请问氢化物是酸吗？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2022-09-11 15:30 标签： 请问酸的作用是什么

第VA族元素单质及其化合物在生产、生活中有重要的用途。下列说法正确的是

【推荐1】根据元素F、S、Cl在周期表中的位置，关于F、S、Cl的说法正确的是

C．单质的氧化性：F2＞S＞Cl2 D．原子半径：S＞Cl＞F

【推荐2】根据相关递变规律及物质结构特点，下列判断错误的是

【推荐3】化学上存在许多的递变关系，下列递变关系完全正确的是

Pb 的氢化物发生反应较为特殊,当没有其他助剂时,Pb 和硼氢化钾或硼氢化钠(tetrahydroborate,THB)的反应非常微弱,氢化物发生效率很低,几乎没有实际应用价值。当在反应体系中引入少量氧化剂或络合剂[如 H2O、亚硝基 R 盐、K3Fe(CN)6、酒石酸等]后,Pb 的氢化物发生能力大大增加,用于 VGAFS 检测时能够达到数十μg/L 的检测限,对此结果较为普遍的解释为 Pb 的氢化物发生过程中需经过含有 Pb(Ⅳ)的过渡态,所以可以提高 Pb(Ⅳ)产率的氧化剂或提高其稳定性的络合剂均可成为 Pb 氢化物发生的增敏剂。这些增敏剂中K3Fe(CN)6的增敏效果最佳,所以应用最为广泛。

在使用K3Fe(CN)6、THB 和酸发生 Pb 的氢化物时有几点需要注意。

①形成氢化物的酸度范围很窄,应严格控制标样的介质酸度及消解后的样品酸度,并通过调节硼氢化钾溶液的碱性(即调节氢氧化钾的用量),使反应后废液的 pH 值介于7～8之间。郭小伟等通过加大还原剂中 THB 和 NaOH 的浓度,拓宽了体系的可用酸度范围。

左右后颜色逐渐转为绿色,最终变为蓝色,且灵敏度也逐渐降低。而在还原剂中加入 K3Fe(CN)6,虽然 K3Fe(CN)6 有很弱的氧化性,但在碱性的还原剂中不会与 TBH发生反应,可以在4℃左右稳定保存1周以上;

③干扰抑制剂草酸的使用,认为单纯的 K3Fe(CN)6 体系对共存元素干扰的允许浓度较低,难以适应复杂基体的样品分析。提出了用0.2%邻菲啰啉+0.2%硫氰酸钠+0.4%草酸混合抑制剂,克服了较高浓度的Cu2+(10g/mL)、Fe3+(200μg/mL)等元素的干扰,用于地球化学样品中铅的测定,取得良好的结果。考虑到铁氰化钾为一无机络合剂,在不用其他干扰抑制剂的情况下,可对共存元素干扰有抑制作用。陶锐等根据草酸铅溶度积较小,其溶解行为属于难溶盐,认为反应溶液中存在一定浓度的草酸必将降低铅的浓度,影响分析灵敏度。实验证实0.4%草酸溶液可使铅的荧光信号下降约30%。Castillot 早年在 H2O2 及(NH4)2S2O8 体系中发生铅烷时,指出草酸呈负干扰。因此指出草酸用作铅测定的干扰抑制剂,无论从理论或实验上均是值得商榷的问题。

另外,Pb 属易污染元素,在其氢化物发生过程中用到的所有试剂几乎都可能因含有一定量的 Pb 而达不到使用的纯度,应注意检测试剂空白,以免因背景过高而干扰测定。

As,Sb,Bi,Ge,Sn,Pb,Se,Te八种元素的最佳分析线都处于近紫外区，用常规的火焰原子吸收法会产生严重的背景吸收，石墨炉原子吸收法的基体干扰和灰化损失比较严重，甚至等离子发射光谱法对上述元素加上汞的检出能力都无法满足测定一般样品的需要。

氢化物发生法是根据上述八种元素的氢化物在常温下为气态，且热稳定性差的特点，利用某些能产生初生态的还原剂或者化学反应，与样品中的分析元素形成挥发性共价氢化物，并用惰性气体作载气，将氢化物蒸气导入加热的T形石英管中，氢化物受热后迅速分解，将被测元素离解为基态原子蒸气，从而吸收该元素的特征发射信号。

1969年，澳大利亚的Holak首次利用氢化物发生技术测定了砷，由于砷以砷化氢的形式与基体分离，基体的干扰明显降低。

氢化物发生方法有金属酸还原体系、（钾）-酸体系以及电解法三种。目前应用最多的是（钾）-酸体系，它的反应原理如下：

其中，Em+为正m价的被测元素离子；EHn为被测元素的氢化物。

氢化物的形成取决于两个因素，一是被测元素与氢化合的速度，二是在酸性溶液中的分解速度。

1.氢化物发生中的干扰

氢化物发生中的干扰类型主要有液相干扰和气相干扰。实际样品分析中，往往会遇到不同程度的多种干扰现象，干扰机理可概括为如下七个方面。

酸度是非常重要的条件，酸度不合适，既影响氢化物的生成速度，又容易产生固态氢化物和泡沫状的衍生物。

例如，测定砷时，如果酸度低，会发生如下反应：

这样就减少了AsH3的生成量。测定锑、锗时也会出现同样问题。

如果待测元素与干扰元素之间生成了一种难溶于酸的化合物，则势必影响氢化物的释放效率从而引起负干扰，铜对硒的干扰比对砷的干扰强，就是因为还原产生的硒化氢与溶液中的铜离子生成不溶性的硒化铜，而砷化铜是可溶于酸的，显然抑制干扰元素与待测元素之间形成难溶于酸的化合物是消除这种干扰的根本途径。

(3)析出金属沉淀捕获氢化物

某些金属离子在酸介质中可被还原成金属而沉淀析出，而这些析出的金属沉淀会捕获待测元素的氢化物，降低氢化物的释放效率从而导致干扰，许多实验证实，铜、钴、镍等元素对测定的干扰，原因在于金属沉淀的析出。

气相干扰指挥发性氢化物在火焰中形成化合物而引起的相互干扰。K.Dittrich等认为，氢化物形成元素间气相干扰的原因是分析元素与基体元素二聚体分子的形成。一些在石英管原子化器（1000℃）中存在的干扰，在石墨炉高温条件（2000℃）可以消除的实验事实支持了上述观点，此时多聚体分子因被离解而原子化。

Jr和Fry研究了Cu2+和NO3-对硒干扰的机理。他们通过实验证明，在含有NO3-的反应液中，若加入Cu2+，则对硒化氢的信号有严重抑制，当Cu2+和NO3-共存时对硒化氢信号抑制程度比二者单独存在时抑制的和要大，原因在于被BO4-还原出的铜作为催化剂影响BH4-和NO3-之间的反应，N02-、NO2和NO的增多，从而导致严重的负干扰。

(6）消耗气相中的自由基

近年来，有人较为详细地研究了砷和硒之间的干扰，硒对砷的干扰大，而砷对硒的干扰小，砷（V）对硒干扰相对较重，而砷（Ⅲ）对硒的干扰相对较轻，硒对砷(Ⅲ)和砷（V）的干扰相同；就其还原速度而言，硒快，砷(V)慢，而砷（Ⅲ）最慢。用竞争还原反应机理只能解释硒对砷的干扰比砷对硒重，砷（V）比砷（Ⅲ）对硒干扰严重，而不能解释硒对砷（Ⅲ）、砷（V）干扰相同，且这种干扰与砷、硒的比例关系无关，只与硒的绝对量有关。氢化物分解要借助氢化物分子与自由基碰撞，在石英管原子化器中，自由基数目本来就不多，硒化氢优先分解消耗一些自由基而影响砷化氢的原子化，由于硒化氢的分解有拖尾现象，因此硒对砷（Ⅲ)、砷（V）的干扰程度相同,砷（V）较砷（Ⅲ）对硒干扰严重，也就是砷（V）消耗自由基要早于砷（Ⅲ）。

氢化物原子吸收法的灵敏度受待测元素价态影响，若测量某种元素的总量或测定其中某一价态的含量，必须考虑价态效应，否则会引起较大的测量误差。

氢化物的干扰可以通过以下途径得以消除。

(1)选择最佳酸度介质

氢化物的反应是在酸性介质中进行，因此有关研究都要涉及反应介质问题，介质不同，对待测元素的干扰及干扰的大小不同，如对砷和硒的测定有干扰；酸的浓度对硒和碲的测定有影响，要有较高的酸度；而锗、锡、铅的氢化物发生都要求在较严格的浓度下进行测定。表3-1中列出了部分氢化物反应的酸度条件。

表3-1氢化物反应酸度条件

控制酸度也可以控制价态干扰，例如，在pH为4时，只有三价砷能转化为砷化氢，而当pH为5时，三价砷和五价砷均可还原成砷化氢，则可测出两种价态砷的总量。

(2）选择最佳还原剂及用量

有人对比Zn和两种还原体系，发现某些离子的干扰程度取决于所采用的还原剂种类。他们还研究了测定砷和锑时碘化钾对共存离子的掩蔽作用，掩蔽效果与的浓度有极密切的关系，低浓度的溶液可以降低共存离子的干扰，原因在于稀溶液不能将金属离子还原成金属。需要指出的是，硼氢化钠溶液不能消除其他可形成氢化物元素的干扰。

对于重金属及贵金属的干扰，除通过选择最佳的酸介质和还原剂用量外，还可以加入适当的络合剂，利用对共存离子的掩蔽作用，防止共存离子与待测元素生成难溶的化合物或避免被硼氢化钠还原成沉淀析出，因而可提高氢化物的释放效率。

(4)共沉淀和浮选分离

共存离子的干扰可以通过共沉淀和浮选分离等预处理方法加以克服，如测定地下水中的砷，海水中的锡、砷、铋，河水中的砷、铋，自来水中的锑，都可以用Fe(OH)3共沉淀和浮选分离的方法克服共存离子如铜、镍、铁等的干扰；测定金属铜中的铋、砷、硒、锡、碲可以借助共沉淀来克服铜的干扰；测定饮用水中的铅可以通过共沉淀克服铜和镍的干扰，此方法也可以用于锡的测定。表3-2列出了砷、硒、铋、锑和锡等元素的千扰元素以及所需加入的掩蔽剂。

表3-2测定不同元素加入的掩蔽剂

(5)电解和溶剂萃取分离

测定金属中杂质元素往往需要预分离，电解方法也是一种良好的分离方法，但由于操作烦琐而不常用，溶剂萃取分离是一种有效的分离方法，现已广泛用于氢化物发生原子吸收方法中，有关萃取的研究非常丰富，所报道的文献也较多。

为了进一步消除基体成分的干扰和进行金属化学形态的分析，目前发展出色谱-原子吸收联用技术，这种技术综合了色谱分离效果好和原子吸收检测灵敏度高的特点。由于许多实验室不具有色谱仪，且一起连接存在一定的技术难度，目前这种分析方法并没有得到广泛的发展。

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