Минерализация

органических веществ в химическом анализе, разложение орг. В-в и материалов на их основе с целью выделения определяемых элементов в виде устойчивых неорг. Соединений (т. Наз. Аналит. Форм), удобных для анализа подходящим методом. М. Подвергают индивидуальные орг. Соед., прир. Объекты животного и растит. Происхождения, сложные композиции с орг. И неорг. Составляющими (напр., почвы), полимерные материалы и др. Различают физ. И хим. Способы М. Первые основаны на воздействии высоких т-р или на использовании электрич. Разрядов. К ним относят, напр., термическую М. (в т. Ч. В присут. Катализаторов), лазерный пиролиз, разложение вы-сокомол. Соединений искровым разрядом. Наиб. Широко применяют хим. Способы М., к-рые основаны гл. Обр. На окислит.-восстановит.

Р-циях. При этом реагентами служат окислители и восстановители в любом агрегатном состоянии. Обычно анализируемый объект подвергают "сухому" или "мокрому" окислению. Сухое окисление можно осуществить, напр., кислородом воздуха при нагр. В присут. Катализаторов или без них (в трубке, тигле, муфельной печи, калориметрич. Бомбе). Этот способ используют при анализе мн. Прир. Объектов (битумы, смолы и др.) для определения в них таких элементов, как Н, В, С, N, S, Р, галогены и др. Одним из способов сухой окислит. М. Является сплавление с окислителями (наиб. Часто используют Na2O2). Однако из полученного продукта сложно выделить отдельные составляющие для послед. Их анализа, что связано с мешающим взаимным влиянием содержащихся в нем в-в.

Окислительную М. Применяют, в частности, для определения азота в орг. Соед. По методу Дюма. В качестве окислителей используют оксиды меди(II), никеля, марганца, ванадия, свинца, кобальта (иногда с добавлением О 2). В автоматич. Анализаторах сухую окислит. М. Осуществляют газообразным кислородом или твердыми окислителями в присут. Катализатора. Элементы определяют хрома-тографически в виде СО 2, Н 2 О, N2, SO2 и др. Окислительную М. Применяют и в методах Шёнигера, в к-рых образец разлагают в замкнутом сосуде при высокой т-ре. Известны мн. Модификации этого способа разложения. Так, иногда бумагу для навески пропитывают р-ром KNO3, добавляют к навеске в-ва с высоким содержанием кислорода или углерода (сахароза, додециловый спирт и др.), вводят в поглотит.

Р-р Н 2 О 2, N2H4.H2SO4, N2H4.H2O, Na2S2O3 и др. В-ва в зависимости от особенностей определяемого элемента и его аналит. Формы. Высокоэффективным способом окислительной М. Является разложение образцов с помощью "возбужденного" кислорода (кислородной плазмы), к-рый получают, пропуская газообразный О 2 под давлением 133-665 Па через высокочастотное электрич. Поле. Достоинства такого способа М.-быстрота разложения, отсутствие опасности загрязнения пробы материалом сосуда, селективность (орг. Часть можно отделить от неорг.), что важно, в частности, при анализе почв. Минералов, медико-биол. Образцов, объектов животного и растит, происхождения, содержащих одновременно орг. И неорг. Составляющие. При М. Возбужденным кислородом орг.

Часть и вода отгоняются (их можно анализировать отдельно), а мн. Элементы (Ag, As, Si, В, Be, Co, Cr, Mn, Мо, щелочные, щел.-зем. Металлы и др.) образуют оксиды. Последние растворяют в к-тах и определяют разл. Аналит. Методами. Мокрым окислением (или мокрым сожжением) называют обработку образца к-тами (серной, азотной, хлорной, фосфорной, фтористоводородной или их смесями) в присут. Катализаторов и без них. Иногда к к-там добавляют окислители. Перманганаты, дихроматы, иодаты и др. Такой способ М. Используют, напр., в методах Кьельдаля и Кариуса, а также при анализе многоэлементных композиций и индивидуальных элементоорг. Соед., содержащих В, Si, Cr и др. Недостаток его состоит в том, что получаемую после окисления смесь в-в трудно разделить.

Восстановительную М. Применяют значительно реже. В качестве восстановителей используют гл. Обр. Водород, щелочные металлы, углерод, аммиак, металлоорг. Соединения. При нагр. Анализируемых соед. В токе водорода нек-рые элементы (напр., Cd, As, Hg, Zn) выделяются в своб. Виде. Разработаны способы дистилляции (отгонки) током водорода Zn, Cd, Tl, In, Pb с послед. Осаждением их на охлажденной алюминиевой пов-сти. При определении кислорода в орг. В-вах для восстановительной М. Последних используют Н 2 или NH3 и кислород выделяется в виде Н 2 О (аналит. Форма). Иногда образец подвергают пиролизу в токе инертного газа с послед. Восстановлением образовавшегося СО 2 над нагретой графитизир. Сажей до СО (аналит. Форма). Полное восстановление водородом орг.

Соед., содержащих галогены, практически достигается только в присут. Небольших добавок NH3, что приводит к образованию галогенидов аммония. Можно осуществлять восстановительную М. Сплавлением орг. В-в с металлами (в частности, с Na, К, Mg, Ca, Ti) при 400-900 °С в запаянных трубках или автоклавах. Этот метод, эффективный при определении галогенов, S, N, P, Si, As, Sb, широкого распространения не получил, однако нек-рые его варианты используют в полевых условиях. Для М. Применяют также совместно окислит. И восстановит. Разложение образца. Примером может служить метод, в к-ром объект подвергают действию кислородно-водородной смеси при высокой т-ре (до 2000 °С). При этом М. Образцов независимо от их массы и состава происходит достаточно полно и быстро.

Таким способом можно мине- рализовать полифторир. Термостойкие в-ва, а также материалы, содержащие P, As, Se, V, В, Hg, Pb, Cu, Zn и др. Высокоэффективным и перспективным вариантом восстановительной М. Является низкотемпературное плазменное разложение. Для получения низкотемпературной (100-300 °С) плазмы применяют генераторы с выходной частотой 5-100 МГц. Давление в системе поддерживают в интервале 130-2000 Па. В качестве восстановителей используют прежде всего NH3, а также Н 2 и СН 4. Так, с помощью аммиачной плазмы определяли галогены (в т. Ч. F) в материалах, трудноразлагаемых всеми известными способами (напр., фторопласты, комплексные соед. Металлов группы платины). Применение аммиачной плазмы с добавками О 2 позволяет минерализовать сложные композиц.

Материалы, содержащие фториды металлов. Лит. Терентьев А. П., Органический анализ, М., 1966. Бок Р., Методы разложения в аналитической химии, пер. С англ., М., 1984. Методы количественного органического элементного микроанализа, под ред. Н. Э. Гельман, М., 1987. Techniques and applications of plasma chemistry, ed. By J.R. Hollahan, A.T. Bell, N.Y.-[a.o.], 1974, p. 229-53. М. А. Володина, В. В. Демидюк.