Chiết pha rắn (Solid Phase Etraction : SPE) là quá trình phân bố chất tan giữa hai pha lỏng-rắn. Pha rắn có thể là các hạt silicagel xốp, các polime hữu cơ hoặc các loại nhựa trao đôi ion hay than hoạt tính. Quá trình chiết có thể thực hiện ở điều kiện tĩnh hay điều kiện động. Các chất bị giữ lại trên pha rắn có thể được tách ra bằng cách rửa giải với dung môi thích hợp. Thông thường thể tích cần thiết để rửa giải hoàn toàn chất phân tích luôn nhỏ hơn rất nhiều so với thể tích của dung dịch mẫu ban đầu, vì thế mà mẫu được làm giàu.
A. Tobiasz và cộng sự đã ứng dụng kỹ thuật chiết pha rắn để phân tích dạng mangan trong các mẫu nước sử dụng kỹ thuật FAAS. Hai loại chất hấp thụ, silicagel hoạt tính và Dowex 1×4, được sử dụng tương ứng cho Mn(II) và Mn(VII) để tách và làm giàu chất phân tích. Các điều kiện khác nhau như: loại và nồng độ chất rửa giải, pH và thời gian đưa mẫu qua cột đã được khảo sát. Trong điều kiện thích hợp, có thể thu được các hệ số làm giàu lần lượt là 20 và 16 cho Mn(II) và Mn(VII). Độ chính xác của quy trình gần 4%, trong khi giới hạn phát hiện là 1,4 μg/L đối với Mn(II) và 4,8 μg/L đối với Mn(VII) [61].
B. Leśniewska và cộng sự đã sử dụng chiết pha rắn và FAAS để phân tích dạng crom trong nước thải và chất thải. Vật liệu tạo bởi 1,5-diphenylcarbazone và polyme làm pha rắn để chọn lọc ion Cr(III). Cho dung dịch mẫu được điều chỉnh pH
= 9 bằng amoni chảy qua cột với tốc độ 0,7 mL/phút, sử dụng 2 mL dung dịch axit ethylene diamine tetraacetic 0,1 M làm chất rửa giải với tốc độ 0,37 mL/phút. Cho 2 mL nước cất chảy qua cột để loại bỏ Cr(VI) trước bước rửa giải Cr(III). Hiệu suất thu hôi Cr(III) là 99 ± 5 %. Giá trị LOD và LOQ lần lượt là 0,030 μg/mL, và 0,10 μg/mL [62].
Đặng Ngọc Định và cộng sự đã nghiên cứu sử dụng vật liệu vỏ trấu biến tính làm vật liệu chiết pha rắn kết hợp với phương pháp F-AAS để xác định lượng vết crom. Nguyên liệu để chế tạo vật liệu hấp phụ là vỏ trấu tự nhiên được với diphenylcacbazit pha trong aceton đã điều chỉnh pH = 9. Vật liệu được nhồi vào cột có đường kính 0.5cm, chiều dài cột 10 cm. Mẫu được điều chỉnh pH = 1 nạp vào cột với tốc độ 1,0 mL/phút, rửa giải bằng 50 mL dung dịch HNO3 3 M với tốc độ 0,5 mL/phút. Các tác giả đã ứng dụng để phân tích Cr(VI) trong một số mẫu nước thải công nghiệp lấy tại Mỹ Hào - Hưng Yên, xác định Cr(III) bằng cách oxi hóa Cr(III)
lên Cr2O72- bằng amoni pesunphat (NH4)2S2O8 trong môi trường axit có mặt ion Ag+ làm xúc tác [63].
Chiết pha rắn là kỹ thuật làm giàu hiệu quả cao, chi phí thấp có thể xác định lượng vết mangan, crom và các kim loại khác. Kỹ thuật này cho giới hạn phát hiện thấp cỡ µg/L. Tuy nhiên, kỹ thuật này có sử dụng những dung môi gây độc hại với môi trường và cần chi phí để đầu tư bộ chiết pha rắn.