試樣的分解實用教案

1、2.1 概述概述(i sh)l分解(fnji)試樣的目的: -將固體試樣處理成溶液，或?qū)⒔M成復雜的試樣處理成簡單(jindn)、便于分離和測定的形式，為各組分的分析操作創(chuàng)造最佳條件。第1頁/共46頁第一頁，共46頁。1) 試樣分解必須完全試樣分解必須完全2) 防止待測組分的損失防止待測組分的損失3) 不能引入與被測組分相同的物質(zhì)不能引入與被測組分相同的物質(zhì)4) 防止引入對待測組分測定引起干擾防止引入對待測組分測定引起干擾(gnro)的物質(zhì)的物質(zhì)5) 選擇的試樣分解方法應(yīng)與組分的測定方法相適應(yīng)選擇的試樣分解方法應(yīng)與組分的測定方法相適應(yīng)6) 根據(jù)（溶）熔劑的性質(zhì)，選擇合適的器皿根據(jù)（溶）熔劑的性質(zhì)

2、，選擇合適的器皿7) 簡便、快速、經(jīng)濟、環(huán)保等。簡便、快速、經(jīng)濟、環(huán)保等。l試樣分解應(yīng)遵循試樣分解應(yīng)遵循(zn xn)如下要求和原則：如下要求和原則：第2頁/共46頁第二頁，共46頁。l分解分解(fnji)(fnji)方法方法濕法分解(fnji)法：干法分解(fnji)法：將試樣與溶劑作用，使待測組分轉(zhuǎn)變?yōu)榭晒┓治鰷y定(cdng)的離子或分子的溶液。濕法分解所用的溶劑主要有：水、有機溶劑、酸、堿等。將不能完全被溶劑所分解的試樣與混勻，在高溫下發(fā)生復分解反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)變?yōu)橐妆凰蛩崛芙獾奈镔|(zhì)，然后用水或酸浸取。第3頁/共46頁第三頁，共46頁。濕法分解(fnji)法的特點： 酸較易提純，分解時不致

3、引入除氫以外的陽離子；酸較易提純，分解時不致引入除氫以外的陽離子； 除磷酸除磷酸(ln sun)(ln sun)外外, ,過量的酸較易用加熱除去；過量的酸較易用加熱除去； 酸法分解的溫度較低，對容器腐蝕小酸法分解的溫度較低，對容器腐蝕小, ,操作簡單。操作簡單。缺點：缺點： 濕法分解的能力和范圍有限，對有些試樣分解不完全；濕法分解的能力和范圍有限，對有些試樣分解不完全； 有些易揮發(fā)組分在加熱分解試樣時可能會揮發(fā)損失。有些易揮發(fā)組分在加熱分解試樣時可能會揮發(fā)損失。第4頁/共46頁第四頁，共46頁。干法(n f)分解法的特點： 最大的優(yōu)點最大的優(yōu)點, ,就是只要熔劑及處理方法選擇適應(yīng)，許多難分解的

4、試樣均可完全分解。就是只要熔劑及處理方法選擇適應(yīng)，許多難分解的試樣均可完全分解。缺點：缺點：操作不如濕法方便；操作不如濕法方便；熔融熔融(rngrng)(rngrng)溫度高溫度高, ,可能會腐蝕器皿。可能會腐蝕器皿。 第5頁/共46頁第五頁，共46頁。（1 1）水溶解法：水是一種性質(zhì)良好的溶劑，當采用）水溶解法：水是一種性質(zhì)良好的溶劑，當采用(ciyng)(ciyng)溶解法分解試樣時，首先考慮水作為溶劑是否可溶解法分解試樣時，首先考慮水作為溶劑是否可行。行。2.2 2.2 濕法分解濕法分解(fnji)(fnji)法法（2 2）酸分解法：利用）酸分解法：利用(lyng)(lyng)酸的酸性、

5、氧化還原性或酸的酸性、氧化還原性或配位性將試樣中的被測組分轉(zhuǎn)移入溶液中的方法。配位性將試樣中的被測組分轉(zhuǎn)移入溶液中的方法。（3 3）堿分解法：）堿分解法：氫氧化鈉溶液能劇烈分解鋁、鋅等兩氫氧化鈉溶液能劇烈分解鋁、鋅等兩性金屬及其合金。性金屬及其合金。第6頁/共46頁第六頁，共46頁。 1.水溶法水溶法 水是一種性質(zhì)良好的溶劑，在采用溶解法分解水是一種性質(zhì)良好的溶劑，在采用溶解法分解(fnji)試樣時，應(yīng)首先考慮水溶法。試樣時，應(yīng)首先考慮水溶法。 堿金屬鹽、大多數(shù)的堿土金屬鹽、銨鹽、無機堿金屬鹽、大多數(shù)的堿土金屬鹽、銨鹽、無機酸鹽（鋇、鉛的硫酸鹽、鈣的磷酸鹽除外）、無機酸鹽（鋇、鉛的硫酸鹽、鈣的

6、磷酸鹽除外）、無機鹵化物（銀、鉛、汞的鹵化物除外）等試樣都可以鹵化物（銀、鉛、汞的鹵化物除外）等試樣都可以用水溶法分解用水溶法分解(fnji)。第7頁/共46頁第七頁，共46頁。 (1) 鹽酸（鹽酸（HCl） (2) 氫氟酸（氫氟酸（HF） (3) 硝酸硝酸(xio sun)（HNO3） (4) 磷酸（磷酸（H3PO4） (5) 硫酸（硫酸（H2SO4） (6) 高氯酸（高氯酸（HClO4）2.2.酸溶法 應(yīng)用(yngyng)(yngyng)最廣泛酸的酸性酸的酸性氧化氧化(ynghu)性性還原性還原性配位性配位性第8頁/共46頁第八頁，共46頁。 鹽酸鹽酸(yn sun)(yn sun)分分解

7、法解法 利用鹽酸的酸性（氫離子效應(yīng)）、還原性和氯離子的強配位性對試樣（例如，元素利用鹽酸的酸性（氫離子效應(yīng)）、還原性和氯離子的強配位性對試樣（例如，元素周期表中電動序排在氫之前的金屬或合金周期表中電動序排在氫之前的金屬或合金(hjn)）進行分解是十分有效的。）進行分解是十分有效的。第9頁/共46頁第九頁，共46頁。 鹽酸是無機強酸，它可以溶解金屬活動性順序中位于鹽酸是無機強酸，它可以溶解金屬活動性順序中位于(wiy)氫以前的氫以前的金屬及很多難溶于水的金屬氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽和多種金屬及很多難溶于水的金屬氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、磷酸鹽和多種硫化物。硫化物。 Cl-還可以和許多金屬

8、離子生成穩(wěn)定的配離子如還可以和許多金屬離子生成穩(wěn)定的配離子如 FeCl4-，SbCl4-等，也等，也有助于樣品的溶解。有助于樣品的溶解。 Cl-弱還原性，也有利于一些氧化性礦物，如軟錳礦的分解。弱還原性，也有利于一些氧化性礦物，如軟錳礦的分解。 Cl-和和H2O2、KClO3、HNO3等氧化劑聯(lián)用，產(chǎn)生初生態(tài)氯和氯氣或等氧化劑聯(lián)用，產(chǎn)生初生態(tài)氯和氯氣或氯化亞硝酰具有強氧化性，能分解許多礦物如黃鐵礦等金屬硫化物。氯化亞硝酰具有強氧化性，能分解許多礦物如黃鐵礦等金屬硫化物。 Cl-能與能與Ge、As、Sn、Se、Te、Hg等形成易揮發(fā)的氯化物。等形成易揮發(fā)的氯化物。第10頁/共46頁第十頁，共46

9、頁。 使用鉑、金器皿時在空氣中和光照使用鉑、金器皿時在空氣中和光照(gungzho)(gungzho)下或有氧化劑存在下，長時間與酸接下或有氧化劑存在下，長時間與酸接觸器皿會被顯著侵蝕。有氯化鉀存在時，甚至蒸發(fā)觸器皿會被顯著侵蝕。有氯化鉀存在時，甚至蒸發(fā) 10% HCl 10% HCl，鉑器皿也會被侵蝕。，鉑器皿也會被侵蝕。 使用器皿：可以用玻璃、瓷器、石英和塑料器皿。使用器皿：可以用玻璃、瓷器、石英和塑料器皿。 用鹽酸分解的礦物：碳酸鹽、氧化物、氫氧化物、磷酸鹽、用鹽酸分解的礦物：碳酸鹽、氧化物、氫氧化物、磷酸鹽、硫酸鹽和各種硫化物以及硫酸鹽和各種硫化物以及(yj)(yj)其他化合物。其他化

10、合物。 第11頁/共46頁第十一頁，共46頁。硝酸硝酸(xio sun)(xio sun)分解法分解法 硝酸具有很強的酸性和氧化性，除了鉑、金以及某些稀有金屬外，濃硝酸幾乎可以分解所有的金屬試樣，生成的硝酸鹽絕大多數(shù)都溶于水。 硝酸是硫化物和含硫礦石樣品良好的溶劑。 硝酸的配位能力很弱，即使有某些金屬在水溶液中能與硝酸生成配合物，其原子與原子間也極易離解。 注意：在采用硝酸或硝酸與其他酸的混合溶劑分解試樣時，要特別注意器皿(qmn)的匹配和反應(yīng)條件的控制。 第12頁/共46頁第十二頁，共46頁。硫酸硫酸(li sun)(li sun)分解法分解法非氧化非氧化(ynghu)(ynghu)性溶解：

11、稀硫酸不具備氧化性溶解：稀硫酸不具備氧化(ynghu)(ynghu)性性氧化氧化(ynghu)(ynghu)性溶解：熱濃硫酸具有很強的氧化性溶解：熱濃硫酸具有很強的氧化(ynghu)(ynghu)性性 和脫水性和脫水性 另外，利用硫酸沸點高的性質(zhì)，可將其蒸至冒白煙驅(qū)走(q zu)溶液中的鹽酸、硝酸和氫氟酸。第13頁/共46頁第十三頁，共46頁。磷酸磷酸(ln sun)(ln sun)分解法分解法磷酸是中強度的酸，磷酸分解法除利用它的酸效應(yīng)(xioyng)外，還利用它由于在加熱情況下生成的焦磷酸和聚磷酸對金屬離子有很強的配位作用，所以常用來分解合金鋼試樣或某些難熔的礦樣。當單獨使用磷酸溶樣時，不

12、要長時間加熱，以免生成多聚磷酸難溶物。第14頁/共46頁第十四頁，共46頁。高氯酸分解高氯酸分解(fnji)(fnji)法法1 1）稀高氯酸在冷或熱的狀態(tài)都沒有）稀高氯酸在冷或熱的狀態(tài)都沒有(mi yu)(mi yu)氧化性，氧化性，而僅有而僅有 強酸性質(zhì)。強酸性質(zhì)。2 2）濃高氯酸在加熱時才顯示很強的氧化性，幾乎能）濃高氯酸在加熱時才顯示很強的氧化性，幾乎能 與所有的金屬反應(yīng)，所生成的高氯酸鹽除了少數(shù)與所有的金屬反應(yīng)，所生成的高氯酸鹽除了少數(shù) 不溶于水外，大多數(shù)都溶水。不溶于水外，大多數(shù)都溶水。3 3）高氯酸與硝酸、硫酸或氫氟酸的混合溶劑，對有）高氯酸與硝酸、硫酸或氫氟酸的混合溶劑，對有 機

13、物的分解（消化）十分有效，是最常用的有機機物的分解（消化）十分有效，是最常用的有機 物分解法。物分解法。 第15頁/共46頁第十五頁，共46頁。氫氟酸分解氫氟酸分解(fnji)(fnji)法法1. 1. 氫氟酸分解法廣泛用于各種天然和工業(yè)生產(chǎn)的硅酸鹽。氫氟酸分解法廣泛用于各種天然和工業(yè)生產(chǎn)的硅酸鹽。2. 2. 氫氟酸的酸性很弱，但配位性能力氫氟酸的酸性很弱，但配位性能力(nngl)(nngl)很強。很強。3. 3. 采用氫氟酸分解后制備的試樣溶液可以不必趕去氟而直采用氫氟酸分解后制備的試樣溶液可以不必趕去氟而直接用于原子吸收法、光焰光度法、分光光度法和紙上層析法接用于原子吸收法、光焰光度法、分

14、光光度法和紙上層析法等。等。4. 4. 氫氟酸具有毒性和很強的腐蝕性，當分解試樣時，一般氫氟酸具有毒性和很強的腐蝕性，當分解試樣時，一般采用鉑器皿或聚四氟乙烯材質(zhì)的容器。采用鉑器皿或聚四氟乙烯材質(zhì)的容器。第16頁/共46頁第十六頁，共46頁。酸酸主要性質(zhì)主要性質(zhì) HCl強酸性、弱還原性，強酸性、弱還原性，ClCl- -具有一定的絡(luò)合能力具有一定的絡(luò)合能力（ FeClFeCl4 4- -，SbClSbCl4 4- -等），絕大多數(shù)氯化等），絕大多數(shù)氯化物易溶于水，物易溶于水，ClCl- -能與能與GeGe、AsAs、SnSn、SeSe、TeTe、HgHg等形成易揮發(fā)的氯化物。等形成易揮發(fā)的氯化物

15、。 HNO3強酸、強氧化性（濃），幾乎所有的硝酸鹽都易溶于水強酸、強氧化性（濃），幾乎所有的硝酸鹽都易溶于水 ，絕大多數(shù)金屬能分解，絕大多數(shù)金屬能分解，鋁、鉻鈍化作用。蒸發(fā)過程形成堿式硝酸鹽沉淀，鋁、鉻鈍化作用。蒸發(fā)過程形成堿式硝酸鹽沉淀，不單獨使用，與鹽酸、過氧化氫不單獨使用，與鹽酸、過氧化氫混合使用混合使用（王水（王水1 1：3 3、逆王水、逆王水3 3：1 1）。）。 H2SO4沸點高（驅(qū)趕低沸點的酸）、強酸性、強氧化性和脫水能力（熱濃）、硫酸加堿金沸點高（驅(qū)趕低沸點的酸）、強酸性、強氧化性和脫水能力（熱濃）、硫酸加堿金屬（或銨）的硫酸鹽分解能力增強。屬（或銨）的硫酸鹽分解能力增強。 H

16、3PO4中強酸、磷酸有較高的沸點和中強酸、磷酸有較高的沸點和PO4PO43-3-很強的配位能力很強的配位能力（縮水產(chǎn)物更強）；許多金屬的（縮水產(chǎn)物更強）；許多金屬的磷酸鹽不溶于水，僅用于磷酸鹽不溶于水，僅用于某些單項分析，不可用于系統(tǒng)分析某些單項分析，不可用于系統(tǒng)分析；與其他酸或輔助試劑；與其他酸或輔助試劑混合使用（礦樣分解不徹底）?；旌鲜褂茫ǖV樣分解不徹底）。 HF弱酸、弱酸、F F- -強配位性能力強配位性能力、能與能與 FeFe3+3+、AlAl3+3+、TiTi4+4+、ZrZr4+4+、W W5+5+、NbNb5+5+等離子形成配離子等離子形成配離子而溶于水而溶于水, , 與硅形成與

17、硅形成SiFSiF4 4而逸出，鈣鎂離子析出氟化物沉淀。多數(shù)場合與其他酸混而逸出，鈣鎂離子析出氟化物沉淀。多數(shù)場合與其他酸混用。用。有毒有毒、腐蝕性強、通風櫥中進行。、腐蝕性強、通風櫥中進行。 HClO4（熱濃）高氯酸很強的（熱濃）高氯酸很強的氧化性氧化性, ,能迅速溶解鋼鐵和各種鋁合金，能將能迅速溶解鋼鐵和各種鋁合金，能將CrCr、V V、S S等元等元素氧化成最高價態(tài)；高氯酸的沸點為素氧化成最高價態(tài)；高氯酸的沸點為203,203,蒸發(fā)至冒煙時可驅(qū)除低沸點的酸蒸發(fā)至冒煙時可驅(qū)除低沸點的酸, ,殘渣殘渣易溶于水；高氯酸也常作為重量法中測定易溶于水；高氯酸也常作為重量法中測定SiOSiO2 2的

18、的脫水劑脫水劑；使用；使用HClOHClO4 4時時, ,應(yīng)免與有機應(yīng)免與有機物接觸，當樣品含有機物時物接觸，當樣品含有機物時, ,應(yīng)先用應(yīng)先用硝酸硝酸氧化有機物和還原性物質(zhì)后再加高氯酸氧化有機物和還原性物質(zhì)后再加高氯酸, ,以以免發(fā)生免發(fā)生爆炸爆炸。 幾種常用幾種常用(chn yn)(chn yn)酸的性酸的性質(zhì)質(zhì)第17頁/共46頁第十七頁，共46頁。酸酸適用范圍適用范圍 HCl鐵、鋁、鎂、錳、鋅、錫、鈦、鉻、稀土等金屬及合金鐵、鋁、鎂、錳、鋅、錫、鈦、鉻、稀土等金屬及合金大多數(shù)的碳酸鹽、氧化物、磷酸鹽、硼酸鹽、硫化物等化合物大多數(shù)的碳酸鹽、氧化物、磷酸鹽、硼酸鹽、硫化物等化合物軟錳礦、褐鐵

19、礦、硅酸鹽礦；水泥軟錳礦、褐鐵礦、硅酸鹽礦；水泥 HNO3鐵、銅、鎳、鉬等金屬及合金鐵、銅、鎳、鉬等金屬及合金碳酸鹽、磷酸鹽、硫化物、氧化物等碳酸鹽、磷酸鹽、硫化物、氧化物等 H2SO4稀硫酸可溶解氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫化物及砷化物礦石等稀硫酸可溶解氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫化物及砷化物礦石等熱濃硫酸可以分解銻、氧化砷、錫、鉛的合金及冶金工業(yè)產(chǎn)品熱濃硫酸可以分解銻、氧化砷、錫、鉛的合金及冶金工業(yè)產(chǎn)品幾乎所有的有機物都能被熱濃硫酸氧化幾乎所有的有機物都能被熱濃硫酸氧化 H3PO4合金鋼；鉻礦、氧化鐵礦和爐渣合金鋼；鉻礦、氧化鐵礦和爐渣 HF難分解的硅酸鹽難分解的硅酸鹽與硝酸、高氯酸、磷酸

20、或硫酸混合使用，可以分解硅酸鹽、磷礦石、與硝酸、高氯酸、磷酸或硫酸混合使用，可以分解硅酸鹽、磷礦石、銀礦石、石英、富鋁礦石、鈮礦石銀礦石、石英、富鋁礦石、鈮礦石 HClO4硫化物、氟化物、氧化物、碳酸鹽等硫化物、氟化物、氧化物、碳酸鹽等鈾、釷、稀土的磷酸鹽等礦物鈾、釷、稀土的磷酸鹽等礦物 幾種幾種(j zhn)(j zhn)常用酸的適常用酸的適用范圍用范圍第18頁/共46頁第十八頁，共46頁。l實際實際(shj)(shj)工作中，常常將兩種或兩種以上的酸按比例混合工作中，常常將兩種或兩種以上的酸按比例混合使用。使用。樣品及質(zhì)量樣品及質(zhì)量混合酸及比例混合酸及比例鋼，鋼，0.5g0.5g2.5mL

21、濃濃 HNO3+5mL濃濃 HCl+3mL H2O 銅合金，銅合金，0.25g0.25g2.5mL濃濃HNO3+2.5mL濃濃 HCl+5mLH2O 黃鐵礦，黃鐵礦，0.5g 0.5g 10 20mL混合酸（濃混合酸（濃HNO3：濃：濃HCl=3：1）鉬鋼，鉬鋼，1g1g30mL王水王水+6mLHF（40%）第19頁/共46頁第十九頁，共46頁。第20頁/共46頁第二十頁，共46頁。3.3.堿溶法堿溶法 某些酸性或兩性氧化物可以用稀某些酸性或兩性氧化物可以用稀NaOHNaOH溶液溶解，溶液溶解， 如如202030%30%的的NaOHNaOH溶液能分解鋁溶液能分解鋁和鋁合金；和鋁合金； 某些鎢酸

22、鹽、磷酸某些鎢酸鹽、磷酸(ln sun)(ln sun)鋯和金屬氮化物等，可以用濃的氫氧化物分解。鋯和金屬氮化物等，可以用濃的氫氧化物分解。 濃的碳酸鹽溶液可以用來分解硫酸鹽，如濃的碳酸鹽溶液可以用來分解硫酸鹽，如CuSO4CuSO4、PbSO4PbSO4等。等。 利用氨的配位作用，可以分解利用氨的配位作用，可以分解CuCu、ZnZn、CdCd等化合物。等化合物。第21頁/共46頁第二十一頁，共46頁。 氟化氫鉀氟化氫鉀焦硫酸焦硫酸(li sun)(li sun)鉀（鈉）鉀（鈉）硫酸硫酸(li sun)(li sun)氫氫鉀（鈉）鉀（鈉）強酸的銨鹽等強酸的銨鹽等堿金屬碳酸鹽堿金屬碳酸鹽苛性堿苛

23、性堿堿金屬過氧化物堿金屬過氧化物(u yn hu w)堿性鹽等堿性鹽等酸性(sun xn)熔劑堿性熔劑2.3 干法分解法干法分解法l干法分解法分為：熔融和燒結(jié)法兩種l所用熔劑大體相同，分解溫度及分解產(chǎn)物性質(zhì)不同第22頁/共46頁第二十二頁，共46頁。 熔融硅酸鹽礦物和其它礦物的熔劑很多，一般多為堿熔融硅酸鹽礦物和其它礦物的熔劑很多，一般多為堿金屬化合物。金屬化合物。 常用常用(chn yn)(chn yn)的有無水碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化的有無水碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉、焦硫酸鉀、硼砂、偏硼酸鋰等。鉀、氫氧化鈉、焦硫酸鉀、硼砂、偏硼酸鋰等。l熔融分解法分解能力強，效果好，反應(yīng)物濃度高，

24、操作麻煩，易引入雜質(zhì)(zzh)，易造成組分損失。一、熔融一、熔融(rngrng)(rngrng)法（全熔法）法（全熔法） 高于熔劑熔點的溫度下熔融高于熔劑熔點的溫度下熔融(rngrng)(rngrng)分解，熔劑與分解，熔劑與樣品之間反應(yīng)在液相或固樣品之間反應(yīng)在液相或固- -液之間進行，完全反應(yīng)生成均液之間進行，完全反應(yīng)生成均一的熔融一的熔融(rngrng)(rngrng)體。體。第23頁/共46頁第二十三頁，共46頁。第24頁/共46頁第二十四頁，共46頁。 1. 1.碳酸鈉或碳酸鉀（碳酸鈉或碳酸鉀（Na2CO3Na2CO3或或K2CO3K2CO3） Na2CO3 Na2CO3常用于分解礦石

25、試樣，如硅酸鹽，氧化物，磷酸鹽和硫酸鹽常用于分解礦石試樣，如硅酸鹽，氧化物，磷酸鹽和硫酸鹽等。等。 經(jīng)熔融后，試樣中的金屬元素轉(zhuǎn)化為溶于酸的碳酸鹽或氧化物，而經(jīng)熔融后，試樣中的金屬元素轉(zhuǎn)化為溶于酸的碳酸鹽或氧化物，而非金屬元素轉(zhuǎn)化為可溶性的鈉鹽。非金屬元素轉(zhuǎn)化為可溶性的鈉鹽。 Na2CO3 Na2CO3的熔點為的熔點為851851，常用溫度為，常用溫度為10001000或更高。或更高。 Na2CO3+S Na2CO3+S是一種硫化熔劑是一種硫化熔劑(rngj)(rngj)，用于分解含砷、錫、銻的礦石，用于分解含砷、錫、銻的礦石，使它們轉(zhuǎn)化成可溶性的硫代酸鹽。如分解錫石的反應(yīng)：使它們轉(zhuǎn)化成可溶性

26、的硫代酸鹽。如分解錫石的反應(yīng)：2SnO2+2Na2CO3+9S=2Na2SnS3+3SO2+2CO22SnO2+2Na2CO3+9S=2Na2SnS3+3SO2+2CO2 Na2CO3 Na2CO3和和K2CO3K2CO3摩爾比為摩爾比為1 1：1 1的混合物稱作碳酸鉀鈉，熔點只有的混合物稱作碳酸鉀鈉，熔點只有700700左右，可以在普通煤氣燈下熔融。左右，可以在普通煤氣燈下熔融。 熔融器皿宜用鉑坩堝。但用含硫混合熔劑熔融器皿宜用鉑坩堝。但用含硫混合熔劑(rngj)(rngj)時會腐蝕鉑皿，時會腐蝕鉑皿，應(yīng)避免采用鉑皿，可用鐵或鎳坩堝。應(yīng)避免采用鉑皿，可用鐵或鎳坩堝。第25頁/共46頁第二十五

27、頁，共46頁。 2. 2.氫氧化鈉（氫氧化鈉（NaOHNaOH） NaOH NaOH是低熔點熔劑，是低熔點熔劑，NaOHNaOH的熔點為的熔點為318318，常用，常用(chn yn)(chn yn)溫度為溫度為500500左右，常用左右，常用(chn yn)(chn yn)于分于分解硅酸鹽、碳化硅等試樣。解硅酸鹽、碳化硅等試樣。 因因NaOHNaOH易吸水，熔融前要將其在銀或鎳坩堝中加熱脫易吸水，熔融前要將其在銀或鎳坩堝中加熱脫水后再加試樣，以免引起噴濺。水后再加試樣，以免引起噴濺。 熔融器皿常用熔融器皿常用(chn yn)(chn yn)鐵（鐵（600600）、銀和鎳）、銀和鎳（90090

28、0）坩堝。）坩堝。第26頁/共46頁第二十六頁，共46頁。 3. 3.過氧化鈉（過氧化鈉（Na2O2Na2O2） Na2O2 Na2O2是強氧化性、強腐蝕性的堿性熔劑，常用于分解是強氧化性、強腐蝕性的堿性熔劑，常用于分解難溶解的金屬、合金及礦石難溶解的金屬、合金及礦石(kungsh)(kungsh)，如鉻鐵、鈦鐵礦、，如鉻鐵、鈦鐵礦、鋯石、綠柱石，鋯石、綠柱石，F(xiàn)eFe，NiNi，CrCr，MoMo，W W的合金和的合金和CrCr，SnSn，ZrZr的的礦石礦石(kungsh)(kungsh)等。等。 熔融器皿一般用鐵、鎳、銀、剛玉、瓷坩堝，常在鐵坩熔融器皿一般用鐵、鎳、銀、剛玉、瓷坩堝，常在

29、鐵坩堝中熔融。堝中熔融。第27頁/共46頁第二十七頁，共46頁。 4. 4.硼砂（硼砂（Na2B4O7Na2B4O7） Na2B4O7 Na2B4O7在熔融時不起氧化作用，也是一種有效熔劑。在熔融時不起氧化作用，也是一種有效熔劑。 使用時通常先脫水，再與使用時通常先脫水，再與Na2CO3Na2CO3以以1 1：1 1研磨混勻使用。研磨混勻使用。主要用于難分解的礦物，如剛玉主要用于難分解的礦物，如剛玉(gngy)(gngy)、冰晶石、鋯石、冰晶石、鋯石等。等。 熔融器皿一般為鉑坩堝。熔融器皿一般為鉑坩堝。第28頁/共46頁第二十八頁，共46頁。 5. 5.偏硼酸鋰（偏硼酸鋰（LiBO2LiBO2

30、） LiBO2 LiBO2熔融熔融(rngrng)(rngrng)法是后發(fā)展起來的方法，其熔樣法是后發(fā)展起來的方法，其熔樣速度快，可以分解多種礦物、玻璃及陶瓷材料。速度快，可以分解多種礦物、玻璃及陶瓷材料。 市售偏硼酸鋰（市售偏硼酸鋰（LiBO28H2OLiBO28H2O）含結(jié)晶水，使用前應(yīng)先）含結(jié)晶水，使用前應(yīng)先低溫加熱脫水。低溫加熱脫水。 熔融熔融(rngrng)(rngrng)器皿可以用鉑坩堝，但熔融器皿可以用鉑坩堝，但熔融(rngrng)(rngrng)物冷卻后粘附在坩堝壁上，較難脫堝和被酸浸取，最好用物冷卻后粘附在坩堝壁上，較難脫堝和被酸浸取，最好用石墨作坩堝。石墨作坩堝。第29頁/

31、共46頁第二十九頁，共46頁。 6. 6.酸熔法酸熔法 常用的酸性熔劑是焦硫酸鉀（常用的酸性熔劑是焦硫酸鉀（K2S2O7K2S2O7）。）。 K2S2O7 K2S2O7在在450450以上開始分解，產(chǎn)生的以上開始分解，產(chǎn)生的SO3SO3對試樣有很強的分解對試樣有很強的分解作用，可與金屬氧化物生成可溶性鹽。因此，作用，可與金屬氧化物生成可溶性鹽。因此，Al2O3Al2O3、Fe2O3Fe2O3、Cr2O3Cr2O3、TiO2TiO2、ZnO2ZnO2等礦石及中性、堿性耐火材料都可以用等礦石及中性、堿性耐火材料都可以用K2S2O7K2S2O7熔融熔融(rngrng)(rngrng)分解。分解。 K

32、2S2O7 K2S2O7不能用于硅酸鹽系統(tǒng)的分析，因為其分解不完全，往往不能用于硅酸鹽系統(tǒng)的分析，因為其分解不完全，往往殘留少量黑殘渣；但可以用于硅酸鹽的單項測定，如測定殘留少量黑殘渣；但可以用于硅酸鹽的單項測定，如測定FeFe、MnMn、TiTi等。等。 KHSO4 KHSO4在加熱時發(fā)生分解，得到在加熱時發(fā)生分解，得到K2S2O7K2S2O7，因此可以代替，因此可以代替K2S2O7K2S2O7作作為酸性熔劑使用。為酸性熔劑使用。2KHSO4=K2S2O7+H2O2KHSO4=K2S2O7+H2O 熔融熔融(rngrng)(rngrng)器皿可用瓷坩堝，也可用鉑皿，但稍有腐蝕。器皿可用瓷坩堝

33、，也可用鉑皿，但稍有腐蝕。第30頁/共46頁第三十頁，共46頁。二、燒結(jié)法二、燒結(jié)法又稱半熔法。加熱至熔劑熔點的又稱半熔法。加熱至熔劑熔點的57%57%左右時，由于晶格中的左右時，由于晶格中的離子或分子獲得的能量超過了其晶格能，在它們之間便可發(fā)離子或分子獲得的能量超過了其晶格能，在它們之間便可發(fā)生生(fshng)(fshng)相互替換作用，即明顯發(fā)生相互替換作用，即明顯發(fā)生(fshng)(fshng)反應(yīng)，反反應(yīng)，反應(yīng)后仍然是不均勻的固態(tài)混合物。應(yīng)后仍然是不均勻的固態(tài)混合物。l燒結(jié)法是在低于熔點的溫度下，其分解的程度取決于試樣燒結(jié)法是在低于熔點的溫度下，其分解的程度取決于試樣的細度和熔劑的細度

34、和熔劑(rngj)(rngj)與試樣混勻的程度，一般要求有較長與試樣混勻的程度，一般要求有較長的反應(yīng)時間和過量的熔劑的反應(yīng)時間和過量的熔劑(rngj)(rngj)。 艾氏卡試劑艾氏卡試劑(shj) : MgO-Na2CO3（2+3），）， MgO-Na2CO3（1+2），），ZnO-Na2CO3（1+2）。）。第31頁/共46頁第三十一頁，共46頁。（1 1）Na2CO3-ZnONa2CO3-ZnO燒結(jié)法燒結(jié)法 此方法是以此方法是以Na2CO3-ZnONa2CO3-ZnO作熔劑，于作熔劑，于800800850850分分解試樣，常用于煤或礦石解試樣，常用于煤或礦石(kungsh)(kungsh)

35、中全硫量的測定。中全硫量的測定。在燒結(jié)時，因為在燒結(jié)時，因為ZnOZnO的熔點高，使整個混合物不能熔融，的熔點高，使整個混合物不能熔融，在堿性條件下，硫被空氣氧化成硫酸根，用水浸出后，在堿性條件下，硫被空氣氧化成硫酸根，用水浸出后，就可以進行測定。就可以進行測定。 反應(yīng)在瓷坩堝或剛玉坩堝中進行。反應(yīng)在瓷坩堝或剛玉坩堝中進行。第32頁/共46頁第三十二頁，共46頁。 （2 2）CaCO3-NH4ClCaCO3-NH4Cl燒結(jié)法燒結(jié)法 分解能力強，也稱斯密特法，常用于測定分解能力強，也稱斯密特法，常用于測定(cdng)(cdng)硅酸鹽中鉀、鈉的硅酸鹽中鉀、鈉的含量。含量。 如分解長石（如分解長石

36、（KAlSi3O8KAlSi3O8）時，熔劑與試樣在）時，熔劑與試樣在750750800800燒結(jié)。反應(yīng)通燒結(jié)。反應(yīng)通常在瓷坩堝中進行。常在瓷坩堝中進行。2KAlSi3O8+6CaCO3+2NH4Cl=6CaSiO3+Al2O3+2KCl+6CO2+2NH3+H2O2KAlSi3O8+6CaCO3+2NH4Cl=6CaSiO3+Al2O3+2KCl+6CO2+2NH3+H2O第33頁/共46頁第三十三頁，共46頁。 硅酸鹽分析中采用的半熔法一般是在鉑坩堝中，加入試硅酸鹽分析中采用的半熔法一般是在鉑坩堝中，加入試料質(zhì)量的料質(zhì)量的0.60.61 1倍的無水碳酸鈉，于倍的無水碳酸鈉，于950950溫

37、度下灼燒溫度下灼燒5 510min10min。石灰石、白堊土、水泥生料的系統(tǒng)分析，常用。石灰石、白堊土、水泥生料的系統(tǒng)分析，常用(chn (chn yn)yn)此方法分解試樣。此方法分解試樣。例：第34頁/共46頁第三十四頁，共46頁。 熔融 無水碳酸鈉的熔點為852852，它與硅酸鹽共熔時發(fā)生復分解(fnji)(fnji)反應(yīng)，生成易溶性的硅酸鈉及鋁酸鹽等。如: : 高嶺土：Al2O32SiO22H2O+3Na2CO3=2Na2SiO3+2NaAlO2+3CO2+H2OAl2O32SiO22H2O+3Na2CO3=2Na2SiO3+2NaAlO2+3CO2+H2O 鉀長石：2KAlSi3O8

38、+7Na2CO3=6Na2SiO3+2NaAlO2+K2CO3+6CO22KAlSi3O8+7Na2CO3=6Na2SiO3+2NaAlO2+K2CO3+6CO2 滑 石：Mg3Si4O10(OH)2+4Na2CO3=4Na2SiO3+3MgO+4CO2+H2OMg3Si4O10(OH)2+4Na2CO3=4Na2SiO3+3MgO+4CO2+H2O 石 英： SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2 SiO2+Na2CO3=Na2SiO3+CO2 用HClHCl處理 Na2SiO3+2HCl=NaCl+H2SiO3 Na2SiO3+2HCl=NaCl+H2SiO3 2NaAlO2+8H

39、Cl=2AlCl3+2NaCl+4H2O 2NaAlO2+8HCl=2AlCl3+2NaCl+4H2O第35頁/共46頁第三十五頁，共46頁。以粘土為例說明熔樣過程：以粘土為例說明熔樣過程：試樣試樣0.5g0.5g鉑金坩堝鉑金坩堝4g4g無水碳酸鈉無水碳酸鈉拌均勻拌均勻1g1g無水碳酸無水碳酸鈉洗棒并鋪于其上鈉洗棒并鋪于其上蓋上蓋蓋上蓋高溫爐高溫爐95095010001000熔融熔融中間旋轉(zhuǎn)熔融物附于內(nèi)壁燒至暗紅中間旋轉(zhuǎn)熔融物附于內(nèi)壁燒至暗紅冷卻冷卻(lngqu)(lngqu)轉(zhuǎn)至轉(zhuǎn)至250250毫升容量瓶（定容）毫升容量瓶（定容）第36頁/共46頁第三十六頁，共46頁。其中碳化鉻(Cr3C)

40、的化學性質(zhì)特別穩(wěn)定(wndng)，不易溶解。高碳鉻鐵試樣(sh yn)的溶解堿熔融法堿熔融法 稱取試樣稱取試樣(sh yn)0.5000g(sh yn)0.5000g置于預(yù)先盛有置于預(yù)先盛有4-5g4-5g過氧化鈉的過氧化鈉的瓷坩堝中，仔細攪拌均勻，再在上面覆蓋瓷坩堝中，仔細攪拌均勻，再在上面覆蓋1-2g1-2g過氧化鈉，徐徐過氧化鈉，徐徐加熱使試樣加熱使試樣(sh yn)(sh yn)熔化后，于約熔化后，于約700700保持約保持約5min5min，并不斷，并不斷搖動使其熔化。自然冷卻后，將坩堝置于搖動使其熔化。自然冷卻后，將坩堝置于500mL500mL燒杯中，加入約燒杯中，加入約100mL

41、100mL熱水，使熔物浸出后取出坩堝，用水洗凈。熱水，使熔物浸出后取出坩堝，用水洗凈。第37頁/共46頁第三十七頁，共46頁。其中碳化鉻(Cr3C)的化學性質(zhì)特別穩(wěn)定，不易(b y)溶解。高碳鉻鐵試樣(sh yn)的溶解濕溶法濕溶法 稱取試樣稱取試樣0.1000g0.1000g，置于，置于250mL250mL錐形瓶中，依次加入小塊狀的錐形瓶中，依次加入小塊狀的焦硫酸鉀焦硫酸鉀10g10g，水，水10mL10mL，高氯酸，高氯酸3mL3mL，磷酸，磷酸12mL12mL，硫酸，硫酸8mL8mL，搖勻后，搖勻后置于高溫電爐上加熱溶解。開始時焦硫酸鉀分解，試樣也不斷被置于高溫電爐上加熱溶解。開始時焦硫

42、酸鉀分解，試樣也不斷被分解，其后高氯酸分解，溶液呈稻草黃色。隨著溫度上升，顏色分解，其后高氯酸分解，溶液呈稻草黃色。隨著溫度上升，顏色消失，瓶內(nèi)不斷冒白煙，直到試樣全部溶解消失，瓶內(nèi)不斷冒白煙，直到試樣全部溶解( (溶液澄清，瓶底無黑溶液澄清，瓶底無黑色顆粒色顆粒) )。取下稍冷，加水。取下稍冷，加水100mL100mL。 冒煙時間較難掌握，如果冒煙時間過長，將生成難溶解的焦冒煙時間較難掌握，如果冒煙時間過長，將生成難溶解的焦硫酸鹽，而影響硫酸鹽，而影響(yngxing)(yngxing)分析結(jié)果的準確性。分析結(jié)果的準確性。第38頁/共46頁第三十八頁，共46頁。 消化法是分解有機試樣消化法是

43、分解有機試樣(sh yn)最常用的方法之一，最常用的方法之一， 分為濕分為濕法消化法和高溫灰化法。法消化法和高溫灰化法。 1.濕法消化法濕法消化法 濕法消化法是有機試樣濕法消化法是有機試樣(sh yn)最常用的消化方法，也稱濕最常用的消化方法，也稱濕灰化法。其實質(zhì)是用強氧化性酸或強氧化劑的氧化作用破壞有機灰化法。其實質(zhì)是用強氧化性酸或強氧化劑的氧化作用破壞有機試樣試樣(sh yn)，使待測元素以可溶形式存在。，使待測元素以可溶形式存在。 基本方法是：稱取預(yù)處理過的試樣基本方法是：稱取預(yù)處理過的試樣(sh yn)于玻璃燒杯（或石于玻璃燒杯（或石英燒杯或聚四氟乙烯燒杯）中，加入適量消化劑，在英燒杯

44、或聚四氟乙烯燒杯）中，加入適量消化劑，在100200下加熱以促進消化，待消化液清亮后，蒸發(fā)剩余的少量液體，用下加熱以促進消化，待消化液清亮后，蒸發(fā)剩余的少量液體，用純水洗出，定容后即可進行原子吸收法測定。純水洗出，定容后即可進行原子吸收法測定。 濕法消化法中最常用的試劑是濕法消化法中最常用的試劑是HNO3、HClO4、H2SO4等強氧等強氧化性酸及化性酸及H2O2、KMnO4等氧化性試劑。等氧化性試劑。2.4 2.4 消化消化(xiohu)(xiohu)法法第39頁/共46頁第三十九頁，共46頁。濕法消化法濕法消化法 在消化過程中避免產(chǎn)生易揮發(fā)性的物質(zhì)及有新的沉淀形成，大多在消化過程中避免產(chǎn)生

45、易揮發(fā)性的物質(zhì)及有新的沉淀形成，大多采用以一定比例配制的混合酸。例如，采用以一定比例配制的混合酸。例如，HNO3HNO3：HClO4HClO4：H2SO4H2SO43:1:13:1:1的的混合酸適于大多數(shù)的生物試樣的消化?；旌纤徇m于大多數(shù)的生物試樣的消化。 濕法消化法處理試樣的優(yōu)點濕法消化法處理試樣的優(yōu)點(yudin)(yudin)是設(shè)備簡單、操作方便，待是設(shè)備簡單、操作方便，待測元素的揮發(fā)性較灰化法小，因此是目前最常用的處理方法。但濕法測元素的揮發(fā)性較灰化法小，因此是目前最常用的處理方法。但濕法消化法加入試劑量大，會引入雜質(zhì)元素，空白值高，這是其主要缺點。消化法加入試劑量大，會引入雜質(zhì)元素，

46、空白值高，這是其主要缺點。 在濕法消化中，通常采用電爐或沙浴電爐進行加熱，但溫度不易在濕法消化中，通常采用電爐或沙浴電爐進行加熱，但溫度不易準確控制，勞動強度大，效率低。而自控電熱消化器，溫度可自行設(shè)準確控制，勞動強度大，效率低。而自控電熱消化器，溫度可自行設(shè)定，自動控制恒溫，保溫性好，一批可同時消化定，自動控制恒溫，保溫性好，一批可同時消化40406060個樣品，對消個樣品，對消化有機試樣效果較理想。化有機試樣效果較理想。第40頁/共46頁第四十頁，共46頁。 2. 2. 高溫灰化法高溫灰化法 高溫灰化法是利用熱能分解有機高溫灰化法是利用熱能分解有機(yuj)(yuj)試樣，使待測元素成為可溶試樣，使待測元素成為可溶狀態(tài)的處理方法。狀態(tài)的處理方法。 其處理過程是準確