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文檔簡(jiǎn)介

1劉芳試樣的采取、制備和分解2學(xué)習(xí)指南

1.了解采樣的目的、意義及相關(guān)的工業(yè)物料知識(shí);2.了解并掌握固體試樣、液體試樣和氣體試樣的采樣工具及采樣方法;3.掌握試樣的制備方法;4.掌握試樣的幾種分解方法。3一、試樣采取的目的和意義二、基本術(shù)語三、試樣的采取原則四、采樣方案的制定概述4

一、試樣采取的目的和意義5

(2)采樣意義

61.采樣:從待測(cè)的原始物料中取得分析試樣的過程。

2.采樣時(shí)間:指每次采樣的持續(xù)時(shí)間,也稱采樣時(shí)段。

3.采樣頻率:指兩次采樣之間的間隔。

4.子樣:在規(guī)定的采樣點(diǎn)按規(guī)定的操作方法采取的規(guī)定量的物料,也稱小樣或分樣。

5.總樣:將所有采取的子樣合并一起得到的試樣。

6.分析化驗(yàn)單位:一個(gè)總樣所代表的工業(yè)物料的總量稱為分析化驗(yàn)單位或取樣單位。分析化驗(yàn)單位可大可小,主要取決于分析的目的。二、基本術(shù)語7

7.實(shí)驗(yàn)室樣品:供實(shí)驗(yàn)室檢驗(yàn)或測(cè)試而制備的樣品。

8.備考樣品:與實(shí)驗(yàn)室樣品同時(shí)同樣制備的樣品。在有爭(zhēng)議時(shí),作為有關(guān)方面仲裁分析所用樣品。

9.部位樣品:從物料的特定部位或在物料流的特定部位和特定時(shí)間取得的一定數(shù)量或大小的樣品,如上部樣品、中部樣品或下部樣品等。部位樣品是代表瞬時(shí)或局部環(huán)境的一種樣品。

10.表面樣品:在物料表面取得的樣品,以獲得此物料表面的相關(guān)資料。

11.物料流:是指隨運(yùn)送工具運(yùn)轉(zhuǎn)中的物料。

12.試樣的制備:按規(guī)定程序減小試樣粒度和數(shù)量的過程,簡(jiǎn)稱制樣。8

1.均勻物料如果物料各部分的特性平均值在測(cè)定該特性的測(cè)量誤差范圍內(nèi),此物料就是均勻物料。采樣時(shí)原則上可以在物料的任意部位進(jìn)行采樣。

2.不均勻物料如果物料各部分的特性平均值不在測(cè)定該特性的測(cè)量誤差范圍內(nèi),此物料就是不均勻物料。一般采取隨機(jī)采樣。對(duì)所得樣品分別進(jìn)行測(cè)定,再匯總所有樣品的檢測(cè)結(jié)果,即得到總體物料的特性平均值和變異性的估計(jì)量。三、試樣的采取原則9

3.隨機(jī)不均勻物料指總體物料中任一部分的特性平均值與相鄰部分的特性平均值無關(guān)的物料。采樣時(shí)可以隨機(jī)采樣,也可非隨機(jī)采樣。

4.定向非隨機(jī)不均勻物料指總體物料的特性值沿一定方向改變的物料。分層采樣并盡可能在不同特性值的各層中采出能代表該層物料的樣品。105.周期非隨機(jī)不均勻物料指在連續(xù)的物料流中物料的特性值呈現(xiàn)出周期性變化,其變化周期有一定的頻率和幅度的物料。最好在物料流動(dòng)線上采樣,采樣的頻率應(yīng)高于物料特性值的變化頻率,切忌兩者同步。

6.混合非隨機(jī)不均勻物料指由兩種以上特性值變異性類型或兩種以上特性平均值組成的混合物料,如由幾批生產(chǎn)合并的物料。首先盡可能使各組成部分分開,然后按照上述各種物料類型的采樣方法進(jìn)行采樣。111.確定采取的樣品數(shù)從每一個(gè)分析化驗(yàn)單位中采樣時(shí),應(yīng)根據(jù)物料中雜質(zhì)含量的高低、物料的顆粒度及物料的總量決定所采取子樣的最少數(shù)目和每個(gè)子最小重量。如果樣品為散裝物料,則當(dāng)批量<2.5t時(shí),采樣為7個(gè)單元;當(dāng)批量為2.5~80t時(shí),采樣為個(gè)單元(計(jì)算到整數(shù));當(dāng)批量>80t時(shí),采樣為40個(gè)單元。對(duì)于一般產(chǎn)品,可用多單元物料來處理,分兩步進(jìn)行采樣:①選取一定數(shù)量的采樣單元。若總體物料的單元數(shù)<500,按表中規(guī)定確定;若總體物料的單元數(shù)>500,按公式確定。②對(duì)每個(gè)單元按物料特性值的變異性類型進(jìn)行采樣。四、采樣方案的制定12

2.確定采取的樣品量

13

4.采樣記錄采樣時(shí)應(yīng)記錄被采物料的狀況和采樣操作,如物料的名稱、來源、編號(hào)、數(shù)量、包裝情況、存放環(huán)境、采樣部位、所采樣品數(shù)和樣品量、采樣日期、采樣人等。必要時(shí)可填寫詳細(xì)的采樣報(bào)告。

3.確定采樣方法根據(jù)物料的種類、狀態(tài)包裝形式、數(shù)量和在生產(chǎn)中的使用情況,應(yīng)使用不同的采樣工具,按照不同的采樣方法進(jìn)行采樣。14

5.注意事項(xiàng)

(1)采樣前,應(yīng)調(diào)查物料的貨主、來源、種類、批次、生產(chǎn)日期、總量、包裝堆積形式、運(yùn)輸情況、貯存條件、貯存時(shí)間、可能存在的成分逸散和污染情況,以及其他一切能揭示物料發(fā)生變化的材料。

(2)采樣器械可分為電動(dòng)的、機(jī)械的和手工的三種類型。

(3)盛樣容器要依分析項(xiàng)目和被檢物料的性質(zhì)而定。

(4)采樣后要及時(shí)記錄樣品名稱、規(guī)格型號(hào)、批號(hào)、等級(jí)、產(chǎn)地、采樣基數(shù)、采樣部位、采樣人、采樣地點(diǎn)、日期、天氣、生產(chǎn)廠家名稱及詳細(xì)通訊地址等內(nèi)容。15

5.注意事項(xiàng)(5)采集的樣品應(yīng)由專人妥善保管,并盡快送達(dá)指定地點(diǎn),且要注意防潮、防損、防丟失和防污染。(6)樣品的交接一定要有文字記錄,手續(xù)要清楚。(7)采樣地點(diǎn)要有出入安全的通道、照明和通風(fēng)條件;貯罐或槽車頂部采樣時(shí)要防止掉下來,還要防止堆垛容器的倒塌;如果所采物料本身有危險(xiǎn),采樣前必須了解各種危險(xiǎn)物質(zhì)的基本規(guī)定和處理辦法,采樣時(shí),需有防止閥門失靈、物料溢出的應(yīng)急措施和心理準(zhǔn)備。

(8)采樣時(shí)必須有陪伴者,且需對(duì)陪伴者進(jìn)行事先培訓(xùn)。16試樣的采取一、固體物料試樣的采取二、液體物料試樣的采取三、氣體物料試樣的采取171.采樣工具采集固體試樣的工具有試樣瓶、試樣桶、勺、采樣鏟、采樣探子、采樣鉆、氣動(dòng)和真空探針及自動(dòng)采樣器等。(1)采樣鏟適用于從物料流中和靜止物料中采樣。鏟的長(zhǎng)和寬均應(yīng)不小于被采樣品最大粒度的2.5~3倍,對(duì)最大粒度大于150mm的物料可用長(zhǎng)X寬約為300mmX250mm的鏟。

一、固體物料試樣的采取固體物料的采取181.采樣工具(2)采樣探子適用于從包裝桶或包裝袋內(nèi)采集粉末,小顆粒、小晶體等固體物料。固體物料的采取191.采樣工具(3)采樣鉆采樣鉆適用于較堅(jiān)硬的固體采樣。關(guān)閉式采樣鉆是由一個(gè)金屬圓桶和一個(gè)裝在內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)鉆頭組成,采樣時(shí),牢牢地握住外管,旋轉(zhuǎn)中心棒,使管子穩(wěn)固地進(jìn)人物料,必要時(shí)可稍加壓力,以保持均等的穿透速度。到達(dá)指定部位后,停止轉(zhuǎn)動(dòng),提起鉆頭,反轉(zhuǎn)中心棒,將所取樣品移進(jìn)樣品容器中。

關(guān)閉式采樣鉆固體物料的采取20

1.采樣工具(4)氣動(dòng)和真空探針氣動(dòng)和真空采樣探針適用于采集粉末和細(xì)小顆粒等松散物料。氣動(dòng)探針是由一根軟管將一個(gè)裝有電動(dòng)空氣提升泵的旋風(fēng)集塵器和一個(gè)由兩個(gè)同心管組成的探子連接而成。開啟空氣提升泵,使空氣沿著兩管之間的環(huán)形通路流至探頭,并在探頭產(chǎn)生氣動(dòng)而帶起樣品,同時(shí)使探針不斷插入物料。真空探針是由一個(gè)真空吸塵器通過裝在采樣管上的采樣探針把物料抽入采樣器中,探針由內(nèi)管和一節(jié)套筒構(gòu)成,一端固定在采樣管上,另一端開口。固體物料的采取211.采樣工具(5)接斗用以在物料的落流處截取子樣。斗的開口尺寸至少應(yīng)為被采樣品的最大粒度的2.5~3倍。接斗的容量應(yīng)能容納輸送機(jī)最大運(yùn)量時(shí)物料流全部斷面的全部物料量。

固體物料的采取23固體物料的采取24固體物料的采取26

斜線三點(diǎn)法斜線五點(diǎn)法18方塊法

棋盤法蛇形法對(duì)角線法固體物料的采取27固體物料的采取281.采樣工具(1)采樣勺采樣勺用金屬或塑料(要求不能與被采物料發(fā)生化學(xué)反應(yīng))制成,有表面樣品采樣勺、混合樣品采樣勺和采樣杯三種。前一種用于采集表面樣品,后兩種用于均勻物料的隨機(jī)采樣。二、液體物料試樣的采取291.采樣工具(2)采樣管采樣管用玻璃、塑料或金屬制成,兩端開口,用于采集桶、罐、槽車等容器內(nèi)的液體物料。①玻璃或塑料采樣管:管長(zhǎng)為1200mm,內(nèi)徑15~25mm,上端為圓錐形尖口或套有一與管徑相配的橡皮管,以便用手按??;小端直徑有1.5mm、3mm、5mm等幾種,采樣時(shí)視物料黏度而定,黏度大則選用大直徑的采樣管。②金屬采樣管:分鋁(或不銹鋼)制采樣管和銅(或不銹鋼)制雙套筒采樣管。前者適于采集貯罐或槽車中的低粘度液體樣品,后者適用于采集桶裝粘度較大的液體和粘稠液、多相液。雙套筒采樣管配有電動(dòng)攪拌器和清潔器。液體物料的采取301.采樣工具(3)采樣瓶①玻璃(或銅制)采樣瓶:一般為500mL玻璃瓶,適用于貯罐、槽車采樣,玻璃采樣瓶套上加重鉛錘,以便沉入液體物料的較深部位。②可卸式采樣瓶加重型采樣瓶、底閥型采樣器等,液化氣的采樣常用采樣鋼瓶和金屬杜瓦瓶。液體物料的采取31

2.采樣方法液體物料的采取321.采樣設(shè)備和器具采集氣體試樣的設(shè)備和器具主要包括:采樣器、導(dǎo)管、樣品容器、預(yù)處理裝置、調(diào)節(jié)壓力和流量的裝置、吸氣器和抽氣泵等。(1)采樣器采樣器是一類用專用材料制成的采樣設(shè)備,常見的有硅硼玻璃采樣器、金屬采樣器和耐火采樣器等。硅硼玻璃采樣器在溫度超過450℃時(shí),不能使用。耐火采樣器通常用透明石英、瓷、富鋁紅柱石或重結(jié)晶的氧化鋁制成,其中石英采樣器可在900℃以下長(zhǎng)期使用,其他耐火采樣器可在1100℃~1990℃的溫度范圍內(nèi)使用。(2)導(dǎo)管采集氣體試樣所用的導(dǎo)管有不銹鋼管、碳鋼管、銅管、鋁管、特制金屬軟管、玻璃管、聚四氟乙烯管、聚乙烯管和橡膠管等。高純氣體的采集和輸送要用不銹鋼管或銅管,而不能用塑料管和橡膠管。

三、氣體物料試樣的采取氣體物料的采取331.采樣設(shè)備和器具(3)樣品容器①玻璃容器:常見的玻璃容器有兩頭帶活塞的采樣管、帶三通的玻璃注射器和真空采樣瓶。②金屬鋼瓶:金屬鋼瓶按材質(zhì)可分為碳鋼瓶、不銹鋼瓶和鋁合金瓶三類;按結(jié)構(gòu)可分為兩頭帶針形閥的和一頭帶針形閥的兩類。常用的小鋼瓶容積一般為0.1~5L,分耐中壓和高壓兩類。鋼瓶必須定期做強(qiáng)度試驗(yàn)和氣密性試驗(yàn),以保證安全。氣體物料的采取341.采樣設(shè)備和器具(3)樣品容器氣體物料的采取361.采樣設(shè)備和器具

(4)預(yù)處理裝置氣體樣品的預(yù)處理包括過濾、脫水和改變溫度等,目的是使氣體樣品符合某些分析儀器和分析方法的要求。分離氣體中的固體顆粒、水分或其他有害物質(zhì)的裝置是過濾器和冷阱。過濾器由金屬、陶瓷或天然纖維與合成纖維的多孔板制成;冷阱是一些幾何形狀各異的容器,其溫度控制在零上幾度,當(dāng)難凝氣體慢慢通過時(shí),水分即被脫去。氣體物料的采取37

2.采樣方法(1)常壓氣體的采樣氣體壓力近于或等于大氣壓的氣體稱為常壓氣體。①用采樣瓶取樣氣體物料的采取采樣量大采樣量小38

2.采樣方法

氣體物料的采取39試樣的制備一、

破碎二、

篩分(過篩)三、

混勻四、

縮分破碎篩分混勻縮分40

破碎是在制樣過程中,用機(jī)械或人工方法減小試樣粒度的過程。

1.機(jī)械方法

2.人工方法一、破碎破碎篩分混勻縮分41

粉碎后的物料要經(jīng)過篩分,使其粒度滿足分析要求。常用的篩子為標(biāo)準(zhǔn)篩,其材質(zhì)一般為銅網(wǎng)或不銹鋼網(wǎng)。篩分方式有人工操作和機(jī)械振動(dòng)兩種。在篩分過程中,要注意可先將小顆粒物料篩出,而對(duì)于粒徑大于篩號(hào)的物料不能棄去,應(yīng)將其破碎至全部通過篩孔。

二、篩分標(biāo)準(zhǔn)分樣篩破碎篩分混勻縮分451.人工法人工法普遍采用堆錐法。將物料用鐵鏟堆成一圓錐體,再?gòu)膱A錐對(duì)角貼底交互將物料鏟起,堆成另一圓錐,注意每一鏟物料都要由錐頂自然灑落。如此反復(fù)三次即可。如果試樣量很少,也可將試樣置于一張四方塑料布或橡膠布上,抓住四角,兩對(duì)角線掀角,使試樣翻動(dòng),反復(fù)數(shù)次,即可將試樣混勻。

2.機(jī)械法將物料倒入機(jī)械混勻器中,啟動(dòng)機(jī)器,攪拌一段時(shí)間即可。三、混勻破碎篩分混勻縮分46

縮分是在不改變平均組成的情況下,逐步減少試樣量的過程。

1.機(jī)械法用分樣器進(jìn)行縮分。用一特制鏟子(其寬度與分樣器的進(jìn)料口相吻合)將物料緩緩傾入分樣器中,物料會(huì)順著分樣器的兩側(cè)流出,被平均分為兩份。一份繼續(xù)進(jìn)行破碎、混勻、縮分,直至所需試樣量。另一份則保存?zhèn)洳榛驐壢ァK?、縮分分樣器破碎篩分混勻縮分472.人工法(1)四分法四分法是最常用的人工縮分法,尤其是樣品制備程序的最后一次縮分,基本都采用此法。將物料按堆錐法堆成圓錐體,用平板將其壓成厚度均勻的圓臺(tái)體,再通過圓心平分成四個(gè)扇形,取兩對(duì)角繼續(xù)進(jìn)行破碎、混勻、縮分,直至剩余100~500g。另一份則保存?zhèn)洳榛驐壢?。四分法破碎篩分混勻縮分482.人工法(2)棋盤法棋盤法是將物料堆成一定厚度的均勻圓餅,用有若干個(gè)長(zhǎng)寬各為25~30mm的鐵皮格將物料圓餅分割成若干個(gè)小方塊,再用平底小方鏟每間隔一個(gè)小方塊鏟出一個(gè)小方塊物料,將所有鏟出的物料混勻后,繼續(xù)進(jìn)行破碎、混勻、縮分,直至剩余量達(dá)到要求。另一份則保存?zhèn)洳榛驐壢?。棋盤法正方形縮分法破碎篩分混勻縮分51試樣的分解一、

溶解法二、

熔融法三、

半熔法四、

消化法52

溶解,通常理解為固態(tài)、液態(tài)可氣態(tài)物質(zhì)在低溫下溶于適當(dāng)?shù)囊后w,包括發(fā)生或不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。采用酸或堿溶液溶解試樣是常用的辦法。

1.水溶法水是一種性質(zhì)良好的溶劑,在采用溶解法分解試樣時(shí),應(yīng)首先考慮以水溶法。堿金屬鹽、大多數(shù)的堿土金屬鹽、銨鹽、無機(jī)酸鹽(鋇、鉛的硫酸鹽、鈣的磷酸鹽除外)、無機(jī)鹵化物(銀、鉛、汞的鹵化物除外)等試樣都可以用水溶法分解。一、溶解法53

2.酸溶法利用酸的酸性、氧化還原性或配位性等性質(zhì)將試樣中的被測(cè)組分轉(zhuǎn)移到溶液中的方法,稱酸溶法。常用的酸有鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、氫氟酸和高氯酸等。(1)鹽酸(HCl)

HCl具有酸性、還原性及氯離子的強(qiáng)配位性。主要用于溶解弱酸鹽,某些氧化物,某些硫化物和比氫活潑的金屬等。易溶于鹽酸的元素或化合物為:Fe,Ni,Cr,Co,Zn,普通鋼鐵,高鉻鐵,多數(shù)金屬氧化物,硫化物,氫氧化物,碳酸鹽,磷酸鹽,硼酸鹽,過氧化物,某些硅酸鹽、水泥等。不溶于鹽酸的物質(zhì)有:灼燒過的Al、Be、Cr、Fe、Ti、Zn;Al2O3,Ta2O5,SnO2,Sb2O5,Nb2O5及Th的氧化物;磷酸鋯、獨(dú)居石、釔礦;鍶、鋇、鉛的硫酸鹽;堿土金屬的氟化物等。在密封增壓的條件下升高溫度(250~300℃),HCl可以溶解灼燒過的Al2O3,BeO,SnO2以及某些硅酸鹽等。HCl中加入H2O2或Br2后溶劑更具有氧化性,可用于溶解銅合金和硫化物礦石等,并可同時(shí)破壞試樣中的有機(jī)物。54

2.酸溶法(2)硝酸(HNO3)

HNO3具有很強(qiáng)的酸性和氧化性,但配位能力很弱。除金、鉑族元素及易被鈍化的金屬外,絕大部分金屬能被HNO3溶解。絕大多數(shù)的硫化物可以被HNO3溶解。很多金屬浸入HNO3時(shí)形成不溶的氧化物保護(hù)層,因而不被溶解,這些金屬包括Al、Cr、Be、Ga、In、Nb、Ta、Th、Ti、Zr和Hf。

W與HNO3反應(yīng)后形成水合氧化沉淀。

55

2.酸溶法(3)硫酸(H2SO4)稀H2SO4不具備氧化性,而熱的濃H2SO4具有很強(qiáng)的氧化性和脫水性。稀H2SO4常用來溶解氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、硫化物及砷化物礦石,但不能溶解含鈣試樣。熱的濃H2SO4可以分解金屬及合金,如銻、氧化砷、錫、鉛的合金等;另外幾乎所有的有機(jī)物都能被其氧化。

H2SO4的沸點(diǎn)(338℃)很高,可以蒸發(fā)至冒白煙,使低沸點(diǎn)酸(如HCl、HNO3、HF等)揮發(fā)除去,以消除低沸點(diǎn)酸對(duì)陰離子測(cè)定的干擾。56

2.酸溶法(4)磷酸(H3PO4)

H3PO4在高溫時(shí)生成焦磷酸和聚磷酸,具有很強(qiáng)的配位能力,可以分解合金鋼和難容礦石(如鉻鐵礦、鈮鐵礦、鈦鐵礦等)。在鋼鐵分析中,常用H3PO4來溶解某些合金鋼試樣。單獨(dú)使用H3PO4分解試樣的主要缺點(diǎn)是不易控制溫度,如果溫度過高,時(shí)間過長(zhǎng),H3PO4會(huì)脫水并形成難溶的焦磷酸鹽沉淀,使實(shí)驗(yàn)失敗。因此,

H3PO4常與H2SO4等同時(shí)使用,既可提高反應(yīng)的溫度條件,又可以防止焦磷酸鹽沉淀析出。57

2.酸溶法(5)氫氟酸(HF)

HF的酸性很弱,但配位能力很強(qiáng)。對(duì)于一般分解方法難于分解的硅酸鹽,可以用HF作溶劑,在加壓和溫?zé)岬那闆r下很快分解。

HF可以與HNO3、HClO4、H2SO4、H3PO4或混合使用,分解硅酸鹽、磷礦石、銀礦石、石英、鈮礦石、富鋁礦石和含鈮、鍺、鎢的合金鋼等試樣。

HF具有毒性和強(qiáng)腐蝕性,分析人員分解試樣時(shí)必須在有防護(hù)工具和通風(fēng)良好的環(huán)境下進(jìn)行操作。試樣分解要在鉑器皿或聚四氟乙烯材質(zhì)的容器中進(jìn)行。58

2.酸溶法(6)高氯酸(HClO4)稀HClO4沒有氧化性,僅具有強(qiáng)酸性質(zhì);濃HClO4在常溫時(shí)無氧化性,但在加熱時(shí)卻具有很強(qiáng)的氧化性和脫水能力。熱的濃HClO4幾乎能與所有金屬反應(yīng),生成的高氯酸鹽大多數(shù)都溶于水。分解鋼或其他合金試樣時(shí),能將金屬氧化為最高的氧化態(tài)(如把鉻氧化為Cr2O72-,硫氧化為SO42-),且分解快速。

HClO4的沸點(diǎn)(203℃)較高,可以蒸發(fā)至冒白煙,使低沸點(diǎn)酸揮發(fā)除去,且殘?jiān)铀笠兹芙狻岬臐釮ClO4遇有機(jī)物會(huì)爆炸,因此當(dāng)待分解試樣中含有機(jī)物時(shí),應(yīng)先用濃HNO3蒸發(fā)破壞有機(jī)物,再用HClO4分解。60

3.堿溶法(1)NaOH溶解法某些酸性或兩性氧化物可以用稀NaOH溶液溶解,如20~30%的NaOH溶液能分解鋁和鋁合金;而某些鎢酸鹽、磷酸鋯和金屬氮化物等,可以用濃的氫氧化物分解。61

3.堿溶法(2)碳酸鹽分解法濃的碳酸鹽溶液可以用來分解硫酸鹽,如CuSO4、PbSO4等。

(3)氨分解法利用氨的配位作用,可以分解Cu、Zn、Cd等化合物。62

利用酸性或堿性熔劑與試樣在高溫下進(jìn)行分解,使待測(cè)成分轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谒蛩岬幕衔?,稱為熔融法。分解能力強(qiáng)、效果好,操作麻煩,且易引入雜質(zhì)或使組分丟失。熔融法一般用來分解那些難溶解的試樣。

1.酸熔法常用的酸性熔劑是焦硫酸鉀(K2S2O7)。

K2S2O7在450℃以上開始分解,產(chǎn)生的SO3對(duì)試樣有很強(qiáng)的分解作用,可與金屬氧化物生成可溶性鹽。因此,Al2O3、Fe2O3、Cr2O3、TiO2、ZnO2等礦石及中性、堿性耐火材料都可以用K2S2O7熔融分解。K2S2O7不能用于硅酸鹽系統(tǒng)的分析,因?yàn)槠浞纸獠煌耆?,往往殘留少量黑殘?jiān)?;但可以用于硅酸鹽的單項(xiàng)測(cè)定,如測(cè)定Fe、Mn、Ti等。KHSO4在加熱時(shí)發(fā)生分解,得到K2S2O7,因此可以代替K2S2O7作為酸性熔劑使用。

2KHSO4=K2S2O7+H2O↑熔融器皿可用瓷坩堝,也可用鉑皿,但稍有腐蝕。二、熔融法632.堿熔法常用的堿性熔劑有碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、過氧化鈉、硼砂和偏硼酸鋰等。(1)碳酸鈉或碳酸鉀(Na2CO3或K2CO3)

Na2CO3常用于分解礦石試樣,如硅酸鹽,氧化物,磷酸鹽和硫酸鹽等。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,而非金屬元素轉(zhuǎn)化為可溶性的鈉鹽。

Na2CO3的熔點(diǎn)為851℃,常用溫度為1000℃或更高。

Na2CO3+S是一種硫化熔劑,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):2SnO2+2Na2CO3+9S=2Na2SnS3+3SO2↑+2CO2↑Na2CO3和K2CO3摩爾比為1:1的混合物稱作碳酸鉀鈉,熔點(diǎn)只有700℃左右,可以在普通煤氣燈下熔融。熔融器皿宜用鉑坩堝。但用含硫混合熔劑時(shí)會(huì)腐蝕鉑皿,應(yīng)避免采用鉑皿,可用鐵或鎳坩堝。64

2.堿熔法(2)氫氧化鈉(NaOH)

NaOH是低熔點(diǎn)熔劑,NaOH的熔點(diǎn)為318℃,常用溫度為500℃左右,常用于分解硅酸鹽、碳化硅等試樣。因NaOH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。熔融器皿常用鐵、銀(700℃)和鎳(600℃)坩堝。65

2.堿熔法(3)過氧化鈉(Na2O2)

Na2O2是強(qiáng)氧化性、強(qiáng)腐蝕性的堿性熔劑,常用于分解難溶解的金屬、合金及礦石,如鉻鐵、鈦鐵礦、鋯石、綠柱石,F(xiàn)e,Ni,Cr,Mo,W的合金和Cr,Sn,Zr的礦石等。熔融器皿為500℃以下用鉑坩堝,600℃以下用鋯和鎳坩堝,也常用鐵、銀和剛玉坩堝。66

2.堿熔法(4)硼砂(Na2B4O7)

Na2B4O7在熔融時(shí)不起氧化作用,也是一種有效熔劑。使用時(shí)通常先脫水,再與Na2CO3以1:1研磨混勻使用。主要用于難分解的礦物,如剛玉、冰晶石、鋯石等。熔融器皿一般為鉑坩堝。67

2.堿熔法(5)偏硼酸鋰(LiBO2)

LiBO2熔融法是后發(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。市售偏硼酸鋰(LiBO2·8H2O)含結(jié)晶水,使用前應(yīng)先低溫加熱脫水。熔融器皿可以用鉑坩堝,但熔融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。68

半熔法是將試樣同熔劑在尚未熔融的高溫條件下進(jìn)行燒結(jié),這時(shí)試樣已能同熔劑發(fā)生反應(yīng),經(jīng)過一定時(shí)間后,試樣可以分解完全。在半溶法中,加熱時(shí)間較長(zhǎng),溫度較低,坩堝材料的損耗相當(dāng)小。(1)Na2CO3-ZnO燒結(jié)法此方法是以Na2CO3-ZnO作熔劑,于800~850℃分解試樣,常用于煤或礦石中全硫量的測(cè)定。在燒結(jié)時(shí),因?yàn)閆nO的熔點(diǎn)高,使整個(gè)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,就可以進(jìn)行測(cè)定。反應(yīng)在瓷坩堝或剛玉坩堝中進(jìn)行。三、半熔法(燒結(jié)法)69

(2)CaCO3-NH4Cl燒結(jié)法此方法分解能力強(qiáng),也稱斯密特法,常用于測(cè)定硅酸鹽中鉀、鈉的含量。如分解長(zhǎng)石(KAlSi3O8)時(shí),熔劑與試樣在750~800℃燒結(jié)。反應(yīng)通常在瓷坩堝中進(jìn)行。2KAlSi3O8+6CaCO3+2NH4Cl=6CaSiO3+Al2O3+2KCl+6CO2↑+2NH3↑+H2O↑70

消化法是

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