平凡人
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③ HF+ H2SO4+ HClO4可分解Cr、Mo、W、Zr、Nb、Tl等金属及其合金,也可分解硅酸盐、钛铁矿、粉煤灰及土壤等样品。
④ HF+HNO3常用于分解硅化物、氧化物、硼化物和氮化物等。
⑤ H2SO4+H2O2+H2OH2SO4∶H2O2∶H2O按2∶1∶3(体积比)混合。可用于油料、粮食、植物等样品的消解。若加入少量的CuSO4、K2SO4和硒粉作催化剂,可使消解更为快速完全。
⑥ HNO3+ H2SO4+ HClO4(少量)常用于分解铬矿石及一些生物样品,如动、植物组织、尿液、粪便和毛发等。
⑦ HCl+SnCl2主要用于分解褐铁矿、赤铁矿及磁铁矿等。
(4)碱溶法碱溶法的主要溶剂为NaOH、KOH或加入少量的Na2O2、K2O2。常用来溶解两性金属,如铝、锌及其合金以及它们的氢氧化物或氧化物,也可用于溶解酸性氧化物如MoO3、WO3等。
2、熔融法
熔融法是将试样与酸性或碱性熔剂混合,利用高温下试样与熔剂发生的多相反应,使试样组分转化为易溶与水或酸的化合物。该法是一种高效的分解方法。但要注意,熔融时,需加入大量的熔剂(一般为试样的6~12倍)而会引入干扰。另外,熔融时,由于坩埚材料的腐蚀,也会引入其它组分。根据所用熔剂的性质和操作条件,可将熔融法分为酸熔、碱熔和半熔法。
(1)酸熔法酸熔法适用于碱性试样得分解,常用的熔剂有K2S2O7、KHSO4、KHF2、B2O3等。KHSO4加热脱水后生成K2S2O7,二者的作用是一样的。在300℃以上时,K2S2O7中部分SO3可与碱性或中性氧化物(如TiO2、Al2O3、Cr2O3、Fe3O4、ZrO2等)作用,生成可溶性硫酸盐。常用于分解铝、铁、钛、铬、锆、铌等金属氧化物及硅酸盐、煤灰、炉渣和中性或碱性耐火材料等。KHF2在铂坩埚中低温熔融可分解硅酸盐、钍和稀土化合物等。B2O3在铂坩埚中于580℃熔融,可分解硅酸盐及其它许多金属氧化物。
(2)碱熔法碱熔法用于酸性试样的分解。常用的熔剂有Na2CO3、K2CO3、NaOH、KOH、Na2O2和它们的混合物等。
① Na2CO3(mp:850℃)和K2CO3(mp:890℃)Na2CO3与K2CO3按1∶1形成的混合物,其熔点为700℃左右,用于分解硅酸盐、硫酸盐等。分解硫、砷、铬的矿样时,用Na2CO3加入少量的KNO3或KClO3,在900℃时熔融,可利用空气中的氧将其氧化。用Na2CO3或K2CO3作熔剂宜在铂坩埚中进行。
② Na2CO3+S用来分解含砷、锑、锡的矿石,可使其转化为可溶性的硫代酸盐。由于含硫的混合熔剂会腐蚀铂,故常在瓷坩埚中进行。
③ NaOH(mp:321℃)和KOH(mp:404℃)二者都是低熔点的强碱性熔剂,常用于分解铝土矿、硅酸盐等试样。可在铁、银或镍坩埚中进行分解。用Na2CO3作熔剂时,加入少量NaOH,可提高其分解能力并降低熔点。
④ Na2O2Na2O2是一种具有强氧化性、强腐蚀性的碱性熔剂,能分解许多难溶物,如铬铁矿、硅铁矿、黑钨矿、辉钼矿、绿柱石、独居石等。能将其大部分元素氧化成高价态。有时将Na2O2与Na2CO3混合使用,以减缓其氧化的剧烈程度。用Na2O2作熔剂时,不宜与有机物混合,以免发生爆炸。Na2O2对坩埚腐蚀严重,一般用铁、镍或刚玉坩埚。
⑤ NaOH + Na2O2或KOH+ Na2O2常用于分解一些难溶性的酸性物质。(3)半熔法半熔法又称烧结法。该法是在低于熔点的温度下,将试样与熔剂混合加热至熔结。由于温度比较低,不易损坏坩埚而引入杂质,但加热所需时间较长。例如800℃时,用Na2CO3+ZnO分解矿石或煤;用MgO+ Na2CO3分解矿石、煤或土壤等。
一般情况下,优先选用简便、快速、不易引入干扰的溶解法分解样品。熔融法分解样品时,操作费时费事,且易引入坩埚杂质,所以熔融时,应根据试样的性质及操作条件,选择合适的坩埚,尽量避免引入干扰。
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3、干式灰化法
常用于分解有机试样或生物试样。在一定温度下,于马弗炉内加热,使试样分解、灰化,然后用适当的溶剂将剩余的残渣溶解。根据待测物质挥发性的差异,选择合适的灰化温度,以免造成分析误差。也可用氧气瓶燃烧法。该法是将试样包裹在定量滤纸内,用铂片夹牢,放入充满氧气并盛有少量吸收液的锥形瓶中进行燃烧,试样中的硫、磷、卤素及金属元素,将分别形成硫酸根、磷酸根、卤素离子及金属氧化物或盐类等溶解在吸收液中。对于有机物中碳、氢元素的测定,通常用燃烧法,将其定量的转变为CO2和H2O。
除以上几种常用分解方法外,还有在密封容器中进行加热,使试样和溶剂在高温、高压下快速反应而分解的压力溶样法;还有目前已被人们普遍接受、特点较为明显的微波溶样法,即利用微波能,将试样、溶剂置于密封的、耐压、耐高温的聚四氟乙烯容器中进行微波加热溶样。该法可大大简化操作步骤、节省时间和能源,且不易引入干扰,同时也减少了对环境的污染,原本需数小时处理分解的样品,只需几分钟即可顺利完成