2.熔融分解法
用酸或其他熔剂不能分解完全的试样,可用熔融的方法分解。此法就是将熔剂和试样相混后,于高温下,使试样转变为易溶于水或酸的化合物。熔融方法需要高温设备,且引进大量溶剂的阳离子和坩埚物质,这对有些测定是不利的。
⒈熔剂分类:
⑴ 碱性熔剂:如碱金属碳酸盐及其混合物、硼酸盐,氢氧化物等。
⑵ 酸性熔剂:包括酸式硫酸盐、焦硫酸盐、氟氢化物、硼酐等。
⑶ 氧化性熔剂:如过氧化钠、碱金属碳酸盐与氧化剂混合物等。
⑷ 还原性熔剂:如氧化铅和含碳物质的混合物、碱金属和硫的混合物、碱金属硫化物和硫的混合物等。
⒉选择熔剂的基本原则
一般说来,酸性试样采用碱性熔剂,碱性试样用酸性熔剂、氧化性试样采用还原性熔剂,还原性试样用氧化性熔剂,但也有例外。
⒊常用溶剂简介
⑴ 碳酸盐。通常用Na2CO3或KNaCO3作熔剂来分解矿石试样,如分解钠长石,重晶石、铌钽矿、铁矿、锰矿等,熔融温度一般在900~1000℃,时间在10~30min,熔剂和试样的比例因不同的试样而有较大区别,如对铁矿或锰矿为1︰1,对硅酸盐约为5︰1,对一些难熔的物质如硅酸锆,釉和耐火材料等则要10~20︰1,通常用铂坩埚。
碳酸盐熔融法的缺点是一些元素会挥发失去,汞和铊全部挥发,Se,As,碘在很大程度上失去,氟、氯、溴损失较小。
⑵ 过氧化钠。过氧化钠熔融常被用来溶解极难溶的金属和合金、铬矿以及其他难以分解的矿物,例如,钛铁矿、铌钽矿、绿柱石、锆石和电气石等。
此法的缺点是:过氧化钠不纯且不能进一步提纯。使一些坩埚材料常混入试样溶液中,为克服此缺点,可加Na2CO3或NaOH。500℃以下,可用铂坩埚,600℃以下可用锆和镍坩埚。可能采用的材料还有铁、银和刚玉。
(3)氢氧化钠(钾)。碱金属氢氧化物熔点较低(328℃),熔融可在比碳酸盐低得多的温度下进行。对硅酸盐(如高龄土、耐火土、灰分、矿渣、玻璃等),特别是对铝硅酸盐熔融十分有效。此外,还可用来分解铅、钒、Nb、Ta及硼矿物和许多氢化物、磷酸盐以及氟化物。
对氢氧化物熔融,Ni坩埚(600℃)和银坩埚(700℃)优于其他坩埚。熔剂用量与试样量比为8~10︰1,此法的缺点是熔剂易吸潮。因此,熔化时易发生喷溅现象。优点是快速,而且固化的熔融物容易溶解F–,Cl–,Br–,As,B等也不会损失。
(4)焦硫酸钾(钠)。焦硫酸钾可用K2S2O7产品,也可用KHSO4脱水而得。熔融时温度不应太高,持续的时间也不应太长。假如试样很难分解,最好不时冷却熔融物,并加数滴浓硫酸,尽管这样做不十分方便。
对BeO,FeO,Cr2O3,Mo2O3,Tb2O3,TiO2,ZrO2,Nb2O5,Ta2O5和稀土氧化物以及这些元素的非硅酸盐矿物,例如,钛铁矿、磁铁矿、铬铁矿、铌铁矿等,焦硫酸盐熔融特别有效。铂和熔凝石英是进行这类熔融常用的坩埚材料,前者略被腐蚀,后者较好。熔剂与试样量的比为15︰1。
焦硫酸盐熔融不适于许多硅酸盐,此外,锡石、锆石和磷酸锆也难以分解。焦硫酸盐熔融的应用范围,由于许多元素的挥发损失而受到限制。