主题：【资料】一般化学分析过程（共2讲）

一般化学分析过程（二）

27.1.2  试样的制备和分解

    由于气体的扩散作用和液体的可搅拌性，气体和液体的原始试样很容易成为均匀的试样，然后按需要取其一部分，即可作为分析试样。

对于颗粒大小不一、组成不均匀的固体原始试样，采集量有时会很大，不适宜于供分析上直接使用。因此采样后必须通过多次破碎等一系列步骤而制备成分析试样。

1. 试样的制备

    制备固体试样一般可分为四个步骤：破碎、过筛、混匀、缩分。

    破碎可用机械或人工将试样破碎至所需细度。破碎时应尽量避免混入杂质。破碎到一定细度并过筛后，将试样仔细混匀，然后进行缩分。

    常用的缩分法为“四分法”。即将试样混匀后，堆成圆锥形，略为压平，通过中心分为四等份，把任意对角的两份弃去，余下对角的两份收集在一起混匀，这样就将试样减一半，如此反复处理，直至留下所需量为止。一般化验室的分析试样量为200g～500g。

    试样的最后细度应便于溶解，对于某些较难溶解的试样，往往需要研磨至能通过100目甚至200目的细筛。将制备好的试样贮存于具有磨口玻璃塞的广口瓶中，瓶外贴好标签，注明试样名称、来源和采样日期等，保存备用。样品在未分折以前，要尽可能保持原来的状态和以成分不变为原则。





2. 试样的分解   

    除干法分析(如光谱分析等)外，许多样品的测定都是在水溶液中进行，所以，试样制备完成后，通常把试样分解，配制成溶液，常用的分解试洋的方法有两类：溶解法和熔融法。

(1) 溶解法

    溶解法的特点是简单、快速。常用的溶剂有水、酸和碱等。硝酸盐、铵盐、绝大部分的碱金属化合物和大部分的氯化物及硫酸盐等能溶于水。

    钢铁、合金、部分氧化物、硫化物、硫酸盐矿物和磷酸盐矿物等，常采用酸溶解。常用的酸溶剂有盐酸(HCl)、硝酸(HN03)、硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)、高氯酸(HClO4)和氢氟酸(HF)。实际工作中还使用混合酸，它具有比单一酸更强的溶解能力。例如，由3份HCl和1份HNO3组成的王水就是常用的混合酸溶剂。

    碱溶法的溶剂主要有氢氧化钠和氢氧化钾。它常用于溶解两性物质，如铝、锌及其合金，以及它们的氧化物和氢氧化物等。

(2) 熔融法

    当用溶解法不能将试样完全分解时，可采用熔融法分解试样。

    熔融法是将试样与固体熔剂混合，在高温下加热，进行复分解反应，使试样转化为易溶于水或酸的化合物。根据熔剂的性质，熔融法分为酸熔法和碱熔法。

    酸熔法常用的熔剂有焦硫酸钾(K2S2O7)和硫酸氢钾(KHSO4)，后者加热后脱水也生成焦硫酸钾，两者是同一作用物。这类熔剂在别300摄氏度以上可与碱性或中性氧化物作用，生成可溶性的硫酸盐。Fe3O4，ZrO2，A12O3，Cr2O3以及钛铁矿、铬矿、中性和碱性耐火材料等，都可以用这种方法分解。

    酸性试样则采用碱熔法。如土壤、酸性矿渣、酸性炉渣和酸不溶试样，可用此法转化成易溶于酸的氧化物或碳酸盐。常用的熔剂有碳酸钠(Na2CO3)、碳酸钾(K2CO3)、氢氧化钠(NaOH)、过氧化钠(Na2O2)和它们的混合物等。

    熔融时，为了使分解反应完全，常加入6倍～12倍于试样量的过量的熔剂并在高温下进行。因熔剂具有极大的化学活性，所以在选择坩锅时，要考虑坩锅不受损坏并避免试样中引入坩锅物质。

3.  试样分解方法的选择

选择分解方法时必须注意以下几点：

(1)分解方法的选择顺序一般为：水-酸-混合酸-碱-熔融

    (2)根据分解方法选择合适的器皿，如用氢氟酸溶解时，采用铂器皿或塑料器皿；

    (3)分解时间短，分解完全，不引入待测组分和杂质；

    (4)一个试样经分解后，一般可测定多种组分，但有时同一试样中的某些被测组分必须采用不同的分解方法。