化学分析样品分解技术研究进展(3)

2.3.7 混合酸

不同酸混合可发挥各自酸的作用，反应产物可提高酸的氧化能力。混合酸种类、溶解范围、参考文献如表1 所示。

表1 混合酸种类、溶解范围、参考文献混合溶剂 溶解范围 参考文献王水（盐酸∶硝酸=3∶1） 大部分金属和矿物 ［26］逆王水（盐酸∶硝酸=1∶3）黄铁矿；汞、钼等金属；铁、锰、锗等金属的硫化物 ［27］磷酸–硝酸 铜、锌的硫化物和氧化物 ［28］磷酸–硫酸 大部分氧化矿物、钢渣中碳化物 ［29］氢氟酸–硝酸 硅铁、硅酸盐及含钨、铌、钛等的试样 ［30］王水+氢氟酸 大部分合金材料或矿物 ［31］高氯酸–王水／硝酸／硫酸／氢氟酸 有机物 ［32］氟氢酸–高氯酸–盐酸–硝酸 难溶样品 ［33］

2.3.8 酸+助溶剂

对于难溶样品，可添加助溶剂促进样品分解。不同助溶剂作用不同：测煤矿中氮时，硫酸溶样添加硫酸钾提高沸点，添加硫酸铜可起催化作用；分解铁矿时，添加SnCl2起还原作用；硝酸或盐酸添加H2O2、KClO3、溴素、KNO3、高锰酸钾起氧化作用，产生的初生态氯和氯气或氯化亚硝酰具有强氧化性，其中含有溴素的盐酸可有效分解多数硫化矿物，盐酸–双氧水可分解难溶的贵金属元素，特别是用于蒸馏法测定砷，可免去硫酸冒烟除去硝酸繁冗手续；添加酒石酸、氟化氨具有络合作用；添加柠檬酸钠起抑制水解作用。罗继锋等［34］采用氯酸钾–硝酸为氧化剂，将矿石中的硫完全转化为可溶性硫酸盐。

3 干法分解

干法分解有全熔、半熔、燃烧及升华等。将熔剂和试样混合于高温下反应，使试样易溶于水或酸，将待测组分转化为可测状态。干法分解能力强，易引进大量熔剂阳离子和坩埚物质，对后续测定有一定影响。熔剂分类：（1）碱性熔剂。碱金属碳酸盐及其混合物、硼酸盐、氢氧化物等。（2）酸性熔剂。硫酸氢盐、焦硫酸盐、氟氢化物、硼酐、强酸铵盐等。（3）氧化性熔剂。过氧化钠、硝酸钾、碱金属碳酸盐与氧化剂混合物等。（4）还原性熔剂。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。

3.1 全熔分解法

3.1.1 碳酸盐

碳酸盐熔融法常以Na2CO3或KNaCO3为熔剂分解试样，如分解钠长石、重晶石、铌钽矿、铁矿、锰矿等，熔融温度为900～1 000 ℃，时间为10～30 min，熔剂和试样的比例因试样不同而不同，一般采用铂坩埚。赵良成等［35］将0.25 g 石墨试样置于已铺垫0.50 g 碳酸钾的铂坩埚中，于850 ℃灼烧3～4 h至无黑色碳粒，取出铂坩埚，冷却，用玻璃棒搅拌均匀，再覆盖0.80 g 碳酸钠，放至马弗炉中继续升温至1 000℃，保持50 min，取出铂坩埚，冷却至室温，熔融物用稀盐酸提取后，用电感耦合等离子光谱法测定，实现了8 种元素的同时测定。

Na2CO3+S 是一种硫化熔剂，用于分解含砷、锡、锑的矿石，将其转化为可溶性的硫代酸盐，如分解锡石反应生成硫代锡酸钠。碳酸盐熔融法的缺点是部分元素会挥发失去，汞和铊全部挥发，硒、砷、碘在很大程度上失去，氟、氯、溴损失较小。

3.1.2 过氧化钠

Na2O2是强氧化性、强腐蚀性的碱性熔剂，常用于溶解极难溶的金属、合金材料及其它难以分解的矿物，如铬铁、铬矿、钛铁矿、铌钽矿、绿柱石、锆石、电气石和铁、镍、铬、钼、钨的合金及铬、锡、锆的矿石等。Na2O2易腐蚀坩埚，可加Na2CO3或NaOH 以减少Na2O2用量。分解温度为600～700 ℃，一般采用铂、镍、铁、银和刚玉坩埚。王小强等［36］采用过氧化钠为熔剂，以高铝坩埚为容器，于700 ℃高温熔融7～10 min，用盐酸+酒石酸+过氧化氢混合酸提取，结合内标法同时测定多金属矿中15 个主次量元素。

3.1.3 氢氧化钠（钾）

碱金属氢氧化物熔点较低（328 ℃），对硅酸盐（如高岭土、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，还可分解铅、钒、铌、钽及硼矿物和许多氢化物、磷酸盐、碳化硅、萤石、铁合金以及氟化物。谢健梅等［37］采用氢氧化钠在锆坩埚中熔融，用硼酸溶液浸取和硝酸酸化，实现了硅、铝、铁、钾、镁、钛的同时测定。李京［38］将铁合金试样置于600 ℃银坩埚中，以KOH 直接熔融10 min，用氟硅酸钾滴定法准确测定了酸难溶合金中的硅。

氢氧化物熔融时，采用镍坩埚（600 ℃）和银坩埚（700 ℃）优于其它坩埚，不能使用铂坩锅。银坩埚浸蚀极少，使用次数多，带入杂质少，熔剂用量与试样量比为（8～10）∶1。此法缺点是熔剂易吸潮，熔化时易发生喷溅现象，熔融前需先低温加热进行脱水处理；优点是快速，且固化的熔融物易溶解，氟、氯、溴、砷、硼等不会损失。

文章来源：《湿法冶金》 网址: http://www.sfyjzz.cn/qikandaodu/2021/0619/490.html