试样的分解

样品预处理的目的是使样品的状态和浓度适应所选择的分析方法。 测定方法的选择， 应考虑测定的具体要求、 被测组分的性质、 被测组分的含量、 共存组分的影响。

在一般分析工作中， 通常先要将试样分解， 制成溶液。

在分解试样时必须注意：

（1） 试样分解必须完全， 处理后的溶液中不得残留原试样的细屑或粉末；

（2） 试样分解过程中待测组分不应挥发， 也不应引入被测组分和干扰物质。

具体可根据试样的组成和特性、 待测组分性质和分析目的选择合适的分解方法。

1. 溶解法

采用适当的溶剂将试样溶解制成溶液， 这种方法比较简单、 快速。

常用的溶剂有水、 酸和碱等。 溶于水的试样一般称为可溶性盐类， 如硝酸盐、 醋酸盐、铵盐、 绝大部分碱金属化合物和大部分氯化物、 硫酸盐等。 对于不溶于水的试样， 则采用酸或碱作溶剂的酸溶法或碱溶法进行溶解， 以制备分析试液。

（1） 水溶法。 可溶性的无机盐直接用水制成试液。

（2） 酸溶法。 酸溶法是利用酸的酸性、 氧化还原性和形成络合物的作用， 使试样溶解。

钢铁、 合金、 部分氧化物、 硫化物、 碳酸盐矿物和磷酸盐矿物等常采用此法溶解。 常用的酸溶剂有盐酸、 硝酸、 硫酸、 磷酸、 高氯酸、 氢氟酸、 混合酸。

（3） 碱溶法。 碱溶法的溶剂主要为Na OH和KOH， 碱溶法常用来溶解两性金属铝、 锌及其合金， 以及它们的氧化物、 氢氧化物等。

在测定铝合金中的硅时，用碱溶法使Si以Si O2-3 的形式转到溶液中。如果用酸溶法则Si可能以Si H4的形式挥发损失，从而影响测定结果。

2. 熔融法

（1） 酸熔法。碱性试样宜采用酸性熔剂。常用的酸性熔剂有K2S2O7（熔点为419℃）和KHSO4（熔点为219℃），后者经灼烧后亦生成K2S2O7，所以两者的作用是一样的。这类熔剂在300℃以上可与碱或中性氧化物作用， 生成可溶性的硫酸盐。 如分解金红石的反应是：

Ti O2＋2K2S2O7＝Ti（SO4）2＋2K2SO4

这种方法常用于分解A12O3、Cr2O3、Fe3O4、Zr O2、钛铁矿、铬矿、中性耐火材料（如铝砂、高铝砖）及磁性耐火材料（如镁砂、镁砖）等。

（2） 碱熔法。 酸性试样宜采用碱熔法， 如酸性矿渣、 酸性炉渣和酸不溶试样均可采用碱熔法， 以使它们转化为易溶于酸的氧化物或碳酸盐。

常用的碱性熔剂有Na2CO3（熔点为853℃）、K2CO3（熔点为891℃）、 Na OH（熔点为318℃）、Na2O2（熔点为460℃） 和它们的混合熔剂等。这些溶剂除具有碱性外，在高温下均可起氧化作用（本身的氧化性或空气氧化），可以把一些元素氧化成高价（Cr3＋、Mn2＋可以被氧化成Cr6＋、Mn7＋），从而增强试样的分解作用。有时为了增强氧化作用还加入KNO3或KCl O3，以使氧化作用更为完全。

①Na2CO3或K2CO3。

其常用来分解硅酸盐和硫酸盐等。 分解反应如下：

A12O3＋2Si O2＋3Na2CO3＝2Na Al O2＋2Na2Si O3＋3CO2↑

Ba SO4＋Na2CO3＝Ba CO3＋Na2SO4

②Na2O2。

其常用来分解含硒、锑、铬、钼、钒和锡的矿石及其合金。Na2O2是强氧化剂，能把其中大部分元素氧化成高价状态。 例如铬铁矿的分解反应为：

2Fe O·Cr2O3＋7Na2O2＝2Na Fe O2＋4Na2Cr O4＋2Na2O

熔块用水处理，溶出Na2Cr O4，同时Na Fe O2水解生成Fe（OH）3沉淀：

Na Fe O2＋2H2O＝Na OH＋Fe（OH）3↓

然后利用Na2Cr O4溶液和Fe（OH）3沉淀分别测定铬和铁的含量。

③Na OH （KOH）。

其常用来分解硅酸盐、 磷酸盐矿物、 钼矿和耐火材料等。

3. 半熔融法 （烧结法）

此法是将试样与熔剂混合， 小心加热至熔块 （半熔物收缩成整块）， 而不是全熔， 故称为半熔融法， 又称为烧结法。

常用的半熔混合熔剂为：2份Mg O＋3Na2CO3；1份Mg O＋Na2CO3；1份Zn O＋Na2CO3。

此法广泛地用来分解铁矿及煤中的硫。 其中Mg O、 Zn O的作用在于其熔点高， 可以预防Na2CO3在灼烧时熔合，保持松散状态，使矿石氧化得更快、更完全，使产生的气体更容易逸出。 此法不易损坏坩埚， 因此可以在瓷坩埚中进行熔融， 不需要贵重器皿。

4. 干式灰化法

将试样置于马弗炉中加热 （400℃～1200℃）， 以大气中的氧作为氧化剂使之分解， 然后加入少量浓盐酸或浓硝酸浸取燃烧后的无机残余物。

5. 湿式消化法

用硝酸和硫酸的混合物与试样一起置于烧瓶内， 在一定温度下进行煮解， 其中硝酸能破坏大部分有机物。 在煮解的过程中， 硝酸逐渐挥发， 最后剩余硫酸。 继续加热使之产生浓厚的SO3白烟，并在烧瓶内回流，直到溶液变得透明为止。

6. 微波辅助消解法

微波辅助消解法是利用试样和适当的溶 （熔） 剂吸收微波能产生的热量加热试样， 同时微波产生的交变磁场使介质分子极化， 极化分子在高频磁场交替排列， 导致分子高速振荡， 使分子获得较高的能量。 这种方法溶 （熔） 解迅速， 加热效率高。

微波辅助消解法既可用于有机和生物样品的氧化分解， 也可用于难溶无机材料的分解。

在试样分解过程中， 应考虑误差的来源， 尽量消除误差。