试样的分解
《化验员读本》试样的分解
《化验员读本》试样的分解一、分解试样的一般要求分析工作对试样的分解一般要求三点:(1)试样应分解完全要得到准确的分析结果，试样必须分解完全，处理后的溶液不应残留原试样的细屑或粉末。
(2)试佯分解过程中待测成分不应有挥发损失，如在测定钢铁中的磷时，不能单独用HCl或H2SO4分解试样，而应当用HCl(或H2SO4)+HNO3的混合酸，将磷氧化成H3PO4进行测定，避免部分磷生成挥发性的磷化氢(PH3)而损失。
(3)分解过程中不应引入被测组分和干扰物质如测定钢铁中的磷时，显然不能用H2PO4来溶解试样，没定硅酸盐中的钠时，不能用Na2CO3熔融来分解试样。
在超纯物质分析时，应当用超纯试剂处理试样，若用一般分析试剂，则可能引入含有数十倍甚至数百倍的被测组分。
又如在用比色法测定钢铁中的磷、硅时，采用HNO3溶解试样，生成的氮的氧化物使显色不稳定。
必须加热煮沸将其完全除去后，再显色。
二、分解试样的方法试样的品种繁多，所以各种试样的分解要采用不同的方法。
常用的分解方法大致可分为溶解和熔融两种:溶解就是将试样溶解于水、酸、碱或其它溶剂中;熔融就是将试样与固体熔剂混合，在高温下加热，使欲测组分转变为可溶于水或酸的化合物。
1、溶解溶解比较简单、快速.所以分解试样尽可能采用溶解的方法，如果试样不能溶解或溶解不完全时，才采用熔融法。
溶解根据使用溶剂不同可分为酸溶法和碱溶法。
水作溶剂、只能溶解一般可溶性盐类。
(1)酸溶法酸溶法是利用酸的酸性、氧化还原性和络合性使试样中被测组分转入溶液。
钢铁、合金、有色金属、纯金属、碳酸盐类矿物、部分硫化物，氧化物和磷酸盐类矿物，可采用此法。
常用作溶剂的酸有盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、高氯酸、氢氟酸，以及它们的混合酸等。
①盐酸(HCl，相对密度1.19，含量38%，浓度12moL/L):纯盐酸是无色液体，它是分解试样的重要强酸之一。
在金属的电位次序中，氢以前的金属或其合金都能溶于盐酸，产生氧气和氯化物。
工业分析第三章 固体试样的分解
聚四氟乙烯化学性能稳定，耐酸碱，耐所有无机和有 机溶剂，易清洗，耐磨，多孔性小于聚乙烯，极限温 度-265℃~+315℃，在315℃开始分解，产生的四氟乙 烯对人体有害。用它制成的器皿可在250℃使用，缺点 是导热性差。
清洗新聚四氟乙烯器皿：HNO3+HCl=3+1溶液浸泡两 天，单独用浓HNO3浸泡三天以上。
1450
抗碱性，空气中易被氧化，不能 碱性熔剂熔融，<700℃(Na2O2 500 ℃)，酸
灼烧沉淀称量
性溶剂不能用，用前 700℃灼烧数分钟，使
之处理成暗绿色或或灰黑色。
1063
昂贵、抗酸碱性、抗 HF，软易 代替 Pt 坩埚，<700℃，不能耐高温灼烧
变形
1774 960 2550 不熔；3700 升 华（常温）
名称 Fe 坩埚
Ni 坩埚
Au 坩埚 Pt 坩埚 Ag 坩埚 石墨坩埚
6.金属器皿 –坩埚
常见金属坩埚的基本性质
熔点（℃）
性质（特点）
作用
1530
价廉，抗碱性
Na2O2 熔融，<700℃，用前稀 HCl 稍洗， 砂纸擦净，热水冲洗，再用
5%H2SO4+1%HNO3 浸泡数分钟，再用水冲 净干燥后，于 300~400℃灼烧 10min
（3）阳离子配位数的影响p22 相同电荷的离子，随着配位数的增大，体积增大， 其晶格能将增大，溶解性降低。所以，阳离子配位 数愈大，矿物愈稳定，愈难溶解。
除上之外，还有矿物的化学组成、矿物的构造、 解理和聚集状态等也对其溶解性有影响。 2. 溶剂的作用—酸在试样分解中的作用 （1） H+的能量大 H+的体积小，没有外层电子，
而
分解试样的用量
分解试样的用量试样的分解是一种常见的化学实验方法，用于将复杂的物质分解成其组成部分，以便进一步分析或研究。
在进行试样分解时，需要控制好用量，以确保分解的效果和准确性。
本文将围绕分解试样的用量展开讨论，探讨不同试样的用量选择和影响因素。
一、试样的用量选择试样的用量选择需要根据所需分析的目的和试剂的性质来确定。
一般而言，试样的用量应符合以下几个原则：1. 样品含量：根据所需分析的目的和试剂的检测灵敏度，确定样品的含量。
如果样品含量过低，可能会导致分析结果不准确；而样品含量过高，则可能会超出试剂的检测范围。
2. 试剂浓度：根据试剂的浓度和试样的质量，计算出所需的试剂用量。
一般来说，试样的用量应尽量使试剂的浓度保持在合适的范围内，以确保反应的准确性和可靠性。
3. 反应速率：试样的用量也会影响试剂与样品的反应速率。
如果试样用量过高，反应速率可能过快，导致反应不完全或产生副产物。
反之，如果试样用量过低，反应速率可能过慢，导致试验时间过长。
二、不同试样的用量选择不同试样的用量选择会受到试样的性质和分析方法的要求等因素的影响。
下面以几种常见的试样为例，介绍其用量选择的考虑因素：1. 固体试样：对于固体试样，用量选择需要考虑其质量和分析方法的要求。
如果固体试样的质量较小，可以选择全量溶解的方式进行分解，以确保分析的准确性。
而如果固体试样的质量较大，可以选择部分溶解的方式进行分解，以减少试剂的使用量。
2. 液体试样：对于液体试样，用量选择需要考虑其浓度和分析方法的要求。
如果液体试样的浓度较低，可以选择浓缩的方式进行分解，以提高反应的灵敏度。
而如果液体试样的浓度较高，可以选择稀释的方式进行分解，以降低试剂的使用量。
3. 气体试样：对于气体试样，用量选择需要考虑其体积和分析方法的要求。
一般而言，气体试样的用量较小，可以选择直接进样的方式进行分解。
而如果气体试样的体积较大，可以选择抽取一部分样品进行分解，以减少试剂的使用量。
常用样品消解方法分析
常用样品消解方法分析1.灰化法(又称干法)灰化法是利用高温除去样品中的有机质，剩余的灰分用酸溶解，作为样品待测溶液。
大多数金属元素含量分析适用干灰化，但含脂肪、糖类多的样品需要较长时间，而含纤维素、蛋白质多的样品需要较短时间。
根据样品种类和待测组分的性质不同，选用不同材料的坩埚和灰化温度。
常用的有石英、铂、银、镍、铁、瓷、聚四氟乙烯等材质的坩埚。
1)优点：不使用或少使用化学试剂，能处理较大样品量，故有利于提高测定微量元素的准确度、操作简单、安全。
2)缺点：灰化温度一般为500-600℃，不宜处理测定易挥发组分的样品，如：在高温条件下，汞、铅、镉、锡、硒等易挥发损失，不适用该法；温度升高还会引入坩锅损失而造成的污染，样品量受限，干样一般不超过109℃，鲜样不超过509℃。
样品量过大，易引起灰化困难或时间太长，这势必引入新的误差。
相反，太少，也会引入样品不均匀性的误差。
2.湿法消解又叫湿法消化，是用酸液或碱液并在加热条件下破坏样品中的有机物或还原性物质的方法。
常用的酸解体系有：HN03一H2S04，HN03-HCl04，HF，H202等，它们可将污水和沉积物中的有机物和还原性物质如氰化物、亚硝酸盐、硫化物、亚硫酸盐、硫代硫酸盐以及热不稳定的物质如硫氰盐等全部破坏,碱解多用苛性钠溶液。
消解可在坩埚(镍制、聚四氟乙烯制)中进行。
1)优点：湿法消解具有灵活调节消解温度、消解酸类型及用量和消解时间等优点，普遍用于元素分析的样品处理上。
2)缺点：湿法消解使用酸量大且很难使溶液变得清亮，易造成环境污染和元素损失(如：Ni)，且对于部分元素(如：zn)可能容易被污染。
另外，对于含大量有机物的生物样品，特别是脂肪和纤维素含量高的样品，如肉、脂肪、面粉、稻米、秸杆等，加热消解时易产生大量泡沫，容易造成被测组分的损失。
若先加HNO3，在常温下放置24h后再消解，可大大减少泡沫的产生。
在某些情况下，可以加入防起泡剂。
3.微波消解微波消解通常是指利用微波加热封闭容器中的消解液(各种酸、部分碱液以及盐类)和试样，从而在高温增压条件下使各种样品快速溶解的湿法消化(也有敞开容器微波消解的)。
试样的分解
试样的分解试样的分解SD 202.3—86Sample decomposition本方法适用于碳酸盐垢、磷酸盐垢、硅酸盐垢以及氧化铁垢、铜垢等垢和腐蚀产物试样的分解。
1 概要试样的分解是分析过程中紧要的步骤，其目的在于将试样制备成便于分析的溶液。
分解试样时，试样溶解要完全，且溶解速度要快，不致造成待分析成分损失及引入新的杂质而干扰测定。
常用试样分解方法有酸溶法和熔融法两种，应针对试样种类，选择分解试样的方法。
2 酸溶样法2.1试样经盐酸或硝酸溶解后，稀释至肯定体积成为多项分析试样。
本方法对大多数碳酸盐垢、磷酸盐垢，可以完全溶解，但对于难溶的氧化铁垢、铜垢、硅垢，往往留有少量酸不溶物。
可以用碱熔法，将酸不溶物溶解，再与酸溶物合并，并稀释至肯定体积，成为多项分析试液。
2.2称取干燥的分析试样0.2g（称准至0.2mg），置于100～200mL烧杯中，加入15mL浓盐酸（对碳酸盐垢试样应缓缓地加入，防止反应过于猛烈而发生溅失），盖上表面皿加热至试样完全溶解。
若有黑色不溶物，可加浓硝酸5mL，连续加热至接近干枯，驱除尽过剩的硝酸（红棕色的二氧化氮基本驱除完全），冷却后加盐酸溶液（1+1）10mL，温热至干枯的盐类完全溶解，加蒸馏水100mL。
若溶液透亮，说明试样已完全溶解。
将溶液倾入500mL容量瓶，用蒸馏水稀释至刻度，所得溶液为多项分析试液。
若经上述加硝酸处理后仍有少量酸不溶物，可按下列a.法测定酸不溶物含量，也可按下列b.法完成多项分析试样的制备。
a.酸不溶物的测定：将酸不溶物过滤出，用热蒸馏水洗涤干净（用5%硝酸银溶液检验应无氯离子）。
将滤液和洗涤液收集于500mL容量瓶，用蒸馏水稀释至刻度，所得溶液为多项分析试液。
将洗干净的酸不溶物连同滤纸放入已恒重的坩埚中，在电炉上彻底炭化，然后放入800～850℃高温炉中灼烧30min，取出坩埚，在空气中稍冷后移入干燥器中冷却至室温称量，如此反复操作直至恒重。
2试样的分解解析
§2.2 湿法分解法
§2.2.1水Βιβλιοθήκη 解法碱金属的盐，大多数碱土金属盐、铵盐、无机酸盐 （钡、铅的硫酸盐、钙的磷酸盐除外）无机卤化物（银、 铅、汞、卤化物除外）。
§2.2.2
酸分解法
利用酸的酸性，氧化性，还原性和配位性，将试样分解 为溶液。 使用非氧化性酸（盐酸）时，应防止试样中可能存在的 砷、锑、硼元素的挥发损失。 钢铁、合金、有色金属、纯金属、碳酸盐类矿物、部分 硫化物、氧化物和磷酸盐类矿物，采用酸溶法。 常用酸： 盐酸（HCl） 氢氟酸（HF） 硝酸（HNO3） 磷酸（H3PO4） 硫酸（H2SO4） 高氯酸（HClO4）
第二章 试样的分解
§2.1 概述
一、分解试样的目的 将固体试样处理成溶液，或将组成复杂的试样处理成 简单、便于分离和测定的形式，为各组分的分析操作创造 最佳条件。
二、分解试样的一般要求 1．分解完全 溶液透明无残留； 或对不溶物进行鉴定。
2．不损失被测组分 分解过程中待测成分不应有挥发损失； 如测定钢铁中的磷，不能单独用HCl或H2SO4，而应当用 HCl(或H2SO4)和HNO3的混合酸，将磷氧化成H3PO4进行测定， 避免部分磷生产挥发性的磷化氢(PH3)而损失。测Si？
1.盐酸 (比重1.19，含量38%，物质的量浓度12moL/L) 纯盐酸是无色液体，酸性、还原性和络合性。
主要用于金属氧化物、硫化物、碳酸盐及H以前金属或合金 的分解。 盐酸常与H2O2、KClO3、HNO3、Br2等氧化剂联合分解试样。 不宜使用金、铂、银器皿。 金属铜不溶于HCl，但能溶于HCl+H2O2中。 Cu+2HCl+H2O2=CuCl2+2H2O 单独使用HCl，不适宜于钢铁试样的分解，因为会留下 一些褐色的碳化物。 当用HNO3溶解硫化矿物时，会析出大量单质硫，常包藏 矿样，妨碍继续溶解，如先加入HCl，使大部分硫形成H2S挥 发，再加入HNO3使试样分解完全，可以避免上述现象。
第二章 试样的分解
（5）氢氟酸（HF）（m=48%，d=1.18，M=27，bmax=108.6） 性质：①HF的酸性很弱，但配位能力很强，F-可与Al、Cr、 Fe、Ga、In、Re、Sb、Ti、Zr稳定的配合物。 ②F-与硅作用可生成易挥发性的SiF4。 应用：①在加压和温热下，可分解除尖晶石（镁铝氧化物）、 电气石（镁铝铁硼硅酸盐）、锆石（ZrSiO4）、绿柱石（铍 铝硅酸盐）、石榴石（铝钙硅酸盐）、斧石（钙铝硼等硅酸盐） 外的一切硅酸盐。 ②HF可以与HNO3、HClO4、H2SO4、H3PO4或混合使用，分 解硅酸盐、磷矿石、银矿石、石英、铌矿石、富铝矿石和含铌、 锗、钨的合金钢等试样。HF＋HClO4分解长石、云母、石英、 磁铁矿、绿柱石、黄铁矿（FeS2）。 注意：HF具有毒性和强腐蚀性。分解试样时，分析人员必须 在有防护工具和通风良好的环境下进行操作；在铂器皿或聚四 氟乙烯材质的容器中进行，不宜用玻璃、银、镍等器皿。
三、常用的分解方法 分解试样的常用的方法有干法分解法和湿法分解法两种。 湿法分解法是一种直接分解法，将试样与溶剂相互作用， 使样品中待测组分转变为可供分析测定的离子或分子存在 于溶液中。通常溶剂为各种酸液。根据供能方式和分解压 力来分类。 干法分解法是一种间接分解法，针对那些不能完全被溶剂 所分解的样品，将它们与熔剂混匀后在高温下作用，使之 转变为易被水或酸溶解的新的化合物。然后以水或酸浸取， 使样品中待测组分转变为可供分析测定的离子或分子进入 溶液。 通常熔剂为固体酸、碱或盐及它们混合物。 根据温度分为熔融（>熔剂温度）和烧结（<溶解法：酸性或酸性氢氧化物， 用稀氢氧化物溶解。如钨酸盐、金属氧化物用氢氧化物溶解。 （1）NaOH溶解法 某些酸性或两性氧化物可以用稀NaOH溶液溶解，如 20～30%的NaOH溶液能分解铝和铝合金，以及某些酸性氧化 物（如As2O3）等；而某些钨酸盐、磷酸锆和金属氮化物等， 可以用浓的氢氧化物分解。 （2）碳酸盐分解法 浓的碳酸盐溶液能溶解硫酸盐（CuSO4和CaSO4）和 （BaSO4和 PbSO4不溶）等。 （3）氨分解法 利用氨的配位作用能溶解铜、锌、镉的化合物。
第二章固体试样分解
铵盐分解法：氯化铵、硝酸铵、氟化铵、硫酸铵。
(3)半熔法 ( 烧结法 ) ： 将试样与熔剂在低于熔点的温度下进行反应，可不腐 蚀容器，一般在瓷坩埚中进行，但时间较长。 例： 800℃时，用 Na2CO3 ( 熔剂 )+MgO( 疏松通气 作用，使 S 氧化为硫酸盐 ) 作熔剂分解煤或矿石中的S 。 如用 CaCO3 +NH4Cl 分解硅酸盐，测定其中的 K+ 、 Na+ 。
熔融法:熔融分解的目的是利用酸性或碱性熔剂与试样在高 温下进行复分解反应，使试样中的组分转化成易溶于水 或酸的化合物。 熔融硅酸盐矿物和其它矿物的熔剂很多，一般多为 碱金属化合物。常用的有无水碳酸钠、碳酸钾、氢氧化 钾、氢氧化钠、焦硫酸钾、硼砂、偏硼酸锂等。
半熔法:是指熔融物呈烧结状态的一种熔样方法，又称烧结 法。此法在低于熔点的温度下，让试样与固体试剂发生反应。 常用的半混合熔剂有:MgO-Na2CO3（2+3）, MgONa2CO3（2+1），ZnO-Na2CO3（1+2）。 硅酸盐分析中采用的半熔法一般是在铂坩埚中，加入 试料质量的0.6～1倍的无水碳酸钠，于950℃温度下灼烧5～ 10min。石灰石、白垩土、水泥生料的系统分析，常用此方 法分解试样
二、溶剂的性质——酸的作用
1.氢离子的作用 （1）体积小，具有很高能量； （2）可以与试样中O2- 、OH-及弱酸根形成难离解的弱酸和水， 促进反应进行。 2.酸根作用 （1）配位作用 （2）氧化还原作用
三、矿物晶体与溶剂相互作用特性
1.热力学过程 △﹤-80kJ· -1 mol 2.动力学过程 扩散理论 晶体溶解速度与晶体表面积、溶液体积、扩散系数、扩散 层厚度、浓度差有关。
五、磷酸分解法 市售85%，14.8mol/L。 （1）中强酸，无恒沸溶液，加热失水形成多聚磷酸，缩水 产物具有较强的酸性和配位能力，可分解铬铁矿，钛铁矿， 金红石等。 （2）PO43-的配位能力； (3)磷酸通常仅用于单项测定，因为磷酸在酸性溶液中和许 多金属形成难溶化合物，不利于测定； （4）磷酸对硅酸盐作用甚微，不能氧化硫化物和有机碳， 常与硫酸合用，溶解许多氧化物矿；与HF酸联用，彻底分 解硅酸盐矿物；与H2O2联用分解锰矿石，与HNO3-HCl联用 分解还原性矿物等。 （5）分解温度不易太高，时间不易太长。
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一， 溶解法 “dissolution”(溶解)通常理解为固态，液态，气态 物质在低温下溶于适当的液体，包括发生或不发 生化学反应。 不少试样能溶解酸或碱的溶液中,采用酸或碱溶液 溶解是样式常用的办法。下面介绍一些常用的溶 剂.
1. HCl 主要用于溶解弱酸盐，某些氧化 物，某些硫化物和比氢更活泼的金属等。 在密封增压的条件下升高温度（250~300。 在密封增压的条件下升高温度（250~300。 C）,HCl可以溶解灼烧过的Al2O3，BeO， ,HCl可以溶解灼烧过的Al2O3，BeO， SnO2以及某些硅酸盐等。HCl中加入H2O2 SnO2以及某些硅酸盐等。HCl中加入H2O2 或Br2后溶剂更具有氧化性，可用于溶解铜 Br2后溶剂更具有氧化性，可用于溶解铜 合金和硫化物矿பைடு நூலகம்等，并可同时破坏试样 中的有机物。
试样的分解
孙墨林（03081018）
在化学分析中，一般要先经过分解，使被 测组分定量地进入溶液，然后才能进行分 析。在分解试样时，有些组分会挥发，所 以一定要注意被测组分可能发生的损失。
分解试样的常用的方法有: 分解试样的常用的方法有: 1.溶解法 1.溶解法 2.熔融法 2.熔融法 3.半熔融法 3.半熔融法 4.干灰化法 4.干灰化法 常用的方法主要有溶解法和熔融法两种。
3.H3PO4 H3PO4生成焦磷酸具有很强的络合能力可以分解 合金钢和难容矿物。 单独使用 H3PO4分解试样的主要缺点是不易掌 握，如果温度过高，时间过长，H3PO4会脱水并 形成难溶的焦磷酸盐沉淀，使实验失败。因此， H3PO4常与H2SO4等同时使用，既可提高反应的 温度条件，又可以防止焦磷酸盐沉淀析出。在 钢铁分析中， 常用H3PO4来溶解某些合金钢试 样。
2. NaOH NaOH是强碱性熔剂，常用于分解硅酸盐，碳 酸化硅等试样。NaOH的熔点为318，常用温度为500 左右。用NaOH熔融时，通常采用铁镍或银坩埚。 3.Na2O2 Na2O2是强氧化剂熔剂，又是强碱性熔剂，常 用于分解难溶解的硫化物（如辉钼矿），Fe，Ni， Cr，Mo，W的合金和Cr，Sn，Zr的矿石等。
2.HNO3 HNO3具有氧化性。不溶于HCl的金属可以用 HNO3进行溶解，但Au，Pt，Nb，Ta，Zr等不溶 解，Al和Cr因表面钝化不能进一步溶解。Sb， Sn，W与HNO3反应后形成水合氧化沉淀。绝大 多数的硫化物可以用HNO3溶解。
1.
4. NaOH溶液 NaOH溶液主要用来溶解铝和铝合金，以 及某些酸性氧化物（如As2O3）等。
二. 熔融法 熔融法是在溶剂熔融的高温条件下分解试样， 通过反应使被测组分转化为能溶于水或酸的形式，在用 水或酸浸取时定量地进入溶液。熔融法一般用来分解那 些难溶解的试样。熔融时温度高虽然可以加快试样分解 的速度，但是溶剂对坩埚的腐蚀更加严重，因此熔融时 应该避免使用不必要的高温。 根据加入溶剂的不同，熔融法又分为酸溶法和碱溶法
1.Na2CO3 Na2CO3是碱性溶剂，常用于分解硅酸盐，氧化 物，磷酸盐和硫酸盐等。 经熔融后，试样中的金属元素转化为溶于酸的碳酸 盐或氧化物，而非金属元素转化为可溶性的钠盐。 Na2CO3的熔点为851度，常用温度为1000度或更高。 Na2CO3和K2CO3摩尔比为1：1的混合物称作碳酸钾 钠，熔点只有700度左右，可以在普通煤气灯下熔 融。
四.干灰化法 在一定的温度和气氛下加热，使待测物分解， 灰化，留下的残渣用适当的溶剂溶解。优 点是不用溶剂分解样品，空白值低，对微 量元素分析有很重要的意义
参考资料： 分析化学中试样分解方法手册 1987 标准出版社 定量分析化学简明教程 1997 北京大学出版社
THE END
三 半溶法 半熔法也称为烧结法。将试样同溶剂在尚未熔 融的高 温条件下进行烧结，这时试样已能同熔剂发生 反应，经过一定时间后，试样可以分解完全。在半溶 法中，坩埚材料的损耗相当小，这是它的主要优点。 例如，Na2CO3-MgO或Na2CO3-ZnO等混合试剂 可以用于煤或矿石中全硫量的测定。在烧结时，因为 MgO或ZnO的熔点高，使整个混合物不能熔融，在碱 性条件下，硫被空气氧化成硫酸根，用水浸出后，就 可以进行测定。