试样分析.doc

试样的分解 （文章出自《分析化学实验》第一章 分析化学实验基础知识－1.3分析试样的采集、制备及分解） ??? 根据分解试样时所用的试剂不同，分解方法可分别为湿法和干法。湿法是用酸、碱或盐的溶液来分解试样，干法则用固体的盐、碱来熔融或烧结分解试样。 一、 酸法分解 由于酸较易提纯，过量的酸，除磷酸外，也较易除去，分解时，不引进除氢离子以外的阳离子，操作简单，使用温度低，对容器腐蚀性小等优点，应用较广。酸分解法的缺点是对某些矿物的分解能力较差，某些元素可能挥发损失。1、盐酸浓盐酸的沸点为108，故溶解温度最好低于80，否则，因盐酸蒸发太快，试样分解不完全。 易溶于盐酸的元素或化合物是：Fe，Co，Ni，Cr，Zn；普通钢铁、高铬铁，多数金属氧化物（如MnO2、2PbO·PbO2、Fe2O3等），过氧化物，氢氧化物，硫化物、碳酸盐、磷酸盐、硼酸盐等。不溶于盐酸的物质包括灼烧过的Al，Be，Cr，Fe，Ti，Zr和Th的氧化物SnO2，Sb2O5，Nb2O5，Ta2O5，磷酸锆，独居石，磷钇矿，锶、钡和铅的硫酸盐，尖晶石，黄铁矿；汞和某些金属的硫化物，铬铁矿，铌和钽矿石和各种钍和铀的矿石。 As (Ⅲ)，Sb ()，Ge () 和Se ()，Hg ()，Sn ()，Re () 容易从盐酸溶液中（特别是加热时）挥发失去。在加热溶液时，试样中的其他挥发性酸，诸如HBr，HI，HNO3，H3BO3和SO3当然也会失去。2、硝酸 易溶于硝酸的元素和化合物是除金和铂系金属及易被硝酸钝化以外的金属、晶质铀矿(UO2)和钍石(ThO2)、铅矿，几乎所有铀的原生矿物及其碳酸盐、磷酸盐、钒酸盐、硫酸盐。硝酸不宜分解氧化物以及元素Se，Te，As。很多金属浸入硝酸时形成不溶的氧化物保护层，因而不被溶解，这些金属包括Al，Be，Cr，Ga，In，Nb，Ta，Th，Ti，Zr和Hf。Ca，Mg，Fe能溶于较稀的硝酸。3、硫酸浓硫酸可分解硫化物、砷化物、氟化物、磷酸盐、锑矿物、铀矿物、独居石、萤石等。还广泛用于氧化金属Sb，As，Sn和Pb的合金及各种冶金产品，但铅沉淀为PbSO4。溶解完全后，能方便地借加热至冒烟的方法除去部分剩余的酸，但这样做将失去部分砷。硫酸还经常用于溶解氧化物、氢氧化物、碳酸盐。由于硫酸钙的溶解度低，所以硫酸不适于溶解钙为主要组分的那些物质。硫酸的一个重要应用是除去挥发性酸，但Hg ()，Se ()和Re ()在某种程度上可能失去。磷酸、硼酸也能失去。4、磷酸磷酸可用来分解许多硅酸盐矿物、多数硫化物矿物、天然的稀土元素磷酸盐、四价铀和六价铀的混合氧化物。磷酸最重要的分析应用是测定铬铁矿，铁氧体和各种不溶于氢氟酸的硅酸盐中的二价铁。尽管磷酸有很强的分解能力，但通常仅用于一些单项测定，而不用于系统分析。磷酸与许多金属，甚至在较强的酸性溶液中，亦能形成难溶的盐，给分析带来许多不便。5、高氯酸温热或冷的稀高氯酸水溶液不具有氧化性。较浓的酸（60%～72%）虽然冷时没有氧化能力，热时却是强氧化剂。纯高氯酸是极其危险的氧化剂，放置时它将爆炸，因而决不能使用。操作高氯酸、水和诸如乙酸酐或浓硫酸等脱水剂的混合物应格外小心，每当高氯酸与性质不明的化合物混合时，也应极为小心，这是严格的规则。热的浓高氯酸几乎与所有的金属（除金和一些铂系金属外）起反应，并将金属氧化为最高价态，只有铅和锰呈较低氧化态，即Pb ()和Mn ()。但在此条件下，Cr不被完全氧化为Cr ()。若在溶液中加入氯化物可保证所有的铱都呈四价。高氯酸还可溶解硫化物矿、铬铁矿、磷灰石、三氧化二铬以及钢中夹杂碳化物。6、氢氟酸氢氟酸分解极其广泛地应用于分析天然或工业生产的硅酸盐，同时也适用于许多其他物质，如Nb，Ta，Ti和Zr的氧化物、Nb和Ta的矿石或含硅量低的矿石。另外，含钨铌钢、硅钢、稀土、铀等矿物也均易用氢氟酸分解。许多矿物，包括石英、绿柱石、锆石、铬铁矿、黄玉、锡石、刚玉、黄铁矿、蓝晶石、十字石、黄铜矿、磁黄铁矿、红柱石、尖晶石、石墨、金红石、硅线石和某些电气石，用氢氟酸分解将遇到困难。7、混合酸混合酸常能起到取长补短的作用，有时还会得到新的，更强的溶解能力。王水（HNO3HCl = 1∶3）：可分解贵金属和辰砂、镉、汞、钙等多种硫化矿物，亦可分解铀的天然氧化物、沥青铀矿及许多其他的含稀土元素、钍、锆的衍生物，某些硅酸盐、矾矿物、彩钼铅矿、钼钙矿、大多数天然硫酸盐类矿物。磷酸 — 硝酸：可分解铜和锌的硫化物和氧化物。磷酸 — 硫酸：可分解许多氧化矿物，如铁矿石和一些对其他无机酸稳定的硅酸盐。高氯酸 — 硫酸：适于分解铬尖石等很稳定的矿物。高氯酸 — 盐酸 — 硫酸：可分解铁矿、镍矿、锰矿石。氢氟酸 — 硝酸：可分解硅铁、硅