4.2. Взятие навески.

Из подготовленной средней пробы берут точную навеску для анализа на аналитических весах. Примерную навеску рассчитывают заранее, исходя из ориентировочного содержания определяемого компонента в пробе и выбранного исхода его определения.

При гравиметрическом определении навеску для анализа берут с таким расчётом, чтобы масса высушенного (прокалённого) осадка была в пределе 0,05-0,3 г. При уменьшении массы возрастает относительная ошибка взвешивания, а при увеличении – увеличение длительности анализа.

4.3. Пробоподготовка.

В большинстве случаев разложение пробы сводится к её переведению в раствор.

При проведении этой стадии стремятся все компоненты перевести в раствор без потерь и загрязнений.

5. Разложение (вскрытие) пробы: растворение, сплавление, спекание, специальные методы.

Выбор способа разложения зависит как от свойств исследуемого материала, так и от последующего метода определения. В свою очередь, от метода разложения зависит экономическая эффективность аналитических работ (стоимость и качество анализа). Для разложения твёрдого материала применяют следующие способы:

А) растворение в жидкостях;

Б) сплавление;

В) спекание;

Г) специальные методы.

5.1. Растворение в жидкостях.

Получить раствор анализируемой пробы мокрым способом можно, используя растворы кислот, солей и оснований. Непосредственное растворение в минеральной кислоте или смеси кислот является наиболее быстрым и чистым способом разложения. Минеральные кислоты, используемые для разложения, делятся на 2 группы:

1. Кислоты, не оказывающие окислительного действия (HCl_(конц.), H₂SO_4(разб.), H₃PO₄ и HClO₄).

Этими кислотами, иногда в присутствии восстановителя, разлагают оксиды элементов в состоянии высокой степени окисления.

Например, MnO₂ (пиролюзит) переводят в раствор действием раствора HCl_(конц.):

MnO₂+4HCl_(конц.)  MnCl₂+Cl₂+2H₂O

Железные руды растворяют в HCl в присутствии SnСl₂:

Fe₂O₃+6HCl+SnCl₂  2FeCl₂+SnCl₄+3H₂O

2. Кислоты, действующие как сильные окислители (HNO_3(конц.), H₂SO_4(конц.), HClO_4(конц.)).

Горячая концентрированная HNO₃ разлагает минералы типа: сульфиды, арсениды; в ней растворяются все металлы, кроме алюминия и хрома, образуя поверхностные оксидные плёнки.

При действии концентрированной HNO₃ на олово, сурьму и вольфрам образуются малорастворимые кислоты, что позволяет сразу отделить эти металлы фильтрованием после растворения сплавов.

Эффективность воздействия горячей H₂SO₄ обусловлена отчасти её высокой температурой кипения (примерно 340 градусов Цельсия). В ней растворяются большинство металлов и сплавов, а если при обработке добавить ещё сульфат щелочного металла, то температура кипения увеличится, и тем самым ускорится растворение.

Такой приём используется при растворении нитридов лигирующих элементов в сплавах в присутствии катализатора (CuSO₄, HgO или Se). Хлорная кислота используется реже, чем серная с точки зрения безопасности. Во многих случаях используют смеси кислот: HNO₃+HCl, H₂SO₄+H₃PO₄, H₂SO₄+HF.

Разложению различных твёрдых веществ способствует образование комплексов. Комплексообразователь вводят непосредственно при вскрытии пробы либо после растворения для обеспечения устойчивости раствора во времени.

Часто для этой цели используют органические кислоты: винная, лимонная, щавелевая; минеральные кислоты: HF, H₃PO₄.

Для растворения легированных ферросплавов обычно используют смесь 3 кислот: H₂SO₄+HClO₄+H₃PO₄ при нагревании.

Присутствие H₃PO₄ связывает ионы Fe³⁺ в устойчивые комплексы, что дополнительно ускоряет растворение.

Органические кислоты применяются при разложении минерального сырья лишь в единичных случаях, главным образом они применяются в фазовом анализе для растворения минералов: известняк, гипс, флюорит (CaF₂).

Для растворения силикатов используют CH₃COOH, трихлоруксусную, муравьиную, а также растворы трилона Б с различным значением pH.

Растворы щелочей, аммиака, а также растворы карбонатов и хлоридов также, как и органические кислоты являются растворителями в фазовом анализе.

В концентрированных и разбавленных растворах щелочей растворимы лишь некоторые материалы, содержащие элементы, обладающие амфотерными свойствами. В концентрированном аммиаке, содержащем небольшое количество H₂O₂, избирательно растворяются сульфиды мышьяка (AsS и As₂S₃); а сопутствующие сульфиды железа и ртути нерастворимы. Благодаря этому можно избирательно отделить мышьяк от этих элементов.