الكواشف الرئيسية المستخدمة في تحليل الانصهار ووظائفها

يُعد تحليل الانصهار عملية تضم إضافة مواد كيميائية مختلفة، والتي تعمل على فصل المعدن الثمين المراد تحديده عن مكونات العينة من خلال الانصهار عند درجات حرارة عالية. وتؤدي هذه المواد الكيميائية وظائف متعددة. فبعضها، من خلال التفاعلات الكيميائية عند درجات الحرارة العالية، يمكنه التقاط المعادن الثمينة الموجودة في العينة؛ وتُعرف هذه باسم عوامل الاحتجاز. وبعضها الآخر، تُعرف بعوامل الانصهار، يمكنها إذابة العينة والاتحاد مع مكونات المصفوفة لتكوين الخَبَث مثل السيليكات والبورات. وتُصنف مواد التحليل إلى سبعة أنواع بناءً على دورها في عملية الصهر: مواد الانصهار، والعوامل المختزلة، والعوامل المؤكسدة، وعوامل إزالة الكبريت، وعوامل إضافة الكبريت، وعوامل الاحتجاز، وعوامل التغطية. بعض المواد الكيميائية لها غرض واحد فقط، مثل SiO2، التي تعمل فقط كمادة انصهار حمضية، في حين أن البعض الآخر له استخدامات متعددة، مثل PbO، التي تعمل كمادة انصهار قاعدية، وعامل احتكار، وعامل لإزالة الكبريت.

تدفق

تتمثل وظيفة العامل المساعد في إذابة المكونات المقاومة للحرارة في العينة، مثل Al2O3 أو CaO أو السيليكاتات، وتكوين خَبَث دقيق، وبالتالي تحليل العينة. وتُصنف المواد العازلة حسب خصائصها الكيميائية إلى حمضية، قلوية، ومحايدة.

1. ثاني أكسيد السيليكون، المعروف أيضًا باسم مسحوق الكوارتز، هو عامل مساعد شديد الحموضة.

2. مسحوق الزجاج هو عامل مساعد حمضي يستخدم بشكل شائع ويمكن استخدامه بدلًا من مسحوق السيليكا. بالإضافة إلى SiO2 الحمضية، يحتوي مسحوق الزجاج أيضًا على مكونات قلوية مثل CaO وNa2O. ولذلك تكون حموضته أضعف من حموضة مسحوق الكوارتز. عمومًا، يكون 2-3 غرام من مسحوق الزجاج ما يعادل 1 غرام من SiO2. وعادةً ما يُصنع من الزجاج المسطح الذي يُغسل ويُجفف ثم يُطحن في مطحنة حتى يصل إلى مقاس 0.246 مم - 0.175 مم.

3. البوراكس مادة تفاعلية وقابلة للانصهار وتُعد من العوامل الحامضية. أثناء عملية الصهر، يبدأ البوراكس بفقدان ماء التبلور عند درجة حرارة 350°م ويتضخم بسرعة. وبالتالي، فإن استخدام كمية زائدة من البوراكس في الخلطة قد يؤدي بسهولة إلى تدفق المادة خارج الوعاء أثناء الصهر، مما يتسبب في فقدان العينة الموجودة في بوتقة الصهر. يمكن للبوراكس أن يكوّن بورات مع العديد من أكاسيد المعادن، وتكون درجات انصهار هذه البورات أقل من نظيراتها من السيليكات. على سبيل المثال، درجة انصهار CaSiO2 هي 1540°م، ودرجة انصهار Ca2SiO4 هي 2130°م، بينما درجة انصهار CaO·B2O3 لا تتجاوز 1154°م. وبإضافة البوراكس إلى الخلطة، يمكن خفض درجة انصهار الخبث بشكل فعال.