واکنش‌های اصلی مورد استفاده در آزمون تجزیه حرارتی و عملکردهای آنها

تحلیل آتشی شامل افزودن مواد معدنی مختلف است که از طریق ذوب دمای بالا، فلز گران‌بها را که باید تعیین شود از اجزای ماتریس نمونه جدا می‌کند. این مواد معدنی عملکردهای مختلفی دارند. برخی از آنها از طریق واکنش‌های شیمیایی در دمای بالا می‌توانند فلزات گران‌بها موجود در نمونه را جذب کنند؛ این مواد به عنوان عوامل جذب‌کننده شناخته می‌شوند. دیگری که به عنوان عوامل ذوب‌کننده شناخته می‌شوند، می‌توانند نمونه را ذوب کرده و با اجزای ماتریس ترکیب شوند تا سرباره‌هایی از جمله سیلیکات‌ها و بوراتها تشکیل دهند. مواد معدنی مورد استفاده در تحلیل به هفت دسته بر اساس نقششان در فرآیند ذوب تقسیم می‌شوند: مواد ذوب‌کننده، عوامل کاهنده، عوامل اکسنده، عوامل حذف گوگرد، عوامل گوگرددهنده، عوامل جذب‌کننده و عوامل پوشش‌دهنده. برخی از مواد تنها یک کاربرد دارند، مانند SiO2 که فقط به عنوان یک ماده ذوب‌کننده اسیدی عمل می‌کند، در حالی که برخی دیگر کاربردهای چندگانه دارند، مانند PbO که هم به عنوان ماده ذوب‌کننده قلیایی، هم به عنوان عامل جذب‌کننده و هم به عنوان عامل حذف گوگرد عمل می‌کند.

FLUX

عملکرد فلکس این است که اجزای مقاوم حرارتی ماتریس در نمونه، مانند Al2O3، CaO یا سیلیکاتها را ذوب کرده و گدازه‌ای ریز تشکیل دهد و بدین ترتیب نمونه را تجزیه کند. فلکس‌ها بر اساس خواص شیمیایی به سه دسته اسیدی، قلیایی و خنثی تقسیم می‌شوند.

1. دی‌اکسید سیلیسیم، که به عنوان پودر کوارتز نیز شناخته می‌شود، یک فلکس بسیار اسیدی است.

2. پودر شیشه یک فلکس اسیدی متداول است که می‌تواند جایگزین پودر سیلیس شود. علاوه بر SiO2 اسیدی، پودر شیشه شامل اجزای قلیایی مانند CaO و Na2O نیز می‌باشد. بنابراین اسیدیتة آن ضعیف‌تر از پودر کوارتز است. معمولاً 2 تا 3 گرم پودر شیشه معادل 1 گرم SiO2 است. این پودر معمولاً از شیشه تخت تهیه می‌شود که پس از شست‌وشو و خشک کردن، در آسیاب به اندازة 0.246mm تا 0.175mm خرد می‌گردد.

3. بوراکس یک فلاکس اسیدی فعال و ذوب‌شونده است. در حین ذوب، بوراکس در دمای 350 درجه سانتی‌گراد شروع به از دست دادن آب تبلور خود می‌کند و به سرعت منبسط می‌شود. بنابراین، استفاده بیش از حد از بوراکس در ترکیب می‌تواند به راحتی باعث سرریز شدن مواد در هنگام ذوب و در نتیجه از دست رفتن نمونه در بوته شود. بوراکس می‌تواند با بسیاری از اکسیدهای فلزی بورات تشکیل دهد که نقطه ذوب آن‌ها پایین‌تر از سیلیکات‌های مربوطه است. برای مثال، نقطه ذوب CaSiO2 برابر با 1540 درجه سانتی‌گراد، نقطه ذوب Ca2SiO4 برابر با 2130 درجه سانتی‌گراد و نقطه ذوب CaO·B2O3 تنها 1154 درجه سانتی‌گراد است. افزودن بوراکس به ترکیب می‌تواند به طور مؤثری نقطه ذوب سرباره را کاهش دهد.