สารเคมีหลักที่ใช้ในการวิเคราะห์ด้วยไฟและการทำงานของแต่ละชนิด

การวิเคราะห์ปริมาณโลหะมีค่าด้วยวิธีไฟฟ้าเคมีเกี่ยวข้องกับการเติมสารตัวทำละลายต่างๆ ซึ่งจะแยกโลหะมีค่าที่ต้องการวิเคราะห์ออกจากองค์ประกอบของตัวอย่างโดยการหลอมที่อุณหภูมิสูง สารเหล่านี้ทำหน้าที่แตกต่างกัน บางชนิดสามารถจับโลหะมีค่าในตัวอย่างได้ผ่านปฏิกิริยาทางเคมีที่อุณหภูมิสูง เรียกว่า ตัวจับ (trapping agents) อีกประเภทหนึ่ง เรียกว่า ตัวหลอม (fluxing agents) สามารถหลอมตัวอย่างและรวมกับองค์ประกอบของแมทริกซ์เพื่อสร้างกากหลอม เช่น ซิลิเกตและโบเรต สารสำหรับการวิเคราะห์แบ่งออกเป็นเจ็ดประเภทตามบทบาทในกระบวนการหลอม ได้แก่ ตัวหลอม (fluxes), ตัวรีดิวซ์, ตัวออกซิไดซ์, ตัวดูดซัลเฟอร์, ตัวเติมซัลเฟอร์, ตัวจับ และตัวคลุมผิว ในบางกรณีสารอาจมีหน้าที่เดียว เช่น SiO2 ซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวหลอมแบบกรดเพียงอย่างเดียว ขณะที่บางชนิดมีหลายหน้าที่ เช่น PbO ซึ่งทำหน้าที่ทั้งเป็นตัวหลอมแบบเบส, ตัวจับ และตัวดูดซัลเฟอร์

สารช่วยหลอม

หน้าที่ของตัวหลอมละลาย (Flux) คือ การทำให้ส่วนประกอบของแมทริกซ์ที่ทนไฟในตัวอย่าง เช่น Al2O3, CaO หรือซิลิเกต หลอมเหลวและสร้างตะกอนละเอียด ซึ่งจะช่วยย่อยสลายตัวอย่าง ตัวหลอมละลายถูกจัดประเภทตามคุณสมบัติทางเคมีเป็นแบบกรด ด่าง และกลาง

1. ซิลิคอนไดออกไซด์ หรือที่รู้จักกันในชื่อผงควอตซ์ เป็นตัวหลอมละลายที่มีความเป็นกรดสูง

2. ผงแก้วเป็นตัวหลอมละลายชนิดกรดที่ใช้กันทั่วไป สามารถใช้แทนผงซิลิกาได้ นอกเหนือจาก SiO2 ที่มีความเป็นกรดแล้ว ผงแก้วยังมีส่วนประกอบที่เป็นด่าง เช่น CaO และ Na2O ดังนั้น ความเป็นกรดของผงแก้วจึงอ่อนกว่าผงควอตซ์ โดยทั่วไป ผงแก้ว 2-3 กรัม เทียบเท่ากับ SiO2 1 กรัม มักผลิตจากกระจกเรียบ ซึ่งผ่านการล้าง อบแห้ง และบดในเครื่องบดให้มีขนาดระหว่าง 0.246 มม. ถึง 0.175 มม.

3. โบรักซ์เป็นสารฟลักซ์กรดที่มีปฏิกิริยาและหลอมละลายได้ง่าย ในระหว่างการหลอม โบรักซ์จะเริ่มสูญเสียน้ำผลึกที่อุณหภูมิ 350°C และขยายตัวอย่างรวดเร็ว ดังนั้น การใช้โบรักซ์มากเกินไปในชุดวัสดุอาจทำให้วัสดุล้นออกขณะหลอมได้ง่าย ซึ่งส่งผลให้ตัวอย่างในเตาเผาสูญหายไป โบรักซ์สามารถทำปฏิกิริยากับออกไซด์ของโลหะหลายชนิดและสร้างโบเรต ซึ่งมีจุดหลอมเหลวต่ำกว่าซิลิเกตที่สอดคล้องกัน ตัวอย่างเช่น จุดหลอมเหลวของ CaSiO2 คือ 1540℃ จุดหลอมเหลวของ Ca2SiO4 คือ 2130℃ แต่จุดหลอมเหลวของ CaO·B2O3 มีเพียง 1154℃ เท่านั้น การเติมโบรักซ์ลงในชุดวัสดุสามารถลดจุดหลอมเหลวของกากหลอมได้อย่างมีประสิทธิภาพ