Các thuốc thử chính được sử dụng trong phân tích lửa và chức năng của chúng

Phân tích bằng phương pháp hỏa pháp bao gồm việc thêm các loại thuốc thử khác nhau, nhằm tách kim loại quý cần xác định khỏi các thành phần nền của mẫu thông qua quá trình nóng chảy ở nhiệt độ cao. Những thuốc thử này có các chức năng khác nhau. Một số, thông qua phản ứng hóa học ở nhiệt độ cao, có thể giữ lại kim loại quý trong mẫu; chúng được gọi là chất bắt giữ. Các loại khác, gọi là chất trợ chảy, có khả năng làm nóng chảy mẫu và kết hợp với các thành phần nền để tạo thành xỉ như silicat và borat. Các thuốc thử phân tích được phân thành bảy loại dựa trên vai trò của chúng trong quá trình luyện chảy: chất trợ chảy, chất khử, chất oxy hóa, chất khử lưu huỳnh, chất sunfua hóa, chất bắt giữ và chất tạo váng. Một số thuốc thử chỉ có một mục đích duy nhất, ví dụ như SiO2, chỉ đóng vai trò là chất trợ chảy axit, trong khi một số khác có nhiều công dụng, ví dụ như PbO, vừa đóng vai trò là chất trợ chảy kiềm, vừa là chất bắt giữ và chất khử lưu huỳnh.

Chất trợ hàn

Chức năng của một chất trợ chảy là làm nóng chảy các thành phần ma trận chịu lửa trong mẫu, chẳng hạn như Al2O3, CaO hoặc silicat, và tạo thành xỉ mịn, qua đó phân hủy mẫu. Các chất trợ chảy được phân loại theo tính chất hóa học thành axit, kiềm và trung tính.

1. Silic dioxit, còn được gọi là bột thạch anh, là một chất trợ chảy có tính axit mạnh.

2. Bột thủy tinh là một chất trợ chảy axit thường dùng, có thể được sử dụng thay thế cho bột silica. Ngoài thành phần axit SiO2, bột thủy tinh còn chứa các thành phần kiềm như CaO và Na2O. Do đó, tính axit của nó yếu hơn so với bột thạch anh. Thông thường, 2-3g bột thủy tinh tương đương với 1g SiO2. Bột này thường được làm từ thủy tinh phẳng, sau khi được rửa sạch, sấy khô, rồi nghiền trong máy nghiền đến kích cỡ 0,246mm-0,175mm.

3. Borax là một chất trợ chảy axit, có tính phản ứng và dễ nóng chảy. Trong quá trình luyện, nó bắt đầu mất nước kết tinh ở 350°C và giãn nở nhanh chóng. Do đó, việc sử dụng quá nhiều borax trong mẻ phối liệu có thể dễ dàng gây tràn vật liệu khi nấu chảy, dẫn đến thất thoát mẫu trong chén nung. Borax có thể tạo thành các borat với nhiều oxit kim loại, và điểm nóng chảy của chúng thấp hơn so với các silicat tương ứng. Ví dụ, điểm nóng chảy của CaSiO2 là 1540℃, điểm nóng chảy của Ca2SiO4 là 2130℃, trong khi điểm nóng chảy của CaO·B2O3 chỉ là 1154℃. Việc thêm borax vào mẻ phối liệu có thể hiệu quả làm giảm điểm nóng chảy của xỉ.