Cevher Analizlerinde Numune Hazırlama: 4 Asit Yöntemi – www.herkesekimya.net
Asit ile çözme için en basit yöntem bir açık kapta gerçekleştirilir. Numuneler kurutulur ve bir ısıtıcının üzerine yerleştirilir. Çözme reaktifi eklenir. Beher bir saat camı ile kapatılır ve ısıtıcı tabla üzerine yerleştirilir. Sıçramaları önlemek için çok yavaşça numunenin kaynamasına izin verilir. Kurumayı önlemek için zaman zaman biraz daha çözelti ilave edilebilir. Organik materyalleri oksitlemeye yardımcı olması amacıyla çözünme boyunca bir noktada H2O2 eklenebilir. Numune tamamen çözündüğünde, kurumaya yakın buharlaştırılır ve seyreltik asit çözeltisi içine alınır ve analiz için gerekli hacme seyreltilir. Daha az çözünen yapılar oluşabileceği için numunelerin genellikle tamamen kurumasına izin verilmez. Bu noktada silika gibi bazı çözünmeyen maddeler kalabileceği için filitrasyon gereklidir. Süzgeç kağıdı analit kaybını önlemek için dikkatli bir şekilde durulanmalıdır.
Kullanılacak asit seçeneği numuneye bağlıdır. Nispeten çözünebilir inorganik maddeler, tuzlar, aktif metaller, yada alaşımlar seyreltik asit yada suda çözünebilirler. Ayrıca elektropozitif metaller seyreltik asitte çözünebilir, buna rağmen alüminyum dayanıklı bir oksit tabakanın oluşmasını engellemek için cıva klorürün eser miktarına ihtiyaç duyabilir.
Güçlü asitler köre (blank) etkilediği, çözme kaplarını çözdüğü ve laboratuvarda daha fazla dikkat gerektirdiğinden genellikle numuneyi çözebilen en ılımlı çözelti kullanılır. Derişik asitler birer birer, karışımlar halinde yada sırasıyla kullanılabilirler. Sıcak derişik asitler pek çok metal ve alaşımı çözecektir. Nitrik asit numuneyi oksitler ve hali hazırda oksitlenen materyali daha fazla uzaklaştırmak için perklorik asit gibi güçlü oksitleyicilerden önce kullanılmalıdır.
Aşamalı olarak bir kaç agresif parçalama (çözme) şemaları düşünülebilir. Eğer numune suda çözünmüyorsa, bir nitrik asit parçalaması uygun olabilir. Hazırlık aşamasında, cam malzeme asit ile yıkanmış ve saf su ile durulanmış olmalıdır. Genel prosedür tartılmış numuneyi bir behere yerleştirmek % 5 den % 10 kadar nitrik asit eklemektir. Bu saat camı ile kapatılır ve ısıtıcı tabla üzerinde yavaş bir kaynamaya getirilir. Eğer numune patlamaya meyilli ise, bir kaç tane kaynama taşı eklenebilir. Çözelti kurumaya izin verilmeden bir kaç mililitreye kadar buharlaştırılır. Çözelti berrak ve açık renkli olana kadar az miktarda derişik nitrik asit eklenir ve ısıtmaya devam edilir. Beherin iç çeperi yıkanır. Eğer filitrasyon gerekli ise bu basamakta gerçekleştirilir. Çözelti bir volumetrik balon jojeye transfer edilir ve analizden önceki hacme seyreltilir. Filtrasyon ve seyreltme basamağından önce, bazen 1:1 oranında HCI eklenir ve böylece ileri bir derece çözünme sağlanır.
Eğer numune yalnız nitrik asitte memnun edici bir seviyede çözünmemişse yada nitrik asidi takiben HCI ilavesiyle çözünmemişse, H2SO4 ile muamele yapılabilir. 2:1 oranında H2SO4 ve nitrik asit karışımı eklenir. Numune yoğun beyaz renkli SO3 dumanları giderilene kadar buharlaştırılır. Eğer çözelti berrak değilse daha fazla nitrik asit eklenebilir. Çözelti tekrar SO3 dumanları giderilinceye kadar ısıtılır. Çözelti soğutulur, su ile seyreltilir ve oluşabilecek herhangi bir tuzun oluşmasını engellemek için ısıtılır. Sonra eğer gerekli ise filtre edilir, belirli hacme seyreltilir ve analize hazırdır.
Aşağıda tanımlandığı gibi nitrik asit parçalanmasıyla başlayan daha agresif çözme yöntemleri vardır. Numune bir kaç mililitreye kaynatıldıktan ve çözündükten sonra numune soğutulur ve eşit miktarda nitrik asit yada perklorik asit eklenir, eklemeler arasında soğutma yapılır. Perklorik asidin yoğun beyaz dumanları görülene kadar yavaşça buharlaştırılır. Eğer daha ileri çözme isteniyorsa tekrar nitrik asit eklenebilir. Soğutulan numune su ile seyreltilir, gerekli ise filitrelenir, ve sonra gerekli hacme seyreltilir.
Silika kalıntılarının içinde metallerin tutulmasından (alıkonması) dolayı önemli miktarda analit kaybı gösteren numuneler için önce doğrudan PTFE (politetrafloroetilen) beher içinde nitrik asitte çözülür. Sonra derişik perklorik asit ve az bir miktar hidroflorik asit eklenir. Numune berrak olana ve beyaz dumanlar oluşana kadar kaynatılır. Numune soğutulur ve gerekli hacme seyreltilir.
Daha fazla çözme gücü için, HF ile oksitleyici elemanlar derişik asitlerle kullanılır. Su ortamında 3:1 oranında derişik nitrik ve HCI karışımı soy metalleri çözer. Sülfürik ve perklorik asit güçlü oksitleyicilerdir. HF ve oksitleyici bir asit, asidite, oksitleyici güç ve numunenin çözünmesi için gerekli komplikasyonu sağlar. Bu karışımlar çöküntüleri, kayaları, toprakları, çoğu refrakter karakterli mineralleri, alaşımları ve bütün metalleri çözer.
HNO3 ve HCI
HNO3 ve H2SO4
HNO3 ve HCIO4
HNO3, HCIO4 sonra HF
Kademeli olarak asitte çözme
Kaynak: J.D. Winefordner, Sample Preparation Techniques in Analytical Chemistry, Wiley-Interscience , 2003, New Jersey, USA.
İngilizce aslından çeviren: Fatih AYDOĞDU
Başlıklar: asitte çözme yöntemi, maden analizleri
Fire Assay tekniğinde numune ile birlikte bir kombinasyon halinde sodyum karbonat (Na2CO3), litharj (PbO), silika (SiO2), boraks (Na2B4O7) ve kalsiyum florür (CaF2), indirgeyici bileşen olarak un ve oksitleyici bileşen olarak potasyum nitrat (KNO3) kullanılır. Belirli bir kombinasyonla hazırlanan bu reaktiflere flux, numune ile flux karışımına da “charge” sarj denilmektedir. Fire...