岩石矿物样品因其成分复杂、结构致密、化学性质稳定，常规酸难以完全分解。因此，化学检验员必须掌握多种有效的样品分解方法，以确保目标元素完全释放到溶液中，为后续的准确分析奠定基础。选择合适的分解方法是岩石矿物分析成功的关键。

一、 酸溶法（湿法消解）

利用强酸或混合酸在加热条件下溶解样品。适用于大多数样品，尤其是主、次量元素分析。

1. 常用酸及作用

2. 常见混合酸体系

HNO₃-HF：基础组合，适用于大多数硅酸盐岩。HNO₃提供氧化性，HF溶解硅。

HNO₃-HF-HClO₄：增强氧化能力，适用于含硫化物、有机质或难溶矿物的样品。注意：HClO₄高温有爆炸风险，需谨慎操作。

HNO₃-HF-H₂O₂：H₂O₂作为温和氧化剂，可替代HClO₄，更安全，有助于赶氟和氧化。

逆王水 (HCl:HNO₃ = 3:1)：对某些硫化物（如黄铁矿）溶解效果好。

3. 操作要点

密闭系统：推荐使用聚四氟乙烯 (PTFE) 或聚全氟烷氧基 (PFA) 材质的消解罐，配合电热板或微波消解仪。密闭系统可提高温度和压力，加速反应，减少挥发性元素（如Hg, As, Se）损失，并防止HF腐蚀实验室。

赶酸与除氟：

加入H₂SO₄或HClO₄并加热至冒烟，使SiF₄挥发。

加入硼酸 (H₃BO₃) 溶液，与F⁻生成稳定的[BF₄]⁻络合物。

消解完成后，需加热赶去多余酸（尤其是HNO₃、HClO₄）。

除氟至关重要！残留F⁻会腐蚀玻璃器皿（ICP进样系统）并干扰某些测定（如AAS测Ca）。常用方法：

定容：消解液冷却后，转移至容量瓶，用稀酸（如2% HNO₃）定容。

二、 碱熔法（干法熔融）

将样品与固体熔剂在高温（通常>900°C）下熔融，使难溶矿物转化为可溶于酸或水的化合物。适用于全分析、难溶矿物（如铬铁矿、金红石、锆石）或硅含量极高的样品。

1. 常用熔剂及特点

熔剂

化学式

特点

适用样品

注意事项

四硼酸锂    Li₂B₄O₇    最常用。熔融温度低（~950°C），熔体均匀，稀释倍数大，空白低。生成的硼酸盐易溶于稀酸。    大多数岩石、矿物、矿石。    避免含氟样品（会腐蚀铂金坩埚）。    

偏硼酸锂    LiBO₂    熔融温度更低，溶解能力强。    难溶矿物。    易吸水，需干燥保存。    

碳酸钠    Na₂CO₃    传统方法，成本低。    硅酸盐、碳酸盐岩。    熔融温度高（>1000°C），Na⁺引入量大，基体强；易吸水。    

过氧化钠    Na₂O₂    强氧化性，能分解几乎所有矿物，包括铂族金属矿。    铬铁矿、镍矿、难处理金矿。    剧毒、强腐蚀、易燃易爆，操作危险；引入大量Na⁺和OH⁻，需谨慎处理。    

氢氧化钠    NaOH    强碱，用于分解铝土矿等含铝矿物。    铝硅酸盐。    腐蚀性强，易吸水。    

2. 操作流程（以Li₂B₄O₇熔融为例）

称样：精确称取0.1-0.5g样品于铂金坩埚或石墨坩埚中。

加熔剂：加入5-10倍于样品的Li₂B₄O₇（可根据样品性质调整）。

助熔剂：可加入少量LiBr或LiI作为脱模剂，便于熔块脱出。

熔融：将坩埚放入高温马弗炉中，从低温（~400°C）升至950-1000°C，保温5-15分钟，直至形成均匀透明的熔融体。

脱模：取出坩埚，稍冷后将熔块倾倒在预热的铸铁模具或不锈钢板上，快速冷却成玻璃珠。

浸取：将玻璃珠放入烧杯，加入稀酸（如5-10% HNO₃或HCl），加热搅拌，使其完全溶解。

定容：冷却后转移至容量瓶，定容。

3. 碱熔法要点

容器：必须使用耐高温、耐腐蚀的容器。铂金坩埚最常用，但怕Hf、Ta、Nb、Pb、Bi、Sn、Sb、As等元素腐蚀。石墨坩埚或锆坩埚可用于特定情况。

交叉污染：每次熔融后必须彻底清洗坩埚，避免样品间污染。

空白控制：熔剂和坩埚可能引入杂质，需做空白试验。

安全：高温操作，防止烫伤；Na₂O₂等熔剂需特别小心。

三、 其他特殊分解方法

烧结法：

将样品与熔剂（如Na₂CO₃ + 少量氧化剂）混合，在低于熔点的温度下长时间加热，使其发生固相反应。比熔融温和，对坩埚损伤小，但分解可能不完全。

高压釜消解（弹式消解）：

在不锈钢或钛合金高压釜中，使用酸（常含HF）在高温高压下长时间（数小时至过夜）消解样品。适用于微波难以处理的顽固样品。

火试金法 (Fire Assay)：

专用于贵金属（Au, Ag, Pt, Pd等） 的分离富集。利用铅或锍在高温下捕集贵金属，形成铅扣或锍扣，再通过灰吹或酸溶解分离，最后测定。是贵金属分析的“金标准”。

四、 化学检验员选择方法的依据

五、 总结

岩石矿物样品的分解是分析流程的“瓶颈”环节。化学检验员应根据样品性质、目标元素、分析方法和实验室条件，科学选择分解方法：

首选酸溶法：对于大多数样品，HNO₃-HF 体系配合微波消解是高效、安全的选择。务必做好除氟处理。

攻坚碱熔法：对于酸不溶的顽固样品或要求全分析时，四硼酸锂熔融是可靠手段，但需注意成本和操作规范。

特殊需求特殊处理：贵金属分析用火试金法，极端难溶样品可用高压釜。

无论采用何种方法，都必须严格控制空白、污染、损失和基体效应，并通过标准物质验证来确保分解的完全性和分析结果的准确性。熟练掌握这些分解技术，是化学检验员胜任岩石矿物分析工作的核心能力。