『壹』 火試金的具體過程，具體到每步的操作
簡介了.干法—火試金法—鉛試金的操作規程、試劑的作用、操作規程應注意的事項、操作規程中易出現的問題及克服的方法。介紹一個筆者多年使用的成熟的鉛試金方法。
(二)測定金礦品位的方法簡談：
實踐證明取樣代表性的問題在金礦測定中很重要，在(一)中簡談了制備具有代表性的化驗樣品的問題。既是制備好的化驗樣，在測定時取樣代表性也是不能忽略的，由於金礦中金的不均勻的特點，為保證測定結果的准確性和可靠性需大取樣量。一般濕法試金取樣量在10～30g，(當品位為Au≥0.5×10-6時，取樣量≥25g，只有當品位Au≥10×10-6時才可以減少，但最少也不能低於10g，分散流化學探礦樣品在5～10g)。火試金取樣量為30～50g。
眾所周知，不同含量的樣品，由於方法的靈敏度不同，需用不同的測定手段。金礦測定更應重視測定手段的選擇，需適當，否則會造成偏差或失敗。舉例見表3
金的品位與常選用的分析手段 表3
含金量的范圍
(單位10-6)
常 選 用 的 分 析 手 段
0.0005～2。0
分光光度法.發射光譜法、原子吸收光譜法
>2。0～30。0分光光度法、
原子吸收光譜法、
滴定(碘量)法、火試金稱量法
>30。0～100。0原子吸收光譜法、
滴定(碘量)法、火試金稱量法
>100。0
滴定(碘量)法、火試金重量法
金礦測定時，試樣的分解方法目前大體分為兩種：一是干法即火法試金法;另一是濕法試金，下面分別簡談一下：
1.干法—火試金法
火試金法是一種液—液高溫萃取濃聚法，既是樣品熔解也是富集的方法。火試金雖然因一般實驗室條件達不到，在我國使用並不普遍。但它是一個測定金品位的很好的、經典的、很成熟的、很准確的、速度快的方法,也是國標及世界各國普遍採用的標准方法, 世界各國在商品交易時都確信火試金測定的結果,它不僅適用於金礦的測定,也適用於需要測定金的各種其它原材料和產品.用火試金測定礦石中金的含量,一般含量高的較准確,低含量誤差較大.許多規程提到>1g/t的樣品都可用火試金准確測定品位。火試金在我國不易普遍主要障礙是設備投入的費用高，實際上火試金所必須的兩個設備：①高溫爐(要求最高使用溫度為1350℃)②感量十萬分之一的精密天平。現已有很好的國產貨供應，價格一般化驗室也可接受，建議中型以上的專業金礦化驗室，應該具有火試金測定金的能力。含金量>2×10-6時，一般火試金都可得到准確測定結果。
火試金有鉛試金、鋶試金、銻試金、鉍試金等方法，常用鉛試金和銻試金。
一.鉛試金：一般操作過程主要分為1.配料2.高溫熔融熔煉3.灰吹4.分金及稱量等幾步操作,下面分別簡述:
1. 配料：
⑴配料有關名詞：
① 硅酸度：硅酸度是指爐渣中酸組分(SiO2)氧與鹼組分氧(2RO…)之比,稱硅酸度或硅度.
硅酸度=爐渣中酸組分氧/爐渣中鹼組分氧.
.. 硅酸 鹽 的 硅 酸 度 表4
岩石名稱(以SiO2與RO比值命名) 硅 酸 度 岩石的化學組成(R-二價鹼金屬素)
鹼式硅酸鹽(亞硅酸鹽) 0.5 4RO·SiO2
中性硅酸鹽 1.0 2RO·SiO2
被半硅酸鹽 1.5 RO·SiO2
兩倍硅酸鹽 2.0 2RO·2SiO2
三倍硅酸鹽 3.0 2RO·3SiO2
②還原力：還原力是通過還原力試驗得到的,試驗:稱取10g碳酸鈉+60g氧化鉛+5g硼砂+4g二氧化硅+ 5g試樣於粘土坩堝中混勻,加7～10g覆蓋劑(硼砂)熔融(1000℃～1100℃),倒入鐵模中取出鉛扣,捶去熔渣,秤鉛扣量,代入還原力公式計算得還原力.
鉛扣質量(g)
F( 還原力)=
試樣質量(g)
③氧化力：氧化力是通過氧化力試驗得到的,試驗:稱取15g碳酸鈉+50g氧化鉛+7g硼砂+5g二氧化硅+2g澱粉+10g試樣混勻,加7～10g覆蓋劑熔融(條件同還原力試驗),熔體倒入鐵模中,取出鉛扣,捶去熔渣稱量,代入氧化力公式計算得氧化力.
鉛扣質量(g)
氧化力=
試樣質量(g)
④氧化鉛空白值：新使用的氧化鉛要測定它的含金量(空白值)，取三份測定金取平均值。
以上提到的目的是為了合理配料,熔融時能生成流動性好,能與鉛很好分離,能使金完全為鉛捕
⑵計算：可根據試樣量和化學組成按下面的方法計算所需試劑的加入量。
①碳酸鈉(加入量)=G×(1.5～2.0) 式中G—試樣量(g)
②氧化鉛(加入量)=F×G×1.1+30 F—還原力
還原力低時氧化鉛的加入量不應少於80g，含銅量高時除生成30g鉛扣需要的氧化鉛量外，還要補加30—50倍銅量的氧化鉛。
③玻璃粉(二氧化硅)(加入量)：先計算熔融過程中生成金屬氧化物及加入的鹼性熔劑，在0.5—1硅酸度所需的二氧化硅總量，減去試樣中所含二氧化硅量，即為需加入的二氧化硅量。次量的1/3用硼砂代替，另外2/3按0.4g二氧化硅相當於1g玻璃粉還算出玻璃粉加入量(石英砂不用換算以二氧化硅計)。
④硼砂加入量=需加入的二氧化硅量×1/3÷0. 39，但不能少於5g.
⑤硝酸鉀(加入量)=G×F—30 式中G—試樣量(g)
4 F—還原力
⑥加入銀的量:一般加入mg量的銀,即加入含銀5mg/ml的硝酸銀1ml.實際上試樣含銀高時可不加.為了金捕集的完全,除了加夠氧化鉛生成所希望大小的鉛扣外,加銀量的多少也是非常重要的,試驗證明Ag/Au>3,最少不能<2.5,如果銀量比金量的三倍少,則會生成金包銀,在分金操作中銀分不凈,影響金的測定結果偏高,多加銀有利於生成較大的金銀合粒,方便後面操作.
⑵混勻：可將試樣和熔劑(配料)放在約一克，長×寬為30×30cm的聚乙烯袋中，縛緊袋口，劇烈搖晃5分鍾即可均勻，，然後連袋防入試金坩堝中熔融，袋的還原能力算在內。
⑶應用實例：
下面簡述硅酸度在鉛試金富集金配料中的運用例子見表5:
2.高溫熔融熔煉過程:
火試金實際上是一種液-液高溫熔融萃取濃聚法,所以關鍵在於熔融能否使熔渣與金屬分離徹底,並且使鉛完全捕集金.在具體操作中注意以下幾點:
熔融熔煉過程:掌握和控制好熔融溫度是熔煉過程的關鍵,可分為三個階段進行:
①預熔和造渣:有幾種說法，400℃逐步升溫到800℃～900℃保持0.5h;800℃～850℃或600℃～800℃保持40min～～80min,
②熔融最終溫度也有幾種說法:有1050℃～1100℃;有1060℃～1100℃;還有1160℃.
熔融時間一般為10min～15min.大多數人不用400℃預熱,直接升溫至800℃～900℃開始保溫1h,繼續升溫至1050℃～1160℃保溫10min～15min.整個熔融過程在兩小時內完成即可.
③鉛扣與熔渣分離：熔煉出爐，將坩鍋平穩地旋動幾次，並在鐵板上輕輕地敲2—3下，使粘在坩鍋壁上的鉛珠下沉，接著小心仔細地將熔融物全部倒入事先預熱的鑄鐵模中，冷卻後，將鉛扣與熔渣分離並將鉛扣錘成正立方體並稱量(應為25～40g)(有時還需要保留熔渣備查)。
硅 酸 度 在 鉛 試 金 富 集 金 配 料 中 的 運 用 實 例 表5
岩石名 硅酸鹽礦 氧化礦 金 礦 銅 礦 鉛 礦
硅酸度 1.5～3.0 1.2～1.5 0.5～0.7 0.7～1.0 0.7～1.0
碳酸鈉 試樣量×1.5～ 試樣量×1.3～ 試樣量×1～ 試樣量×1～ 試樣量1～
2倍 1.5 倍 1.5倍 2倍 1.5倍
氧 鉛扣27g,另加 鉛扣27g,加1/2或 還原力<3時為 鉛扣27g,另加 同金礦
化 二氧化硅或其 與試樣相同量 還原力×1.4× 含銀量的30～
鉛 它雜質所需的 試樣量.還原力> 50倍
熔融造渣的量 3時為還原力×
1.2×試樣量
硼 試樣量×1/3 同 左 同 左 試樣量×1/2～
(不含水) 1/3,銅含量高時 試樣量1/2
砂 少加(乾量)
二 不 加 鹼性熔劑和試樣中
氧 鹼性成分造渣時用 同 左 同 左 同 左
化 量減去試料中二氧
硅 化硅含量
澱粉或 試樣量×2～ 澱粉量=(氧化力× 硝石量=(還原力
3.5(澱粉) 試樣量+鉛扣量) ×試樣量-鉛扣 同 左 同 左
硝石 ÷12 量)÷4
3.灰吹:
⑴灰吹前的准備工作①灰皿的製作及預熱:灰皿的大小可根據需要製作,一般如圖:制灰皿的原料使用骨灰和水泥做成(-80目骨灰;500#水泥等量混合加12%～15%的水壓成形;純水泥的灰皿不好用,最好使用純-200目鎂砂和500#水泥(855+15)混合製作灰皿.壓成型的灰皿於蔭涼通風處(避免日曬及烘烤)陰干(約三個月至半年).是用時於馬弗爐1000℃預熱30min後檢查無裂紋才能使用② 鉛扣的製作及清理:經熔融的樣品倒入預先摸了油的鐵模中,冷卻至室溫,脫模,捶去粘在金屬鉛(扣)上的熔渣並刷去殘留物(必要時需稱量鉛扣用於檢查熔融過程及配料是否正確),用小錘將鉛扣捶成正方體形.並將粘復在鉛扣上的殘渣清理干凈。
⑵灰吹:將清理干凈的立方體鉛扣放入預熱的灰皿中,將灰皿移入馬弗爐里,關爐門於850℃～900℃保溫,待鉛扣全部熔融脫模熔化完全,隙開爐門供給充分氧氣進行灰吹,灰吹的整個過程應保持800℃～850℃(溫度過高會增大損失,溫度過低反而會生成「鉛包金」即所謂「凍結」現象,對分金不利需重新灰吹),當氧化鉛生成並且被灰皿完全吸收後,會在灰皿表面出現金銀合粒的「閃光,這時應立即將灰皿移至爐門口,冷卻」,取出金銀合粒.
⑶金銀合粒的清理及稱量: 取出金銀合粒後,用毛刷清理干凈粘在上面的殘渣,於感量十萬分之一的精密天平稱量得金銀合量.
4.分金:望文生意分金就是把金從合粒中分出來.
(1)分金的原理和方法：分金的原理很簡單:利用金不溶於硝酸,銀銅等雜質很易為硝酸溶解的化學性質. 普遍使用稀硝酸分金,用硝酸處理合粒，銀及其它一些雜質溶解而金不溶,金銀得以分開.一般使用一次或二次分金， 分金前將清潔的合粒置於不銹鋼砧上, 用不銹鋼小錘,捶成0.2～0.3mm的薄片,然後就可以進行分金了.
35mm
30mm
13m
Φ40mm
灰皿圖
例:一次分金：於400ml燒杯中加20ml硝酸預熱至90℃,放入合粒薄片,沸水加熱30mi溶液,無13mm Cl2蒸餾水清洗金片3～5次,轉入瓷坩堝中,烘乾灼燒後,冷卻, 二次分金法: 其實與一次分金法沒有原則的區別,方法之間不過是硝酸的濃度不一樣或用硝酸處理的次數不同.二次分金用多一些硝酸,方法也有一些, 但多大同小異,舉一例簡述如下:於50ml瓷坩堝中,加20ml硝酸(1+7)加熱至近沸,將合粒薄片放入坩堝中,在蒸汽浴上加熱至銀分解完全(待氮的棕色氧化物基本停止逸出,再繼續20min)金呈黑色殘渣,用少量水稀釋,小心將坩堝中液體傾出(勿將黑色殘渣倒出).再加10ml硝酸(1+1),於電爐上加熱至近沸15min後,再用少量水稀釋,傾出溶液再用熱水洗滌殘渣4～5次,將坩堝烘乾,放 入500℃～600℃馬弗爐中灼燒10min,此時金片呈金黃色.冷卻.稱量為金量.合粒量減去金量為銀含量和銀加入量之和.
(2)影響分金的准確與否的因素:
①熔融時銀的加入量：一般為金量的3倍以上即可,但實際上為了操作的方便和金不損失按下面量加入的:
含金量 <0.1mg～0.2mg >0.2mg～1mg >1mg～10mg >10mg～50mg >50mg 銀+金(銀加入比例) 20+1或30+1 10+1 6+1 4+1 3+1
②在分金操作中,各種方法都使用硝酸只是各方法使用的濃度不同或一次兩次的區別,. 當分金時出現合質金薄片不溶解並呈黑色整塊或分金後留下來的金薄片不是黑色殘渣,而是帶黃色的整塊時,說明分金失敗或分金不完全.這時應取出合質金塊(薄片),加適量銀用鉛皮包裹,重新進行灰吹和分金.
③補正試驗:遇高含量金礦,分金後稱量的結果偏低,往往誤認為是分金失誤或分金損失,實際上有時高含量金礦在熔融過程中會損失,這只有發生在金含量大於10×10-6時才會有.遇這種情況需做補正試驗,所謂補正試驗就是將熔渣和灰皿中吸收氧化鉛部分帶走的金回收加以補正.就是將脫鉛後的熔渣及灰皿中吸收氧化鉛部分的灰皿搗碎,倒入粘土坩堝中加40g氧化鉛;50g硼砂;3～4g澱粉攪拌均勻,加0.2ml硝酸銀溶液(15g/L),覆蓋一層覆蓋劑,重新進行熔融、灰吹、分金.將回收的金加在被補正樣品的結果中.金含量大於10×10-6的樣品不一定都需做補正試驗,實際上許多含金量高的樣品不需要做補正試驗,只要鉛扣的量夠,銀量加的充分一般不會偏低,只有很少數樣品才需要做補正試驗.
5.以下就鉛試金為例談談在火試金的過程中，需要嚴格控制的因素：
⑴金的損失及防止：
(一)配料不均勻時損失(飛散)及克服：可將試樣和熔劑(配料)放在約一克，長×寬為30×30cm的聚乙烯袋中，縛緊袋口，劇烈搖晃5分鍾即可均勻，，然後連袋防入坩堝中熔融，袋的還原能力算在內。
(二)熔融過程的損失及克服：
①鉛扣大小的影響：一般鉛扣20～35克之間損失小。當稱樣量50克時，28克粗鉛(鉛扣)可以撲集全部金，鉛扣小於15克時，金回收率減少。稱樣量15克時，鉛扣需23克。稱樣量30克時，鉛扣需30克，當試樣量在70～100克時，鉛扣量為試樣量的40%這樣才能保證金被全部捕集.
②熔融溫度的影響：一般認為1160℃為熔融最佳溫度,這時金的平均損失只有0.63%。低於1160℃損失增大：例1093℃時損失為0.81%;1038℃時損失為0.91%。這主要是因為熔渣粘度過大金不易下降到鉛扣中所致.高於1160℃損失也會增大為0.88%。在實際操作中要靈活掌握溫度,在考慮溫度的同時要結合考慮其他因素.並非溫度高或低就好，總之必須要有利於金富集於鉛扣中。
③熔融時間對金損失的影響:：當熔融溫度達到:1160℃後以保持1～2h最好,1.5h時平均損失為0.55%,>1.5h損失率增加為0.70%,在實際操作中往往是注意了最終的熔融溫度和保溫的時間,常忽略了造渣期間的保溫時間(造渣溫度600℃～700℃最好).
④覆蓋劑的影響:一般覆蓋劑用食鹽或硼砂,實際上食鹽在高溫時會使銀揮發,含鉛時會生成有毒的揮發性的鉛氯化物(PbCl2)污染環境,所以提出最好使用硼砂+蘇打(10+15)做覆蓋劑。
⑤金在渣和坩堝中的損失：控制好最終熔融溫度可減少損失,940℃平均損失為0.39%;1000℃～1060℃平均損失為0.195%、1200℃～1300℃平均損失為0.146%。
⑥鉛扣整形時平均損失:0.094%.
(三)火試金會吹過程中金的損失及克服：
①灰吹的溫度影響：一般是溫度越高損失越大,應在盡可能低的溫度下灰吹,以鉛扣不凍結為度,一般控制在800℃～850℃。
② 金和銀的比例對金損失的影響：例1000℃灰吹,不加銀損失為1.2%,有十倍金量的銀存在時灰吹金損失只有0.62%,有二十倍金量的銀存在時灰吹金損失0.60%,有三十倍金量的銀存在時灰吹金損0.58%，所以一般加入金量3倍以上的銀防止灰吹時金的損失為宜。
③鉛扣中雜質的影響：由粗金火試金精煉灰吹時的數據可見一斑,當Cu<2g時,金的回收率99,00%.當Cu增至2.5g時金的回收率降至93.60%.如鉛扣中Cu為33g時,則灰吹不能進行,最後留下的是含金的銅粒。
二.鉛試金外常用的火試金富集金的方法：
由於鉛試金鉛的毒性大,有許多研究用其它低熔點金屬試金代替鉛試金,目前尚有鋶試金、錫試金、銻試金、鉍試金等方法.現將用的多的銻試金和鋶試金簡介如下:
⑴銻試金:由於鉛試金鉛中含微量金,在灰吹中有微量損失.故鉛試金正如上文中所述:微量金測定易產生較大誤差,採用銻做捕集劑的新的火試金方法,它有一定的優越性.它富集微量金不僅富集完全,而且全部貴金屬元素(包括六個鉑族元素)都可富集完全.另一個優點是空白低.銻試金需用的設備簡單.適合富集μg/g或ng/g微量或痕量級的金.銻比重小熔點低,易熔易生成銻扣,銻扣高溫可使其揮發(灰吹)除去,如果銻中含有鉍時,鉍在銻後氧化並將銅、鎳、鈷從合金粒中排出,此時50mg銅10mg鎳及20mg鈷不影響灰吹,再加一些碳酸鉀助溶劑,可提高熔渣的流動性有利於銻扣與熔渣分離.銻試金的分析步驟簡述如下:10g樣品與25g銻試金熔劑(碳酸鈉+硫酸鉀+硼砂=3+1+1)和10g捕集劑(三氧化二銻+三氧化二鉍+澱粉=8+1+2)混合均勻後,移入50ml高鋁坩堝中,滴入2滴硝酸銀溶液(銀為3mg/滴),若用發射光譜再加2滴鈀溶液(鈀為2mg/滴).坩堝放入預熱至950℃的高溫爐中,當溫度回升至950℃時保溫10min(使熔體平靜)後,將熔體倒入鐵模中,冷卻,捶去熔渣取出銻扣(約7g),放在仰放的坩堝蓋上,移入850℃～900℃高溫爐中,灰吹至合粒不再發光發亮,取出,冷卻,砸破坩堝蓋,取出合粒.刷凈稱量和進行進一步測定程序.
⑵鋶試金最初用於富集鋨銥礦後來證明可用於富集六個鉑族元素.用於富集金少用.
三.實例：
稱量法測定岩石礦石金和銀的品位
1.主題及測定范圍：
該方法適用於金礦石、岩石，礦石及爐渣中金量和銀量的測定方法測定范圍：
金>5×10=6;銀>10×10-6。
2.方法提要：
火法—鉛試金是經典、成熟、精確的方法，試樣經配料、熔煉得到適當量的含有貴金屬的鉛扣，經灰吹後得金+銀合粒稱量得金銀合量。
金銀合粒用稀硝酸處理銀溶解達到分金的目的，殘留的金經灼燒稱量為金量。
金銀合量—金量=銀量。
3.試劑(也可用工業純，應通過40目篩孔)及作用、設備
3.1氧化鉛 熔煉中生成鉛扣，聚集下沉時撲集金銀聚集於鉛扣中。
3.2二氧化硅或玻璃粉 強鹼性熔劑，熔煉時與金屬氧化物生成硅酸鹽是熔渣的主要成分。
3.3碳酸鈉 強鹼性助熔劑可分解金屬氧化物和硅酸鹽，並可除硫。
3.4硼砂 和硅酸鹽結合呈鹽基性熔劑又是酸性熔劑，降低造渣熔點增加熔融物流動性
3.5硝酸鉀 強氧化劑。1g硝酸鉀可使3.5～4.0g 鉛氧化成氧化鉛，熔點339℃。
3.6小麥粉(麵粉)還原劑1g 可還原生成10～12g鉛。
3.7 鐵釘 4寸，脫硫劑和還原劑。
3.8覆蓋劑 食鹽或硼砂[最好使用硼砂+蘇打(10+15)作覆蓋劑],蓋在試料最上層隔絕空氣防止被還原物質再氧化。
3.9硝酸 φ(NNO3)=30% 取硝酸(ρ1.40g/ml)30ml,以水稀釋至100ml
3.10硝酸 ф(NNO3)=10% 取硝酸(ρ1.40g/ml)10ml,以水稀釋至100ml
3.11純銀(含量99.99%)溶液：稱取5.00g純銀用50ml硝酸溶解後，再加50ml硝酸稀釋至1000ml，此溶液ρAg=5mg/ml 加入3倍金量，可使銀完全熔解，消除熔煉過程中金包銀導致分金失敗。
3.12試金爐 最高工作溫度1350℃
3.13試金耐火坩鍋 一般用4#。
3.14鑄鐵模
3.15 灰皿 (或鎂砂灰皿)骨灰皿：骨灰(牛羊骨通過48目篩)+400#普通硅酸鹽水泥按質量(3+7)的比例混勻，加適量(約10%)水充分拌勻，用灰皿機壓製成型(干皿為50～60g)。製成的灰皿置於通風的蔭處風干三個月後使用，不能烘烤暴曬和接觸有酸霧的氣體，有裂隙的灰皿不能使用。(註：鎂砂灰皿參照前面文章)
3.16微量天平(精密) 分度值0.01mg
4.試樣
樣品應用金礦化驗樣樣特別程序加工粉碎、縮分、研磨至通過200目篩孔，送化驗試樣總量大於500g(並保存付樣)，待測定的部分試樣還應於100℃～110℃烘乾1h，於乾燥器中冷卻至室溫，並保存於乾燥器中。
5.分析步驟
5.1試料
稱取試樣30.00g(m)
5.2空白試驗
隨同試料作不少於二份空白試驗，所取試劑必須來自同一瓶試劑
5.3配料：
根據不同試樣(確定配料方案前應先作光譜等試驗以了解礦石及試樣的類型及主要組成)選擇不同的配料方案，特殊的礦種及試樣需經熔融試驗後才能經計算和實驗進一步確定配料方案。常見礦石配料方案可參見下表
..
常 見 礦 石 配 料 (單位：g)
礦 石 名 稱 樣品 碳酸鈉 氧化鉛 硼砂 玻璃粉 麵粉 鐵釘 硝石 食鹽
硅鹽礦石 30 50 45 10 2～5 3.0 30
碳酸鹽礦石 30 45 45 5～10 10～15 3.0 30
硫 化 礦 30 55 30 10 15～20 3 30
氧 化 礦 30 45 45 10 10～20 3.0～4.0 30
鉻 鐵 礦 30 60 45 20 35～40 3.0～4.0 30
橄欖輝岩 30 45 45 15 20～25 3.0 30
選礦樣精礦 30 50 30 8 15～20 3
5.4鉛試金—分離富集
5.4.配料：確定配料方案後，將樣品與所需配料倒入一廣口瓶中混勻，倒入試金坩鍋(3.13)中，加1ml純銀溶液(3.11)(若樣品含銀量大於含金量的3倍以上可不加)，用20g覆蓋劑或食鹽(3.8)洗刷配料瓶並均勻地蓋在試金坩鍋(3.13)的試料上面。同批帶空白。
5.4.2熔煉：將試金坩鍋(3.13)置於已升溫至600～800℃的試金爐(3.12)內，於800℃左右保溫1h，接著繼續升溫至1050℃時保溫10min後出爐(熔煉時間最好不超過2h，否則已還原的金屬鉛會重新氧化)。將熔融體倒入鑄鐵模(3.14)中，冷卻後取出熔融物冷卻塊下面的鉛扣。將鉛扣錘成正立方形，稱量(鉛扣應為25g左右)。
5.4.3灰吹：將灰皿(3.15)編號後放入已升溫到850～900℃的高溫爐(馬弗爐)中預熱30min，然後依次將鉛扣放在相應編號的灰皿(3.15)中(進行灰吹)，關閉爐門1～2min，待鉛扣完全熔化脫模後，半開爐門控制在850℃進行灰吹，特別在灰吹接近終了時溫度一定不低於800～850℃(溫度過低會使所生成的氧化鉛不僅不能和熔鉛分離，反而將鉛包住並立即凝固產生『凍結』現象。若此現象發生，應重新在800～850℃灰吹)。當氧化鉛全部被灰皿(3.15)吸收後，會立即顯出金、銀合粒的閃亮光(即是灰吹完結)。取出灰皿、冷卻。取出金、銀合粒。
5.4.4 合粒稱量：刷干凈粘附金、銀合粒上的雜物，於微量天平(3.16)稱量(m1)
5.4.5分金及金粒稱量：將清潔的金、銀合粒,放入清潔的30ml磁坩鍋中，用熱水洗滌幾次金、銀合粒置於沸水浴上，加10～15ml沸熱的硝酸(3.10)，蓋蓋於沸水浴上加熱至銀完全溶解，小心傾出酸溶液，再加5～10ml沸熱的硝酸(3.9)，繼續於沸水浴上加熱15～20min,取下、冷卻，小心傾出酸溶液，並用熱蒸餾水洗滌金粒5～6次，於電爐上烘乾磁坩鍋後，將坩鍋放入650℃的馬弗爐(高溫爐)中灼燒10min,取出冷卻。小心仔細地將金粒移在微量天平上稱量即為金的含量(m2)。
6.結果計算：
金品位計算： 式中：m2—微量天平上稱得金粒質量，μg;
m—試樣量，g。
銀含量計算： 式中：m1—微量天平上稱得金銀合粒質量，μg;
m2—微量天平上稱得金粒質量，μg;
m—試樣量，g。
註：因為鉛試金是非常好的富集金的方法，當稱量金粒量m2<0.2mg稱量的精密度不理想時，可用分光光度法測定金較准確，具體操作規程：將金粒置於原坩鍋中，加3ml王水及加5～10滴氯化鉀溶液(ρ(KCl)=200g/L)移至於沸水浴上蒸發至干，再加2ml鹽酸(ρ1.19g/ml)沸水浴上蒸發至干，繼續再加2ml鹽酸(ρ1.19g/ml)沸水浴上蒸發至干，如此反復三次(無酸味)趕盡硝酸後，可用分光光度法(孔雀綠、結晶紫等方法)測定金品位
『貳』 五氯化銻蒸餾方法
五氯化銻蒸餾方法如下。
1、金屬銻法：將銻錠破碎成3cm的銻塊，加入反應器中，通入氯氣進行氯化反應，生成五氯化銻，經減壓蒸餾，製得五氯化銻。其反應式如下：2Sb+5Cl2—一2SbCl5生產過程中，因金屬銻帶入的砷與氯氣作用後生成的氯化砷是劇毒物，生產設備要密閉。
2、三氯化銻法：將三氯化銻加入反應器中，通入氯氣進行氯化反應，生成五氯化銻，經減壓蒸餾，製得五氯化銻。
『叄』 土壤化學指標
一、土壤酸鹼度(pH值)
土壤酸鹼度對土壤肥力及植物生長影響很大，我國西北、北方不少土壤pH值大，南方紅壤pH值小。因此可以種植和土壤酸鹼度相適應的作物和植物。如紅壤地區可種植喜酸的茶樹，而苜蓿的抗鹼能力強等。土壤酸鹼度對養分的有效性影響也很大，如中性土壤中磷的有效性大；鹼性土壤中微量元素(錳、銅、鋅等)有效性差。在農業生產中應該注意土壤的酸鹼度，積極採取措施，加以調節。
1.電位法
土壤實驗室基本上都採用電位法測定土壤pH值，電位法有準確、快速、方便等優點。其基本原理是：用pH計測定土壤懸濁液的pH值時，由於玻璃電極內外溶液H＋離子活度的不同產生電位差。
2.比色法
取土壤少許(約黃豆大)，弄碎後放在白磁碟中，滴入土壤混合指示劑數滴，到土壤全部濕潤，並有少量剩餘。震盪磁碟，使指示劑與土壤充分作用，靜置1min，和標准比色卡比色，即得出土壤的酸鹼度。
3.原位酸鹼度感測器法
土壤原位pH測定儀可直接埋入土壤測試，直接讀數，非常方便，在指導農業科研及農業生產中起到了非常重要的作用。
二、土壤氧化還原電位(Eh)
土壤氧化還原電位是以電位反映土壤溶液中氧化還原狀況的一項指標，用Eh表示，單位為mV。
土壤氧化還原電位的高低，取決於土壤溶液中氧化態和還原態物質的相對濃度，一般採用鉑電極和飽和甘汞電極電位差法進行測定。影響土壤氧化還原電位的主要因素有：①土壤通氣性；②土壤水分狀況；③植物根系的代謝作用；④土壤中易分解的有機質含量。
旱地土壤的正常Eh為200～750mV，若Eh﹥750mV，則土壤完全處於氧化狀態，有機質消耗過快，有些養料由此喪失有效性，應灌水適當降低Eh。若Eh﹤200mV，則表明土壤水分過多，通氣不良，應排水或鬆土以提高其Eh值。
水田土壤Eh變動較大，在淹水期間Eh值可低至-150mV，甚至更低；在排水曬田期間，土壤通氣性改善，Eh值可增至500mV以上。一般地說，稻田適宜的Eh值在200～400mV之間，若Eh經常在180mV以下或低於100mV，則水稻分櫱或生長發育受阻。若長期處於-100mV以下，水稻會嚴重受害甚至死亡，此時應及時排水曬田以提高其Eh值。
1.二電極法
測定氧化還原電位的常用方法是鉑電極直接測定法，方法是基於鉑電極本身難以腐蝕、溶解，可作為一種電子傳導體。當鉑電極與介質(土壤、水)接觸時，土壤或水中的可溶性氧化劑或還原劑，將從鉑電極上接受電子或給予電子，直至在鉑電極上建立起一個平衡電位，即該體系的氧化還原電位。由於單個電極電位是無法測得的，故須與另一個電極電位固定的參比電極(飽和甘汞電極)構成電池，用電位計測量電池電動勢，然後計算出鉑電極上建立的平衡電位，即氧化還原電位Eh值。
2.去極化測定儀法
對復雜的介質，可採用去極化法測定氧化還原電位。可以在較短時間內得到較為精確的結果，用去極化法測得的平衡Eh值，與直接電位法平衡48h後測得的穩定Eh值，差數一般﹤10mV。所以去極化法能縮短測定時間，並有較高的測定精度。
將鉑電極接到極化電壓的正端(極化電壓為600mV或750mV)，以銀-氯化銀電極作為輔助電極，接到電源的負端，陽極極化10 s以上(自由選擇)。接著切斷極化電源，進行去極，時間在20 s以上(視極化曲線而定)，在去極化後監測鉑電極的電位(對甘汞電極)，對於大多數的測試樣品，電極電位E(mV)和去極化時間的對數log t間存在直線關系。以相同的方法進行陰極極化和隨後的去極化和監測電位。陽極去極化曲線與陰極去極化曲線的延長線的交點相當於平衡電位。
三、土壤陽離子交換量(CEC)
CEC的大小，基本上代表了土壤可能保持的養分數量，即保肥性的高低。陽離子交換量的大小，可作為評價土壤保肥能力的指標。陽離子交換量是土壤緩沖性能的主要來源，是改良土壤和合理施肥的重要依據。
1.乙酸銨交換法
適用於酸性與中性土壤陽離子交換量的測定。原理：用1mol/L乙酸銨溶液(pH7.0)反復處理土壤，使土壤成為銨離子飽和土。過量的乙酸銨用95%乙醇洗去，然後加氧化鎂，用定氮蒸餾方法進行蒸餾，蒸餾出的氨用硼酸溶液吸收，然後用鹽酸標准溶液滴定，根據銨離子的量計算土壤陽離子交換量。
2.EDTA——銨鹽法
銨鹽法不僅適用於中性、酸性土壤，並且適用於石灰性土壤陽離子交換量的測定。採用0.005mol/L EDTA與1mol/L的醋酸銨混合液作為交換劑，在適宜的pH條件下(酸性土壤pH7.0，石灰性土壤pH8.5)，這種交換配合劑可以與2價鈣離子、鎂離子和3價鐵離子、鋁離子進行交換，並在瞬間即形成電離度極小而穩定性較大的配合物，不會破壞土壤膠體，加快了2價以上金屬離子的交換速度。同時由於醋酸緩沖劑的存在，對於交換性氫和1價金屬離子也能交換完全，形成銨質土，再用95%酒精洗去過剩的銨鹽，用蒸餾法測定交換量。對於酸性土壤的交換液，同時可以用作為交換性鹽基組成的待測液用。
3.氯化鋇-硫酸強迫交換法
土壤中存在的各種陽離子可被氯化鋇(BaCl2)水溶液中的陽離子(Ba2＋)等價交換。土壤用BaCl2溶液處理，使之和Ba2＋飽和，洗去剩餘的BaCl2溶液後，再用強電解質硫酸溶液把交換到土壤中的Ba2＋交換下來，由於形成了硫酸鋇(BaSO4)沉澱，而且氫離子(H＋)的交換吸附能力很強，使交換反應基本趨於完全。這樣可以通過計算消耗硫酸的量，計算出陽離子交換量。
四、土壤鹼化度(ESP)
土壤的鹼化度是用Na＋的飽和度來表示，它是指土壤膠體上吸附的交換性Na＋占陽離子交換量的百分率。當鹼化度達到一定程度時，土壤的理化性質會發生一系列的變化，土壤呈極強的鹼性反應pH﹥8.5甚至超過10.0，且土粒分散、濕時泥濘、不透氣、不透水、干時硬結、耕性極差，土壤理化性質所發生的這一系列變化稱為鹼化作用。鹼化度是鹽鹼土分類、利用、改良的重要指標。一般把鹼化度﹥20%定為鹼土，5%～20%定為鹼化土(15%～20%為強鹼化土，10%～15%為中度鹼化土，5%～10%為輕度鹼化土)。
計算公式：
鹼化度＝(交換性鈉/陽離子交換量)× 100%
式中：交換性鈉[cmol(Na＋)/kg]用乙酸銨-氫氧化鈉銨交換-火焰光度法測得；陽離子交換量[cmol(＋)/kg]用氯化銨-乙酸銨交換法測得。
五、土壤水溶性全鹽量(易溶鹽)
土壤水溶性鹽是鹽鹼土的一個重要屬性，是限製作物生長的障礙因素。我國的鹽鹼土分布廣，面積大，類型多。在乾旱、半乾旱地區鹽漬化土壤，以水溶性的氯化物和硫酸鹽為主。濱海地區由於受海水浸漬，生成濱海鹽土，所含鹽分以氯化物為主。在我國南方(福建、廣東、廣西等省區)沿海還分布著一種反酸鹽土。鹽土中含有大量水溶性鹽類，影響作物生長，同一濃度的不同鹽分危害作物的程度也不一樣。鹽分中以碳酸鈉的危害最大，增加土壤鹼度和惡化土壤物理性質，使作物受害。其次是氯化物，氯化物又以MgCl2的毒害作用較大，另外，氯離子和鈉離子的作用也不一樣。
土壤(及地下水)中水溶性鹽的分析，是研究鹽漬土鹽分動態的重要方法之一，對於了解鹽分對種子發芽和作物生長的影響以及擬訂改良措施都是十分必要的。
1.電導法
土壤中的水溶性鹽是強電介質，其水溶液具有導電作用，導電能力的強弱可用電導率表示。在一定濃度范圍內，溶液的含鹽量與電導率呈正相關，含鹽量愈高，溶液的滲透壓愈大，電導率也愈大。土壤水浸出液的電導率用電導儀測定，直接用電導率數值表示土壤的含鹽量。
2.質量法
吸取一定量的土壤浸出液放在瓷蒸發皿中，在水浴上蒸干，用過氧化氫(H2O2)氧化有機質，然後在105～110℃烘箱中烘乾，稱重，即得烘乾殘渣質量。
六、土壤養分元素
土壤養分元素是指由土壤提供的植物生長所必需的營養元素，能被植物直接或者轉化後吸收。土壤養分可大致分為大量元素、中量元素和微量元素，包括氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)、鐵(Fe)、硼(B)、鉬(Mo)、鋅(Zn)、錳(Mn)、銅(Cu)和氯(Cl)等13種。在自然土壤中，土壤養分主要來源於土壤礦物質和土壤有機質，其次是大氣降水、坡滲水和地下水。在耕作土壤中，還來源於施肥和灌溉。
根據在土壤中存在的化學形態，土壤養分的形態分為：①水溶態養分，土壤溶液中溶解的離子和少量的低分子有機化合物；②代換態養分，水溶態養分的來源之一；③礦物態養分，大多數是難溶性養分，有少量是弱酸溶性的(對植物有效)；④有機態養分，礦質化過程的難易強度不同。
根據植物對營養元素吸收利用的難易程度，土壤養分又分為速效性養分和遲效性養分。一般來說，速效養分僅占很少部分，不足全量的1%。應該注意的是速效養分和遲效養分的劃分是相對的，兩者是處於動態平衡之中。
土壤養分的總儲量中，有很小一部分能為當季作物根系迅速吸收同化的養分，稱速效性養分；其餘絕大部分必須經過生物的或化學的轉化作用方能為植物所吸收的養分，稱遲效性養分。一般而言，土壤有效養分含量約占土壤養分總儲量的百分之幾至千分之幾或更少。故在農業生產中，作物經常出現因某些有效養分供應不足而發生缺素症的現象。
1.全氮測定法
(1)開氏定氮法。土壤、植株和其他有機體中全氮的測定通常都採用開氏消煮法，用硫酸鉀-硫酸銅-硒粉做加速劑。此法雖然消煮時間長，但控制好加速劑的用量，不易導致氮素損失，消化程度容易掌握，測定結果穩定，准確度較高，適用於常規分析。
土壤中的含氮有機化合物在加速劑的參與下，經濃硫酸消煮分解，有機氮轉化為銨態氮，鹼化後把氨蒸餾出來，用硼酸吸收，標准酸滴定，求出全氮含量。硫酸鉀起提高硫酸溶液沸點的作用，硫酸銅起催化劑作用，加速有機氮的轉化，硒粉是一種高效催化劑，用量不宜過多，否則會引起氮素損失。
(2)半微量開氏法。樣品在加速劑的參與下，用濃硫酸消煮時，各種含氮有機化合物，經過復雜的高溫分解反應，轉化為銨態氮。鹼化後蒸餾出來的氨用硼酸吸收，以標准酸溶液滴定，求出土壤全氮含量(不包括全部硝態氮)。
包括硝態和亞硝態氮的全氮測定，在樣品消煮前，需先用高錳酸鉀將樣品中的亞硝態氮氧化為硝態氮後，再用還原鐵粉使全部硝態氮還原，轉化為銨態氮。
2.全磷硫酸-高氯酸消煮測定法
在高溫條件下，土壤中含磷礦物及有機磷化合物與高沸點的硫酸和強氧化劑高氯酸作用，使之完全分解，全部轉化為正磷酸鹽而進入溶液，然後用鉬銻抗比色法測定。
3.全鉀測定法
土壤中的有機物先用硝酸和高氯酸加熱氧化，然後用氫氟酸分解硅酸鹽等礦物，硅與氟形成四氟化硅逸去。繼續加熱至剩餘的酸被趕盡，使礦質元素變成金屬氧化物或鹽類。用鹽酸溶液溶解殘渣，使鉀轉變為鉀離子。經適當稀釋後用火焰光度法或原子吸收分光光度法測定溶液中的鉀離子濃度，再換算為土壤全鉀含量。
4.鹼解氮測定法
土壤水解性氮或稱鹼解氮包括無機態氮(銨態氮、硝態氮)及易水解的有機態氮(氨基酸、醯銨和易水解蛋白質)。用鹼液處理土壤時，易水解的有機氮及銨態氮轉化為氨，硝態氮則先經硫酸亞鐵轉化為銨。以硼酸吸收氨，再用標准酸滴定，計算水解性氮含量。
5.速效磷測定法
(1)碳酸氫鈉法。石灰性土壤由於存在大量的游離碳酸鈣，不能用酸溶液來提取速效磷，可用碳酸鹽的鹼溶液。由於碳酸根的同離子效應，碳酸鹽的鹼溶液降低了碳酸鈣的溶解度，也就降低了溶液中鈣的濃度，這樣就有利於磷酸鈣鹽的提取。同時由於碳酸鹽的鹼溶液也降低了鋁和鐵離子的活性，有利於磷酸鋁和磷酸鐵的提取。此外，碳酸氫鈉鹼溶液中存在著OH-，
(2)鉬銻抗比色法。酸性土壤中的磷主要是以Fe—P、Al—P的形態存在，利用氟離子在酸性溶液中有配合Fe3＋，Al3＋的能力，可使這類土壤中比較活性的磷酸鐵鋁鹽被陸續活化釋放，同時由於H＋的作用，也能溶解出部分活性較大的Ca—P，然後用鉬銻抗比色法進行測定。
6.速效鉀測定法
用1mol/L NH4OAc浸提土壤，可將膠體表面吸附的鉀離子全部浸提出來，而與黏土礦物晶格固定的鉀截然分開。
7.有機質重鉻酸鉀容量測定法
在加熱的條件下，用過量的重鉻酸鉀-硫酸(K2Cr2O7-H2SO4)溶液，來氧化土壤有機質中的碳，
七、土壤重金屬
土壤的重金屬主要包括汞(Hg)、鎘(Cd)、鉛(Pb)、鉻(Cr)和類金屬砷(As)等生物毒性顯著的元素，以及有一定毒性的鋅(Zn)、銅(Cu)、鎳(Ni)等元素。主要來自農葯、廢水、污泥和大氣沉降等，如汞主要來自含汞廢水，鎘、鉛污染主要來自冶煉排放和汽車廢氣沉降，砷則被大量用作殺蟲劑、殺菌劑、殺鼠劑和除草劑。過量重金屬可引起植物生理功能紊亂、營養失調，鎘、汞等元素在作物子實中富集系數較高，即使超過食品衛生標准，也不影響作物生長、發育和產量，此外汞、砷能減弱和抑制土壤中硝化、氨化細菌活動，影響氮素供應。重金屬污染物在土壤中移動性很小，不易隨水淋濾，不為微生物降解，通過食物鏈進入人體後，潛在危害極大，應特別注意防止重金屬對土壤的污染。一些礦山在開采中尚未建立石排場和尾礦庫，廢石和尾礦隨意堆放，致使尾礦中富含難降解的重金屬進入土壤，加之礦石加工後餘下的金屬廢渣隨雨水進入地下水系統，造成嚴重的土壤重金屬污染。
1.原子吸收分光光度法
原子吸收分光光度法的測量對象是呈原子狀態的金屬元素和部分非金屬元素，是由待測元素燈發出的特徵譜線通過供試品經原子化產生的原子蒸氣時，被蒸氣中待測元素的基態原子所吸收，通過測定輻射光強度減弱的程度，求出供試品中待測元素的含量。原子吸收一般遵循分光光度法的吸收定律，通常借比較對照品溶液和供試品溶液的吸光度，求得供試品中待測元素的含量。所用儀器為原子吸收分光光度計，它由光源、原子化器、單色器、背景校正系統、自動進樣系統和檢測系統等組成。
2.X射線熒光光譜(XRF)法
XRF法是介於原子發射光譜(AES)和原子吸收光譜(AAS)之間的光譜分析技術。它的基本原理是基態原子(一般蒸氣狀態)吸收合適的特定頻率的輻射而被激發至高能態，而後激發過程中以光輻射的形式發射出特徵波長的熒光。該方法可定量分析測量待測元素的原子蒸氣在一定波長的輻射能激發下發射的熒光強度。原子熒光的波長在紫外、可見光區。氣態自由原子吸收特徵波長的輻射後，原子的外層電子從基態或低能態躍遷到高能態，經10～8 s，又躍遷至基態或低能態，同時發射出熒光。若原子熒光的波長與吸收波長相同，稱為共振熒光；若不同，則稱為非共振熒光。共振熒光強度大，分析中應用最多。在一定條件下，共振熒光強度與樣品中某元素濃度成正比。該法的優點是靈敏度高，譜線簡單；在低濃度時校準曲線的線性范圍寬達3～5個數量級，特別是用激光做激發光源時更佳。主要用於金屬元素的測定，在環境科學、高純物質、礦物、水質監控、生物製品和醫學分析等方面有廣泛的應用。
3.電感耦合等離子光譜(ICP)法
高頻振盪器發生的高頻電流，經過耦合系統連接在位於等離子體發生管上端，銅制內部用水冷卻的管狀線圈上。石英製成的等離子體發生管內有3個同軸氫氣流經通道。冷卻氣(Ar)通過外部及中間的通道，環繞等離子體起穩定等離子體炬及冷卻石英管壁，防止管壁受熱熔化的作用。工作氣體(Ar)則由中部的石英管道引入，開始工作時啟動高壓放電裝置讓工作氣體發生電離，被電離的氣體經過環繞石英管頂部的高頻感應圈時，線圈產生的巨大熱能和交變磁場，使電離氣體的電子、離子和處於基態的氖原子發生反復猛烈的碰撞，各種粒子的高速運動，導致氣體完全電離形成一個類似線圈狀的等離子體炬區面，此處溫度高達6000～10 000℃。樣品經處理製成溶液後，由超霧化裝置變成全溶膠由底部導入管內，經軸心的石英管從噴嘴噴入等離子體炬內。樣品氣溶膠進入等離子體焰時，絕大部分立即分解成激發態的原子、離子狀態。當這些激發態的粒子回收到穩定的基態時要放出一定的能量(表現為一定波長的光譜)，測定每種元素特有的譜線和強度，和標准溶液相比，就可以知道樣品中所含元素的種類和含量。
發射光譜分析方法只要將待測原子處於激發狀態，便可同時發射出各自特徵譜線同時進行測定。ICP-AES儀器，不論是多道直讀還是單道掃描儀器，均可以在同一試樣溶液中同時測定大量元素(30～50個，甚至更多)。已有文獻報道的分析元素可達78個，即除He，Ne，Ar，Kr，Xe惰性氣體外，自然界存在的所有元素，都已有用ICP-AES法測定的報告。