灰吹過程

將熔融后得到的鉛扣,，置于灰皿中,，控溫900℃進(jìn)行熔煉，此時(shí)熔鉛與空氣中的氧接觸變成氧化鉛,，由于表面張力的作用,，大部分PbO被多孔的灰皿所吸收，小部分揮發(fā)掉,，金銀不被氧化,，成合粒狀留在灰皿之中,。根據(jù)冶金學(xué)中高于金屬氧化物熔點(diǎn)的氧化熔煉過程叫做灰吹，因此我們稱這一分離手段叫灰吹過程,。

灰吹是鉛試金中貴金屬與鉛分離的重要手段,。在灰吹時(shí)，先將灰皿在800～900℃的高溫爐中預(yù)熱,，除去灰皿中的有機(jī)物,、水分、二氧化碳以及其它的揮發(fā)性物質(zhì)后,，再把鉛扣放到紅熱的灰皿上,。如果灰皿預(yù)熱時(shí)間不夠就放上鉛扣，則灰皿中殘留的氣體逸出,，沖破融鉛液面,，把小鉛滴拋出，這個(gè)現(xiàn)象叫做“吐唾沫”（spitting）,。鉛扣熔化后,，融鉛的表面被空氣氧化，形成一層氧化鉛薄膜,。熔融狀的氧化鉛與融鉛的表面張力不同,，氧化鉛能被灰皿表面濕潤而吸收在多孔性的灰皿中（毛細(xì)管作用），融鉛的內(nèi)聚力大,，不被灰皿吸收,。熔融的氧化鉛從融鉛表面上滑下來滲入灰皿中，露出新的表面又被氧化,，剛生成的熔融狀的氧化鉛又被灰皿吸收,，如此不斷反復(fù)，直到鉛全部氧化成氧化鉛被灰皿吸收為止,。在此過程中,，只有約1.5％的氧化鉛呈蒸氣揮發(fā)到空氣中，98.5％左右的氧化鉛被灰皿吸收,。金銀不被氧化,。隨著鉛成氧化鉛被灰皿吸收后，金銀逐漸濃縮,，待這一過程進(jìn)行完畢,，金銀成圓球形的小珠（又稱合粒）留在灰皿凹部中央,。鉛扣中的雜質(zhì)在灰吹過程中也被氧化,，它們氧化的先后順序，與各種金屬氧化物的形成熱和自由能的大小有關(guān),。鋅,、錫,、鐵、鎳,、鈷,、砷、銻在鉛氧化之前,，按順序先后氧化,，其中鋅zui先氧化成氧化鋅，錫次之……,。鉛氧化后,，是鉍，銅,、碲氧化,。這些雜質(zhì)在灰吹時(shí)生成的氧化物，有的成氣體逸出（如As₂O₃,、Sb₂O₃）,，有的氧化物能溶解在氧化鉛中（如氧化銅），隨著氧化鉛也被吸收到灰皿中而被除去,。

在中,，金銀不但與鉛分離，同時(shí)還能將進(jìn)入鉛扣中的雜質(zhì)除去,。因此zui后得到的金銀合粒比較純凈,，有利于以后金銀的測定。時(shí)間較短,，約以0.8～1.0g／min的速度進(jìn)行,。灰吹手段的快速簡便,，分離效果良好,，這是其它試金分析所沒有的優(yōu)點(diǎn)，故鉛試金法至今被人們廣泛采用,，在某種程度上說,，也就是欣嘗這一操作簡便，分離有效的灰吹工序,。

可以分為三個(gè)階段：鉛扣的裝入和熔化,；鉛扣的氧化和吸收；炫色和閃光,。

（1）熔融和脫皮,，  

將鉛扣放入已在900℃預(yù)熱30min的灰皿中，關(guān)閉爐門,，若灰皿已充分預(yù)熱,，則鉛扣應(yīng)立即熔化,。起初表面上有一層暗黑色的浮渣，若爐內(nèi)溫度合適,，則經(jīng)過1～2mjn黑色浮渣即消失,，融鉛開始發(fā)亮，片刻間則呈現(xiàn)光輝的融鉛表面,，這種現(xiàn)象叫做脫皮,。如果延遲了2～3min還沒有脫皮，可能是高溫爐的溫度太低,，或者灰皿沒有充分預(yù)熱,，或者爐內(nèi)氣氛是強(qiáng)氧化性的，或是因?yàn)殂U扣中存在了大量的錫,、鎳等雜質(zhì),。錫，鎳的氧化物熔點(diǎn)很高,，覆蓋在融鉛的表面上,。如果鉛扣中雜質(zhì)太多，只有在升高溫度灰吹,，但這樣金,、銀的損失增大。如果鉛扣較純,，只因爐溫太低,，則在爐門口放一塊木炭，產(chǎn)生的還原性氣氛可將氧化鉛還原成金屬鉛,，促使鉛扣脫皮,。

（2）氧化和吸收

脫皮后將爐門微開，露出一道縫隙,，讓空氣進(jìn)入爐膛,，爐溫可以降低到850℃，此時(shí)融鉛的溫度較周圍的溫度有顯著的提高,，這是由于鉛被氧化而發(fā)熱造成的,，因而融鉛表面發(fā)亮。已熔化的氧化鉛滲入灰皿中,，小部分氧化鉛是呈氣體揮發(fā)掉,，象煙似地由灰皿上升。由于氧化鉛被灰皿吸收,，圍繞著灰皿出現(xiàn)一個(gè)圓環(huán),，其位置恰好在融鉛上面。假如圓環(huán)是亮紅色,，表示灰吹溫度太高,。如果灰吹溫度太低，融鉛表面上的溫度低于氧化鉛的熔點(diǎn)時(shí),，融熔的氧化鉛會(huì)*凝固,，包住融鉛，因隔絕了空氣,，所以融鉛不再被氧化,，灰吹也停止進(jìn)行，這種現(xiàn)象叫做凍結(jié),。凍結(jié)現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生在灰吹的后期,，因?yàn)檫@時(shí)鉛已很少，鉛被氧化產(chǎn)生的熱量和前期相比,，已大大減少,，融鉛上的溫度已在降低。如果這時(shí)爐溫不升高,，很多冷空氣進(jìn)入爐中,，很容易發(fā)生凍結(jié)。凍結(jié)以后,，如果再把爐溫升高到灰吹重新開始時(shí)的溫度,，所得的分析結(jié)果常因溫度太高而偏低。補(bǔ)救的辦法是將已凍結(jié)的灰皿取出,，馬上加幾克鉛皮,，重新放入爐內(nèi)灰吹。

（3）炫色和閃光

在將要結(jié)束之前必須升高溫度,。因?yàn)檫@時(shí)融鉛的表面大大減少,，氧化所產(chǎn)生的灼熱量也相應(yīng)減少了，并且因?yàn)殡S著融鉛減少,，鉛中金銀的比例增高,，合金更難熔化了。為了除盡zui后一滴鉛,，zui后的溫度應(yīng)達(dá)到900℃,，但也不要升得太高，那樣會(huì)造成金銀的損失加大,。合粒中銀的成分越高,，它的形狀越圓，并映出氧化鉛的滴子在它面上移動(dòng),。隨著zui后一滴氧化鉛的失去,，在合粒上面留下一層厚薄不同的氧化鉛薄膜，產(chǎn)生了光的干擾作用,，合粒呈旋轉(zhuǎn)現(xiàn)象并有似虹的連續(xù)色彩,，這種現(xiàn)象稱為炫色,。炫色只持續(xù)幾秒鐘之久，色彩消失后,，合粒即變暗,，隔幾秒鐘后合粒上zui后閃耀一次光輝，這是因?yàn)楹狭Ｖ腥刍瘽摕狍E然放出而再次出現(xiàn)的光輝,，這種現(xiàn)象稱之為閃光,。出現(xiàn)閃光現(xiàn)象表示灰吹作業(yè)已告結(jié)束，便可將灰皿取出,。