2.2 有色金属分析的采样、制样和留样
2.2.1 有色金属分析试样的采取
2.2.1.1 取样的含义及基本要求
取样是根据某些规律或按照一定的规则，选取一定数量具有所研究总体代表性的样品。分析工作中取样则是在大批物料中采取一小部分（即所谓试样），并做进一步分析，由此确定大批物料中某一组分的含量。由于目的、要求不同以及取样方式、方法的区别，取样可划分为不同类别。
采样过程一般包括试样采集、试样处理、试样运输和试样贮存等主要步骤。要确保采集的试样在空间、时间及环境条件上的合理性和代表性，最根本的是保证试样的真实性，既要满足时空要求，又要保证试样在分析之前不发生物理化学性质的变化。要满足试样代表性的要求必须执行严格的质量保证计划及采样质量保证措施。
分析检验样品不仅要考虑样品的代表性，也要考虑其均匀性。取样的代表性是指所采取的样品与被评价总体的一致性程度。取样的均匀性是指试验样品中某些成分的一致性程度。从“一致性”上看代表性和均匀性两者有内在联系；从“程序”上看两者均是相对的概念，但又有区别。例如含金黄铁矿，其矿物组成、含金的品位等与总体是一致的，具有代表性。假如就每个单矿物微粒用电镜扫描，就发现其含金粒级、形状、含量均有很大差别，因此金在黄铁矿中的分布是极不均匀的。
对于物料的这两种性质，虽可采用组成分析、相分析以及微观测试等多种手段进行客观描述，但很难定量地表示。由于取样的代表性和均匀性影响分析结果的重现性，因此可随机地抽取一定数目的样品，用已知精密度的分析方法进行测定。若测定n个样品的标准偏差与方法本身的标准偏差相一致，则可认定被测物质是均匀的。物料均匀性的差异可视为取样导致的分析结果的偏差，所以可把取样偏差作为试样代表性和均匀性的标志。当然取样偏差不仅取决于物质成分的分布规律，还取决于加工、缩分等因素。然而这些因素集中地反映在最终取样上，因此取样与制样是试样均匀性与代表性研究的主要问题。
众所周知，无论取样如何科学、制样方法如何先进，取样误差是客观存在的，只能根据不同的技术进行要求，使取样误差控制在一定的范围内。化验误差包括分析误差和取样误差两部分误差，分析误差又包括操作者和分析方法所引起的误差。
一般将从物料中采取具有代表性的均匀试样的过程叫作抽样或采样，抽样或采样的数量有一定的规定。因为抽样或采样的数量占物料总量的比例较大，不能全用于分析，必须再在抽的样中取少量样品进行分析。从采集来的试样中选出一部分具有代表性的样品用于化验分析的过程叫作取样。取样的过程实际上就是将采集来的样品进行缩分的过程。常用的取样方法有四分法、抽签法和平均取样法等。
取样所得的试样必须符合这样的要求：试样中各组分的含量应当在规定的准确度范围内与被取样的全部原始物料中各组分的比例相适应。有时，试样有平均试样与局部试样之分，平均试样的组成与全部物料相当，而局部试样则仅仅代表整批物料中某一部分的组成。取样的方法甚多，并因其对象的不同而异。对不同物料的取样，如有色金属深加工原料（含有色金属矿物和二次资源）或冶金工厂的产品、有色金属化合物及合金产品等，取样技术都有所不同，但同时也都具有在每种场合下都能够适用的共同规律。
有色金属深加工分析试样的取样与制样是整个分析工作的重要环节，代表性是取样和制样的关键。如果不能从一大堆待分析物料中取出一定数量的、能代表整个物料平均含量的分析试样，就会使后面的分析工作变得没有实际意义。对于有色金属物料来说，因有色金属赋存状态的特殊性和二次资源的多样性，代表性试样的取样变得十分困难。
合理取样和科学制样是有色金属分析的前提和基础。有色金属深加工分析的对象可以分为有色金属深加工原料（矿样和纯金属）、有色金属深加工产品和有色金属二次资源三类，所处的状态主要是固态和液态。不同的有色金属分析对象和不同状态的分析物料，其取样和制样的方法差异很大。
2.2.1.2 有色金属深加工矿物原料的采取
这里介绍有色金属深加工矿物原料的采样方法，同时也可为有色金属深加工产品和二次资源的取样起到一定的借鉴作用。
（1）取样量
取样的关键就是取样量，离开量的概念就无所谓取样。合理的取样量是在最佳、最有效的取样、制样条件下，所采取的具有相应的代表性和均匀性的可靠的最低取样质量。对于有色金属矿物原料，在取样时应该解决好在什么地方（部位）取样、如何取样和取多少样三个问题，这三方面是相互联系、缺一不可的。
有色金属矿物原料取样时首先要确定取样量。取样量太大，后续制样过程工作量大；取样量太小，所取样品则很难有代表性。有色金属元素的取样量的多少取决于两个因素：一是需满足分析要求的精度和所选分析方法的灵敏度；二是试样的均匀程度，即取出的少量试样中待测元素的平均含量要与整个分析试样中的平均含量一致。对于不同的分析对象和分析目的，相应的允许误差是不同的。因此只能在满足所要求的误差范围内进行取样，取样量愈大，误差愈小；物料粒度愈大，试样愈不均匀，取样量愈大。
总的原则是在满足需要的前提下，样品数和（或）样品量越少越好。能给出所需信息的最少样品数和最少样品量称为最佳样品数和最佳样品量。
所谓“满足需要”是指：至少满足三次重复检验的需要；满足保留样品的需要；满足制样预处理的需要。
对于均匀样品，可按采样方案或标准规定的方法从每个采样单元中取出一定量的样品，混匀后作为样品总量。对于一些颗粒大小、组成成分极不均匀的物料，选取具有代表性的均匀试样是一项较为复杂的操作。根据经验，这类物料的选取量与物料的均匀度、粒度、易破碎程度有关。
例如某金矿的矿样经加工至0.074mm，分别取出10g、20g、30g、40g试样进行多次分析，测定结果中金含量 分别为0.0032g/t、0.0032g/t、0.0032g/t、0.0034g/t，其相对标准偏差（RSD）分别为51.92%、25.82%、17.57%、7.78%。由此可见，如果要求分析误差在25% 以内，则取样量应在20g以上。对于较均匀的金矿石试样取样量一般为5～10g。
有色金属矿物原料的取样一般按切乔特经验公式进行。即
Q = Kd2
式中，Q为矿石试样的最少取样质量；d为矿石试样中最大颗粒的直径；K为矿石特性参数。K值根据地质条件确定，其数值大小与有色金属在矿石中的赋存状态、浸染均匀程度及有色金属矿石的粒度有关，且随矿石粒度的不同而变化。对于非常均匀的金矿石，K值定为0.05；随着不均匀程度增加，K值增大。一般金矿的K值在0.6～1.5之间。
试样中有色金属矿物的破碎粒度与取样量也有很大关系，粒度越大，试样越不均匀，取样量也越大。例如某铜镍矿中，铂主要以砷铂矿物的形式存在，颗粒较大，经破碎至0.074mm，其颗粒直径为筛孔的一半，即0.037mm。要求测定结果的RSD不大于10%，需要称取250g；RSD不大于25%，只需称取40g。另一类型矿石中砷铂矿物的颗粒较小，平均直径为0.005mm。测定结果RSD小于10%，只需称取0.625g。从上述情况可看出，有色金属矿物粒度的大小对取样量影响很大。这两种含铂矿物中颗粒较大的矿物的粒度是颗粒较小的矿物的粒度的7倍，而取样量却是其400倍。因此，加工矿物试样时应尽可能磨细，以便减少取样量。
取样量的多少还应考虑测定方法的灵敏度。为了达到一定的测定精度，除满足上述取样量的条件外，还应满足测定方法的灵敏度要求。
（2）取样流程
有色金属在自然界中的赋存状态很复杂，相应的有色金属矿物样品的种类非常多。例如金多以自然金存在，金的粒度变化较大，微小颗粒甚至在显微镜下都难以分辨，大的可达千克以上。金的延展性很好，在加工过程中，金的破碎速度比脉石的破碎速度慢，因此对未过筛和残留在筛缝中的部分绝对不能弃去，此部分大多数为自然金。
取样理论方面的任务包括确定实现下述作业的方法：①从大批（不动或流动的）物料中采取最初的试样；②把初样缩分到适于分析（或工艺实验）的最终试样的数量。在取样和把试样缩分到便于运输和实验室分析或研究的数量的流程中，采用以下方法：①不规则采取法；②规则采取法；③堆锥四分法；④机械截取法。
不规则采取法适用于简单地选取试样，是最原始的方法，这种方法就是从矿车、矿堆、载矿运输皮带以及其他地方采取数份矿石。这一作业在很大程度上是凭“肉眼”取样，由于这样做存在着不规则和偶然性等因素，因而就有极不准确的可能性。简单地凭“肉眼”取样，仅在矿石成分极均匀或只对矿石成分做近似的估计时，才能得到具有实际价值的结果。规则采取法比起不规则采取法，乃是取样技术上的一大进步。如运用得当，即使金属分布得像金矿石或铂矿石那样不均匀，也能得到准确的结果。应用这一方法时，要在矿石层的表面放上格网，从每个方格或者按照一定顺序从一些方格中采取几份矿石，作为最初试样，然后自最初试样中取中间试样，最后再取最终试样。在这个方法中，物料的从多变少，可以靠一系列相继进行的按格网取样的作业；或者是先按格网采取最初试样，然后用堆锥四分法缩分试样，两者结合使用来实现。堆锥四分法是最流行的人工缩分试样的方法。它是把待缩分的矿石堆成锥体。堆时，要把矿石投掷到锥顶上，以便矿石在圆锥表面上均匀分布。为混合大批矿石，需要预先把矿石堆成一圆环，然后由一人或数人站在环内，用铲铲取圆环上的矿石，抛往锥顶。此时为了使锥顶不移动，需在它的正中打一个凿子。如果锥体是用大小及成分都不均匀的矿石堆成，那么注意使锥堆中心不移动并使物料顺着锥堆表面向四周均匀滑落就特别重要。
锥堆堆成之后，接着要把它拨平。如果是大锥堆，工人需围绕着锥堆走动，用铲把矿石从锥堆的中央扒往四周，并掺插拌和。锥堆小时，则需顺其径向插入平板，借平板的转动把锥堆拨平。在拨平矿堆时，也必须注意使细矿和粗矿向径向方向均匀分布。拨平之后把矿盘分为4个等份（即90°角扇形）。这项作业用带锐边的平板，或者为了更精确些用带钢刀的分样器来进行。矿盘表面的等分中心点必须与原有的锥堆中心相吻合。将两个相对的等份弃去，其余两个等份合并作为缩分试样，进一步直接缩分；或者是先磨碎，然后再堆成锥堆并四分之。常用的四分法取样方法如图2.2所示。
图2.2 四分法取样示意
在把物料堆成锥堆时，物料偏析现象严重，这是由于粗块滑落时比细颗粒及中级颗粒离开锥堆中心更远而引起的。如果堆成梯状锥堆，则偏析现象便可以大大地减少。为此，要把一小部分欲取样的物料堆成锥堆，再拨平成盘。然后再在它的上面堆放下一批物料，并再拨平成同一直径的圆盘。反复进行这样的作业，直到全部矿石堆放到矿盘上面为止。
目前矿山多数采用人工取样法，最常用的人工取样法有目力取样法、环锥-四分法、分部取样法、手钻取样法等。
①目力取样法 从所要取样的矿石堆中，用铲取出同样小批试样。在探井中，从井壁取样，对于运输中的矿石，应从每一辆车中取出一定量的试样。这种方法最好用于贫矿石。
②环锥-四分法 将矿石堆成锥形，将圆锥压成圆盘，然后四等分，取对角的两份试样，其余两份弃掉。堆矿石时，必须投到锥顶，以便大块矿石均匀地分布在整个锥堆周围。
③分部取样法 根据不同的试样状态又可分为铲分法、勺取法、浇铸法、水淬法等。其原理均是先将试样分成几部分，然后从各部分取出一定数量试样，最后汇成总样，进行缩分。
④手钻取样法 根据钻样工具不同，又可分为管式取样器取样法、钻头钻孔取样法。管式取样器取样法用于粉末试样，管式取样器为尖头的开槽管，钻取深度为75～100cm，过深会使物料堵塞钻管。钻头钻孔取样法是用大小不同的钻头，用电钻在金属块上取样。较软的金属宜用大号钻头，较硬的金属宜用小号钻头。无论管式取样器取样或钻头取样，其钻孔均应均匀分布，然后将各孔取出的试样汇成总样。
一般金矿石的取样流程如图2.3所示。
图2.3 一般金矿石的取样流程
对于较难加工的金矿石试样，在棒磨之前加一次盘磨碎样磨至0.154mm，因为棒磨机的作用是用钢棒冲击和挤压岩石再磨细金粒，能满足一般金粒较细的试样所需的破碎粒度。粗金粒的试样，用棒磨机只能使金粒压成片状或带状，但达不到破碎的目的，而盘磨机是利用搓压的作用力使石英等硬度较大的物料搓压金粒来达到破碎的目的。加工过程中应注意的问题可参考有关专著。除金矿以外，其他有色金属矿石试样的取样与加工比金矿石易均匀，但需要注意矿石中自然铂、钯等存在的状态。
2.2.1.3 有色金属深加工产品及合金和纯金属的取样
有色金属深加工产品一般的形态为固体粉末、晶体、溶液、合金等，相应的取样难度较小。对固体粉末和晶体产品，只需要将物料充分混匀，从不同取样点取足够数量的样品，经过缩分留取样品即可。对溶液状态的有色金属产品，由于其密度较大且各部分成分不均匀，在取样前应该充分摇匀。
对于有色金属合金及纯金属 （包括半成品和成品）的取样是为了控制产品质量，此类物料成分单纯，往往都是由含量在99.9%以上的原料熔炼制成的，经感应炉熔炼后，成分较均匀，取样的代表性较好。若是熔融态金属，可进行粒化。此类物料也是原材料，应送到有关部门加工成成品或元器件。为此，取样时除考虑试样的代表性外，应尽可能不要造成下一步加工的困难。如果是做仲裁分析，则需严格按有关标准方法进行取样分析。
大多数金属及合金不能研磨，要用钻、锉、锯、车或铣等方法得到金属屑或粉末试样。为防止有偏析而造成取样误差，应在铸锭的上部和下部各削取一个试样，轧成0.2mm的薄片，剪细，用丙酮洗去油污，再用水洗，烘干，混匀，即可称取部分试样进行测定。如需测定物料中的杂质铁，则应用稀盐酸浸泡试样，以除去加工时带入的微量铁。
对于金属铸锭的取样，首先除去表面的熔渣，然后采用方格布点法、对角线布点法、同心圆布点法等方法选择取样点，采用切削法、截片法、压延法、水淬法等方法取样。
（1）取样点的选择方法
①方格布点法 在金属锭的顶面或底面上划出大体与边缘平行、距离相等、互相垂直的线而得到方格，以线的交点为取样点。
②对角线布点法 在金属锭矩形顶面或底面上，在画出的一条对角线上取距离相等的奇数点为取样点。
③同心圆布点法 对圆形状或圆柱状的金属锭取样，可将顶面划分成间隔大致相等的同心圆，在每个圆周上布点，使各点间弧长相等，相邻两个同心圆的布点位置应该交错。
以上方法布点数的多少取决于试样的代表性，偏析大的合金的钻孔数应较多，以便取得可靠的平均值。
（2）取样方法
①切削法 为得到有代表性的样品，应将铸件上一段全部进行切削，必须选出一个与其截面相关的中心角。如截面为矩形可取四分之一切割，截面为正方形取八分之一切削，截面为圆形可取30°角切割。但这种方法因切削金属取样浪费很大，故在实践中很少应用。
②截片法 截片法是实践中推荐的方法，可与纵轴相垂直，并以一定距离从试样中锯、铣或在车床上加工得许多薄片并收集起来，这样可以从偏析合金中取出有代表性的样品。这种薄片再用钻的方式取样。对于异形构件要锯取铸件的最大、最小及中间的截片。
如果来样由许多块铸件组成，则应从料堆中不加选择地取出很多块。
③压延法 在有色金属铸锭的前期、中期和后期浇铸小型样锭，经洗涤、干燥后，在压延机上压成薄片，剪碎后，经磁铁处理并混匀。
从极均匀的锭中取样时，也可沿两条对角线截下，以取得相对的两块角状试样，用重锤锤平，煅烧，退火并碾成薄片后用剪刀剪下取样。
④水淬法 水淬法要从数量不多的金属中取样，最好是将金属熔化、搅拌，将熔融态金属注入冷水槽中，使其急速冷却而分散为细粒，干燥后再加工缩分为送验试样。对于熔融态的金属，可分别在浇铸的开始、中间和结尾各采取一次。水淬可使金属几乎在瞬间凝固，因而能防止偏析，常用于含杂质多和偏析可能严重的铸锭上，还必须是不与水反应且不易氧化的金属才能应用这种方法。因此，此法仅限于金、银等几种金属成分含量较低以及熔铸时易产生偏析的有色金属合金。
此外，通常用发射光谱测定铸造金属及合金组分时，若试样不均匀，则测定的重现性不好。故正确的取样及取样工具的正确使用都非常重要。采用熔融态金属取样（要用熔炉、淋涡等）或锭子取样（用钻、锯等）用于其中痕量杂质的光谱分析时，应注意污染。对光谱分析而言，偏析合金的取样十分困难，直接测定试样常会得到可疑的结果。在这种情况下，可熔炼数量较大的有代表性的物料，再按取样规则从熔融态物料中取样。如果合金中有易挥发或易氧化的元素，可在密封炉中尽可能低的温度下熔炼。
金锭、银锭的特点是较为均匀，可在铸锭上直接取样。银锭的取样标准如下：
①作为仲裁分析的银锭取样 用于仲裁分析时，按每批银锭数的10%取样，但不得少于1个锭。特殊情况下，可以逐块取样。取样时，银锭表面不得有灰尘和油污等外来物。用直径为12mm的钻头钻取试样，深度不小于锭厚的2/3。将钻取的钻屑经磁铁处理后混匀，用四分法缩分至不少于150g，平均分为3份，每份不少于50g。
②单锭取样点 将锭的两个大面对角线中心点距两边顶点的1/3和2/3处作为取样点，共取8点。如图2.4（a）所示。
图2.4 银锭取样位置图
注：aa线上的交点为一面上的取样点，bb线上的交点为另一面上的取样点。
③多锭取样点 取样点数按4n（n为锭数）规定进行。将银锭平行排列成长方形，在每锭的两个大面上，作长边的平行线，将锭宽3等分；再作两个面的对角线，将平行线与对角线的相交处作为取样点。如图2.4（b）所示。
其他有色金属锭的取样与此类似，但不完全相同。
在不影响材料完整性的前提下，丝、管、带材的取样方法是从各部位取样，并剪成碎屑，混匀，然后按上述操作处理。
有色金属熔融状态的取样方法有以下几种：
①铸片法 将有色金属物料放入坩埚中，高温熔化，充分搅拌后进行浇铸和取样。当金属液体浇铸至熔体总量的1/4和3/4时，用铸片模接取铸片样各一片。待样品冷却后用号码钢字头打上炉号。当两个铸片样分析结果的差值小于分析方法规定允许误差的1.5倍时，以两个样品分析结果的平均值作为报出结果。当两个铸片样分析结果的差值大于分析方法规定允许误差的1.5倍时，该炉有色金属物料应重新熔铸，并改用水淬法取样。
②水淬法 将有色金属物料放入坩埚中，高温熔化，充分搅拌后进行浇铸和取样。当金属液体浇铸至熔体总量的1/4和3/4时，使金属液体以细流对准浸入铁皮水桶中的木榔头进行水淬，分别取一份水淬样。水桶中的细粒必须清理干净，以免混串。将水淬样放在瓷盘或不锈钢盘中，倾尽水后用洁净的纸盖好，放入电热恒温干燥箱中于120℃下干燥1h，再用四分法制取分析用样品。分析水淬样时，要在小颗粒中混合称取整粒样品，不得切取一粒的一部分，以保证样品的代表性。当两份水淬样分析结果的差值小于分析方法规定允许误差的1.5倍时，以两份样品分析结果的平均值作为报出结果。当两份水淬样分析结果的差值大于分析方法规定允许误差的1.5倍时，应重新熔铸和水淬取样分析。
③真空管取样 使用石墨棒搅拌金属熔液1min，迅速将取样用的真空棒倾斜45°插入熔液中，取出后用水淬冷。从水中取出真空管，打碎玻璃，拿出样品，去掉样品两头，除去黏附的杂质。如果样品表面有不能除去的杂质，则该样品作废。最后将烘干的样品切成小块，并检查切面是否有气孔，如有，该样品作废，应重新取样。
④浸入取样 使用石墨捧搅拌金属熔液1min，迅速将专用的取样装置放入金属熔液中并提起；当使用石墨勺取样时，应将样品的外表面在还原火焰下冷却直至凝固，或直接放入水中使样品冷却成粒状。检查样品表面是否有杂质黏附，使用金属刷除去样品表面的氧化物，如不能除去则样品作废。
海绵状或粉状有色金属样品往往是纯度较高的产品。此类物料只需在充分混匀后，按堆锥四分法、抽签法（是将采集来的各个样品进行编号，用抽签的办法任意选出所需检验的试样）或平均法（是从采集来的各个样品中分别取出一定量进行混合，然后对这个混合样进行分析）取样。
2.2.1.4 有色金属二次资源的取样
每年从二次资源中提取的有色金属数量已超过从矿产资源中提取的数量。有色金属二次资源是指需要回收和再生的各种合金材料、粉末、制成品 （如器皿、工艺品、工业元件等）、化合物、废渣、废液、清扫物等，其有色金属含量从万分之几到90%以上，含量差异很大。如催化剂，有色金属在其中的分布是极不均匀的，尤其是失效的催化剂，在使用之后还伴随有色金属微粒的再聚集倾向。因此，取样及其加工制样过程关系到测定能否获得准确和具有代表性的结果。
在有色金属的二次资源中，金属的含量往往高出矿产资源中含量的几个数量级。有色金属含量的不均匀性是有色金属二次资源的特点，因此取样是一个十分复杂的过程，涉及各种各样的问题。实际工作中常根据有色金属废料的特点，对废料进行适当的预处理后再进行取样。近年来人们试图用概率和统计学理论来推动取样方法的发展，但仍是一些经验的总结。要掌握正确的取样方法，必须了解二次资源的组成和品种，防止或减少由于取样而带来的差错。
取样的基本原理包含两个方面：物质整体的逐渐减少；物质质点尺寸的逐渐缩小。在对某一物质整体进行系统分类或粉碎、研磨之前，这一整体不应轻易地进行缩减。不同的物料，取样有简有繁，有易有难。
（1）有色金属二次资源废料的分类
根据废料的物理形态、性质以及其组成的均匀程度，可将有色金属废料分成五类。不同类型的废料，采用不同的取样方法。应当注意的是，即使废料有着均匀的形态，有色金属含量存在差别仍然是可能的。二次资源废料的种类通常有以下一些。
①含金、银的锭、屑、丝、片状合金废料。
②有色金属清扫物废料。清扫物这一名称源于首饰工业生产过程中产生的清扫垃圾废料。当今这一名称已成为一个广泛的概念，几乎包括了有色金属工业中所产生的所有废料。
③电子工业废料。这类废料的构成十分广泛，主要是成批的电子或电路元件废品，如电阻、电容、晶体管、整流器、继电器以及触点元件等。近些年来，由于计算机的普及，废旧计算机中的硬盘成为有色金属二次资源的新来源。又由于有色金属价格的不断上涨，为节约有色金属用量，复合材料得到了很大发展，且由全面复合和电镀改为局部复合和电镀，由纯金属镀发展为合金镀，镀层厚度也越来越薄，使电子工业废料中的有色金属品位迅速下降。
④废液。包括废定影液、洗液、废电镀液等。
⑤阳极泥、淤泥。
（2）二次资源废料的取样方法
①固体废料的取样 含有色金属的固体废料主要包括废催化剂、废合金和不合格固体产品等，应根据固体废料的具体形态和杂质含量的多少采取适当的预处理后再进行取样。
均匀原料的取样只需要考虑取多少量的试样才能满足所要求的代表性，或在一定的误差范围内取样。这种取样与原料的粒度无关，也不需要取多个样，其代表性只与其质量有关。此类原料取样的经验公式如下：
m=Ks/R2
式中，m为取样质量；R为相对取样误差；Ks为取样常数［Ks是置信度为68%、取样误差为1% 时所需的试样质量，可用两种方法估算其值：一种是当取样量为m，重复多次测定，计算相对标准偏差（Sr），以Sr代替R，按上式计算Ks ，这是一个近似值；另一种是用待测物质的物理及化学特征来估测Ks］。
对于不均匀原料的取样在取样前想充分混匀是不可能的，因此必须取多个试样进行测定。只要依据每个试样的质量，随机采集试样并进行分析，可得到一系列测定结果。
取样问题的严重性是十分明显的，要完全合理地解决取样问题也是十分困难的。对于待测元素高度集中在一大堆原料中的某一部分的原料进行取样是完全没有意义的。如在一大车废料中有一块金砖，要从其中取出有代表性的分析试样是不可能的。了解取样理论是必要的，但实际试样千差万别，很多因素都是未知的。因此，在生产分析中的取样，仍然要依赖工作人员的经验和对物料的了解。
由于有色金属废料的多样化，取样方法也各不相同。有色金属废料可粗略地分为两大类：一类是可以直接取出一定量物料，经加工后即可送分析室；另一类需进行二次取样，即在最终取样前，应从一大堆物料中取出一定数量的试样进行熔炼、铸锭后再取一定数量的试样送分析室。
a.不合格固体产品的取样方法 在有色金属深加工过程中，所得产品有时达不到预定标准而成为废品，如硝酸银中杂质元素含量超标，氧化银生产中所用烧碱不合格或操作失误引起氧化银产品报废，或者在合格产品生产中正常产生的含有色金属的固体废料等。这些固体废料的有色金属含量高、成分比较均匀，但有时含水量不等，各批次废料成分各异。取样时，一般先对这些废品进行干燥，得到干燥失重指标，再按照取样规则在不同部位取一定量的废料，最后按堆锥四分法取样。堆锥四分法是传统的缩分方法，对小批量物料的取样，此法具有简单、实用和准确的特点。取样时首先将已磨细的物料堆成锥形，沿中心均匀地分割成四等份，取对角的两个四分之一为试样，其余部分留作副样。若所取试样数量过大，可进一步按相同方法缩分。如果物料批量特别大，可采用各种缩分器及有关机械取样装置进行取样。这样所得试样的代表性好，同时在后续制样和测定过程中可以省去许多麻烦。
b.废催化剂、清扫物和抛灰的取样 废催化剂表面常附有有机物，清扫物也经常混有纤维、废纸、塑料等杂物，需要预先焚烧、磨细、混匀，再用堆锥四分法取样。
催化剂主要用在化学反应过程中和汽车尾气净化中。随着使用时间的增长，催化剂会老化、积炭、遭受某些毒物的毒害而使部分或全部丧失活性，但其中的有色金属Au、Pt、Pd、Rh等的含量并未有较大变化，而元素的分布则变得比新催化剂更加不均匀。为了获得准确的分析结果，正确的取样方法、方式以及试样的制备、溶解是十分关键的。
（a）催化剂的分类 用于非均相催化作用的铂族金属催化剂有两类。一类是合金网状催化剂，最具代表性的是硝酸工业中的Pt-Pd-Rh三元合金催化网。另一类是载体催化剂，用于此类催化剂的载体种类较多，如：2Al2O3·5SiO2·3MgO、Al2O3·SiO2、γ-Al2O3、硅酸盐、分子筛、活性炭和聚合物等。其形状有小球、棒状、蜂窝状和粉末等。主要起催化作用的是所含的Au、Pt、Pd、Rh等元素。这类催化剂主要用于石油化学中的催化裂解、加氢，一氧化碳和有机物的合成以及汽车、内燃机废气的净化等。催化剂中铂族金属的含量除Pd/C和Pt/C催化剂中Pd、Pt为0.x%～x%外，其余催化剂中Pt、Pd、Rh、Ir、Os、Ru含量一般为xx～xxxg/t。合金类催化剂的取样通常按有色金属合金分析中的取样方式；而对于工业上使用的载体催化剂，由于种类多、用量大，分析取样是比较特殊的。
（b）载体催化剂的取样与试样制备
a）机械化取样法 该方法适用于大批量失效催化剂的取样。原料以吨级为单位，称量后被自动送入大型粉碎机简单粉碎，然后进入筛分机。筛分机分为三级过筛，按颗粒大小将物料筛分为粗料、中料和细料三类，根据原料中有色金属的含量，分别按5%（或10%）的比例缩分、磨细和取样。最后一级分取的样品被磨细至100～120目。将取出的样品分成两份，一份作副样保存，另一份烘干测定含水率并按分析要求预处理和测定有色金属的含量。该方法能够得到均匀且具有很好代表性的试样。
b）管枪取样法 该方法适用于桶装的催化剂。
取样枪的制作：采用两种规格的薄壁钢管，加工成套管式的取样枪，内管直径为2.5cm，管壁依催化剂的颗粒大小和装催化剂铁桶的高度铣成一槽形（为增加内管强度，于内管的不同高度三方开槽），枪头为锥形（长约3cm），套于外管内，整个枪长约200cm。
取样方式：将取样枪从桶的顶部用力插入直至桶底为止，然后分段拔出外套管，每拔出一段外管，可旋转并振动内管，使取样部位的物料进入管里槽中，待物料以盛装物料主体的方式充入内管后，用力压下外套管，拔出取样枪，然后再活动套管使内管中的试样流出。采用这样的方法，每桶废催化剂取5个部位，其中4个部位位于与铁桶构成同心圆的等距离周边上，1个部位位于圆心点。
取样量：废催化剂的颗粒直径一般为2～3mm，采集的试样质量可依据切乔特经验公式Q=Kd2计算，式中，Q为最少取样质量；d为试样中最大颗粒的直径（参考值1.8～2.5mm）；K为特性系数（参考值0.05～1）。假定特性系数取0.8，d值取2mm，则采集样品的质量应在3～7 kg范围内。
试样制备：将所取样品堆锥和四分后缩减至约1kg，置于磨样机中研磨至120～200目。将磨细的样品粉末装入含有不同直径瓷球（约30粒）的3000mL厚壁玻璃瓶中，滚动混匀30min，即获得分析用试样，盛于磨砂广口瓶中备用。
c）定位排空取样法 对于桶装的催化剂，可先于桶上部铲取约1kg废催化剂，然后，依次将催化剂铲出去，到达桶的中部时再铲取约1kg，最后于桶底再铲取约1kg。然后将约3kg的样品进行堆锥和四分，最后将约0.7kg的样品研磨至约120目，再置于瓶中加瓷球混匀，所得试样储存于磨砂广口瓶中备用。
管枪取样法灵活有效，而定位排空取样法劳动强度大。当催化剂样品均匀且数量较少时，仅需采取常规堆锥四分法，粉碎后即可得到具有一定代表性的试样。
（c）有色金属清扫物的取样 对于有色金属清扫物的取样，由于清扫物中经常混有纤维、废纸、塑料等杂物，需预先焚烧、磨细、混匀，再用堆锥四分法取样。此法是较古老的且行之有效的方法，对小批量物料的取样，简单、适用且结果准确。
含有色金属的废催化剂的表面常附有有机物，同时含有陶瓷微球或活性炭等载体。抛灰主要来自首饰加工过程，其主要成分为金刚砂和颗粒极细的有色金属单质，同时可能存在纤维、废纸、塑料等杂物。取样步骤为焚烧、磨细、混匀和缩分。对于某些特别不均匀的废催化剂和抛灰，可以采用定量制液后再取样的方法来解决取样均匀性问题，即准确称取一定量的废催化剂和抛灰，按照回收程序先行制液，然后再从溶液中取液体样，分析以后再折算成废料的有色金属含量。
②金废料的取样方法 含有色金属的合金废料品种繁多，形状、组成各异，但有色金属含量较高，如各种测温材料、触头材料、催化网、加工废屑、废工艺品、钱币、首饰等。为了取样具有代表性，取样前的预处理方法通常是预先铸锭，将有关合金废料置于感应炉中熔铸成锭。采用铸锭钻孔取样法、铸锭锯屑取样法或熔液急冷碎粒取样法、毛细管法等进行取样。
a.铸锭钻孔取样法 将已熔化的金属注入一定规格的锭模中，冷却、清除表面浮渣。这样的铸锭往往因各部分冷却速度不同，合金成分密度的差异造成偏析。铸锭是经感应炉熔炼的物料浇铸而成的，成分一般都较均匀。但在某些有色金属及其合金的熔炼过程中，偏析现象是始终存在的，不仅组分产生偏析，而且其中的痕量元素也产生偏析，故在取样时也应考虑此问题。偏析现象是由于许多在熔融时很均匀的合金在冷凝时，有些成分先行结晶并按密度的差异而降落底部或漂浮上面而引起的。此外，铸模有些部位（侧面和底部）冷却最迅速，从而使贴近这些部位的合金先成层凝固，较难熔的组分在此结晶，而锭内仍是液体状态的金属则被挤向上方最后凝固。每一凝固层与另一层的成分都不同，由此改变了物料的均匀性，导致各点或区域的化学成分产生差异，这种现象叫作偏析。
对此类试样，只从一个部位取样不能代表整体含量。正确的取样需沿铸锭的对角线，间隔一定距离进行钻孔或在整个锭表面间隔一定距离进行钻孔，收集全部钻屑，碾细，用四分法分取分析试样。
b.铸锭锯屑取样法 按铸锭钻孔取样法制得铸锭，然后沿锭的横断面锯开，收集全部锯屑，混匀，最后用四分法分取分析试样。
c.熔液急冷碎粒取样法 熔液急冷碎粒取样法是将熔融合金倒入冷液体中进行急冷碎化，所用冷液体一般为水。经过急冷碎化所得合金颗粒度较小且比较均匀，便于取样分析。
上述两种铸锭取样方法都会因偏析而影响取样精度。碎粒取样法可克服上述困难，取样精度较高，因为感应炉中的液态金属是很均匀的。当急冷碎化时，合金成分不会产生偏析，试样是均匀的，碎化成的颗粒较细且均匀，便于取样分析。物料放入感应炉中熔化成均匀的熔体后，取一定数量的熔体于已预热至与熔体温度相同的石墨小勺或小坩埚中，然后迅速注入盛有水的大桶中。为了有利于金属碎化和防止急剧气化，注入熔体时需进行搅拌，桶内备有一篮子以便收集碎化后的合金细粒。在桶中有一块悬浮木板，将熔体注入木板上更有助于合金碎化，然后收集全部合金细粒，干燥，称量，最后按四分法分取分析试样。
现在已有一种专用设备，其原理是采用一定体积的水，在吸气器的作用下，加速通过一个文丘里管，在水进入文丘里管前，将熔体注入水中，使其碎化，并迅速地冷却，将全部合金细粒烘干，称量。此法制得的试样颗粒细且均匀，不被氧化，是理想的取样方法，但是取样系统较复杂，只有技术熟练的工作者才能有效地完成这种操作。
d.毛细管法 将一支耐高温的真空玻璃毛细管插入熔化的金属中，然后拔出，冷却后形成金属棒，最后切割成需要的样品数目。
③电子工业废料 电子工业废料中有色金属含量变化很大，因而是各种废料取样中最具挑战性的课题之一。含大量铁、镍、铜的废料来源于各种电器元件、机器部件和焊料等。这类废料含铜、铁、镍、锡等，一般熔点较高，不易破碎，需要进行二次取样，即首先加一定熔剂与待处理物料熔成低熔点、易脆的冰铜，再经破碎、碾磨后分取试样。根据对铁、铜、铝三元相图的研究，可找到一个区域，使合金熔点低于1300℃，易破碎。熔剂可用金属铝或硫化物，用硫化物熔炼会产生SO2，污染环境。
④液体废料的取样方法 含有色金属的废液主要有电镀废液、溶解有色金属过程中的废王水等。这些废液中一般含有一定量的沉淀。对于透明、浑浊和有少量微细沉淀的有色金属废液，只需充分搅动溶液，使沉淀悬浮于溶液中，迅速准确量取一定量溶液作为正样和副样即可。如果沉淀较多且颗粒较大，则必须经过过滤，分别从溶液和沉淀物中取出一部分作为分析样品，然后由两部分结果进行整体含量的计算。
阳极泥、淤泥等废料常含有一定的水分，故需于110℃烘干、称重，并计算其失重率，经研磨、过筛（80～120目）、缩分后取样；或者用一根直径约4cm的管子从废料堆的顶部直插到堆底取样，然后按前述操作处理试样。
需要强调的是，要将上述量大且不均匀的催化剂或废料制成绝对均匀的待分析试样是比较困难的，因此，在溶样或预处理等条件允许的情况下，检验人员应尽可能地称取较多的试样进行分析，以便使结果具有较好的代表性，减少因取样少（如<0.5g）而引起的误差。
做产品质量分析，在取样时还应注意在同一批次产品中随机取多少瓶样品的问题。在实际生产中通常的做法是随机抽取产品总量5%左右的整瓶样品，先分析产品的包装容器和包装标识是否科学合理，再将每瓶产品启封，从中各取一定量的产品混合均匀，作为进一步缩分的依据。需要注意的问题是，有些产品在启封后易被氧化或吸湿潮解，在取样后应立即处理，以免给分析结果带来不应有的误差。
总之，二次资源的取样是十分复杂的，只有认真熟悉和应用各种取样技术，才能合理地完成。
2.2.1.5 采样注意事项
采样人员要认真研究并严格按取样标准的规定实施取样操作，保证所取的样品具有代表性和真实性。
①应由专职的采样工采样，或由分析工兼采，不能由生产工人代行采样。
②应使用适当的采样工具，但不管用何种工具采样，以不使物料发生变化（如失水、吸潮、发生化学反应等）为前提。取样前，根据物料性质准备取样工具。
③采样要注意安全，尤其是易燃、易爆、强腐蚀性物品的采样一定要按国家标准GB/T 3723—1999《工业用化学产品采样安全通则》执行。
采样前应采取相应的安全防护措施，涉及冷冻、高温状态下的取样，操作时除了应注意防止冻、烫伤外，还要使用保温不渗透手套。
槽车取样必须通知现场管理人员，并要求一同前往取样点，由现场管理人员启封开盖。到装置现场取样时，要注意现场作业环境，必要时找操作工配合采样。若现场环境恶劣，没有安全保证，可停止采样操作，并通知生产调度和工艺人员。如确因生产急需非采样不可，有关部门和领导必须采取有效措施保证采样者的人身安全和所采的样品具有代表性和真实性。
④取样完毕后，做好现场取样记录，贴好样品标签，标签内容包括：样品名称、来源、采样部位、批号、车号、产地、采样日期和时间、采样者等。
⑤采得的样品应立即进行分析或封存，以防氧化变质和污染。
随着分析方法的改进和仪器分析方法的普及，采用的试样量越来越少，因而取样方法中引入的误差就更要引起注意。由于有色金属、合金和矿石及二次资源等的种类繁多，加上熔炼、铸造、研磨和制备等方法的不同，因此提出一个对所有有色金属、合金和矿石及二次资源都普遍适用的取样、制样原则是困难的，甚至是不可能的，只能针对不同分析对象正确地进行取样和样品制备。
2.2.2 制样和留样
（1）制样的目的
制样的目的是从采得的物料中获取符合下列条件的样品：①能够满足检验要求；②性能能代表总体物料的特性；③数量是最佳的。
（2）样品制备的原则
制备样品时应遵守如下原则：原始样品的各部分应有相同的概率进入最终样品；制备技术和装置在样品制备过程中不破坏样品的代表性，不改变样品的组成，不能使样品受到污染和损失。在检验允许的前提下，为了不加大采样误差，应在缩减样品的同时缩减粒度；根据待测特性、原始样品的最终粒度、最终样品量和粒度以及待采物料的性质确定样品制备的步骤及应采用的技术。
（3）样品制备的步骤
气体、液体物料一般是比较均匀的，除特殊要求者外，一般不需要特别制样。而固体物料大部分是不均匀或不大均匀的。因此，固体物料要从样品得到试样需将采得的样品进行再加工，有的需要粉碎、过筛，如大块矿石、废料以及某些颗粒状态的产品等。粉状、结晶状的化工产品不需要粉碎，只要混匀、缩分即可。
固体样品制备一般包括粉碎和过筛、混合、缩分三个阶段，应根据具体情况一次或多次重复操作，直至获得最终样品。
①粉碎和过筛 用机械或人工的方法把样品逐步粉碎。试样的破碎过程有粗碎、中碎、细碎和粉碎。根据分析项目的要求不同，使用不同的设备和方法破碎至不同的粒度。
a.粗碎 若样品粒度过大，先用大锤在铁板上碎至其最大颗粒直径d<50mm，然后用颚式破碎机将d<50mm的样品碎至d<40mm。
b.中碎 用磨盘式破碎机或对辊式破碎机将粗碎后的样品碎压至d<0.92mm（通过20目筛）。
c.细碎 用磨盘式破碎机将中碎样品碎至d<0.196mm（通过80目筛）。
d.粉碎 由球（棒）磨机或密封式化验碎样机完成，最终样品粒度d<0.080mm（通过180目筛）。用球（棒）磨机或密封式化验碎样机粉碎样品时，控制不同的制样时间，可得到不同细度的样品。
试样加工过程中，样品的粒度变化很大。为了减少重复劳动，避免浪费，在破碎之前先行过筛（称为预过筛或辅助过筛）。对于筛下部分可不必破碎，只破碎筛上部分。为了保证样品加工的细度，在破碎之后要进行检查过筛。检查过筛中若有少量筛上部分，不能强制过筛或抛弃，必须继续破碎至能自然通过为止。
粗碎用的大筛有手工筛和机械筛，筛孔直径为4mm。中碎和细碎常用成套的孔径不同的金属网筛，称为套筛。我国采用十级套筛，筛号也称为目级。目，是筛子孔径大小的量度。由于各国所用的金属网线的截面积不尽一致，故不同标准的套筛，在同一目值时，筛孔孔径大小有所不同。
在固体物料中，难破碎的粗粒与易破碎细粒的成分往往不同，因此，在任何一次过筛时都应将未通过筛孔的粗粒进一步粉碎，直至全部通过筛子为止，而不可将粗粒随便丢掉。
②混合 对一个不均匀的固体试样来说，其中所含的不同组分，由于其物理、化学性质不同，分布也可能不均匀，在破碎前后若要缩分，则须先行混匀。根据样品量的大小选择人工或机械混合，人工混合时选用合适的手工工具（如平铲等），机械混合时选用合适的机械混合装置。
混匀的方法有如下数种。
a.圆锥法 将破碎至一定粒度的试样，用铁铲在钢板（或橡皮垫）上堆成一个圆锥。然后，围绕试料堆由圆锥体底部一铲一铲地将试样铲起，在距圆锥一定距离的部位堆起另一个圆锥体。如此反复三次以上。
b.环锥法 按圆锥法将试样堆锥，然后压锥顶使之成圆饼，从里向外将试样铲起，堆成圆环状。如此反复2～3次。
c.掀角法（或称翻滚法） 将样品平展于正方形光滑橡皮垫上，交叉提起每对对角后再展开样品，如此反复10次左右。
d.机械混匀法 球（棒）磨机在磨细的过程中，本身就是一种很好的混匀。另外，还可以用机械分样器或其他特制的混样器混匀。
③缩分 在样品每次破碎后，用机械（如分样器）或人工取出一部分有代表性的试样继续加以破碎，使样品量逐渐缩小，便于处理，这个过程称为缩分。
制样过程中的缩分，其目的是在不改变试样的平均组成的情况下缩小试样量，这可以大大减少制样的工作量，提高工作效率。常用的缩分法有分样器缩分法、四分法和棋盘缩分法。
a.分样器缩分法 分样操作时，用铲子将待缩分的物料缓缓倾入分样器中，进入分样器的物料顺着分样器的两侧流出，被平均分成两份。将一份弃去（或保存备查），另一份则继续进行再破碎、混匀、缩分，直至所需的试样量。用分样器对物料进行缩分，具有简便、快速、减轻劳动强度等特点。图2.5为格槽式分样器。
图2.5 格槽式分样器
b.四分法 先将已破碎或待缩分的样品充分混匀，然后将样品全部倒入一干净的瓷盘中，用小平铲将物料堆成一个圆锥形，再移动一个位置，即交替地从两边对角部分将物料铲起，堆成一个新锥体。每次铲起的样品不宜过多，匀速地撒落在新锥体的顶端，并均匀地散落在锥体的四周，如此反复三次。然后用小铲从顶端向四周均匀地摊压成扁平体，通过中心划十字形切成四等份，弃去任意对角的两份，或用十字分样板放在扁平体的正中，压至底部，把样品分为四个扇形，弃去对角的两份。这样可使样品中不同粒度、不同密度的颗粒大体上分布均匀，留下样品的量是原样的一半，仍能代表原样的成分。剩余部分再如上缩分，直至所需数量。
c.棋盘缩分法 将混匀的样品铺成正方形的均匀薄层，然后将其划分成若干个小正方形，用小铲子将一定间隔内的小正方形样品全部取出，放在一起混合均匀，其余部分弃去或保存备查，如图2.6所示。
图2.6 棋盘缩分法示意图
缩分的次数不是随意的。在每次缩分时，试样的粒度与保留的试样量之间都应符合采样公式（或称缩分公式），即Q=Kd2，否则应进一步破碎后再进行缩分。
例2-1 已知均匀金矿的K=0.1。（1）采取的原始试样最大直径为30mm，问最少应采取多少试样才具有代表性？（2）将原始试样破碎并通过直径为3.36mm的筛孔，再用四分法进行缩分，最多应缩分几次？（3）如果要求最后所得分析试样不超过100g，问试样通过的筛孔直径应为几毫米？
解 （1）计算应采取原始试样的最低质量。
Q=Kd2=0.1×302=90kg
（2）先计算缩分后应保留试样的最低质量。
Q=Kd2=0.1×3.362=1.13kg
每缩分一次试样的质量减少 1/2，设应缩分n次，可按下式计算n。
解得n=6.3，即应缩分6次，剩余样品的质量为：
计算结果表明：剩余质量多于应保留的最低质量，所以具有代表性。
（3）100g=0.1kg，代入公式：
0.1=0.1×d2
解得d=1mm，所以试样通过的筛孔直径应为1mm。
④样品容器及标签
a. 对盛样容器的要求
（a）盛样容器应具有符合要求的盖、塞或阀门，在使用前必须洗净、干燥。
（b）容器的材质必须不与样品物质起作用，并不能有渗透性。
（c）对光敏性物料，盛样容器应是不透光的。
b. 样品标签 样品盛入容器（瓶、桶、袋等）后，应随即在容器壁上贴上标签，标签内容包括：样品名称及样品编号、总体物料批号及数量、生产单位、采样部位、样品量、级别、采样日期、保留日期、采样者姓名。
⑤留样 样品经粉碎、混合、缩分后一般将其等量分为两份（液体样品把原始样缩分成2～3份），一份供检验用，一份留作备考。必要时封送一份给送样方。留样就是留取、储存备考样品。
样品的保留由样品的分析检验岗位负责，在有效保存期内要根据保留样品的特性妥善保管好样品。
a.留样的作用
（a）复核备考用：考查分析人员检验数据的可靠性，作为对照样品用。
（b）查处检验用。
（c）比对仪器、试剂、实验方法是否存在分析误差或作为跟踪检验用。
（d）可用来研究产品的稳定性。
b.留样的保存和撤销 保留样品（备考样品）的量、保存环境、保存时间、撤销办法等一般在产品标准或采样操作规程中都有具体规定。但对于有色金属含量较高的样品或含氰样品的保存可酌情考虑。
（a）样品保留量要根据样品全分析用量而定，不少于两次全分析量。
（b）保留样品（备考样品）的贮存时间一般不超过六个月，根据实际需要和物料特性可适当延长和缩短。中控分析样品一律保留至下次取样，特殊情况保留24h并交给本站岗位工程师处理。外购大宗原材料、原料罐、中间罐样品保留一周。外购化工料样品保留三个月或半年。成品样品：液体一般保留三个月，固体一般保留半年。
（c）保存环境 留样间要通风、避光、防火、防爆、专用。保留样品的容器（包括口袋）要清洁，必要时密封以防变质，保留的样品标识清楚齐全。样品要分类、分品种有序摆放，保持留样间清洁。要有专人管理样品室。
（d）留样必须在达到或超过贮存期才能撤销，不可提前撤销。样品过保存期后，要按有关规定妥善处理。对剧毒、危险样品的保存和撤销，除一般规定外，还必须严格遵守关于毒物或危险物品的安全规定。
样品应保存在对样品呈惰性的包装材质（如塑料瓶、玻璃瓶等）中，贴上标签，写明物料的名称、来源、编号、数量、包装情况、存放环境、采样部位、所采样品数和样品量、采样日期、采样人等，详见表2.1。
表2.1 样品记录标签
（4）特殊样品的制样
有些样品不能按前述介绍的常规方法制备，这些样品要视其性质及分析要求进行特殊处理。
有的样品含水分太多，在磨盘式碎样机上破碎时将变成糨糊状，一般需预先烘干。
黄铁矿和其他硫化物以及氧化亚铁，在过度粉碎或较高温度烘烤时，均可能被氧化。因此这类样品只碎至过100目筛，且控制烘烤温度低于60℃。但铬铁矿难分解，其测定亚铁的试样仍需碎至过200目筛。全分析和单矿物分析测定其中亚铁或硫化物的试样与测定其他组分的试样相同，一般都是过160目筛。
有些样品本身的铁含量很低，不能用钢铁器械制样，以防被铁元素污染。这类样品通常用铜研钵敲碎后，再用玛瑙研钵研磨至所需粒度；最好用石锤在石墩上击碎，再用玛瑙研钵研细。
汞矿和供物相分析的样品碎至过100目筛，不烘样进行分析。
测定金的岩石、矿物试样碎至过200目筛。粒度过大，不利于试样的分解；粒度过细，由于过度破碎时自然金被压成片状，易黏附在器械上而造成损失。但当试样含有较大颗粒的明金时，过筛过程中要注意收集明金。