En caso de que la muestra no sea ya una disolución, se puede decir que ella misma condiciona la forma de disolverla.
Es imprescindible conocer la naturaleza del analito y de la matriz de la muestra.
1. La muestra es de naturaleza inorgánica:
$\ast$ Se ha de recurrir a disolventes acuosos de menos a más agresivos:
$ \boxed{1} \ \ce{H2O}, \boxed{2} \ \ce{HCl}, \boxed{3} \ \ce{HNO3, H2SO4}, \boxed{4} \ \smash{\text{Agua regia}} \equiv \left( \begin{aligned} \ce{HCl &+ HNO3} \\ 3&:1 \end{aligned} \right) $
Temperatura $\,\leq \pu{100 ºC}$
$\ast$ Si esto no funciona es necesario utilizar la disgregación, donde se utilizan reactivos sólidos o líquidos a temperaturas elevadas:
- reactivo sólido (fundente) $\rightarrow$ fusión $\rightarrow$ el producto sólido es más fácil de disolver.
- ácidos: se necesitan recipientes que soporten elevadas presiones ya que se trabaja a temperaturas superiores a la de ebullición $\rightarrow \Space{0ex}{4ex}{0ex} \left\{ \begin{array}{l} \smash{\text{bombas teflón}} \\ \smash{\text{hornos microondas}} \end{array} \right.$
Compuestos que son insolubles en agua regia:
- sales de $\ce{Ag}$, como por ejemplo $\ce{AgX}$
- sulfatos $\rightarrow \ce{SrSO4, BaSO4, PbSO4, CaSO4}$
- óxidos naturales de $\ce{Al, Cr, Fe, Sn, Ti},$ ...
- $\ce{Si, SiO2},$ silicatos.
- sales calcinadas (previamente calcinadas) $\rightarrow \ce{CaF2, PbCrO4},$ fosfatos.
- elementos $\rightarrow \ce{C, Ir, Fe{-}Si, Fe{-}Cr}$
Las disgregaciones pueden ser:
- alcalina: $\ce{Na2CO3}$ (fundente más importante)
Ejemplo:
$ \def\rarrow#1#2{ \, \overset{#1}{ \underset{\smash{#2}}{ \Rule{0pt}{0.3em}{0pt} \smash{ \xrightarrow[\hspace{8px}\hphantom{#2}\hspace{8px}]{\hspace{8px}\hphantom{#1}\hspace{8px}} } } } \, } \begin{array}{l} \ce{ Na2CO3_{(s)} \! (\smash{\text{exceso}}) + BaSO4_{(s)} \rarrow{}{T \mspace{3mu} > \mspace{3mu} \pu{750ºC}} BaCO3_{(s)} + Na2SO4_{(s)} } \\[1ex] \ce{ BaCO3_{(s)} + Na2SO4_{(s)} \rarrow{\ce{+H2O}}{} 2 Na+_{(aq)} + SO4^2-_{(aq)} + BaCO3_{(s)} } \\[1ex] \ce{ BaCO3_{(s)} \rarrow{\ce{HCl_{(aq)}}} Ba^2+_{(aq)} + CO2 \! ^ \! + Cl-_{(aq)} } \end{array} $
- ácida: $\ce{K2S2O7}, \sim \pu{500 ºC}$
$\ast$ Alternativas a la disgregación.
2. La muestra es de naturaleza orgánica: $T < \pu{100 ºC}$
$\ast$ solubles en agua:
$\ce{R-COOH, R-OH},$ sales$, \ce{R2CO, R-CHO, R-O-R'}$
Todos ellos con nº $\,\ce{C} < 5$.
$\ast$ solubles en medio ácido diluido:
$\ce{R-NH2 \! ($\smash{\text{base orgánica}}$) \rarrow{\ce{H+}}{}}$ sal amónica
$\ast$ solubles en medio básico diluido:
$\ce{R-COOH ($\smash{\text{ácido orgánico}}$) \rarrow{\ce{OH-}}{}}$ sal
$\ast$ Si lo anterior no funciona hemos de recurrir a disolventes orgánicos:
Éter etílico, acetona o $\ce{Cl2CH2}$ sobre hidrocarburos saturados, insaturados o aromáticos.
3. Determinar materia inorgánica (elementos metálicos) dentro de una matriz orgánica:
Lo primero que se ha de hacer es destruir la materia orgánica. A esto se le puede llamar mineralización, se convierte materia orgánica en inorgánica. Se lleva a cabo de la siguiente manera:
Mat. Org. $\ce{\rarrow{+Q \smash{\text{ (calor)}}}{\smash{\text{oxidantes}}} CO2 + H2O + \dotsb}$
Se puede realizar por dos vías:
a) vía seca:
$\bullet$ calcinación (abierto), también llamada incineración seca, $T > \pu{550 ºC}$
$\bullet$ combustión en tubo (abierto), $\ce{O2}$ como oxidante y $T \uparrow$
$\Rightarrow$ Para determinar: $\ce{C, H, N, O, S, X}$ (sobre todo los dos últimos).
$\bullet$ combustión en recipiente cerrado $(\ce{O2}) \Rightarrow$ método Schöniger
Esquema dispositivo método Schöniger
b) vía húmeda:
$\bullet \; \ce{H2SO4}$ (concentrado y caliente) $\rightarrow$ Método Kjeldahl, para la determinación de $\ce{N}$.
$\bullet \; \ce{H2SO4 + HNO3}$
$\bullet \; \ce{HClO4 + HNO3}$ (nítrico para evitar el peligro de explosión debido al perclórico y azúcares).
Normalmente, la vía humeda, se realiza en recipientes abiertos, aunque se puede también hacer en cerrados.