نمونه برداری از مواد جامد به علت همگن نبودن و همچنین رابطه اندازه ذرات با مقدار نمونه ، گاهی اشکالاتی دارد که باید موقع نمونهبرداری مورد توجه قرار گیرد. برای مثال ، در مورد همگن نبودن جسم جامد ، میتوان فرض کرد که یک نمونه سنگ معدن ، 50 درصد ناخالصی دارد که به شکل کلوخههای کوچکی است که 0.5 گرم وزن دارند و بقیه ماده به صورت پودر میباشد. اگر بدون همگن کردن نمونه ، بخواهیم یک گرم از آن را وزن کنیم، ممکن است:
در سه حالت بالا به استثنای مورد اول که بطور تصادفی نمونهای از کل جسم به دست آمده است، نمونهبرداری ، بطور غلط انجام شده است. پس ، لزوم همگنسازی نمونه برای نمونهبرداری صحیح آشکار میشود. اندازه ذرات یک جامد و وزن نمونهای که باید از آن انتخاب شود، توسط معادله زیر به یکدیگر مربوط میشود:
یعنی وزن نمونهای که به عنوان نمونه بزرگ باید از یک جسم جامد انتخاب شود، با بزرگی ذرات موجود در آن نسبت مستقیم دارد. پس هرچه ذرات جسم جامد کوچکتر باشد، وزن نمونه بزرگ کمتر میشود.
بهترین زمان برای نمونهبرداری از سنگهای معدنی به هنگام استخراج آنها از معدن یا در هنگام تخلیه آنها از کشتی یا کامیون است. اگر مواد جامد به وسیله تسمه نقاله از معدن به بیرون انتقال مییابد، باید در فواصل زمانی مساوی قسمتهای همارزی از آن را انتخاب کرده ، روی هم انباشت. چنانچه خالی کردن سنگ معدن از کشتی به وسیله سطح شیبدار انجام میشود، باید جهت مواد را در فواصل زمانی معین تغییر داد و اگر تخلیه به صورت دستی انجام میشود، باید از هر ده یا پنجاه پیمانه یکی را انتخاب کرده ، روی هم ریخت. به این ترتیب نمونه بزرگ تشکیل میشود.
در توده تشکیل شده از نمونه بزرگ ، معمولا ذرات کوچکتر در قسمتهای زیرین و ذرات بزرگتر در قسمتهای خارجی قرار میگیرند. برای یکنواخت کردن این توده و تقلیل اندازه آن ، از روش مخروط کردن و چهار بخش کردن استفاده میکنیم. برای این منظور باید مواد را توسط آسیاب خرد کرده ، از الکهای مخصوص عبور دهیم، بطوری که قطر ذرات حاصل حدود 4 میلیمتر شود. روش خرد کردن باید با وضعیت جسم متناسب باشد. مثلا در مورد پیریت ، مقداری از گوگرد در اثر گرمای حاصل از سایش در مجاورت هوا اکسید میشود، یا سنگهای معدنی دارای آهنII در اثر سایش و مجاورت با هوا به آهن IIIتبدیل میشوند.
بعد از سایش و یکنواخت کردن نمونه ، باید وزن آن به مقداری که قابل حمل به آزمایشگاه باشد، تقلیل یابد. برای کاهش مقدار نمونه میتوان از وسایل مکانیکی استفاده کرد که دقیقتر و سریعتر هستند. نمونهای از این ابزار ظرفی قیفی شکل به نام هاپر است که در انتهای آن ، 4 لوله به قطر مساوی قرار دارد. هوا با استفاده از وسایل مکانیکی در هاپر ریخته شده ، نمونهای که از یکی از لولههای هاپر خارج میشود، انتخاب میگردد.
دستگاه دیگری که برای مخلوط کردن و کاهش نمونه بزرگ به کار میرود، نمونهبردار رایفل است.