《分析化學(xué)》-課件-第十三章

分析化學(xué)分析化學(xué)

第十三章物質(zhì)分析的基本思路和方法第二節(jié)試樣的分解第一節(jié)試樣的采取與制備第四節(jié)測定方法的選擇原則第三節(jié)干擾組分的分離方法第五節(jié)試樣分析示例第十三章物質(zhì)分析的基本思路和方法第二節(jié)試樣的分解第一

第一節(jié)試樣的采取與制備組成分布比較均勻的試樣采取一、對金屬試樣、水樣、液態(tài)與氣態(tài)試樣，以及一些組成較為均勻的化工產(chǎn)品等，取樣比較簡單，任意取一部分或稍加攪勻后取一部分即成為具有代表性的試樣，但即使如此，還應(yīng)根據(jù)試樣的性質(zhì)，力求避免可能產(chǎn)生不均勻性的一些因素。例如，金屬的組成分布通常是均勻的，對鋼片試樣剪取一部分即可，但對鋼錠和鑄鐵來講，由于表面和內(nèi)部的凝固時(shí)間不一樣，它們的成分可能不完全一致，所以往往要在不同部位、不同深度進(jìn)行多孔取樣，然后混合均勻作為分析試樣。第一節(jié)試樣的采取與制備組成分布比較均勻的試樣采

第一節(jié)試樣的采取與制備組成分布不均勻的試樣采取二、礦石、煤炭、土壤等是一些顆粒大小不一、成分混雜不齊、組成不均勻的試樣，選取具有代表性的均勻試樣是一項(xiàng)較為復(fù)雜的操作。為了使采取的試樣具有代表性，必須按一定的程序，自物料的各個(gè)不同部位，取出一定數(shù)量大小不同的顆粒，取出的份數(shù)越多，則試樣的組成與所分析物料的平均組成越趨于接近。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，平均試樣采取量與試樣的均勻度、粒度、易破碎度有關(guān)，可按下述采樣公式估算：Q=Kd2式中，Q為采取平均試樣的最低質(zhì)量（kg）；d為試樣中最大顆粒的直徑（mm）；K是表征物料特性的縮分系數(shù)，可由實(shí)驗(yàn)求得，如均勻鐵礦K的取值范圍是0.02~0.3，不均勻鐵礦K的取值范圍是0.5~2.0，煤礦K的取值范圍是0.3~0.5。第一節(jié)試樣的采取與制備組成分布不均勻的試樣采取

第一節(jié)試樣的采取與制備固體試樣加工的一般程序是：先用顎式破碎機(jī)或球磨機(jī)進(jìn)行粗碎，使試樣能通過4～6目篩；再用盤式破碎機(jī)進(jìn)行中碎，使試樣能過20目篩；然后再經(jīng)過細(xì)磨至所需的粒度。不同性質(zhì)的試樣要求磨細(xì)的程度不同，一般要求分析試樣能過100～200目篩。我國標(biāo)準(zhǔn)篩的篩號與相應(yīng)的孔徑見表13-1。表13-1標(biāo)準(zhǔn)篩的篩號和孔徑第一節(jié)試樣的采取與制備固體試樣加工的一般

第一節(jié)試樣的采取與制備采取與制備試樣應(yīng)注意的事項(xiàng)三、

試樣的采取與制備不僅要考慮組成，還要注意以下事項(xiàng)：(1)采取與制備試樣的現(xiàn)場和工具、設(shè)備必須干燥清潔，無油污和其他雜物，以確保試樣不受污染。(2)在過篩時(shí)，凡未通過篩孔的顆粒，絕不能丟棄，必須反復(fù)破碎或研磨，直至全部過篩，不留篩余物，以保證所制得的試樣能真實(shí)地反映被測物料的平均組成。(3)制備好的試樣應(yīng)立即裝袋或置于試樣瓶中，按要求編號，干燥，避光保存。第一節(jié)試樣的采取與制備采取與制備試樣應(yīng)注意的事

第二節(jié)試樣的分解無機(jī)物的分解方法

一、溶解法1.(1)鹽酸。它是用來分解試樣的重要強(qiáng)酸之一，能分解許多比氫更活潑的金屬，如鐵、鈷、鎳、鋁、錫、鈹、鎂、鍺、鋅、鈦、錳等。它與上述金屬發(fā)生反應(yīng)放出氫氣，并生成可溶性氯化物。鹽酸還能分解鐵、錳、鈣、鎂、鋅等的氧化物及碳酸鹽礦物。磷酸鹽、硫化物、氟化物一般都可溶于鹽酸。(2)硝酸。它既是強(qiáng)酸又具有強(qiáng)氧化性，所以硝酸溶解時(shí)兼有酸的作用及氧化作用，溶解能力強(qiáng)，而且溶解速度快。除鉑、金和某些稀有金屬外，濃硝酸幾乎能分解所有的金屬試樣，但鐵、鋁、鉻等在硝酸中由于生成氧化膜而鈍化，銻、錫、鎢則生成不溶性的酸，這些金屬不宜用硝酸溶解，幾乎所有硫化物及其礦石皆可溶于硝酸。第二節(jié)試樣的分解無機(jī)物的分解方法一、溶解法1

第二節(jié)試樣的分解(3)硫酸。稀硫酸氧化性較弱，而濃硫酸是一種相當(dāng)強(qiáng)的氧化劑，硫酸的沸點(diǎn)高(338℃)，可在高溫下[JP]分解礦石，加熱蒸發(fā)到冒出三氧化硫白煙時(shí)，可除去試樣中低沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸、氫氟酸、水及氮氧化物，并可破壞試樣中的有機(jī)物。(4)高氯酸。除K+、NH4+等少數(shù)離子的高氯酸鹽外，一般的高氯酸鹽都不易溶于水。濃、熱的高氯酸是一種強(qiáng)氧化劑，可使多種鐵合金(包括不銹鋼)溶解。(5)磷酸。熱的濃磷酸具有較強(qiáng)的分解礦物的能力。許多難溶的礦物如鉻鐵礦石、鉻尖晶石等均可用磷酸完全分解。第二節(jié)試樣的分解(3)硫酸。稀硫酸氧

第二節(jié)試樣的分解(6)氫氟酸。氫氟酸主要用于分解硅酸鹽，分解時(shí)生成揮發(fā)性的SiF4：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O在分解硅酸鹽及含硅化合物時(shí)，氫氟酸常與硫酸混合應(yīng)用。再加熱至冒白煙除去多余的氟離子，以防止氟離子對測定的干擾。氫氟酸也與硝酸同時(shí)使用，以溶解鈦、鎢、鋯(包括碳化物、氮化物、硼化物)及有關(guān)的合金鋼，這時(shí)生成了相應(yīng)的氟配合物。(7)氫氧化鈉溶液(20%~30%)。它可用來分解鋁、鋁合金及某些酸性氧化物(如Al2O3)等。分解應(yīng)在銀及聚四氟乙烯等塑料器皿中進(jìn)行。第二節(jié)試樣的分解(6)氫氟酸。氫氟酸

第二節(jié)試樣的分解熔融法2.熔融法根據(jù)所用熔劑的性質(zhì)分為酸熔融法和堿熔融法兩種。(1)酸熔融法。堿性或近中性試樣常用酸熔融法分解。常用的酸性熔劑有焦硫酸鉀(K2S2O7)或硫酸氫鉀(KHSO4)。硫酸氫鉀加熱后脫水，亦生成焦硫酸鉀：所以兩者是同一作用物，這種熔劑在300℃以上可與堿性或中性氧化物作用生成可溶性硫酸鹽。第二節(jié)試樣的分解熔融法2.熔融法根據(jù)所

第二節(jié)試樣的分解(2)堿熔融法。常用的堿性熔劑有碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、過氧化鈉或它們的混合熔劑等。酸性試樣如酸性氧化物(硅酸鹽、粘土)、酸性爐渣、酸不溶性殘?jiān)?，均可用堿熔融法分解。例如，鈾長石和重晶石的分解反應(yīng)分別為經(jīng)高溫熔融后均轉(zhuǎn)化為可溶于水和酸的化合物。第二節(jié)試樣的分解(2)堿熔融法。常用的

第二節(jié)試樣的分解半熔法3.半熔法也稱為燒結(jié)法。將試樣同熔劑在尚未熔融的高溫條件下進(jìn)行燒結(jié)，因在低于熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，可減弱熔融物對器皿的侵蝕作用。但燒結(jié)分解能否達(dá)到預(yù)期的目的，常取決于燒結(jié)的條件(熔劑及其用量、燒結(jié)溫度及時(shí)間等)和試樣的性質(zhì)。例如，水泥生料的分解常采用燒結(jié)法，此法所用熔劑Na2CO3的量一般與試樣量相等或略低，要求試樣與熔劑均要磨細(xì)且充分混合，在高溫爐中燒結(jié)3~5min。半熔法不僅比一般的熔融方法快，而且所得半熔物很容易從坩堝中脫出，并可避免鉑坩堝的損耗。又如用CaCO3和NH4Cl混合熔劑燒結(jié)法分解長石，其反應(yīng)式可表示如下：第二節(jié)試樣的分解半熔法3.半熔法也稱為

第二節(jié)試樣的分解有機(jī)物的分解方法

二、溶解法1.水是許多有機(jī)物的溶劑，如低級醇、多元酸、糖類、氨基酸、有機(jī)酸的堿金屬鹽、表面活性劑等，均可用水溶解。許多不溶于水的有機(jī)物可用有機(jī)溶劑溶解。根據(jù)相似相溶的原理，極性有機(jī)物易溶于甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑，非極性有機(jī)物易溶于CHCl3、CCl4、苯、甲苯等非極性有機(jī)溶劑。有關(guān)有機(jī)溶劑的選擇，可參考有關(guān)資料，此處不詳述。第二節(jié)試樣的分解有機(jī)物的分解方法二、溶解法1

第二節(jié)試樣的分解分解法2.欲測定有機(jī)物中的無機(jī)元素，需將試樣分解。分解試樣的方法分為濕法和干法兩種。(1)濕法。濕法常用硫酸、硝酸或混合酸，在克氏燒瓶中加熱，試樣中的有機(jī)物即被氧化成CO2和H2O，金屬元素則轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}或硝酸鹽，非金屬元素轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的陰離子。此法適合測定有機(jī)物中的金屬、硫、鹵素等元素。(2)干法。干法主要有以下兩種分解方式：一種分解方式是氧瓶燃燒。另一種分解方式是定溫灰化。第二節(jié)試樣的分解分解法2.欲測定有機(jī)物中的無機(jī)元素，

第二節(jié)試樣的分解試樣分解方法的選擇三、溶解法1.選擇試樣分解方法的一般原則如下：（1）根據(jù)試樣的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及有關(guān)性質(zhì)來選擇試樣的分解方法。（2）根據(jù)待測組分的性質(zhì)來選擇試樣的分解方法。（3）根據(jù)測定方法來選擇試樣的分解方法。（4）在試樣的分解過程中，常引進(jìn)某些陰離子或金屬離子，因此選擇分解方法時(shí)要考慮這些離子對以后的測定有無影響。第二節(jié)試樣的分解試樣分解方法的選擇三、溶解法1

第三節(jié)干擾組分的分離方法沉淀分離法一、無機(jī)沉淀劑分離法1.無機(jī)沉淀劑很多，形成沉淀的類型也很多，主要有氫氧化物沉淀分離法和硫化物沉淀分離法。（1）氫氧化物沉淀分離法。氫氧化物沉淀分離法常用的沉淀劑有氫氧化鈉、氨水、ZnO懸浮溶液、六亞甲基四胺等。一些金屬氫氧化物沉淀的pH值列在表13-2中。第三節(jié)干擾組分的分離方法沉淀分離法一、無機(jī)沉淀

第三節(jié)干擾組分的分離方法表13-2某些氫氧化物沉淀的pH值第三節(jié)干擾組分的分離方法表13-2某些氫氧化物沉

第三節(jié)干擾組分的分離方法（2）硫化物沉淀分離法。能形成硫化物沉淀的金屬離子約40余種，主要是根據(jù)金屬硫化物濃度積的大小控制[S2-]，使金屬離子相互分離。常用的沉淀劑為H2S，溶液中S2-與溶液的H＋之間存在下列平衡：因此，溶液中的[S2-]與溶液的酸度有關(guān)，控制適當(dāng)?shù)乃岫?，亦即控制了[S2-]，就可進(jìn)行硫化物沉淀分離。第三節(jié)干擾組分的分離方法（2）硫化物沉

第三節(jié)干擾組分的分離方法有機(jī)沉淀劑分離法2.

近些年來有機(jī)沉淀劑的應(yīng)用已較普遍，它的選擇性和靈敏度均較高，生成的沉淀性能也較好。沉淀分離中某些常用的有機(jī)和無機(jī)沉淀劑列于表13-3中。表中右欄為共存的元素，下加橫線者為被沉淀的元素。第三節(jié)干擾組分的分離方法有機(jī)沉淀劑分離法2.

第三節(jié)干擾組分的分離方法表13-3沉淀分離中常用的沉淀劑第三節(jié)干擾組分的分離方法表13-3沉淀分離中常用

第三節(jié)干擾組分的分離方法共沉淀分離法3.微量組分與主要組分進(jìn)行分離時(shí)，如果使主要組分形成沉淀，則由于共沉淀現(xiàn)象，微量組分損失嚴(yán)重，分離效果很差，如果使微量組分形成沉淀，則由于其濃度很小，也很難定量析出，在這種情況下可以加入其他離子同沉淀劑形成沉淀，作為載體（也稱共沉淀劑），將微量組分定量地共沉淀下來，再將沉淀溶解在少量溶劑中，就可以達(dá)到分離和富集的目的，這種方法稱為共沉淀分離法。共沉淀分離中所用的共沉淀劑，可以是無機(jī)共沉淀劑，也可以是有機(jī)共沉淀劑。共沉淀分離中常用的一些載體及被共沉淀的元素，列于表13-4中。第三節(jié)干擾組分的分離方法共沉淀分離法3.微量組分與主

第三節(jié)干擾組分的分離方法表13-4共沉淀分離中常用的一些載體第三節(jié)干擾組分的分離方法表13-4共沉淀分離中常

第三節(jié)干擾組分的分離方法液-液萃取分離法二、液-液萃取分離法是利用被分離組分在兩種互不相溶的溶劑中溶解度的不同，把被分離組分從一種液相(如水相)轉(zhuǎn)移到另一種液相(如有機(jī)相)以達(dá)到分離的方法。該法所用儀器設(shè)備簡單，操作比較方便，分離效果好，既能用于主要組分的分離，也適合于微量組分的分離和富集。如果被萃取的是有色化合物，還可以直接在有機(jī)相中比色測定。因此溶劑萃取在微量分析中有重要意義。在分析工作中，萃取操作一般用間歇法，在梨形分液漏斗中進(jìn)行，對于分配系數(shù)較小的物質(zhì)的萃取，則可以在各種不同形式的連續(xù)萃取器中進(jìn)行連續(xù)萃取。在萃取過程中，如果在被萃取離子進(jìn)入有機(jī)相的同時(shí)還有少量干擾離子亦轉(zhuǎn)入有機(jī)相時(shí)，可以采用洗滌的方法除去雜質(zhì)離子。分離以后，如果需要將被萃取的物質(zhì)再轉(zhuǎn)到水相中進(jìn)行測定，可以改變條件進(jìn)行反萃取。第三節(jié)干擾組分的分離方法液-液萃取分離法二、液

第四節(jié)測定方法的選擇原則測定的具體要求

一、首先要明確測定的目的和要求，其中主要是需要測定的組分、準(zhǔn)確度及完成測定的速度等。例如，對標(biāo)樣分析和成品分析，準(zhǔn)確度是主要的；對高純物質(zhì)中痕量組分的測定，靈敏度是主要的；而對生產(chǎn)過程中的控制分析，速度便成為主要考慮的問題。所選擇的分析方法在能滿足所要求準(zhǔn)確度的前提下測定手續(xù)愈簡便、完成測定的時(shí)間愈短愈好。第四節(jié)測定方法的選擇原則測定的具體要求一、首

第四節(jié)測定方法的選擇原則待測組分的性質(zhì)

二、了解待測組分的性質(zhì)，常有助于測定方法的選擇。例如，酸堿性物質(zhì)首先選用酸堿滴定法測定；大多數(shù)金屬離子可用EDTA配位滴定法測定；有氧化或還原性質(zhì)的物質(zhì)可選用氧化還原滴定法測定；對于堿金屬，特別是Na+具有焰色反應(yīng)，可用火焰光度法測定。第四節(jié)測定方法的選擇原則待測組分的性質(zhì)二、

第四節(jié)測定方法的選擇原則待測組分的含量范圍

三、

常量組分的測定一般用滴定分析法或重量分析法，因?yàn)檫@類分析方法的相對誤差可達(dá)千分之幾，能達(dá)到測定準(zhǔn)確度的要求。微量組分的測定應(yīng)選用靈敏度較高的儀器分析方法，其相對誤差一般在百分之幾，雖然相對誤差比較大，但已能滿足微量分析的要求。第四節(jié)測定方法的選擇原則待測組分的含量范圍三

第四節(jié)測定方法的選擇原則共存組分的影響四、在選擇分析方法時(shí)，必須考慮共存組分對測定的影響，應(yīng)盡量采用選擇性較好的分析方法。如果沒有適宜的方法，則應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆蛛x方法，在除去干擾組分之后再進(jìn)行測定。第四節(jié)測定方法的選擇原則共存組分的影響四、在選

第四節(jié)測定方法的選擇原則

實(shí)驗(yàn)室的條件

五、選擇分析方法應(yīng)盡可能地使用新的分析技術(shù)及方法，但還要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體設(shè)備條件、特效試劑的有無、標(biāo)準(zhǔn)試樣的具備情況、儀器靈敏度的高低以及操作人員的技術(shù)素質(zhì)等，綜合加以考慮。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的分析方法及測試儀器不斷出現(xiàn)，但各種方法均有其特點(diǎn)和不足之處，完美無缺的適用于任何試樣、任何組分的測定方法是不存在的，因此必須根據(jù)分析試樣的組成、待測組分的性質(zhì)和含量、測定的具體要求、共存組分的干擾、本單位實(shí)驗(yàn)室的具體條件等，綜合地予以考慮，以期選擇一個(gè)較為適宜、切實(shí)可行的分析方法，進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。第四節(jié)測定方法的選擇原則實(shí)驗(yàn)室的條件五、選

第五節(jié)試樣分析示例試樣的分解一、根據(jù)試樣中SiO2含量多少的不同，可采用兩種不同的方法分解試樣，若SiO2含量低，可用酸溶法；若SiO2含量高，則采用堿熔法。酸溶法常用HCl或HF＋H2SO4作溶劑，后者對SiO2的測定，必須另取試樣進(jìn)行。堿熔法常用Na2CO3或Na2CO3+K2CO3作熔劑，如果試樣中含有還原性組分（如黃鐵礦、鉻鐵礦）時(shí)，則于熔劑中加一些Na2O2，以鐵坩堝分解試樣。熔樣先于低溫熔化，然后升高溫度（不要超過600℃，以免損壞坩堝），至試樣完全分解（一般約需20min），放涼，用熱水浸取熔塊，加HCl酸化，配制成一定體積的溶液。第五節(jié)試樣分析示例試樣的分解一、

第五節(jié)試樣分析示例SiO2的測定

二、沉淀重量法1.試樣經(jīng)堿熔法分解后，SiO2轉(zhuǎn)變成硅酸鹽，加HCl后形成含有大量水分的無定形硅酸沉淀。為了使硅酸沉淀完全并脫去所含水分，可以在水浴上蒸發(fā)至近干，加入HCl蒸發(fā)至濕鹽狀，再加入HCl和動物膠使硅酸凝聚。于60～70℃保溫10min以后，加水溶解其他可溶性鹽類，用快速濾紙，濾紙?jiān)诼┒飞箱伜弥?，再傾入少許紙漿，然后過濾、洗滌。濾液留作測定其他組分用；沉淀灼燒至恒重，即得SiO2的質(zhì)量，以計(jì)算SiO2的百分含量。第五節(jié)試樣分析示例SiO2的測定二、沉淀重量

第五節(jié)試樣分析示例酸堿滴定法2.試樣分解后，SiO2轉(zhuǎn)化成可溶性的硅酸鹽，在硝酸介質(zhì)中，加入KF和KCl，則生成硅氟酸鉀（K2SiF6）沉淀：因?yàn)槌恋淼娜芙舛容^大，所以應(yīng)加入固體KCl至飽和，以降低沉淀的溶解度。在過濾、洗滌過程中，為避免沉淀的溶解損失，采用KCl-C2H5OH溶液及酚酞指示劑，用NaOH中和游離酸至酚酞變紅。加入沸水使沉淀水解：用標(biāo)準(zhǔn)NaOH溶液滴定水解產(chǎn)生的HF，計(jì)算SiO2的百分含量。第五節(jié)試樣分析示例酸堿滴定法2.試樣分

第五節(jié)試樣分析示例Fe2O3、Al2O3、TiO3的測定

三、Fe2O3的測定1.鐵含量低時(shí)，采用分光光度法測定，含量高時(shí)則用滴定分析法測定。（1）分光光度法。在pH值為8～11的氨性溶液中，F(xiàn)e3+與磺基水楊酸生成紅色配合物，即可用分光光度分析法測定。（2）滴定分析法。鐵含量高時(shí)，一般采用配位滴定法，在控制pH值為1～1.7的條件下，以磺基水楊酸作指示劑，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淡黃色即為終點(diǎn)，根據(jù)EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的用量計(jì)算Fe2O3的含量。滴定后的溶液備測Al2O3、TiO3之用。第五節(jié)試樣分析示例Fe2O3、Al2O3、Ti

第五節(jié)試樣分析示例Al2O3、TiO3的測定2.（1）滴定分析法。將滴定Fe3+后的溶液，用氨水調(diào)節(jié)pH值為4左右，加入HAc-NaAc緩沖溶液和過量的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，加熱促使Al3+反應(yīng)完全，再用CuSO4標(biāo)準(zhǔn)溶液返滴定剩余的EDTA，用PAN作指示劑，滴定至溶液呈紫紅色即為終點(diǎn)，以測出Al3+、Ti4+的總量。（2）分光度法測定TiO2。在5%～10%的硫酸介質(zhì)中，Ti4+與H2O2作用生成黃色配合物，可用分光光度法測定。第五節(jié)試樣分析示例Al2O3、TiO3的測定2.

第五節(jié)試樣分析示例

CaO、MgO的測定

四、分離的濾液即可用來測定CaO和MgO的含量。一般采用配位滴定法，已在配位滴定法一章中介紹，不再重復(fù)。上述分析過程如圖13-1所示。第五節(jié)試樣分析示例CaO、MgO的測定四、分離

第五節(jié)試樣分析示例圖13-1硅酸鹽系統(tǒng)分析圖第五節(jié)試樣分析示例圖13-1硅酸鹽系統(tǒng)分析圖謝謝觀看！謝謝觀看！分析化學(xué)分析化學(xué)

第十三章物質(zhì)分析的基本思路和方法第二節(jié)試樣的分解第一節(jié)試樣的采取與制備第四節(jié)測定方法的選擇原則第三節(jié)干擾組分的分離方法第五節(jié)試樣分析示例第十三章物質(zhì)分析的基本思路和方法第二節(jié)試樣的分解第一

第一節(jié)試樣的采取與制備組成分布比較均勻的試樣采取一、對金屬試樣、水樣、液態(tài)與氣態(tài)試樣，以及一些組成較為均勻的化工產(chǎn)品等，取樣比較簡單，任意取一部分或稍加攪勻后取一部分即成為具有代表性的試樣，但即使如此，還應(yīng)根據(jù)試樣的性質(zhì)，力求避免可能產(chǎn)生不均勻性的一些因素。例如，金屬的組成分布通常是均勻的，對鋼片試樣剪取一部分即可，但對鋼錠和鑄鐵來講，由于表面和內(nèi)部的凝固時(shí)間不一樣，它們的成分可能不完全一致，所以往往要在不同部位、不同深度進(jìn)行多孔取樣，然后混合均勻作為分析試樣。第一節(jié)試樣的采取與制備組成分布比較均勻的試樣采

第一節(jié)試樣的采取與制備組成分布不均勻的試樣采取二、礦石、煤炭、土壤等是一些顆粒大小不一、成分混雜不齊、組成不均勻的試樣，選取具有代表性的均勻試樣是一項(xiàng)較為復(fù)雜的操作。為了使采取的試樣具有代表性，必須按一定的程序，自物料的各個(gè)不同部位，取出一定數(shù)量大小不同的顆粒，取出的份數(shù)越多，則試樣的組成與所分析物料的平均組成越趨于接近。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，平均試樣采取量與試樣的均勻度、粒度、易破碎度有關(guān)，可按下述采樣公式估算：Q=Kd2式中，Q為采取平均試樣的最低質(zhì)量（kg）；d為試樣中最大顆粒的直徑（mm）；K是表征物料特性的縮分系數(shù)，可由實(shí)驗(yàn)求得，如均勻鐵礦K的取值范圍是0.02~0.3，不均勻鐵礦K的取值范圍是0.5~2.0，煤礦K的取值范圍是0.3~0.5。第一節(jié)試樣的采取與制備組成分布不均勻的試樣采取

第一節(jié)試樣的采取與制備固體試樣加工的一般程序是：先用顎式破碎機(jī)或球磨機(jī)進(jìn)行粗碎，使試樣能通過4～6目篩；再用盤式破碎機(jī)進(jìn)行中碎，使試樣能過20目篩；然后再經(jīng)過細(xì)磨至所需的粒度。不同性質(zhì)的試樣要求磨細(xì)的程度不同，一般要求分析試樣能過100～200目篩。我國標(biāo)準(zhǔn)篩的篩號與相應(yīng)的孔徑見表13-1。表13-1標(biāo)準(zhǔn)篩的篩號和孔徑第一節(jié)試樣的采取與制備固體試樣加工的一般

第一節(jié)試樣的采取與制備采取與制備試樣應(yīng)注意的事項(xiàng)三、

試樣的采取與制備不僅要考慮組成，還要注意以下事項(xiàng)：(1)采取與制備試樣的現(xiàn)場和工具、設(shè)備必須干燥清潔，無油污和其他雜物，以確保試樣不受污染。(2)在過篩時(shí)，凡未通過篩孔的顆粒，絕不能丟棄，必須反復(fù)破碎或研磨，直至全部過篩，不留篩余物，以保證所制得的試樣能真實(shí)地反映被測物料的平均組成。(3)制備好的試樣應(yīng)立即裝袋或置于試樣瓶中，按要求編號，干燥，避光保存。第一節(jié)試樣的采取與制備采取與制備試樣應(yīng)注意的事

第二節(jié)試樣的分解無機(jī)物的分解方法

一、溶解法1.(1)鹽酸。它是用來分解試樣的重要強(qiáng)酸之一，能分解許多比氫更活潑的金屬，如鐵、鈷、鎳、鋁、錫、鈹、鎂、鍺、鋅、鈦、錳等。它與上述金屬發(fā)生反應(yīng)放出氫氣，并生成可溶性氯化物。鹽酸還能分解鐵、錳、鈣、鎂、鋅等的氧化物及碳酸鹽礦物。磷酸鹽、硫化物、氟化物一般都可溶于鹽酸。(2)硝酸。它既是強(qiáng)酸又具有強(qiáng)氧化性，所以硝酸溶解時(shí)兼有酸的作用及氧化作用，溶解能力強(qiáng)，而且溶解速度快。除鉑、金和某些稀有金屬外，濃硝酸幾乎能分解所有的金屬試樣，但鐵、鋁、鉻等在硝酸中由于生成氧化膜而鈍化，銻、錫、鎢則生成不溶性的酸，這些金屬不宜用硝酸溶解，幾乎所有硫化物及其礦石皆可溶于硝酸。第二節(jié)試樣的分解無機(jī)物的分解方法一、溶解法1

第二節(jié)試樣的分解(3)硫酸。稀硫酸氧化性較弱，而濃硫酸是一種相當(dāng)強(qiáng)的氧化劑，硫酸的沸點(diǎn)高(338℃)，可在高溫下[JP]分解礦石，加熱蒸發(fā)到冒出三氧化硫白煙時(shí)，可除去試樣中低沸點(diǎn)的鹽酸、硝酸、氫氟酸、水及氮氧化物，并可破壞試樣中的有機(jī)物。(4)高氯酸。除K+、NH4+等少數(shù)離子的高氯酸鹽外，一般的高氯酸鹽都不易溶于水。濃、熱的高氯酸是一種強(qiáng)氧化劑，可使多種鐵合金(包括不銹鋼)溶解。(5)磷酸。熱的濃磷酸具有較強(qiáng)的分解礦物的能力。許多難溶的礦物如鉻鐵礦石、鉻尖晶石等均可用磷酸完全分解。第二節(jié)試樣的分解(3)硫酸。稀硫酸氧

第二節(jié)試樣的分解(6)氫氟酸。氫氟酸主要用于分解硅酸鹽，分解時(shí)生成揮發(fā)性的SiF4：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O在分解硅酸鹽及含硅化合物時(shí)，氫氟酸常與硫酸混合應(yīng)用。再加熱至冒白煙除去多余的氟離子，以防止氟離子對測定的干擾。氫氟酸也與硝酸同時(shí)使用，以溶解鈦、鎢、鋯(包括碳化物、氮化物、硼化物)及有關(guān)的合金鋼，這時(shí)生成了相應(yīng)的氟配合物。(7)氫氧化鈉溶液(20%~30%)。它可用來分解鋁、鋁合金及某些酸性氧化物(如Al2O3)等。分解應(yīng)在銀及聚四氟乙烯等塑料器皿中進(jìn)行。第二節(jié)試樣的分解(6)氫氟酸。氫氟酸

第二節(jié)試樣的分解熔融法2.熔融法根據(jù)所用熔劑的性質(zhì)分為酸熔融法和堿熔融法兩種。(1)酸熔融法。堿性或近中性試樣常用酸熔融法分解。常用的酸性熔劑有焦硫酸鉀(K2S2O7)或硫酸氫鉀(KHSO4)。硫酸氫鉀加熱后脫水，亦生成焦硫酸鉀：所以兩者是同一作用物，這種熔劑在300℃以上可與堿性或中性氧化物作用生成可溶性硫酸鹽。第二節(jié)試樣的分解熔融法2.熔融法根據(jù)所

第二節(jié)試樣的分解(2)堿熔融法。常用的堿性熔劑有碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、過氧化鈉或它們的混合熔劑等。酸性試樣如酸性氧化物(硅酸鹽、粘土)、酸性爐渣、酸不溶性殘?jiān)?，均可用堿熔融法分解。例如，鈾長石和重晶石的分解反應(yīng)分別為經(jīng)高溫熔融后均轉(zhuǎn)化為可溶于水和酸的化合物。第二節(jié)試樣的分解(2)堿熔融法。常用的

第二節(jié)試樣的分解半熔法3.半熔法也稱為燒結(jié)法。將試樣同熔劑在尚未熔融的高溫條件下進(jìn)行燒結(jié)，因在低于熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行反應(yīng)，可減弱熔融物對器皿的侵蝕作用。但燒結(jié)分解能否達(dá)到預(yù)期的目的，常取決于燒結(jié)的條件(熔劑及其用量、燒結(jié)溫度及時(shí)間等)和試樣的性質(zhì)。例如，水泥生料的分解常采用燒結(jié)法，此法所用熔劑Na2CO3的量一般與試樣量相等或略低，要求試樣與熔劑均要磨細(xì)且充分混合，在高溫爐中燒結(jié)3~5min。半熔法不僅比一般的熔融方法快，而且所得半熔物很容易從坩堝中脫出，并可避免鉑坩堝的損耗。又如用CaCO3和NH4Cl混合熔劑燒結(jié)法分解長石，其反應(yīng)式可表示如下：第二節(jié)試樣的分解半熔法3.半熔法也稱為

第二節(jié)試樣的分解有機(jī)物的分解方法

二、溶解法1.水是許多有機(jī)物的溶劑，如低級醇、多元酸、糖類、氨基酸、有機(jī)酸的堿金屬鹽、表面活性劑等，均可用水溶解。許多不溶于水的有機(jī)物可用有機(jī)溶劑溶解。根據(jù)相似相溶的原理，極性有機(jī)物易溶于甲醇、乙醇等有機(jī)溶劑，非極性有機(jī)物易溶于CHCl3、CCl4、苯、甲苯等非極性有機(jī)溶劑。有關(guān)有機(jī)溶劑的選擇，可參考有關(guān)資料，此處不詳述。第二節(jié)試樣的分解有機(jī)物的分解方法二、溶解法1

第二節(jié)試樣的分解分解法2.欲測定有機(jī)物中的無機(jī)元素，需將試樣分解。分解試樣的方法分為濕法和干法兩種。(1)濕法。濕法常用硫酸、硝酸或混合酸，在克氏燒瓶中加熱，試樣中的有機(jī)物即被氧化成CO2和H2O，金屬元素則轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}或硝酸鹽，非金屬元素轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的陰離子。此法適合測定有機(jī)物中的金屬、硫、鹵素等元素。(2)干法。干法主要有以下兩種分解方式：一種分解方式是氧瓶燃燒。另一種分解方式是定溫灰化。第二節(jié)試樣的分解分解法2.欲測定有機(jī)物中的無機(jī)元素，

第二節(jié)試樣的分解試樣分解方法的選擇三、溶解法1.選擇試樣分解方法的一般原則如下：（1）根據(jù)試樣的化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)及有關(guān)性質(zhì)來選擇試樣的分解方法。（2）根據(jù)待測組分的性質(zhì)來選擇試樣的分解方法。（3）根據(jù)測定方法來選擇試樣的分解方法。（4）在試樣的分解過程中，常引進(jìn)某些陰離子或金屬離子，因此選擇分解方法時(shí)要考慮這些離子對以后的測定有無影響。第二節(jié)試樣的分解試樣分解方法的選擇三、溶解法1

第三節(jié)干擾組分的分離方法沉淀分離法一、無機(jī)沉淀劑分離法1.無機(jī)沉淀劑很多，形成沉淀的類型也很多，主要有氫氧化物沉淀分離法和硫化物沉淀分離法。（1）氫氧化物沉淀分離法。氫氧化物沉淀分離法常用的沉淀劑有氫氧化鈉、氨水、ZnO懸浮溶液、六亞甲基四胺等。一些金屬氫氧化物沉淀的pH值列在表13-2中。第三節(jié)干擾組分的分離方法沉淀分離法一、無機(jī)沉淀

第三節(jié)干擾組分的分離方法表13-2某些氫氧化物沉淀的pH值第三節(jié)干擾組分的分離方法表13-2某些氫氧化物沉

第三節(jié)干擾組分的分離方法（2）硫化物沉淀分離法。能形成硫化物沉淀的金屬離子約40余種，主要是根據(jù)金屬硫化物濃度積的大小控制[S2-]，使金屬離子相互分離。常用的沉淀劑為H2S，溶液中S2-與溶液的H＋之間存在下列平衡：因此，溶液中的[S2-]與溶液的酸度有關(guān)，控制適當(dāng)?shù)乃岫?，亦即控制了[S2-]，就可進(jìn)行硫化物沉淀分離。第三節(jié)干擾組分的分離方法（2）硫化物沉

第三節(jié)干擾組分的分離方法有機(jī)沉淀劑分離法2.

近些年來有機(jī)沉淀劑的應(yīng)用已較普遍，它的選擇性和靈敏度均較高，生成的沉淀性能也較好。沉淀分離中某些常用的有機(jī)和無機(jī)沉淀劑列于表13-3中。表中右欄為共存的元素，下加橫線者為被沉淀的元素。第三節(jié)干擾組分的分離方法有機(jī)沉淀劑分離法2.

第三節(jié)干擾組分的分離方法表13-3沉淀分離中常用的沉淀劑第三節(jié)干擾組分的分離方法表13-3沉淀分離中常用

第三節(jié)干擾組分的分離方法共沉淀分離法3.微量組分與主要組分進(jìn)行分離時(shí)，如果使主要組分形成沉淀，則由于共沉淀現(xiàn)象，微量組分損失嚴(yán)重，分離效果很差，如果使微量組分形成沉淀，則由于其濃度很小，也很難定量析出，在這種情況下可以加入其他離子同沉淀劑形成沉淀，作為載體（也稱共沉淀劑），將微量組分定量地共沉淀下來，再將沉淀溶解在少量溶劑中，就可以達(dá)到分離和富集的目的，這種方法稱為共沉淀分離法。共沉淀分離中所用的共沉淀劑，可以是無機(jī)共沉淀劑，也可以是有機(jī)共沉淀劑。共沉淀分離中常用的一些載體及被共沉淀的元素，列于表13-4中。第三節(jié)干擾組分的分離方法共沉淀分離法3.微量組分與主

第三節(jié)干擾組分的分離方法表13-4共沉淀分離中常用的一些載體第三節(jié)干擾組分的分離方法表13-4共沉淀分離中常

第三節(jié)干擾組分的分離方法液-液萃取分離法二、液-液萃取分離法是利用被分離組分在兩種互不相溶的溶劑中溶解度的不同，把被分離組分從一種液相(如水相)轉(zhuǎn)移到另一種液相(如有機(jī)相)以達(dá)到分離的方法。該法所用儀器設(shè)備簡單，操作比較方便，分離效果好，既能用于主要組分的分離，也適合于微量組分的分離和富集。如果被萃取的是有色化合物，還可以直接在有機(jī)相中比色測定。因此溶劑萃取在微量分析中有重要意義。在分析工作中，萃取操作一般用間歇法，在梨形分液漏斗中進(jìn)行，對于分配系數(shù)較小的物質(zhì)的萃取，則可以在各種不同形式的連續(xù)萃取器中進(jìn)行連續(xù)萃取。在萃取過程中，如果在被萃取離子進(jìn)入有機(jī)相的同時(shí)還有少量干擾離子亦轉(zhuǎn)入有機(jī)相時(shí)，可以采用洗滌的方法除去雜質(zhì)離子。分離以后，如果需要將被萃取的物質(zhì)再轉(zhuǎn)到水相中進(jìn)行測定，可以改變條件進(jìn)行反萃取。第三節(jié)干擾組分的分離方法液-液萃取分離法二、液

第四節(jié)測定方法的選擇原則測定的具體要求

一、首先要明確測定的目的和要求，其中主要是需要測定的組分、準(zhǔn)確度及完成測定的速度等。例如，對標(biāo)樣分析和成品分析，準(zhǔn)確度是主要的；對高純物質(zhì)中痕量組分的測定，靈敏度是主要的；而對生產(chǎn)過程中的控制分析，速度便成為主要考慮的問題。所選擇的分析方法在能滿足所要求準(zhǔn)確度的前提下測定手續(xù)愈簡便、完成測定的時(shí)間愈短愈好。第四節(jié)測定方法的選擇原則測定的具體要求一、首

第四節(jié)測定方法的選擇原則待測組分的性質(zhì)

二、了解待測組分的性質(zhì)，常有助于測定方法的選擇。例如，酸堿性物質(zhì)首先選用酸堿滴定法測定；大多數(shù)金屬離子可用EDTA配位滴定法測定；有氧化或還原性質(zhì)的物質(zhì)可選用氧化還原滴定法測定；對于堿金屬，特別是Na+具有焰色反應(yīng)，可用火焰光度法測定。第四節(jié)測定方法的選擇原則待測組分的性質(zhì)二、

第四節(jié)測定方法的選擇原則待測組分的含量范圍

三、

常量組分的測定一般用滴定分析法或重量分析法，因?yàn)檫@類分析方法的相對誤差可達(dá)千分之幾，能達(dá)到測定準(zhǔn)確度的要求。微量組分的測定應(yīng)選用靈敏度較高的儀器分析方法，其相對誤差一般在百分之幾，雖然相對誤差比較大，但已能滿足微量分析的要求。第四節(jié)測定方法的選擇原則待測組分的含量范圍三

第四節(jié)測定方法的選擇原則共存組分的影響四、在選擇分析方法時(shí)，必須考慮共存組分對測定的影響，應(yīng)盡量采用選擇性較好的分析方法。如果沒有適宜的方法，則應(yīng)采取適當(dāng)?shù)姆蛛x方法，在除去干擾組分之后再進(jìn)行測定。第四節(jié)測定方法的選擇原則共存組分的影響四、在選

第四節(jié)測定方法的選擇原則

實(shí)驗(yàn)室的條件

五、選擇分析方法應(yīng)盡可能地使用新的分析技術(shù)及方法，但還要根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的具體設(shè)備條件、特效試劑的有無、標(biāo)準(zhǔn)試樣的具備情況、儀器靈敏度的高低以及操作人員的技術(shù)素質(zhì)等，綜合加以考慮。隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新的分析方法及測試儀器不斷出現(xiàn)，但各種方法均有其特點(diǎn)和不足之處，完美無缺的適用于任何試樣、任何組分的測定方法是不存在的，因此必須根據(jù)分析試樣的組成、待測組分的性質(zhì)和含量、測定的具體要求、共存組分的干擾、本單位實(shí)驗(yàn)室的具體條件等，綜合地予以考慮，以期選擇一個(gè)較為適宜、切實(shí)可行的分析方法，進(jìn)行準(zhǔn)確的測定。第四節(jié)測定方法的選擇原則實(shí)驗(yàn)室的條件五、選

第五節(jié)試樣分析示例試樣的分解一、根據(jù)試樣中SiO2含量多少的不同，可采用兩種不同的方法分解試樣，若SiO2含量低，可用酸溶法；若SiO2含量高，則采用堿熔法。酸溶法常用HCl或HF＋H2SO4作溶劑，后者對Si