分析化學(xué)定量分析中的一般步驟

分析化學(xué)定量分析中的一般步驟第一頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日定量分析的一般步驟：取樣試樣預(yù)處理測(cè)定數(shù)據(jù)處理結(jié)果表示第二頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日§10.1試樣的采取和制備取樣是定量分析中的第一步；取樣的基本原則：具有代表性；取樣的基本步驟：

(1)收集粗樣(原始試樣)；

(2)將每份粗樣混合或粉碎、縮分，減少至適合分析所需的數(shù)量；

(3)制成符合分析用的試樣。

取樣的基本原則第三頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

正確取樣應(yīng)滿足以下要求：1.大批試樣(總體)中所有組成部分都有同等的被采集的幾率；2.根據(jù)給定的準(zhǔn)確度，采取有次序的或隨機(jī)的取樣，使取樣費(fèi)用盡可能低；3.將n個(gè)單元的試樣徹底混合后，再分成若干份，每份分析一次。第四頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日隨機(jī)抽取了10個(gè)樣品，三種分析方案：測(cè)定十次混合后取1/10分析一次混合各測(cè)一次方案一方案二方案三√

方案一、方案三所得結(jié)果的精密度相當(dāng)；但后者的測(cè)定次數(shù)僅是前者的3/10。第五頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

取樣操作方法1.組成比較均勻的物料

氣體、液體及某些固體氣體：直接取樣或濃縮取樣；液體：在小容器中時(shí)，搖勻后取樣；在大容器中時(shí)，上、中、下分別取樣，混合；固體：隨機(jī)取樣；大氣、湖海取樣(分布不均勻)：布點(diǎn)取樣；第六頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日2.

組成很不均勻的物料

礦石、煤炭、土壤等：大小、硬度、組成均有較大差異。堆積時(shí)，大小分布不均，圖中結(jié)點(diǎn)取樣。

大量個(gè)體包裝：統(tǒng)計(jì)取樣；平均試樣采取量Q（kg）與試樣的均勻度、粒度、易破碎度有關(guān)，可按切喬特采樣公式估算：Q=K·d2d:試樣中最大顆粒的直徑，mm；K：表征物料特性的縮分系數(shù)；均勻鐵礦石：K=0.02~0.3;不均勻：K=0.5~2.0;煤碳：K=0.3~0.5。.....第七頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日固體試樣取樣的一般程序縮分：四分法1、粗碎篩分(4~6號(hào))2、中碎篩分(20號(hào))3、細(xì)磨100-200號(hào)分析試樣100－300g縮分縮分縮分1號(hào)(分析)2號(hào)(備查)第八頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

濕存水的處理

濕存水：試樣表面及孔隙中吸附的空氣中的水。受粒度大小和放置時(shí)間影響。

干基：去除濕存水后試樣的質(zhì)量。試樣中各組分的相對(duì)含量通常用干基表示。試樣通常需要干燥至恒重。

熱穩(wěn)定性樣品：烘干

易受熱分解試樣的干燥：真空干燥至恒重；第九頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日例題：

稱取10.000g工業(yè)用煤試樣，于100~105℃烘1h后，稱得其質(zhì)量為9.460g,此煤樣含濕存水為多少？如另取一份試樣測(cè)得含硫量為1.20%，用干基表示的含硫量為多少？解：第十頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日§10.2試樣的分解1.對(duì)分解方法的要求

(1)分解完全、分解速度快；

(2)分離測(cè)定容易；

(3)不導(dǎo)致試樣中待測(cè)組分損失或沾污；

(4)無(wú)污染或污染小。2.常用分解方法

濕法(溶解法)：用酸或堿溶液分解試樣；

干法(熔融法)：用固體堿或酸性物質(zhì)熔融分解。

特殊分解方法：氧瓶法、鈉解、微波溶解等。第十一頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日3.濕法分解中的溶劑選擇原則

(1)能溶于水的用水作溶劑；

(2)不溶于水的酸性物質(zhì)采用堿性溶劑，堿性試樣采用酸性溶劑；

(3)還原性試樣采用氧化性溶劑，氧化性試樣采用還原性溶劑；第十二頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

無(wú)機(jī)物的分解

1.溶解法第十三頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日第十四頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日2.熔融法（熔劑與樣品在高溫下反應(yīng)）(1)酸熔法常用熔劑：焦硫酸鹽(K2S2O7);硫酸氫鉀(KHSO4)適用對(duì)象：難溶于酸的堿性或中性氧化物、礦石；剛玉(Al2O3)；金紅石(TiO2)等；TiO2+K2S2O7=Ti(SO4)2(可溶性)+2K2SO4

a.在瓷坩堝中進(jìn)行；b.冷卻后用稀硫酸萃取。KHF2可用來(lái)分解稀土和釷的礦物。第十五頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日(2)堿融法

常用熔劑：Na2CO3、K2CO3、NaOH、KOH、Na2O2等Na2CO3、K2CO3分解：硅酸鹽、酸性爐渣等；NaOH、KOH分解：硅酸鹽、鋁土礦、粘土等

NaAlSi3O8+3Na2CO3=NaAlO2+3Na2SiO3+CO2BaSO4+Na2CO3=Ba2CO3+Ba2SO4

混合熔劑：

Na2CO3和K2CO3(1:1)，可降低熔融溫度注意選擇合適的坩堝。第十六頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日3.半熔法(燒結(jié)法)

將試樣和熔劑在低于熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行反應(yīng)；避免侵蝕器皿；時(shí)間長(zhǎng)用CaCO3+NH4Cl可分解硅酸鹽，可水測(cè)定其中的K+、Na+。例分解甲長(zhǎng)石：

KAlSi3O8+6Ca2CO3+NH4Cl=6CaSiO3+Al2O3+2KCl+6CO2+2NH3+H2O

燒結(jié)溫度750~800℃；粉末產(chǎn)物，可水浸后測(cè)K+。第十七頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日

有機(jī)物的分解

1.溶解法

(1)“相似相溶”原則；

(2)酚、有機(jī)酸溶于乙二胺、丁胺等堿性溶劑；

(3)

有機(jī)堿、生物堿易溶于甲酸、乙酸等酸性溶劑；

(4)高聚物：表14-2

第十八頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日2.分解法

分解后，進(jìn)行無(wú)機(jī)元素測(cè)定；濕法和干法；(1)濕法有機(jī)試樣硫酸或硝酸或混合酸CO2+H2O硝酸鹽或硫酸鹽陰離子金屬元素C、H非金屬元素第十九頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日(2)干法氧瓶燃燒法：有機(jī)物中鹵素、硫、磷、硼等元素測(cè)定及部分金屬Hg、Zn、Mg、Co、Ni測(cè)定定溫灰化法：在坩堝中加熱(500～550℃)分解，灰化常用于有機(jī)物和生物試樣中的無(wú)機(jī)元素銻、鉻、鐵、鉬、鍶、鋅等；低溫灰化：高頻電激發(fā)的氧氣通過(guò)試樣，150℃灰化；

第二十頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日§10.3測(cè)定方法的選擇

需要綜合考慮各種指標(biāo)，選擇合理的分析方法；

理想的分析方法：靈敏度高、檢出限低、準(zhǔn)確度高、操作簡(jiǎn)便。選擇測(cè)定方法應(yīng)考慮的問(wèn)題：1.測(cè)定的具體要求

目的、要求(準(zhǔn)確度、精密度)、試樣性質(zhì)等2.待測(cè)組分的測(cè)量范圍

常量、微量、痕量、超痕量、分子水平第二十一頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日3.待測(cè)組分的性質(zhì)

存在形式、穩(wěn)定性、毒性等4.共存組分的影響

干擾大小、掩蔽、分離等5.實(shí)驗(yàn)室條件

試劑、儀器精度、去離子水規(guī)格、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境6.文獻(xiàn)資料利用

標(biāo)準(zhǔn)方法、研究方法，方法評(píng)價(jià)指標(biāo)第二十二頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日物質(zhì)物質(zhì)的性質(zhì)組分的含量干擾情況分析方法準(zhǔn)確度靈敏度選擇性適用范圍成本時(shí)間人力設(shè)備消耗品分析方法用戶對(duì)分析結(jié)果的要求和對(duì)分析費(fèi)用的承受度用戶測(cè)定方法的選擇第二十三頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日化學(xué)分析法

chemicalanalysis以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的分析方法待測(cè)物Analyte+試劑Reagent

產(chǎn)物Product重量分析法gravimetry容量分析法（滴定分析法）volumetry,titrimetry第二十四頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日化學(xué)分析法可溶性鋇鹽中鋇含量的測(cè)定(重量法）：溶樣稀H2SO4BaSO4過(guò)濾洗滌灼燒計(jì)算Ba%Fe3+還原劑Fe2+K2Cr2O7VC稱樣硫-磷混酸溶樣mSFe3+mp稱樣HClmS稱重mp鐵礦中鐵含量的測(cè)定（滴定分析法）：第二十五頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日儀器分析法instrumentalanalysis

依據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)及物理化學(xué)性質(zhì)建立起來(lái)的分析方法，通常使用特殊的儀器。

光學(xué)分析法spectralanalysis

電化學(xué)分析法electroanalysis

色譜分離分析法chromatography等等例：分光光度法測(cè)定微量鐵（物理化學(xué)方法，physicochemicalmethod）。332+桔紅色max鄰二氮菲第二十六頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日化學(xué)分析與儀器分析方法比較項(xiàng)目化學(xué)分析法（經(jīng)典分析法）儀器分析法（現(xiàn)代分析法）物質(zhì)性質(zhì)化學(xué)性質(zhì)物理、物理化學(xué)性質(zhì)測(cè)量參數(shù)體積、重量吸光度、電位、發(fā)射強(qiáng)度等等誤差0.1%~0.2%1%~2%或更高組分含量1%~100%

<1%~單分子、單原子理論基礎(chǔ)化學(xué)、物理化學(xué)（溶液四大平衡）化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、電子學(xué)、生物、等等解決問(wèn)題定性、定量定性、定量、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、能態(tài)、動(dòng)力學(xué)等全面的信息第二十七頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日例：石灰石中鈣的測(cè)定常量成分(>1%)，采用化學(xué)分析法（滴定分析法）石灰石中微量鐵的測(cè)定微量成分(<1%)，可采用分光光度法。第二十八頁(yè)，共三十一頁(yè)，2022年，8月28日要保證分析結(jié)果的準(zhǔn)確度：一是要采取系列減小誤差的措施，對(duì)整個(gè)分析過(guò)程進(jìn)行質(zhì)量控制；二是要采用有效方法對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)分析過(guò)程中的問(wèn)題，確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。分析結(jié)果的評(píng)價(jià)：對(duì)分析結(jié)果是否可取作出判斷。方法：重復(fù)測(cè)定——偶然誤差；對(duì)