定量分析的一般步驟

定量分析的一般步驟第一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日基本內(nèi)容和重點要求掌握分析試樣的制備方法及要求；了解試樣的分解方法及要求；掌握測定方法選擇原則；融會貫通掌握實際樣品測定方法及相關(guān)計算。返回第二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日第十三章定量分析的一般步驟§13-1試樣的采取和制備§13-2試樣的分解§13-3測定方法的選擇§13-4分析結(jié)果準(zhǔn)確度的保證和評價返回第三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日§13-1試樣的采取和制備一、定量分析的一般步驟二、取樣的步驟三、取樣的基本原則四、取樣操作方法五、濕存水的處理返回第四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日一、定量分析的一般步驟返回取樣與制樣試樣的分解分離與富集測定數(shù)據(jù)處理第五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日實例:石灰石及方解石石灰石主要化學(xué)成分：CaCO3理論組成：CaO%：56.04CO2%：43.96實際樣品組成范圍及常規(guī)測定方法：SiO2%：0.2~10%(化學(xué)分析法）Fe2O3%：0.1~2%（化學(xué)分析法或儀器分析法）Al2O3%：0.2~2.5%（化學(xué)分析法或儀器分析法）CaO%：45~53%（化學(xué)分析法）MgO%：0.1~2.5%（化學(xué)分析法）R2O%：微量~2.0%（儀器分析法）返回第六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日二、取樣的步驟必須具有代表性，樣品的組成要與被采樣的原始物質(zhì)的組成一樣。取樣大致分三步：收集粗樣（原始試樣）；將每份粗樣混合和粉碎、縮分，減少至適合分析所需的數(shù)量；制成符合分析用的樣品。返回第七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日三、取樣的基本原則正確取樣應(yīng)滿足要求：大批試樣（總體）中所有組成部分都有同等的被采集的幾率；根據(jù)給定的準(zhǔn)確度，采取有次序的和隨機(jī)的取樣，使取樣的費用盡可能低；將n個取樣單元（如車、船、袋等）的試樣徹底混合后，再分成若干份，每份分析一次，這樣比采用分別分析幾個取樣單元的辦法更優(yōu)化。返回第八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日四、取樣操作方法組成比較均勻的物料組成很不均勻的物料返回第九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日1.組成比較均勻的物料包括氣體、液體和某些固體，取樣單元可以較小，如：對于大氣樣品，根據(jù)被測組分在空氣中存在狀態(tài)、濃度，以及測定方法的靈敏度，可用直接法或濃縮法取樣；對于水樣，需根據(jù)情況確定取樣面、取樣點、取樣方法；返回第十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日對于較均勻的粉狀固體或液體，分裝在數(shù)量較大的小容器內(nèi)，可從總體中按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定隨機(jī)地抽取部分容器，再采取部分試樣混勻即可；對于金屬制品如板材和線材等，由于經(jīng)過高溫熔煉組成一般較均勻，可將許多板（線）對齊橫切削一定數(shù)量的試樣。返回第十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日2.組成很不均勻的物料顆粒大小不等，硬度相差大，組成不均勻，如礦石、煤炭、土壤等。以礦石為例過篩混勻縮分分析試樣礦山取樣點采集量

mQ

≥kd2破碎返回第十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日切喬特經(jīng)驗公式：

mQ

≥kd2mQ——試樣的最小量，單位是kgd——試樣最大顆粒的直徑，單位是mmk——縮分常數(shù)，通常在0.05~1kg·mm-2之間返回第十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日破碎分為粗碎、中碎、細(xì)碎及研磨。過篩時應(yīng)使試樣全部通過篩孔。標(biāo)準(zhǔn)篩號（網(wǎng)目mesh）是指一英寸長度的篩網(wǎng)上的篩孔數(shù)。100目－0.149mm。140目－0.105mm，200目－0.074mm。返回第十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日縮分一般采取四分法，按經(jīng)驗式確定縮分的次數(shù)。返回第十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日根據(jù)樣品的性質(zhì)和測定要求確定取樣量；樣品必須謹(jǐn)慎貯藏，避免組成發(fā)生變化。采樣誤差常大于分析誤差

返回第十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日例1有試樣20kg，粗碎后最大粒度為6mm左右，設(shè)k為0.2kg·mm-2，應(yīng)保留的試樣量至少是多少千克？若再破碎至粒度不大于2mm，則應(yīng)繼續(xù)縮分幾次？解：所以，由原樣縮分一次，20kg

10kg1返回第十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日則繼續(xù)縮分3次，10kg 5kg2.5kg 1.25kg0.625kg1234返回第十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日五、濕存水的處理濕存水是試樣表面及空隙中吸附的空氣中的水分，其含量隨樣品的粉碎程度和放置時間而改變，因而試樣各組分的相對含量也隨濕存水的多少而變化。為了便于比較，試樣各組分相對含量的高低常用干基表示。干基是不含濕存水的試樣的質(zhì)量。返回第十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日在分析之前將試樣烘干（對于受熱易分解的物質(zhì)采用風(fēng)干或真空干燥的方法干燥）。濕存水的含量可根據(jù)烘干前后試樣的質(zhì)量計算。濕存水的含量也是決定原料的質(zhì)量和價格的指標(biāo)之一。返回第二十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日例2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？如另取一份試樣測得含硫量為1.20％，用干基表示的含硫量為多少？解：返回第二十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日§13-2試樣的分解一、概述二、無機(jī)物的分解三、有機(jī)物的分解返回第二十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日一、概述分解的目的：將待測組分定量轉(zhuǎn)移至溶液中；分解方式：溶解法、熔融法、干式灰化、濕式消化等；選擇分解方法應(yīng)考慮：分解完全、分解速度快、分離測定方便、準(zhǔn)確度高、對環(huán)境無污染或很少污染等方面。返回第二十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日分解試樣的注意事項：被測組分定量分解、定量轉(zhuǎn)移、盡量避免和減少溶劑（熔劑）干擾；濕法中選擇溶劑的原則：能溶于水的先用水溶解，不溶于水的酸性物質(zhì)用堿性溶劑，堿性物質(zhì)用酸性溶劑，還原性物質(zhì)用氧化性溶劑，氧化性物質(zhì)用還原性溶劑。返回第二十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日二、無機(jī)物的分解溶解法熔融法半熔法（燒結(jié)法）返回第二十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日1.溶解法HCl：還原和絡(luò)合性，可分解金屬電位序中氫以前的金屬或合金、碳酸鹽及以堿金屬、堿土金屬為主成分的礦物，可溶解軟錳礦(MnO2)、赤鐵礦(Fe2O3)。HNO3：氧化性，除貴金屬、表面易鈍化的Al、Cr、Fe、與HNO3作用生成不溶于酸的金屬Te、W、Sn外，能分解大部分金屬。返回第二十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日溶解法H2SO4：強(qiáng)氧化、脫水能力，可分解有機(jī)物、多種合金及礦物；利用其高沸點可除去低沸點HCl、HF、HNO3等。H3PO4：高溫時形成焦磷酸，強(qiáng)絡(luò)合能力，可分解難溶的合金鋼及礦石。返回第二十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日溶解法HClO4：強(qiáng)酸、強(qiáng)氧化、脫水性，分解能力強(qiáng)，可分解含Cr合金及礦石；熱HClO4遇有機(jī)物易發(fā)生爆炸，用前應(yīng)用HNO3氧化有機(jī)物和還原劑。HF：強(qiáng)絡(luò)合能力，與Si形成揮發(fā)性SiF4，與H2SO4或HNO3混合使用，在Pt或Teflon器皿中分解硅酸鹽。返回第二十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日溶解法NaOH：分解兩性金屬（Al）或氧化物（As2O3），用塑料或Ag制器皿?；旌纤幔和跛℉Cl+HNO3）分解貴金屬、合金及硫化物礦石；HNO3+HClO4分解有機(jī)物等。返回第二十九頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日2.熔融法熔融法－試樣與酸性或堿性熔劑混勻于特定坩堝中，在高溫下熔融，然后再用水或酸浸取融塊。酸性熔劑：K2S2O7、KHSO4、V2O5等堿性熔劑：Na2CO3、NaOH、Na2O2、KOH、Na2B4O7、K2CO3、LiBO2等返回第三十頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日熔劑疏松和通氣作用3.半熔法（燒結(jié)法）低溫度，熔劑用量少，時間短，坩堝浸蝕小。燒結(jié)可在瓷坩堝中進(jìn)行。Na2CO3+MgO（或ZnO）（12）作熔劑，分解煤或礦石中的硫。將硫氧化為硫酸鹽，用水浸出即可測定。返回第三十一頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日三、有機(jī)物的分解溶解法分解法濕法干法返回第三十二頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日1.溶解法低級醇、多元酸、糖類、氨基酸、有機(jī)酸的堿金屬鹽，均可用水溶解；許多有機(jī)物不溶于水可溶于有機(jī)溶劑；根據(jù)相似相溶原理，極性有機(jī)化合物易溶于甲醇、乙醇等極性有機(jī)溶劑，非極性有機(jī)化合物易溶于苯、甲苯等非極性有機(jī)溶劑。返回第三十三頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日2.分解法濕法：在克氏燒瓶中加熱，樣品中有機(jī)物氧化成CO2和H2O，金屬轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛峄蛄蛩猁}，非金屬轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的陰離子，可用于測定有機(jī)物中的金屬、S、X等。返回第三十四頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日分解法干法氧瓶燃燒法：用于有機(jī)物中X、S、P、B的測定及部分金屬Hg、Zn、Mg、Co、Ni的測定。定溫灰化法：是將試樣置于敞口皿或坩堝中，一定溫度下，加熱分解，殘渣溶解測定樣品中的無機(jī)元素，如Te、Cr、Fe、Mo、Sr、Zn、As、Se、Hg等。返回第三十五頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日§13-3測定方法的選擇測定的具體要求；被測組分的含量范圍；被測組分的性質(zhì)；共存組分的性質(zhì)；實驗室條件。返回第三十六頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日§13-4分析結(jié)果準(zhǔn)確度的保證和評價質(zhì)量評價方法通?？煞譃椤皩嶒炇覂?nèi)”和“實驗室間”兩種。實驗室內(nèi)的質(zhì)量評價包括：通過多次重復(fù)測定確定偶然誤差；用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或其它可靠的分析方法檢驗系統(tǒng)誤差；用互換儀器以發(fā)現(xiàn)儀器誤差，交換操作者以發(fā)現(xiàn)操作誤差；繪制質(zhì)量控制圖以便及時分析測量過程中的問題。返回第三十七頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日實驗室間的質(zhì)量評價：由一個中心實驗室指導(dǎo)進(jìn)行；它將標(biāo)準(zhǔn)樣（或管理樣）分發(fā)給參加的各實驗室；可考核各實驗室的工作質(zhì)量，評價這些實驗室間是否存在明顯的系統(tǒng)誤差。返回第三十八頁，共四十一頁，編輯于2023年，星期日例3在GB4553-84中，有關(guān)硝酸鈉的各項技術(shù)指標(biāo)及平行兩次的容許差如下：技術(shù)指標(biāo)規(guī)格（％）容許差（％）一級二級NaNO399.298.30.3水分2.02.00.1水不溶物0.08－0.008NaCl0.40－0.03Na2CO30.10－0.01