分析化學(xué)第四版第-02-章-分析試樣的采取和預(yù)處理

第二章分析試樣的采取和預(yù)處理

試樣的采取與制備定量分析的一般步驟試樣預(yù)處理干擾組分的掩蔽與分離2of測定結(jié)果的計算與評價第一節(jié)試樣的采取和制備

在分析實踐中，常需測定大量物料中某些組分的平均含量。但在實際分析時，只能稱取幾克、十分之幾克或更少的試樣進行分析。取這樣少的試樣所得的分析結(jié)果，要求能反映整批物料的真實情況，則分析試樣的組成必須能代表全部物料的平均組成，即試樣應(yīng)具有高度的代表性。否則分析結(jié)果再準(zhǔn)確也是毫無意義的。3of12現(xiàn)場勘查并收集資料保證試樣的代表性采樣量符合要求

合理保存2.1.1采取試樣的一般原則一、采取試樣的一般原則1.采樣前必須進行現(xiàn)場察并收集有關(guān)資料，詳細(xì)了解采樣對象及其周圍的環(huán)境等。2.采取的試樣必須具有代表性，即試樣的組成必須能夠代表物料整體的平均組成。3.根據(jù)試樣的性質(zhì)和分析測定的要求采樣里。4.為了避免試樣中待測組分的形態(tài)，價態(tài)或含量的部分發(fā)生變化。需采用合理的方式保存試樣。一）礦石試樣1.采樣點的布設(shè)（汽車、火車、輪船、礦堆、傳送帶）依據(jù)具體情況而選擇不同方案（分布均勻合理）4of122.1.2固體試樣的采取------礦石試樣采樣點的布設(shè)二、固體試樣的采取和制備

固體試樣種類繁多，經(jīng)常遇到的有礦石、合金和鹽類等，它們的采樣方法如下：

(一)礦石試樣

為了使所采取的試樣具有代表性，在取樣時要根據(jù)堆放情況，從不同的部位和深度選取多個取樣點。采取的份數(shù)越多越有代表性。但是，取量過大處理反而麻煩。一般而言應(yīng)取試樣的量與礦石的均勻程度、顆粒大小等因素有關(guān)。通常試樣的采取可按下面的經(jīng)驗公式(亦稱采樣公式)計算：m＝Kda式中：m為采取拭樣的最低重量(公斤)；d為試樣中最大顆粒的直徑(毫米)；K和a為經(jīng)驗常數(shù)，可由實驗求得，通常K值在0.02-1之間，a值在1.8—2.5之間。地質(zhì)部門規(guī)定a值為2，則上式為：m＝Kd22.濕存水的處理

一般樣品往往含有濕存水(亦稱吸濕水)，即樣品表面及孔隙中吸附了空氣中的水分。其含量多少隨著樣品的粉碎程度和放置時間的長短而改變。試樣中各組分的相對含量也必然隨著濕存水的多少而改變。例如含SiO260％的潮濕樣品100克，由于濕度的降低重量減至95克，則SiO2的含量增至60/95=63.2%。所以在進行分析之前，必須先將分析試樣放在烘箱里，在100-105℃烘干(溫度和時間可根據(jù)試樣的性質(zhì)而定，對于受熱易分解的物質(zhì)可采用風(fēng)干的辦法)。用烘干樣品進行分析，則測得的結(jié)果是恒定的。對于水分的測定，可另取烘干前的試樣進行測定。4of122.1.2固體試樣的采取------礦石試樣固體試樣濕存水去除4of122.1.2固體試樣的采取------礦石試樣3.固體試樣制備

破碎

過篩

混勻

縮分m每次縮分出試樣的最小質(zhì)量（kg）d樣品顆粒的最大直徑（mm）K,a經(jīng)驗常數(shù)制備試樣分為破碎,過篩,混勻和縮分四個步驟。

大塊礦樣先用壓碎機(如顎氏碎樣機、球磨機等)破碎成小的顆粒，再進行縮分。常用的縮分方法為“四分法”，將試樣粉碎之后混合均勻，堆成錐形，然后略為壓平，通過中心分為四等分把任何相對的兩份棄去，其余相對的兩份收集在一起混勻，這樣試樣便縮減了一半，稱為縮分一次。每次縮分后的最低重量也應(yīng)符合采樣公式的要求。如果縮分后試樣的重量大于按計算公式算得的重量較多，則可連續(xù)進行縮分直至所剩試樣稍大于或等于最低重量為止。然后再進行粉碎、縮分，最后制成100-300克左右的分析試樣，裝入瓶中，貼上標(biāo)簽供分析之用。

篩號(網(wǎng)目)20406080100120200篩孔大小/nm0.830.420.250.1770.1490.1250.0744of122.1.2固體試樣的采取------土壤試樣采樣點的布設(shè)采樣時間采樣深度采樣量保存采集深度0-15cm的表地為試樣，按3點式(水田出口，入口和中心點)或5點式(兩條對角線交叉點和對角線的其它4個等分點)取樣。每點采1-2kg，經(jīng)壓碎、風(fēng)干、粉碎、過篩、縮分等步驟，取粒徑小于0.5mm的樣品作分析試樣。（三）金屬或金屬制品試樣:經(jīng)高溫熔煉，比較均勻，鋼片可任取。對鋼錠和鑄鐵，鉆取幾個不同點和深度取樣，將鉆屑置于沖擊缽中搗碎混勻作分析試樣。由于金屬經(jīng)過高溫熔煉，組成比較均勻，因此，于片狀或絲狀試樣，剪取一部分即可進行分析。但對于鋼錠和鑄鐵，由于表面和內(nèi)部的凝固時間不同，鐵和雜質(zhì)的凝固溫度也不一樣，因此，表面和內(nèi)部的組成是不很均勻的。取樣時應(yīng)先將表面清理，然后用鋼鉆在不同部位、不同深度鉆取碎屑混合均勻，作為分析試樣。對于那些極硬的樣品如白口鐵、硅鋼等，無法鉆取，可用銅錘砸碎之，再放入鋼缽內(nèi)搗碎，然后再取其一部分作為分析試樣。(四)粉狀或松散物料試樣常見的粉狀或松散物料如鹽類、化肥、農(nóng)藥和精礦等，其組成比較均勻，因此取樣點可少一些，每點所取之量也不必太多。各點所取試樣混勻即可作為分析樣品。4of122.1.3液體試樣的采取和保存采樣點的布設(shè)生活污水：總排污口、排污管線入河（海）口、污水處理廠進出口自來水：打開龍頭，放水一段時間再取樣。地表水：根據(jù)監(jiān)測目的、液體試樣的利用情況、均勻性等確定。4of122.1.3液體試樣的采取和保存水樣保存采樣設(shè)備減緩水樣生物化學(xué)作用；減少組分揮發(fā)損失；減緩被測組分的水解和氧化作用；避免沉淀或結(jié)晶析出導(dǎo)致組分變化1.采樣點的設(shè)置（液體的分布特點、均勻程度）根據(jù)監(jiān)測目的、液體試樣的利用情況、均勻性等確定。2.采樣設(shè)備3.水樣的保存水樣保存的目的——代表性（不揮發(fā)、不沉淀、不變質(zhì)）容器（玻璃、聚乙烯、石英）、時間（72h,48h,12h）、保存方法裝在大容器里的物料，只要在貯槽的不同深度取樣后混合均勻即可作為分析試樣。對于分裝在小容器里的液體物料，應(yīng)從每個容器里取樣，然后混勻作為分析試樣。如采取水樣時，應(yīng)根據(jù)具體情況，采用不同的方法。當(dāng)采取水管中或有泵水井中的水樣時取樣前需將水龍頭或泵打開，先放水10-15分鐘，然后再用干凈瓶子收集水樣至滿瓶即可。采取池、江、河中的水樣時，可將干凈的空瓶蓋上塞子，塞上系一根繩，瓶底系一鐵鉈或石頭，沉入離水面一定深處，然后拉繩拔塞，讓水流滿瓶后取出，如此方法在不同深度取幾份水樣混合后，作為分析試樣。液體試樣一般比較均勻，取樣單元可以較少當(dāng)物料的量較大時，應(yīng)從不同的位置和深度分別采樣，混合均勻后作為分析試樣，以保證它的代表性液體試樣采樣器多為塑料或玻璃瓶，一般情況下兩者均可使用。但當(dāng)要檢測試樣中的有機物時，宜選用玻璃器皿；而要測定試樣中微量的金屬元素時，則宜選用塑料取樣器，以減少容器吸附和產(chǎn)生微量待測組分的影響液體試樣的化學(xué)組成容易發(fā)生變化，應(yīng)立即對其進行測試應(yīng)采取適當(dāng)保存措施，以防止或減少在存放期間試樣的變化保存措施有：控制溶液的pH值、加入化學(xué)穩(wěn)定試劑、冷藏和冷凍、避光和密封等。采取這些措施旨在減緩生物作用、化合物或配合物的水解、氧化還原作用及減少組分的揮發(fā)。保存期長短與待測物的穩(wěn)定性及保存方法有關(guān)。下表所示為幾種常見的保存方法水樣根據(jù)水種類：天然水（河、湖、海、地下）；用水（引用、工業(yè)用、灌溉）；排放水（工業(yè)廢水、城市污水）根據(jù)分析項目要求采樣多變性：河水—上、中、下（大河：左右兩岸和中心線；中小河：三等分，距岸1/3處）；湖水---從四周入口、湖心和出口采樣；海水---粗分為近岸和遠(yuǎn)岸；生活污水---與作息時間和季節(jié)性食物種類有關(guān)；工業(yè)廢水---與產(chǎn)品和工藝過程及排放時間有關(guān)水樣的保存和予處理對于不同測定項目，采用不同目的的保存方法4of122.1.4氣體試樣的采取和制備采樣方法同時多點布設(shè)考慮人口密度采樣點的布設(shè)原則開闊地帶、呼吸帶污染源主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)多布點直接采樣法濃縮采樣法溶液吸收法固體阻流法低溫冷凝法1.采樣點的布設(shè)原則（氣體的特點，受影響因素較多）2.采樣方法（依據(jù)存在狀態(tài)、濃度、方法靈敏度確定）

直接采樣法濃縮采樣法——溶液吸收法、固體阻留法、低溫冷凝法四、氣體試樣的采取氣體試樣的采取對于氣體試樣的采取，亦需按具體情況，采用相應(yīng)的方法。例如大氣樣品的采取，通常選擇距地面50-180厘米的高度采樣、使與人的呼吸空氣相同。對于煙道氣、廢氣中某些有毒污染物的分析，可將氣體樣品采入空瓶或大型注射器中。

大氣污染物的測定是使空氣通過適當(dāng)吸收劑，由吸收劑吸收濃縮之后再進行分析。

在采取液體或氣體試樣時，必須先把容器及通路洗滌，再用要采取的液體或氣體沖洗數(shù)次或使之干燥，然后取樣以免混入雜質(zhì)。用泵將氣體充入取樣容器；采用裝有固體吸附劑或過濾器的裝置收集；過濾法用于收集氣溶膠中的非揮發(fā)性組分固體吸附劑采樣：是讓一定量氣體通過裝有吸附劑顆粒的裝置，收集非揮發(fā)性物質(zhì)大氣試樣，根據(jù)被測組分在空氣中存在的狀態(tài)(氣態(tài)、蒸氣或氣溶膠)、濃度以及測定方法的靈敏度，可用直接法或濃縮法取樣貯存于大容器(如貯氣柜或槽)內(nèi)的物料，因密度不同可能影響其均勻性時，應(yīng)在上、中、下等不同處采取部分試樣后混勻大氣試樣：靜態(tài)氣體試樣直接采樣，用換氣或減壓的方法將氣體試樣直接裝入玻璃瓶或塑料瓶中或者直接與氣體分析儀連接動態(tài)氣體試樣采用取樣管取管道中氣體，應(yīng)插入管道1/3直徑處，面對氣流方向常壓，打開取樣管旋塞即可取樣。若為負(fù)壓，連接抽氣泵，抽氣取樣固體吸附法取樣用裝有吸附劑如硅膠（吸附帶氨基、羥基的氣體）、活性炭（吸附苯、四氯化碳）、活性氧化鋁和分子篩等的