分析化学电子教案

1、第十四章第十四章 定量分析的一般步骤定量分析的一般步骤 14-1 14-1 试样的采集和制备试样的采集和制备14-2 14-2 试样的分解试样的分解14-3 14-3 测定方法的选择测定方法的选择14-4 14-4 分析结果准确度的保证和评价分析结果准确度的保证和评价分析测试工作的一般步骤分析测试工作的一般步骤 试样的采集和制备试样的采集和制备试样的分解试样的分解分析方法的选择分析方法的选择干扰的消除干扰的消除-掩蔽掩蔽分离分离富集富集测定测定数据的记录数据的记录测定结果的计算及评价测定结果的计算及评价分析测试报告分析测试报告14-1 14-1 试样的采集和制备试样的采集和制备采样的基本原则：

2、采样的基本原则：具有代表性具有代表性一、采样一、采样 气体、液体及某些固体气体、液体及某些固体 气体气体：直接取样或浓缩取样；：直接取样或浓缩取样； 液体：在小容器中时，摇匀后取样；液体：在小容器中时，摇匀后取样； 在大容器中时，上、中、下分别取样，混合；在大容器中时，上、中、下分别取样，混合； 固体：随机取样；固体：随机取样； 大气、河流、湖海取样大气、河流、湖海取样(分布不均匀分布不均匀) ：布点取样布点取样1、组成比较均匀的物料、组成比较均匀的物料 整理ppt L型开关阀的上帽为阀的开关，通过旋转上帽开启开关，使气体由阀的侧管引入，关闭开关后，可从上帽的针头取样口注射取样。 Tedlar

3、气体采样袋气体采样袋铝箔复合膜气体采样袋铝箔复合膜气体采样袋整理ppt脚踏充气泵脚踏充气泵 双连球双连球随机抽取了10个样品，三种分析方案：测定十次测定十次混合后分析混合后分析一次一次混合混合各测一次各测一次方案一方案一方案二方案二方案三方案三2 2、组成很不均匀的物料、组成很不均匀的物料 矿石、煤炭、土壤等大小、硬度、组成均有较大矿石、煤炭、土壤等大小、硬度、组成均有较大差异。堆积时，大小分布不均，差异。堆积时，大小分布不均，采取结点取样。采取结点取样。4、固体试样制备的一般程序、固体试样制备的一般程序缩缩分：四分法分：四分法粉粉 碎碎过筛过筛 (100-200目目)混合混合缩分缩分 (四分

4、法四分法)分析试样分析试样1号号(分析分析)2号号(备查备查)二、二、湿存水的处理湿存水的处理 湿存水湿存水：试样表面及孔隙中吸附的空气中的水。：试样表面及孔隙中吸附的空气中的水。 受粒度大小和放置时间影响。受粒度大小和放置时间影响。 干干 基：基：去除湿存水后试样的质量。去除湿存水后试样的质量。 试样中各组分的相对含量通常用干基表示。试样中各组分的相对含量通常用干基表示。 试样通常需要干燥至恒重。试样通常需要干燥至恒重。 易受热分解试样的干燥：真空干燥至恒重。易受热分解试样的干燥：真空干燥至恒重。例题：例题： 称取称取10.000 g 工业用煤试样，于工业用煤试样，于100105烘烘1h后，

5、后，称得其质量为称得其质量为9.460g，此煤样含湿存水为多少？如另，此煤样含湿存水为多少？如另取一份试样测得含硫量为取一份试样测得含硫量为1.20%，用干基表示的含硫，用干基表示的含硫量为多少？量为多少？解：解：%.%.w%.%.w2711004050010020140510000010460900010硫湿存水14.2 14.2 试样的分解试样的分解1. 1. 对分解方法的要求对分解方法的要求? ? (1) 分解完全、分解速度快；分解完全、分解速度快； (2) 分离测定容易；分离测定容易； (3) 不导致试样中待测组分损失或沾污；不导致试样中待测组分损失或沾污； (4) 无污染或污染小。无

6、污染或污染小。2. 2. 常用分解方法常用分解方法? ? 湿法湿法(溶解法溶解法)：用酸或碱溶液分解试样；：用酸或碱溶液分解试样； 干法干法(熔融法熔融法)：用固体碱或酸性物质熔融分解。：用固体碱或酸性物质熔融分解。 特殊分解方法：特殊分解方法：氧瓶法、微波溶解等。氧瓶法、微波溶解等。3. 湿法分解中的溶剂选择原则湿法分解中的溶剂选择原则 ? (1) 能溶于水的用水作溶剂；能溶于水的用水作溶剂； (2) 不溶于水的酸性物质采用碱性溶剂，碱性试样不溶于水的酸性物质采用碱性溶剂，碱性试样 采用酸性溶剂；采用酸性溶剂； (3) 还原性试样采用氧化性溶剂，氧化性试样采用还原性试样采用氧化性溶剂，氧化性

7、试样采用 还原性溶剂；还原性溶剂；14.2.1 无机物的分解无机物的分解 1. 1. 溶解法溶解法溶解溶剂适用对象备注盐酸弱酸盐：碳酸盐、磷酸盐等金属氧化物：Fe2O3、MnO2等某些硫化物：FeS、Sb2O3等合金：Fe、Zn 等其它：Al2O3、BeO、某些硅酸盐还原性酸，Cl-的配位作用。硝酸金属(Pt、Au 除外；Fe、Al、Cr 生成氧化膜；锑、锡、钨生成不溶性的酸)硫化物(低温进行)氧化性酸王水 HCl：HNO3 3:1溶解溶剂适用对象备注硫酸合金、矿石等氧化性酸强脱水性高氯酸不锈钢、硫化物使用时必须有硝酸存在有机物: 先硝解氧 化 性 酸 ;强 脱水 性 ;与 有 机 物或还原剂

8、一起加热发生爆炸氢氟酸与硫酸和高氯酸一起使用硅铁、硅酸盐用铂坩埚通风NaOH20%30%Al 及铝合金、酸性氧化物用四氟乙烯容器2. 熔融法熔融法(1) 酸熔法酸熔法 常用熔剂：焦硫酸盐常用熔剂：焦硫酸盐(K2S2O7);硫酸氢钾硫酸氢钾(KHSO4) 适用对象：难溶于酸的碱性或中性氧化物、适用对象：难溶于酸的碱性或中性氧化物、 矿石；刚玉矿石；刚玉(Al2O3)；金红石金红石(TiO2)等；等； TiO2 + K2S2O7 = Ti(SO4) 2 (可溶性可溶性)+ 2K2SO4 a. 在瓷坩埚中进行；在瓷坩埚中进行； b. 冷却后用稀硫酸浸取。冷却后用稀硫酸浸取。 此外，可用此外，可用KH

9、F2来分解稀土和钍的矿物。来分解稀土和钍的矿物。(2) 碱融法碱融法 常用熔剂：常用熔剂：Na2CO3、 K2CO3、NaOH、 KOH、 Na2O2等等 Na2CO3、 K2CO3分解：硅酸盐、酸性炉渣分解：硅酸盐、酸性炉渣等；等； NaOH、 KOH分解：硅酸盐、铝土矿、粘土等分解：硅酸盐、铝土矿、粘土等 NaAlSi3O8 (钠长石钠长石)+3Na2CO3=NaAlO2+3Na2SiO3+CO2 BaSO4 (重晶石重晶石)+ Na2CO3 = Ba2CO3 + Na2SO4 混合熔剂：混合熔剂： Na2CO3和和K2CO3 (1:1)，可降低熔融温度，可降低熔融温度 注意注意选择合适的

10、坩埚。选择合适的坩埚。3. 半熔法半熔法(烧结法烧结法) 将试样和熔剂在低于熔点的温度下进行反应；将试样和熔剂在低于熔点的温度下进行反应； 避免侵蚀器皿；时间长避免侵蚀器皿；时间长 用用CaCO3 +NH4Cl 可分解硅酸盐，测定其中的可分解硅酸盐，测定其中的K+、Na+。例分解钾长石：例分解钾长石： KAlSi3O8 + 6Ca2CO3 + NH4Cl = 6CaSiO3 + Al2O3 + 2 KCl + 6CO2 + 2NH3 + H2O 烧结温度烧结温度750800；粉末产物，用水浸后测；粉末产物，用水浸后测 K+。14.2.2 有机物的分解有机物的分解 1. 1. 溶解法溶解法 (1

11、)“相似相溶相似相溶”原则；原则； 酚、有机酸易溶于乙二胺、丁胺等碱性溶剂；酚、有机酸易溶于乙二胺、丁胺等碱性溶剂； 有机碱、生物碱易溶于甲酸、乙酸等酸性溶剂；有机碱、生物碱易溶于甲酸、乙酸等酸性溶剂； (2) 高聚物：表高聚物：表14-2 2. 分解法分解法 分解后，进行无机元素测定；分解后，进行无机元素测定；有机有机试样试样硫酸硫酸或硝酸或硝酸或混合酸或混合酸CO2 + H2O硝酸硝酸盐盐或硫酸盐或硫酸盐阴离子阴离子金属元素金属元素C、H非金属元素非金属元素(1) 湿法湿法(2) 干法干法氧瓶燃烧法：有机物中卤素、硫、磷、硼等元素测定氧瓶燃烧法：有机物中卤素、硫、磷、硼等元素测定 及部分金

12、属及部分金属Hg、Zn、Mg、Co、Ni测定测定定温灰化法：在坩埚中加热定温灰化法：在坩埚中加热(500(500550550) )分解，灰化分解，灰化 常用于有机物和生物试样中的无机元素常用于有机物和生物试样中的无机元素 锑、铬、铁、钼、锶、锌等；锑、铬、铁、钼、锶、锌等；低温灰化：高频电激发的氧气通过试样，低温灰化：高频电激发的氧气通过试样，150150灰化；灰化； 14.3 14.3 测定方法的选择测定方法的选择 需要综合考虑各种指标，选择合理的分析方法；需要综合考虑各种指标，选择合理的分析方法； 理想的分析方法：理想的分析方法：灵敏度高、检出限低、准确度灵敏度高、检出限低、准确度高、操作

13、简便。高、操作简便。 选择测定方法应考虑的问题选择测定方法应考虑的问题 ?1. 测定的具体要求测定的具体要求 目的、要求目的、要求(准确度、精密度准确度、精密度)、试样性质等、试样性质等2. 待测组分的含量范围待测组分的含量范围 常量、微量、痕量、超痕量、分子水平常量、微量、痕量、超痕量、分子水平3. 待测组分的性质待测组分的性质 存在形式、稳定性、毒性等存在形式、稳定性、毒性等4. 共存组分的影响共存组分的影响 干扰大小、掩蔽、分离等干扰大小、掩蔽、分离等5. 实验室条件实验室条件 试剂、仪器精度、去离子水规格、实验室环境试剂、仪器精度、去离子水规格、实验室环境6. 文献资料利用文献资料利用

14、 标准方法、研究方法，方法评价指标标准方法、研究方法，方法评价指标 14.4 14.4 分析结果准确度的保证和评价分析结果准确度的保证和评价1. 分析过程的分析过程的误差控制误差控制2. 数据处理过程的显著性检验数据处理过程的显著性检验3. 实验室等级提升实验室等级提升4. 建立分析质量保证体系建立分析质量保证体系质量控制图质量控制图 用于工业生产分析中的质量控制用于工业生产分析中的质量控制日期2468 +3 -3 +2 -2 整理ppt案例分析案例分析进行农业试验时，需要了解微量元素对农作物栽培的影响。进行农业试验时，需要了解微量元素对农作物栽培的影响。 某人从试验田中挖一小铲泥土试样，送化

15、验室测定。某人从试验田中挖一小铲泥土试样，送化验室测定。讨论：讨论：试样所得分析结果有无意义。如何采样才正确？试样所得分析结果有无意义。如何采样才正确？ 在试样的采集和制备过程中，必须保证所得样品具有代表性在试样的采集和制备过程中，必须保证所得样品具有代表性 取样时，应从原料的不同部位、不同深度分别采样混匀得到取样时，应从原料的不同部位、不同深度分别采样混匀得到 “ “粗样粗样”。 需将需将“粗样粗样”反复粉碎、过筛、缩分，得到足够小量的分析反复粉碎、过筛、缩分，得到足够小量的分析 试样。试样。 应确保在整个采样和制备过程中，样品不被玷污。应确保在整个采样和制备过程中，样品不被玷污。 整理ppt案例分析案例分析讨论讨论：怎样溶解下列试样：锡青铜（：怎样溶解下列试样：锡青铜（CuCu：80%80%，SnSn：15%15%， Zn Zn：5%5%）、高钨钢、纯铝、银币、）、高钨钢、纯铝、银币、 玻璃（不测硅）、玻璃（不测硅）、 方解石。方解石。 锡青铜采用盐酸锡青铜采用盐酸 + H+ H2 2O O2 2 溶解；高钨钢采用王水溶解；纯溶解；高钨钢采用王水溶解；纯 铝采用铝采用NaOH NaOH 溶解；银币采用硝酸溶解；玻璃采用氢氟溶解；银币采用硝酸溶解；玻璃采用氢氟 酸溶解；方解石采用碳酸钠熔融。酸溶解；方解石采用碳酸钠熔融。 思考题思考题考察微量元素对农作物的