浙师大 工业分析复习重点

1、1.什么是工业分析研究鉴定工业生成中的原料，辅助材料，燃料，中间产品，最终产品，副产品和各种废弃物的组成及测定其中各组份的含量和赋存状态的分析方法及其原理的一门学科，是工业生产中的物质信息与测量科学。3.什么是快速分析？操作简单而能在极短时间内得出结果的分析方法。要求能迅速得到分析结果，而对准确度则允许在符合生产要求的限度内适当降低。主要用于控制生产过程中的中间产物或成品，以便及进调整而保证质量。也用于原材料、半制品和成品检验以及野外勘测等方面。 4什么是标准分析方法？通过标准局或有关业务主管部委审核、批准并作为一种约定的方法。通过这种方法，能够得到准确分析结果的方法。 需要很高的准确度，完成

2、分析的时间可适当长些。此种分析方法主要用于测定原料，产品的化学组成，也常用于校核和仲裁分析5什么是标准物质？标准物质是具有一种或多种足够均匀和很好确定了的特性值，用以校准设备，评价测量方法或给材料赋值的材料或物质7标准物质如何制备？标准物质作为统一量值的计量单位，必须具备定值准确、稳定性好、均匀性好三个基本条件。a纯物质制备b直接由高纯度的物质作为标准物质c由生产物料中选取如无机固体物、矿物、化肥、水泥、钢铁等，可以从生产物料中选取有代表性的样品，按照试样的制备方法制得标准物质。d特殊的制备 如高聚物分子量窄分布的标准物质，可以用柱分离技术制得。8国际标准：国际标准化组织（ISO）下设162个

3、技术委员会（TC），制定各种标准方法。以ISO标准每年复审一次但ISO标准不带强制性。国家标准：由国家技术监督局或有关主管业务行办审核、批准并作为“法律”公布施行，代号GB。我国在国家标准管理方法中规定国家标准实施年内要进行复审，即国家标准有效期一般为年。行业标准：根据中华人民共和国标准化法的规定：由我国主管部、委（局）批准发布，在该部门范围内统一使用的标准，称为行业标准。地方标准：地方标准又称为区域标准，对没有国家标准和行业标准而又需要在省、自治区、直辖市范围内统一的工业产品的安全、卫生要求，可以制定地方标准。在公布国家标准或行业标准后该地方表准废除企业标准：企业标准是对企业范围内需要协调、

4、统一的技术要求，管理要求和工业要求所制定的标准，一般以Q作为企业标准的开头9名词解析 子样，送检样，分析化验单位，最低可靠质量子样：在规定的采样点上采集规定的物料送检样：合并所有的子样得到的试样分析化验单位：应采取一个送检样的物料总量。最低可靠质量：Q kdad 实验室样品中最大颗粒的直径，mm Q采取实验室样品的最低可靠质量，kg k、a 经验常数，由实验室求得10填空 分析试样就必须有较高的代表性采取有代表性的实验室样品时，应根据物料的堆放情况及颗粒大小，从不同部位和深度选取多个采样点，采取一定量的样品，混合均匀。采取的份数越多越有代表性。但是采样量过大，会给后面的制样带来麻烦。物料的颗粒

5、越大，则最低采样量品越多；样品越不均匀，最低采样量也越多。因此，对块状物料，应在破碎后再采样。11问答题 固体样品的取样方式有哪几种。不同包装中固态工业产品的采集如对于袋装化肥通常规定50件以内抽取5件；51100件，每增10件，加取1件；101500件，每增50件，加取2件；5011000件以内，每增100件，加取2件；10015000件以内，每增100件，加取1件。将子样均匀地分布该批物料中，然后用采样工具进行采集自袋、罐、桶中采集粉末装物料样品，通常采用取样钻。取样时，将取样钻由袋（罐、桶）口的一角沿对角线插入袋（罐、桶）内的1/33/4处，旋转180°后抽出，刮出钻槽中物料作

6、为一个子样。物料流中采样 在物料流中采样，通常采用自动取样器，一次横断面采取一个子样。采样应按照左、中、右进行布点，然后采集。在横截皮带运输机采样时，采样器必须紧贴皮带，而不能悬空铲取物料。运输工具中的物料当车皮容量为30t以下时，沿斜线方向，采用三点采样；当车皮容量为40t或50t时，采用四点采样；当车 皮容量为50t以上时，采用五点采样。 物料堆中采样进厂的成批物料，如果在运输过程中没有取样，进厂后可在分批存放的料堆上取样。其方法是：在物料堆的周围，从地面起每隔0.5m左右，用铁铲划一横线，然后每隔12m划一竖线，间隔选取横竖线的交叉点作为取样点，如图所示。在取样点取样时，用铁铲将表面刮去

7、0.1m，深入0.3m挖取一个子样的物料量，每个子样的最小质量不小于5kg。最后合并所采集的子样。12固体试样的制样程序，怎样对样品进行缩分破碎 过筛 混合 缩分缩分是在不改变物料的平均组成的情况下，逐步缩小试样量的过程(理查德乔切特公式）。常用的有锥形四分法、正方形挖取法和分样器缩分法。锥型四分法：将混合均匀的样品堆成圆锥形，用铲子将锥顶压平成截锥体，通过截面圆心将锥体分成四等份，弃去任一相对两等份。正方形挖取法：将混匀的样品铺成正方形的均匀薄层，用直尺或特制的木格架划分成若干个小正方形。用小铲子将每一定间隔内的小正方形中的样品全部取出，放在一起混合均匀。其余部分弃去或留作副样保管。分样器缩

8、分法：分样器为中间有一个四条支柱的长方形槽，槽低并排焊着一些左右交替用隔板分开的小槽（一般不少于10个且须为偶数），在下面的两侧有承接样槽。将样品倒入后，即从两侧流入两边的样槽内，把样品均匀地分成两份，其中的一份弃去，另一份再进一步磨碎、过筛和缩分。 13（此题请自由发挥）计算题（或选择题）固体取样量的计算（理查德乔切特）：Q kda （a=2）14名词解析 湿法分解，干法分解，熔融与烧结湿法分解：一种直接分解法，将试样与溶剂相互作用，使样品中待测组分转变为可供分析测定的离子或分子存在于溶液中。通常溶剂为各种酸液干法分解：一种间接分解法，针对那些不能完全被溶剂所分解的样品，将它们与熔剂混匀后在

9、高温下作用，使之转变为易被水或酸溶解的新的化合物。然后以水或酸浸取，使样品中待测组分转变为可供分析测定的离子或分子进入溶液。分为熔融和烧结 通常熔剂为固体酸、碱或盐及它们混合物熔融：（>熔剂温度）烧结：（<溶剂温度）15问答题 试样分解时熔（溶）剂选择原则是什么n 所选溶（熔）剂能将样品中待测组分全部转变为适宜于测定的组分，同时要求不能在试样分解时引入待测组分n 避免引入有碍分析的组分n 尽可能与后续的分离、富集及测定方法结合起来n 成本低，对环境友好16选择题 湿法分解中HCl、H2F2、HNO3、H3PO4、HClO4中的使用范围，注意事项。干法分解中碱金属碳酸盐分解法，苛性碱

10、熔融分解法中的使用范围，注意事项 HCl 应用：分解金属、合金，氧化物，碳酸盐，磷酸盐，正硅酸盐，一些硫化物，磁铁矿，黄铜矿，辉钼矿，方铅矿，铀矿和辰矿注意：分解试样宜用玻璃、陶瓷、塑料和石英，不宜用金、铂、银等器皿H2F2 应用：1、可分解除尖晶石、电气石、锆石、绿柱石、石榴石、斧石外的一切硅酸盐 2、H2F2HClO4分解长石、云母、石英、磁铁矿、绿柱石、黄铁矿注意：分解试样不宜用玻璃、银、镍等器皿，宜用塑料和铂HNO3 应用：分解碳酸盐、磷酸盐、硫化物、氧化物、以及铁、铜、镍、钼等金属及其合金王水 （盐酸：硝酸 1：3）逆王水（盐酸：硝酸 3：1）注意：不宜分解硅、钛、锆、铌、钽、钨、钼

11、、锡、锑样品H3PO4 应用：分解铬铁矿、钛铁矿、金红石、磷钇矿、磷铈镧矿、刚玉和铝土矿，以及蓝晶石、红柱石、十字石、榍石、电气石 H3PO4+ H2F2 分解硅酸盐 H3PO4H2O2 分解锰矿石注意：温度不宜太高，时间不宜过长 对玻璃腐蚀比较严重HClO4 应用：分解硫化物、有机碳、氟化物、氧化物、碳酸盐、以及铀、钍、稀土的磷酸盐等矿物 注意：易爆炸 HClO4HNO3 可以用于湿法分解有机物质，并不致于爆炸。碱金属碳酸盐分解法 Na2CO3 分解硅酸盐、硫酸盐、磷酸盐、碳酸盐、氧化物、氟化物，温度9501000ºC；分解锆石、铬铁矿、铝土矿Na2CO3+K2CO3 可用于硅酸盐

12、中氯和氟的试样分解K2CO3 用于分解含铌钽酸高的样品Na2CO3+Na2O2分解矿石和铁合金中硫、铬、钒、锰、硅、磷、钨、钼、钍、稀土、铀等试样的分解Na2CO3+S 分解含砷、锑、铋、锡、钨和钒的样品苛性碱熔融分解法应用：分解硅酸盐以及铝、铬、钡、铌、钽等两性氧化物注意：分解试样只能在铁、镍、银、金、刚玉坩锅中进行，不能使用铂坩锅17填空题 水泥分析主要测定项目，硅酸盐分解的方法水泥分析主要测定项目SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、烧失量。 硅酸盐分解的方法：碳酸钠熔融分解、苛性钠熔融分解、锂硼酸盐熔融分解、氢氟酸分解18问答题氟硅酸钾容量法测二氧化硅原理：在强酸介质中，在

13、KF、KCl存在下，可溶性硅酸盐与F-作用，定量的析出氟硅酸钾沉淀，该沉淀在沸水中水解析出氢氟酸，可用NaOH标准溶液滴定，并间接计算样品中二氧化硅的含量。HCl-NH4Cl蒸干脱水重量法测定二氧化硅原理在含硅酸的浓盐酸液中，加入足量NH4Cl，水浴加热10-15min ，使硅酸迅速脱水析出。NH4Cl作用（脱水过程）a、由于NH4Cl的水解，夺取硅酸中的水分，加速硅酸的脱水b、NH4Cl存在降低了硅酸对其它组分的吸附，得到纯净的沉淀。（SiO2吸附的NH4Cl在灼烧时挥发)19设计题 EDTA配位法测定水泥样品中的铁和铝Fe:基于EDTA与Fe3+在酸性介质中能形成稳定配位化合物的反应。控制

14、在pH1.82.5的条件下，以磺基水杨酸为指示剂，用EDTA直接滴定三价铁。测总铁时，二价铁可先被氧化成三价铁一起测。 无 紫色 紫红 黄色 终点紫红 亮黄取试液后，首先加入8-9滴SS，用1 + 1氨水调至桔红色或红棕色，然后再滴加1 +1 HCl至红紫色出现后，过量8-9滴，pH一般都在1.6 1.8（不需试纸消耗试液）。 温度60-70 C（温度计观察）因Fe3+与EDTA反应慢，所以加热提高反应速度。t > 70 C，部分Al3+ 络合，太高还会造成TiO2+水解成偏钛酸沉淀，使Al2O3 + TiO2含量结果不稳定t < 50 C，反应速度慢所以控制滴定起始温度70 C，

15、最终温度60 C。注意事项：（1）滴定前应保证亚铁全部氧化成高铁，否则结果偏低，溶样时加几滴HNO3目的在此。（2）滴定时严格控制酸度（经验法，缓慢滴但不能太慢）和温度（T < 60 C反应不完全）（3）终点颜色 FeY-黄色，HIn-无色，所以终点为黄色，Fe3+少时为无色，但Fe3+太高，黄色太深，使终点判断困难，所以Fe2O3一般以25 mg为宜。Al: 滴定铁后的试液中，调pH = 3 左右，加热煮沸，TiO2+ 水解TiO(OH)2，以PAN和Cu-PAN作指示剂，用EDTA直滴Al3+。条件及注意事项：（1）最适宜pH 2.5 3.5 < 2.5 Al3+ 与EDTA络

16、合不完全 > 3.5 Al3+ 水解倾向增大 偏低 （2）指示剂用量 a. Cu-PAN量 适量 b. PAN适量（2-3 d）多 色深 不好观色（3）终点控制（如何控制终点？）由于Al3+与EDTA反应较慢，故经反复煮沸，反复滴定，一般3次即可出现稳定的黄色，其准确度满足生产要求。20 计算题（此题请自由发挥） 铝合金中铝的测定铝中铝的测定 纯铝中铝的测定方法可采用EDTA置换滴定法。 该法在微酸性溶液中加入过量的一定量的EDTA标准滴定溶液，使铁、锌、铜等元素与之形成配合物 然后在乙酸存在下，煮沸使铝全部形成配合物，以XO为指示剂，用硝酸铅标准滴定溶液回滴过量的EDTA。加入氟化物使

17、AlEDTA解蔽，释放出与铝等量的EDTA，再用硝酸铅标准滴定溶液滴定，由此计算铝的质量分数。锡、钛与EDTA形成的配合物，同样被氟化物所取代，而释放出等量的EDTA，结果偏高。但通常纯铝中的锡、钛含量很低，可不考虑其干扰。若含量较高时，可采用碱分离进行测定。21问答题卡尔-费休法测定尿素中的水分（1）原理：磷钼酸喹啉容量法测磷肥中的磷原理：具体反应如下： 22计算题甲醛法测氮肥中的氮：由于肥料中的NH4+酸性太弱，不能用NaOH标液直接滴定先加入甲醛，使其酸性增强。用NaOH标液滴定生成的 H+，用酚酞作指示剂。磷钼酸喹啉容量法测磷肥中的磷：重量法： 容量法： 23. 设计题 容量法测定复合

18、肥中N和P的测定N的测定（此题不全，请自由发挥）：(1) 甲醛法由于肥料中的NH4+酸性太弱，不能用NaOH标液直接滴定，先加入甲醛，使其酸性增强。用NaOH标液滴定生成的 H+，用酚酞作指示剂。(2) 强碱分解-蒸馏法先在试样中加入强碱并加热，将生成的NH3蒸馏出来用过量硼酸吸收NH3，再用HCl标液滴定生成的(NH4)2B4O7用甲基红做指示剂。终点颜色 黄色 橙色(3) 返滴定法氨水或弱酸的铵盐可直接与过量硫酸标液作用，再用NaOH标液滴定剩余的硫酸。P的测定：主要反应H3PO4 + 12MoO42- + 24H+ = H3(PO4.12MoO3).H2O + 11H2OH3(PO4.1

19、2MoO3).H2O + 3C9H7N = (C9H7N)3H3(PO4.12MoO3).H2O滴定反应(C9H7N)3H3(PO4.12MoO3).H2O + 26OH- = HPO42- + 12MoO42- + 3C9H7N + 15H2O返滴定H+ + OH- = H2O注意事项（1）磷钼杂多酸只有在酸性环境中才稳定，在碱性溶液中重新分解为原来的简单的酸根离子。酸度、温度、配位酸酐的浓度不同，严重影响杂多酸组成，沉淀条件必须严格控制。（2）NH4+干扰 NH4+存在，可能生成部分和磷钼酸喹啉性质相近的磷钼酸铵沉淀。 因为磷钼酸铵摩尔质量小，和碱反应时，需碱量较少，无论重量法容量法都偏低

20、。 可采取的措施 加入丙酮，丙酮和NH4+作用可消除其干扰，同时，沉淀时有丙酮存在，还可以改善沉淀物理性能，使生成的沉淀颗粒粗大疏松，便于过滤沉淀。 （3）柠檬酸作用 (主要)排除Si，(同时)进一步消除NH4+干扰，阻止钼酸盐水解。 因为柠檬酸与钼酸生成解离度小的络合物，解离出的钼酸根仅能满足磷钼酸喹啉的沉淀条件，而达不到硅钼酸喹啉的Ksp，从而排除Si的干扰。又因柠檬酸溶液中，磷钼酸铵的溶解度比磷钼酸喹啉的大，所以柠檬酸可进一步排除NH4+，另外，可阻止钼酸盐水解析出MoO3导致结果偏高。 24. 有一混合气体100.00 mL，通入KOH后读数为75.00 mL，再通入焦性没子酸碱液中读

21、数55.0 mL，通入氯化亚铜的氨性溶液吸收后，读数为5mL，通入氧气燃烧后，体积缩减了3 mL，求CO2、O2、 CO、H2、N2含量（此题请自由发挥）25. 举例说明气体吸收-容量滴定法在硫酸生产过程分析中应用。有效硫的测定-燃烧吸收滴定法 ：原理：试样在850空气流中燃烧，单质硫和硫化物中硫转变为SO2气体逸出，用H2O2溶液吸收并氧化成硫酸，以甲基红-亚甲基兰为混合指示剂（变色点pH=7.0，蓝紫绿），用氢氧化钠标准溶液滴定即可计算有效硫含量。反应式为： SO2浓度的测定碘淀粉溶液吸收法 ：原理：气体中的SO2通过定量的含有淀粉指示剂的碘标准滴定溶液时被氧化成硫酸，反应式为： 碘液作用

22、完毕时，淀粉指示剂的蓝色刚刚消失，即将其余气体收集于量气管中，根据碘标准滴定溶液的用量和剩余气的体积可以算出被测气体中二氧化硫的含量。 发烟硫酸中游离三氧化硫含量的测定 ：用安瓿球取样并准确称量，在具塞锥形瓶中振荡摇碎安瓿球，使发烟硫酸溶于水后，以甲基红一亚甲基兰为指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定，求出硫酸总量。三氧化硫溶解于水的反应和氢氧化钠的滴定反应如下： 26.酚酞碱度、酚酞后碱度和甲基橙碱度定义及关系，碱度与硬度的关系。P71-P7427. 溶解氧测定的原理，计算表达式是什么28测得某水样总碱度A为18.00mM，pH值为11.0，计算OH-、1/2CO32-和 HCO3-三种碱度成分的

23、浓度，以甲基橙为指示剂，计算H2PO4-的分布系数。已知H2CO3的Ka1=4.2×10-7，Ka2=5.6×10-11，H3PO4的Ka1=7.6×10-3，Ka2=6.3×10-8，Ka3=4.4×10-13。29.1982年制订大气环境质量标准规定现阶段的常规分析指标为那几项？SO2、总悬浮颗粒物、NOx、CO和总氧化剂。30.举例说明溶液吸收法和固体阻留法在工业废气采样中的应用。溶液吸收法：主要用于吸收气态或蒸汽态污染物。常用的吸收剂有水、水溶液和有机溶剂。吸收剂必须能与污染物发生快速的化学反应或能把污染物迅速溶解，以便于有机进行分析操

24、作。固体阻留法:主要是通过固体吸附剂的吸附或阻留作用，以达到浓缩有害物质的目的。 固体吸附剂有颗粒状吸附剂和纤维状吸附剂两种。常用的颗粒吸附剂有硅胶、素陶瓷等，用于气态、蒸汽态和颗粒物的采样；纤维状吸附剂有滤纸、滤膜、脱脂棉、玻璃棉等，吸附作用主要是物理性的阻留，用于采集颗粒物。某些情况下，可先用化学试剂浸渍处理吸附剂，使污染物同它发生化学作用而被吸附，增强吸附剂对气态或蒸汽污染物的吸附。31. 简述工业废气中的SO2、NOx和CO测定原理。SO2:Nox:CO：碱性对磺胺苯甲酸银溶液与CO反应，生成黄棕色的银胶以进行比色测定。 此吸收液实际结构可写为：在溶液中Ag+实际上以不稳定的络合阴离子

25、形态存在，用I-、Br-、Cl-、SCN-、CN-可检定出溶液中的Ag+，加减后沉淀又重新溶解。CO还原对磺胺苯甲酸银生成黄棕色胶状银黄棕色银胶溶液适于420nm测吸光。32. 工业废水怎样采样布点及检测项目？a.在车间或车间设备出口处应布点采样测定一类污染物。这些污染物主要包括汞、镉、砷、铅和它们的无机化合物，六价铬的无机化合物，有机氯和强致癌物质等。b.在工厂总排污口处应布点采样测定二类污染物。这些污染物有：悬浮物、硫化物、挥发酚、氰化物、有机磷化合物、石油类、铜、锌、氟及它们的无机化合物、硝基苯类、苯胺类。c.有处理设施的工厂应有处理设施的排出口处布点。为了解对废水的处理效果，可在进水口

26、和出水口同时布点采样。d.在排污渠道上，采样点应设在渠道较直、水量稳定、上游没有污水汇入处。e.某些二类污染物的监测方法尚不成熟，在总排污口处布点采样监测因干扰物质多而会影响监测结果。这时，应将采样点移至车间排污口，按废水排放量的比例折算成总排污口废水中的浓度。33工业废水采样后，哪些项目需要现场测定，如何保存水样？水质分析中，对于水温、外观、透视度、色度、浊度、气味、pH、电导率、残留氯、溶解氧、亚硫酸根等项目的监测，一般应在现场就地进行或者试样采集后尽快完成测试。1、氮化物（NH4+、NO2-、NO3-、有机氮化合物）：一般将水样用硫酸或盐酸调至pH2以下，冷冻保存； NO2-应在酸调之后24h内进行。2、金属元素：一般将水样用硝酸调至pH1保存；Fe2+应用盐酸酸化保存；六价铬的水样可加NaOH碱化至pH910保存3、酚类：一般加硫酸铜防止微生物的作用，同时还要加磷酸酸化至pH44、油脂类：一般用盐酸酸化至pH4下保存5、氰化物：加NaOH调至pH12左右，在510冷藏下保存。6、硫化物（S2-)：一般加醋酸锌使以硫化锌状态固定保存。7、卤族化合物（F-、Cl-、Br-、I-):水样用NaOH调至pH10保存8、有机磷农药：用盐酸调至微酸性保存9