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文档简介

1、2021-12-11analytical chemistry1分析试样的采集与制备分析试样的采集与制备2021-12-11analytical chemistry2第二章 分析试样的采集与制备Collection and preparation of test samples2021-12-11analytical chemistry31定量分析的一般过程定量分析的一般过程铁矿石全铁含量的测定(铁矿石全铁含量的测定(GB/T 6730.65-2009GB/T 6730.65-2009)1 1、需要解决的问题:全铁含量。、需要解决的问题:全铁含量。2 2、样品采集与制备:按照、样品采集与制备:按

2、照GB/T 10322.1GB/T 10322.1规定进行取制试样,一般小于规定进行取制试样,一般小于100100微米,微米,如试样中化合水或易氧化物含量高时,应小于如试样中化合水或易氧化物含量高时,应小于160160微米微米3 3、样品分解:根据试样的性质和共存元素含量,采用以下任一方法分解试料:、样品分解:根据试样的性质和共存元素含量,采用以下任一方法分解试料: a)a)盐酸盐酸- -氟化钠分解法氟化钠分解法 b)b)硫酸硫酸- -磷酸分解法:试料用硫酸磷酸分解法:试料用硫酸- -磷酸加热分解;磷酸加热分解; c)c)碳酸钠碳酸钠- -硼酸混合熔剂熔融,盐酸分解法硼酸混合熔剂熔融,盐酸分解

3、法 d)d)碳酸钠碳酸钠- -过氧化钠混合熔剂熔融,盐酸分解法过氧化钠混合熔剂熔融,盐酸分解法 e)e)碳酸钠、硝酸钾和草酸混合熔剂烧结,盐酸分解法碳酸钠、硝酸钾和草酸混合熔剂烧结,盐酸分解法4 4、测定、测定5 5、分析值的验收、分析值的验收6 6、最终结果的计算、最终结果的计算7 7、实验报告、实验报告2021-12-11analytical chemistry4定量分析过程定量分析过程1.1.取样取样2.2.试样分解试样分解3.3.试样制备试样制备4.4.分离和富集分离和富集5.5.分析测定、分析结果的计算及评价分析测定、分析结果的计算及评价2021-12-11analytical ch

4、emistry52.1 2.1 试样的采集试样的采集2.2 2.2 试样的制备试样的制备2.3 2.3 试样的分解试样的分解2.4 2.4 测定前的预处理测定前的预处理第二章第二章 分析试样的采集与制备分析试样的采集与制备2021-12-11analytical chemistry6本章重点与难点本章重点与难点重点掌握: 固体试样的取样原则和方法; 取样公式的理解和应用; 试样分解的一般原则和方法。难点: 根据试样的组成特性、待测组分的性质及分析目的,选择合适的取样和分解方法。2021-12-11analytical chemistry7样品样品IUPAC关于样品定义样品样品(Sample):

5、物料中选择用来代表被测物料总体的部分4实验室样品实验室样品(Laboratory sample): 送进实验室的初级样品测试样品测试样品(Test Sample): 对实验室样品进一步处理得到的样品总体:所考察对象特性量值的全体总体:所考察对象特性量值的全体样本:自总体随即抽取的一组测量值样本:自总体随即抽取的一组测量值统计学统计学2021-12-11analytical chemistry8固体试样固体试样2.1 试样的采集试样的采集(Sampling)取样的基本原则:取样的基本原则:代表性代表性不同物料有不同的取样方法,参照不同物料有不同的取样方法,参照国家标准国家标准和和行业标准行业标准

6、。试样的采集试样的采集(Sampling):从从大批配料大批配料中采取少量中采取少量样本作为样本作为原始试样原始试样(gross sample),经过加工处理后进),经过加工处理后进行分析,试样的组成能行分析,试样的组成能代表全部物料的平均组成代表全部物料的平均组成。 2021-12-11analytical chemistry9采样单元数采样单元数(采样数目,(采样数目,n)若测量误差很小若测量误差很小, , 分析结果的误差主要是由采样引起的分析结果的误差主要是由采样引起的2.1.1 固体试样整批物料中组分平均含量区间为整批物料中组分平均含量区间为: : 整批物料中组分平均含量,整批物料中组

7、分平均含量, : 为试样中组分平均含量,为试样中组分平均含量, t: 与测定次数和置信度有关的统计量(第三章表与测定次数和置信度有关的统计量(第三章表3-3),), : 各个试样单元含量标准偏差的估计值,各个试样单元含量标准偏差的估计值,n: 采样单元数采样单元数采样的代表性取决于:采样的代表性取决于:a.采样数目(单元数)采样数目(单元数) b.采样量(质量)采样量(质量) EXtXn2021-12-11analytical chemistry102tnEa 采样公式采样公式(采用单元数)(采用单元数) : E: 分析试样中某组分含量和整批物料中该组分平均分析试样中某组分含量和整批物料中该组

8、分平均含量的差,即含量的差,即1、对分析结果的准确度要求越高,即E越小,采样单元数n越大;2、物料越不均匀,越大,采样单元数n越大;3、增加测定次数,则t值变小,采样单元数n减少 xE2021-12-11analytical chemistry11b 采样量:采样量:平均试样采取量与试样的均匀度、粒平均试样采取量与试样的均匀度、粒度、易破碎度有关,可按切乔特采样公式度、易破碎度有关,可按切乔特采样公式 计算计算mQ(kg):试样的最小质量;k:缩分常数的经验值,试样均匀度越差,越大,通常在0.051 kgmm-2之间;d(mm):试样的最大粒度直径。2kdmQ2021-12-11analyti

9、cal chemistry12l例:采集矿石样品,若试样的最大直径为10mm, k =0.2 kg/mm2, 则应采集多少试样?l 解: mQ kd 2 = 0.2 10 2 = 20 (kg)从分析成本考虑,样品量尽量少,从样品的代表从分析成本考虑,样品量尽量少,从样品的代表性考虑,不能少于临界值性考虑,不能少于临界值 mQ kd 22021-12-11analytical chemistry131)矿物样品:)矿物样品:选择选择地层地层出露比较完整、能基出露比较完整、能基本反映地质体的主要本反映地质体的主要地质地质特征特征、具有代、具有代表性的表性的路线和路线和区域区域。进行详细的岩性描。

10、进行详细的岩性描述,述,系统系统地采集地采集岩石岩石、矿物矿物标本标本;测量;测量地质体的地质体的产状产状;在;在未未变质变质和浅变质和浅变质地层地层中寻找和采集中寻找和采集化石化石及其它相关要求采集及其它相关要求采集的的分析分析测试测试样品样品。 野外地质采样:标定观察路线和观察点的位置,野外地质采样:标定观察路线和观察点的位置,观察、描述露头观察、描述露头地质和地质和地貌地貌,编制,编制采样采样平面图平面图;按样品种类进行;按样品种类进行统一编号登记统一编号登记。2021-12-11analytical chemistry1414辰砂辰砂HgSCinnabar黄锑矿黄锑矿TeSStibic

11、onite以硫酸盐类、硫化物类和其他重以硫酸盐类、硫化物类和其他重矿物形式存在的金属矿物形式存在的金属Pyrite(FeS)石膏石膏(CaSO4)GypsumChalcopyriteCuFeS2黄铜矿黄铜矿2021-12-11analytical chemistry15按按3点式点式(水水田出口,入口和中心点田出口,入口和中心点)或或5点式点式(两条对角线交叉点和对角两条对角线交叉点和对角线的其它线的其它4个等分点个等分点)取样。每点采取样。每点采1-2kg,经压碎、风干、,经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分等步骤,取粒径小于粉碎、过筛、缩分等步骤,取粒径小于0.5 mm的样品作的样品作分析试样。

12、分析试样。2021-12-11analytical chemistry16 用采泥器从表面往下每用采泥器从表面往下每隔隔1米取一个试样,经压碎、米取一个试样,经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分后风干、粉碎、过筛、缩分后取小于取小于0.5 mm的样品作分析的样品作分析试样。试样。 不均匀样品经高温熔炼混匀;均匀的不均匀样品经高温熔炼混匀;均匀的钢片任取;钢锭和铸铁,钻取几个不同点和钢片任取;钢锭和铸铁,钻取几个不同点和不同深度取样,将钻屑置于冲击钵中捣碎混不同深度取样,将钻屑置于冲击钵中捣碎混匀作分析试样。匀作分析试样。2021-12-11analytical chemistry17 根据试样种类、

13、分析项目和采用的分析方法制定试根据试样种类、分析项目和采用的分析方法制定试样的处理步骤。样的处理步骤。可用可用“随机取样随机取样”和和“缩分缩分”, 防止污染要求更严。防止污染要求更严。除水分:预干燥,含水试样干燥至恒重,计算水分。除水分:预干燥,含水试样干燥至恒重,计算水分。脱脂:对含脂肪高的样品,置于乙醚(脱脂:对含脂肪高的样品,置于乙醚(100g样品约样品约需需500ml乙醚)中,静置过夜,除去乙醚层,风干、研乙醚)中,静置过夜,除去乙醚层,风干、研磨成细而均匀的分析试样。磨成细而均匀的分析试样。2021-12-11analytical chemistry182021-12-11anal

14、ytical chemistry19液体试样一般液体试样一般比较均匀比较均匀,取样单元数,取样单元数可以较少可以较少;当物料的量较大时,应从不同的当物料的量较大时,应从不同的位置和深度位置和深度分别采分别采样,混合均匀后作为分析试样,以保证它的代表性;样,混合均匀后作为分析试样,以保证它的代表性;液体试样采样器多为液体试样采样器多为塑料或玻璃瓶塑料或玻璃瓶,一般情况下两,一般情况下两者均可使用,但当要检测试样中的有机物时,宜选用者均可使用,但当要检测试样中的有机物时,宜选用玻璃器皿,而要测定试样中微量的金属元素时,则宜玻璃器皿,而要测定试样中微量的金属元素时,则宜选用塑料取样器,以减少容器吸附

15、和产生微量待测组选用塑料取样器,以减少容器吸附和产生微量待测组分的影响。分的影响。 2.1.2 液体试样2021-12-11analytical chemistry20液体试样的化学组成容易发生变化,应立即对其进行测液体试样的化学组成容易发生变化,应立即对其进行测试应采取适当保存措施,以防止或减少在存放期间试样试应采取适当保存措施,以防止或减少在存放期间试样的变化。的变化。保保 存存 剂剂作作 用用适适 用用 范范 围围HgCl2HNO3H2SO4NaOH冷冻冷冻抑制微生物生长抑制微生物生长防止金属沉淀防止金属沉淀抑制微生物生长,与碱作用抑制微生物生长,与碱作用防止化合物的挥发防止化合物的挥发

16、抑制细菌生长;减慢化学反抑制细菌生长;减慢化学反应速率应速率各种形式的氮和磷各种形式的氮和磷多种金属多种金属含有机物水样(含有机物水样(COD、TOC、油和、油和油脂)、胺类油脂)、胺类氰化物、有机酸、酚类氰化物、有机酸、酚类酸碱度、有机物酸碱度、有机物BOD、色、嗅、有机磷、有机氯等、色、嗅、有机磷、有机氯等保存措施以下几种:保存措施以下几种:(1)冷藏冷藏:冷藏温度一般是:冷藏温度一般是25; (2)冷冻冷冻:冷冻温度在:冷冻温度在-20;(3)加入保存剂加入保存剂:生物抑制剂,氧化剂,还原剂等。:生物抑制剂,氧化剂,还原剂等。2021-12-11analytical chemistry2

17、1 根据水的种类不同采样具有多变性:根据水的种类不同采样具有多变性:天然水天然水 河水河水上、中、下(大河:左右两岸和中心线;中小河:三上、中、下(大河:左右两岸和中心线;中小河:三等分,距岸等分,距岸1/31/3处);处); 湖水湖水-从四周入口、湖心和出口采样;从四周入口、湖心和出口采样; 海水海水-粗分为近岸和远岸;粗分为近岸和远岸;用水用水(饮用、工业用、灌溉)(饮用、工业用、灌溉)排放水排放水 生活污水生活污水-与作息时间和季节性食物种类有关;与作息时间和季节性食物种类有关; 工业废水工业废水-与产品和工艺过程及排放时间有关。与产品和工艺过程及排放时间有关。水样水样2021-12-1

18、1analytical chemistry22水面宽小于水面宽小于50m,设设一条一条垂线;垂线;水面宽水面宽50100m,在在左右左右近岸有明显水流处各近岸有明显水流处各设设一条垂线一条垂线;水面宽水面宽1001000m,设设左、中、右左、中、右三条垂线;三条垂线;水面宽大水面宽大于于1500m,至少至少设置设置5条条等距离垂线。等距离垂线。采样点位的确定示意图河流采样点位的确定河流采样点位的确定 应根据水面的宽度确定断面应根据水面的宽度确定断面上的采样垂线,再根据采样垂线上的采样垂线,再根据采样垂线的深度确定采样点位置和数目。的深度确定采样点位置和数目。2021-12-11analytic

19、al chemistry232021-12-11analytical chemistry2424用泵将气体泵入取样容器;用泵将气体泵入取样容器;固体吸附剂采样:是让一定量气体通过装有吸附剂颗粒的装置,固体吸附剂采样:是让一定量气体通过装有吸附剂颗粒的装置,收集非挥发性物质;收集非挥发性物质;过滤法采样:用于收集气溶胶中的非挥发性组分。过滤法采样:用于收集气溶胶中的非挥发性组分。 1 1)大气试样,根据被测组分在空气中存在的状态)大气试样,根据被测组分在空气中存在的状态( (气态、蒸气或气态、蒸气或气溶胶气溶胶) )、浓度以及测定方法的灵敏度,可用直接法或浓缩法取、浓度以及测定方法的灵敏度,可用

20、直接法或浓缩法取样。样。2 2)贮存于大容器)贮存于大容器( (如贮气柜或槽如贮气柜或槽) )内的物料,因密度不同可能影响内的物料,因密度不同可能影响其均匀性时,应在上、中、下等不同处采取部分试样后混匀其均匀性时,应在上、中、下等不同处采取部分试样后混匀 。2.1.3 气体试样2021-12-11analytical chemistry25建筑尘建筑尘 建筑工地建筑工地冶金尘除尘设备出口处收冶金尘除尘设备出口处收集集汽车尾汽车尾气气不同来源降尘采集不同来源降尘采集燃煤:烟燃煤:烟囱出口处囱出口处2021-12-11analytical chemistry26其组成因其组成因部位和时季部位和时季

21、不同而有较大差异(与一般无不同而有较大差异(与一般无机或有机样品的不同之处);机或有机样品的不同之处);采样应根据需要选取采样应根据需要选取适当部位适当部位和和生长发育阶段生长发育阶段进行,进行,除应注意有除应注意有群体代表性群体代表性外,还应有外,还应有适时性和部位典型适时性和部位典型性性;鲜样分析的样品,应立即进行处理和分析,生物试鲜样分析的样品,应立即进行处理和分析,生物试样中的酚、亚硝酸、有机农药、维生素、氨基酸等在样中的酚、亚硝酸、有机农药、维生素、氨基酸等在生物体内易发生转化、降解或者不稳定的成分,一般生物体内易发生转化、降解或者不稳定的成分,一般应采用新鲜样品进行分析。应采用新鲜

22、样品进行分析。2.1.4 生物试样2021-12-11analytical chemistry27如水稻样品的采集如水稻样品的采集根根系系土土水水稻稻籽籽实实2021-12-11analytical chemistry28生物试样:取肌肉、肝、肾、皮肤、血液、蛋、奶、尿液、生物试样:取肌肉、肝、肾、皮肤、血液、蛋、奶、尿液、血浆、粪便等;对组织样品宜分取一个血浆、粪便等;对组织样品宜分取一个完整的解剖部分完整的解剖部分;储存生物材料的容器材料有储存生物材料的容器材料有塑料和玻璃塑料和玻璃,注意储存期间吸附:,注意储存期间吸附:塑料易吸附脂溶性组分,玻璃易吸附碱性物质;塑料易吸附脂溶性组分,玻璃

23、易吸附碱性物质;固体样品制备除一般程序外,还有固体样品制备除一般程序外,还有离心、过滤、防腐和抑制离心、过滤、防腐和抑制降解降解等;等;1)血样:血浆、血清、血液。)血样:血浆、血清、血液。2)尿样:注意酸败和细菌污染,)尿样:注意酸败和细菌污染, 4冷藏和加入氯仿或甲苯冷藏和加入氯仿或甲苯防腐。防腐。生物样品中药残留测定样品生物样品中药残留测定样品2021-12-11analytical chemistry29人体必需微量元素含量表人体必需微量元素含量表2021-12-11analytical chemistry302.2 试样的制备试样的制备 试样的制备就是对试样的制备就是对原始样品的分取

24、、粉碎、混匀原始样品的分取、粉碎、混匀、缩分、缩分的过程;通过制样,使试样能的过程;通过制样,使试样能正确代表全体样正确代表全体样品品;不同的样品制备方法也不同。;不同的样品制备方法也不同。2021-12-11analytical chemistry31粗碎中碎中碎过筛、混均、缩分过筛、混均、缩分弃去弃去样品处理的四个过程:样品处理的四个过程: 粉碎、过筛、混匀、缩分粉碎、过筛、混匀、缩分原始样品原始样品过筛、混均、缩分过筛、混均、缩分弃去弃去细碎细碎过筛、混均、缩分过筛、混均、缩分细副样细副样分析试样分析试样2021-12-11analytical chemistry321. 较硬的试样用鄂

25、式扎破碎机;较硬的试样用鄂式扎破碎机;2. 中等硬度的或较软的可用锤磨机;中等硬度的或较软的可用锤磨机;3. 为了把试样进一步磨碎,较硬的滚磨机,为了把试样进一步磨碎,较硬的滚磨机,不太硬的用球磨机。不太硬的用球磨机。 A、碎样 (要点:减免正负污染,防止交叉污染)2021-12-11analytical chemistry331 1)在粉碎试样的后阶段常常引起试样中)在粉碎试样的后阶段常常引起试样中水份含量的改变水份含量的改变。2 2)破碎机研磨表面的磨损,使试样中)破碎机研磨表面的磨损,使试样中引入某些杂质引入某些杂质,对于分,对于分析测定某种微量组分,特别值得注意。析测定某种微量组分,特

26、别值得注意。3 3)破碎、研磨试样过程中,常常发热,)破碎、研磨试样过程中,常常发热,试样温度升高试样温度升高,引起,引起某些某些挥发性组分挥发性组分的逸去;由于试样粹碎后表面积大大增加,的逸去;由于试样粹碎后表面积大大增加,某些组分易被空气某些组分易被空气氧化氧化,发生,发生化学形态的变化化学形态的变化。4 4)试样中质地坚硬的组分难于破碎,锤击时容易飞溅逸出,)试样中质地坚硬的组分难于破碎,锤击时容易飞溅逸出,较软的组分容易粉碎成粉末而较软的组分容易粉碎成粉末而损失损失。因此,试样只要磨细。因此,试样只要磨细到能保证组成均匀和容易为试剂所分解即可。到能保证组成均匀和容易为试剂所分解即可。

27、注意:在破碎过程中常常引起试样组成的改变!注意:在破碎过程中常常引起试样组成的改变!2021-12-11analytical chemistry34B、过筛要点:不可弃去难破碎颗粒,未过筛的粗颗粒需进一步破碎,直至样品全部过筛。采集平均试样时的最小质量采集平均试样时的最小质量筛号筛号/目目筛孔直径筛孔直径/mm最小质量最小质量/KgK=0.10.20.30.51.036.724.529.0313.5522.645.263.361.132.263.395.6511.3102.000.400.801.202.004.00200.830.0690.140.210.350.69400.420.0180

28、.0350.0530.0880.176600.250.0060.0130.0190.0310.063800.1770.0030.0060.0090.0160.0312kdmQ2021-12-11analytical chemistry35C、混均D、缩分: 四分法将试样混匀后堆成圆锥,然后压成圆饼状,再用十字板把圆饼分成均匀的四份,取对角的两份合并成一份试样。四分法的一般过程2021-12-11analytical chemistry36例:例:有试样有试样20kg,粗碎后最大粒度为,粗碎后最大粒度为6mm左右,设左右,设k值为值为0.2kg.mm-2,应保留的试样量为多少?如缩分后,再破碎至

29、,应保留的试样量为多少?如缩分后,再破碎至全部通过全部通过10号筛(试样粒度为号筛(试样粒度为2mm),需要继续缩分几次?),需要继续缩分几次?kgkgkdmQ1021202 .762 .022即可缩分一次:解:次能满足要求。继续缩分)(,如需破碎至354. 38 . 021108 . 022 . 0222nkgkgkdmmmnQ2021-12-11analytical chemistry372.3 试样的分解试样的分解试样的分解:采用适当的方法将固体样品转化为溶液的过程。试样分解试样分解试样分解的基本要求2021-12-11analytical chemistry382.3.1 溶解法 溶解

30、法:用适当的溶剂将固体样品溶解转化为液体样品,同时将待测组分转化为可测定形态。常用溶剂:水、酸、碱或混合酸一般顺序为:H2OHClHNO3碱王水H2SO4、H3PO4、HClO4、HF等也是常用溶剂2021-12-11analytical chemistry39(1 1)盐酸)盐酸1、大多数盐酸盐易溶于水(除、大多数盐酸盐易溶于水(除AgCl ,Hg2Cl2,PbCl2)2、过量、过量HCl易挥发除去易挥发除去/6mol/L恒沸溶液(沸点,恒沸溶液(沸点,110)3、Cl(对某些金属离子)有成络作用(对某些金属离子)有成络作用 Cl具一定还原性具一定还原性4、注意易挥发氯化物、注意易挥发氯化物

31、 Ge ( IV ) 、 As( III ) 、Sn( IV ) 、 Te( IV ) 、 Hg ( II ) 等的氯化物易挥发。等的氯化物易挥发。2021-12-11analytical chemistry401、强酸、强氧化剂、强酸、强氧化剂 除除 Pt 、Au 和某些稀有金属外,几乎可溶解所有的金属和某些稀有金属外,几乎可溶解所有的金属试样,但试样,但Al 、 Fe 、Cr 等在等在HNO3中因溶解时形成氧化膜而中因溶解时形成氧化膜而钝化,因为生成难溶性:钝化,因为生成难溶性: Cr2O3,SnO2xH2O (锡酸)(锡酸) Sb2O5nH2O (锑酸)(锑酸) H2WO4 ( 钨酸等)

32、(一般加入非氧钨酸等)(一般加入非氧化性的酸去除氧化物薄膜,如:盐酸等,才可溶解)。化性的酸去除氧化物薄膜,如:盐酸等,才可溶解)。(2 2)硝酸)硝酸2、分解硫化矿(先除硫:焙烧或先加入盐酸)、分解硫化矿(先除硫:焙烧或先加入盐酸) 几乎所有的硫化物及其矿石皆可溶于硝酸,但宜在几乎所有的硫化物及其矿石皆可溶于硝酸,但宜在低温下进行,否则将析出硫磺。在低温下进行,否则将析出硫磺。在HNO3中加入中加入KClO3或者或者Br2可把硫转化为可把硫转化为SO42-。2021-12-11analytical chemistry41(3 3)硫酸)硫酸 稀硫酸氧化性较弱,而浓硫酸是一种相当强的氧化剂,硫

33、酸的沸点高(338),可在高温下分散矿石,加热蒸发到冒出三氧化硫白烟时,可除去试样中低沸点的盐酸、硝酸、氢氟酸、水及氮氧化物,并可破坏试样中的有机物。2021-12-11analytical chemistry42(4 4)磷酸)磷酸,时间5min2021-12-11analytical chemistry43(5 5)高氯酸)高氯酸2021-12-11analytical chemistry44(6 6)氢氟酸)氢氟酸1、F为较强络合基2、与SiO2的作用 S i O2+ 3 H2F2= = = = H2S i F6+ 2 H2O H2SiF6=H2F2+SiF43、HF 主要用于处理硅、铁

34、及硅酸盐试样。 注意:对玻璃及人体有强腐蚀性,分解试样时用 Pt容器或聚四氟乙烯器皿 (温度不能过高,低于250 )。2021-12-11analytical chemistry45(7 7)混合酸)混合酸1、硝酸+盐酸(1:3,王水):强氧化性和配位能力。2、硫酸+磷酸:强酸性和一定的配位能力,沸点高。分解高低合金钢、铁矿、钒钛矿等等。3、硫酸+硝酸:强氧化性。 常用于钢铁分析。4、盐酸+过氧化氢:氧化性。H2O2易于除去。主要用于分解铜及铜合金。 5、硫酸+高氯酸:强氧化性。主要用于分解镓和铬矿石。2021-12-11analytical chemistry46(8 8)氢氧化钠溶液)氢氧

35、化钠溶液可用来分解(浓度可用来分解(浓度20%一一30%)铝、铝合金铝、铝合金及某些酸性氧化物(如及某些酸性氧化物(如A12O3)等,分解应等,分解应在银及聚四氟乙烯等塑料器皿中进行。在银及聚四氟乙烯等塑料器皿中进行。2021-12-11analytical chemistry47溶解过程常用试剂溶解过程常用试剂2021-12-11analytical chemistry482.3.2 熔融法 熔融法:熔融法:将试样与固体熔剂混匀后置于特定材料制成的坩埚中,在高温下熔融,分解试样,通过复分解反应使被测组分转化为能溶于水或酸的化合物,再用水或酸浸取,使其定量进入溶液。熔剂可分为酸性熔剂(酸熔法)

36、及碱性熔剂(碱熔法)。常用溶剂有Na2CO3、Na2O2、NaOH、KOH、硼砂-硼酸、焦磷酸钾等。瓷坩埚2021-12-11analytical chemistry49 1、酸性熔剂 K2S2O7=SO3 +K2SO42、分解碱性或中性氧化物3、器皿:铂、石英坩埚(1 1)焦硫酸钾)焦硫酸钾222742242()2TiOK S OTi SOK SO+揪井+加热=2021-12-11analytical chemistry501、固体酸溶:保持酸分解法优点(不引入K、Na) 比相应酸分解力强(加热分解产生无水酸)2、混合铵盐熔样3、试样粒度(160筛目左右)4、器皿:瓷、玻璃、石英、镍、聚四氟

37、乙烯坩埚或器皿(2 2)铵盐混合熔剂)铵盐混合熔剂聚四氟乙烯坩埚2021-12-11analytical chemistry51(3 3)碳酸钠和碳酸钾)碳酸钠和碳酸钾 4001、高温性质 Na2CO3=Na2O+CO22、价廉3、一般用于分解绝大多数硅酸盐岩石矿物4、二者混合使用可降低熔点3823223242334333NaAlSiONa CONaAlONa SiOCOBaSONa COBaCONaSO+=+=+2021-12-11analytical chemistry521、强碱性+强氧化性2、分解难溶于酸的铁、镍、铬、钼等合金2、与苛性碱或碱金属碳酸盐联用3、器皿:铁、镍、锆、刚玉坩埚

38、(4 4)过氧化钠)过氧化钠镍坩埚铬铁矿铬铁矿Na2O2熔融熔融水浸取水浸取CrO42-Fe、Mn氢氧化物沉淀氢氧化物沉淀2021-12-11analytical chemistry531、强碱性 2、熔融快、熔块易溶解、熔点低3、常用于分解硅酸盐、磷酸盐矿物及耐火材料等4、NaOH(KOH)+ 氧化剂5、器皿:银、镍、铁、金坩埚(5 5)苛性碱)苛性碱(KOH或或NaOH)2021-12-11analytical chemistry54常用熔剂及对应的分解试样常用熔剂及对应的分解试样石墨,铂石墨,铂 岩石,硅酸盐,土壤,陶瓷,钢渣等岩石,硅酸盐,土壤,陶瓷,钢渣等 偏硼酸锂偏硼酸锂鉑、银鉑、

39、银锆石、绿柱石、铌钽酸盐锆石、绿柱石、铌钽酸盐KHF2与与NH4HF2瓷、石英、铂瓷、石英、铂铌、钽酸盐,铌、钽酸盐,Fe、Ti、Al氧化物矿氧化物矿KHSO4与与K2S2O7瓷、瓷、TFE、铂铂方铅矿、黄铁矿、硫化矿等方铅矿、黄铁矿、硫化矿等铵盐铵盐锆、镍、墨锆、镍、墨几乎所有矿石(钼矿、铬铁矿、黑钨几乎所有矿石(钼矿、铬铁矿、黑钨矿、锆英石等)矿、锆英石等)过氧化钠过氧化钠铁、镍、银铁、镍、银硅酸盐、粘土、耐火材料、黑钨矿硅酸盐、粘土、耐火材料、黑钨矿氢氧化钠氢氧化钠铂铂硅酸盐、粘土、高岭土、碳酸盐、磷硅酸盐、粘土、高岭土、碳酸盐、磷酸盐、氟化物等酸盐、氟化物等碳酸钠碳酸钠坩埚材料坩埚材料

40、 试样试样 熔剂熔剂2021-12-11analytical chemistry552.3.3 半熔法用来分解铁矿及煤中的硫用来分解铁矿及煤中的硫。其中。其中MgO、ZnO的作用在于其熔点高,可以预防的作用在于其熔点高,可以预防Na2CO3在灼烧时熔合,而保持松散状态,使矿石氧化得更快、更完全,反应在灼烧时熔合,而保持松散状态,使矿石氧化得更快、更完全,反应产生的气体容易逸出。产生的气体容易逸出。碳酸钠与氯化铵也用于半熔融分解的溶剂。熔剂与试样混匀置于鉄碳酸钠与氯化铵也用于半熔融分解的溶剂。熔剂与试样混匀置于鉄(或者镍或者镍) 坩埚内,在坩埚内,在750-800左右半熔融。主要用于硅酸盐中左右

41、半熔融。主要用于硅酸盐中 K+、Na+的测定等。的测定等。2021-12-11analytical chemistry562.3.4 干式灰化法1.干式灰化法又称燃烧法或高温分解法。2.有机样品常采用干法灰化分解,这样制备的试液空白值较低,对微量元素的分析有重要意义。 干式灰干式灰化法化法高温电炉高温电炉直接灰化直接灰化氧瓶氧瓶燃烧法燃烧法低温低温灰化法灰化法2021-12-11analytical chemistry572.3.4 湿式灰化法 湿式灰化法通常将湿式灰化法通常将硝酸和硫酸硝酸和硫酸混合物与试样一起置于克混合物与试样一起置于克氏烧瓶内,在一定的温度下氏烧瓶内,在一定的温度下进行煮

42、解进行煮解,试样中的,试样中的有机物有机物即被即被氧氧化成化成CO2和和H2O,金属元素则转变为硫酸盐或硝酸盐,非金属,金属元素则转变为硫酸盐或硝酸盐,非金属元素转变为相应的阴离子。此法适合测定有机物中的元素转变为相应的阴离子。此法适合测定有机物中的金属、硫、金属、硫、卤素卤素等元素。等元素。 使用使用3:1:1的硝酸、高氯酸和硫酸的混合物效果更好。的硝酸、高氯酸和硫酸的混合物效果更好。 该法的优点是该法的优点是速度快速度快,缺点是因加入试剂引入杂质;因,缺点是因加入试剂引入杂质;因此,应尽可能使用高纯度的试剂。此,应尽可能使用高纯度的试剂。2021-12-11analytical chemi

43、stry582.3.5 微波辅助消解法方法原理: 利用微波的穿透性和激活反应能力加热密闭容器内的试剂和样品可使制样容器内压力增加,反应温度提高。 优点:反应速率高; 样品制备的时间短; 可控制反应条件,制样精度高; 环境污染小; 改善实验人员的工作环境。2021-12-11analytical chemistry59试样分解小结2021-12-11analytical chemistry602.4 样品预处理样品预处理 (Sample pre-treament)目的:目的:使样品的状态、被测组分存在形式、浓度使样品的状态、被测组分存在形式、浓度 、共存等、共存等 符合所选择的分析技术的要求。符合所选择的分析技术的要求。样品预处

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