金属分析中的化学分析

1、金属分析中的化学分析（原理、实践及应用）（一）化学分析基本知识1.化学试剂（1）2008-03-17 16:44:01 作者：zhang_xunde 来源：分析化学网 浏览次数：818 网友评论 2 条 本文较系统的搜集了在金属分析中需要使用的分析化学及其它方面的基础知识和基本原理，主要的为从事化学分析的工作者，提供一些工作中所需要的参考资料。给分析工作者在工作中一些有用的建议。本文是第一篇，是个开场白，介绍化学试剂开始吧！金属分析中的化学分析(原理、实践、应用) 前 言金属工业是个很庞大、很复杂的工业领域，所以为其服务的分析测试也是非常的的多样化，它的分析测试的对象非常广泛和复杂，它主要包括

2、了从岩石、矿石、矿物、煤炭、金属冶炼工业的原材料、中间产品、最终产品、副产品、工艺过程控制以及三废等。分析方法也是根据分析对象、要求不同有各种各样非常丰富。笔者拟通过对金属工业中使用的化学分析方法的原理、实践及应用经验予以较详细的讨论。如果能给分析工作者的分析工作中提供些参考建议，就是本文的目的。一.金属分析中应用的有关基本知识 概 述 1.金属和非金属：金属是具有光泽、延展性、易导电、传热等物理性质的物质，除汞外其它在常温下都是固体。这些物质所以有相同的这些物理性质是因为它们的内部结构都是由阳离子和自由电子形成了金属键，金属键将离子和原子联接在一起形成金属晶体（可看成一个巨型分子）

3、。金属虽然具有相同的物理特征，但由于构成各种金属晶体的质点（原子、离子）本身的差异，使得各种金属所具有的这些物理性质间也有很大差异，例把汞的导电性和导热性设为“1”，那么银的导电性约为汞的“59”倍，导热性约为汞的“48.8”倍还原其它性质也相差很远，例密度、熔点、沸点、硬度等。金属的最典型的化学特征是它容易失去电子而变成正离子，因此金属都是还原剂。因为金属丢失电子难易程度不同，而有相当大的差别。因此各种金属还原性的大小表现的各不相同。显然愈容易丢失电子的金属还原性愈强，化学性质就愈活泼。在汉字中以“金为偏旁”例金、银、铜、铁、锡、铝、钛、铀、锌、铅、钾、镧、钔非金属相对于金属来说不具有金属特

4、征的物质，一般没有金属光泽，具有不易导电性、导热性的物质。在汉字中有“气”“三点水”“石”偏旁例：氧、氮、氯、溴、碘、砷、硫、磷、硅2.金属的分类：第一种：金属分为.轻、重金属根据金属的相对密度不同通常将金属分为轻金属和重金属两类。所谓轻金属就是密度小于5的金属，例钾、钠、鎂、钛、铝重金属是指密度大于5的金属，例金、银、铜、铁、铅第二种：金属分为黑色金属、有色金属、贵金属、稀有金属黑色、有色金属工业上常把金属分为两大类，一是黑色金属，它主要包括钢铁工业常用的金属或有密切联系的金属，它包括铁、锰、铬、钒、钛（以前钒钛不属黑色金属但因为它们绝大多数于铁矿一起产出，多用于低合金钢近年来已列入黑色金属

5、）等金属以及钢和以钢铁为主的合金钢和铁合金统称黑色金属。所谓有色金属就是除黑色金属以外的金属统称有色金属，例金、银、铜、锌、汞、锡、锑贵金属地壳中储藏量较小，价格较高地金属，一般具有很稳定的化学性质的特性，具很好的延展性，耐熔性。包括金、银、铂、钯、铑、铱、锇稀有金属、稀有元素稀有金属是指地壳中含量少或分布稀散的金属，例：锂、鈹、铷、铌、钽、镓、銦、铊同样习惯上把地壳中含量少或分布稀散的元素称稀有元素。符号记为RE(rare elements)，其实稀有是相对的例钒钛在地壳中含量并不少只因过去对它们不了解或应用很少也列入稀有元素，近年来已列入黑色金属。目前所谓稀有元素（约占元素总数的2/3）,

6、主要是指到20世纪40年代还不熟悉的元素。例：锂、鈹、铷、铌、钽、镓、銦、铊还包括一些非金属，例：硒、碲 、氪、氙、氡3.亲石元素和亲硫元素：在地壳中除少数元素如稀有气体、O2、N2、S、C、Au、Pt组元素以单质存在，其余大多数元素均以化合态存在，化合态中最主要的是氧化物（含氧酸盐）和硫化物两类。存在于氧化物的元素称亲石元素，常见的如：Li、K、Na、Cr、Mn、La、Ba主要以态存于硫化物的元素称亲硫元素，常见的如：Mo、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Zn、Pb、Cd、Hg、Ga、In、Tl、Sb、Bi4.分析方法的分类；金属分析中所涉及的分析方法按原理、作用的差别，有不同的分类方法：1）

7、第一种（按方法原理）分类: 化学分析:以物质化学反应为基础的分析方法,它是分析化学的基础所以又称经典分析法,主要包括重量法和滴定法.仪器分析:以物质的物理及物理化学性质为基础的分析方法称为物理或物理化学分析,这类方法都使用特殊的仪器所以又称仪器分析法.它主要包括:.光学分析法根据物质的光学性质建立的分析方法,包括:a.分子光谱法例:可见和紫外吸收分光光度法、红外光谱法、分子荧光及磷光分析法b.原子光谱法例:原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法c.其它例:激光拉曼光谱法、光声光谱法、化学发光分析法等.电化学分析法根据物质的电化学性质建立的分析方法.例:电位分析法、电重量法和库伦法、伏安

8、法和极谱法、电导分析法.热分析法根据测量体系的温度与某些性质(如质量、反应热或体积)间的动力学关系所建立的分析方法,例热重量法、差热分析法、测温滴定法.色谱法是一种分离富集的方法例:气相色谱、液相色谱(柱色谱、纸色谱)、离子色谱.其它:近年来新发展起来的质谱法、核磁共振、中子活化、X射线、电子显微镜、毛细管电泳.等2）第二种（按任务）分类:定性分析：鉴定物质由哪些元素、原子团或化合物所组成.定量分析：测定物质中有关成分的含量.结构分析：研究物质的分子结构或晶体结构表面分析形态分析物相（赋存状态）分析3）第三种（按分析对象）分类：无机分析：对象是无机物,组成无机物的元素很多,通常要求鉴定物质的组

9、成和测定各成分的含量.有机分析：组成有机物的元素不多,但结构非常复杂繁多,有机分析重点是官能团和结构分析.4）第四种（按试剂用量和操作规程、待测成分含量的高低）分类:根据试样的用量及操作规程不同可分为常量分析、半微量分析、微量分析、超微量分析. 痕量分析、超痕量分析根据待测成分含量的高低不同,可粗略分为常量成分(质量分数>1%)、微量成分(质量分数0.01%1%)、痕量成分(质量分数<0.01%)的测定,痕量成分的分析,不一定是微量分析,有时为了测定微量成分取样几克甚至千克以上.  各种分析方法的试样用量 表8 方 法 试 样 质 量 试 液 体 积 常 量 分 析 &g

10、t;0.1g >10ml 半 微 量 分 析 0.010.1g 110ml 微 量 分 析 0.110mg 0.011ml超 微 量 分 析 < 0.1mg <0.01ml5）第五种（按分析要求）分类:.例行分析一般实验室日常生产中的分析. 仲裁分析不同实验室对同一试样分析结果有争论,协商不能统一,由双方同意请的权威实验室进行的分析工作.6）第六种（按分析时间和所起的作用不同）分类：快速分析：主要用于控制生产工艺过程中的关键部位或在野外找矿的化探分析等，要求迅速得到测定数据，对准确度要求视具体情况不同适当降低。快速分析方必须主要用于（例行分析中的生产车间控制分析或地球化学找矿

11、中大面积普查）基体成分相对稳定的样品分析。标准分析：是经国家标准局或有关业务主管部委审核、批准并作为法律颁布执行的、有一定经验的分析工作者使用它能得出；标准要求的准确测定结果的方法。它的测定结果是地质勘探中进行储量计算、工业生产中进行工艺计算、财务核算及评定产品质量的依据。所以准确度要求高、允许完成测定工作的时间适当地长一些。标准分析法主要用来测定原料、半成品、成品的化学成分，亦用于校核或仲裁分析。标准分析方法都注明有允许误差（或公差）。允许误差是某测定方法所允许的平行分析结果之间的绝对偏差。在生产实践中必须以允许误差（或公差）作为分析结果是否合格的依据。两次平行分析结果的偏差不得超过方法规定

12、的允许误差，否则重新测定。标准分析法：可按性质可分为强制性标准和推荐性标准；按标准审批权限和作用范围分类，可分为国家标准、行业标准、地方标准和企业标准四级。标准方法不是永恒不变的，是随着科学技术发展改变，旧方法不断的被新方法取代，新标准颁布旧方法即应作废，5.金属分析方法的评价和选择： 在金属分析中使用的方法很多，怎样优选和评价方法往往和生产实际的需要及测定数据的应用目不同有关。虽然对分析方法的要求往往不同，可是一般情况下主要从以下几个方面来考虑：主要为：准确度、灵敏度、选择性和分析速度（主要评价和选择的参考方面），在保证这四条的前提下兼顾分析成本和环保。 在金属分析中进行某一成分或项目测定时

13、，往往有很多程度方法供选择，怎样选择方法一般主要考虑以下几个因素:1）    分析的目的及要求：对不同的分析目的，对分析结果的要求不同，例：矿石品位测定、工业产品质量检定、仲裁分析、校核分析等适宜用准确度高的标准分析法，对于地质普查找矿、地球化学探矿中的分析、工业生产工艺过程控制分析适宜用较快速度准确度较低的分析方法。对于一些工业的样品和科学研究中的特殊要求，有时还要求对待测组分的形态，活性等进行摆正和测定，为了矿石的选矿和综合利用了解矿石的矿物的物质组成，有时还要求进行物相（或物质组成）分析。2）    分析样品的性质及待测组分的含

14、量：分析样品的性质及其组成、结构、存在状态等的差别，针对样品的预处理方法也不同。待测组分的含量范围高低不同，所使用的分析方法也会有差别或不同，某种分析方法都适用于一定的待测对象和测定范围。例：为102100含量级别的试样可用称量法、滴定法、X荧光衍射法等。含量为102级别的试样一般用分光光度法及其它更灵敏的仪器分析方法。3）    共存物质的影响：任何分析方法的选择性都是有限的，也就是说抗干扰能力不是无限的，试样中共存组分的种类、性质及含量不同，应选择相适宜的分析方法克服干扰，防止因选择方法不当受到干扰而造成的测定失误，从而较迅速的得到准确结果。4） &

15、#160;  实验室的条件：在满足生产、科研的灵敏度、准确度和测定速度的前提下，一定也要考虑实验室的实际条件例：设备仪器、试剂、技术条件等。化学分析的基本知识1.化学试剂和标准试剂1.1 .我国化学试剂及其分类化学试剂：它广义指：为实现某一化学反应而使用的化学药品。狭义指：化学分析中为测定物质的组成而使用的纯粹化学药品。它们是现代科学研究和产品检验的重要用品。化学试剂的分类：对化学试剂进行科学的分类方法有几种： 一.按试剂用途和化学组成分类：德国E.Merck1公司、瑞士的Fluka公司、日本关东化学公司等许多国家和我国（基本按照）的试剂分类；1）基准试剂：纯度高、杂质少、稳定性好、

16、化学组成恒定的化合物。它包括容量工作基准试剂及pH工作基准试剂。两类都有第一基准和工作基准之分。第一基准试剂必须由国家计量部门检定，试剂生产则利用第一基准作为工作基准试剂的测定标准。2）无机分析试剂：用于化学分析的一般无机化学品。包括：金属单质；金属氧化物；以及酸、碱、盐等试剂。纯度高、含量较高（按规定一般含量在99.9以上），含杂质较少。 3）有机分析试剂：用于化学分析的一般有机化学品。主要有：烃类、醛、酮、醚等试剂以及衍生物。它们的含量和纯度较高，杂质较少。4）特效试剂：无机分析中测定、分离或富集元素时所专用的一些有机试剂。主要有：沉淀剂、萃取剂、显色剂、鳌合剂和指示剂等。不包括一般的有机

17、试剂、有机酸、有机碱等。它们灵敏度高、选择性强。5）高纯物质（高纯试剂）：其纯度一般在4N（即4个“9”或含量99.99）以上杂质控制在106甚至109级的范围内。主要有：分析用高纯试剂、电子工业、光学等用的高纯化学品。6）指示剂：由于某些物质存在的影响而改变自身颜色的试剂。用于滴定分析中指示滴定终点，也可用于检验气体或溶液中的某些物质的存在。主要有：酸碱指示剂、氧化还原指示剂、吸附指示剂等。7)生化试剂：用于生命科学研究的生物材料或有机化合物（包括临床诊断、医学研究用的试剂）。它分为生物碱、氨基酸、抗生素、糖类、酶类、生物染色剂等。8）仪器分析试剂：指用于按物理、化学或物理化学原理设计的特殊

18、仪器进行试样分析时所用的试剂。主要有：原子吸收光谱样品、色谱用试剂，电子显微镜用试剂、光谱纯试剂、极谱用试剂等。二.按试剂用途和学科分类：1）通用试剂2）高纯试剂3)分析试剂4）仪器分析专用试剂5)有机合成研究用试剂6）临床诊断试剂7）生化试剂8）新型基础材料和精细化学品。这种分类方法较全面、合理。但因在实际工作中较繁杂，目前还没有采用。三.按试剂包装和标志分类：国标GB/T1534694化学试剂包装及标志，化学试剂按门类分为三类：1）通用试剂（优级纯用深绿色颜色标注，分析纯用金光红色标注,化学纯用中蓝色标注）2）基准试剂（用浅绿色标注）。3）生物染色剂（用玫红色标注）；  通 用

19、试 剂 级 别 中 文 名 英 文 符 号 标 签 颜 色 主 要 用 途 基准试剂 浅绿  一 级 优 级 纯 G·R 深 绿 高精密分析试验 二 级 分 析 纯 A·R 金光红 普通分析试验、科研 三 级 化 学 纯 C·P 中蓝 一般化学实验、教学  试验试剂 L·R 棕色或其它 普通试验、科研四 级 生化试剂 B·R 咖啡 生物化学试验 生物染色剂 玫红  四.我国化学试剂的标准分类（基本按用途和原理分类）：1）基准试剂：包括容量工作基准试剂及pH工作基准试剂。两类都有第一基准和工作基准之分。第一基准试剂必

20、须由国家计量部门检定，试剂生产则利用第一基准作为工作基准试剂的测定标准。 我国对标准试剂（或物质）的分类 国家标准 GB 或GBW 一级 化工部或归纳为行业标准 HB、ZB 或GBW（E） 二级 企业标准 Q 三极 附： IUPAC 对化学标准物质的分类 IUPAC 对化学标准物质的分类 用 途 A 级 原子量标准 B 级 和A级最接近的基准物质 C 级 含量为100±0.02的标准试剂 D 级 含量为100±0.05的标准试剂 滴定分析纯用 E 级 以C级或D级试剂为标准进行的对比测定,所得地纯度或相当于这种纯度的试剂,比D级的一般试剂纯度低 滴定分析中常用的工作基准试剂

21、 表3名 称 主 要 用 途 使用前的干燥方法 国家标准编号 氯化钠 标定AgNO3溶液 500550°C灼烧至恒重 GB125389 草酸钠 标定KmnO4溶液 105±5°C干燥至恒重 GB125490无水碳酸钠 标定HCl、H2SO4溶液 270300°C干燥至恒重 GB 12559三氧化二砷 标定I2溶液 浓硫酸干燥器中干燥至恒重   GB125690 氯化钾              &

22、#160;                                                  

23、           GB1073689邻苯二甲酸氢钾 标定NaOH、HClO4溶液 105±5°C干燥至恒重 GB125789碘酸钾 标定NaS2O3溶液 1 8 0±5°C干燥至恒重 GB125890重铬酸钾 标定NaS2O3、FeSO4溶液 120±5°C干燥至恒重 GB125985氧化锌 标定EDTA溶液 800°C灼烧至恒重 GB126090EDTA 标定金属离子溶液 AgNO3饱和液恒湿器中放置七天 GB1259390溴酸钾

24、 标定NaSeO8溶液 180±5°C干燥至恒重 GB1259490硝酸银 标定卤化物、硫氰酸盐溶液 H2SO4干燥器中至恒重 GB1259590碳酸钙 标定EDTA溶液 120±5°C干燥至恒重 GB1259690 我国主要标准试剂的等级及主要用途 表4类 别 相当于IUPAC级 主要 用途 容量分析第一基准 C 容量分析工作基准试剂的定值容量分析工作基准 D 容量分析标准溶液的定值容量分析标准溶液 E 容量分析测定物质的含量杂质分析标准溶液 仪器及化学分析中作为微量杂质分析的标准一级PH基准试剂 C PH（标准溶液）基准试剂的定值和高精度P

25、H计的校准PH基准试剂 D PH计的校准（定值）气相色谱分析标准 气相色谱法进行定性及定量分析标准农药分析标准 农药分析临床分析标准 临床化验热质分析标准 热质分析仪的标准有机元素分析分析标准 E 有机物元素分析 2）一般无机试剂：包括酸、碱、盐、氧化物、单质试剂等3）一般有机试剂和各种有机溶剂4）高纯试剂和高纯物质：包括分析用高纯试剂、电子工业、光学等用的高纯化学品。5）指示剂和特效试剂：化学分析用标准物质包括在此类。6)生化试剂和临床分析试剂：生物染色剂包括在此类。7）仪器分析试剂：包括色谱试剂、波谱试剂等8）其它试剂：包括同位素试剂。我国的试剂标准分类基本上按照试剂用途和原理来划分，比较

26、实用。随着国家标准化事业的发展，标准分类将进行修订，分类会更合理。规定一般试剂应标出试剂的名称，化学式、摩尔质量、级别、技术规格（主体含量及杂质含量）、净重和体积、产品的标准号、生产许可证号（常用试剂）、生产批号生产厂名等，危险品及毒品应印有相应的标记（国家标准），除生产批号可用标打方式外，其它内容不得采用标打或书写方式。金属分析中的化学分析（原理、实践及应用）（一）化学分析的基本知识（2）标准物质、量器具、溶液、方法、2008-04-09 11:57:07 作者：zhang_xunde 来源：分析化学网 浏览次数：670 网友评论 2 条 标准物质、标准量器具、标准溶液、标准方法、标准数据的

27、概念、功用、分离、应用范围日常工作中怎样选用合适于工作试验使用的化学试剂日常工作中选用的合适于工作试验使用的化学试剂并不是想象那样：越纯越好。当然纯度高会使检测试验失败的可能减少。但实际工作和试验中化学试剂的选用要具体问题具体处理。一般都要考虑分析的对象物含量，分析结果的准确度，以及方法及其灵敏度等因素。因为高纯试剂价格是一般试剂的几倍甚至几十倍的价钱，在考虑经济利益和在保证分析试验不失败的前提下，使用化学试剂的级别就低不就高，低级别的能用就没有必要追求高级别的化学试剂。所以在选用化学试剂时注意考虑以下几条：1）    .供滴定分析中使用的化学试剂：一般先用分析纯

28、试剂较粗略的配制，再用工作基准试剂进行标定（对要求比较低的试验，也可以用优级纯或分析纯试剂代替工作基准试剂进行标定）。如果工作使用的标准溶液量少，也可以用工作基准试剂直接配制标准溶液，直接使用不需标定。滴定分析中使用的其它试剂一般为分析纯试剂。2）    仪器分析中一般使用优级纯、分析纯或专用试剂。测定痕量成分使用高纯试剂。3）    .多种试剂它们之间就其主体含量而言是相同或相似的。例如分析纯和优级纯他们的主要区别就是杂质含量不同，所以如果试验时对所用试剂主体含量要求高，则使用分析纯试剂（在常量化学分析中往往如此）。如果试验时对所用

29、试剂杂质含量要求高，则应选用优级纯试剂（在选用时应注意试剂瓶子上标签标明的主成分和杂质含量对您采用的分析试验的影响）。4）    对纯度满足不了的试剂或对纯度持怀疑态度的试剂要多检验或经一次或多次提纯再使用（例测定银的显色剂双硫腙应提纯到符合要求再使用）。5）    存放试剂要防止污染变质，放在清洁处，使用完要盖紧盖，多取出的试剂一般不能再倒回原瓶（除非可以证明它绝对没有问题），对氧化剂、还原剂、易燃、易爆、易挥发、毒害、剧毒试剂，必须按有关规定采购、保管或专人管理，这样才能保证使用试剂的质量和保证试验试剂不会造成试验失败（在这种情况

30、下试验失败应是其它原因）。总之在常量、半微量、微量分析中，一般最常用的是分析纯试剂，对杂质要求高时，用优级纯试剂，在微量、痕量分析中有些要用到高纯试剂，而工作基准试剂主要用于标定标准溶液和配制少量标准溶液。2.标准物质、量器具、溶液、方法、数据 标准物质：.1标准物质的定义及作用：一般是由某类物质或产品制备的，用准确可靠的检验方法已确定其一种或几种特性量值的，用于校准测量器具、评价测量方法或确定材料特性量值的物质，被法定机关认可，并颁发给证书的物质称标准物质。例金矿（标准物质），它提供了该矿石中Au的含量，有些金矿（标准物质）除金的品位外，还提供了Ag、Pt等元素的含量.标准物质在测定试验中主

31、要用来检验我们的测定方法是否准确，检查实验室的整个质量管理体系运转是否正常灵活，计量器具及计量保证是否正确。在工农业生产、科研、商品检验、环境监测、临床化验等诸多领域都需要应用测试手段或分析方法，为了保证分析方法或测试结果的准确可靠并具有公认的可比性，就必须用标准物质校准仪器，标定溶液浓度和评价分析方法。它是测定物质成分、结构或其它有关特性量值过程中不可缺少的一种计量器具。我国现在已有各方面的标准物质(一级、二级)一千四百余种。.2标准物质的特征：标准物质是国家最高计量行政部门颁布的一种计量标准。它必须具备以下特征：材质均匀、性能稳定、批量生产、准确定值、有标准物质的证书（其中标明标准值及定值

32、的准确度等内容）。为了消除样品与标准样品两者之间主体成分性质的差异给测定结果带来的系统误差，某些标准物质的样品是系列化的，以便选用的标准样品与待测样品的组成或特性相近似。例如待测样品是磁铁矿，则应该选用与样品含量相近似的磁铁矿标准物质，不应选用其它铁矿石的标准物质。.3标准物质的特点：标准物质是实物标准这是不言而喻的，除此外它还有自身的特点：1）量具的作用:在化学计量中，标准物质可以作为标定计量的“量具” ，进行化学计量的量值的传递，既简便实用又减少了传递的层次。2）自身消耗性：标准物质在进行对比和量值传递过程中要逐渐消耗，有的标准物质只能使用一次，所以标准物质不同于技术标准，需要定期制备、时

33、常补充。具有特性量值的复现性：重新制备的标准物质与原来的标准物质成分特性一致，要求有复现的特性。3)比对性：标准物质的数据是用多种方法鉴定，其中大多采用相对法比对，也有采用绝对法比对进行鉴定的。经常采用几个甚至几十个实验室共同比对的方法来确定标准物质的量值。低一级的标准物质以高一级的标准物质作为比对参照物。所以，标准物质在质量控制、科研等应用中，都是以作为比对参照物来发挥其标准作用的。4）特定的管理要求：除研究、制备、鉴定和销售标准物质的过程中有大量的组织协调和管理工作外。不同种类的标准物质对贮存、运输、保管和使用都有不同特定的要求。只有采取严格有效的措施，保证达到标准物质各方面的特定要求，才

34、能保证发挥标准物质的标准作用和量值的准确性，否则将不能起到标准物质的特定作用。.4标准物质的作用：1）计量标准：标准物质是国家计量法中依法管理的计量标准。有复现、量具和量值传递的作用。2)在下面各方面起着广泛的作用：在国民经济中标准物质起着重要作用，国民经济的各个领域的工作离不开标准物质，例土壤改良、提高农作物产量、石油化工生产的自动控制、地质勘探、矿产和海洋资源开发、提高医疗技术水平、新能源开发等方面离不开标准物质。标准物质作为“量具”，广泛应用于现代测量和质量控制中，推动计量技术的发展和现代化。例日本的钢铁工业成功的一个重要原因就是技术上使用了标准物质。象美国、俄罗斯、德等工业发达国家都非

35、常重视标准物质的研究、生产、鉴定和应用，非常重视将标准物质作为开发新的技术领域和新的测试方法，提高计量技术的重要手段。美国标准局（NBS）已能生产1000多种标准物质。标准物质是提高质量控制水平和降低分析成本的重要手段。例美国过去钢铁生产和使用部门每年约进行5亿次化学分析，如果用光谱分析钢铁样品，每次费用12美元，使用标准物质后，可使人工分析的错误减少1，每年节约500万美元左右。现在美国90的钢铁产品成分分析都使用了标准物质，分析时间由人工分析的几十分钟降低到十几分钟。又例在地质勘探和海洋资源开发中，如果没有标准物质比对，造成测量不准确，要重新进行野外工作，会带来严重经济损失。3)标准物质是

36、国际贸易中的一个重要工具，国际贸易中矿石、金属、化工产品、合金等原材料及产品的检验，各种分析仪器装置的验收，以及工矿产品的定价等，都是根据国际和国家标准通过使用标准物质来验收。在推动国际贸易的发展、保护我国的经济权益中作用是十分重要的。.5 标准物质的分级：在我国标准物质分两个级：一级标准物质（GBW 、GSB）：是统一全国量值的一种重要依据（它由国家计量行政部门审批、并授权生产、由中国计量科学院组织技术审定。它是由绝对测量法定值或由多个实验室采用准确可靠的方法作定值，定值的准确度一定要求具有国内最高水平）。它主要用于研究与评价标准方法、二级标准物质的定值和高精度测量仪器的校准。二级标准物质：

37、由国务院有关业务主管部门GBW(E)（各部委）审批并授权生产，采用准确可靠的方法或直接与一级标准物质相比较的方法定值，定值的准确度应满足现场（即实际工作）测量的需要，其一般测量准确度高于现场准确度的310倍。二级标准物质，主要用于研究评价现场分析方法，现场实验室的质量保证及不同实验室的质量保证。二级标准物质通常称为工作标准物质。产品生产的批量大。通常实验室主要使用二级标准物质即所谓的标准样品（或称标样）。.6标准物质的类别：分为十三个类别，钢铁、有色金属、建材、核材料及放射性、高分子材料、化工产品、地质、环境、临床化学与医学、食品、能源、工程技术、物理学与化学。.7标准样品（实物标准）：除标准

38、物质外标准样品也是标准的一种形式。在国外标准物质与标准样品是没有区别的，在国内标准物质和标准样品含有 不同的内容，不同的管理办法，它们的区别主要是使用范围上的不同。标准物质是作为量值的传递的工具和手段。标准样品则是为了保证国家标准或行业标准的实施制定的国家实物标准。如一些产品的技术性能指标，难以用文字叙述清楚，需要用实物作为文字标准的补充，例酒、颜料的外观、颜色色光等。使用实物标准能够更直观地表达技术指标的要求。我国标准样品的编号为GSB.目前标准物质与标准样品的界限很难分清。例GBS 1200191 工业碳酸钠，一些以国家标准形式公布的标准样品实际使用GB或GBW标准物质的编号例GB 107

39、3689工作基准试剂（容量）氯化钾 等容量工作基准也是标准样品。为了标准实施都在使用。1.2.1.8化学试剂中的标准物质化学试剂中目前我国属于标准物质的还不多，只有部分滴定分析中的基准试剂和PH基准试剂属于标准物质，包括：常用的工作基准（滴定分析）试剂（部分已列入表）和PH基准试剂（见表）。（1）常用的工作基准（滴定分析）试剂：我国规定第一基准试剂（一级标准物质）（部分见表 ），第一基准试剂的主体含量是99。98100。02，测量不确定度优于0.01%（置信率95），其定值采用准确度最高的库仑滴定法（绝对测量法）定值。第一基准试剂是工作基准试剂的计量标准。工作基准试剂（二级标准物质）的主体含量

40、为99.95100.05，不确定度0。05, 它以第一基准试剂（一级标准物质）为标准，用称量滴定法（比较测量法）定值，工作基准试剂（二级标准物质）是滴定分析常用的计量标准，可控制滴定分析（被标定溶液或滴定分析仪）法（比较分析法）的不确定度在±0。2以内。（2）PH基准试剂：一级PH基准试剂（即一级标准物质）是用氢银电极，无液体接界电池定值得基准试剂，PH(S)的总不确定度为±0。005，用这种试剂，按规定方法配制的溶液称为一级PH标准缓冲溶液，它通常只用于PH基准试剂的定值和高精度PH计的校准。工作PH基准试剂（二级标准物质）是以一级PH基准试剂的量值为基础，它是用双氢电极

41、有液接界电池进行对比定值的基准试剂。PH(S)的总不确定度为±0。01，用其配制的溶液称PH标准缓冲溶液，主要用于PH的校准（定位）。总之化学试剂中基准试剂的数量很少，只占标准物质的很小一部分。.1计量器具：指能直接或间接测出被测对象量值的装置、仪器、仪表、量具、用于统一量值的标准物质。它可分为：计量基准、计量标准、工作计量器。这里主要讨论玻璃量器。.2移液管（俗称大肚吸管）是用于精确量取一定体积溶液的量出式玻璃量器，学名称“单标线吸量管”，其单位是毫升。其容量定义为：在20& #730;C时按下述方式排空后所流出纯水的体积：“洁净的移液管充入纯水于标线上几毫米，除去粘在流液

42、口外的液滴”在移液管垂直状态下将下降的液面调定于标线（视线与标线在同一平面），即弯月面的最低点与标线的上边缘水平相切,此时为调好零点。然后将管内的纯水排出使入另一倾斜（约30°）的容器中，当液面降至移液管流液口处再静止15s。这样排出的纯水的体积即为该移液管的容量，从精确度的不同国标规定分为两个级别:A级及B级.按国标的规定：产品移液管应有下列标志：生产厂或商标、标称容量（ml）、标准温度（20°C）量出式代号（Ex）、精度级别（A或B）。常用移液管的规格（GB1280891） 表7标称容量（ml） 2 5 10 20 25 50 100容量允许 A ±0

43、3;01 ±0·015 ±0·020 ±0·030 ±0·050 ±0·080差（ml） B ±0·020 ±0·0 30 ±0·040 ±0·060 ±0·100 ±0·0100纯水流出 A 712 1525 2030 2535 3040 3545时间（s） B 512 1025 1530 2035 2540 3045 移液管（单标记吸量管或称大肚吸管）使用应注意的

44、事项：移液管再使用前，应该用铬酸洗液洗净内外，使移液管的内壁及下端内外壁均不挂水珠，用滤纸擦去流液口内外的残留之水。 用洗净的移液管在移取所需要的溶液前，应先用该溶液涮洗三次，具体如下操作：吸入该溶液使入到移液管的膨大部分的1/41/3；手指按紧管口尽量不要使溶液回流；将移液管横过来；转动移液管并使溶液布开，使全管内壁布满溶液，逐渐倾斜使溶液流向移液管上管口23cm处，这时将移液管直立使溶液放出，如此·重复三次，再用该移液管正式量取溶液。用移液管吸取溶液时，移液管尖端应在液面下12cm，左手使用吸耳球(将吸耳球中的气体排出)捏住按在右手拿着的移液管上管口上（使不漏气），然后左手逐步放

45、松.液面借吸耳球的差吸力慢慢上升（移液管应随着容量瓶的液面下降而下降），吸入的溶液液面吸至标线以上时迅速拔去吸耳球并几乎是同时用右手的食指按住移液管上管口（使不漏气，即吸入的溶液液面不致下降到标线以下）擦去流液口外壁残液。这时左手持原液容量瓶并使倾斜30°移液管口靠容量瓶瓶壁稍松右手食指并用中指捻转吸液管使管中液面缓缓下降直到调定零点。接着按紧食指使溶液不再流出。将移液管插入已准备好接受该溶液的容器，松开右手食指使移液管垂直水平靠在容器壁位置，溶液自由沿壁流下，液面下降至停止后15s拿出移液管。至此即完成一次标准量取溶液的过程。.3吸量管（刻度吸管）：用于精确量取一定体积溶液的多标线

46、量出式玻璃量器。使用时应注意的三点：由于吸量管的容积精度低于移液管，所以吸取2ml以上的固定量溶液时尽可能使用移液管。吸取标准溶液时应尽量使用A级产品。移取其它试剂溶液，可选B级产品。准确度要求很高的溶液移取时，吸量管必须检定合格的才能使用，尽量不要使用吸量管（刻度吸管）全容量，以免由吹出或不吹出带来的误差。 .1标准溶液：:所谓标准溶液就是已确定其主体物质浓度或其它特征量值的溶液。.2标准溶液分类：在化学分析中常用的有三种标准溶液:滴定分析用标准溶液:用于测定常量成分或主体成分,其浓度的不确定度一般在±0.2%左右,其配制方法有二：   &#

47、160;   用工作基准试剂或相当纯度的其它物质(使用天平和容量瓶)直接配制,方法简单,但成本高不适宜大量使用.实际上大多数标准溶液没有相应的标准物质或基准试剂直接配制例:盐酸、氢氧化钠所以,第二种间接配制的方法更为普遍的方法，在工作中通常使用分析纯试剂配成接近所需浓度的溶液,再用适当的工作基准试剂或其它标准物质进行标定.。配制时应注意a)选择符合试验要求的纯水，一般要使用高于三级纯水标准的水(电导率:25一级水0.010ms/m；二级水0.10ms/m；三级水0.50ms/m；三级水还有以下指标要求:PH5.07.5、可氧化物质“以O计”0.4mg/L蒸发残余2.0mg/

48、L)。在化学分析试验中一般只对电导率有要求.b)基准试剂使用前要按下表中列出的要求进行干燥,经热烘或灼烧的干燥的试剂,如果是吸湿的(例:碳酸钠、氯化钠等),放置一周后,再使用时一定要重新干燥.c)当一种溶液可用多种标准物质及指示剂进行标定时(例EDTA溶液),原则上应使标定时的试验条件与测定试样时的试验条件相同或接近.防止出现系统误差,环境温度应注意:标,定时的室温(温度)与使用时的室温(温度)相差较大时(超过5)应重新进行标定或根据水溶液的膨胀系数进行浓度的校正,不能一劳永逸.d)标准溶液应密封存放,有些还应注意避光；对化学性质稳定的标准溶液应确定标定的周期(一般12周),如果标准溶液是易变

49、的(例Fe2),则应在使用时同时进行标定.仪器分析使用的标准溶液:仪器分析的种类很多,标准溶液也各有特点,除标准物质外,可能会用到专用试剂、；高纯试剂、纯金属以及其它标准试剂、优级纯或分析纯试剂.同种仪器分析对象不同时,所用的试剂级别也可能不同.一般仪器分析的标准溶液具以下特点:a)对水的质量要求较高,一般需23级之间.有时有些原子吸收光谱分析、高效液相色谱分析、电化学分析对水质的要求很高,还要将2级水再经石英蒸馏器或其它设备进一步提纯.b)溶解分解标准物质时所用的试剂一般是优级纯、分析纯或高纯试剂,有时市场不能满足时应自己提纯.c)仪器分析的标准溶液的浓度一般都比较低,常以(B)=gmL-1

50、或mgmL-1、NaOH、Si4等)、标准溶液应在塑料容器中保存.e)仪器分析标准溶液的种类繁多,要求各异,在配制和使用时应按照有关资料要求,不能随意加以代替.PH测定用标准缓冲溶液(参见PH标准物质及下表的内容,配制和保存参见仪器分析中有关内容). 标准方法.1化学计量：化学计量主要是指测定各种物质的化学参数,一般测定是通过标准物质；标准方法和标准数据进行化学计量.2标准方法:标准方法是指经试验证明是正确的、可靠的方法. 标准方法是保证化学计量准确一致的重要因素.只有标准物质没有标准方法往往难以保证计量的准确一致.3我国标的准方法:国家标准(GB、GSB、GBW)；部颁标准(又称专业或行业标

51、准、符号是ZB.).以上标准是每个产品必须有的.如果没有以上两种标准，该产品也会有省级、地方或企业标准。任何一个产品最起码要有企业标准,没有标准测定方法的是不能生产的。即是生产出产品，没有标准方法也无法判断产品质量是否合格,所以在生产每一种产品必须有检定的标准方法,我国的国家标准、部颁标准和企业标准还远远不能全部包括许多现已生产的产品,所以也可以使用国际标准、外国标准或国内外地区性的标准.标准数据.1标准数据：标准数据是指经严格评定的某些物质或体系的特性数据.例:纯水的密度、容器材料的热膨胀系数等.这些都是物质固有的特性,只要经准确测定得到的准确数据便可以作为化学计量的标准数据重复使用.例如某

52、一标准溶液在温度变更后再使用时,不需要重新标定,可根据液体的热膨胀系数对其原有的浓度值加以修正.2合理使用标准数据有很重要作用:它即可减少不必要的工作量又可以保证计量准确一致。  。   我国主要标准试剂的等级及主要用途 类 别相当于IUPAC级的级 主要 用途 容量分析第一基准 C 容量分析工作基准试剂的定值容量分析工作基准 D 容量分析标准溶液的定值容量分析标准溶液 E 容量分析测定物质的含量杂质分析标准溶液 仪器及化学分析中作为微量杂质分析的标准一级PH基准试剂 C PH（标准溶液）基准试剂的定值和高精度PH计的校准PH基准试剂 D PH计的校准（定值）气相色谱分析标准 气相色谱法进行定性及定量分析标准农药分析标准 农药分析临床分析标准 临床化验热质分析标准 热质分析仪的标准有机元素分析分析标准 E 有机物元素分析  &#