高教分析化学定量分析步骤市公开课获奖课件

1、第八章 定量分析中普通环节General Steps in Quantitative Analysis8.1 试样采用和制备8.2 试样分解8.3 测定办法选择8.4 分析结果准确度 确保和评价分析化学电子教案/10/10第1页第1页定量分析普通环节：取样试样预处理测定数据处理结果表示 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第2页第2页8.1 试样采用和制备取样是定量分析中第一步；取样基本原则：含有代表性；取样基本环节： (1) 搜集粗样(原始试样)； (2) 将每份粗样混合或粉碎、缩分， 减少至适合分析所需数量； (3) 制成符合分析用试样。 分析化学电子教案8 定量分析中普通环

2、节8.1.1 取样基本原则/10/10第3页第3页 正确取样应满足以下要求：1. 大批试样(总体)中全部组成部分都有同等被采集几率；2. 依据给定准确度，采取有次序或随机取样，使取样费用尽也许低；3. 将 n 个单元试样彻底混合后，再分成若干份，每份分析一次。 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第4页第4页随机抽取了10个样品，三种分析方案：测定十次混合后取1/10分析一次混合各测一次方案一方案二方案三 方案一、方案三所得结果精密度相称；但后者测定次数仅是前者3/10。 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第5页第5页8.1.2 取样操作办法1. 构成比较均匀物料

3、 气体、液体及一些固体气体：直接取样或浓缩取样；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；固体：随机取样；大气、湖海取样(分布不均匀) ：布点取样； 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第6页第6页2. 构成很不均匀物料 矿石、煤炭、土壤等：大小、硬度、构成都有较大差别。堆积时，大小分布不均，图中结点取样。 大量个体包装：统计取样； 平均试样采用量Q（kg）与试样均匀度、粒度、易破碎度相关，可按切乔特采样公式估算：Q = K d 2d: 试样中最大颗粒直径，mm；K：表征物料特性缩分系数；均匀铁矿石：K = 0.020.3; 不均匀：K = 0.5

4、2.0; 煤碳：K = 0.30.5。 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节./10/10第7页第7页固体试样取样普通程序缩分：四分法1、粗碎筛分(46号)2、中碎筛分(20号)3、细磨100-200号分析试样100300g缩分缩分缩分1号(分析)2号(备查) 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第8页第8页8.1.3 湿存水处理 湿存水：试样表面及孔隙中吸附空气中水。 受粒度大小和放置时间影响。 干 基：清除湿存水后试样质量。 试样中各组分相对含量通惯用干基表示。 试样通常需要干燥至恒重。 热稳定性样品：烘干 易受热分解试样干燥：真空干燥至恒重； 分析化学电子教案8 定量分析

5、中普通环节/10/10第9页第9页例题： 称取10.000 g 工业用煤试样，于100105烘1h后，称得其质量为9.460g,此煤样含湿存水为多少？如另取一份试样测得含硫量为1.20%，用干基表示含硫量为多少？解： 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第10页第10页8.2 试样分解1. 对分解办法要求 (1) 分解完全、分解速度快； (2) 分离测定容易； (3) 不造成试样中待测组分损失或沾污； (4) 无污染或污染小。2. 惯用分解办法 湿法(溶解法)：用酸或碱溶液分解试样； 干法(熔融法)：用固体碱或酸性物质熔融分解。 特殊分解办法：氧瓶法、钠解、微波溶解等。 分析化学

6、电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第11页第11页3. 湿法分解中溶剂选择原则 (1) 能溶于水用水作溶剂； (2) 不溶于水酸性物质采用碱性溶剂，碱性试样采用酸性溶剂； (3) 还原性试样采用氧化性溶剂，氧化性试样采用还原性溶剂； 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第12页第12页8.2.1 无机物分解 1. 溶解法 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第13页第13页 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第14页第14页2. 熔融法（熔剂与样品在高温下反应）(1) 酸熔法 惯用熔剂：焦硫酸盐(K2S2O7);硫酸氢钾(KHSO4) 合用对

7、象：难溶于酸碱性或中性氧化物、 矿石；刚玉(Al2O3)；金红石(TiO2)等； TiO2 + K2S2O7 = Ti(SO4) 2 (可溶性)+ 2K2SO4 a. 在瓷坩埚中进行； b. 冷却后用稀硫酸萃取。 KHF2可用来分解稀土和钍矿物。 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第15页第15页(2) 碱融法 惯用熔剂：Na2CO3、 K2CO3、NaOH、 KOH、 Na2O2等 Na2CO3、 K2CO3分解：硅酸盐、酸性炉渣等； NaOH、 KOH分解：硅酸盐、铝土矿、粘土等 NaAlSi3O8 + 3Na2CO3 = NaAlO2 + 3Na2SiO3 +CO2 Ba

8、SO4 + Na2CO3 = Ba2CO3 + Ba2SO4 混合熔剂： Na2CO3和K2CO3 (1:1)，可减少熔融温度 注意选择适当坩埚。 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第16页第16页3. 半熔法(烧结法) 将试样和熔剂在低于熔点温度下进行反应； 避免侵蚀器皿；时间长 用CaCO3 +NH4Cl 可分解硅酸盐，可水测定其中K+、Na+。例分解甲长石： KAlSi3O8 + 6Ca2CO3 + NH4Cl = 6CaSiO3 + Al2O3 + 2 KCl + 6CO2 + 2NH3 + H2O 烧结温度750800；粉末产物，可水浸后测 K+。 分析化学电子教案8

9、 定量分析中普通环节/10/10第17页第17页8.2.2 有机物分解 1. 溶解法 (1)“相同相溶”原则； (2) 酚、有机酸溶于乙二胺、丁胺等碱性溶剂； (3) 有机碱、生物碱易溶于甲酸、乙酸等酸性溶剂； (4) 高聚物：表14-2 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第18页第18页2. 分解法 分解后，进行无机元素测定；湿法和干法；(1) 湿法有机试样硫酸或硝酸或混合酸CO2 + H2O硝酸盐或硫酸盐阴离子金属元素C、H非金属元素 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第19页第19页(2) 干法氧瓶燃烧法：有机物中卤素、硫、磷、硼等元素测定 及部分金属Hg

10、、Zn、Mg、Co、Ni测定定温灰化法：在坩埚中加热(500550)分解，灰化 惯用于有机物和生物试样中无机元素 锑、铬、铁、钼、锶、锌等；低温灰化：高频电激发氧气通过试样，150灰化； 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第20页第20页8.3 测定办法选择 需要综合考虑各种指标，选择合理分析办法； 抱负分析办法：灵敏度高、检出限低、准确度高、操作简便。 选择测定办法应考虑问题：1. 测定详细要求 目的、要求(准确度、精密度)、试样性质等2. 待测组分测量范围 常量、微量、痕量、超痕量、分子水平 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第21页第21页3. 待测组分性

11、质 存在形式、稳定性、毒性等4. 共存组分影响 干扰大小、掩蔽、分离等5. 试验室条件 试剂、仪器精度、去离子水规格、试验室环境6. 文献资料利用 原则办法、研究办法，办法评价指标 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第22页第22页物质物质性质组分含量干扰情况分析办法准确度灵敏度选择性合用范围成本时间人力设备消耗品分析办法用户对分析结果要求和对分析费用承受度用户测定办法选择 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第23页第23页化学分析法 chemical analysis以物质化学反应为基础建立起来分析办法待测物Analyte+试剂Reagent 产物Produc

12、t重量分析法 gravimetry容量分析法（滴定分析法）volumetry, titrimetry 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第24页第24页化学分析法可溶性钡盐中钡含量测定(重量法）：溶样稀H2SO4BaSO4过滤洗涤灼烧计算Ba%Fe3+还原剂Fe2+K2Cr2O7VC称样硫-磷混酸溶样mSFe3+mp称样HClmS称重mp 铁矿中铁含量测定（滴定分析法）： 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第25页第25页仪器分析法 instrumental analysis 依据物质物理性质及物理化学性质建立起来分析办法，通常使用特殊仪器。 光学分析法 spe

13、ctral analysis 电化学分析法 electroanalysis 色谱分离分析法 chromatography 等等例：分光光度法测定微量铁（物理化学办法，physicochemical method）。 332+桔红色 max邻二氮菲 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第26页第26页化学分析与仪器分析办法比较项目化学分析法（典型分析法）仪器分析法（当代分析法）物质性质化学性质物理、物理化学性质测量参数体积、重量吸光度、电位、发射强度等等误差0.1 % 0.2 %1 % 2% 或更高组分含量1 % 100% 1%)，采用化学分析法（滴定分析法）石灰石中微量铁测定 微量成份(1%) ，可采用分光光度法。 分析化学电子教案8 定量分析中普通环节/10/10第28页第28页要确保分析结果准确度：一是要采用系列减小误差办法，对整个分析过程进行质量控制；二是要采用有效办法对分析结果进行评价，及时发觉分析过程中问题，确保分析结果准确性。分析结果评价：对分析结果是否可取作出判断。办法：重复测定偶然误差；