工业分析 第三章 样品的预处理 重点

1、第三章 样品的预处理3.1 样品的采集及制备 一、采样 二、制样3.2 样品的预处理 3.2.1 有机物的破坏 3.2.2 无机样品的预处理 3.2.3 待测组分的分离与富集一、采样一. 采样采样基本原则：科学性、真实性，代表性。 如果采取的样品不足以代表全部物料的组成成分，那么, 无论检验工作多么精密、准确, 则其检验结果也将毫无价值，甚至得出错误结论，造成重大经济损失以至误伤人命，酿成大祸。二、制样(样品的制备)（1）液体、浆体或悬浮液体：摇匀，充分搅拌。（2）互不相容的液体（如油与水的混合物）：先分离，再分别取样。（3）固体样品：粉碎、捣碎（切细）、研磨、过筛、混匀、缩分等。 样品的制备

2、方法因产品类型不同而异3.2 样品的预处理按照样品性质： 无机试样、有机试样 固体试样、液体和气体试样 按照分析目的： 定性、定量分析试样 无机组分分析、有机组分分析试样 样品处理前需对以下问题加以权衡：样品预处理过程是否安全？所用的器皿是否有影响？所用方法对样品的分解效果如何？所用试剂是否会对定量产生干扰？是否造成了不能忽略的沾污？预处理方法能否导致待测组分的损失或产生不溶性化合物等等。 预处理的目标：准确测定待测组分 样品预处理的原则： 制成和分析方法相适应的状态； 消除干扰因素； 完整保留被测组分； 使被测组分浓缩； 最终获得可靠的分析结果预处理的一般方法：样品为有机物（1）测定其中的无

3、机物：破坏有机物（干法灰化，湿法消解，微波消解等）；萃取；酸化等。（2）测定其中的有机物：溶剂提取；蒸馏；萃取；柱色层分离等预处理的一般方法：样品为无机物：（1）测定其中的有机物：浸取，萃取，分离等。（2）测定其中的无机物：溶解法、熔融法、湿法消解，微波消解等.必须注意：无论使用何种处理方法, 在分解完全的条件下，试剂用量尽可能 少。不使用过量的不易除去的试剂和使后续操作复杂化的试剂。3.2.1、有机物的破坏有机物破坏法：一、原理： 是在强烈氧化或高温条件下使样品中的有机物分解并成气体逸出，无机物质留存下来。破坏有机物的常用方法有：1. 湿法消解；2. 干法灰化；3.高压密闭消解；4.微波或紫

4、外光消解等。1.湿法消解常用的强氧化剂有浓硝酸、浓硫酸、高氯酸、高锰酸钾、过氧化氢或者它们的混合物等。含有有机物的生物样品通常采用混酸进行湿法消解。湿法消解样品常用的消解试剂体系有：HNO3、HNO3-HClO4、HNO3-H2SO4、H2SO4-KMnO4、H2SO4-H2O2、HNO3-H2SO4-HClO4、HNO3-H2SO4-V2O5等。 2. 干法灰化原理：干灰化是在供给能量的前提下（一般加热至高温）直接利用氧以氧化分解样品中有机物的方法。 干法灰化常用的方法有高温电炉直接灰化法、氧瓶燃烧法、燃烧法、低温灰化法。干法灰化又有酸性干法灰化和碱性干法灰化。干法灰化主要用于有机组分含量很

5、高的试样如鸡蛋、高分子材料等.3.高压罐密闭消解 在高温、高压下进行的湿法消解过程 .高压密封消化法120150，数小时，要求密封条件高。内罐多为聚四氟乙烯,石英材料做成, 易于用酸清洗，因而不存在器壁玷污。保护套多为不锈钢材料。4.微波消解试样其它方法：紫外光分解法 高压汞灯提供紫外光。855 ，加双氧水。3.2.2 无机样品的处理一般情况下，“不可溶”一词仅指在水中的溶解度而言，只要使用适当的酸、络合剂、或助溶剂，则几乎一切物质都可以被制成溶液。1. 溶解法对于基体中的主要成分为易溶性矿物质的样品可用溶解法分解，即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。选

6、择溶剂的基本原则：一般说来，酸性试样采用碱性溶剂，碱性试样用酸性溶剂、氧化性试样采用还原性溶剂，还原性试样用氧化性溶剂（也有少数例外）。氧化性酸: 硝酸, 硫酸, 高氯酸 还原性酸: 盐酸含硅的试样可用氢氟酸消解.在溶样和进行分析的过程中，必须注意某些被测成分是否会汽化或沉淀而损失。比如, 铅的氯化物容易 挥发.有些情况必须借助碱溶.比如, 测定硅中少量砷.如果使用HF, 砷挥发损失.但, 有些仪器可能有玻璃器件,是很怕氢氟酸的. 2. 熔融法 (碱分解法 )（不同与干法灰化） 熔融法是在熔剂熔融的高温条件下分解样品，通过复分解反应使被测组分转化为能溶于水或酸的形式，再用水或酸浸取，使其定量进

7、入溶液。由于反应物的浓度和温度都比溶解法高得多，所以分解能力大大提高，可以使那些难于溶解的样品分解完全。 当基体的主要成分为不溶性矿物质（如：土壤）时，用酸或其他溶剂不能分解完全的试样，可用高温熔融的方法分解。即在坩埚中将试样与520倍的溶剂混合后置于马弗炉中加热熔融，加热温度通常介于5001200. -元素的化学形态分析-形态包括价态、化合态、结合态和结构态4 个方面，它们有可能分别表现出不同的生物毒性和环境行为。形态分析就是对这些不同的存在形式进行定性和定量分析.形态分析的难点:通常是超痕量分析,要求分析方法灵敏度高.要求选择性高要求取制样及分析过程中形态不改变.很少有标准样品以校对数据和

8、保证分析质量 在实际分析工作中，遇到的样品往往含有多种组分，进行测定时彼此发生干扰，不仅影响分析结果的准确度，甚至无法进行测定。为了消除干扰，比较简单的方法是控制分析条件或采用适当的掩蔽剂。但是在许多情况下，仅仅控制分析条件或加入掩蔽剂，不能消除干扰，还必须把被测元素与干扰组分分离以后才能进行测定,为此, 经常需要对待测组分进行分离富集处理.3.2.3 待测组分的分离与富集1.分离在定量分析中的作用(1) 将被测组分从复杂体系中分离出来后测定(2) 把对测定有干扰的组分分离除去(3) 将性质相近的组分相互分开(4) 把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的分离前的体系：均相: 两组分A、B的分离；分离体系总是两相: 液-液；液-固；气-液；固液分离沉淀分离离子交换分离氢氧化物：NaOH、NH3硫化物：H2S有机沉淀剂：H2C2O4，丁二酮肟阳离子交换树脂阴离子交换树脂固相萃取气液分离：挥发和蒸馏 克氏定氮法，Cl2预氧化I-法分 离 方 法液液分离螯合物萃取离子缔合物萃取三元络合物萃取支撑型液膜乳状液型液膜生物膜萃取分离 液膜分离气固分离-超临界流体萃取其他分离方法：萃淋树脂、螯合树脂、浮选、色谱分离法分离分析法：气相色谱法，液相色谱法、电泳分析法分离技术的应用1）分析过程中的干扰分离在很多情况下需要分离