分析化学第十四章 物质的定量分析过程课件

分析化学高职高专化学教材编写组编分析化学高职高专化学教材编写组编第十四章物质的定量分析过程

“十二五”职业教育国家规划教材高等职业教育应用化工技术专业教学资源库建设项目规划教材第十四章物质的定量分析过程“十二五”职业教育国家规学习目标：1．掌握试样的分解方法；2．掌握干扰组分的分离方法；3．掌握硅酸盐试样的分析方法；4．明白物质的定量分析的过程。学习目标：在实际分析工作中，试样是多种多样的，对试样的预处理、干扰组分的分离和分析测定方法的选择也各不相同，因此需要对分析过程有比较全面的了解，综合运用已学习的分析方法，才能承担分析检测任务，为生产提供及时而准确的数据。本章导读在实际分析工作中，试样是多种多样的，对试样的预处理、本章导读理论基础：分析试样的采取、制备和分解、干扰组分的分离方法。重要知识点：物质的定量分析过程。难点：干扰组分的分离方法。实践操作：硅酸盐中SiO2、Fe2O3、Al2O3、TiO2、CaO、MgO的测定。本章导读理论基础：分析试样的采取、制备和分解、干扰组分的分离第一节分析试样的采取与制备第二节试样的分解第三节干扰组分的分离方法第四节测定方法的选择原则第五节复杂物质分析示例

本章导读第一节分析试样的采取与制备本章导读第一节分析试样的采取与制备一、组成比较均匀的试样的采取与制备二、组成不均匀的试样的采取三、分析试样的制备四、采取与制备试样的注意事项第一节分析试样的采取与制备一、组成比较均匀的试样的采取与第一节分析试样的采取与制备进行物质定量分析，首先要保证所取试样具有代表性。忽略了试样的代表性，则无论分析做得如何认真、仔细也是无意义的，甚至是有害的。因此，慎重地审查试样的来源，并用正确的方法采取具有代表性的试样，其重要意义不低于进行准确分析时所要注意的其它环节。

分析试样多种多样，但按组分在试样中分布情况可分为两类：组成分布比较均匀、组成分布不均匀。第一节分析试样的采取与制备进行物质定量分一、组成比较均匀的试样的采取与制备金属试样：经高温熔炼，组成比较均匀。部分样品如钢片，只要任意取一部分即可。对于钢锭和铸铁来说，表面和内部所含的杂质也有所不同，使组成不很均匀。在钻取试样时，先用砂轮将表面层磨去，然后采用多钻几个点及钻到一定的深度的方法。将所取得的钻屑放于冲击钵中捣碎混匀，作为分析试样。组成比较均匀的样品有金属试样、水样、液体与气体试样及某些组成均匀的化工产品。一、组成比较均匀的试样的采取与制备金属试样：经高温熔炼，组一、组成比较均匀的试样的采取与制备水样：由于各种水的性质不同，水样的采集方法也不同。供一般确定物理性质与化学成分分析用的水样取2L即可。水样瓶可以是容量2L的无色磨口塞的硬质玻璃细口瓶或聚乙烯塑料瓶。水样采集后应及时化验，保存时间愈短，分析结果则愈可靠。对于现场无条件测定的项目，可采用“固定”的方法，使原来易变化的状态转变成稳定的状态。一、组成比较均匀的试样的采取与制备水样：由于各种水的性质不一、组成比较均匀的试样的采取与制备化工产品：组成比较均匀的化工产品可以任意取一部分为分析试样。若是贮存大容器内的物料，可能因相对密度不同而影响其均匀程度，可在上、中、下不同高度处各取部分试样，然后混匀。气体试样：气体的组成虽然比较均匀，不同存在形式的气体，其取样方法和装置都有所不同。一、组成比较均匀的试样的采取与制备化工产品：组成比较均匀的二、组成不均匀的试样的采取

对于不均匀的物料，可采用下列试样的采集量经验计算公式：mQ=kda式中:d—实验室样品中最大颗粒的直径，mmmQ—采取实验室样品的最低可靠质量，kgk,a—根据物料的均匀程度和易破碎程度而定。K取0.02~1，a取1.8~2.5。

矿石、煤炭、土壤等组成不均匀试样，需按一定程序，从不同部位、采取一定数量的试样。二、组成不均匀的试样的采取对于不均匀的物料，可2022/11/413粗碎筛分(4~6号)中碎筛分(20号)研磨分析试样缩分缩分缩分1号(分析)2号(备查)筛分时，所有的颗粒都必须通过筛孔破碎过筛混匀缩分三、分析试样的制备(原始平均试样分析试样)2022/11/113粗碎筛分(4~6号)中碎筛分(20号)三、分析试样的制备1、

破碎粗碎：颚式破碎机粉碎，4～6目筛中碎：盘式破碎机磨碎，20目筛细碎：盘式破碎机磨碎，全部通过筛孔，100～200目筛破碎工具:

锷式破碎机、辊式破碎机、圆盘破碎机、球磨机、钢臼、铁锤、研钵等。三、分析试样的制备1、破碎粗碎：颚式破碎机粉碎，4～6目筛三、分析试样的制备2、

过筛

物料在破碎过程中，每次磨碎后均需过筛，未通过筛孔的粗粒再磨碎，直至样品全部通过指定的筛子为止(易分解的试样过170目筛，难分解的试样过200目筛)。三、分析试样的制备2、过筛物料在破碎过程中，每次磨碎3、混匀混匀法通常有铁铲法或堆锥法、掀角法。

铁铲法或环锥法常用于手工混合大量实验室样品。如铁铲法是在光滑而干净的混凝土或木制平台上，用铁铲将物料往一中心堆积成一圆锥，然后从锥底一铲一铲将物料铲起，重新堆成另一个圆锥，来回翻倒数次。操作时物料必须从锥堆顶部自然洒落，使样品充分混合均匀。也可采用机械混匀器进行混匀。三、分析试样的制备3、混匀混匀法通常有铁铲法或堆锥法、掀角法。铁铲缩分：四分法

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。4、

缩分

常用的有锥形四分法、正方形挖取法和分样器缩分法。三、分析试样的制备缩分：四分法缩分是在不改变物料的平均组成的情况下，四、试样采取与制备时应注意的事项

必须保证试样不受污染。过筛时，未通过筛孔者绝不能丢弃，必须反复破碎或研磨，直至全部过筛。制备好的试样应立即装袋或置于试样瓶中，编号、干燥、避光保存。四、试样采取与制备时应注意的事项必须保证试样不受污染。第二节试样的分解一、无机试样的分解二、有机试样的分解三、试样分解方法的选择第二节试样的分解一、无机试样的分解第二节试样的分解

干法分析

湿法分析：试样溶液分解分析方法

——将固体试样处理成溶液，或将组成复杂的试样处理成简单、便于分离和测定的形式，为各组分的分析操作创造最佳条件。

分解试样的目的第二节试样的分解干法分析分解分析方法——将固体试样一、无机试样的分解1、水溶法

水作溶剂，只能溶解一般可溶性盐类。如硝酸盐、醋酸盐、铵盐、绝大部分的碱金属化合物和大部分的氯化物、硫酸盐等。

采用适当的溶剂将试样溶解制成溶液，这种方法比较简单、快速。常用的溶剂有水、酸和碱等。（一）溶解法一、无机试样的分解1、水溶法水作溶剂，只能溶解一般可溶主要用于溶解弱酸盐，某些氧化物，某些硫化物和比氢更活泼的金属等。加入H2O2或Br2后具有氧化性，可用于溶解铜合金和硫化物矿石等，并可同时破坏试样中的有机物。在密封增压条件下升高温度，可以溶解灼烧过的Al2O3，BeO，SnO2以及某些硅酸盐等。（1）HCl——强酸一、无机试样的分解

酸溶法就是利用酸的氢离子效应、氧化还原性和配位性使试样中被测组分转入溶液。2、酸溶法主要用于溶解弱酸盐，某些氧化物，某些硫化物和比氢更活泼的金属一、无机试样的分解（2）HNO3——强酸强氧化性可溶解不溶于HCl的铜、铅、铋、镍、钴、锌、砷等矿物。Au，Pt，Nb，Ta，Zr等不溶解，Fe、Al和Cr因表面钝化不能进一步溶解，Sb，Sn，W与HNO3反应后生成不溶性酸。绝大多数硫化物可以用HNO3溶解。若试样中有机物干扰分析，可加浓HNO3并加热使之氧化除去。一、无机试样的分解（2）HNO3——强酸强氧化性可溶解不溶于一、无机试样的分解（3）H2SO4——氧化性强酸可在高温下分解矿石，沸点高，338℃，加热蒸发到冒SO3白烟时，可除去低沸点的HCl、HNO3、HF、H2O等。硫酸的沸点较高，热的浓硫酸具有氧化性和脱水性。它可以分解独居石、萤石(CaF2)和锑、铀、钛等矿物，破坏试样中的有机物。一、无机试样的分解（3）H2SO4——氧化性强酸可在高温下一、无机试样的分解（4）H3PO4磷酸是无氧化性的不挥发性酸，具有较强的配位能力，能与许多金属离子生成可溶性配合物。磷酸在高温时分解试样的能力很强，能溶解不为盐酸所分解的铌铁矿、铬铁矿、钛铁矿、金红石等矿物。钨、钼、铁等在酸性溶液中都能与磷酸形成无色配合物，因此，常用磷酸作某些合金钢的溶剂。一、无机试样的分解（4）H3PO4磷酸是无氧化性的不挥发性酸一、无机试样的分解（5）HClO4高氯酸是已知酸中的最强酸，它具有强的酸效应，热浓高氯酸是强氧化剂和脱水剂（冷或稀的高氯酸无氧化性而有强酸效应）。除钾、铷、铯等少数离子外，一般金属离子的高氯酸盐均溶于水高氯酸的沸点较高，常用它蒸发赶掉低沸点酸。热浓高氯酸遇有机物时由于激烈地氧化作用常会引起爆炸，所以在用热、浓高氯酸处理含有机物试样时，应先用浓硝酸破坏有机物，然后再加入高氯酸。一、无机试样的分解（5）HClO4高氯酸是已知酸中的最强酸，一、无机试样的分解（6）HF氢氟酸是较弱的酸，但F-具有强的配位能力。氢氟酸能分解绝大部分硅酸盐，是分解玻璃、陶瓷、耐火材料试样的常用溶剂。F-与硅作用可生成易挥发的SiF4，使用氢氟酸分解试样的目的是为了除去SiO2以测定其它组分。分解时SiO2生成挥发性的SiF4而与其它组分分离：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O↑注意：用氢氟酸分解试样应在铂器皿或聚四氟乙烯器皿中进行。一、无机试样的分解（6）HF氢氟酸是较弱的酸，但F-具有强的（二）熔融法一、无机试样的分解

熔融法按使用的熔剂性质不同，分为碱熔法和酸熔法两种。

在熔剂熔融的高温条件下分解试样，通过反应使被测组分转化为能溶于水或酸的形式，在用水或酸浸取时，定量地进入溶液。熔融法一般用来分解那些难溶解的试样。熔融时应该选择合适的坩埚。（二）熔融法一、无机试样的分解熔融法按使用的熔剂1、碱熔法用来分解酸性氧化物、酸不溶性残渣等。Na2CO3或K2CO3：常用于分解硅酸盐，氧化物，磷酸盐和硫酸盐等。NaOH或KOH：常用于分解硅酸盐，铝土矿、粘土等。用NaOH熔融时，通常采用铁镍或银坩埚。Na2O2：强氧化剂熔剂，又是强碱性熔剂，常用于分解难溶解的硫化物，Fe，Ni，Cr，Mo，W的合金和Cr，Sn，Zr的矿石等。一、无机试样的分解1、碱熔法用来分解酸性氧化物、酸不溶性残渣等。一、无机试样的2、酸熔法(1)焦硫酸钾熔融法焦硫酸钾是一种强烈的酸性熔剂，熔点为419℃，熔融时分解析出SO3，能与各种难于分解的碱性氧化矿物如铝土矿、磁铁矿、铌铁矿、钛铁矿等反应，使之转变为硫酸盐。

例如，分解金红石（天然TiO2）的反应为：TiO2+2SO3=Ti（SO4）2熔融可在瓷坩埚或石英坩埚中进行，也可以在铂坩埚中进行。熔融温度一般控制在400℃左右，时间不宜过长。

一、无机试样的分解2、酸熔法(1)焦硫酸钾熔融法焦硫酸钾是一种强烈的酸性熔剂一、无机试样的分解（2）硫酸氢钾熔融法硫酸氢钾在加热时放出水蒸气，生成K2S2O7，故可代替焦硫酸钾作熔剂，但要先做脱水处理一、无机试样的分解（2）硫酸氢钾熔融法硫酸氢钾在加热时放出水一、无机试样的分解（3）偏硼酸锂熔融法LiBO2是熔融能力较强的非氧化性熔剂，可以分解多种硅酸盐矿物，包括许多难熔矿物，如：氧化铝、铬铁矿、钛铁矿等。所制得的试样溶液可以进行包括钾、钠在内的各元素的测定，是其他熔剂不能相比的。一、无机试样的分解（3）偏硼酸锂熔融法LiBO2是熔融能力较一、无机试样的分解3、半熔法

将试样同熔剂在尚未熔融的高温条件下进行烧结，这时试样已能同熔剂发生反应。在半熔法中，坩埚材料的损耗相当小，可以在瓷坩埚中进行熔融，不需要贵重器皿。例如，Na2CO3-MgO或Na2CO3-ZnO等混合试剂可以用于煤或矿石中全硫量的测定。在烧结时，因为MgO或ZnO的熔点高，使整个混合物不能熔融，在碱性条件下，硫被空气氧化成硫酸根，用水浸出后，就可以进行测定。一、无机试样的分解3、半熔法将试样同熔剂在尚未熔融的二、有机试样的分解1、溶解法根据相似相溶原理，选择水、甲醇、乙醇、氯仿、四氯化碳、苯、甲苯等溶剂。2、

分解法（1）湿式消化法常用硫酸、硝酸或混合酸，与试样一起置于凯氏瓶内，在一定温度下进行消解，其中硝酸能破坏大部分有机物。试样中的有机物即被氧化成CO2和H2O，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。适于测定有机物中的金属、硫、卤素等二、有机试样的分解1、溶解法根据相似相溶原理二、有机试样的分解（2）干式灰化法氧瓶燃烧：在充满O2的密闭瓶内，用电火花引燃有机试样，瓶内盛适当吸收剂用以吸收燃烧产物．然后用适当方法测定。高温灰化：将试样置于敞口皿或坩埚内，在空气中，于500～550℃温度范围内，加热分解、灰化，所得残渣用适当溶剂溶解后进行测定。二、有机试样的分解（2）干式灰化法氧瓶燃烧：在充满O2的密闭三、试样分解方法的选择根据试样的化学组成、结构及有关性质来选择试样的分解方法。根据待测组分的性质来选择试样的分解方法。根据测定方法来选择试样的分解方法。在试样分解过程中，常引进某些阴离子或金属离子，选择分解方法时要考虑这些离子对以后测定方法的影响。三、试样分解方法的选择根据试样的化学组成、结构及有关性质来选四、试样分解注意事项定量：试样的溶解或分解必需完全，使待测组分全部转入试液；不损失：溶解或分解过程中防止待测组分挥发损失；不沾污：不得引入待测组分和干扰物质；分解试样最好与分离干扰物质相结合。四、试样分解注意事项定量：试样的溶解或分解必需完全，使待测组第三节干扰组分的分离方法一、液—液萃取分离法二、离子交换分离法第三节干扰组分的分离方法一、液—液萃取分离法分离的意义：富集微量待测组分，同时消除共存物质的干扰。

分离将干扰组分分离出去（被测组分含量高时）将被测组分分离出去（被测组分含量低时）第三节干扰组分的分离方法分离的意义：富集微量待测组分，同时消除共存物质的干扰。

分离分析化学对分离的要求：（1）被测组分在分离过程中的损失应小至可忽略不计

（2）干扰组分应减小至不再干扰被测组分的测定

（3）对痕量组分的分离，一般要采取适当措施，使痕量组分得到浓缩和富集，富集效果用富集倍数表示。第三节干扰组分的分离方法分析化学对分离的要求：常用分离方法

（1）气态分离法

（2）沉淀分离法；

（3）萃液萃取分离法

（4）离子交换分离法（5）色谱分离法（6）电分离法

（7）气浮分离法(浮选分离)（8）膜分离第三节干扰组分的分离方法常用分离方法

（1）气态分离法

（2）沉淀分离法；

（3）相似溶解带电荷的物质亲水，不易被有机溶剂萃取可溶的呈电中性的物质疏水易为有机溶剂萃取镍(II)＋丁二酮肟丁二酮肟-镍(II)‖

CHCl3带电荷,亲水萃取剂电中性,疏水萃取溶剂1、液—液萃取分离的基本原理一、液—液萃取分离法相似溶解镍(II)＋丁二酮肟丁二酮肟-镍(II)‖一、液—液萃取分离法2、分配系数与分配比(1)分配系数:

有机溶剂从水相中萃取溶质A，若A在两相中的存在形态相同，平衡时，在有机相的浓度为[A]o,水相的浓度为[A]w

。两者浓度之比，用KD表示。KD=[A]o[A]w一、液—液萃取分离法2、分配系数与分配比(1)分配系数:有一、液—液萃取分离法(2)分配比:

物质A在两相中可能存在多种形态，在两相中的各形态浓度总和(c)之比，用D表示。D==cAocAw[A1]o+[A2]o+…+[An]o[A1]w+[A2]w+…+[An]w一、液—液萃取分离法(2)分配比:物质A在两相中可能存在3、萃取率一、液—液萃取分离法萃取率用于衡量萃取的总效果，用E表示E＝×100％溶质A在有机相中的总量溶质A的总量CoVocoVo+cwVw＝×100％E＝×100％DD+(Vw/Vo)3、萃取率一、液—液萃取分离法萃取率用于衡量萃取的总效果，用4、分离系数分离效果的好坏一般用分离系数β来表示，它表示两种不同组分分配比的比值。

如果DA与DB数值相差很大，则两物质可以定量分离；如DA与DB数值相近，则β值接近于1，此时两物质相差不多的萃取率进入有机相，就难于定量分离。一、液—液萃取分离法4、分离系数分离效果的好坏一般用分离系数β来表示，它表示5、液-液萃取分离的操作技术（1）萃取：

用60～125mL的梨形分液漏斗，震荡，萃取一般在几分种内可达到平衡。（2）分层

萃取后让溶液静置数分钟，待其分层。在两相的交界处，有时因振荡过于激烈或反应中形成某种微溶化合物会出现一层乳浊液。消除方法：增大萃取剂用量、加入电解质、改变溶液酸度、振荡不过于激烈等。一、液—液萃取分离法5、液-液萃取分离的操作技术（1）萃取：用60～125mL6、液-液萃取分离法的应用应用溶剂萃取分离干扰物质。应用溶剂萃取光度分析。应用溶剂萃取富集痕量组分。一、液—液萃取分离法6、液-液萃取分离法的应用应用溶剂萃取分离干扰物质。一、液—二、离子交换分离法离子交换法：利用溶液通过离子交换剂（离子交换树脂）时发生在溶液和离子交换剂之间的同种电荷的离子交换作用而使离子分离的方法。各种离子与离子交换树脂交换能力不同，被交换到树脂上的离子可选用适当的洗脱剂依次洗脱，从而达到分离目的，二、离子交换分离法离子交换法：利用溶液通过离子交换剂（离子交离子交换法的特点：

（1）分离效率高：能用于带相反电荷离子分离，又能用于带相同电荷及性质相近离子的分离；

（2）应用广：既可用于分离，又可用于富集，还可用高纯物制备及蛋白质、核酸、酶等生物活性物的纯化；

（3）分离过程周期长、耗时多，所以仅用于解决分析中较困难的分离问题。

二、离子交换分离法离子交换法的特点：

（1）分离效率高：能用于带相反电荷离二、离子交换分离法1、离子交换树脂的种类无机离子交换剂有机离子交换剂

(离子交换树脂)特种树脂螯合树脂大孔树脂萃淋树脂纤维素交换剂负载螯合剂树脂阳离子交换树脂阴离子交换树脂强酸性阳离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂强碱性阴离子交换树脂弱碱性阴离子交换树脂R-SO3H树脂,如国产732R-COOH,R-OH树脂R4N+Cl-

树脂-NH2,-NHR,-NR2树脂二、离子交换分离法1、离子交换树脂的种类无机离子交换剂特种树2、离子交换树脂的交换容量每克干树脂所能交换的物质的量(mmol)。一般树脂的交换容量3~6mmol/g。交换容量的大小，取决于网状结构中活性基团的数目，含有活性基团越多，交换容量也越大。二、离子交换分离法2、离子交换树脂的交换容量每克干树脂所能交换的物质的量(mm二、离子交换分离法3、离子交换分离操作技术装柱离子交换洗脱树脂再生交换试液按一定流速流经交换柱。洗涤用空白液（多用水），将上层残液及交换出的离子洗下去。洗脱（解析）将置换上柱子的离子用淋洗剂（洗脱剂）置换下来。

一般：阳树脂——HCl溶液洗脱；

阴树脂——HCl、NaCl或NaOH等。再生（转型）使树脂回复至交换前形式

二、离子交换分离法3、离子交换分离操作技术装柱离子交换洗脱树离子交换过程示意图离子交换过程示意图4、离子交换分离法的应用二、离子交换分离法

水的净化——去离子水的制备阳离子交换柱—阴离子交换柱—混合柱干扰组分的分离阴阳离子的分离；相同电荷离子的分离微量组分的分离富集氨基酸的分离4、离子交换分离法的应用二、离子交换分离法水的净化——去离第四节测定方法的选择原则一般从以下几方法考虑选择分析方法：测定的具体要求待测组分的性质待测组分的含量范围共存组分的影响实验室的条件第四节测定方法的选择原则一般从以下几方法考虑选择分析方法第五节复杂物质分析示例——硅酸盐的分析一、硅酸盐试样的分解二、硅酸盐中SiO2的测定三、硅酸盐中Fe2O3、Al2O3和TiO2的测定四、硅酸盐中CaO和MgO的测定第五节复杂物质分析示例——硅酸盐的分析一、硅酸盐试样的分（一）分解原理

1、分解依据：xM2O·yM’O·ZM”2O3┊WSiO2

（1）碱熔：→Na2SiO3

（2）H2F2－H2SO4分解：→SiF4（H2SiF6）一、硅酸盐试样的分解（一）分解原理一、硅酸盐试样的分解（二）分解方法

1、Na2CO3熔融分解

Na2MnO4：绿色；Na2CrO4：黄色

2、NaOH或KOH熔融分解通常在镍、钛、银坩埚中进行。

一、硅酸盐试样的分解一、硅酸盐试样的分解绝大多数硅酸盐矿物都能被氢氟酸-硫酸所分解，在加热情况下，SiO2转变成SiF4而挥发，而其它成分留在残渣中，使用该混合酸分解试样，通常是测定除SiO2以外的其它组分。在熔融法中，若用碱熔两次HCl蒸干法脱水测定SiO2，则选用Na2CO3或K2CO３作熔剂；若用动物胶凝聚法测定SiO2，选用NaOH或KOH作熔剂。在硅含量不太高的试样如水泥、石灰石等测定中，采用Na2CO3烧结法分解试样NH4Cl脱水法测定SiO2的含量，滤液作其它成分的测定。一、硅酸盐试样的分解绝大多数硅酸盐矿物都能被氢氟酸-硫酸所分解，在加热情况下，二、硅酸盐中SiO2的测定1、实验原理(电性中和理论)(1)动物胶是一种含氨基酸的蛋白质，在水中能形成胶体溶液，属亲水性胶体。在酸性溶液中，由于硅酸质点带负电荷，动物胶质点带正电荷，正负电荷相互吸引，彼此中和电性，硅酸凝聚而析出。

(2)由于动物胶是亲水性很强的胶体，它能从硅酸质点夺取水分，破坏其水化外壳，促使硅酸凝聚。二、硅酸盐中SiO2的测定1、实验原理(电性中和理论)2、主要仪器及试剂（1）高温炉。（2）干燥器。（3）氢氧化钠，固体（粒状）。（4）盐酸溶液[c（HCl）=25%，5%，2%]。（5）动物胶溶液（10g/L）。二、硅酸盐中SiO2的测定2、主要仪器及试剂（1）高温炉。二、硅酸盐中SiO2的测定3、实验步骤将空的银坩埚置于电子天平中，将读数置零。加入样品。称取0.5000g左右的样品。用无水乙醇将样品润湿。另取一空坩埚做空白对照。二、硅酸盐中SiO2的测定3、实验步骤将空的银坩埚置于电子天平中，将读数置零。加入样品加入4-6g氢氧化钠固体。

置于马弗炉中，低温逐去水分后升温至650-700℃熔融30min。取出坩埚，趁热摇动。冷凝熔融物。二、硅酸盐中SiO2的测定加入4-6g氢氧化钠固体。置于马弗炉中，低温逐去水分后升温擦净坩埚底，将其直立于250mL烧杯中。往坩埚内加满沸水，立即盖上表面皿。浸泡数分钟，待熔块溶出用扁头玻璃棒挑起坩埚二、硅酸盐中SiO2的测定擦净坩埚底，将其直立于250mL烧杯中。往坩埚内加满沸水，立先用5%的盐酸冲洗净坩埚外侧再用5%的盐酸清洗内部的未溶出的熔块，并洗入到烧杯之中二、硅酸盐中SiO2的测定先用5%的盐酸冲洗净坩埚外侧再用5%的盐酸清洗内部的未溶出的洗净后的坩埚采用相同的步骤将空白试样也洗入到烧杯中。向烧杯中加入15-20mL盐酸，使氢氧化物全部溶解二、硅酸盐中SiO2的测定洗净后的坩埚采用相同的步骤将空白试样也洗入到烧杯中。向烧杯置低温电热板上蒸发在蒸发过程中要经常搅拌溶液，破坏盐类覆盖壳至湿盐状加入20-25mL盐酸二、硅酸盐中SiO2的测定置低温电热板上蒸发在蒸发过程中要经常搅拌溶液，破坏盐类覆盖壳并捣碎团块加热微沸1min（或放置过夜）于60-70℃加入10mL动物胶溶液（10g/L）充分搅拌1min二、硅酸盐中SiO2的测定并捣碎团块加热微沸1min（或放置过夜）于60-70℃加入1保温10min取下，用25%盐酸冲洗杯壁，搅拌，使盐类溶解待沉淀沉降后，趁热用快速定量滤纸过滤，滤液收集于250mL容量瓶中二、硅酸盐中SiO2的测定保温10min取下，用25%盐酸冲洗杯壁，搅拌，使盐类溶解待用热盐酸冲洗杯壁和沉淀各数次二、硅酸盐中SiO2的测定用热盐酸冲洗杯壁和沉淀各数次二、硅酸盐中SiO2的测定用一小片定量滤纸擦净玻璃棒及烧杯内壁上粘附的硅酸沉淀并置于漏斗中接取滤液用硝酸银溶液检查，至无Cl-继续用热盐酸溶液25%洗涤滤纸及沉淀至无三氯化铁黄色，最后用热水洗涤滤纸及沉淀8-10次二、硅酸盐中SiO2的测定用一小片定量滤纸擦净玻璃棒及烧杯内壁上粘附的硅酸沉淀并置于漏将沉淀连同滤纸一并移入已恒重的坩埚中置于高温炉中，低温灰化二、硅酸盐中SiO2的测定将沉淀连同滤纸一并移入已恒重的坩埚中置于高温炉中，低温灰化二待青烟冒尽后，关上炉门继续升温至950℃，灼烧1h。打开炉门，稍冷，取出二、硅酸盐中SiO2的测定待青烟冒尽后，关上炉门继续升温至950℃，灼烧1h。打开炉置于干燥器中冷却30min，称重再灼烧，称重，直至恒重为止。

二、硅酸盐中SiO2的测定置于干燥器中冷却30min，称重再灼烧，称重，直至恒重为止。4、结果计算：按下式进行计算：

式中：m1—二氧化硅的质量（g）；

m2—随同试样空白的质量（g）；

m—试样的质量（g）。二、硅酸盐中SiO2的测定4、结果计算：按下式进行计算：式中：m1—二氧化硅三、硅酸盐中Fe2O3、Al2Ｏ3和TiO2的测定试液中的Fe2O3、Al2O3和TiO2的含量在常量范围内时，可用配位滴定法测定。在微量范围内时，可用分光光度法测定。

1、Fe2O3的测定通常采用配位滴定法和分光光度法配位滴定法分光光度法吸取25.00mL硅酸盐滤液放入250mL锥形瓶中，加水稀释至约100mL，用氨水（1+1）和盐酸（1+1）调节溶液pH在1.8～2.0之间（用精密pH试纸检验）。将溶液加热至70℃，加10滴磺基水杨酸钠指示剂溶液（100g／L），用EDTA标准滴定溶液滴室至溶液由紫红色转为亮黄色（终点时溶液温度应不低于60℃）即为终点。将试液中Fe3+用盐酸羟胺或抗坏血酸还原为Fe3+，在Ph=2-9范围内与邻二氮菲生成稳定的橙红公配合物，常加入NaAc调节溶液的Ph=5时，用显色剂显色，于510nm波长处用适当原度的比色皿测定吸光度。从预先绘制好的工作曲线上查得铁含量。三、硅酸盐中Fe2O3、Al2Ｏ3和TiO2的测定试液中2、Al2Ｏ3和TiO2的测定配位滴定法测定Al2O3在滴定Fe3＋后的溶液中，加入EDTA标准溶液至过量10～15毫升（对铝钛合量而言），摇匀。然后再加入10毫升HAc-NaAc缓冲溶液，煮沸2分钟，取下稍冷至90℃左右，加入4～6滴0.2%PAN指示剂，以CuSO4标准溶液滴定，溶液由黄色变为紫色即为终点。分光光度法测定TiO2从待测液中吸取25.00mL放入100mL容量瓶中，加10mL盐酸（1+2）、10mL抗坏血酸（5g/L)、5mL乙醇（95%）、20mL二安替比林溶液（30g/L)，用水稀释至刻度。放置40min，以水为参比，于420nm处测定吸光度三、硅酸盐中Fe2O3、Al2Ｏ3和TiO2的测定2、Al2Ｏ3和TiO2的测定在滴定Fe3＋后的溶液中，加入四、硅酸盐中CaO和MgO的测定1、实验原理

以三乙醇胺掩蔽铁、铝、钛、锰等离子，在pH＞12.5下，以酸性铬蓝K-萘酚绿B为指示剂，以EDTA标准溶液滴定溶液中钙。以三乙醇胺、铜试剂掩蔽铁、钛及微量的铅、锰等，在pH为10的氨性溶液中，以酸性铬蓝K-萘酚绿B为指示剂，以EDTA标准溶液滴定钙、镁合量。四、硅酸盐中CaO和MgO的测定1、实验原理以三乙2、主要试剂（1）三乙醇胺溶液（1:5）。（2）氢氧化钠溶液（200g/L水溶液）。（3）氨水-氯化铵缓冲溶液（pH=10）。（4）K-B指示剂溶液。（5）EDTA标准溶液（0.1mol/L）。（6）钙标准溶液。四、硅酸盐中CaO和MgO的测定2、主要试剂（1）三乙醇胺溶液（1:5）。四、硅酸盐中CaO四、硅酸盐中CaO和MgO的测定3、实验步骤吸取干过滤滤液25.00mL于250mL锥形瓶中，用水稀释至约80mL加入5mL氢氧化钠溶液（200g/L），加入5mL1:5三乙醇胺溶液，摇匀(1)CaO的测定四、硅酸盐中CaO和MgO的测定3、实验步骤吸取干过滤滤液2加入3-4滴K-B指示剂溶液用EDTA滴定由红色到达蓝色即为终点四、硅酸盐中CaO和MgO的测定加入3-4滴K-B指示剂溶液用EDTA滴定由红色到达蓝色即为吸取干过滤滤液25.00mL于250mL锥形瓶中，用水稀释至约80mL加入10mL缓冲溶液（pH=10），加入5mL1:5三乙醇胺溶液，摇匀(2)MgO的测定四、硅酸盐中CaO和MgO的测定吸取干过滤滤液25.00mL于250mL锥形瓶中，用水稀释至用EDTA标准溶液滴定至由红色变为蓝色为终点四、硅酸盐中CaO和MgO的测定加入3-4滴K-B指示剂溶液（或少许铬黑T指示剂

）用EDTA标准溶液滴定至由红色变为蓝色为终点四、硅酸盐中Ca4、结果计算ω(CaO)—氧化钙的质量分数，%；T—EDTA标准滴定溶液对CaO的滴定度，mg／mL；V—分取试样溶液消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL；m—称取试料的质量，g。四、硅酸盐中CaO和MgO的测定4、结果计算ω(CaO)—氧化钙的质量分数，%；四、硅酸盐ω(MgO)—氧化镁的质量分数，%；T—EDTA标准滴定溶液对MgO的滴定度，mg／mL；V1—分取试样溶液滴定钙镁合量时消耗EDTA标准溶液的体积，mL；V2—分取试样溶液滴定氧化钙时消耗EDTA标准溶液的体积，mL；m—称取试料的质量，g四、硅酸盐中CaO和MgO的测定ω(MgO)—氧化镁的质量分数，%；四、硅酸盐中CaO和M分析化学高职高专化学教材编写组编分析化学高职高专化学教材编写组编第十四章物质的定量分析过程

“十二五”职业教育国家规划教材高等职业教育应用化工技术专业教学资源库建设项目规划教材第十四章物质的定量分析过程“十二五”职业教育国家规学习目标：1．掌握试样的分解方法；2．掌握干扰组分的分离方法；3．掌握硅酸盐试样的分析方法；4．明白物质的定量分析的过程。学习目标：在实际分析工作中，试样是多种多样的，对试样的预处理、干扰组分的分离和分析测定方法的选择也各不相同，因此需要对分析过程有比较全面的了解，综合运用已学习的分析方法，才能承担分析检测任务，为生产提供及时而准确的数据。本章导读在实际分析工作中，试样是多种多样的，对试样的预处理、本章导读理论基础：分析试样的采取、制备和分解、干扰组分的分离方法。重要知识点：物质的定量分析过程。难点：干扰组分的分离方法。实践操作：硅酸盐中SiO2、Fe2O3、Al2O3、TiO2、CaO、MgO的测定。本章导读理论基础：分析试样的采取、制备和分解、干扰组分的分离第一节分析试样的采取与制备第二节试样的分解第三节干扰组分的分离方法第四节测定方法的选择原则第五节复杂物质分析示例

本章导读第一节分析试样的采取与制备本章导读第一节分析试样的采取与制备一、组成比较均匀的试样的采取与制备二、组成不均匀的试样的采取三、分析试样的制备四、采取与制备试样的注意事项第一节分析试样的采取与制备一、组成比较均匀的试样的采取与第一节分析试样的采取与制备进行物质定量分析，首先要保证所取试样具有代表性。忽略了试样的代表性，则无论分析做得如何认真、仔细也是无意义的，甚至是有害的。因此，慎重地审查试样的来源，并用正确的方法采取具有代表性的试样，其重要意义不低于进行准确分析时所要注意的其它环节。

分析试样多种多样，但按组分在试样中分布情况可分为两类：组成分布比较均匀、组成分布不均匀。第一节分析试样的采取与制备进行物质定量分一、组成比较均匀的试样的采取与制备金属试样：经高温熔炼，组成比较均匀。部分样品如钢片，只要任意取一部分即可。对于钢锭和铸铁来说，表面和内部所含的杂质也有所不同，使组成不很均匀。在钻取试样时，先用砂轮将表面层磨去，然后采用多钻几个点及钻到一定的深度的方法。将所取得的钻屑放于冲击钵中捣碎混匀，作为分析试样。组成比较均匀的样品有金属试样、水样、液体与气体试样及某些组成均匀的化工产品。一、组成比较均匀的试样的采取与制备金属试样：经高温熔炼，组一、组成比较均匀的试样的采取与制备水样：由于各种水的性质不同，水样的采集方法也不同。供一般确定物理性质与化学成分分析用的水样取2L即可。水样瓶可以是容量2L的无色磨口塞的硬质玻璃细口瓶或聚乙烯塑料瓶。水样采集后应及时化验，保存时间愈短，分析结果则愈可靠。对于现场无条件测定的项目，可采用“固定”的方法，使原来易变化的状态转变成稳定的状态。一、组成比较均匀的试样的采取与制备水样：由于各种水的性质不一、组成比较均匀的试样的采取与制备化工产品：组成比较均匀的化工产品可以任意取一部分为分析试样。若是贮存大容器内的物料，可能因相对密度不同而影响其均匀程度，可在上、中、下不同高度处各取部分试样，然后混匀。气体试样：气体的组成虽然比较均匀，不同存在形式的气体，其取样方法和装置都有所不同。一、组成比较均匀的试样的采取与制备化工产品：组成比较均匀的二、组成不均匀的试样的采取

对于不均匀的物料，可采用下列试样的采集量经验计算公式：mQ=kda式中:d—实验室样品中最大颗粒的直径，mmmQ—采取实验室样品的最低可靠质量，kgk,a—根据物料的均匀程度和易破碎程度而定。K取0.02~1，a取1.8~2.5。

矿石、煤炭、土壤等组成不均匀试样，需按一定程序，从不同部位、采取一定数量的试样。二、组成不均匀的试样的采取对于不均匀的物料，可2022/11/499粗碎筛分(4~6号)中碎筛分(20号)研磨分析试样缩分缩分缩分1号(分析)2号(备查)筛分时，所有的颗粒都必须通过筛孔破碎过筛混匀缩分三、分析试样的制备(原始平均试样分析试样)2022/11/113粗碎筛分(4~6号)中碎筛分(20号)三、分析试样的制备1、

破碎粗碎：颚式破碎机粉碎，4～6目筛中碎：盘式破碎机磨碎，20目筛细碎：盘式破碎机磨碎，全部通过筛孔，100～200目筛破碎工具:

锷式破碎机、辊式破碎机、圆盘破碎机、球磨机、钢臼、铁锤、研钵等。三、分析试样的制备1、破碎粗碎：颚式破碎机粉碎，4～6目筛三、分析试样的制备2、

过筛

物料在破碎过程中，每次磨碎后均需过筛，未通过筛孔的粗粒再磨碎，直至样品全部通过指定的筛子为止(易分解的试样过170目筛，难分解的试样过200目筛)。三、分析试样的制备2、过筛物料在破碎过程中，每次磨碎3、混匀混匀法通常有铁铲法或堆锥法、掀角法。

铁铲法或环锥法常用于手工混合大量实验室样品。如铁铲法是在光滑而干净的混凝土或木制平台上，用铁铲将物料往一中心堆积成一圆锥，然后从锥底一铲一铲将物料铲起，重新堆成另一个圆锥，来回翻倒数次。操作时物料必须从锥堆顶部自然洒落，使样品充分混合均匀。也可采用机械混匀器进行混匀。三、分析试样的制备3、混匀混匀法通常有铁铲法或堆锥法、掀角法。铁铲缩分：四分法

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。4、

缩分

常用的有锥形四分法、正方形挖取法和分样器缩分法。三、分析试样的制备缩分：四分法缩分是在不改变物料的平均组成的情况下，四、试样采取与制备时应注意的事项

必须保证试样不受污染。过筛时，未通过筛孔者绝不能丢弃，必须反复破碎或研磨，直至全部过筛。制备好的试样应立即装袋或置于试样瓶中，编号、干燥、避光保存。四、试样采取与制备时应注意的事项必须保证试样不受污染。第二节试样的分解一、无机试样的分解二、有机试样的分解三、试样分解方法的选择第二节试样的分解一、无机试样的分解第二节试样的分解

干法分析

湿法分析：试样溶液分解分析方法

——将固体试样处理成溶液，或将组成复杂的试样处理成简单、便于分离和测定的形式，为各组分的分析操作创造最佳条件。

分解试样的目的第二节试样的分解干法分析分解分析方法——将固体试样一、无机试样的分解1、水溶法

水作溶剂，只能溶解一般可溶性盐类。如硝酸盐、醋酸盐、铵盐、绝大部分的碱金属化合物和大部分的氯化物、硫酸盐等。

采用适当的溶剂将试样溶解制成溶液，这种方法比较简单、快速。常用的溶剂有水、酸和碱等。（一）溶解法一、无机试样的分解1、水溶法水作溶剂，只能溶解一般可溶主要用于溶解弱酸盐，某些氧化物，某些硫化物和比氢更活泼的金属等。加入H2O2或Br2后具有氧化性，可用于溶解铜合金和硫化物矿石等，并可同时破坏试样中的有机物。在密封增压条件下升高温度，可以溶解灼烧过的Al2O3，BeO，SnO2以及某些硅酸盐等。（1）HCl——强酸一、无机试样的分解

酸溶法就是利用酸的氢离子效应、氧化还原性和配位性使试样中被测组分转入溶液。2、酸溶法主要用于溶解弱酸盐，某些氧化物，某些硫化物和比氢更活泼的金属一、无机试样的分解（2）HNO3——强酸强氧化性可溶解不溶于HCl的铜、铅、铋、镍、钴、锌、砷等矿物。Au，Pt，Nb，Ta，Zr等不溶解，Fe、Al和Cr因表面钝化不能进一步溶解，Sb，Sn，W与HNO3反应后生成不溶性酸。绝大多数硫化物可以用HNO3溶解。若试样中有机物干扰分析，可加浓HNO3并加热使之氧化除去。一、无机试样的分解（2）HNO3——强酸强氧化性可溶解不溶于一、无机试样的分解（3）H2SO4——氧化性强酸可在高温下分解矿石，沸点高，338℃，加热蒸发到冒SO3白烟时，可除去低沸点的HCl、HNO3、HF、H2O等。硫酸的沸点较高，热的浓硫酸具有氧化性和脱水性。它可以分解独居石、萤石(CaF2)和锑、铀、钛等矿物，破坏试样中的有机物。一、无机试样的分解（3）H2SO4——氧化性强酸可在高温下一、无机试样的分解（4）H3PO4磷酸是无氧化性的不挥发性酸，具有较强的配位能力，能与许多金属离子生成可溶性配合物。磷酸在高温时分解试样的能力很强，能溶解不为盐酸所分解的铌铁矿、铬铁矿、钛铁矿、金红石等矿物。钨、钼、铁等在酸性溶液中都能与磷酸形成无色配合物，因此，常用磷酸作某些合金钢的溶剂。一、无机试样的分解（4）H3PO4磷酸是无氧化性的不挥发性酸一、无机试样的分解（5）HClO4高氯酸是已知酸中的最强酸，它具有强的酸效应，热浓高氯酸是强氧化剂和脱水剂（冷或稀的高氯酸无氧化性而有强酸效应）。除钾、铷、铯等少数离子外，一般金属离子的高氯酸盐均溶于水高氯酸的沸点较高，常用它蒸发赶掉低沸点酸。热浓高氯酸遇有机物时由于激烈地氧化作用常会引起爆炸，所以在用热、浓高氯酸处理含有机物试样时，应先用浓硝酸破坏有机物，然后再加入高氯酸。一、无机试样的分解（5）HClO4高氯酸是已知酸中的最强酸，一、无机试样的分解（6）HF氢氟酸是较弱的酸，但F-具有强的配位能力。氢氟酸能分解绝大部分硅酸盐，是分解玻璃、陶瓷、耐火材料试样的常用溶剂。F-与硅作用可生成易挥发的SiF4，使用氢氟酸分解试样的目的是为了除去SiO2以测定其它组分。分解时SiO2生成挥发性的SiF4而与其它组分分离：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O↑注意：用氢氟酸分解试样应在铂器皿或聚四氟乙烯器皿中进行。一、无机试样的分解（6）HF氢氟酸是较弱的酸，但F-具有强的（二）熔融法一、无机试样的分解

熔融法按使用的熔剂性质不同，分为碱熔法和酸熔法两种。

在熔剂熔融的高温条件下分解试样，通过反应使被测组分转化为能溶于水或酸的形式，在用水或酸浸取时，定量地进入溶液。熔融法一般用来分解那些难溶解的试样。熔融时应该选择合适的坩埚。（二）熔融法一、无机试样的分解熔融法按使用的熔剂1、碱熔法用来分解酸性氧化物、酸不溶性残渣等。Na2CO3或K2CO3：常用于分解硅酸盐，氧化物，磷酸盐和硫酸盐等。NaOH或KOH：常用于分解硅酸盐，铝土矿、粘土等。用NaOH熔融时，通常采用铁镍或银坩埚。Na2O2：强氧化剂熔剂，又是强碱性熔剂，常用于分解难溶解的硫化物，Fe，Ni，Cr，Mo，W的合金和Cr，Sn，Zr的矿石等。一、无机试样的分解1、碱熔法用来分解酸性氧化物、酸不溶性残渣等。一、无机试样的2、酸熔法(1)焦硫酸钾熔融法焦硫酸钾是一种强烈的酸性熔剂，熔点为419℃，熔融时分解析出SO3，能与各种难于分解的碱性氧化矿物如铝土矿、磁铁矿、铌铁矿、钛铁矿等反应，使之转变为硫酸盐。

例如，分解金红石（天然TiO2）的反应为：TiO2+2SO3=Ti（SO4）2熔融可在瓷坩埚或石英坩埚中进行，也可以在铂坩埚中进行。熔融温度一般控制在400℃左右，时间不宜过长。

一、无机试样的分解2、酸熔法(1)焦硫酸钾熔融法焦硫酸钾是一种强烈的酸性熔剂一、无机试样的分解（2）硫酸氢钾熔融法硫酸氢钾在加热时放出水蒸气，生成K2S2O7，故可代替焦硫酸钾作熔剂，但要先做脱水处理一、无机试样的分解（2）硫酸氢钾熔融法硫酸氢钾在加热时放出水一、无机试样的分解（3）偏硼酸锂熔融法LiBO2是熔融能力较强的非氧化性熔剂，可以分解多种硅酸盐矿物，包括许多难熔矿物，如：氧化铝、铬铁矿、钛铁矿等。所制得的试样溶液可以进行包括钾、钠在内的各元素的测定，是其他熔剂不能相比的。一、无机试样的分解（3）偏硼酸锂熔融法LiBO2是熔融能力较一、无机试样的分解3、半熔法

将试样同熔剂在尚未熔融的高温条件下进行烧结，这时试样已能同熔剂发生反应。在半熔法中，坩埚材料的损耗相当小，可以在瓷坩埚中进行熔融，不需要贵重器皿。例如，Na2CO3-MgO或Na2CO3-ZnO等混合试剂可以用于煤或矿石中全硫量的测定。在烧结时，因为MgO或ZnO的熔点高，使整个混合物不能熔融，在碱性条件下，硫被空气氧化成硫酸根，用水浸出后，就可以进行测定。一、无机试样的分解3、半熔法将试样同熔剂在尚未熔融的二、有机试样的分解1、溶解法根据相似相溶原理，选择水、甲醇、乙醇、氯仿、四氯化碳、苯、甲苯等溶剂。2、

分解法（1）湿式消化法常用硫酸、硝酸或混合酸，与试样一起置于凯氏瓶内，在一定温度下进行消解，其中硝酸能破坏大部分有机物。试样中的有机物即被氧化成CO2和H2O，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。适于测定有机物中的金属、硫、卤素等二、有机试样的分解1、溶解法根据相似相溶原理二、有机试样的分解（2）干式灰化法氧瓶燃烧：在充满O2的密闭瓶内，用电火花引燃有机试样，瓶内盛适当吸收剂用以吸收燃烧产物．然后用适当方法测定。高温灰化：将试样置于敞口皿或坩埚内，在空气中，于500～550℃温度范围内，加热分解、灰化，所得残渣用适当溶剂溶解后进行测定。二、有机试样的分解（2）干式灰化法氧瓶燃烧：在充满O2的密闭三、试样分解方法的选择根据试样的化学组成、结构及有关性质来选择试样的分解方法。根据待测组分的性质来选择试样的分解方法。根据测定方法来选择试样的分解方法。在试样分解过程中，常引进某些阴离子或金属离子，选择分解方法时要考虑这些离子对以后测定方法的影响。三、试样分解方法的选择根据试样的化学组成、结构及有关性质来选四、试样分解注意事项定量：试样的溶解或分解必需完全，使待测组分全部转入试液；不损失：溶解或分解过程中防止待测组分挥发损失；不沾污：不得引入待测组分和干扰物质；分解试样最好与分离干扰物质相结合。四、试样分解注意事项定量：试样的溶解或分解必需完全，使待测组第三节干扰组分的分离方法一、液—液萃取分离法二、离子交换分离法第三节干扰组分的分离方法一、液—液萃取分离法分离的意义：富集微量待测组分，同时消除共存物质的干扰。

分离将干扰组分分离出去（被测组分含量高时）将被测组分分离出去（被测组分含量低时）第三节干扰组分的分离方法分离的意义：富集微量待测组分，同时消除共存物质的干扰。

分离分析化学对分离的要求：（1）被测组分在分离过程中的损失应小至可忽略不计

（2）干扰组分应减小至不再干扰被测组分的测定

（3）对痕量组分的分离，一般要采取适当措施，使痕量组分得到浓缩和富集，富集效果用富集倍数表示。第三节干扰组分的分离方法分析化学对分离的要求：常用分离方法

（1）气态分离法

（2）沉淀分离法；

（3）萃液萃取分离法

（4）离子交换分离法（5）色谱分离法（6）电分离法

（7）气浮分离法(浮选分离)（8）膜分离第三节干扰组分的分离方法常用分离方法

（1）气态分离法

（2）沉淀分离法；

（3）相似溶解带电荷的物质亲水，不易被有机溶剂萃取可溶的呈电中性的物质疏水易为有机溶剂萃取镍(II)＋丁二酮肟丁二酮肟-镍(II)‖

CHCl3带电荷,亲水萃取剂电中性,疏水萃取溶剂1、液—液萃取分离的基本原理一、液—液萃取分离法相似溶解镍(II)＋丁二酮肟丁二酮肟-镍(II)‖一、液—液萃取分离法2、分配系数与分配比(1)分配系数:

有机溶剂从水相中萃取溶质A，若A在两相中的存在形态相同，平衡时，在有机相的浓度为[A]o,水相的浓度为[A]w

。两者浓度之比，用KD表示。KD=[A]o[A]w一、液—液萃取分离法2、分配系数与分配比(1)分配系数:有一、液—液萃取分离法(2)分配比:

物质A在两相中可能存在多种形态，在两相中的各形态浓度总和(c)之比，用D表示。D==cAocAw[A1]o+[A2]o+…+[An]o[A1]w+[A2]w+…+[An]w一、液—液萃取分离法(2)分配比:物质A在两相中可能存在3、萃取率一、液—液萃取分离法萃取率用于衡量萃取的总效果，用E表示E＝×100％溶质A在有机相中的总量溶质A的总量CoVocoVo+cwVw＝×100％E＝×100％DD+(Vw/Vo)3、萃取率一、液—液萃取分离法萃取率用于衡量萃取的总效果，用4、分离系数分离效果的好坏一般用分离系数β来表示，它表示两种不同组分分配比的比值。

如果DA与DB数值相差很大，则两物质可以定量分离；如DA与DB数值相近，则β值接近于1，此时两物质相差不多的萃取率进入有机相，就难于定量分离。一、液—液萃取分离法4、分离系数分离效果的好坏一般用分离系数β来表示，它表示5、液-液萃取分离的操作技术（1）萃取：

用60～125mL的梨形分液漏斗，震荡，萃取一般在几分种内可达到平衡。（2）分层

萃取后让溶液静置数分钟，待其分层。在两相的交界处，有时因振荡过于激烈或反应中形成某种微溶化合物会出现一层乳浊液。消除方法：增大萃取剂用量、加入电解质、改变溶液酸度、振荡不过于激烈等。一、液—液萃取分离法5、液-液萃取分离的操作技术（1）萃取：用60～125mL6、液-液萃取分离法的应用应用溶剂萃取分离干扰物质。应用溶剂萃取光度分析。应用溶剂萃取富集痕量组分。一、液—液萃取分离法6、液-液萃取分离法的应用应用溶剂萃取分离干扰物质。一、液—二、离子交换分离法离子交换法：利用溶液通过离子交换剂（离子交换树脂）时发生在溶液和离子交换剂之间的同种电荷的离子交换作用而使离子分离的方法。各种离子与离子交换树脂交换能力不同，被交换到树脂上的离子可选用适当的洗脱剂依次洗脱，从而达到分离目的，二、离子交换分离法离子交换法：利用溶液通过离子交换剂（离子交离子交换法的特点：

（1）分离效率高：能用于带相反电荷离子分离，又能用于带相同电荷及性质相近离子的分离；

（2）应用广：既可用于分离，又可用于富集，还可用高纯物制备及蛋白质、核酸、酶等生物活性物的纯化；

（3）分离过程周期长、耗时多，所以仅用于解决分析中较困难的分离问题。

二、离子交换分离法离子交换法的特点：

（1）分离效率高：能用于带相反电荷离二、离子交换分离法1、离子交换树脂的种类无机离子交换剂有机离子交换剂

(离子交换树脂)特种树脂螯合树脂大孔树脂萃淋树脂纤维素交换剂负载螯合剂树脂阳离子交换树脂阴离子交换树脂强酸性阳离子交换树脂弱酸性阳离子交换树脂强碱性阴离子交换树脂弱碱性阴离子交换树脂R-SO3H树脂,如国产732R-COOH,R-OH树脂R4N+Cl-

树脂-NH2,-NHR,-NR2树脂二、离子交换分离法1、离子交换树脂的种类无机离子交换剂特种树2、离子交换树脂的交换容量每克干树脂所能交换的物质的量(mmol)。一般树脂的交换容量3~6mmol/g。交换容量的大小，取决于网状结构中活性基团的数目，含有活性基团越多，交换容量也越大。二、离子交换分离法2、离子交换树脂的交换容量每克干树脂所能交换的物质的量(mm二、离子交换分离法3、离子交换分离操作技术装柱离子交换洗脱树脂再生交换试液按一定流速流经交换柱。洗涤用空白液（多用水），将上层残液及交换出的离子洗下去。洗脱（解析）将置换上柱子的离子用淋洗剂（洗脱剂）置换下来。

一般：阳树脂——HCl溶液洗脱；

阴树脂——HCl、NaCl或NaOH等。再生（转型）使树脂回复至交换前形式

二、离子交换分离法3、离子交换分离操作技术装柱离子交换洗脱树离子交换过程示意图离子交换过程示意图4、离子交换分离法的应用二、离子交换分离法

水的净化——去离子水的制备阳离子交换柱—阴离子交换柱—混合柱干扰组分的分离阴阳离子的分离；相同电荷离子的分离微量组分的分离富集氨基酸的分离4、离子交换分离法的应用二、离子交换分离法水的净化——去离第四节测定方法的选择原则一般从以下几方法考虑选择分析方法：测定的具体要求待测组分的性质待测组分的含量范围共存组分的影响实验室的条件第四节测定方法的选择原则一般从以下几方法考虑选择分析方法第五节复杂物质分析示例——硅酸盐的分析一、硅酸盐试样的分解二、硅酸盐中SiO2的测定三、硅酸盐中Fe2O3、Al2O3和TiO2的测定四、硅酸盐中CaO和MgO的测定第五节复杂物质分析示例——硅酸盐的分析一、硅酸盐试样的分（一）分解原理

1、分解依据：xM2O·yM’O·ZM”2O3┊WSiO2

（1）碱熔：→Na2SiO3

（2）H2F2－H2SO4分解：→SiF4（H2SiF6）一、硅酸盐试样的分解（一）分解原理一、硅酸盐试样的分解（二）分解方法

1、Na2CO3熔融分解

Na2MnO4：绿色；Na2CrO4：黄色

2、NaOH或KOH熔融分解通常在镍、钛、银坩埚中进行。

一、硅酸盐试样的分解一、硅酸盐试样的分解绝大多数硅酸盐矿物都能被氢氟酸-硫酸所分解，在加热情况下，SiO2转变成SiF4而挥发，而其它成分留在残渣中，使用该混合酸分解试样，通常是测定除SiO2以外的其它组分。在熔融法中，若用碱熔两次HCl蒸干法脱水测定SiO2，则选用Na2CO3或K2CO３作熔剂；若用动物胶凝聚法测定SiO2，选用NaOH或KOH作熔剂。在硅含量不太高的试样如水泥、石灰石等测定中，采用Na2CO3烧结法分解试样NH4Cl脱水法测定SiO2的含量，滤液作其它成分的测定。一、硅酸盐试样的分解绝大多数硅酸盐矿物都能被氢氟酸-硫酸所分解，在加热情况下，二、硅酸盐中SiO2的测定1、实验原理(电性中和理论)(1)动物胶是一种含氨基酸的蛋白质，在水中能形成胶体溶液，属亲水性胶体。在酸性溶液中，由于硅酸质点带负电荷，动物胶质点带正电荷，正负电荷相互吸引，彼此中和电性，硅酸凝聚而析出。

(2)由于动物胶是亲水性很强的胶体，它能从硅酸质点夺取水分，破坏其水化外壳，促使硅酸凝聚。二、硅酸盐中SiO2的测定1、实验原理(电性中和理论)2、主要仪器及试剂（1）高温炉。（2）干燥器。（3）氢氧化钠，固体（粒状）。（4）盐酸溶液[c（HCl）=25%，5%，2%]。（5）动物胶溶液（10g/L）。二、硅酸盐中SiO2的测定2、主要仪器及试剂（1）高温炉。二、硅酸盐中SiO2的测定3、实验步骤将空的银坩埚置于电子天平中，将读数置零。加入样品。称取0.5000g左右的样品。用无水乙醇将样品润湿。另取一空坩埚做空白对照。二、硅酸盐中SiO2的测定3、实验步骤将空的银坩埚置于电子天平中，将读数置零。加入样品加入4-6g氢氧化钠固体。

置于马弗炉中，低温逐去水分后升温至650-700℃熔融30min。取出坩埚，趁热摇动。冷凝熔融物。二、硅酸盐中SiO2的测定加入4-6g氢氧化钠固体。置于马弗炉中，低温逐去水分后升温擦净坩埚底，将其直立于250mL烧杯中。往坩埚内加满沸水，立即盖上表面皿。浸泡数分钟，待熔块溶出用扁头玻璃棒挑起坩埚二、硅酸盐中SiO2的测定擦净坩埚底，将其直立于250mL烧杯中。往坩埚内加满沸水，立先用5%的盐酸冲洗净坩埚外侧再用5%的盐酸清洗内部的未溶出的熔块，并洗入到烧杯之中二、硅酸盐中SiO2的测定先用5%的盐酸冲洗净坩埚外侧再用5%的盐酸清洗内部的未溶出的洗净后的坩埚采用相同的步骤将空白试样也洗入到烧杯中。向烧杯中加入15-20mL盐酸，使氢氧化物全部溶解二、硅酸盐中SiO2的测定洗净后的坩埚采用相同的步骤将空白试样也洗入到烧杯中。向烧杯置低温电热板上蒸发在蒸发过程中要经常搅拌溶液，破坏盐类覆盖壳至湿盐状加入20-25mL盐酸二、硅酸盐中SiO2的测定置低温电热板上蒸发在蒸发过程中要经常搅拌溶液，破坏盐类覆盖壳并捣碎团块加热微沸1min（或放置过夜）于60-70℃加入10mL动物胶溶液（10g/L）充分搅拌1min二、硅酸盐中SiO2的测定并捣碎团块加热微沸1min（或放置过夜）于60-70℃加入1保温10min取下，用25%盐酸冲洗杯壁，搅拌，使盐类溶解待沉淀沉降后，趁热用快速定量滤纸过滤，滤液收集于250mL容量瓶中二、硅酸盐中SiO2