定量分析基本操作

定量分析基本操作第一页，共八十页，2022年，8月28日1分析化学化学分析仪器分析酸碱滴定配位滴定氧化还原滴定沉淀滴定电化学分析光化学分析色谱分析波谱分析重量分析滴定分析电导、电位、电解、库仑极谱、伏安发射、吸收，荧光、光度气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳红外、核磁、质谱定性分析定量分析第二页，共八十页，2022年，8月28日

熟练掌握定量分析的基本操作技能、形成规范的操作习惯，有利于减少实验误差，提高实验结果的准确性。第三页，共八十页，2022年，8月28日操作技能考核项目:1、实验室操作2、现场监测操作第四页，共八十页，2022年，8月28日1、考核目的

通过实验室操作的考核，考察参赛人员实际操作能力和掌握技能的规范性及熟练程度。2、考核范围

实验室分析基础操作，具体项目分析方法操作。实验室操作3、考核重点

样品称量、定容、移液、滴定及测定，具体分析项目操作规范的要点等。

第五页，共八十页，2022年，8月28日

自带原始记录报表进行现场填写（竞赛领导小组办公室提供的统一格式）。实验室操作4、考核项目

水质氯化物的测定（硝酸银滴定法），要求在规定时间内完成分析方法全过程。5、物品配备

竞赛领导小组办公室提供：电子天平（0.1mg）、硝酸银溶液和考核盲样，其余实验所需物品由各参赛队自行配备。第六页，共八十页，2022年，8月28日基本内容一、天平的使用及称量操作二、滴定分析基本操作（滴定管、容量瓶、移液管与吸量管的使用）三、滴定法（以水质氯化物的测定为例）

四、有效数字及运算规则第七页，共八十页，2022年，8月28日一、天平的使用及称量操作

分析天平是定量分析操作中最主要最常用的仪器，常规的分析操作都要使用天平，天平的称量误差直接影响分析结果。因此，必须了解常见天平的结构，学会正确的称量方法。第八页，共八十页，2022年，8月28日常见的天平常见的天平有以下三类：普通的托盘天平电光分析天平电子天平第九页，共八十页，2022年，8月28日普通的托盘天平称量误差较大，一般用于对质量精度要求不太高的场合。称量采用杠杆平衡原理，使用前须先调零。10g以下质量使用游码。砝码不能用手拿，要用镊子夹。第十页，共八十页，2022年，8月28日第十一页，共八十页，2022年，8月28日半自动电光天平是一种较精密的分析天平，称量时可以准确至0.0001g。调节1g以上质量用砝码，990~10mg用圈码，尾数从光标处读出。使用前须先检查圈码状态，再预热半小时。称量必须小心，轻拿轻放。称量时要关闭天平门，取样、加减砝码时必须关闭升降枢。第十二页，共八十页，2022年，8月28日第十三页，共八十页，2022年，8月28日电子天平电子天平是最新一代的天平，它是根据电磁力平衡原理，直接称量，全量程不需要砝码，放上被测物质后，在几秒钟内达到平衡，直接显示读数。特点:体积小、使用寿命长、性能稳定、操作简便和灵敏度高。第十四页，共八十页，2022年，8月28日电子天平

此外，电子天平还具有自动校正、去皮、超载显示、故障报警等功能。以及具有质量电信号输出功能，且可与打印机、计算机联用，进一步扩展其功能，如统计称量的最大值、最小值、平均值和标准偏差等。由于电子天平具有机械天平无法比拟的优点，尽管其价格偏高，还是越来越广泛的应用于各个领域，并逐步取代机械天平。第十五页，共八十页，2022年，8月28日电子天平的结构天平门称量台水平仪水平调节螺丝显示屏功能键第十六页，共八十页，2022年，8月28日电子天平的功能键ON/OFF开启/关闭TAR 去皮、清零CAL 校准INT 积分时间调整COU 点数功能ASD 灵敏度调整UNT 量制转换PRT 输出模式设定第十七页，共八十页，2022年，8月28日称量操作称量时，要根据不同的称量对象和要求，选择合适的天平和称量方法。一般称量使用普通托盘天平即可。对于质量精度要求高的样品和基准物质应使用电光分析天平或电子天平来称量。

第十八页，共八十页，2022年，8月28日称量前的检查取下天平罩，叠好，放于天平顶上。检查天平盘内是否干净，必要时予以清扫。检查天平是否水平，若不水平，调节底座螺丝，使气泡位于水平仪中心。检查硅胶是否变色失效，若变为红色应及时更换。第十九页，共八十页，2022年，8月28日电子天平的使用方法

调水平—预热—开启显示屏、调零—称量、数据记录—关闭显示屏1.调水平：使用前观察天平水准仪气泡是否在水准仪正中，如果不在正中间，用天平脚调整。(顺高逆低)步骤：2.预热：接通电源，预热20~30min以获得稳定的工作温度。第二十页，共八十页，2022年，8月28日4.称量:在LTD指示灯显示为0.0000g时，打开天平侧门，将被测物小心置于秤盘中央，关闭天平门，待数字不再变动后即得被测物的质量。打开天平门，取出被测物，关闭天平门。3.开启显示屏、调零:轻按ON键，LTD指示灯全亮，松开手，先显示天平型号，稍后显示为0.0000g（若不是按TAR键清零），开始使用。

A.直接称量第二十一页，共八十页，2022年，8月28日B.去皮称量

将容器置于秤盘上，关闭天平门，待天平稳定后按TAR键清零，LTD指示灯显示重量为0.0000g，取出容器，改变容器中物质的量，将容器放回秤盘，不关闭天平门粗略读数，看质量变动是否达到要求，若在所需范围之内，关闭天平门，读出质量改变的准确值。以质量增加为正，减少为负。5.关闭天平:第二十二页，共八十页，2022年，8月28日样品称量方法直接称量法固定质量称量法递减称量法第二十三页，共八十页，2022年，8月28日直接称量法此法用于称量物体的质量。如称量小烧杯或金属块的质量等，在天平上直接称出物体的质量。适用于洁净干燥的器皿、金属块、整块不易潮解或升华的固体样品。注意：不得用手直接取放待称物，可戴手套、垫纸条、用镊子等。第二十四页，共八十页，2022年，8月28日直接称量法的操作

先调水平，天平稳定后，按TAR键调零，显示0.0000g，将待称量物直接放在称盘上，关闭侧门，等到稳定指示符“。”消失，读取称量结果并记录，记录后打开左门，取出物品，关好天平门。

第二十五页，共八十页，2022年，8月28日固定质量称量法又称增量法，此法用于称量某一固定质量的试剂或试样。这种称量操作的速度很慢，适用于称量不易吸潮，在空气中能稳定存在的粉末或小颗粒（最小颗粒应小于0.1mg）样品，以便精确调节其质量。用电子天平时，可去皮称量。将容器的质量归零，加试样至所需的质量为止。

本操作可以在天平中进行，用左手手指轻击右手腕部，将角匙中样品慢慢震落于容器内。第二十六页，共八十页，2022年，8月28日固定质量称量法的要求固定质量称量法要求称量精度在±0.1mg以内。如称取0.5000g石英砂，则允许质量的范围是0.4999g~0.5001g。超出这个范围的样品均不合格。若加入量超出，则需重称试样，已用试样必须弃去（或回收），不能放回到试剂瓶中。操作中不能将试剂撒落到容器以外的地方。称好的试剂必须定量的转入接收器中，不能有遗漏。第二十七页，共八十页，2022年，8月28日递减称量法又称减量法。此法用于称量一定范围内的样品和试剂。主要针对易挥发、易吸水、易氧化和易与二氧化碳反应的物质。第二十八页，共八十页，2022年，8月28日递减称量法的操作用纸条从干燥器中取出称量瓶，用纸片夹住瓶盖柄打开瓶盖，用角匙加入适量试样（多于所需总量，如称取三份0.3g试样，则需加入1g左右试样），盖上瓶盖，置入秤盘中央，按TAR键清零。第二十九页，共八十页，2022年，8月28日递减称量法的操作用纸条取出称量瓶，在接收器的上方倾斜瓶身，用瓶盖轻击瓶口使试样缓缓落入接收器中。当估计试样接近所需量时，继续用瓶盖轻击瓶口，同时将瓶身缓缓竖直，用瓶盖向内轻刮瓶口使粘于瓶口的试样落入瓶中，盖好瓶盖。将称量瓶放入秤盘中央，显示的质量减少量即为试样质量。若放出质量多于所需量较多时，则需重称，已取出试样不能放入原瓶。第三十页，共八十页，2022年，8月28日称量操作第三十一页，共八十页，2022年，8月28日操作练习1.固定质量称量法称取0.8240g基准NaCl一份。（1）先调水平，天平稳定后，将干燥洁净的小烧杯，置于天平秤盘中央，调零，显示0.0000g。（2）用角匙将试样慢慢加到小烧杯中，直至读数0.8240g。第三十二页，共八十页，2022年，8月28日2.递减称量法称取0.3~0.4gNaCl两份。先调水平，天平稳定后，调零，显示0.0000，将称量瓶放在秤盘上，关闭侧门，等到稳定指示符“。”消失，读取称量瓶加样品的质量m1。取出称量瓶，倒入部分样品至锥形瓶中，再次称量称量瓶加样品的质量m2。第一份样品的质量为m1-m2，同样的方法称量第二份，依此类推。第三十三页，共八十页，2022年，8月28日称量结束后的工作称量结束后，按OFF键关闭天平，将天平还原。在天平的使用记录本上记下称量操作的时间和天平状态，并签名。整理好台面之后方可离开。第三十四页，共八十页，2022年，8月28日使用天平的注意事项在开关门，放取称量物时，动作必须轻缓，切不可用力过猛或过快，以免造成天平损坏。对于过热或过冷的称量物，应冷却至室温后方可称量。称量物的总质量不能超过天平的称量范围。在固定质量称量时要特别注意。第三十五页，共八十页，2022年，8月28日使用天平的注意事项所有称量物都必须置于一定的洁净干燥容器（如烧杯、表面皿、称量瓶等）中进行称量，以免沾染腐蚀天平。为避免手上的油脂汗液污染，不能用手直接拿取容器。称取易挥发或易与空气作用的物质时，必须使用称量瓶以确保在称量的过程中物质质量不发生变化。第三十六页，共八十页，2022年，8月28日使用天平的注意事项天平状态稳定后不要随便变更设置。天平上门一般不使用，操作时开侧门。通常在天平中放置变色硅胶做干燥剂，若变色硅胶失效后应及时更换。实验数据必须记录到记录本上，不允许记录到其他地方。注意保持天平内外的干净卫生。第三十七页，共八十页，2022年，8月28日二、滴定分析基本操作1、滴定操作2、移液操作3、定容操作第三十八页，共八十页，2022年，8月28日1、滴定操作第三十九页，共八十页，2022年，8月28日滴定管的使用1、用前检查：酸式滴定管，塞子涂凡士林油，检漏(等2min)；聚四氟乙烯活塞不需涂油2、洗涤：自来水洗净后，蒸馏水洗2～3次；3、润洗：用少量滴定液润洗2～3次(约10mL)；3、装液：装液到0刻度以上，赶气泡，使液面位于0.00刻度以下；4、滴定：连续滴加，间隙式滴加，溶液悬而不落，半滴加入；5、读数：精确到0.01mL(等1～2min)。第四十页，共八十页，2022年，8月28日注意事项1、检查旋塞转动是否灵活，是否漏水。2、应先擦干旋塞和旋塞槽内的水，再按正确的方法涂上少许凡士林油。3、将标准溶液加入滴定管之前，应将其摇匀，直接加入滴定管中，不得借用任何其它器皿，以免标准溶液浓度改变或造成污染。4、蓝带滴定管及有色溶液的读数方法。5、滴定接近终点时，注意溶液颜色变化，应逐滴加入，最后半滴加入，以防过量。第四十一页，共八十页，2022年，8月28日碱式滴定管第四十二页，共八十页，2022年，8月28日酸式滴定管第四十三页，共八十页，2022年，8月28日滴定操作姿势及读数演示第四十四页，共八十页，2022年，8月28日（1）洗涤：移液管和吸量管在使用前要洗至内壁不挂水珠。（2）润洗：吸取试液前，要用滤纸拭去管外水，并用少量试液润洗2～3次。2、移液操作第四十五页，共八十页，2022年，8月28日（3）溶液的移取：右手大拇指和中指拿住管颈标线上方，将管下部插入溶液中适当位置，左手拿洗耳球把溶液吸入，待液面上升到比标线稍高时，迅速用右手稍微润湿的食指压紧管口，大拇指和中指垂直拿住移液管，管尖离开液面，但仍靠在盛溶液器皿的内壁上。稍微放松食指使液面缓缓下降，至溶液弯月面与标线相切时，立即用食指压紧管口。将移液管移入准备好的锥形瓶中。移液管应垂直，锥形瓶稍倾斜，管尖靠在瓶内壁上，松开食指让溶液自然地沿器壁流出。待溶液流毕，等15s后，取出移液管。残留在管尖的溶液切勿吹出，因校准移液管时已将此考虑在内。第四十六页，共八十页，2022年，8月28日演示第四十七页，共八十页，2022年，8月28日3、定容操作（1）检漏：容量瓶使用前应检查是否漏水。（2）洗涤：容量瓶使用前应按容量器皿的洗涤要求洗涤干净。第四十八页，共八十页，2022年，8月28日

（3）用容量瓶配制溶液：当用固体配制一定体积的准确浓度的溶液时，通常将准确称量的固体放入小烧杯中，先用少量纯水溶解，然后定量转移到容量瓶内（两靠一提，洗3-4次）。用纯水稀释，并注意将瓶颈附着的溶液洗下。当水加至容积的1/2-2/3时，水平摇荡容量瓶使溶液初步混匀，注意此时切勿倒立容量瓶。继续加水至接近标线，等1-2min，待瓶颈上附着的液体流下后，用滴管仔细加纯水至弯月面下沿与环形标线相切。用一只手的食指压住瓶塞，大姆指和中指抓住瓶颈；另一只手的大、中、食三个指头顶住瓶底边缘，倒转容量瓶，激烈摇动几次。将容量瓶复位，使瓶内气泡上升到顶部，再倒转过来，再摇动几次，如此重复十次以上，使溶液充分混匀。第四十九页，共八十页，2022年，8月28日

（4）用容量瓶稀释溶液：当用浓溶液配制稀溶液时，则用移液管或吸量管移取准确体积的浓溶液放入容量瓶中，按上述方法稀释至标线，摇匀。

注意事项：容量瓶不可在烘箱中烘烤，也不能用任何加热的办法来加速瓶中物料的溶解。热溶液应等冷却到室温后再稀释至标线。长期使用的溶液不要放置于容量瓶内，而应转移到洁净干燥或经该溶液润洗过的试剂瓶中保存。第五十页，共八十页，2022年，8月28日定容操作演示演示第五十一页，共八十页，2022年，8月28日移液管和容量瓶的相对校准由于移液管和容量瓶经常配合使用，因此，它们的容积之间的相对校准比分别绝对校准更为重要。例如，25mL移液管的容积是否恰好等于容积为250mL容量瓶的十分之一？校准方法：用25mL移液管移取水至干净且干燥的250mL容量瓶中，第十次后，观察瓶颈处水的弯月面最低点是否刚好与标线相切。若不相切，则应在瓶颈另作一记号为标线，以后实验中，此移液管和容量瓶配合使用时，应以新记号作为标线。第五十二页，共八十页，2022年，8月28日三、水质氯化物的测定（硝酸银滴定法）第五十三页，共八十页，2022年，8月28日

实验原理

可溶性氯化物中氯含量的测定常采用莫尔法。此法是在中性或弱碱性溶液中，以K2CrO4为指示剂，用AgNO3标准溶液进行滴定。由于AgCl的溶解度比Ag2CrO4的小，因此溶液中首先析出AgCl沉淀，当AgCl定量析出后，过量1滴AgNO3溶液即与CrO42-

生成砖红色Ag2CrO4沉淀，表示达到终点。第五十四页，共八十页，2022年，8月28日实验原理主要反应式如下：Ag++Cl-＝AgCl↓(白色）Ksp＝1.8×10-10Ag++CrO42-＝Ag2CrO4↓

（砖红色）Ksp＝2.0×10-12滴定必须在中性或在弱碱性溶液中进行,最适宜pH范围为6.5～10.5。指示剂的用量对滴定有影响，一般以终点时浓度5.0×10-3mol/L为宜。第五十五页，共八十页，2022年，8月28日硝酸银滴定法（A）；离子色谱法（B）；离子选择电极，流动注射法（B）；电位滴定法（B）。氯化物的测定方法第五十六页，共八十页，2022年，8月28日试剂

1、氯化钠标准溶液（NaCl＝0.0141mol/L）：将基准试剂氯化钠置于坩锅内，在500～600℃加热40～50min，冷却后称取8.2400g溶于纯水中，置1000ml容量瓶中，用纯水稀释至标线。吸取10.00ml，用纯水定容至100.0ml。2、硝酸银标准溶液（AgNO3≈0.0141mol/L）：称取2.395g硝酸银，溶于纯水(不含Cl-1）并稀释至1000ml，贮存于棕色瓶中。第五十七页，共八十页，2022年，8月28日试剂3、铬酸钾指示液：称取5.0g铬酸钾溶于少量水中，滴加上述硝酸银至有红色沉淀生成，摇匀。静置12h，然后过滤并用纯水稀释至100ml。4、酚酞指示液：称取0.5g酚酞，溶于95％乙醇中，加入50ml水，再滴加0.05mol/L氢氧化钠溶液使溶液呈微红色。5、硫酸溶液：0.05mol/L。6、氢氧化钠溶液：0.05mol/L（0.2%）第五十八页，共八十页，2022年，8月28日分析步骤

１、AgNO3溶液的标定同时吸取三份25.00mL氯化钠标准溶液置于锥形瓶中，加纯水25mL。另取一锥形瓶，取50.0mL纯水作为空白。各加入1.0mL铬酸钾指示液，在不断摇动下用硝酸银标准溶液滴定，至砖红色沉淀刚刚出现。

c=25.00×0.0141/（V3－V1）式中:c—硝酸银标准溶液浓度（mol/L）；

V1—纯水消耗硝酸银标准溶液体积（mL）；

V3—氯化钠标准溶液消耗硝酸银标准溶液体积（mL）；

0.0141—氯化钠标准溶液的浓度（mol/L）。第五十九页，共八十页，2022年，8月28日分析步骤2、取50.0ml水样（或一定体积稀至50.0mL）置于锥形瓶中，另取一锥形瓶加入50.0mL纯水作空白。3、如水样的pH值在6.5～10.5范围内，可直接测定。超出此范围的水样应以酚酞作指示剂，用0.05mol/L硫酸溶液或0.2％氢氧化钠溶液调节至pH为8.0左右(微红色)。4、加入1.0mL铬酸钾溶液，用硝酸银标准溶液滴定至砖红色沉淀刚刚出现即为终点。同时作空白滴定（先滴定空白，水样滴定终点以空白作为依据，保持和空白色调一致）。第六十页，共八十页，2022年，8月28日计算

氯化物（Cl－，mg/L）=（V2-V1）×c×35.45×1000/V式中：

V1—纯水消耗硝酸银标准溶液体积（mL）；

V2—水样消耗硝酸银标准溶液体积（mL）；

c—硝酸银标准溶液浓度（mol/L）；

V—水样体积（mL）；

35.45—氯离子摩尔质量（g/mol）。第六十一页，共八十页，2022年，8月28日

注意事项1、凡是能与Ag+生成难溶化合物或配合物的阴离子都干扰测定。凡是能与CrO42-指示剂生成难溶化合物的阳离子也干扰测定。易水解的阳离子也干扰测定。2、适宜的，若有铵盐存在，。3、本法适用的浓度范围为10～500mg/L。高于此范围的样品，稀释后测定。低于10mg/L的样品，滴定终点不易掌握，建议采用离子色谱法（B）。第六十二页，共八十页，2022年，8月28日

注意事项4、AgNO3需保存在棕色瓶中，勿使AgNO3与皮肤接触。5、实验结束后，盛装AgNO3的滴定管先用蒸馏水冲洗2-3次，再用自来水冲洗。含银废液予以回收。6、指示剂的用量对滴定有影响，一般以终点时浓度5.0×10-3mol/L为宜。第六十三页，共八十页，2022年，8月28日思考题1．莫尔法测氯时，为什么溶液的pH值须控制在6.5～10.5？答：酸度过高，Ag2CrO4不易形成，终点拖后，产生正误差，酸度过低Ag+生成Ag2O沉淀，产生正误差。2．以K2CrO4作指示剂时，指示剂浓度过大或过小对测定结果有何影响？答：为使测定结果更准确，K2CrO4的浓度必须合适，若太大将会引起终点提前，且本身的黄色会影响终点的观察；若太小又会使终点滞后，都会影响滴定的准确度。终点时的浓度约为5×10-3mol/L为宜。第六十四页，共八十页，2022年，8月28日思考题3．能否用莫尔法以NaCl标准溶液直接滴定Ag+？为什么？答：莫尔法不适用于以NaCl标准溶液直接滴定Ag+。因为在Ag+试液中加入指示剂K2CrO4后，就会立即析出Ag2CrO4沉淀。用NaCl标准溶液滴定时，Ag2CrO4再转化成的AgCl的速度极慢，使终点推迟。4．配制好的AgNO3溶液要贮于棕色瓶中，并置于暗处，为什么？答：AgNO3见光分解,故配制好的AgNO3溶液要保存于棕色瓶中,并置于暗处.第六十五页，共八十页，2022年，8月28日

有效数字有效数字的修约规则有效数字的运算规则分析结果的判断四、有效数字及运算规则第六十六页，共八十页，2022年，8月28日

1.概念有效数字指实际能测量到的数字，其位数包括所有的准确数字和最后的一位可疑数字。

实验结果/g有效数字位数天平的精确度0.518000.51800.50542十万分之一分析天平万分之一分析天平台秤（一）有效数字第六十七页，共八十页，2022年，8月28日双重作用：①数字中间和数字后边的“0”都是有效数字4位有效数字：5.108，1.510②数字前边的“0”都不是有效数字3位有效数字：0.0518，5.1810-2（1）数据中的零2.有效数字位数的确定注意：对于较大和较小的数据，常用10的方次表示例：1000mL，若有3位有效数字，可写成1.00103mL第六十八页，共八十页，2022年，8月28日（2）改变单位，不改变有效数字的位数例：24.01mL和24.01×10-3L的有效数字都是四位。（3）结果首位为8和9时，有效数字可以多计一位

例：90.0%，可视为四位有效数字

（4）pH、pK或lgC等对数值，其有效数字的位数取决于小数部分（尾数）数字的位数，整数部分只代表该数的方次

例：pH=11.20→[H+]=6.3×10-12mol/L两位有效数字（5）分数或比例系数(非测量数字)等不记位数，根据需用选用第六十九页，共八十页，2022年，8月28日（二）数字的修约规则

四舍六入五留双4要舍，6要入5后有数进一位5后无数看单双单数在前进一位偶数在前全舍光数字修约要记牢分次修约不应该例：将下列测量值修约为3位数修约前

修约后4.1354.1254.1054.12514.13494.144.124.104.134.13第七十页，共八十页，2022年，8月28日（三）运算规则1.加减法：以小数点后位数最少的数为准。（即以绝对误差最大的数为准）

0.0125.64+)1.0626.71例：0.0121+25.64+1.05782=?第七十一页，共八十页，2022年，8月28日2.乘除法：以有效数字位数最少的数为准。（即以相对误差最大的数为准）例：0.012125.641.05