分析试样的采集与制备课件

第二章分析试样的采集与制备本章基本要求：

通过学习，掌握试样的采集、制备、分解；试样测定前的预处理。

我们所遇到的样品千千万万,组成不同,即使分析同样的组分所用方法也不相同,具体步骤自然不同,但是定量分析大体需要这样几个步骤:试样的采集→试样的制备→试样的分解→试样测定前的预处理→试样的分析测定→分析结果的计算与评价.

定量分析过程的注意点：(1)、避免损失;(2)、避免不均匀；(3)、保存完好；(4)、足够的量以保证分析的进行.§2.1试样的采集分析试样的采集是指从大批物料中采取少量样本作为原始试样，所采试样应具有高度的代表性，采取的试样的组成能代表全部物料的平均组成。根据具体测定需要，遵循代表性原则随机采样。例：(1)、根据状态采样:气，固，液等；(2)、根据对象采样:环境，矿物岩石，生物，金属与合金，食品等。总之，应按照一定的原则、方法进行。这些可参阅相关的国家标准和各行业制定的标准。

例：（1）土壤样品:采集深度0-15cm的表地为试样，按3点式(水田出口，入口和中心点)或5点式(两条对角线交叉点和对角线的其它4个等分点)取样。每点采1-2kg，经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分等步骤，取粒径小于0.5mm的样品作分析试样。(2)沉积物:用采泥器从表面往下每隔1米取一个试样，经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分，取小于0.5mm的样品作分析试样。(3)金属试样:经高温熔炼，比较均匀，钢片可任取。对钢锭和铸铁，钻取几个不同点和深度取样，将钻屑置于冲击钵中捣碎混匀作分析试样二、液体试样

液体试样一般比较均匀，取样单元可以较少当物料的量较大时，应从不同的位置和深度分别采样，混合均匀后作为分析试样，以保证它的代表性液体试样采样器多为塑料或玻璃瓶，一般情况下两者均可使用。但当要检测试样中的有机物时，宜选用玻璃器皿；而要测定试样中微量的金属元素时，则宜选用塑料取样器，以减少容器吸附和产生微量待测组分的影响。

例：对于水样:（1）、根据水种类：天然水（河、湖、海、地下）；用水（引用、工业用、灌溉）；排放水（工业废水、城市污水）；（2）、根据分析项目要求；（3）、采样多变性：河水—上、中、下（大河：左右两岸和中心线；中小河：三等分，距岸1/3处）；湖水---从四周入口、湖心和出口采样；海水---粗分为近岸和远岸；生活污水---与作息时间和季节性食物种类有关；工业废水---与产品和工艺过程及排放时间有关；（4）、水样的保存和预处理：对于不同测定项目，采用不同目的的保存方法三、气体试样1、用泵将气体充入取样容器；采用装有固体吸附剂或过滤器的装置收集；过滤法用于收集气溶胶中的非挥发性组分。

2、固体吸附剂采样：是让一定量气体通过装有吸附剂颗粒的装置，收集非挥发性物质。3、大气试样，根据被测组分在空气中存在的状态(气态、蒸气或气溶胶)、浓度以及测定方法的灵敏度，可用直接法或浓缩法取样。4、贮存于大容器(如贮气柜或槽)内的物料，因密度不同可能影响其均匀性时，应在上、中、下等不同处采取部分试样后混匀。

采集气体物质装置如下：

（a)小型气体吸收管；（b)小型冲击式集尘器

四、生物试样1、其组成因部位和时季不同而有较大差异2、采样应根据需要选取适当部位和生长发育阶段进行，除应注意有群体代表性外，还应有适时性和部位典型性3、鲜样分析的样品，应立即进行处理和分析，生物试样中的酚、亚硝酸、有机农药、维生素、氨基酸等在生物体内易发生转化、降解或者不稳定的成分，一般应采用新鲜样品进行分析4、冷冻干燥法:样品放在冷冻干燥室内，抽真空至1.3-6.5bar（10-50mmHg),水变成冰，2-3天后冰全部升华.用于水样的浓缩，植物、动物血清和其它含有易挥发组分的干燥.NBS的果叶、牛肝、菠菜叶、松针、米粉、面粉、河沉积物等标准物质用冷冻干燥技术，未发现易挥发的As,Hg等损失，I有明显损失，Br在酸性溶液中有损失例：生物样品中药残留测定样品

（1）、生物试样：肌肉、肝、肾、皮肤、血液、蛋奶，尿液，血浆、粪便等；对组织样品宜分取一个完整的解剖部分（2）、储存生物材料的容器材料有塑料和玻璃，注意储存期间吸附：塑料易吸附脂溶性组分，玻璃易吸附碱性物质（3）、固体样品制备除一般程序外，还有离心、过滤、防腐和抑制降解等（4）、血样：血浆、血清、血液（5）、尿样注意酸败和细菌污染，4度冷藏和加入氯仿或甲苯防腐§2.2试样的制备

由于液体和气体试样一般比较均匀，混合后取少量用于分析即可。因此，试样的制备主要是针对不均匀的固体试样而言。以矿石试样为例，简介固体试样的制备方法。二、混合与缩分

缩分是使粉碎后的试样量逐步减少，采用四分法。将过筛后的试样混匀，堆为锥形后压为圆饼形状，通过中心分成四等份，弃去对角的两份。平均试样采取量与试样的均匀度、粒度、易破碎度有关，是否需要继续缩分，可按切乔特采样公式进行计算：

mQ≥kd2式中：mQ：保留样品的最小质量(kg)d:样品中最大颗粒直径(mm)

K为固体试样特性系数或缩分常数，它由各部门根据经验拟定，通常在0.05～1之间，因固体物料种类和性质不同而异。例1：有试样20kg，粒度6mm，缩分后剩10kg，若要求试样粒度不大于2mm,那么mQ≥0.2kgmm-2×(2mm)2;即mQ≥0.8kg;10kg缩分3次后，剩1.25kg，大于0.8kg.mQ≥0.2kgmm-2×(6mm)2;即mQ≥7.2kg;矿石样品要求过100～200目筛，相当于0.149~0.074mm直径例2:食品试样(1)、根据试样种类、分析项目和采用的分析方法制定试样的处理步骤。(2)、可用“随机取样”和“缩分”,防止污染要求更严(3)、预干燥：含水试样干燥至衡重，计算水分(4)、脱脂:对含脂肪高的样品，置于乙醚（100g样品需500ml乙醚）中，静止过夜，除去乙醚层，风干,研磨成细而均匀的分析试样例：缩分－四分法取样图解一、溶解法（湿法分解）：P29-31常用溶剂为水、酸、碱及混酸等，酸有盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸、磷酸；混酸有王水、红酸、硝酸+高氯酸，HF+硫酸、HF+硝酸等；NaOH溶液用于溶解一些两性金属（如：Al）和氧化物二、熔融法：P32-34

熔剂分为酸性熔剂和碱性熔剂。K2S2O7与KHSO4为酸性熔剂，铵盐也属酸性溶剂，它们与碱性氧化物反应。NaOH,Na2CO3,Na2O2等为碱性溶剂，用于分解大多酸性矿物。熔剂试样坩埚材料碳酸钠硅酸盐、粘土、高岭土、碳酸盐、磷酸盐、氟化物等铂氢氧化钠硅酸盐、粘土、耐火材料、黑钨矿铁、镍、银过氧化钠几乎所有矿石（钼矿、铬铁矿、黑钨矿、锆英石等）锆、镍、墨铵盐方铅矿、黄铁矿、硫化矿等瓷、TFE、铂KHSO4与K2S2O7铌、钽酸盐，Fe、Ti、Al氧化物矿瓷、石英、铂KHF2与NH4HF2锆石、绿柱石、铌钽酸盐鉑、银偏硼酸锂岩石，硅酸盐，土壤，陶瓷，钢渣等石墨，铂四、干式灰化法

干式灰化法适于分解有机物或生物试样，以便测定其中的金属元素、硫及卤素元素的含量。将试样置于马弗炉中加热燃烧(一般为400~700℃)分解，大气中的氧起氧化剂的作用，燃烧后留下无机残余物。残余物通常用少量浓盐酸或热的浓硝酸浸取，然后定量转移到玻璃容器中。为了提高灰化效率常加入少量的某种氧化性物质（助剂）。硝酸镁是常用的助剂之一。1、氧瓶燃烧法是干式灰化法普遍采用的方法（P34）。2、低温灰化法:用射频放电来产生活性氧游离基，这种游离基的活性很强，能在低温下（100℃）分解有机物和生物物质干式灰化法的优点是不需加入或只加入少量试剂，这样避免了由外部引入的杂质，而且方法简便。缺点是因少数元素（C,I,Br,Hg)挥发或器皿壁上玷附金属而造成损失。强调：试样分解最好结合干扰组分的分离，简单、快速进行测定。例：铝合金中Fe、Mn、Ni的测定，如用NaOH溶液溶解试样，此时Fe、Mn、Ni形成氢氧化物沉淀，然后过滤，再用酸溶解沉淀，制成分析试液，可避免大