质检中心培训教材定稿

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中国石油宁夏石化公司炼油业务部

质检中心培训教材

二00九年十月

目录

第一部分化验分析基本知识与基础理论

第一章化验分析一般知识及基本操作..............................................-1

第一节试样的采取和制备........................................................-1

第二节试样的分解..............................................................1

第三节重量分析基本操作........................................................-5

第四节滴定分析基本操作.........................................................13

第五节分析实验室用水...........................................................18

第二章溶液配制与浓度计算.......................................................42

第一节溶液的基本知识...........................................................42

第二节化学试剂.................................................................43

第三节分析化学中的计量关系..................................................…N7

第四节溶液浓度表示方法.................................................48

第五节一般溶液的配制和计算.............................................-……-50

第六节标准溶液的配制和计算....................................................51

第七节配制溶液注意事项....................................................…•…54

第八节等物质的量规则及其应用..................................................55

第三章定量分析中的误差......................................................."56

第一节准确度和精密度........................................................56

第二节误差来源与消除方法....................................................60

第三节有效数字及运算规则............................................63

第四章化学分析法基础........................................................."67

第一节概述...............................................................67

第二节酸碱滴定法....................................................…......­70

第三节配位滴定法..........................................................79

第四节氧化还原滴定法......................................................…85

第五节沉淀滴定法............................................................92

第六节重量分析法............................................................-96

第五章电化学分析法..........................................................'102

第一节电化学基础知识......................................................-103

第二节电位法测定pH值.......................................................103

第三节死停终点法..............................................................108

第四节库仑分析................................................................109

第五节阳极溶出伏安法..........................................................115

第六节电位溶出分析法..........................................................118

第六章紫外可见分光光度法......................................................120

第一节概述............................................................120

第二节分光光度法基本原理.....................................................121

第三节目视比色法..............................................................123

第四节紫外可见分光光度仪器..................................................125

第五节可见分光光度法.........................................................129

第七章气相色谱法.............................................................135

第一节色谱分析法的原理及分类................................................136

第二节气相色谱法简介.........................................................138

第三节气相色谱仪............................................................141

第四节固定相............................................M57

第五节检测器............................................166

第六节定性及定量分析方法....................................................184

第七节基本有理..........................................194

第八节气相色谱法的实验技术..................................................-209

第九节测定实例.................................................….........232

第八章原子吸收光谱法..............................................238

第一节方法简介................................................................238

第二节原子吸收光谱仪.........................................................244

第三节测定条件的选择.........................................................252

第四节定量分析...................................................-..........258

第五节原子吸收光谱法的实验技术..............................................263

第二部分岗位分析知识和分析方法

第九章油品及油品分析知识....................................................268

第一节石油的一般性状及化学组成..............................................268

第二节采样...................................................................271

第三节石油产品酸度（值）测定................................................273

第四节石油产品水溶性酸及碱测定..............................................275

第五节石油产品闪点的测定....................................................276

第六节石油产品凝点测定.......................................................278

第七节石油产品水分测定.......................................................279

第八节储分燃料中硫静硫测定（电位滴定法）....................................280

第九节储程测定..............................................................282

第十节原油盐含量测定（电量法）..............................................283

第十一节石油产品密度的测定（密度计法）......................................284

第十二节石油产品铜片腐蚀试验................................................286

第十三节石油产品蒸气压测定（雷德法）........................................287

第十四节储分燃料油冷滤点的测定..............................................289

第十五节芳煌和轻质石油产品硫醇硫定性试验法..................................290

第十六节石油产品减压循程测定................................................292

第十七节储分燃料油氧化安定性测定（加速法）..................................293

第十八节石油产品粘度的测定...................................................294

第十九节石油产品和添加剂机械杂质测定（重量法）..............................296

第二十节石油产品残炭测定（电炉法）..........................................298

第二十一节车用汽油和航空燃料实际胶质测定法..................................299

第二十二节石油产品灰分测定...................................................301

第二十三节汽油氧化安定性测定（诱导期法）....................................302

第二十四节汽油辛烷值测定（研究法）..........................................303

第二十五节柴油十六烷值测定...................................................305

第二十六节液体石油产品煌类测定（荧光指示剂吸附法）.........................306

第十章聚丙烯分析............................................................307

第一节聚丙烯等规指数测试....................................................307

第二节聚丙烯挥发份的测定方法................................................308

第三节聚丙烯氯含量的测定方法................................................310

第四节卡尔菲休滴定法........................................................311

第五节模塑料表观密度试验方法................................................312

第六节气体中微水测定........................................................313

第七节热塑性塑料熔体流动速率试验方法.......................................314

第八节塑料灰分通用测定......................................................316

第十一章环境监测...........................................................318

第一节PH值...................................................................318

第二节红外分光光度法.........................................................319

第三节化学需氧量测定.........................................................321

第四节硫化物测定.............................................................322

第五节挥发性酚类的测定.......................................................323

第六节总磷的测定.............................................................324

第七节氨氮..............................................................325

第八节悬浮物的测定...........................................................326

第九节生化需氧量的测定.......................................................327

第十节余氯的测定.............................................................328

第H-一节二氧化硫.............................................................330

第十二节氮氧化物.............................................................332

第十三节一氧化碳的测定......................................................333

第十四节粉尘浓度的光散射式测定法............................................334

第十五节工业企业厂界噪声测量方法............................................336

第十六节PM10的测定...........................................................337

第十七节烟气/烟尘的测定......................................................338

第三部分常用分析仪器的使用与维护

第十二章分析仪器的使用与维护.................................................341

第一节气相色谱仪的使用与维护...............................................341

第二节分光光度计的使用与维护................................................357

第三节天平的使用与维护......................................................381

第四节酸度计的使用与维护....................................................384

第五节电导仪的使用与维护....................................................390

第六节钠离子浓度计的使用与维护..............................................394

第七节硅酸根浓度分析的使用与维护...........................................400

第八节火焰光度计的使用与维护................................................403

第九节CFR爆震机操作规程...................................................407

第十节WK-2型微库仑仪操作规程--轻质石油产品中总硫含量测定操作步骤......411

第十一节USI-1B微量水分仪操作规程...........................................413

第十二节BSY-19型熔体流动测定仪操作规程.....................................413

第十三节DL31卡尔费休滴定仪操作规程..........................................414

第十四节扬析粒度仪操作规程一一催化剂粒度分布的测定法........................416

第十五节原子吸收光度仪操作规程...............................................417

第十六节液化石油气铜片腐蚀仪操作规程........................................418

第十七节闭口闪点仪操作规程...................................................418

第十八节BSF（F）型石油产品蒸储仪操作规程......................................419

第十九节（S）-3b冷滤点仪器操作规程............................................420

第二十节实际胶质测定仪操作规程一车用汽油和航空燃料实际胶质测定（嗡寸蒸发法）“422

第二十一节氧化安定性测定仪操作规程-一储分燃料油氧化安定性测定法（加速法）…422

第二十二节ZD-2型电位滴定计操作规程..........................................422

第二十三节石油产品运动粘度仪操作规程........................................424

第二十四节RPA-C10碳含量测定仪操作规程......................................425

第二十五节RPA200S荧光定硫仪操作规程.........................................426

第二十六节EA400型汽油诱导期测定步骤.........................................427

第二十七节GZS-2型高沸点范围石油产品高真空蒸镯测定仪.........................429

第二十八节REN-1000A型化学发光定氮仪操作规程................................431

第二十九节RPA—100C盐含量测定仪操作规程.....................................433

第三十节SYP1013石油产品色度测定器操作规程.................................435

第三十一节LXJ-II型离心沉淀机操作规程........................................435

第三十二节半导体凝点测定器操作规程...........................................436

第三十三节自动凝点测定仪操作规程.............................................436

第三十四节01L460红外分光测油仪器操作规程.....................................438

第三十五节BZY-2型石油产品饱和蒸汽压测定仪操作规程...........................439

第三十六节烟气分析仪（MRU95/3CD型）操作规程.................................439

第三十七节DL-5c微电脑激光粉尘仪..............................................440

第三十八节液化气铜片腐蚀仪操作规程...........................................441

第三十九节运动粘度测定仪操作规程.............................................441

第四十节开口闪点试验仪操作规程.............................................442

第四十一节液化石油气蒸气压测定仪操作规程.....................................442

第四十二节鼓风电热恒温干燥箱系列操作规程.....................................443

第四十三节2XZ型直联旋片真空泵操作规程.......................................443

第四十四节DL22自动电位滴定仪（碱液）操作规程.................................443

第四十五节DL22自动电位滴定仪（澳值、浪指数）操作.............................445

第四部分化验室安全知识

一、安全规定.....................................................................448

（-）化验室一般安全规定........................................................448

（二）油品化验安全注意事项......................................................448

（三）操作安全注意事项..........................................................451

（四）现场取样安全注意事项......................................................453

（五）气瓶使用的安全注意事项....................................................455

（六）化学试剂的使用与保管......................................................456

（七）防火与灭火................................................................461

（A）化验室注意安全的几个方面..................................................463

二、《中油股份公司炼化专业工业用火安全管理规定》一摘要.........................463

三、气体分析安全规程............................................................464

四、电器设备的安全注意事项......................................................469

第一部分化验基础理论

第一部分化验分析基本知识与基础理论

第一章化验分析的一般知识及基本操作

物质的一般分析步骤，通常包括采样、称样、试样分解、分析方法的选择、干扰杂质

的分离、分析测定和结果计算等儿个环节。本章只介绍试样的采取和制备、试样的分解、

重量分析基本操作和滴定分析基本操作。

试样的采取方法，各有关部门都制订有严格的操作规程，这里只介绍采样的一些基本

原则。试样的分解，是化验分析工作中很重要的一个步骤，这里介绍常用的溶解和熔融两

种方法。另外。本章较为详细地介绍重量分析的基本操作和滴定分析的基本操作。这是化

验员必须掌握的基本功，应该正确、熟练地使用这些基本仪器，保证测定结果有较高的精

确度。

第一节试样的采取和制备

一、采样的重要性

在实际工作中，要化验的物料常常是大量的。其组成有的比较均匀。也有的很不均匀。

化验时所称取的分析试样只是几克，几百毫克或更少，而分析结果必须能代表全部物料的

平均组成。因此，仔细而正确地采取具有代表性的''平均试样”，就具有极其重要的意义。

一般地说，采样误差常大于分析误差，因此，掌握采样和制样的一些基本知识是很重

要的。如果采样和制样方法不正确，即使分析工作做得非常仔细和正确，也是毫无意义的,

有时甚至给生产和科研带来很坏的后果。

二、采样的方法

通常遇到的分析对象是各种各样的，例如有金属。矿石、土壤、化工产品、石油、工

业用水、天然气等等。归结起来，试样有固体、液体和气体三种形态。按其各组分在试样

中的分布情况看，不外乎有分布得比较均匀和分布得不均匀的两种。显然，对于不同的分

析对象。分析前试样的采取及制备也是不相同的，因此其采样及制备样品的具体步骤应根

据分析试样的性质、均匀程度、数量等等来决定。这些步骤和细节在有关产品的国家标准

和部颁标准中都有详细规定。各种工业分析专著上也都有试样的采取和制备的章节，这里

只讨论试样的采取和制备的一些基本原则。

（一）组成比较均匀的试样的采取和制备

一般地说，金属试样、水样以及某些较为均匀的化工产品等，组成比较均匀，任意采取

一部分或稍加混合后取一部分，即成为具有代表性的分析试样。

1、金属试样

-2-

第一部分化验基础理论

金属经高温熔炼，组成比较均匀。例如钢片，只要任意剪取一部分即可。但对钢锭和

铸铁来说，由于表面和内部的凝固时间不同。铁和杂质的凝固温度也不一样，因此表面和

内部所含的杂质也有所不同，使组成不很均匀。为了克服这种不均匀性，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。

2、水样

由于各种水的性质不同。水样的采集方法也不同。洁净的与稍受污染的天然水，水质变

化不大，因此在规定的地点和深度，按季节采取一、二次，即具有代表性；生活污水与人们

的作息时间、季节性的食物种类都有关系，一天中不同时间的水质不完全一样，每个月的水

质情况也不相同；工业废水的变化更大。同一种工业废水，由于生产工艺过程不同，废水水

质差别很大。同时工业废水的水质还会因原材料不均一、工艺的间歇性，随时跟着变化。所

以在采集上述各种水样时，必须根据分析目的不同采取不同的采集方式。如平均混合水样，

平均比例混合水样，用自动取样器采集一昼夜的连续比例混合水样等。但对于受污染十分严

重的水体。其采样要求，应根据污染来源，分析目的而定，不能按天然水采样。

供一般确定物理性质与化学成分分析用的水样有2L即可。水样瓶可以是容量为2L的、

无色磨口塞的硬质玻璃细口瓶或聚乙烯塑料瓶。当水样中含多量油类或其它有机物时，以玻

璃瓶为宜；当测定微量金属离子时，采用塑料瓶较好，塑料瓶的吸附性较小。测定Si02,必

须用塑料瓶取样。测定特殊项目的水样，可另用取样瓶取样，必要时需加药品保存。

采样瓶要洗得很干净，采样前应用水样冲洗样瓶至少3次，然后采样。采样时，水要缓

缓流人样瓶，不要完全装满，水面与瓶塞间要留有空隙（但不超过1cm）,以防水温改变时瓶

塞被挤掉。

采集水管或有泵水井中的水样时，只须将水龙头或泵打开，放水数分钟，使积留在水管

中的杂质冲洗掉，然后取样即可。

采集池、江、河水的水样时，将一个干净的空瓶盖上塞子，塞子上系上一根绳子，瓶底

系一铁舵或石头，沉入水面下一定深处（通常为20〜50cm）,然后拉绳拔塞，让水样灌入瓶

中取出即可。一般要在不同深度取几个水样混合后作为分析试样，如水面较宽，应该在不同

的断面分别采取几个水样。

采集工业废水样品时要根据废水的性质。排放情况及分析项目的要求，采用下列4种采

集方式。

①间隔式平均采样对于连续排出水质稳定的生产设备，可以间隔一定时间采取等体积

的水样，混匀后装人瓶内。

-3-

第一部分化验基础理论

②平均取样或平均比例取样对几个性质相同的生产设备排出的废水，分别采集同体积

的水样，混匀后装瓶；对性质不同的生产设备排出的废水，则应先测定流量，然后根据不同

的流量按比例采集水样，混匀后装瓶。最简单的办法是在总废水池中采集混合均匀的废水。

③瞬间采样对通过废水池停留相当时间后继续排出的工业废水，可以一次采取。

④单独采样某些工业废水，如油类和悬浮性固体分布很不均匀，很难采到具有代表性

的平均水样，而且在放置过程中水中一些杂质容易浮于水面域沉淀，若从全分析水样中取出

一部分用来分析某项目，则会影响到结果的正确性。在这种情况下，则可单独采样，进行全

量分析。

水样采集后应及时化验，保存时间愈短，分析结果则愈可靠。有些化学成分和物理性状

要在现场测定，因为在送往实验室的过程中就会产生变化。水样保存的期限取决于水样性质、

测定项目的要求和保存条件。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。例如：

氧化物加大NaOH,使pH值调至11.0以上，并保存在冰箱中，尽快分析。

重金属加HC1或HNO,酸化，使pH值在3.5左右，以减少沉淀或吸附。

氮化合物每1L水加0.8mL浓也SO”以保持氮的平衡，在分析前用NaOH溶液中和。

硫化物在250〜500mL采样瓶中加入lmL25%乙酸锌溶液，使成硫化物沉淀。

酚类每升水中加0.5g氢氧化钠及1g硫酸铜。

溶解氧按测定方法加入硫酸镐和碱性碘化钾。

pH值、余氯必须当场测定。

3、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。若是贮存在大容器内的物料，

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。

如果物料是分装在多个小容器（如瓶、袋、桶等）内。则可从总体物料单元数（N）中按下

述方法随机抽取数件（S）。

①总体物料单元数小于500的，推荐按表3T的规定确定采样单元数。

表1-1采样单元数的选取

总体物料的单元数选取的最少单元数总体物料的单元数选取的最少单元数

1〜10全部单元182〜21618

11〜4911217〜25419

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第一部分化验基础理论

50〜6412255〜29620

65〜8113297〜34321

82〜10114344〜39422

102〜12515395〜45023

126—15116451〜51224

152〜18117

②总体物料单元数大于500的，推荐按总体物料单元数立方根的3倍数确定采样单元数。

s=3xj犷，如遇小数时，则进为整数。

③采样器有舌形铁铲。取样钻、双套取样管等。

例如:有一批化肥。总共有600袋，刚采样单元数应为多少？

［解s=3x庆而=25.3,则应取26袋。

样品量：在一般情况下，样品量应至少满足3次全项重复检测的需要、满足保留样品的

需要和制样预处理的需要。

4、气体试样

气体的组成虽然比较均匀，但不同存在形式的气体，如静态的气体与动态的气体，其取

样方法和装置都有所不同。

采取静态气体试样时，于气体的容器上装一个取样管，用橡皮管与吸气瓶或吸气管等盛

气体的容器连接，也可将气体试样取于球胆内，但球胆取样后不宜放置过夜，应立即分析。

如果只取少量样品，也可用注射器抽取。大气中采取气样，常用双连球取样。

采取动态气体试样，即从管道中流动的气体中取样时，应注意气体在管道中流速的不均

匀性。位于管道中心的气体流速比管壁处要大。为了取得平均气样，取样管应插人管道1/3

直径深度，取样

管口切成斜面，面对气流方向。

如果气体温度过高，取样管外应装上夹套，通人冷水冷却。如果气体中有较多尘粒，可

在取样管中放「支装有玻璃棉的过滤筒。

对常压气体，一般打开取样管旋塞即可取样。如果气体压力过高，应在取样管与容器间

接一个缓冲器。如果是负压气体，可连接抽气泵，通过抽气泵取样。

测定气体中微量组分时，一般需采取较大量试样，这时采样装置要由取样管、吸收瓶〃

流量计和抽气泵组成。在不断抽气的同时，欲测组分被吸收或吸附在吸收瓶内的吸收剂中，

流量计可记录所采试样的体积。

-5-

第一部分化验基础理论

（-）组成很不均匀的试样的采取和制备

对一些颗粒大小不均匀，成分混杂不齐，组成极不均匀的试样，如矿石、煤炭、土壤等。

选取具有代表性的均匀试样是一项较为复杂的操作。为了使采取的试样具有代表性，必须按

一定的程序，自物料的各个不同部位，取出一定数量大小不同的颗粒。取出的份数越多，试

样的组成与被分析物料的平均组成越接近。但考虑以后在试样处理上所花费的人力、物力等,

应该以选用能达到预期准确度的最节约的采样量为原则。

根据经验，平均试样选取量与试样的均匀度、粒度、易破碎度有关。可用下式（称为采

样公式）表示之：

Q=Kda

式中，Q为采取平均试样的最小质量，单位为kg；d为试样中最大颗粒的直径，单位为

mm；K和a为经验常数，由物料的均匀程度和易，破碎程度等决定，可由实验求得。K值在

0.05〜1之间，a值通常为1.8〜2.5。地质部门将a值规定为2,则上式为

Q=Kd2

制备试样一般可分为破碎，过筛，混匀，缩分4个步骤。

1、破碎

用机械或人工方法把样品逐步破碎，大致可分为粗碎、中碎和细碎等阶段。

粗碎：用颗式破碎机把大颗粒试样压碎至通过4〜6网目筛。

中碎：用盘式粉碎机把粗碎后的试样磨碎至通过20网目筛。

细碎：用盘式粉碎机，进一步磨碎，必要时再用研钵研磨，直至通过所要求的筛孔为止。

2、缩分

在样品每次破碎后，用机械（分样器）或人工取出表性的试样，继续加以破碎。这样，

样品量就逐渐缩小，这个过程称为“缩分”。

常用的手工缩分方法是“四分法即：先将已破碎的样品充分混匀，堆成圆锥形，将

它压成圆饼状，通过中心按十字形切为4等份，弃去任意对角的2份。由于样品中不同粒度、

不同相对密度的颗粒大体上分布均匀。留下样品的量是原样的一半，仍能代表原样的成分。

将制备好的试样储存于具有磨口玻璃塞的厂口瓶中，瓶外贴好标签，注明试样名称、来

源、采样日期等。

第二节试样的分解

在一般分析工作中，除干法（如发射光谱）分析外，通常先要梧试样分解制成溶液，再

进行测定。因此试样的分解是分析工作

的重要步骤之一。我们必须了解各种试样的分解方法。这对制定快速而准确的分析方法

-6-

第一部分化验基础理论

具有重要意义。

一、分解试样的一般要求

分析工作对试样的分解一般要求三点：

①试样应分解完全。要得到准确的分析结果，试样必须分解完全，处理后的溶液不应残

留原试样的细屑或粉末。

②试样分解过程中待测成分不应有挥发损失。

③分解过程中不应引入被测组分和干扰物质。在超纯物质分析时，应当用超纯试剂处理

试样，若用一般分析试剂，则可能引人含有数十倍甚至数百倍的被测组分。

二、分解试样的方法

试样的品种繁多，所以各种试样的分解要采用不同的方法。常用的分解方法大致可分为

溶解和熔融两种：溶解就是将试样溶解于水、酸、碱或其它溶剂中；熔融就是将试样与固体

熔剂混合，在高温下加热，使欲测组分转变为可溶于水或酸的化合物。另外。测定有机物中

的无机元素时，首先要除去有机物。

（一）溶解

溶解比较简单、快速，所以分解试样尽可能采用溶解的方法，如果试样不能溶解或溶解

不完全时。才采用熔融法。

溶解根据使用溶剂不同可分为酸溶法和碱溶法。水作溶剂，只能溶解一般可溶性盐类，

如硝酸盐。乙酸盐、较盐，绝大部分碱金属化合物、大部分的氯化物和硫酸盐。

1、酸溶法

酸溶法是利用酸的酸性〃氧化还原性和配合性使试样中被测组

分较大溶液。钢铁。合金、有色金属、纯金属、碳酸盐类矿物、部分硫化物、氧化物和磷酸

盐类矿物，可采用此法。

常用作溶剂的酸有盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、高氯酸、氢氟酸，以及它们的混合酸等。

⑴盐酸[HCL相对密度L19,含量38%,c（Hci）=12mol/L]

纯盐酸是无色液体，它是分解试样的重要强酸之一。在金属的电位次序中，氢以前的金

属或其合金都能溶于盐酸，产生氢气和氯化物。其反应式为：

M十nHCl=MCln十H2t

（M代表金属,n为金属离子价数）

多数金属氯化物易溶于水，只有银、一价汞和铅的氯化物难溶于水.

盐酸还能分解许多金属的氧化物、氢氧化物和碳酸盐类矿物。如：

CuO十2HCl=CuCL十HQ

-7-

第一部分化验基础理论

Al(0H)3十3HC1=A1C13十3HzO

BaC()3十2HCl=BaCk十比0十COt

盐酸又能分解一部分硫化物(主要是硫化校组离子的硫化物和硫化镉)。生成H2s和氯

化物。如：

CdS十2HCl=CdCL十H?St

FeS十2HCl=FeCk十H2st

盐酸中的C广离子与某些金属离子(如Fe?一等)形成氯配合离子，能帮助溶解。

盐酸对Mn(X、Pb：。等有还原性，也能帮助溶解。

单独使用HC1,不适宜于钢铁试样的分解，因为会留下一些褐色的碳化物。

当用HNOs溶解硫化矿物时，会析出大量单质硫，常包藏矿样，妨碍继续溶解，如先加入

HC1,使大部分硫形成H2S挥发，再加入HNO"吏试样分解完全，可以避免上述现象。HC1十

HC1十Bn是分解硫化矿物和某些合金的良好溶剂。

(2)硝酸［HNO3相对密度.42。含量70%,co=16moi/口；纯硝酸是无色的液体，加热

或受光的作用即可促使它分解，分解的产物是NOz,致使硝酸呈现黄棕色。其分解反应式为:

4HN03=4N02+02t十2H,0

浓硝酸是最强的酸和最强的氧化剂之一，随着硝酸的稀释，其氧化性能亦随之而降低。

所以，硝酸作为溶剂，兼有酸的作用和氧化作用，溶解能力强而且快。除柏、金和某些稀有

金属外，浓硝酸能分解几乎所有的金属试样，硝酸与金属作用不产生H2,这是由于所生的氢

在反应过程中被过量硝酸氧化之故。绝大部分金属与硝酸作用生成硝酸盐，几乎所有的硝酸

盐部易溶于水。

硝酸被还原的程度，是根据硝酸的浓度和金属活泼的程度决定的，浓硝酸一般被还原为

N02,稀硝酸通常被还原为NO。若硝酸很稀，而金属相当活泼时。则生成NH3,而NH3与过量

HNO：,作用生成NUN。,。例如：

Cu十4HNO：i(浓)=Cu(NO：)2十2N0"十2H20

3Pb十8HN03(稀)=3Pb(NC)3)2十2N0t十4H20

4Mg十IOHNO3(极稀)=4Mg(N03)2十NHN)3十3HQ

值得注意的是有些金属如铁、铝、格等虽然能溶于稀硝酸，但却不易和浓硝酸作用。这

是因为浓硝酸将它们表面氧化生成一层致密的氧化物薄膜，阻止了进一步的反应。

锦、锡与浓硝酸作用产生白色HSIA、HzSnCL沉淀。

硝酸也能溶解许多金属氧化物，生成硝酸盐和水。如：

CuO十2HN03=CU(N03)2十H20

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第一部分化验基础理论

硝酸还能氧化许多非金属使之成为酸，如硫被氧化成硫酸，磷被氧化成磷酸，碳被氧化

成碳酸等。

用硝酸分解试样后，溶液中产生亚硝酸和氮的其它氧化物。常能破坏有机显色剂和指示

剂。需要把溶液煮沸将其除掉。

(3)硫酸［H2S0„相对密度1.84,含量98%,c(H2So.t)=18mol/L］纯硫酸是无色油状

液体，它与水混合时，放出大量热。Imol硫酸放热4537.2J(19kcal)。故在配制稀硫酸时必

须将浓硫酸徐徐加大水中，并随加搅拌以散热。切不可相反进行。否则由于放出大量热，水

即迅速蒸发致使溶液飞溅。

浓硫酸具有强烈的吸水性，可吸收有机物中的水使碳析出，是一种强的脱水剂。在高温

时，又是一种相当强的氧化剂(稀H2s无氧化能力)，与碳作用，碳被氧化为二氧化碳。

C十2H2s0产CO"十2so2t十2Hs0

硫酸沸点(338℃)比较高，溶样时加热蒸发到冒出SQ；白烟，可除去试液中挥发性的HCLHNO：,、

HF及水等。这个性质在化学分析申被广为应用，以消除去上述这些酸的阴离子对测定可能造

成的干扰，但冒白烟的时间不宜过长，否则生成难溶于水的焦硫酸盐。

除钙、锯、领、铅、一价汞的硫酸盐难溶于水外，其它金属的硫酸盐一般都易溶于水。

硫酸可溶解铁、钻、银、锌等金属及其合金。硫酸常用来分解独居石、萤石和锦、铀、钛等

矿物。硫酸也常用于破坏试样中的有机物。

(4)磷酸［H3Po“相对密度1.69,含量85除co13PM)=15mol/L］纯磷酸是无色糖

浆状液体，是中强酸，也是一种较强的配合剂，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。绝大多数过去认为不溶于酸的矿,如铭铁矿、钛铁矿、银铁矿、

金红石都能被磷酸分解。铝、铝。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。

磷酸溶样的缺点是：如加热温度过高，时间过长，将析出难溶性的焦磷酸盐沉淀；并对

玻璃器皿腐蚀严重；以及溶样后如冷却过久，再用水稀释，会析出凝胶。为了克服上述缺点，

应将试样研磨细一些，温度低些，时间短些，并不断摇动，冒白烟就应停止加热，溶液末完

全冷却时即用水稀释。

(5)高氯酸［HClOo相对密度1.67,含量70%,C(©M)=12moi/L］又名过氯酸。纯高氯

酸是无色液体，在热浓的情况下它是一种强氧化剂和脱水剂。用HC10,分解试样时，能把铭氧

化为CrO,钢氧化为V0"硫氧化为SO高氯酸的沸点为203C,用它蒸发赶走低沸点酸

后，残渣加水很容易溶解，而用H2sol蒸发后的残渣则常常不易溶解。除(、NPT等少数离子外,

其它金属的高氯酸盐都是可溶性的。高氯酸常被用来溶解铭矿石、不锈钢。鸨铁及氟矿石等。

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第一部分化验基础理论

热、浓HC10」遇有机物常会发生爆炸，当试样含有机物时，应先用浓硝酸蒸发破坏有机物,

然后加大HClOu蒸发HC10」的浓烟容易在通风道中凝聚，故经常使用HClOi的通风橱和烟道，

应定期用水冲洗，以免在热蒸汽通过时，凝聚的HC1O」与尘埃、有机物作用，引起燃烧或爆炸。

70%的HClOi沸腾时(不遇有机物)没有任何爆炸危险。热、浓的HC1O,造成的烫伤疼痛且

不易愈合，使用时要极其注意。

(6)氢氟酸［HF,相对密度1.13,含量40%,c(HF)=22mol/L］纯氢氟酸是无色液体,是

一种弱酸，它对一些高价元素有很强的配合作用，能腐蚀玻璃、陶瓷器皿。氢氟酸和大多数

金属均能产生反应，反应后，金属表面生成一层难溶的金属氟化物，结果就阻止进一步反应。

因此，它常与HNO3、H2soi或HC1O,混合作为溶剂，用来分解硅铁、硅酸盐以及含铝、银的合

金钢等。

用氢氟酸分解试样应在伯器皿或聚四氟乙烯塑料器皿中进行。氢氟酸对人体有毒性和腐

蚀性，皮肤被HF灼伤溃烂，不易愈合。使用氢氟酸时应戴上橡皮手套，注意安全。

(7)混合溶剂在实际工作中常应用混合溶剂，混合溶剂具有更强的溶解能力。最常用的

混合溶剂是王水(3份HC1十1份HNO.3)O由于HC1的配合能力和HNO3的氧化能力，它可以溶

解单独用HC1或HNQ,所不能溶解的贵金属如柏、金等以及