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文档简介
第一章
绪论
§1.1工业分析的任务和作用
工业分析是分析化学在工业生产上的具体应用。
通过本门课程的学习,可以掌握如何把分析化学中学过的理论和方法应用于工业分析中。
工业分析的任务工业分析的任务是研究工业生产的原料、辅助材料、中间产品、产品、副产品以及生产过程中各种废物的组成的分析检验方法。
水泥生产
SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2、MnO、FeO、P2O5、烧失量,水泥分析还有SO3、f-CaO,在特殊情况下,也要求测定其它元素。CS-H60D型高智能碳硫分析仪CS-H60DD型高智能电导碳硫分析仪能快速、准确地检测钢铁、其它金属以及非金属材料中碳硫两元素的质量分数。适用于钢铁、冶金、机械制造加工、铸造有色金属等行业化验室进行碳、硫质量分数检测的主要手段。是分析工作者检测碳硫的理想设备。煤质分析煤的工业分析是评价煤的基本依据。
它包括煤的水分、灰分、挥发分产率和固定碳四个项目的测定。工业分析的作用
通过工业分析能评定原料和产品的质量,检查工艺过程是否正常。从而能够及时地、正确地指导生产,并能够经济合理的使用原料、燃料,及时发现、消除生产的缺陷,减少废品,提高产品质量。因此,工业分析起着指导和促进生产的作用,是国民经济的许多生产部门(如化学、化工,冶金、煤炭、石油、环保、建材等等)中不可缺少的生产检验手段,分析化学被誉为“工业生产的眼睛”,由此可见工业分析在工业生产中所起的重要作用.§1.2
工业分析的特点
一、工业生产中原料、产品等的量是很大的,往往以千、万吨计,而其组成又很不均匀,但在进行分析时却只能测定其中很小的一部分,因此,正确采取能够代表全部物料的平均组成的少量样品,是工业分析中的重要环节,是获得准确分析结果的先决条件。二、对所采取的样品,要处理成适合分析测定的试样。多数分析操作是在溶液中进行的;因此,在工业分析中,应根据测定样品的性质,选择适当的方法来分解试样。
三、工业物料的组成是比较复杂的,共存的物质对待测组份可能会产主干扰,因此,在研究和选择工业分析方法时,必须考虑共存组分的影响,并且采取相应的措施消除其干扰。
四、工业分析的一个重要作用,是用来指导和控制主产的正常进行,因此,必须快速、准确地得到分析结果,在符合生产所要求的准确度的前提下,提高分析速度也是很重要的,有时不一定要达到分析方法所能达到的最高准确度。代表性、分解方法、除干扰、分析速度§1.3
工业分析的方法一、快速分析法二、标准分析法三、新方法的建立四、允许差§1.3
工业分析的方法快速分析法和标准分析法一、快速分析法
主要用以控制生产工艺过程中最关键的阶段,要求能迅速得到分析结果,而对准确度则允许在符合生产要求的限度内适当降低,此法多用于车间生产控制分析。快Fastanalyticalmethod§1.3
工业分析的方法快速分析法和标准分析法二、标准分析法标准分析法的结果是进行工艺核算及评定产品质量的依据,因此,需要很高的准确度,完成分析的时间可适当长些。此种分析方法主要用于测定原料,产品的化学组成,也常用于校核和仲裁分析.此项工作通常在中心试验室进行。准Standardanalyticalmethod标准分析法的制定
制定和采用标准方法是质量保证的重要措施。国际标准化组织(ISO)为此下设162个技术委员会(TC),制定各种标准方法。以ISO标准每5年复审一次.但ISO标准不带强制性。我国在国家标准管理方法中规定国家标准实施5年内要进行复审,即国家标准有效期一般为5年.工业分析的方法
我国的标准分析法是由国家技术监督局或有关主管业务行办审核、批准并作为“法律”公布施行。前者称为国家标准(代号GB);后者称为行业标准(代号:各个行办不同);此外,还有地方或企业标准,但只在一定范围内有效。工业分析的方法国家标准、行业标准、地方或企业标准
一些主管部门为了贯彻国家标准,根据具体测试要求,参照国家标准,使其具体化,制定出本行业标准,并注明与国家标准等效。国家标准也可参照国际标准法进行制定,使与之等效。
国家技术监督局和各行办根据生产的发展和对产品质量要求的不断提高,每隔一段时间(一般4年1次)发布新标准。工业分析的方法新标准公布后,旧标准即相应作废。三、新方法的建立
新方法具有快速准确简便等优点,除了简便快速能够直接看出来以外,如何衡量其准确性?按照拟定的方法进行测定
首先进行精密度检验,平行做10~20次,计算标准偏差和变异系数。然后进行准确度检验(三种)。新方法的建立1.
采用标准样品对照
新标准制定时,还要由制定部门将该类样品发至各个单位(如100多个),按照新标准方法进行测试,测试结果综合处理,判断其方法的可行性(准确性)以便确定能否制订等。新方法的建立2.标准方法或公认的方法的结果对照3.标准加入回收试验法(最好方法)四、允许误差
或允许差又称公差,允许误差是指某一分析方法所允许的平行测定值间的绝对偏差。
或者说,是指按此方法进行多次测定所得的一系列数据中最大值与最小值的允许界限即极差。它是主观部门为了控制分析精度而规定的依据。
标准分析法都注有允许误差(或允许差),允许误差是根据特定的分析方法统计出来的,它仅反映本方法的精确度,而不适用于另一种方法。
一般工业分析只做两次平行测定,若两次平行测定的绝对偏差超出允许差,称为超差,则必须重新测定。允许误差允许误差分类-室内允许差和室间允许差室内允许差:
在同一实验室内,用同一种分析方法,对同一试样,独立地进行两次分析,所得两次分析结果之间在95%置信度下可允许的最大差值。如果两个分析结果之差的绝对值不超过相应的允许误差,则认为室内的分析精度达到了要求,可取两个分析结果的平均值报出;否则,即为超差,认为其中至少有一个分析结果不准确。例:氯化铵重量法测定水泥熟料中的二氧化硅含量国家标准规定SiO2允许差范围为0.15%,若实际测得数值为23.56%和23.34%,其差值为0.22%,必须重新测定。
如果再测得数据为23.48%,与23.56%的差值为0.08%,小于允许误差,则测得数据有效,可以取其平均值23.52%作为测定结果。允许误差室间允许差
两个实验室,采用同一种分析方法,对同一试样各自独立地进行分析时,所得两个平均值,之间在95%置信度下可允许的最大差值。两个结果的平均值之差符合允许差规定,则认为两个实验室的分析精度达到了要求;否则就叫作超差,认为其中至少有一个平均值不准确。
允许误差水泥化学分析方法国家标准(GB176—96)、钠钙硅玻璃成分化学分析方法国家标准(GB8285—88)中规定的允许差附录九所示。
在钢铁分析及铁合金的化学分析国家标准中规定,此允许差仅为保证与判断分析结果的准确度而设,与其他部门不发生任何关系,在平行两份或两份以上试样时,所得之分析数据的极差值不超过所载允许差两倍者(即
允许差以内),均应认为有效,以求得平均值。用标准试样校验时,结果偏差不得超过所载允许差。碳、硫、硅、锰、磷的允许差如附录九所示。允许误差
允
许
差
范
围
(%)
允
许
差
范
围
(%)测定项目ab测定项目ab
同一实验室不同实验室
同一实验室不同实验室烧失量0.15—MnO
不溶物(含量
3%)(含量
3%)0.100.15
0.100.20游离CaO(含量
2%)(含量
2%)
0.100.20
——SiO2(基准法)(代用法)0.150.20
0.200.35MgO(含量
2%)(含量
2%)
0.150.20
0.250.30Fe2O30.150.20K2O0.100.15Al2O30.200.30Na2O0.100.15CaO0.250.40SO30.150.20TiO20.050.10S0.030.05
F0.100.15附录九允许差
附9-1水泥化学分析结果的允许差范围
§1.4
标准物质
标准物质是具有一种或多种足够均匀和很好确定了的特性值,用以校准设备,评价测量方法或给材料赋值的材料或物质.一、标准物质的种类(一)按技术特性分类1.化学成分和纯度标准物质,如钢铁、合金、矿石、炉渣和基准试剂等标准物质;
2.物理化学特性标准物质,如燃烧热、pH值、高聚物分子量等标准物质;3.工程类标准物质,如橡胶、工程塑料的机械性能、电性能的标准物质。(二)按照特性值的准确度水平分类标准物质的种类
一级标准物质、二级标准物质和工作标准物质,其中一级水平最高,二级次之,工作标准物质最低,可有科研部门和企业根据规定要求自己制备。我国标准物质编号为GBW
二级标准物质:
GBW(E)060001-06001717种化工产品成分分析标准物质;
GBW(E)080009-080038盐酸、硝酸盐、磷酸盐、硅酸盐等标准溶液系列;
GBW(E)080064-080096水中各种成分分析标准物质。一级标准物质:
GBW06101基准试剂碳酸钠;
GBW07210-072123种磷矿石成分分析标准物质;
GBW013101-132377种pH标准物质。
标准物质作为统一量值的计量单位,必须具备定值准确、稳定性好、均匀性好三个基本条件。除此之外,还要考虑能小批量生产、具备制备上再现性好等。标准物质通常有下列几条途径获取。二、标准物质的制备(一)纯物质制备化学气体标准物质,就是采用高纯气中加入一种或几种特定成分气体的方法配制的。(二)直接由高纯度的物质作为标准物质(三)由生产物料中选取如无机固体物、矿物、化肥、水泥、钢铁等,可以从生产物料中选取有代表性的样品,按照试样的制备方法制得标准物质。(四)特殊的制备如高聚物分子量窄分布的标准物质,可以用柱分离技术制得。标准物质的制备
水泥、玻璃、陶瓷、钢铁、合金、矿石和炉渣等标准物质习惯上叫作标准试样,简称标样。标样的研制过程比较复杂。标准试样
国家计量局早在50年代开始研制标准物质,现在冶金、机械、化工、地质、环保、建材和中科院等部门已研制出了近千种标准物质,门类也有数十种,特别是近几年来发展十分迅速。国家计量局还专设标准物质管理委员会,负责鉴定、审核标准物质的生产和发行。四、标准物质在工业分析中的作用
(一)作为参照物质,检验测定结果的可靠性。标准物质与试样进行平行分析,比较测定值与标准值之间的差异,是检验结果可靠性的最好方法之一。
(二)标准物质用于定标仪器或标定标准滴定溶液(基准试剂还可直接法配制标准滴定溶液,即基准溶液)。仪器在使用前或使用中,须用标准物质定标或制作校正曲线,才能给出正确的分析结果。
(三)作为已知试样用以发展新的测量技术和新的仪器。当采用不同方法或不同仪器进行测量时,标准物质帮助我们判断测量结果的可靠程度。
(五)采用标准试样消除基体效应。解决基体效应最好的办法是采用标准试样作为分析测试的标准。对基体效应明显的待测试样,在组成和性质上与标准试样越接近,测定结果越准确。这是基准试剂所不及的。
(四)在仲裁分析和进行实验室质量考核中经常采用标准物质作为评价标准。标准物质在工业分析中的作用§1.5
干扰的消除方法
试样分解后制成的试验溶液中,往往有多种组分(离子)共存,测定时常常会彼此干扰,不仅影响分析结果的准确性,有时甚至使测定无法进行。必须预先除去干扰组分。
通常采用的方法有掩蔽法(含解蔽)和分离法。一、掩蔽法
(一)掩蔽法分类
1.配位掩蔽法
2.沉淀掩蔽法
3.氧化还原掩蔽法(二)掩蔽剂类型无机掩蔽剂和有机掩蔽剂两大类二、分离法
常用的分离方法:沉淀分离法萃取分离法离子交换树脂分离法色谱分离及挥发法蒸馏分离法等§1.6
测定方法的选择
每一种组分的测定往往有几种分析方法,选择何种测定方法,直接影响分析结果的可靠性。
例如,铁的测定方法常用的有:
配位滴定法氧化还原滴定法氢氧化物重量法邻二氮菲光度分析法等一、根据测定的具体要求二、根据待测组分的含量范围三、根据待测组分的性质四、根据共存组分的影响测定方法的选择§1.7
工业分析的发展
随着科学技术水平的提高,工业分析将向着准确、高速、自动化、在线分析以及与计算机结合以实现过程质量控制分析的方向发展。学习要求
一、注意理论联系实际,掌握工业分析的基本知识;二、通过单项实验—综合实验—设计实验的实践环节培养自己观察、分析问题的能力及综合素质的提高;三、积极参加开放实验,使自己得到全方位的科学素养训练—思维方式和研究方法,以论文的形式写出实验报告;四、通过听课、专家讲座、查阅资料完成专题性的综述。作业1.什么是工业分析?其任务和作用是什么?2.工业分析的特点是什么?
工业分析的方法是什么?什么是允许差?3.什么是标准物质?工业分析中常用的标准物质指哪些?当基体效应显著时,应注意什么问题。4.消除干扰离子的方法有哪些?哪种方法最简便?7.
选择分析方法时应注意哪些方面的问题?8.
通过查阅资料,概述工业分析的发展。30December2023
试样的采取和制备
§2.1概述工业分析的任务是从大批物料(工业生产中的原料、辅助材料、中间产品、产品、副产品及生产过程中的废物等)中确定某种或某些组分的平均质量分数。用于指导和促进工业生产,被誉为工业生产的“眼睛”,起到“把关”的作用。
工业分析测定步骤:1采样2制样3分解样品4消除干扰5方法的选择6结果的计算和数据的评价本章我们的重点:
样品的采取与处理试样的制备与分解一、样品采集的意义30December2023
在工业分析工作中,常需要从大批物料中或大面积的矿山上采取实验室样品。实验室样品就必须有较高的代表性.实验室样品(laboratorysample)
—送实验室供检验或测试而制备的样品。就是按科学的方法所选取的少量能代表整批物料或某一矿山地段的平均组成的样品,也叫原始平均试样。试样(testsample)
—由实验室样品制得的样品.试料(testportion)—用以分析测定所称取的一定量的试样若试样与实验室样品两者相同,则称取实验室样品,供分析所用的试料.
二、样品采集的原理30December2023
在采样点上采集一定量的物料称为子样;在一个采集对象中分布的取样品点的个数称为子样的数目;合并所有的子样称为实验室样品即原始平均试样;应采取一个实验室样品的物料总量,称为分析化验单位。采样注意的问题
采取有代表性的实验室样品时,应根据物料的堆放情况及颗粒大小,从不同部位和深度选取多个采样点,采取一定量的样品,混合均匀。采取的份数越多越有代表性。但是采样量过大,会给后面的制样带来麻烦。30December2023采集量经验计算公式对于不均匀的物料,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—经验常数,由实验室求得一般k值在0.02~1之间,样品越不均匀,k值越大,物料均匀0.1~0.3,物料不太均匀0.4~0.6,物料极不均匀0.7~1.0;a=1.8~2.5,地质部门一般规定为230December202330December2023结论:物料的颗粒越大,则最低采样量品越多;样品越不均匀,最低采样量也越多。因此,对块状物料,应在破碎后再采样。30December2023例如:采集某矿石样品时,若此矿石的最大颗粒直径为20mm,k值为0.06kg/mm2mQ≥0.06kg/mm2×(20mm)2=24kg如果将上述矿石最大颗粒破碎至4mmmQ≥0.06kg/mm2×(4mm)2=0.96kg≈1kg结论:样品的颗粒越大,称样量越大§2.2
采样方法
采样对象不同,采样方法也不相同:一、气态物料样品的采集二、液态物料样品的采集三、固态物料样品的采集30December2023一、气态物料样品的采集30December2023
由于气体物料易于扩散,而容易混合均匀。工业气体物料存在状态如:动态、静态、正压、常压、负压、高温、常温、深冷等,且许多气体有刺激性和腐蚀性,所以,采样时一定要按照采样的技术要求,并且注意安全。采样设备
一般运行的生产设备上安装有采样阀。气体采样装置一般有采样管、过滤器、冷却器及气体容器组成。采样管用玻璃、瓷或金属制成。气体温度高时,应以流水冷却器将气样降至常温。冷却器有玻璃制的和金属制的。玻璃冷却器适用于气温不太高的气体物料,金属冷却器适用于气温很高的气体物料。30December2023
气体物料的3种采样方法
30December2023采样方法的详细介绍
eg.常压状态气体采样气体状态:等于大气压或低正压或低负压采样方法:封闭液采样法使用容器:采样瓶或采样管30December202330December2023采样瓶采样的步骤30December202330December202330December2023
抽气泵减压法采样(适用于低气压或负压不太高的负压状态气体)30December20232020空气采样器30December2023二、液态物料样品的采集
(一)输送管道中的物料(二)储罐器中的物料
1.大型储罐中的物料
2.小型储罐中的物料
3.槽车中的物料30December20231.上浮球2.支撑杆3.高液位取样管4.中间取样管5.低液位取样管6.罐壁
7.取样泵8.支座30December2023HFCY油罐自动采样器原理图30December2023ZSC-II智能恒温水样采样器三、固态物料样品的采集30December2023(一)不同包装中固态工业产品的采集
如对于袋装化肥,通常规定50件以内抽取5件;51~100件,每增10件,加取1件;101~500件,每增50件,加取2件;501~1000件以内,每增100件,加取2件;1001~5000件以内,每增100件,加取1件。将子样均匀地分布该批物料中,然后用采样工具进行采集。30December2023取样钻
自袋、罐、桶中采集粉末装物料样品时,通常采用取样钻。取样钻为钻身750mm,外径18mm,槽口宽12mm,下端30
角锥的不锈钢管或铜管
取样时,将取样钻由袋(罐、桶)口的一角沿对角线插入袋(罐、桶)内的1/3~3/4处,旋转180
后抽出,刮出钻槽中物料作为一个子样。
(二)商品煤样品的采集30December20231.物料流中采样
在物料流中采样,通常采用舌形铲,一次横断面采取一个子样。采样应按照左、中、右进行布点,然后采集。在横截皮带运输机采样时,采样器必须紧贴皮带,而不能悬空铲取物料。2.运输工具中的物料
当车皮容量为30t以下时,沿斜线方向,采用三点采样;当车皮容量为40t或50t时,采用四点采样;当车皮容量为50t以上时,采用五点采样。商品煤采样点图30December2023
30t以下40t-50t50t以上
30December20233.物料堆中采样
进厂的成批物料,如果在运输过程中没有取样,进厂后可在分批存放的料堆上取样。
其方法是:在料堆的周围,从地面起每隔0.5m左右,用铁铲划一横线,然后每隔1~2m划一竖线,间隔选取横竖线的交叉点作为取样点,如图所示。在取样点取样时,用铁铲将表面刮去0.1m,深入0.3m挖取一个子样的物料量,每个子样的最小质量不小于5kg。最后合并所采集的子样。30December20231~2mh=0.3mm=5kg0.5m
料堆上采样点的分布
(三)矿石物料样品的采集30December2023
矿山取样一般采用刻槽取样、钻孔取样、炮眼取样、拣块取样或沿矿山开采面分格取样等方法。30December2023
(四)建材行业生产过程中的半成品和成品取样1.出磨生料、水泥的取样2.水泥熟料的取样3.出厂水泥取样4.陶瓷半成品和成品的取样5.玻璃成品的取样(五)钢样样品的采集1.熔炼阶段分析试样的采集2.钢材分析试样的取样3.采集试样的注意事项30December2023§2.3
试样的制备30December2023
从实验室样品到分析试样的这一处理过程称为试样的制备。试样的制备一般需要经过破碎、过筛、混合、缩分等步骤。一、破碎30December2023
破碎可分为粗碎、中碎、细碎和粉碎4个阶段。根据实验室样品的颗粒大小、破碎的难易程度,可采用人工或机械的方法逐步破碎,直至达到规定的粒度。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。二、过筛30December2023
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、混匀30December2023混匀法通常有铁铲法或环锥法、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。四、缩分30December2023
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。
常用的有锥形四分法、正方形挖取法和分样器缩分法。1.锥形四分法
将混合均匀的样品堆成圆锥形,用铲子将锥顶压平成截锥体,通过截面圆心将锥体分成四等份,弃去任一相对两等份。
30December2023四分法示意图
2.正方形挖取法
将混匀的样品铺成正方形的均匀薄层,用直尺或特制的木格架划分成若干个小正方形。用小铲子将每一定间隔内的小正方形中的样品全部取出,放在一起混合均匀。其余部分弃去或留作副样保管。30December2023正方形挖取法3.分样器缩分法
分样器为中间有一个四条支柱的长方形槽,槽低并排焊着一些左右交替用隔板分开的小槽(一般不少于10个且须为偶数),在下面的两侧有承接样槽。将样品倒入后,即从两侧流入两边的样槽内,把样品均匀地分成两份,其中的一份弃去,另一份再进一步磨碎、过筛和缩分。
30December2023分样器示意图
结果30December2023
对分析试样粒度的要求与试样分解的难易程度等因素有关。经最后缩分得到的试样一般为20~30g(可根据需要或少或多些),还需要在玛瑙研钵中充分研细,使样品最终全部通过170目(0.088mm)或200目(0.074mm)筛。
§2.4试样的分解
—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。30December2023分解试样的目的一、
酸碱溶解法(一)酸溶法
1.盐酸(HCl)2.氢氟酸(HF)
3.
硝酸(HNO3)4.磷酸(H3PO4)
5.硫酸(H2SO4)6.高氯酸(HClO4)(一)碱溶法
300~400g/L的氢氧化钠溶液能剧烈分解铝及其合金。30December2023常用的分解方法有酸碱溶解法、熔融法和半熔法。二、熔融法
熔融分解的目的是利用酸性或碱性熔剂与试样在高温下进行复分解反应,使试样中的组分转化成易溶于水或酸的化合物。30December2023
熔融硅酸盐矿物和其它矿物的熔剂很多,一般多为碱金属化合物。常用的有无水碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、焦硫酸钾、硼砂、偏硼酸锂等。三、半熔法
是指熔融物呈烧结状态的一种熔样方法,又称烧结法。此法在低于熔点的温度下,让试样与固体试剂发生反应。30December2023
常用的半混合熔剂有:MgO-Na2CO3(2+3),MgO-Na2CO3(2+1),ZnO-Na2CO3(1+2)。
硅酸盐分析中采用的半熔法一般是在铂坩埚中,加入试料质量的0.6~1倍的无水碳酸钠,于950℃温度下灼烧5~10min。石灰石、白垩土、水泥生料的系统分析,常用此方法分解试样。四、其它的分解法
(一)电解氧化溶解法(二)加压溶解法(三)超声波振荡溶解法(四)微波溶解法30December2023习题
1.试样的制备过程一般包括几个步骤?2.正确地采取实验室样品及正确地制备和分解试样对分析工作有何意义?3.叙述各类样品的采集方法。4.分解试样常用的方法大致可分为哪两类?什么情况下采用熔融法?5.酸溶法常用的溶剂有哪些?6.简述下列各溶(熔)剂对试样分解的作用:
HCl、HF、HClO4、H3PO3、NaOH、KOH、
Na2CO3、K2S2O7
7.查阅相关文献,阐述新的分解样品的方法。30December2023
概述
水是生物生长和生活所必需的资源,人类生活离不开水。在工业生产中,也需要用到大量的水,主要用作溶剂、洗涤剂、冷却剂、辅助材料等。水的质量的好坏,对于人们的生活以及工业生产等都有直接的影响,必须经过分析检验。一、水的用途
二、水的分类1.天(自)然水2.生活用水3.工业用水1.天(自)然水
自然界的水称为天然水。天然水有雨水、地面水(江、河、湖水)、地下水(井水、泉水)等,因为在自然界中存在,都或多或少地含有一些杂质,如气体、尘埃、可溶性无机盐等,如矿泉水中含有多种微量元素。我们学校的地下水质很好,锶Sr含量较高。2.生活用水
人们日常生活中所使用的水称为生活用水:主要是自来水,也有少量直接使用天然水的。对生活用水的要求,主要是不能影响人类的身体健康,因此应检验分析一些有害元素的含量,对其含量都有标准规定,不能超标。
比如F-的含量,正常情况下应为0.5~1.0mg/L,如果F-
1.0~1.5mg/L,易得黄斑病,如果F-
4.0mg/L,则易得氟骨病。3.工业用水
指工业生产所使用的水,要求为不影响产品质量,不损害设备、容器及管道,使用时也要经过分析检验,不合格的水要先经处理后才能使用。
另外还有废水,特别是工业废水,污染环境,必须符合一定的标准才允许排放。三、水质分析项目
水质分析项目繁多,主要有以下几类:
1.物理性质
2.金属化合物
3.非金属化合物
4.有机化合物1.物理性质
主要包括:水温、外观、颜色、臭、浊度、透明度、pH值、残渣、矿化度、电导率等。2.金属化合物
主要包括:总硬度、钾、钠、钙、镁、铁、铜、锌、镍、锰、汞、铅、铬、铬、砷、硒等。3.非金属化合物
主要包括:酸度、碱度、二氧化碳、溶解氧、氮(氨氮、硝酸盐氮、亚硝酸盐氮、总氮)、磷、氯化物、氟化物、碘化物、氰化物、硫化物、硫酸盐、硼、可溶性二氧化硅等。4.有机化合物
主要包括:化学需氧量、生化需氧量、总有机碳、矿化油、挥发性酚类、苯系物、多环芳烃、有机磷、苯胺类、硝基苯类、阴离子洗涤剂、各类农药等。不同用途的水,对水质的要求各不相同,因此其分析检测项目也有区别。§3.2工业用水分析
一、悬浮固形物和溶解固形物的测定二、pH值的测定三、碱度的测定四、硬度的测定五、总铁量的测定六、溶解氧的测定七、氯化物的测定八、亚硫酸盐的测定九、磷酸盐的测定六、溶解氧的测定
地面水与大气接触以及某些含叶绿素的水生植物在其中进行生化作用,结果使水中常溶解一些氧称为“溶解氧”,水中溶解氧的含量随水的深度而减少,也与大气压力、空气中的氧分压及水的温度有关。常温常压下,水中溶解氧一般在8~10mg/L,随水中还原性杂质污染程度加重而下降,如果含量低于4mg/L,水生动物有可能因窒息而死亡。溶解氧氧化铁而腐蚀金属,因此在工业分析中也是一个很重要的指标。一、间接碘量法基本原理
二价锰在碱性溶液中,生成白色的氢氧化亚锰沉淀
MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2↓(白色)+Na2SO4
水中的溶解氧立即将生成的Mn(OH)2沉淀氧化成棕色的Mn(OH)42Mn(OH)2+O2+2H2O=2Mn(OH)4↓棕色
加入酸后,Mn(OH)4沉淀溶解并氧化I-离子(已加入KI)释放出一定量的I2:
Mn(OH)4+2KI+2H2SO4=MnSO4+I2+K2SO4+4H2O
然后用Na2S2O3标准溶液滴定释出的I22Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI1O22Mn(OH)2↓2Mn(OH)42I24Na2S2O3
二、测定步骤1.取样将胶皮管一端接水龙头,另一端插入溶解氧测定瓶瓶底,待水溢出几分钟后,取出胶管,迅速塞紧塞子。
2.反应取好水样后,取下瓶塞,用刻度吸量管紧靠瓶口内壁,插入样品液面下0.5cm,准确加入1mL硫酸锰溶液,再用同法加入碱性KI溶液2mL,盖紧瓶塞,将瓶反复颠倒,充分混合均匀,放置5min待沉淀下降至瓶底,用上法加浓硫酸1.5mL,塞紧瓶塞,颠倒混合至沉淀完全溶解此时溶液中因碘释出而呈黄色。
3.滴定精确移取100.00mL溶液于250mL锥形瓶中,用Na2S2O3标准滴定溶液[c(Na2S2O3)=0.01mol/L]滴定至淡黄色后,加入1mL淀粉(10g/L),继续滴定至兰色恰好消失,即为终点。任务1.重铬酸钾标定硫代硫酸钠溶液硫代硫酸钠溶液重铬酸钾
2.溶解氧的测定因为溶解氧的量少得到的沉淀少,移取100mL试液注意事项1.溶解氧测定瓶溶解氧的测定,切勿使样品过多接触空气,以防溶解氧损失或增加,导致含量改变,因此最好使用专用的“溶解氧测定瓶”取样,如果没有测定瓶,也可用250mL玻璃磨口瓶代替。2.自来水取样应该先放开水龙头流一段时间,水样稳定后再取样,可将一橡皮管插入瓶底,另一端接水龙头,使水溢出几分钟,注意流速要慢,以免气泡,迅速盖紧瓶塞。3.塘水、井水、蓄水池中取样如何水中取样,不能直接在水面取样而是应在一定深度取样,可用二阶式取样瓶。4.试剂问题
硫代硫酸钠用新煮沸并冷却的蒸馏水配制好后放置暗处7天后标定。
预先加入硫代硫酸钠消除Cl2干扰5.氧化性物质干扰如Fe3+、Cl2等,与I-作用时结果偏高。
将硫酸改为磷酸,起到2个作用一是酸化,二是掩蔽Fe3+
也可以另行测定,从总量中扣除Fe3+、Cl26.还原性物质可能会与I2作用,使结果偏低,可以预先出去。如水被还原性杂质污染,在测定时要消耗一部分I2而使测定结果偏低,则要增加处理杂质的过程(可在未加MnSO4溶液前,先加适量硫酸使水样酸化,加入KMnO4溶液使其氧化还原性杂质,再加适量草酸钾溶液还原过量的KMnO4,从而消除杂质影响)。7.体积校正(修正)问题工业分析中可以忽略由于加入试剂,样品会由瓶中溢出,但由于损失量很小,而且在只吸取一部分溶液滴定的情况下,影响很小。在一般工业分析中,可不必进行样品体积的校正,计算中可忽略此影响。
8.测定水中溶解氧时,关键在于勿使水中含氧量有所变更。要求取样时,切勿与空气接触。最好在现场加入MnSO4及碱性KI溶液,使溶解氧固定在水中,其余步骤可送至实验室后进行。§3.3废水及环境水样分析
工业生产所排放的废水,大多含有对人体或对环境有害的成分,需经过分析检验,符合一定的标准之后,才允许排放,不同厂矿排出的废水含有不同的污染物,需根据污染源确定检测项目。一、化学需氧量的测定
化学需氧量(COD),是指在一定条件下,用强氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量,以氧的量(mg/L)来表示。水中还原性物质包括有机物和亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等,化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。
对于工业废水,我国规定用重铬酸钾法测定,其测得值称为化学需氧量,用CODCr表示。
1.原理在强酸性溶液中,用一定量的重铬酸钾氧化水样中还原性物质,过量的重铬酸钾以试亚铁灵作指示剂,用硫酸亚铁铵标准溶液回滴,根据其用量计算水样中还原性物质消耗氧的量。反应式如下
Cr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2OCr2O72-+14H++6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O2.干扰及其消除
酸性重铬酸钾氧化性很强,可氧化大部分有机物。加入硫酸银作催化剂时,直链脂肪族化合物可完全被氧化,而芳香族有机物却不易被氧化,吡啶不被氧化,挥发性直链脂肪族化合物、苯等有机物存在于蒸气相,不能与氧化剂液体接触,氧化不明显。
氯离子能被重铬酸盐氧化,并且能与硫酸银作用产生沉淀,影响测定结果,可在回流前向水样中加入硫酸汞,使成为络合物以消除干扰。氯离子含量高于2000mg/L的样品应先作定量稀释,使含量降低至2000mg/L以下再进行测定。3.方法的适用范围
用0.25mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定大于50mg/L的COD值。用0.025mol/L浓度的重铬酸钾溶液可测定5~50mg/L的COD值,但准确度较差。回流装置
分析步骤1取20.00mL混合均匀的水样(或适量水样稀释至20.00mL)置于250mL磨口的回流锥形瓶中,准确加入10.00mL重铬酸钾标准溶液及数粒小玻璃珠或沸石,连接磨口回流冷凝管,从冷疑管上口慢慢地加入30mL硫酸一硫酸银溶液,轻轻摇动锥形瓶使溶液混匀,加热回流2h(自开始沸腾时计时)。2冷却后,用90mL水冲洗冷凝管壁,取下锥形瓶,溶液总体积不得少于140mL,否则因酸度太大,滴定终点不明显。3溶液再度冷却后,加3滴试亚铁灵指示液,用硫酸亚铁铵标准溶液滴定,溶液的颜色由黄色经蓝绿色至红褐色即为终点,记录硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量。4测定水样的同时,以20.00mL重蒸馏水,按同样分析步骤作空白试验,记录滴定空白时硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量。
计算式中c——硫酸亚铁铵标准滴定溶液的浓度,mol·L;
V0——滴定空白时硫酸亚铁铵标准滴定溶液用量,mL;
V1——滴定水样时硫酸亚铁铵标准滴定溶液的用量,mL;
V——水样的体积,mL;
M(1/2O)——氧(1/2O)的摩尔质量,8g/mol。
气体分析
工业生产中常使用气体作为原料或燃料;化工生产的化学反应常常有副产物废气;燃料燃烧后也产生废气(如烟道气);生产厂房空气中常混有一定量生产气体。
所以工业气体共分四大类:化工原料气、气体燃料、废气和厂房空气。§1概述
(1)天然气:主要是CH4›95%(煤或石油组成物的分解产物)(2)炼油气:CH4及其它低分子量的C、H化合物(原油热处理产物)(3)焦炉煤气:H2
、CH4(煤›800℃炼焦油气态产物)(4)水煤气:CO、H2(水蒸气和炽热的煤作用,得到半水煤气)(5)硫铁矿焙烧炉气:SO26-9%用于制造硫酸(6)石灰焙烧窑气:CO232-40%用于制碱和制糖工业
化工原料气是无机、有机合成的重要原料,主要有:
上述天然气、炼油气、焦炉、煤气、水煤气及半水煤气等,除了作为化工生产原料气体之外,也可作为气体燃料。气体燃料废气:
燃烧炉的烟道气的组成为:N2、O2、CO2、CO、水蒸气及少量其它气体。如:硫酸、硝酸厂排入大气的废气中含有少量的SO2和NO2;制碱厂排出废气中含有少量CO2;
总之,有机化工的废气是各种各样的。厂房空气:
生产设备漏气→生产厂房内空气含生产用气→危害健康→甚至燃烧爆炸。气体分析意义:在工业生产中为了正常安全生产,对各种工业气体都要经过分析,了解其组成。1.化工原料气分析正确配料;2.中间产品气体分析生产是否正常;3.(燃料燃烧后生成)烟道气分析燃烧是否正常;4.厂房空气分析通风、设备漏气情况有无有害气体是否危及生命及厂房安全。气体分析的特点:
一般测定气体的V而不是质量m,并同时测定环境的T和P。
§2气体试样的采取
共有:4部分结构、4种采样形式、3种采样方法4种采样形式
3种采样方法
采样方法的详细介绍:
1.常压状态气体采样气体状态:等于大气压或低正压或低负压采样方法:封闭液采样法使用容器:采样瓶或采样管采样瓶采样的步骤是:采样瓶装置图如下所示:
气样管采样的步骤是:
气样管装置图如下:抽气泵减压法采样步骤:(适用于低气压或负压不太高的负压状态气体)
流水抽气法采样装置图:
说明:如果用气样管采样,则进行分析时,先将气样管旋塞2的一端经橡皮管和气体分析仪器的进气管连接,旋塞3的一端插入不能溶解被分析气体的封闭液中,然后利用气体分析仪器的水准瓶产生的负压将气体吸入气体分析仪器中。
气体状态:气体压力远高于大气压力的为正压气体;
采样工具:采样瓶、采样管、橡皮囊或直接采样。
特点:不要改变封闭液的位置,气体借助自己的正压进入气体的气囊。
注意事项:压力过大,应注意调整采样管旋塞,或者在采样装置与气体容器之间加装缓冲瓶。2.正压状态气体的采样
3.负压状态气体的采样气体状态:远低于大气压力的气体称负压气体;采样方法:抽气泵减压法(负压不太高);抽空容器法(负压过高),抽空容器是0.5~3.0L容器,由优质厚壁的玻璃瓶或管瓶组成具有旋塞。
负压状态气体的采样采样步骤:
§3.
气体的化学分析方法
1.原理:利用气体的化学特性,使混合气和特定试剂接触。则混合气体中的被测组分与试剂发生化学反应被定量吸收,其它组成则不发生反应(或不干扰)。如果吸收前后的温度及压力不一致,则吸收前后的体积之差即为被测组分的体积。一、吸收法
(一)气体容量法(或气体体积)
原理:根据吸收前后体积之差=被测组分体积计算出体积比(V/V)的分数
例如:混合气:
钢铁样中C的测定:2.气体吸收剂及吸收顺序
定义:用来吸收气体的试剂称作气体吸收剂;重点以煤气为例讲解气体的吸收剂及吸收顺序,其中煤气的组成成分为:煤气中各种成分的吸附剂及吸附顺序表成分吸附剂反应顺序CO233%KOH(1)CnHm饱和溴水(臭)(石蜡封口)
加成反应苯缓慢溶解于溴水,不与之反应(2)浓硫酸、Ag2SO4或HgSO4作催化剂
强氧化性磺化反应O2焦性没食子酸的碱溶液(3)
O2保险粉(Na2S2O4)蒽醌-β-磺酸钠作催化剂CO氯化亚铜氨溶液(4)氯化亚铜盐酸溶液CH4燃烧法测无适当的吸收剂(5)H2海绵状钯(吸收)常用燃烧法N2剩余部分(6)
气体分析是有一连串装有吸附剂的吸附瓶来进行吸收的,因此吸附剂的顺序必须进行合适的安排,否则会干扰测定。
下表列出了各种吸附剂和各种气体之间的作用:混合气与吸附剂作用情况表CO2CnHmO2COCH4H2N2编号KOH(33%)√
(1)饱和溴水√√
(2)焦性没食子酸的碱溶液√
√
(3)氯化亚铜氨溶液√√√√
(4)燃烧法√√√√√√
(5)
标注表格:
√表示发生了相互作用或干扰;
表示不干扰
(1)KOH溶液只吸附CO2;
(2)饱和溴水只吸附不饱和烃,其他的不干扰,但是要用碱溶液除去吸附时混入的溴重气,此时CO2也被吸附故排在KOH之后;
(3)焦性没食子酸的碱溶液能吸附碱性气体CO2,所以排在KOH之后;
(4)氯化亚铜氨溶液不但吸附CO而且吸附CO2、O2、CnHm等,故应为第4位。
(二)吸附容量滴定法
原理:综合使用吸附法和重量滴定法。
方法实质:吸附剂吸附被测组分(混合气
体),然后用标准滴定法。
存在的两种反应是:吸收反应和滴定反应。
例如:示例表
气体吸收反应滴定反应H2SNH3Cl2示例表SO2H2O2吸收I2吸收HClNaOH吸收AgNO3吸收(三)吸收重量法
综合应用吸收法和重量分析法,测定气体物质或可以转化为气体物质的元素含量的方法。例如:
然后根据吸附剂增加的重量计算C、H的含量。
二.燃烧法利用可燃烧性气体的性质进行测定的方法,特别适用于无适当吸收剂的化学性质比较稳定的气体。如:CH4无适当的吸收剂,H2、CO可用燃烧法也可以用吸收法。燃烧法原理:
根据可燃性气体燃烧后,其体积缩减V缩,消耗氧的体积VO2或生成CO2的体积VCO2与可燃性气体的体积V可燃的比例关系,由测定得V缩、VO2或VCO2计算V可燃从而求得其含量。V可燃与V缩、VO2或VCO2有一定的比例关系,是计算的依据,也是燃烧法的主要理论依据。
例1,以氢气燃烧为例找出比例关系:
例2,以甲烷燃烧为例:
例3,以CO燃烧为例:
(二)一元可燃性气体含量的测定(含一种可燃性气体)
可用吸收法除去干扰组分(如O2,CO2等),再加入一定量的O2或空气,燃烧后根据体积的变化或生成CO2的体积,可计算可燃性气体含量。
例如:一混合气体有N2、O2、CO2、CO取样50mL测CO,测CO时O2、CO2有干扰,吸收干扰物后再补充O2使混合气燃烧测出生成CO2的体积VCO2=20.00mL,求混合气体中CO的含量?
(三)二元可燃性气体含量的测定(含两种可燃性气体)
先吸收除去干扰组分,经空气或充分的O2燃烧后,测V缩、VO2、VCO2,列出相关的方程式求解。二元可燃烧气体含量测定表混合气化学反应式联立方程式(选其中两个)解联立方程式CH4与CO(1)、(2)联立:CH4与H2(1)、(2)、(3)联立:例1:CH4、CO和N2的混合气20.00mL。加一定量过量的O2,燃烧后体积缩减21.00mL,生成CO218.00mL,计算各种成分的含量?解:反应式:,
,得到:解联立方程式得到:
则:
例2:含CH4、H2和N2的混合气20.00mL。精确加入空气80.00mL。燃烧后用KOH溶液吸收生成的CO2,剩余气体的体积为68.00mL,再用没食子酸的碱溶液吸收剩余的O2后,体积为66.28mL。计算混合气体中CH4、H2和N2的体积含量?(1)求消耗O2的体积为:燃烧前准确加入80.00mL空气,空气中含O220.90%,所以加入的O2的体积是:
燃烧后吸收法测得O2:
则消耗的O2为:
(1)
(2)再求
燃烧后除去CO2后剩余体积为68.00mL,所以燃烧中的总体积缩减与生成CO2的总体积的和共为100-68.00=32.00mL。其中:,即:
(2)
解(1)(2)联立方程得到:
则:
(四)燃烧法
燃烧法共分为三类:爆燃法、缓燃法、氧化铜燃烧法。几个概念:
爆炸上限:使可燃性气体能引起爆炸的最高含量(含量指可燃性气体与空气或氧气的浓度关系百分比)。
爆炸下限:使可燃性气体能引起爆炸的最低含量。
爆炸极限:爆炸上限和爆炸下限之间的范围。例如:
氢气的爆炸极限是:4.1~74.2%。即氢气在空气中的体积占4.1~74.2%时,此混合气体有爆炸性。下限以下可避免爆炸,上限以上氧气不足,可燃气体不能完全燃烧。爆燃法(爆炸燃烧法):
可燃气体与空或氧气混合,其比例能使可燃气体完全燃烧且在爆炸极限内的方法。
特点:所需时间最少即快速。爆炸极限在工业生成防火防爆工作中极重要的意义。
缓燃法(缓慢燃烧法):可燃气体与空气或氧气混合,且浓度控制在爆炸极限以下,使之经过炽热的铂质螺丝而引起缓慢燃烧。
特点:需时太长。适合于可燃性组分浓度较低的混合气体或空气中可燃物的测定
氧化铜燃烧法:利用氧化铜在高温下的氧化活性,使可燃性气体缓慢燃烧。
特点:不要加入燃烧所需氧,所用的氧气由氧化铜还原得出。CuO使用后,可在400℃通入空气使之氧化即可再用。
优点:因不通入氧气,可减少一次体积测量而减少误差,并且测量后的计算也因不加入氧气而简化。氧化铜燃烧法的反应方程式:
§4
气体分析的仪器主要部件:
这是测量气体体积用的部件
供气体进行吸收作用的部件
供气体进行燃烧反应的部件梳形管:连接量气管、吸收瓶及燃烧管的部件。旋塞:三通、普通、四通旋塞,控制气体流动的部件。
肥料分析
植物生长,几乎需要所有的化学元素,但最主要的是N、P、K三要素。
肥料的作用?肥料是促进植物生长,提高农作物产量的重要物质之一。N、P、K由何而来呢?植物生长的三要素?肥料§5.1
概述
肥料包括自然肥料和化学肥料。
以矿物、空气、海水等为原料,经化学和机械加工方法制造,能供给农作物营养及提高土壤肥力的化学物质。引入主要内容
化学肥料的分类营养元素氮肥磷肥钾肥复合肥料微量元素肥料含氮的肥料含磷的肥料含钾的肥料化学性质酸性肥料中性肥料碱性肥料
化学肥料的分析项目包括水分含量,有效成分含量和杂质含量等分析。
有效成分含量,氮肥以氮元素的质量分数表示。磷肥以有效五氧化二磷的质量分数表示。钾肥以氧化钾的质量分数表示。微量元素以该元素的质量分数表示。
§5.2
氮肥分析化学氮肥铵盐:硫酸铵、碳酸氢铵、硝酸铵、氯化铵等硝酸盐:硝酸钠、硝酸钙尿素:有机化学肥料氨水;硝酸铵钙;硝硫酸铵氰氨基化钙(石灰氮)含氮的肥料称为氮肥。
自然肥料人畜尿类、油饼、腐草等
一、概述二、测定方法
氮在化合物中,通常以氨态,硝酸态,有机态三种形式存在,由于三种状态的性质不同,因而分析方法也不同。
氨态氮强酸的铵盐甲醛法强碱分解-蒸馏法氨水、碳酸氢铵:硝酸态氮先还原成氨态氮甲醛法强碱分解-蒸馏法酸标准溶液直接滴定法
三、尿素中氮的测定有机态氮浓硫酸消化氨态氮甲醛法强碱分解-蒸馏法
尿素是中性氮肥。尿素[CO(NH2)2]是碳酸的酰二胺。氮原子以酰胺(-CONH2)状态存在。只有经过土壤中微生物加工分解,转化为氨态或硝态后,才被吸收产生肥效。
性质
农业用尿素通常要求检验水分,缩二脲,氮含量及粒度四项指标。
检测指标基本原理
酰胺态氮是有机态氮,采用凯达尔法
1、首先尿素与H2SO4共热CO(NH2)2
+H2SO4+H2O=
(NH4)2SO4
+CO2有机分析学过?2、然后,对所得的(NH4)2SO4和剩余的H2SO4用蒸馏法或甲醛法测定。
蒸馏法:
向(NH4)2SO4和H2SO4中加入蒸馏,(NH4)2SO4分解逸出NH3:
(NH4)2SO4+2NaOH=H2SO4+2NH3+2H2O
用一定过量的硫酸标准溶液吸收,然后用NaOH标准溶液滴定剩余的酸。H2SO4+2NH3=2(NH4)2SO4H2SO4(剩)+2NaOH=Na2SO4+2H2O甲醛法:
用强酸中和(NH4)2SO4+H2SO4中的H2SO4,然后加入甲醛和(NH4)2SO4作用,最后用强碱标准滴定溶液滴定NH4++6HCHO=
(CH2)6N4H+
+3H++6H2O
(CH2)6N4H+-
六甲基四胺盐(Ka=7.1×10-6)可用强碱滴定。回忆一下分析化学学的内容?这是一种什么手段?回忆一下分析化学的内容?其原理可用下图表示:CO(NH2)2H2SO4共热(NH4)2SO4
+H2SO4消化蒸馏法强碱中和H2SO4,且过量NH3H2SO4标液(过量)吸收(NH4)2SO4+H2SO4
(标剩)NaOH定量强碱中和混合物中H2SO4(NH4)2SO4HCHO强化3H+(CH2)6N4H+NaOH标液定量条件1、消化反应的催化剂及加热温度
为使消化反应完全和较迅速完成并防止消化过程中N的损失,最主要的条件是选择适当的催化剂和注意加热温度。(1)催化剂
常用的催化剂有:Se、HgO、CuSO4及H2O2等。其中以Se效果最好,HgO次之,但两者价格都比CuSO4贵,又易中毒。目前最好的是CuSO4。CuSO4的催化作用如下:2CuSO4=CuSO4+SO2+2(O)CuSO4+2H2SO4=CuSO4+2H2O+SO2此作用周而复始地循环进行,过程中析出的新生态的氧使有机物迅速分解。(a)使用CuSO4的优点除有催化作用外,消化完毕,使溶液具有清澈的蓝绿色(CuSO4·5H2O),可以指示终点。(b)
H2O2是氧化剂,加入后可使消化时间大为缩短,但也因价格昂贵,只有当CuSO4对测定有干扰时使用。(c)
加入Na2SO4或K2SO4,可以提高H2SO4的bp(boiling-point)而加速反应,但加入的数量与对H2SO4的比例应按照规定。如果加入量过多,使H2SO4形成KHSO4,则影响作用的效率。(2)加热温度
最初:低温,避免碳化物反应激烈;
以后:逐渐升高温度,保持微沸至消化完毕。若温度高碳化太快使部分N未成铵态而成为分子N2逸出>500oC(NH4)2SO4分解损失2、蒸馏装置不漏气
(1)以免在蒸馏过程中NH3损失(3)吸收必须保证完全(4)操作过程中防止倒吸。(2)加入碱必须过量由加碱后生成浅蓝色氢氧化铜沉淀(Δ变成黑色CuO)或者氢氧化铜溶于过浓的碱液所生的深蓝色判断。
此方法适用于消化后其中N可变为氨的有机化合物。有些有机化合物中,其N原子系于另外N原子或O原子相连(如偶氮化合物、肼、硝基化合物及亚硝基化合物等)时,则不能应用,因为在消化时其中的含N不能转变成NH3,而成游离氮或氮的氧化物逸出。3、方法的适用范围若有机肥中含有铵态氮碱蒸馏时可一并蒸出有机态氮铵态氮之和
若有硝酸态氮因消化时,已成为硝酸而挥发无法测定
先将硝酸态氮固定为硝基物,再用还原剂还原为氨基物,然后消化。
若欲求三种态氮之和一般用水杨酸固定,Na2S2O3还原4、食品中蛋白质的测定常用凯达尔法(凯氏法),得出N%乘以6.25,即为蛋白质的百分数(因为蛋白质中平均含有16%的氮)。§5.3
磷肥的分析一、概述
含磷的肥料称为磷肥
分类自然磷肥:磷矿石、骨粉及骨灰等化学磷肥:以自然矿石为原料,经化学加工处理的含磷的肥料根据化学磷肥根据加工方法不同可以分为:
酸性磷肥(速效磷肥):用无机酸加工处理磷矿石所制造的,如磷酸钙,重过磷酸钙,因其中含有易溶于水的磷化物,植物易吸收,故又称为“速效磷肥”。
热性磷肥(迟效磷肥):磷矿石和其他配料(如白云石、滑石等)或不加配料,经高温煅烧分解所制造的磷肥。如钙镁磷肥、钢渣磷肥等。因其所含磷化物难溶于水,施用后经长时间后可被土壤中有机弱酸缓慢溶解而被植物吸收,故又称为“迟效磷肥”。
磷肥中磷的测定方法通常有:
磷钼酸铵容量法、重量法、磷钼酸喹啉容量法、重量法和钒钼酸铵分光光度法。其中磷钼酸喹啉重量法为国家规定的标准仲裁方法。
二、磷肥中全磷的测定在分析检验中:
因为对象或目的的不同,常分别测定有效磷及全磷的含量,结果均用P2O5表示。(一)磷肥的组成有效磷:水溶性磷化物柠檬酸溶性磷化合物中的磷。全磷:磷肥中所有含磷化合物中含磷量的总和。
磷肥的组成较为复杂,往往一种磷肥中同时含有几种不同性质的含磷化合物。磷肥的主要成分是磷酸的钙盐,有的还有游离的磷酸。
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