化验员理论基础知识

化验员理论基础知识化验员理论基础知识化验员理论基础知识化验员基础理论考点要素化验室中大量使用玻璃仪器，是因为玻璃具有一系列可贵的性质,它有很高的化学稳定性、热稳定性，有很好的透明度、一定的机械强度和良好的绝缘性能。一般仪器玻璃和量器玻璃为软质玻璃，其热稳定性及耐腐蚀性稍差。玻璃的化学稳定性较好，但并不是绝对不受侵蚀。用于制作玻璃仪器的玻璃称为“仪器玻璃”。氢氟酸很强烈地腐蚀玻璃，故不能用玻璃仪器进行含有氢氟酸的实验。碱液特别是浓的或热的碱液对玻璃明显地腐蚀。储存碱液的玻璃仪器如果是磨口仪器还会使磨口粘在一起无法打开。因此，玻璃容器不能长时间存放碱液。玻璃仪器的洗涤方法：水刷洗、用合成洗涤剂或肥皂液洗、用铬酸洗液洗、其他洗涤液洗。洗净的仪器倒置时，水流出后器壁应不挂水珠。常用的洗涤液：铬酸洗液、工业盐酸、纯酸洗液、碱性洗液、氢氧化钠-乙醇洗液。洗涤液的使用要考虑能有效地除去污染物，不引进新的干扰物质，又不应腐蚀器皿。强碱性洗液不应在玻璃器皿中停留超过20分钟，以免腐蚀玻璃。各种洗涤液的使用：针对仪器沾污物的性质，采用不同洗涤液通过化学或物理作用能有效地洗净仪器。在使用各种性质不同的洗液时，一定要把上一种洗涤液除去后再用另一种，以免相互作用，生成的产物更难洗净。铬酸洗液因毒性较大尽可能不用。吸收池（比色皿）的洗涤：吸收池（比色皿）是光度分析最常用的器件，要注意保护好透光面，拿取时手指应捏住毛玻璃面，不要接触透光面。玻璃仪器的干燥：晾干、烘干、吹干。玻璃量器的烘干温度不得超过150℃打开粘住的磨口塞：当磨口活塞打不开时，如用力拧就会拧碎，可试用以下方法:用木器敲击固着的磨口部件的一方，使固着部位因受展动而渐渐松动脱离；加热磨口塞外层，可用热水、电吹风、小火烤，间以敲击。当活塞打不开时针对不同的情况可采取以下相应的措施：1)、凡士林等油状物质粘住活塞，可以用电吹风或微火慢慢加热使油类黏度降低，或熔化后用木棒轻敲塞子来打开；2)、活塞长时间不用因尘土等粘住，可把它泡在水中，几小时后可打开；3)、碱性物质粘住的活塞可将仪器在水中加热至沸，再用木棒轻敲塞子来打开。石英玻璃的化学成分是二氧化硅。石英玻璃不能耐氢氟酸的腐蚀。瓷制器皿能耐离温，可在髙至1200℃铂在髙温下能与下列物质作用，故不可接触这些物质：1）、固体K20、Na20、KNO3、NaNO3、KCN、NaCN、Na2O2等；2）、王水、卤素溶液或能产生卤素的溶液；3）、易还原金属的化合物及这些金属；4）、含碳的硅酸盐、磷、砷、硫及其化合物、Na2S、NaCNS等。由于聚乙烯及聚丙烯耐碱和氢氟酸的腐蚀,常用来代替玻璃试剂瓶储存氢氟酸、浓氢氧化钠溶液及一些呈碱性的盐类。聚氯乙烯所含杂质多，一般不用于储存纯水和试剂。聚四氟乙烯耐热性好，最髙工作温度为250℃，除熔融态钠和液态氟外能耐一切浓酸、浓碱、强氧化剂的腐蚀，在王水中煮沸也不起变化，在耐腐蚀性上可称为塑料“王”电子天平的称量依据是电磁力平衡原理。选择天平的原则是不能使天平超载，以免损坏天平。电子天平相对于机械天平具有以下特点：使用寿命长、性能稳定、灵敏度高、操作方便。电子天平的放置条件是室温20℃±2℃电子天平的使用注意事项：1）、使用前检查天平是否水平，调整水平；2）、称量前预热30min；3）、首次使用天平必须校准。称量误差也分为系统误差、偶然误差和过失误差。称量误差主要是以下几种情况造成的：1）、被称物情况变化的影响；2）、天平和砝码的影响；3）环境因素的影响；4）空气浮力的影响；5）操作者造成的误差。电子天平使用过程中，显示示值不稳定，产生的原因有：1）、振动和风的影响；2）、防风罩未完全关闭；3）称量盘与天平外壳之间有杂物；4）被称物吸湿或有挥发性，使质量部稳定。已知天平的分度值为0.1mg/格,分析准确度要求为0.1%，若称量样重为0.1g，问该天平能否满足要求？解：设允许误差为xg，则x/0.1﹡100%=0.1%x=0.0001g=0.1mg答：允许误差为0.1mg，而该天平的分度值为0.1mg/格，因此该天平能满足要求。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、分析测定各结果计算等几个环节。对于一个未知样品，接到任务后首先应做的工作是了解情况。一般地说，采样误差常大于分析误差。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：间隔式平均采样、平均取样或平均比例取样、瞬间采样、单独采样。水样采集的采样瓶要洗干净，采样前应用水样冲洗样瓶至少3次，然后采样。水样采集后应及时化验，保存时间愈短，分析结果则愈可靠。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。水样可采用“固定”的方法，使原来易变化的状态转变成稳定的状态，“固定”的方法有：氰化物

加入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HCl或HNO3

酸化，使pH值在3.5左右，以减少沉淀或吸附；

氮化合物

加浓H2SO4

，以保持氮的平衡，在分析前及NaOH溶液中和；

硫化物

加入乙酸锌溶液，使成硫化物沉淀；酚类

加氢氧化钠及硫酸铜；溶解氧

按测定方法加入硫酸锰和碱性碘化钾。对一些颗料大小不均匀，成分混杂不齐，组成极不均匀的试样，如矿石、煤炭、土壤等，制备试样一般可分为破碎，过筛，混匀，缩分4个步骤。常用的手工缩分方法是“四分法”。分析检验要做到三及时、五准确，三及时是指及时取样、及时分析、及时报告结果；五准确是指：取样准确、仪器试剂准确、分析准确、计算准确、报告结果准确。对于一个未知样品，接到任务后应做的工作有：1）、了解情况（样品来源、样品组成、需要分析的项目）；2）、外观检查（对应样品组成及需要分析的项目进行初步判断）；3）、初步检验（如果有对应的分析方法，请示班长或主管工程师后进行）；4）、样品分析（进行分析后，将分析过程及结果汇报班长或工程师）；5）、分析结果报告（将分析数据报告给工艺）；6）、原始记录及样品保存。分析工作对试样的分解的分解一般要求三点：1）、试样应分解完全；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。常用的试样分解方法大致可分为溶解和熔融两种。重量分析的基本操作包括样品溶解、沉淀、过滤、洗涤、干燥和灼烧。过滤操作中，漏斗中的液面不要超过滤纸高度的2/3。沉淀全部转移到滤纸上后，进行最后的洗涤时，应用洗瓶由滤纸边缘稍下一些地方，螺旋形向下移动冲洗沉淀。若直接冲到滤纸中央沉淀上，就会使沉淀外溅损失。采用“少量多次”的方法洗涤沉淀，提高洗涤效率。沉淀的干燥和灼烧，一般第一次烘干时间要长些，约2h。第二次烘干时间可短些，约45min到1h，根据沉淀的性质具体处理。置干燥器中冷却至室温后称量。反复烘干、称量，直至质量恒定为止。干燥器底部盛放的干燥剂，常用的是变色硅胶和无水氯化钙。干燥器使用应注意以下事项：1）、干燥剂适量，放得太多，沾污坩埚底部；2）、双手搬移干燥器，用大拇指按住盖子；3）、打开干燥器时推开，不能往上掀盖；4）、不可将太热的物体放入干燥器中；5）、较热的物体放入干燥器中后，不时把盖子稍微推开，以放出热空气；6）、灼烧或烘干后的坩埚和沉淀不宜在干燥器内放置过久，因吸收一些水分而使质量略有增加；7）变色硅胶烘干后反复使用。滴定管是为量出式(Ex)计量玻璃仪器，按其容积不同分为常量、半微量及微量滴定管；常量滴定管中最常用的是容积为5OmL的滴定管，在读数时，可读至0.01mL酸式滴定管适用于装酸性和中性溶液，不适宜装碱性溶液，因为活塞易被碱性溶液腐蚀。碱式滴定管适宜于装碱性溶液。与胶管起作用的溶液(如KMnO4、I2、AgNO3等溶液)不能用碱式滴定管。需要避光的溶液，可以采用棕色滴定管。滴定管的洗涤：无明显油污不太脏的滴定管，可直接用自来水冲洗，或用肥皂水或洗衣粉水泡洗，但不可用去污粉刷洗；若有油污不易洗净时，可用铬酸洗液洗涤，洗净的滴定管其内壁应完全被水均匀地润湿而不挂水珠。酸式滴定管涂油的步骤及方法是：1）、将活塞取下，用干净的纸或布把活塞和塞套内壁擦干；2）、用手指蘸少量凡士林在活塞的两头涂上薄薄一圈，在紧靠活塞孔两旁不要涂凡士林；以免堵住活塞孔；3）、涂完，把活塞放回套内，向同一方向旋转活塞几次，使凡士林分布均匀呈透明状态；4）、然后用橡皮圈套住，将活塞固定在塞套内，防止滑出。酸式滴定管试漏关闭滴定管活塞，装入蒸馏水至一定刻线，直立滴定管约2min。仔细观察刻线上的液面是否下降，滴定管下端有无水滴滴下，及活塞隙缝中有无水渗出。然后将活塞转动180°后等待2min再观察，如有漏水现象应重新擦干涂油。如果滴定管管尖被油脂堵塞，可先用水充满全管，然后将管尖置热水中，使熔化，突然打开活塞，将其冲走。碱式滴定管试漏装蒸馏水至一定刻线，直立滴定管约2min，仔细观察刻线上的液面是否下降，或滴定管下端尖嘴上有无水滴滴下。碱式滴定管的方法，将胶管向上弯曲，用力捏挤玻璃珠使溶液从尖嘴喷出，以排除气泡。滴定管滴定时，滴定管尖嘴部分插入锥形瓶口(或烧杯口)下1～2cm处。滴定速度以每秒3～4滴为宜。注入溶液或放出溶液后，需等待30s~1min后才能读数（使附着在内壁上的溶液流下）。滴定管读数时，对于无色溶液或浅色溶液，应读弯月面下缘实线的最低点.即视线应与弯月面下缘实线的最低点相切；对于有色溶液，应使视线与液面两侧的最高点相切，初读和终读同一标准。滴定管读数时，对蓝线衬背的滴定管。无色溶液有两个弯月面相交于滴定管蓝线的某一点,视线应与此点在同一水平面上;对有色溶液读数方法与上述普通滴定管相同。酸式滴定管长期不用时，活塞部分应垫上纸。否则，时间一久，塞子不易打开。碱式滴定管不用时胶管应拔下，蘸些滑石粉保存。常量滴定管体积的读数应读到小数点后第二位。移液管为量出式(Ex)计量玻璃仪器容量瓶是量入式(In)计量玻璃仪器容量瓶使用前，应先检查容量瓶瓶塞是否密合，为此，可在瓶内装入自来水到标线附近，盖上塞。用手按住塞，倒立容量瓶，观察瓶口是否有水渗出，如果不漏，把瓶直立后，转动瓶塞约180°后再倒立试一次。溶液转入容量瓶后，稀释到约3/4体积时，将容量瓶平摇几次(切勿倒转摇动)，作初步混匀。使用容量瓶注意事项：1)、不能用容量瓶长期存放配好的溶液；2)、容量瓶长期不用时，应该洗净，把塞子用纸垫上，以防时间久后，塞子打不开；3)、容量瓶一般不能在烘箱中烘烤。如果在10℃时滴定用去25mL0.1mol/L标准溶液，在20℃时应相对于，即25.04mL（10℃0.1mol/L溶液换算到如果在25℃时滴定用去25mL0.1mol/L标准溶液，在20℃时应相对于，即25.04mL（25℃0.1mol/L溶液换算到源水的杂质有：电解质、有机物、颗粒物质、微生物、溶解气体一级水用于制备标准水样或超痕量物质的分析。如高效液相色谱分析用水；二级水用于无机痕量分析等试验，如原子吸收分析用水；三级水：适用于一般实验工作（一般化学分析试验）。在离子交换制取纯水过程中，阳离子交换柱除去阳离子，阴离子交换柱除去阴离子。一种以分子、原子或离子状态分散于另一种物质中构成的均匀而又稳定的体系叫溶液。用来溶解别种物质的物质叫做溶剂，能被溶解的物质叫做溶质。20%的乙醇水溶液，水是溶剂，乙醇是溶质。在一定条件下达到饱和状态的溶液叫做饱和溶液。物质的溶解过程中，有的会放热，使溶液温度升高，有的则吸热，使溶液温度降低，这叫做溶解过程的热效应。为了加速溶解，可以采用研细溶质、搅动、振动和加热溶液的方法。物质在水中溶解能力的大小，可用溶解度衡量。影响物质溶解度的因素很多，其中温度的影响最大，大多数物质的溶解度随温度的升高而增加。不同物质在同一溶剂中的溶解度不同，同一物质在不同溶剂中的溶解度也不相同，一般符合相似相溶的经验规律。化学试剂规格按纯度和使用要求分为高纯（超纯、特纯）、光谱纯、分光纯、基准、优级纯、分析纯和化学纯等7种。常用的试剂：优级纯的英文标志为GR，标签颜色为深绿色；分析纯的英文标志为AR标签颜色为金光红色；化学纯的英文标志为CP标签颜色为中蓝色。试剂标签包含的内容一般有：试剂名称、试剂规格、包装规格、分子式及相对分子质量、执行标准、生产厂家及批号、商标等。在满足实验要求的前提下，选用试剂的级别就低不就高的原则。不可用鼻子对准试剂瓶口猛吸气，如果必须嗅试剂的气味，可将瓶口远离鼻子，用手在试剂瓶上方扇动，使空气流吹向自己而闻出其味。绝不可用舌头品尝试剂。化学试剂浓度的高低与有效使用期无关。引起化学试剂变质的原因有：1)、氧化和吸收二氧化碳；2）、湿度的影响；3）、挥发和升华；4）、见光分解；5）、温度的影响。“物质的量”是表示物质的基本单元多少的一个物理量，国际上规定的符号为nB，它的单位名称为摩尔，符号为mol，中文符号为摩。1mol是指系统中物质单元B的数目与0.012kg碳-12的原子数目相等。在国际标准和国家标准中，溶剂用A代表，溶质用B代表。化验工作中常用的溶液的浓度表示方法有：B的物质的量浓度、B的质量分数、B的质量浓度、B的体积分数、比例浓度、滴定度。如果分子、分母两个质量单位不同，则质量分数应写上单位，如mg/g，μg/g，ng/g等。Ts/x是指1mL标准溶液相当于被测物的质量。Tk2cr2o7/Fe=1.02%/mLK2Cr2O7溶液，表示当试样的质量一定时，滴定度所消耗1mL该溶液时，相当于试样中含铁1.02%。Ts是指1mL标准溶液中所含滴定剂的质量表示的浓度。THCl=0.001012g/mLHCl溶液，表示1mL溶液含有0.001012g纯HCl。欲配制C(H3PO4)=0.5mol/L溶液500mL,如何配制？（浓H3PO4密度=1.69，ω=85%）解：=配法：量取浓H3PO417mL，加水稀释至500mL，混匀。现有ωH2SO4=60%和ωH2SO4=10%的H2SO4溶液，如何配制出ωH2SO4=30%的H2SO4溶液2L？解：设需要60%的H2SO4为L，10%的H2SO4为L根据：W1V1=W2V2解联立方程式得：答：将0.8升60%的H2SO4和1.2升10%的H2SO4混合摇匀即得到ωH2SO4=30%的H2SO4溶液2L。欲配(2+3)乙酸溶液1L，如何配制？[解]配法：量取冰乙酸400mL，加水600mL，混匀。称取分析纯Na2CO31.2738g,溶于水后稀释成250mL,取该溶液25.00mL，用HCl溶液进行滴定，以甲基橙为指示剂。当达终点时，用去HCl溶液24.30mL，求此溶液的准确浓度解：滴定反应为：Na2CO3+2HCl→2NaCl+CO2+H2O根据反应式得：因为：所以：答：该Na2CO3浓度为0.09892mol/L。“标定”或“比较”标准溶液浓度时，平行试验不得少于8次，两人各作4次平行测定，每人4次平行测定结果的极差与平均值之比不得大于0.1%。结果取平均值。浓度值取四位有效数字。实验室配制使用的每瓶试剂溶液必须有标明名称、规格、浓度、和配制日期的标签。配制硫酸、磷酸、硝酸、盐酸等溶液时，都应把酸倒入水中。配制药品或试验中能放出有毒或腐蚀性气体时，应在通风柜中进行。不能用手接触腐蚀性及有剧毒的溶液。剧毒废液应作解毒处理，不可直接倒入下水道。易燃溶剂加热时，必须在水浴或沙浴中进行，避免明火。标准溶液配制一批直接配制和标定法两种。基准物的要求：1）、纯度高；2）、组成与化学式相符；3）、性质稳定；4）、使用时易溶解；5）、摩尔质量大。基准物最好是摩尔质量较大，这样称样量较多，可以减少称量误差。滴定分析用标准溶液在常温(15～25℃)下，保存时间一般不得超过2个月。准确度是指测定值与真实值之间相符合的程度。准确度的高低常以误差的大小来衡量。误差越小，准确度越高；误差越大，准确度越小。误差有两种表示方法：绝对误差和相对误差：绝对误差(E)=测定值(x)-真实值(T)，由于测定值可能大于真实值，也可能小于真实值，所以，绝对误差和相对误差都有正、负之分。电位滴定分析过程中发现，由于滴定速度过快，在用0.02摩尔/升的氢氧化钠滴定盐酸样品时，过量了约0.4毫升，如果样品体积为20毫升，滴定结果显示为0.018摩尔/升，试计算真实值及测定误差。解：HCL＋NaOH＝NaCl＋H2O答：真实值为0.0176mol/L；测定误差为2.3％。精密度是指在相同条件下n次重复测定结果彼此相符合的程度。精密度的大小用偏差表示，偏差越小说明精密度越高；偏差越大，说明精密度越小。准确度与精密度的关系：准确度和精密度是两个不同的概念，它们相互之间有一定的关系。欲使准确度高，首先必须要求精密度也要高。但精密度高并不说明其准确度也高，因为可能在测定中存在系统误差，可以说精密度是保证准确度的先决条件。绝对偏差（）=相对偏差是指绝对偏差在平均值中所占的百分率。绝对偏差和相对偏差都有正、负之分。误差是客观存在的。根据误差产生的原因和性质，我们将误差分为系统误差和偶然误差两大类。进行污水中铁含量测定，分析结果（Fe）为：67.48,67.47,67.47,67.43,67.40mg/L。求算术平均偏差，标准偏差、和平均值的标准偏差。解：（Fe）/mg/L67.480.030.000967.470.020.000467.470.020.000467.430.020.000467.400.050.0025算术平均偏差标准偏差平均值的标准偏差答：该分析结果的算术平均偏差为0.028；标准偏差为0.034；平均值的标准偏差为0.015。根据误差产生的原因和性质，将误差分为系统误差和偶然误差两大类。系统误差又称可测误差。它是由分析操作过程中的某些经常原因造成的。系统误差在重复测定时，它会重复表现出来，对分析结果的影响比较固定。系统误差产生的原因有几个方面：仪器误差、方法误差、试剂误差、操作误差。在滴定过程中由于反应进行的不完全、化学计量点和滴定终点不相符合、条件没有控制好和发生其他副反应等原因，均属于方法误差。使用未经过校正的容量瓶、移液管和砝码等均属于仪器误差。某实验室温度恒定，但比方法要求偏高，使测定结果不准确，所引起的误差是系统误差。某实验室湿度波动，使测定结果不准确，所引起的误差是偶然误差。由于对滴定颜色判断偏深或偏浅、对仪器刻度标线读数不准确等引起的误差属于操作误差。偶然误差又称随机误差，是指测定值受各种因素的随机变动而引起的误差。测量时的环境温度、湿度和气压的微小波动，仪器性能的微小变化等，使分析结果在一定范围内波动，均属于偶然误差。偶然误差的大小和方向都是不固定的。无法测量，也不可能校正，又称不可测误差，它是客观存在的，是不可避免的。偶然误差遵从正态分布（即高斯分布）规律。提高分析结果准确度的方法有：选择合适的分析方法、增加平行测定的次数、减小测量误差、消除测定中的系统误差。消除测定中系统误差的方法有：空白试验、校正仪器、对照试验、改进分析方法等。所谓有效数字，就是实际能测得的数字。有效数字保留的位数，应根据分析方法与仪器的准确度来决定，一般使测得的数值中只有最后一位是可疑的。即有效数字不仅表明数量的大小，而且也反映测量的准确度。有效数字中“0”的意义:一是作为数字定位，二是有效数字。测量结果所记录的数字，应与所用仪器测量的准确度相适应。《数值修约规则》通常称为“四舍六入五成双”法则。有效数字运算规则加减法，以小数点后位数最少的为准，即以绝对误差最大的为准。有效数字运算规则乘除法，以位数最少的数为准，即以相对误差最大的数为准。自然数的有效数字位数，可视为无限的。在运算中，确定有效数字位数时，当第一位有效数字≥8时，有效数字位数可以多计1位。分析化学中常遇到的pH、pK等，其有效数字的位数仅取决于小数部分的位数。如pH=2.49是二位有效数字。pH=13.0是一位有效数字。F检验法中，若F计>F表，说明两种方法的精密度之间存在显著性差异。原始记录是化验室重要的需要保存的资料，不可随意处置。分析化学主要包括定性分析和定量分析。定性分析的任务是确定物质是由哪些元素、离子、官能团和化合物组成；定量分析的任务是测定物质中有关组分的相对含量。仪器分析法的特点是快速，灵敏，能测低含量组分及有机物结构等。化学分析法的特点是所用仪器简单、方法成熟、适合常量分析。无机分析的对象是无机物，有机分析的对象是有机物。化学分析法分成：重量分析法，滴定分析法，气体分析法；仪器分析法有：光学分析法，电化学分析法，色谱分析法和其它分析法。化学计量点：在滴定过程中，滴定剂与被测组分按照滴定反应方程式所示计量关系定量地完全反应时称为化学计量点。标准溶液：已知准确浓度的溶液。滴定终点：因指示剂颜色发生明显改变而停止滴定的点。终点误差：滴定终点与化学计量点不完全吻合而引起的误差。滴定分析基础的化学反应必须满足以下几点：、反应要有确切的定量关系，即按一定的反应方程式进行，并且反应进行的完全；、反应迅速完成，对速度慢的反应，有加快的措施；、主反应不受共存物质的干扰，或有消除的措施4）、有确定化学计量点的方法进行滴定分析，必须具备以下3个条件：1）、要有准确称量物质质量的分析天平和测量溶液体积的器皿；2）、要有能进行滴定的标准溶液；3）、要有准确确定化学计量点的指示剂。滴定分析法分类滴定分析法一般分为四类：酸碱滴定法，配位滴定法，氧化还原滴定法，沉淀滴定法。凡是能给出质子的物质叫做酸，凡是能接受质子的物质叫做碱，酸碱反应的实质是质子的转移。水也是两性物质。共轭酸碱对具有以下特点：1）、共轭酸碱对中酸与碱之间只差一个质子；2）、酸或碱可以是中性分子、正离子或负离子；3）、同一物质，在一个共轭酸碱对中为酸，而在另一共轭酸碱对中却为碱。缓冲溶液是一种能对溶液的酸度起稳定作用的溶液。向缓冲溶液中加入少量强酸或强碱（或因化学反应溶液中产生了少量酸或碱），或将溶液稍加稀释，溶液的酸度基本保持不变，这种作用称为缓冲作用。缓冲溶液的组成有下列4种：1）、弱酸及其共轭碱；2）、弱碱及其共轭酸；3）、两性物质；4）、高浓度的强酸、强碱。但这种溶液不具有抗稀释的作用。选择缓冲溶液时应考虑下列原则：1）、缓冲溶液对测定过程无干扰；2）、根据所需控制的PH值，选择相近pKa或pKb的缓冲溶液；3）、应有足够的缓冲容量缓冲容量是衡量缓冲溶液缓冲能力大小的尺度。在缓冲溶液中加入少量的强酸或强碱，溶液的pH值基本不变。一般规定，缓冲溶液中两组分浓度比在10:1和1:10之间为缓冲溶液有效的缓冲范围。混合指示剂主要应用在滴定终点限制在很窄的pH值范围内的滴定分析。酸碱指示剂一般是结构复杂的有机弱酸或弱碱，他们的酸式和其共轭碱式具有不同的颜色。酸碱指示剂变色原理：在滴定过程中，溶液PH改变时，指示剂或给出质子由酸式变成其共轭碱式，或接受质子由碱式变为其共轭酸式因其结构的改变，这就是其变色原理。指示剂开始变色至变色终了时所对应的PH范围称为指示剂的变色范围。混合指示剂配制方法有两种：一种方法是用两种指示剂按一定比例混合而成；另一种方法是用一种指示剂与另一种不随H+浓度变化而改变颜色的染料混合而成。在酸碱滴定中，有时需要将滴定终点限制在很窄的pH值范围内，这时可采用混合指示剂。甲基橙指示剂变色范围：3.1~4.4；甲基红指示剂变色范围：4.4~6.2；酚酞指示剂变色范围：8.0~9.6。称取混合碱试样0.6422g，加酚酞指示剂，用0.1994mol•L－1HCl标准溶液滴定至终点，用去32.12mL。再加甲基橙指示剂，滴定至终点，又用去酸溶液22.28mL。问试样中含有何种组分？各组分的含量为多少？M（Na）＝23.0g/mol,M（C）=12.0g/mol，M（O）=16.0g/mol。解：已知V1＝32.12mL，V2＝22.28mL，因V1>V2，故此混合碱的组成为NaOH和Na2CO3答：此混合碱的组成为NaOH和Na2CO3,含量分别为12.22%和73.33%。称取混合碱试样0.6839g，加酚酞指示剂，用0.2000mol•L－1HCl标准溶液滴定至终点，用去23.01mL。再加甲基橙指示剂，继续滴定至终点，又用去酸溶液26.81mL。问试样中含有何种组分？各组分的含量为多少？M（Na）＝23.0g/mol,M（C）=12.0g/mol，M（O）=16.0g/mol。M（H）=1.0g/mol解：已知V1＝23.01mL，V2＝26.81mL，因V1〈V2，故此混合碱的组成为Na2CO3和NaHCO3答：此混合碱的组成为NaHCO3和Na2CO3,含量分别为9.33%和71.33%。利用形成配合物反应为基础的滴定分析方法成为配位滴定法，又称络合滴定法。配位滴定的反应必须符合以下条件：、生成的配合物要有确定的组成；2）、生成的配合物要有足够的稳定性；3）、配合反应速度要足够快；4）、有适当地反映化学计量点到达的指示剂或其他方法。EDTA是乙二胺四乙酸的简称，EDTA用H4Y表示。EDTA与金属离子配合的特点：1）、EDTA所以适用于做配位滴定剂是由它本身所具有的特殊结构决定的；2）、EDTA无色金属离子生成无色的络合物，与有色金属离子形成颜色更深的络合物；、EDTA与金属离子生成的配合物，易溶于水，大多反应迅速，所以，配位滴定可以在水溶液中进行；、EDTA与金属离子的配合能力与溶液酸度密切相关；、EDTA与金属离子配合的特点是不论金属离子是几价的，它们大多是以1：1的关系配合，同时释放2个H+。少数高价金属离子例外。在配位滴定中，通常利用一种能与金属离子生成有色配合物的显色剂指示滴定过程中金属离子浓度的变化，这种显色剂称为金属指示剂。金属指示剂大多是一种有机染料。影响配位滴定突跃大小的主要因素：配合物的条件稳定常数、被测金属离子的浓度。金属指示剂与某些金属离子形成极稳定的配合物，其稳定性超过了lgKMY’以致在滴定过程中虽然加入了过量的EDTA，也不能从金属指示剂配合物中夺取金属离子（M），因而无法确定滴定终点，这种现象称为金属指示剂的封闭现象。影响配位滴定突跃大小的主要因素：配合物的条件稳定常数、被测金属离子的浓度。配位滴定消除干扰的方法有：控制酸度、利用掩蔽和解蔽。为提高配位滴定选择性，常用到的掩蔽法有：配位掩蔽法、沉淀掩蔽法和氧化还原掩蔽法。金属指示剂应具备的条件:1）、金属指示剂本身的颜色应与金属离子和金属指示剂形成配合物的颜色有明显的区别；2）、指示剂与金属离子形成配合物的稳定性适当的小于EDTA与金属离子形成的配合物的稳定性；3）、指示剂不与被测金属离子产生封闭现象；4)、金属指示剂应比较稳定，以便于储存和使用。取水样100mL，用CEDTA=0.01000mol/L标准溶液测定水的总硬度，用去2.41mL，计算水的总硬度。（以mmol/L计）解：答：水的总硬度为0.241mmol/L氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析法，它是以氧化剂或还原剂为标准溶液来测定还原性或氧化性物质含量的方法。氧化还原滴定法是以氧化还原反应为基础的滴定分析法，它是以氧化剂或还原剂为标准溶液来测定还原性或氧化性物质含量的方法。氧化还原反应是物质之间发生电子转移的反应，获得电子的物质叫做氧化剂，失去电子的物质叫做还原剂。氧化还原反应的实质是电子在两个电对之间的转移过程。对于可逆的氧化还原电对的电极电位，可利用能斯特方程式计算。标准电极电位是指25℃氧化还原反应进行的方向，是两个电对中电位较高的电对中的氧化态做氧化剂，电位较低的电对中的还原态做还原剂，相互反应。影响氧化还原反应进行方向的主要因素有氧化剂和还原剂的浓度、溶液的酸度、生成配合物或沉淀等。影响氧化还原反应速度的主要因素有反应物浓度、温度和催化剂等。在氧化还原滴定过程中，随着溶液中氧化性物质或还原性物质的浓度的变化，电对的电位不断改变，因此，以电极电位为纵坐标，滴定剂的加入量为横坐标，即可绘制成氧化还原滴定曲线。氧化还原指示剂有：自身指示剂（KMNO4）、专属指示剂（碘量法淀粉）、氧化还原指示剂。已知φ0Fe3+/Fe2+=0.77V,当[Fe3+]=1.0mol/L和[Fe2+]=0.01mol/L时，φFe3+/Fe2+为多少？解：φFe3+/Fe2+=φ0Fe3+/Fe2++0.059lg=0.77+0.059lg=0.89答：φFe3+/Fe2+为0.89V高锰酸钾法反应常用H2SO4酸化而不用HNO3，因为HNO3具有氧化性，可能与被测物反应，导致分析结果偏低；也不用HCL，因为HCL中的CL-具有还原性也能与KMnO4反应，导致分析结果偏高。一般配置的高锰酸钾溶液，经小心配置和存放在暗处，在半年内浓度改变不大。市售纯度仅在99%左右，其中含有少量的二氧化锰及其它杂质，同时蒸馏水重也常含有还原性物质如尘埃，有机物等，这些物质都能促使高锰酸钾还原。因此高锰酸钾标准溶液不能用直接法配置，必须先配置成近似浓度，然后再用基准物质标定。碘量法是利用碘的氧化性和碘离子的还原性进行物质含量测定的方法。碘量法分为直接碘量法和间接碘量法两种。直接碘量法又称碘滴定法，它是利用碘作为标准溶液直接滴定一些还原性物质的方法。间接碘量法又称滴定碘法，它是利用I-的还原作业与氧化性物质反应生成游离的碘，再用还原剂的标准溶液滴定，从而测出氧化性物质含量。碘量法在临近滴定终点到达前再加入淀粉指示剂，如果过早加入，淀粉会吸附较多的I2，使结果产生误差。碘量法误差来源注意有两个：碘的挥发和碘的分解（氧化）。防止碘的挥发可以采用以下方法：、加入过量KI与I2生成I3-，减少I2挥发；、反应时溶液温度不能高，室温下进行；、滴定时不要剧烈摇动；、滴定反应在碘量瓶中进行。防止碘的分解（氧化）可以采用以下方法：1）、避免光照；2）、析出I2后不要放置过久（一般暗处5~10min）；3）、滴定速度适当快。Na2S2O3标准溶液在标定过程中，加入过量的碘化钾和硫酸后，需要放置在暗处10分钟，是因为反应速度较慢，需要放置10分钟后反应才能定量完成；加入过量的碘化钾和硫酸，不仅为了加快反应速度，也为了防止碘的挥发。由于碘离子在酸性溶液中易被空气中的氧氧化，碘易被日光照射分解，故需要置于暗处避免见光。在用佛尔哈德法测定I-时，必须先加入过量的AgNO3标准溶液后再加指示剂，以避免Fe3+被I-还原而造成误差。Na2S2O3·5H2O不稳定的原因有：1）、与溶解在水中的二氧化碳反应；2）、与空气中的氧反应；3）、与水中的微生物反应。Na2S2O3溶液配制后，为防止Na2S2O3溶液的不稳定，应采取以下措施：1）、用煮沸冷却后的蒸馏水配制，以除去微生物；2）、配制时加入少量的碳酸钠，使溶液呈弱碱性；3）配制好的溶液置于棕色瓶中，放置两周，再用基准物标定。Na2S2O3标准溶液标定时，进行第一步反应后，用硫代硫酸钠溶液滴定前要加入大量水稀释，是由于第一步反应往往要求在强酸性溶液中进行，而硫代硫酸钠与碘的反应必须在弱酸性或中性溶液中进行，因此需要加水稀释以降低酸度，防止硫代硫酸钠分解。沉淀滴定法是以沉淀反应为基础的滴定分析法。根据滴定分析对化学反应的要求，适合于作为滴定用的沉淀反应必须满足以下要求：1）、反应速度快，生成沉淀的溶解度小；2）、反应按一定的化学式定量进行；3）、有准确确定化学计量点的方法银量法根据所用指示剂不同，按创立者的名字命名，分为莫尔法、佛尔哈德法和法扬司法三种。莫尔法是以铬酸钾为指示剂的银量法、用硝酸银作标准溶液，在中性或弱碱性溶液中，可以直接测定氯离子或溴离子。莫尔法中，铬酸钾指示剂的用量直接影响终点误差，[CrO42-]过高，终点提前，浓度过低，终点推迟。佛尔哈德法是以铁铵矾作指示剂的银量法。法扬司法是以吸附指示剂指示终点的银量法。用佛尔哈德法测定一样品中Cl－含量，称取样品0.8357g，溶解后，将50.00mL浓度为0.1030mol·L－1的AgNO3加入到溶液中，剩余的AgNO3需用0.09800mol·L－1的NH4SCN13.72mL返滴定至终点，求样品中Cl－的含量。已知M（Cl）＝35.5g·mol－1。解：Cl-+Ag+=AgCl↓Ag++SCN-=AgSCN↓答：样品中Cl－的含量16.16％。重量分析法也称称量分析法，一般是将被测组分从试样中分离出来，转化为一定的称量形势后进行称量，由称得的质量计算被测组分的含量。重量分析法分为以下三种：沉淀称量法、气化法、电解法沉淀称量法对沉淀式的要求：1）、沉淀溶解度要小；2）、沉淀必须纯净，不应混进沉淀剂和其它杂质；3）、沉淀要易于过滤和洗涤；4）、沉淀要便于转化为合适的称量式。沉淀称量法对对称量式的要求：1）、称量式的组成必须与化学式相符合；2）、称量式必须很稳定3）、称量式的分子量要尽可能大，而被测组分在称量式中的含量应尽可能小。沉淀称量法使用的沉淀剂应选易挥发或易分解的物质，在灼烧时，可自沉淀中将其除去；沉淀剂应具有特效性。沉淀称量法影响沉淀溶解度的因素：1）、同离子效应；2）、盐效应；3）、酸效应；4）、配位效应；5）、其他因素（温度、溶剂、沉淀颗粒）。沉淀称量法影响沉淀纯度的因素：共沉淀现象、后沉淀现象沉淀称量法的沉淀剂并不是越多越好，因为沉淀剂过量太多，可以引起盐效应和配位效应等，使沉淀的溶解度增大。沉淀称量法盐效应对溶解度小的沉淀的影响不大。沉淀称量法酸效应对沉淀是强酸盐影响不大，对弱酸盐影响较大。一般温度升高，沉淀溶解度增大。无机物沉淀，一般在有机溶剂中的溶解度比在水中小，所以对溶解度较大的沉淀，常在水溶液中加入乙醇、丙酮等有机溶剂，以降低其溶解度。同一种沉淀物质，晶体颗粒大的，溶解度小。反之，颗粒小的则溶解度大。共沉淀是沉淀称重法中最重要的误差来源之一，引起共沉淀的原因主要有下列三种：1)、表面吸附；2）、生成混晶；3）、吸留。沉淀称重法形成晶型沉淀的条件：稀、热、慢、搅、陈。1）、沉淀要在适当稀的溶液中进行沉淀；2）、要在热溶液中进行沉淀；3）、在不断搅拌的情况下慢慢加入沉淀剂；4）、过滤前进行“陈化”处理。沉淀称重法形成无定型沉淀的条件：浓、热、快、搅、盐。1）、在浓溶液中沉淀；2）、在热溶液中进行沉淀；3）、快速加入沉淀剂，并不断搅拌；4）、加入电解质作凝结剂，破坏胶体溶液；5）、不必陈化，沉淀完毕后趁热过滤。有机沉淀剂的特点：1）、选择性高；2）、沉淀溶解度小，吸附杂质少易于过滤和洗涤；3）、沉淀的摩尔质量大，被测组分在称量式中占的百分比小；4）、沉淀一般经烘干即可称量。沉淀的烘干或灼烧的目的是除去洗涤后沉淀中的水分和洗涤液中的挥发性物质。沉淀过滤的目的是将沉淀与母液分离。称取含KBr和NaCl的混合物0.2000g，溶于水后，加入AgNO3溶液，最后得AgBr和AgCl沉淀共0.3746g，求混合物中KBr和NaCl的质量分数。M（AgCl）＝143.3g/mol,M（NaCl）=58.44g/mol，M（KBr）＝119.0g/mol,M（AgBr）=187.8g/mol解：设KBr为xg，NaCl为（0.2000－x）g，则所以：NaCl%＝100－66.25＝33.75答：混合物中KBr和NaCl的质量分数分别为66.25%，33.75%。称取CaC2O4和MgC2O4混合样品0.7534g，在550℃下加热，使它们能转化为CaCO3、MgCO3后，其总质量为0.5732g，计算样品中CaC2O4和MgC2O4的质量分数。已知M（CaCO3）=100g•moL－1，M（MgCO3）=84g•moL－1，M（CaC2O4）=128g•moL－1，M（MgC2O解：设CaC2O4为Xg；MgC2O4为Yg。X+Y=0.7534g得X=0.4926gY=答：样品中CaC2O4和MgC2O4的质量分数分别为65.38%，34.62%分离和富集的作用：获得纯物质、消除干扰物质、富集微量及痕量的待测组分。电化学分析法是建立在物质的电化学性质基础上的一类分析方法。通常将被测物质溶液构成一个化学电池，然后通过测量电池的电动势或测量通过电池的电流、电量等物理量的变化来确定被测物的组成和含量。常用的电化学分析法有：电位分析法、库仑分析法、极谱分析法和溶出伏安法。电化学分析的特点：1）、灵敏度高；2)、准确度好；3）、仪器简单、价格低廉；4）、容易实现自动化、连续化。电化学电池是化学能与电能进行相互转换的电化学反应器，它分为原电池和电解池两大类。原电池是把化学能转变成电能的装置。电解池是将电能转变成化学能的装置。电解池反应一般不能自发进行。库仑分析法、极谱分析法、溶出伏安法等都是利用电解池的原理进行的。原电池的电动势，可以用高阻抗的电压测量仪器直接测量得到。但是到目前为止，还不能测得单个电极的电极电位绝对值。电极电位的数值是相对的。现在国际上公认采用标准氢电极作为参比电极，规定标准氢电极的电位为零。当待测电极氧化态的活度和还原态的活度均为1时，以标准氢电极作参比，测得的电动势就是这支电极的标准电极电位。利用酸度计（又称pH计）测定溶液pH值的方法是一种电位测定法。能指示被测离子活度变化的电极，称为指示电极。测定pH值的指示电极为pH玻璃电极，它是最早的一种离子选择电极。pH玻璃电极中内参比电极的电位是恒定的，与被测溶液的pH值无关。在pH<1的溶液中，pH值读数偏高，但不严重，常在0.1pH单位以内，由此引入的误差叫做“酸差”。在pH值超过10或Na+浓度高的溶液中，pH值读数偏低，由此引入的误差叫做“碱差”或“钠差”。造成“碱差”或“钠差”的原因主要是由于水溶液中H+浓度较小。测定PH值时，测量重复性不好，可以通过摇匀溶液来观察问题能否解决。pH玻璃电极的优点：1）、测定结果准确；2）、测定pH值时不受溶液中氧化剂或还原剂存在的影响；3）、可用于有色的、浑浊的或胶态溶液的pH值测定。pH玻璃电极的缺点：1）、容易破碎；2）、玻璃性质会起变化，须以已知pH值的缓冲溶液核对；3）、容易老化。pH玻璃电极在使用前，需要进行“活化”。pH玻璃电极的清洗方法：1）、电极上若沾有油污，可用（5~10）%的氨水或丙酮清洗；2）、电极上若沾有无机盐类，可用0.1mol/LHCl溶液清洗；3）、电极上若沾有Ca，Mg等垢可用EDTA溶液溶解；pH玻璃电极不可用脱水性溶剂（如铬酸洗液、无水乙醇或浓H2SO4等）清洗，以防破坏电极的功能。在500mlNaOH溶液中含有0.02gNaOH，该溶液的PH=11。pH减小一个单位，溶液中氢离子的浓度增加10倍。参比电极的电极电位恒定且不受待测离子影响。常用的参比电极为：甘汞电极和银-氯化银电极。甘汞电极是由金属汞和Hg2Cl2及KCl溶液组成的电极。酸度计（pH计）校正方法有“一点校正法”和“两点校正法”两种。pH标准缓冲溶液是pH值测定的基准。测定pH值的注意事项：1）、玻璃电极初次使用时，一定要先在蒸馏水或0.1mol/LHCl溶液中浸泡24h以上；2）、玻璃电极一般不能在低于5℃或高于603）、玻璃电极固定在电极夹上时，球泡略高于饱和甘汞电极下端，插入深度以玻璃电极球泡浸没溶液为限；4）、甘汞电极在使用时，要注意电极内是否充满饱和KCl溶液，里面应无气泡，防止断路；5）、甘汞电极在使用时，应将电极下端的橡皮帽取下，并拔去电极上部的小橡皮塞。电位滴定法是在用标准溶液滴定待测离子过程中，用指示电极的电位变化代替指示剂的颜色变化指示滴定终点的到达，是把电位测定与滴定分析相互结合起来的一种测试方法。电位滴定法适用于浑浊、有色溶液以及找不到合适指示剂确定终点的滴定分析。电位滴定法可以连续滴定和自动滴定。酸碱滴定中一般用pH玻璃电极作指示电极，氧化还原滴定通常采用铂电极作指示电极，AgNO3溶液滴定卤素离子一般用银电极，EDTA配位滴定时，可用Hg电极。死停终点法是电位滴定法的一个特例，原理也有所不同。自动电位滴定仪的结构包括主机单元、滴定将2支相同的铂电极插入被测溶液中，在2个电极间外加一个小电压（10~100mV），观察滴定过程中电解电流的变化以确定终点，制造方法叫做死停终点法。库仑分析法是在电解分析法的基础上发展起来的一种电化学分析法。库仑分析法的基础理论是法拉第电解定律。库仑分析中影响电流效率的主要因素有：溶剂、溶液中的氧、共存杂质的影响。微库仑分析中，对于由于增益原因形成的回收率高，正确的处理是降低增益。微库仑滴定仪是由微库仑放大器、滴定池、电解系统组成的“零平衡”式闭环负反馈系统。滴定池是微库仑仪的心脏。基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法称为吸光光度法。吸光光度法包括紫外可见分光光度法及红外光谱法等。紫外可见分光光度法所使用的光谱区域为200~780nm，其中可见分光光度法为400~780nm，紫外分光光度法为200~400nm。红外光谱法的光谱区域为2.5~100um。利用比较溶液颜色深浅的方法来确定溶液中有色物质的含量，这种方法称为比色分析法。紫外可见分光光度法具有以下特点：1）、灵敏度高；2）、准确度较高；3）、适用范围广；4）、操作简便、快速、仪器价格不昂贵，应用范围广泛。光是一种电磁波。吸收光谱有原子吸收光谱和分子吸收光谱。原子吸收光谱是由原子外层电子选择性地吸收某些波长的电磁波而引起的。由价电子跃迁而产生的分子光谱称为电子光谱。由分子的转动和振动能级的跃迁而产生的吸收光谱称为红外吸收光谱。人们视觉觉察不到的光，其波长小于400nm或大于760nm。将某两种颜色的光按适当强度比例混合时，可以形成白光，这两种色光就称为互补色。绿色光和紫色光是互补色当一束光（混合光）通过某溶液时，如果该溶液对可见光区各种波长的光都没有吸收，即入射光全部通过溶液，则该溶液呈无色透明状。当一束光（混合光）通过某溶液时，如果该溶液对可见光区各种波长的光全部吸收时，则该溶液呈黑色。当一束白光通过KMnO4溶液时，该溶液选择性的吸收了绿色波长的光，而将其他的色光两两互补成白光而通过去，只剩下紫红色光，未被互补，所以KMnO4溶液呈紫色。光吸收程度最大处的波长称为最大吸收波长。浓度不同的溶液，其最大吸收波长不变。溶液浓度越大，光的吸收程度越大，吸收峰就越高。郎伯-比尔定律是指当一束平行光通过一均匀的有色溶液时，其入射光的吸收强度与溶液的厚度和溶液的浓度成正比。其数学表达式为：A=εbc。朗伯定律说明了光的吸收与吸收层厚度成正比。比尔定律说明了光的吸收与溶液浓度成正比。吸光光度分析的理论基础是朗伯-比尔定律。透射光强度与入射光强度之比称为透射比。透射比的倒数的对数为吸光度。摩尔吸收系数是通过测量吸光度值，再经过计算而求得的。摩尔吸收系数表示物质对某一特定波长光吸收的能力。摩尔吸收系数越大，表示该物质对某波长光的吸收能力越强。称取2.5612g非晶态镍催化剂，采用硝酸溶解后，定容至100ml，取1ml至250ml容量瓶中，然后依次分别加入酒石酸钾钠10ml，氢氧化钠10ml，过硫酸铵10ml，丁二酮肟10ml，用水稀释至刻度，用3cm比色皿在460nm处测定吸光度为0.356；采用与样品测定相同方法，取1ml200ug/ml的镍标液测得吸光度为0.451，试计算样品中镍含量。解：根据A=KCL得：K=A/CL因为，样品与标液测定相同光程（相同比色皿）所以，K=0.451/200=0.002255C(镍)=A(镍)/K=0.356/0.002255=157.87ug/ml(%)答：样品中镍含量为0.62%。已知含Fe3+浓度为500μg/L的溶液，用KCNS显色，在波长480nm处用2cm吸收池测得吸光度A=0.197计算摩尔吸收系数。Fe的摩尔质量为55.84g/mol。解：A=εbcε=A/bc答：该溶液的摩尔吸光吸收为1.1×104L/(mol·引起偏离朗伯-比尔定律的原因有以下三点：1）、入射光非单色光引起的偏离；2）、溶液中的化学反应引起的偏离；3）、比尔定律的局限性引起的偏离。用眼睛观察笔记溶液颜色深浅来确定物质含量的分析方法称为目视比色法。目视比色法仪器简单，操作简便，广泛应用在准确度要求不高的中间控制分析中，更主要的是应用在限界分析中。目视比色法的优点：1）、仪器简单，操作简便，适宜于大批试验的分析；2）、测定的灵敏度较高；3）、在完全相同的条件下进行观察，在不符合朗伯-比尔定律时，仍可用目视比色法测定。测量物质分子对不同波长的光的吸收强度的仪器称为紫外可见分光光度计。分光光度计的主要部件包括光源、单色器、吸收池、检测器及测量系统。紫外可见分光光度计的光源，应具有在整个紫外可见光区域的连续辐射，强度应高，且随波长变化能量变化不大。分光光度计在可见光区，常用钨丝灯为光源分光光度计在紫外光区，常用氢灯、氘灯为光源。分光光度计单色器是将光源发射的复合光分解为单色光的光学装置。色散器是单色器的核心部分，常用的色散元件是棱镜或光栅。棱镜由玻璃或石英制成，玻璃棱镜色散能力达，但吸收紫外光，只能用在350~820nm的分析测定，在紫外区必须采用石英棱镜。光栅是在玻璃表面上每毫米内刻有一定数量等宽等间距的平行条痕的一种色散元件。吸收池是盛放样品溶液的容器，它具有两个相对平行、透光且具有精确厚度的平面。玻璃吸收池用于可见光区，石英吸收池用于紫外光区。分光光度法做定量分析时，对吸收池应做配套性试验，试验后标记出放置方向。分光光度计检测器是一种光电转换设备。它将光强度转变为电信号显示出来。常用的分光光度计检测器有光电池、光电管或光电倍增管等。单波长单光束分光光度计采用一个吸收池。单波长双光束分光光度计采用两个吸收池。双波长分光光度计采用一个吸收池。在光度分析中，将试样中被测组份转变成有色化合物的反应叫显色反应。能与被测组份生成有色物质的试剂称为显色剂。显色反应分为两类：络合反应和氧化还原反应。可见分光光度法对显色反应的要求：1）、选择性好；2）、灵敏度高；3）、有色络合物的离解常数要小；4）、有色络合物的组成要恒定，化学性质要稳定；5）、如果显色剂有颜色，则要求有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大，以减小试剂空白；6）、显色反应的条件要易于控制。比色分析法测定物质含量时，当显色反应确定之后，对显色反应条件的选择：1）、显色剂用量；2）、选择适宜的溶液的酸度；3）、选择合适的显色反应温度；4）、确定合适的显色时间；5）、选择最佳吸收波长；5)、选择适当的显色反应溶剂；6）、采取消除干扰的措施。溶液的酸度对光度测量有显著影响，它影响待测组份的吸收光谱、显色剂的形态、待测组份的化合状态及显示化合物的组成。溶液酸度过高会降低配合物的稳定性。溶液酸度过低会引起金属离子水解。某一显示反应最适宜的酸度必须通过实验来确定。所谓显色时间指的是溶液颜色达到温度时的时间。不少显色反应需要一定时间才能完成，而形成的有色配合物的稳定性也不一样。因此必须在显色一定的时间内进行比色测定。显色反应加入显色剂后，有的要立即进行测定，而有的需要放置一定时间后测定，是因为：1）、加入显色剂后，有色配合物立即生成，并且生产的有色配合物很稳定，此时可在显色后较长时间内进行测定；2）、加入显色剂后，有色配合物的形成需要一定时间，但生成的有色配合物也很稳定，这类反应可在完全显色后放置一些时间内进行测定。3）、加入显色剂后，有色溶液立即生成，但在放置后又逐渐褪色，对这类反应，显色后立即进行测定。有机溶剂常降低有色化合物的离解度，从而提高显色反应的灵敏度。有机溶剂可以提高显色反应的速度，影响有色配合物的溶解度和组成。分光光度法干扰离子的影响有以下几种类型：1）、与试剂生产有色配合物；2）、干扰离子本身有颜色；3）、与试剂反应，消耗大量显色剂，使被测离子的显色反应不完全；4）、与被测离子结合成离解度小的另一种化合物。分光光度法干扰离子消除的方法分为两类，一类是不分离的情况下消除干扰，另一类是分离杂质消除干扰。分光光度法消除干扰的方法有：1）、控制溶液的酸度；2)、加入掩蔽剂；3）、利用氧化还原反应改变干扰离子的价态；4）、选择适当的参比溶液消除干扰；5）、选择适当的波长消除干扰；6）、采用适当的分离方法除去干扰离子；选择参比溶液可以分为以下几种情况：1）、溶剂参比，显色剂及其他试剂均无色，被测溶液中无其他有色离子；2）、试剂参比，显色剂本身有颜色；3）、试液参比，显色剂无色，被测溶液中有其他有色离子；4）、其他参比。分光光度法入射光波长的选择，必须从灵敏度与选择性两个方面来考虑。分光光度法入射光波长的选择，当无干扰元素时，应选择最大吸收波长进行测定。吸光度在0.2~0.8时，浓度测量的相对误差较小。当测定某试样的吸光度超出测定范围时，可采用调节试样浓度或使用厚度不同的吸收池来解决。狭缝宽度之间影响测定的灵敏度和工作曲线的线性范围。狭缝宽度太大，灵敏度下降，工作曲线的线性范围变窄；狭缝宽度太小，入射光强度太小，入射光强度太弱，不利于测定。一般在不减少吸光度时的最大狭缝宽度为选取的合适狭缝宽度。示差分光光度法又称差示分光光度法。分光光度法的误差主要有方法误差和仪器误差。分光光度计引入的仪器误差，主要有以下几个方面：1）、仪器的非理想性引起的误差；2）、仪器噪声的影响；3）、反射和散射的影响；4）、吸收池引起的误差。紫外分光光度法是基于物质对紫外区域辐射的选择性吸收来进行分析测定的方法。紫外吸收光谱与可见吸收光谱一样，长用吸收曲线来描述。在吸收曲线的波长最短的一端，吸收峰较大但不形成峰的部分称为末端吸收。紫外吸收光谱定性分析是利用光谱吸收峰的数目、峰的位置、吸收强度等特征来进行物质的鉴定。紫外吸收光谱法进行定量分析一般不需要显色剂，因而不受显色剂浓度、显色时间等因素的影响。紫外吸收光谱法具有快速、简便、灵敏度高、重现性好等优点，广泛应用于微量和痕量分析中，也可用于常量组份的测定。红外吸收光谱是一种分子吸收光谱。原子吸收光谱法是依据待测样品蒸气相中的被测元素的基态原子，对由于光源发出的被测元素的特征辐射光的共振吸收，通过测量辐射光的减弱程度，而求出样品中被测元素的含量。原子吸收光谱法主要用于测定各种有机和无机样品中金属盒非金属元素的含量。原子吸收光谱法具有灵敏度高、分析速度快、仪器组成简单、操作方便等优点，特别适用于微量分析和痕量分析。原子吸收光谱法一般使用空心阴极灯作锐线光源。原子吸收光谱仪由光源、原子化系统、分光系统和检测系统4部分组成。作为原子吸收光谱法的光源，要求发射的待测元素的特征锐线光谱有足够强度、背景小、稳定性高。色谱分析法是利用物质的物理及物理化学性质的差异，将多组分混合物进行分离和测定的方法。色谱分析法原理：色谱分析法是一种物理的分离方法，其分离原理是将被分离的组分在两相间进行分布，当流动相载带被分离的组分经过固定相时，利用固定相与被分离的各组分产生的吸附（或分配）作用的差别，被分离的各组分在固定相中的滞留时间不同，使不同的组分按一定的先后顺序从固定相中被流动相洗脱出来，从而实现不同组分的分离。实现色谱分离的先决条件是必须具有固定相和流动相。固定相可以是一种固体吸附剂或为涂渍于惰性载体表面上的液态薄膜，此液膜可称作固定液。流动相可以是具有惰性的气体、液体或超临界流体，其应与固定相和被分离的组分无特殊的相互作用。实现色谱分离的外因是由于流动相的不间断的流动。色谱分析法具有物理分离方法的一般优点，即进行操作时不会损失混合物中的各组分，不改变原有组分的存在形态，也不会生成新的物质。气相色谱法主要用于低分子量、易挥发有机化合物的分析。气相色谱法的主要特点有：1）、选择性高；2）、分离效率高；3）、灵敏度高；4）、分析速度快。一根2m的填充柱，可具有几千块理论塔板数，一根25m的毛细管柱可具有105~106块理论塔板数。气相色谱法的不足之处：从色谱峰不能直接给出定性的结果，能用来直接分析未知物；对于无机物和高沸点有机物的分析比较困难。色谱图是指被分析的样品经气相色谱分离、鉴定后，由记录仪绘出样品各个组分的流出曲线。色谱图上的每一个色谱峰，都代表样品中的一个组分。保留时间是指从进样开始至每个组分流出曲线达极大值（峰顶）所需要的时间。调整保留时间是从保留时间中扣除死时间后剩余的时间。基线表示在实验条件下，纯载气流经检测器时的流出曲线。基线反映了检测器的电噪声随时间的变化。色谱峰的峰高是指由基线至峰顶间的距离。色谱峰的峰面积A，是指每个组分的流出曲线和基线间所包含的面积。色谱峰的峰高或峰面积的大小和每个组分在样品中的含量相关。色谱峰的峰高或峰面积是气相色谱定量分析的重要依据。色谱峰形愈窄说明柱效愈高，峰形愈宽表明柱效愈低。在色谱图上，两色谱峰之间的距离大，表明色谱柱对各组分的选择性好；两色谱峰之间的距离小，表明色谱柱对各组分的选择性差。在色谱分析中，色谱柱的选择性表明它对不同组分的分离能力，可以用分离度R来表示。分离度是指相邻两色谱峰保留时间的差值与两色谱峰基线宽度和之半的比值。在色谱法中，通常R=1.5，才认为两个相邻峰完全分离；R=1.0，两个相邻峰恰好分离；R<1.0，则表明两个相邻峰不能完全分离开。气相色谱仪主要有气路部分、进样口及汽化室、色谱柱系统、检测系统及数据处理系统组成。载气是气相色谱的流动相，其作用是把样品输送到色谱柱和检测器。我分析室用到的载气有H2、N2、Ar、He等。不论是载气还是检测器需要的燃气(H2)或助燃气（空气），在使用前必须经过适当的净化，并且要稳定的控制它们的压力和流量，这些都是气相色谱仪正常工作所必需的先决条件。实验室使用的气瓶内气体，不可用到表压指示为零，要留有一定的余压，以保证空气不侵入及再次充装不污染。可燃气体钢瓶的螺纹是反扣（如氢气、乙炔）。氮气钢瓶外观颜色是黑色。氢气钢瓶外观颜色是绿色。在气相色谱中所用载气的纯度主要取决于色谱柱、检测器和分析的要求。从色谱柱的角度看，要求把载气中的水分除掉或控制在一定的含量范围，因它影响色谱柱的活性、寿命和分离效率。为了除去水分，在室湿可用吸附剂硅胶和5A分子筛净化载气。为了除去载气中的烃类化合物，也可使用活性炭净化。干燥剂、硅胶、分子筛以及活性炭在使用一定时间后，其净化效果降低，需要及时（更换）或烘干、再生后重新使用。

为了保持气相色谱分析的准确度，载气的流量要求恒定，其变化小于l%，通常使用减压阀、稳压阀、针形阀等，来控制气流的稳定性。

稳压阀用以稳定载气或燃气的压力。正确的选择载气流速，可提高色谱柱的分离效能，缩短分析时间。

用气相色谱法分析气体、可挥发的液体和固体时，进入分析系统的样品用量的多少、进样时间的长短、进样量的准确度和重复性等都对气相色谱的定性、定量工作有很大影响。进样量过大、进样时间过长，都会使色谱峰变宽甚至变形。通常要求进样量要适当，进样速度要快，进样方式要简便、易行。

平面六通阀取样和进样位置图

气相色谱仪气化室的作用，是将液体样品瞬间气化为蒸气。气化室实际上是一个加热器。在气相色谱法中，为防止样品与气化室金属内壁接触产生吸附或催化分解反应，应在气化室内部插入一个由硬质玻璃或石英制作的衬管，以保证气化室内壁有足够的惰性。

在气相色谱法中，正确的选择液体样品的气化温度十分重要，尤其对高沸点和易分解的样品，要求在气化温度下，样品能瞬间气化而不分解。在气相色谱法中，气化温度的选择与样品的沸点、进样量和鉴定器的灵敏度有关。在气相色谱法中，气化温度并不一定要高于被分离物质的沸点，但应比柱温高50～100℃。色谱柱是气相色谱法的核心部分，许多组成复杂的样品，其分离过程都是在色谱柱内进行的。色谱柱分为两类，填充柱和毛细管柱，后者又分为空心毛细管柱和填充毛细管柱两种。根据色谱柱内填充固定相的不同，可把气相色谱法分为两类：气固色谱法和气液色谱法。若色谱柱内填充的是具有活性的固体吸附剂，则此时进行的分析就叫做气固色谱法。若色谱柱内填充的是一种惰性固体，其表面涂上一层高沸点有机化合物的液膜（通常叫固定液），则此时进行的分析叫做气液色谱法。

常用的固体吸附剂有活性炭、氧化铝、硅胶、分子筛、高分子