第一章_样品的采集与处理.ppt

1、,第一章,样品的采集与处理,2020/7/23,2,第一章 样品的采集与处理,学习要求,了解样品采集的原则和要求 熟悉样品采集的程序与方法 理解样品处理的原理 熟悉样品处理的方法,2020/7/23,3,第一章 样品的采集与处理,内容提要,Outline,第一节 样品的采集 第二节 样品的处理,2020/7/23,4,第一节 样品的采集,一、正确采集样品的意义 二、样品采集的原则与要求 三、样品采集的一般程序 四、样品采集的方法 五、具体样品的抽取方法 六、采样的注意事项,第一章,2020/7/23,5,一、正确采集样品的意义,精密、准确的检验工作 错误的样品采集方法 毫无价值的结果 错误的结

2、论重大的损失。 正确采集样品是分析检验成败的关键。,第一节,返回上一级,2020/7/23,6,二、样品采集的原则与要求,原则,第一节,2020/7/23,7,二、样品采集的原则与要求,要求,第一节,样品均匀、有代表性，能反映全部被检样品的组成、质量和卫生状况。 采样方法要与分析目的一致。 采样过程要设法保持原有的理化指标，防止成分逸散（如水分、气味、挥发性酸等）。 防止带入杂质或污染。 采样方法要尽量简单，处理装置尺寸适当。 采样记录填写完整无误。,2020/7/23,8,2020/7/23,9,二、样品采集的原则与要求,采样记录,第一节,返回上一级,2020/7/23,10,2020/7/

3、23,11,三、样品采集的一般程序,第一节,2020/7/23,12,三、样品采集的一般程序,检样：由整批被检对象的各部分采集的少量样品。 原始样品：把许多份检样综合在一起的样品。 平均样品：原始样品按规定方法混合均匀后再抽取其中一部分的样品。 注意：平均样品应一式三份，分别供检验、复验及备查仲裁使用。,第一节,返回上一级,2020/7/23,13,四、样品采集的方法,1、随机抽样 2、代表性抽样,第一节,2020/7/23,14,四、样品采集的方法,1、随机抽样,第一节,描述：按照随机原则，从大批物料中抽取部分样品，使所有物料的各部分都有被抽到的机会。 注意：随机随意。,2020/7/23,

4、15,四、样品采集的方法,随机抽样法的类别：,第一节,简单随机抽样 系统随机抽样 分层随机抽样 整群随机抽样,2020/7/23,16,四、样品采集的方法,简单随机抽样：（simple random sampling）,第一节,特点：总体中的每个个体被抽到的机会是相同的；被抽取样本的总体个数有限；逐个抽取；不放回抽取。 范例：抓阄、掷骰、抽签或随机数值表。 优点：抽样误差小。 缺点：抽样手续比较繁杂。,2020/7/23,17,四、样品采集的方法,系统随机抽样：（systematic sampling）,第一节,特点：每隔一定时间或一定编号（产品数量）进行，而每一次又是从一定时间间隔内生产出的

5、产品或一段编号的产品中任意抽取一个。 范例：流水线上定时抽1件产品进行检验,2020/7/23,18,四、样品采集的方法,做法：,第一节,当批中产品可以按某个次序排列时，给批中每个产品编号1N， 以整数部分为 抽样间隔，用简单随机抽样法在1至 之间随机抽取的一个整数作为第一个单位产品号码，每隔 个产品抽取一个，直到抽出n个样本为止。,2020/7/23,19,四、样品采集的方法,范例：,第一节,一批待检产品，20 000个，需抽取100个样品组成样本，如何采取系统随机抽样？（按相同数量间隔抽取）,方法：将20 000个样品分为100份，每份200个。 在最初200个产品中，简单随机抽取一个号，

6、若取到的为X号（如X=95），则被取到的样本为每200个跳一号。 如下列序号：95，295，495，19895，直到取足样本为止。,2020/7/23,20,四、样品采集的方法,优点： 操作简便，实施起来不易出差错 缺点： 在总体发生周期性变化的场合，不宜使用这种抽样的方法。,第一节,2020/7/23,21,四、样品采集的方法,分层随机抽样（stratified sampling）,第一节,从一个可以分成不同层（即小批）的总体中，按规定的比例从不同层中随机抽取样品的方法。,2020/7/23,22,四、样品采集的方法,分层随机抽样（stratified sampling）,第一节,特点：按产

7、品的某些特征（按设备、操作人员、操作方法分）把整批样品划分为若干层（小批），同一层内的产品质量应尽可能均匀一致，各层间特征界限应明显，在各层内分别用简单随机抽样法抽取一定数量的单位产品，然后合在一起即构成所需采取的原始样品。,2020/7/23,23,四、样品采集的方法,范例：,第一节,批量N=1600的产品，由A、B、C三条生产线生产，其中A线产品为800，B线产品为640，C线产品为160，欲抽取一个n=20的样本，如何采用分层抽样法抽取?,2020/7/23,24,四、样品采集的方法,计算：,第一节,计算各层抽取的单位产品数 A线抽取单位产品数 B线抽取单位产品数 C线抽取单位产品数 用

8、单纯随机抽样法，分别在各层中抽取单位产品，并组成n=20的样本。,2020/7/23,25,四、样品采集的方法,优点： 样本代表性比较好，抽样误差比较小 缺点： 抽样手续较简单随机抽样还要繁些,第一节,2020/7/23,26,四、样品采集的方法,整群随机抽样（cluster sampling）,第一节,特点：将总体分成许多群（组），每个群（组）由个体按一定方式结合而成，然后随机地抽取若干群（组），并由这些群（组）中的所有个体组成样本。,2020/7/23,27,四、样品采集的方法,范例,第一节,对某种产品，每隔20h抽出其中1h的产量组成样本。 每次取一箱、一堆、一小时的产品。,2020/7

9、/23,28,四、样品采集的方法,优点： 抽样实施方便 缺点： 由于样本取自个别几个群体，而不能均匀地分布在总体中，因而代表性差，抽样误差大。,第一节,2020/7/23,29,四、样品采集的方法,举例,第一节,假设有某种成品分装在20个箱中，每箱各装50个，总共是1000个。如果想从中取100个成品作为样本进行测试研究。 如何运用上述4钟抽样方法呢？,2020/7/23,30,四、样品采集的方法,简单随机抽样：,第一节,将20箱成品倒在一起，混合均匀，并将成品从1 1000编号，然后用查随机数表或抽签的办法从中抽出编号毫无规律的100个成品组成样本。,2020/7/23,31,四、样品采集的

10、方法,系统随机抽样：,第一节,将20箱成品倒在一起，混合均匀，并将成品从1 1000编号，然后用查随机数表或抽签的办法先决定起始编号，比如16号，按相同的尾数抽取100个成品组成样本，如后面入选样本的编号依次为26，36，46，56，直至100个成品组成样本。,2020/7/23,32,四、样品采集的方法,分层随机抽样： 20箱成品，每箱都随机抽取5个成品，共100个组成样本。 整群随机抽样： 先从20箱成品中随机抽出2箱，该2箱成品组成样本，然后对这2箱成品进行全数检验。,第一节,2020/7/23,33,四、样品采集的方法,2、代表性抽样,第一节,可按不同生产日期 也可在流水线上按一定的时

11、间间隔抽样 按分析的目的取样,类似系统随机抽样，已了解样品随空间和时间而变化的规律，按此规律采样，从有代表性的各部分分别取样，使采集的样品能代表其相应部分的组成和质量。,2020/7/23,34,四、样品采集的方法,注意： 上述方法并无严格界线， 采样时可结合起来使用， 在保证代表性的前提下， 还应注意抽样方式的可行性和抽样技术的先进性。,第一节,返回上一级,2020/7/23,35,五、具体样品的抽取方法,固体样品 液体样品,第一节,2020/7/23,36,五、具体样品的抽取方法,固体样品：,第一节,方法：从各个位置对称取样，经过破碎、过筛、混匀、缩分等，获得所需分析试样。贮存于密闭、干燥

12、、清洁的玻璃瓶中。,2020/7/23,37,五、具体样品的抽取方法,举例：,第一节,颗粒状样品（粮食，粉状样品），用双套回转取样管插人包装中，回转180o取出样品。每一包装须由上、中、下三层取出三份检样，把许多份检样综合起来成为原始样品，再按四分法缩分至所需数量。,2020/7/23,38,五、具体样品的抽取方法,液体样品：酒、醋、酱油等,第一节,小包装样品：包装内可混匀的，连包装一起取，充分混匀后采取一定量的样品混合。 大包装样品：包装内不易混匀的，应从不同的位置和深度分别采样（500ml），装入小包装中混匀后，再分取缩减至所需数量。,2020/7/23,39,五、具体样品的抽取方法,液体

13、取样器,第一节,塑料或玻璃器皿 ，一般情况下两者均可使用。 检测试样中的有机物时，宜选用玻璃器皿； 测定试样中微量金属元素时，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,2020/7/23,40,五、具体样品的抽取方法,常用采样器,第一节,2020/7/23,41,五、具体样品的抽取方法,电动采样器,第一节,返回上一级,2020/7/23,42,六、采样的注意事项,1、采样工具应该清洁，不应将任何有害物质带入样品中。 2、样品在检测前，不得受到污染、发生变化。 3、样品抽取后，应迅速送检测室进行分析。 4、在感官性质上差别很大的样品不允许混在一起，要分开包装，并注明其性质。 5、

14、盛样容器可根据要求选用硬质玻璃或聚乙烯制品，容器上要贴上标签，并做好标记。,第一节,返回上一级,2020/7/23,43,第二节 样品的处理,一、样品处理的目的 二、样品处理的原则 三、样品处理的方法,第一章,2020/7/23,44,一、样品处理的目的,测定前排除干扰组分 提高被测主导成分的浓度 提高检测灵敏度和选择性,第二节,返回上一级,2020/7/23,45,二、样品处理的原则,消除干扰因素； 使被测组分浓缩； 完整保留被测组分。,第二节,返回上一级,2020/7/23,46,三、样品处理的方法,（一）无机成分分析的样品处理 （二）有机成分分析的样品处理,第二节,2020/7/23,4

15、7,（一）无机成分分析的样品处理,1、除去大量有机物 干法灰化 湿法消化 2、除去干扰的其它无机元素 萃取 沉淀 分离等,第二节,2020/7/23,48,（一）无机成分分析的样品处理,干法灰化,第二节,原理：将样品与熔剂一起经高温灼烧，使其中的有机物脱水、炭化、分解、氧化、灰化，直至残灰为白色或灰色为止，所得残渣即为无机成分。,2020/7/23,49,（一）无机成分分析的样品处理,熔剂：Na2CO3、 K2CO3、 KHSO4 、焦硫酸钾等。 助灰剂：HNO3、H2SO4、Mg(NO3)2等到 灰化温度：一般为500600 灰化时间：以灰化完全为度，一般为46 h。,第二节,2020/7/

16、23,50,（一）无机成分分析的样品处理,灰化操作注意事项,第二节,（1）灰化前样品应进行预炭化； （2）样品炭化、加硝酸等操作应在通风橱内进行； （3）高温炉内各区的温度有较大的差别； （4）根据待测组分的性质，采用适宜的灰化温度； （5）采用瓷坩埚灰化时，不宜使用新的，以免新瓷坩埚吸附金属元素，造成实验误差。如样品较难灰化，可将坩埚取出， （6）冷却后，加入少量硝酸或水湿润残渣，加热处理，干燥后再移入高温炉内灰化；,2020/7/23,51,（一）无机成分分析的样品处理,（7）湿润或溶解残渣时，需待坩埚冷却至室温方可进行，不能将溶剂直接滴加在残渣上； （8）从高温炉中取出坩埚时，避免高温灼

17、伤； （9）坩埚从炉内取出前，先放置于炉口冷却，并在耐火板上冷却至室温； （10）切忌直接置于木制台面、有机合成台面上以免烫坏台面，也不宜直接置于导热系数较高的台面上，以免陡然遇冷引起坩埚破裂。,第二节,2020/7/23,52,（一）无机成分分析的样品处理,提高回收率的措施,第二节,适宜的灰化温度、采用石英坩埚、加标回收试验、 为了弥补干法灰化的缺点，防止易挥发成分的损失，发展了低温氧等离子体氧化法、氧瓶法、氧烧瓶法等方法。,2020/7/23,53,（一）无机成分分析的样品处理,优点：,第二节,此法可不加或加入很少的试剂，故空白值低； 因灰分体积很小，因而可处理较多的样品，可富集被测组分；

18、 有机物分解彻底，操作简单。,2020/7/23,54,（一）无机成分分析的样品处理,缺点：,第二节,所需时间长； 因温度高易造成易挥发元素的损失； 坩埚对被测组分有吸留作用，使测定结果和回收率降低； 加入熔剂后引入较多钾盐、钠盐。,2020/7/23,55,（一）无机成分分析的样品处理,湿法消化,第二节,原理：样品中加入强氧化剂，并加热消煮，使样品中的有机物质完全分解、氧化，呈气态逸出，待测组分转化为无机物状态存在于消化液中。 强氧化剂：浓硝酸、浓硫酸、浓盐酸、浓高氯酸、高锰酸钾、过氧化氢等。,2020/7/23,56,（一）无机成分分析的样品处理,消化剂组合,第二节,硝酸-硫酸 硝酸-高氯

19、酸 硝酸-高氯酸-硫酸 硝酸、硫酸过氧化氢 硫酸一高锰酸钾等,2020/7/23,57,（一）无机成分分析的样品处理,消化方式,第二节,敞口消化法 回流消化法 密封罐消化法 微波消解法,2020/7/23,58,（一）无机成分分析的样品处理,消化操作注意事项,第二节,（1）加入硝酸、硫酸后，应小火缓缓加热，待反应平稳后方可大火加热，以免泡沫外溢，造成试样损失 ； （2）及时沿瓶壁补加硝酸。避免炭化现象出现；如发生了炭化现象，必须立即添加发烟硝酸。 （3）补加硝酸等消化液时，最好将消化瓶从电炉上取下，待冷却后再补加。,2020/7/23,59,（一）无机成分分析的样品处理,消化操作注意事项,第二

20、节,（4）如消化中采用硫酸（比色分析时），应加水脱残存硝酸，以免生成的亚硝酰硫酸能破坏有机显色剂，对测定产生严重的干扰。 （5）如消化中采用高氯酸，应先用浓硝酸分解有机物，然后加入高氯酸。消化过程中应有足够的硝酸存在，因此应不断补充硝酸，并且应在常温下才能将高氯酸加入样品中，高氯酸的用量需严格控制，一般在5mL以下。,2020/7/23,60,（一）无机成分分析的样品处理,优点：,第二节,有机物分解速度快，所需时间短； 由于加热温度低，可减少金属挥发逸散的损失。 缺点： 产生有害气体。 需随时照管（初期易产生大量泡沫外溢）； 试剂用量大，空白值偏高。,返回上一级,2020/7/23,61,（二

21、）有机成分分析的样品处理,1、提取 2、净化（排除干扰组分） 3、浓缩,第二节,2020/7/23,62,（二）有机成分分析的样品处理,1、提取,第二节,溶剂提取法 蒸馏法,2020/7/23,63,（二）有机成分分析的样品处理,溶剂提取法,第二节,原理： 利用物质在某一溶剂（或混合溶剂）中的溶解特性，将待测成分完全或部分与样品基质分离。,2020/7/23,64,（二）有机成分分析的样品处理,溶剂：,第二节,水：溶解许多碳水化合物、部分氨基酸、有机酸和无机盐； 酸碱：溶解某些不溶性碳水化合物、部分蛋白质； 有机溶剂：常用作提取脂肪、单宁、色素、部分蛋白质和有机化合物。,2020/7/23,6

22、5,（二）有机成分分析的样品处理,方法,第二节,2020/7/23,66,（二）有机成分分析的样品处理,蒸馏法,第二节,原理： 利用物质的沸点或挥发性的差异进行分离。 应用： 分离被测组分 也可除去干扰组分。,2020/7/23,67,（二）有机成分分析的样品处理,方法：,第二节,2020/7/23,68,（二）有机成分分析的样品处理,常压蒸馏,第二节,适用对象：常压下受热不分解或沸点不太高的物质。 蒸馏釜：平底、圆底 冷凝管：直管、球型、蛇型 注意： a、爆沸现象。（沸石、玻璃珠、毛细管、素瓷片） b、温度计插放位置。 c、磨口装置涂油脂。,2020/7/23,69,（二）有机成分分析的样品

23、处理,减压蒸馏,第二节,适用对象：常压下受热易分解或沸点较高的物质。 注意：停机时，先移开热源，慢慢放入空气，再撤真空。,2020/7/23,70,（二）有机成分分析的样品处理,水蒸气蒸馏,第二节,适用对象：适用于沸点较高，易炭化，易分解物质。,2020/7/23,71,（二）有机成分分析的样品处理,2、净化（排除干扰组分）,第二节,重结晶法 色谱分离法 沉淀分离法,2020/7/23,72,（二）有机成分分析的样品处理,重结晶法,第二节,原理：利用溶剂对样品和杂质的溶解度不同，使样品从过饱和溶液中以结晶析出，杂质留在溶液中，达到分离纯化的目的。 适用对象：对热敏感或蒸汽压接近的化合物,2020/7/23,73,（二）有机成分分析的样品处理,色谱分离法,第二节,原理：利用混合物中各组分在固定相和流动相间的分配或迁移的差异，将组分分离。,2020/7/23,74,（二）有机成分分析的样品处理,种类,第二节,2020/7/23,75,（二）有机成分分析的样品处理,沉淀分离法,