第十二章 定量分析的一般步骤.ppt

1、2020年8月3日1时34分,第十四章 定量分析的一般 步骤,121 试样的采集和制备 122 试样的分解 123 测定方法的选择 124 试样分析实例,2020年8月3日1时34分,定量分析中的一般步骤：,取样,试样预处理,分离干扰组分,测定,报告结果,2020年8月3日1时34分,12.1 试样的采取和制备,采样及制备样品的具体步骤，根据分析的要求、试样的性质、均匀的程度、数量的多少等因素来决定。,基本原则：具有代表性,2020年8月3日1时34分,一、取样的基本原则,1、 “公平、公正”的原则。 2、“代表性”。根据所给定的准确度，有次序的随 机取样，并尽可能的做到节约。 如：分包的样品

2、。取样数 。 如：矿堆。Q = Kd2 3、“优化法”。将 n 个单元的试样彻底混合后，再分成若干份，每份分析一次。,2020年8月3日1时34分,(1)采集粗样(原始试样)。 (2)制备试样（破碎缩分取样）留 取分析所需的数量； (3)制成符合分析用的试样。,取样的基本步骤：,2020年8月3日1时34分,随机抽取了10个样品，三种分析方案：,测定十次,混合后取1/10分析一次,混合,各测一次,方案一,方案二,方案三,方案一、方案三所得结果的精密度相当；但后者的测定次数仅是前者的3/10。,2020年8月3日1时34分,二、试样的采取,物料的形态分类： （1）气态、液态、固态。 （2）均匀的

3、（气体、液体、金属、化工产品）、 不均匀的（矿石、土壤等）。,2020年8月3日1时34分,气体：直接取样或浓缩取样； 液体：在小容器中时，摇匀后取样； 在大容器中时，上、中、下分别取样，混合； 固体：随机取样；,1、组成比较均匀的物料,2020年8月3日1时34分,2. 组成很不均匀的物料,矿石、煤炭、土壤等：大小、硬度、组成均有较大差异。堆积时，大小分布不均，图中结点取样。,2020年8月3日1时34分,平均试样采取量Q与试样的均匀度、粒度、易破碎度有关，可按切乔特采样公式估算：,d: 试样中最大颗粒的直径，mm； K：表征物料特性的缩分系数； 均匀铁矿石：K = 0.020.3; 不均匀

4、：K = 0.52.0; 煤碳：K = 0.30.5。 n：1.82.5（各部门自定）,Q = K d n,2020年8月3日1时34分,固体试样取样的一般程序：,缩分：四分法,粗碎(46目筛),中碎(20目筛),细磨（100200目筛）,分析试样,1号(分析),2号(备查),（1）破碎：,（2）过筛：破碎的样品要全部过筛。 （3）混合均匀。 （4）缩分：四分法。,贴上标签，注明试样的名称、来源、采样日期。,2020年8月3日1时34分,筛号和筛孔的大小,2020年8月3日1时34分,例如：10公斤的试样，破碎一次后最大直径为4毫米，需 留下的样品为：,10公斤的试样：, 1.6公斤，所以只能

5、缩分两次，若继续缩分就失去了其代表性。,样品分装两瓶。一份用于分析所用，另一份存档备查。,2020年8月3日1时34分,采样记录： 样品名称、规格型号、批号、等级、产地、采样基数、采样部位、采样人、地点、日期、天气、生产厂家、通信地址等。,样品保存：检验样品、复验样品、保留样品,标签注明：试样编号、名称、来源、采样日期,2020年8月3日1时34分,三、湿存水的处理,湿存水：试样表面及孔隙中吸附的空气中的水。 受粒度大小和放置时间影响。 干 基：去除湿存水后试样的质量。 试样中各组分的相对含量通常用干基表示。 试样通常需要干燥至恒重。 易受热分解试样的干燥：真空干燥至恒重；,2020年8月3日

6、1时34分,例题：称取10.000g 工业用煤试样，于100105烘干1h后，称得其质量为9.460g，此煤样含湿存水为多少？如另取一份试样测得含硫量为1.20%，用干基表示的含硫量为多少？,解：,2020年8月3日1时34分,12.2 试样的分解,1. 对分解方法的要求 (1) 分解完全、分解速度快； (2) 有利于分离、测定； (3) 不导致试样中待测组分损失或沾污； (4) 无污染或污染小。 2. 常用分解方法 湿法(溶解法)：用酸或碱溶液分解试样； 干法(熔融法)：用固体碱或酸性物质熔融分解。 特殊分解方法：氧瓶法、钠解、微波溶解等。,2020年8月3日1时34分,3. 湿法分解中的溶

7、剂选择原则,(1) 能溶于水的用水作溶剂； (2) 不溶于水的酸性物质采用碱性溶剂，碱性试样采用酸性溶剂； (3) 还原性试样采用氧化性溶剂，氧化性试样采用还原性溶剂；,（水酸、稀酸浓酸、非氧化性酸氧化性酸）,2020年8月3日1时34分,一、无机试样的分解,1. 溶解法,HCl溶液：酸性、还原性、配位性,弱酸盐：碳酸盐、磷酸盐等 金属氧化物：Fe2O3、MnO2等 某些硫化物：FeS、Sb2O3等 合金：Fe、Zn等 其它：Al2O3、BeO、某些硅酸盐,2020年8月3日1时34分,HNO3溶液： 强氧化性、酸性、溶解能力强,能溶解金属(Pt、Au除外；Fe、Al、Cr生成氧化膜；锑、锡、

8、钨生成不溶性的酸) 多种金属氧化物，几乎所有的硫化物(低温进行)和氢氧化物。,2020年8月3日1时34分,H2SO4溶液： 浓、热的硫酸具有很强的氧化性和脱水性。,高温分解矿石，可驱逐挥发性的酸和水分。强的脱水性易破坏有机物（CCO2）。,2020年8月3日1时34分,H3PO4溶液： 中强酸，配位性。,矿石、合金等。,2020年8月3日1时34分,HClO4溶液： 加热近230是一个强氧化剂和脱水剂;与有机物或还原剂一起加热发生爆炸。,不锈钢、硫化物。使用时必须有硝酸存在。 有机物：先硝解,2020年8月3日1时34分,HF溶液： 弱酸性、强配位性；用铂坩埚、聚四氟乙烯坩锅；通风，触及皮肤

9、易灼伤，且不易愈合。 加热温度小于230。,与硫酸和高氯酸一起使用。 硅铁、硅酸盐,2020年8月3日1时34分,NaOH（2030%）：,溶解两性金属及其它们的氧化物、氢氧化物Al及铝合金、酸性氧化物。,用四氟乙烯容器。,2020年8月3日1时34分,2、熔融法,(1) 酸熔法 常用熔剂：焦硫酸盐(K2S2O7)；硫酸氢钾(KHSO4) 适用对象：难溶于酸的碱性或中性氧化物、 矿石；刚玉(Al2O3)；金红石(TiO2)等； TiO2 + K2S2O7 = Ti(SO4) 2 (可溶性)+ 2K2SO4 a. 在瓷坩埚中进行； b. 冷却后用稀硫酸萃取。 KHF2可用来分解稀土和钍的矿物。,

10、2020年8月3日1时34分,（2）碱融法,常用熔剂：Na2CO3、 K2CO3、NaOH、 KOH、Na2O2等。 Na2CO3、 K2CO3分解：硅酸盐、酸性炉渣等； NaAlSi3O8 + 3Na2CO3 = NaAlO2 + 3Na2SiO3 +CO2 BaSO4 + Na2CO3 = Ba2CO3 + Ba2SO4 混合熔剂： Na2CO3和K2CO3 (1:1)，可降低熔融温度 注意选择合适的坩埚。 NaOH、 KOH分解：硅酸盐、铝土矿、粘土等 Na2O2：强氧化性、强腐蚀性的碱性溶剂。溶解金属矿。,2020年8月3日1时34分,3、烧结法,将试样和熔剂在低于熔点的温度下进行反应

11、； 避免侵蚀器皿；时间长 用CaCO3 +NH4Cl 可分解硅酸盐，可水测定其中的K+、Na+。例分解甲长石： KAlSi3O8 + 6Ca2CO3 + NH4Cl = 6CaSiO3 + Al2O3 + 2 KCl + 6CO2 + 2NH3 + H2O 烧结温度750800；粉末产物，可水浸后测 K+。,2020年8月3日1时34分,二、有机物的分解,1、溶解法 (1)“相似相溶”原则； (2) 酚、有机酸溶于乙二胺、丁胺等碱性溶剂； (3) 有机碱、生物碱易溶于甲酸、乙酸等酸性溶剂；,2020年8月3日1时34分,2、干法灰化法,氧瓶燃烧法：有机物中卤素、硫、磷、硼等元素测定 及部分金属Hg、Zn、Mg、Co、Ni测定 定温灰化法：在坩埚中加热(500550)分解，灰化 常用于有机物和生物试样中的无机元素 锑、铬、铁、钼、锶、锌等； 低温灰化：高频电激发的氧气通过试样，150灰化；,2020年8月3日1时34分,3、湿法消化法,2020年8月3日1时34分,12.3 测定方法的选择,1. 测定的具体要求 目的、要求(准确度、精密度)、试样性质等 2. 待测组分的测量范围 常量、微量、痕量、超痕量、分子水平,需要综合考虑各种指标，选择合理的分析方法。,理想的分析方法： 灵敏度高、检出限低、准确度高、操作简便。,2020年8月3日1时34分,3.