金屬分析中的化學分析

1、金屬分析中的化學分析（原理、實踐及應用）（一）化學分析基本知識1.化學試劑（1）2008-03-17 16:44:01 作者：zhang_xunde 來源：分析化學網 瀏覽次數(shù)：818 網友評論 2 條 本文較系統(tǒng)的搜集了在金屬分析中需要使用的分析化學及其它方面的基礎知識和基本原理，主要的為從事化學分析的工作者，提供一些工作中所需要的參考資料。給分析工作者在工作中一些有用的建議。本文是第一篇，是個開場白，介紹化學試劑開始吧！金屬分析中的化學分析(原理、實踐、應用) 前 言金屬工業(yè)是個很龐大、很復雜的工業(yè)領域，所以為其服務的分析測試也是非常的的多樣化，它的分析測試的對象非常廣泛和復雜，它主要包括

2、了從巖石、礦石、礦物、煤炭、金屬冶煉工業(yè)的原材料、中間產品、最終產品、副產品、工藝過程控制以及三廢等。分析方法也是根據(jù)分析對象、要求不同有各種各樣非常豐富。筆者擬通過對金屬工業(yè)中使用的化學分析方法的原理、實踐及應用經驗予以較詳細的討論。如果能給分析工作者的分析工作中提供些參考建議，就是本文的目的。一.金屬分析中應用的有關基本知識 概 述 1.金屬和非金屬：金屬是具有光澤、延展性、易導電、傳熱等物理性質的物質，除汞外其它在常溫下都是固體。這些物質所以有相同的這些物理性質是因為它們的內部結構都是由陽離子和自由電子形成了金屬鍵，金屬鍵將離子和原子聯(lián)接在一起形成金屬晶體（可看成一個巨型分子）

3、。金屬雖然具有相同的物理特征，但由于構成各種金屬晶體的質點（原子、離子）本身的差異，使得各種金屬所具有的這些物理性質間也有很大差異，例把汞的導電性和導熱性設為“1”，那么銀的導電性約為汞的“59”倍，導熱性約為汞的“48.8”倍還原其它性質也相差很遠，例密度、熔點、沸點、硬度等。金屬的最典型的化學特征是它容易失去電子而變成正離子，因此金屬都是還原劑。因為金屬丟失電子難易程度不同，而有相當大的差別。因此各種金屬還原性的大小表現(xiàn)的各不相同。顯然愈容易丟失電子的金屬還原性愈強，化學性質就愈活潑。在漢字中以“金為偏旁”例金、銀、銅、鐵、錫、鋁、鈦、鈾、鋅、鉛、鉀、鑭、鍆非金屬相對于金屬來說不具有金屬特

4、征的物質，一般沒有金屬光澤，具有不易導電性、導熱性的物質。在漢字中有“氣”“三點水”“石”偏旁例：氧、氮、氯、溴、碘、砷、硫、磷、硅2.金屬的分類：第一種：金屬分為.輕、重金屬根據(jù)金屬的相對密度不同通常將金屬分為輕金屬和重金屬兩類。所謂輕金屬就是密度小于5的金屬，例鉀、鈉、鎂、鈦、鋁重金屬是指密度大于5的金屬，例金、銀、銅、鐵、鉛第二種：金屬分為黑色金屬、有色金屬、貴金屬、稀有金屬黑色、有色金屬工業(yè)上常把金屬分為兩大類，一是黑色金屬，它主要包括鋼鐵工業(yè)常用的金屬或有密切聯(lián)系的金屬，它包括鐵、錳、鉻、釩、鈦（以前釩鈦不屬黑色金屬但因為它們絕大多數(shù)于鐵礦一起產出，多用于低合金鋼近年來已列入黑色金屬

5、）等金屬以及鋼和以鋼鐵為主的合金鋼和鐵合金統(tǒng)稱黑色金屬。所謂有色金屬就是除黑色金屬以外的金屬統(tǒng)稱有色金屬，例金、銀、銅、鋅、汞、錫、銻貴金屬地殼中儲藏量較小，價格較高地金屬，一般具有很穩(wěn)定的化學性質的特性，具很好的延展性，耐熔性。包括金、銀、鉑、鈀、銠、銥、鋨稀有金屬、稀有元素稀有金屬是指地殼中含量少或分布稀散的金屬，例：鋰、鈹、銣、鈮、鉭、鎵、銦、鉈同樣習慣上把地殼中含量少或分布稀散的元素稱稀有元素。符號記為RE(rare elements)，其實稀有是相對的例釩鈦在地殼中含量并不少只因過去對它們不了解或應用很少也列入稀有元素，近年來已列入黑色金屬。目前所謂稀有元素（約占元素總數(shù)的2/3）,

6、主要是指到20世紀40年代還不熟悉的元素。例：鋰、鈹、銣、鈮、鉭、鎵、銦、鉈還包括一些非金屬，例：硒、碲 、氪、氙、氡3.親石元素和親硫元素：在地殼中除少數(shù)元素如稀有氣體、O2、N2、S、C、Au、Pt組元素以單質存在，其余大多數(shù)元素均以化合態(tài)存在，化合態(tài)中最主要的是氧化物（含氧酸鹽）和硫化物兩類。存在于氧化物的元素稱親石元素，常見的如：Li、K、Na、Cr、Mn、La、Ba主要以態(tài)存于硫化物的元素稱親硫元素，常見的如：Mo、Fe、Co、Ni、Cu、Ag、Zn、Pb、Cd、Hg、Ga、In、Tl、Sb、Bi4.分析方法的分類；金屬分析中所涉及的分析方法按原理、作用的差別，有不同的分類方法：1）

7、第一種（按方法原理）分類: 化學分析:以物質化學反應為基礎的分析方法,它是分析化學的基礎所以又稱經典分析法,主要包括重量法和滴定法.儀器分析:以物質的物理及物理化學性質為基礎的分析方法稱為物理或物理化學分析,這類方法都使用特殊的儀器所以又稱儀器分析法.它主要包括:.光學分析法根據(jù)物質的光學性質建立的分析方法,包括:a.分子光譜法例:可見和紫外吸收分光光度法、紅外光譜法、分子熒光及磷光分析法b.原子光譜法例:原子吸收光譜法、原子發(fā)射光譜法、原子熒光光譜法c.其它例:激光拉曼光譜法、光聲光譜法、化學發(fā)光分析法等.電化學分析法根據(jù)物質的電化學性質建立的分析方法.例:電位分析法、電重量法和庫倫法、伏安

8、法和極譜法、電導分析法.熱分析法根據(jù)測量體系的溫度與某些性質(如質量、反應熱或體積)間的動力學關系所建立的分析方法,例熱重量法、差熱分析法、測溫滴定法.色譜法是一種分離富集的方法例:氣相色譜、液相色譜(柱色譜、紙色譜)、離子色譜.其它:近年來新發(fā)展起來的質譜法、核磁共振、中子活化、X射線、電子顯微鏡、毛細管電泳.等2）第二種（按任務）分類:定性分析：鑒定物質由哪些元素、原子團或化合物所組成.定量分析：測定物質中有關成分的含量.結構分析：研究物質的分子結構或晶體結構表面分析形態(tài)分析物相（賦存狀態(tài)）分析3）第三種（按分析對象）分類：無機分析：對象是無機物,組成無機物的元素很多,通常要求鑒定物質的組

9、成和測定各成分的含量.有機分析：組成有機物的元素不多,但結構非常復雜繁多,有機分析重點是官能團和結構分析.4）第四種（按試劑用量和操作規(guī)程、待測成分含量的高低）分類:根據(jù)試樣的用量及操作規(guī)程不同可分為常量分析、半微量分析、微量分析、超微量分析. 痕量分析、超痕量分析根據(jù)待測成分含量的高低不同,可粗略分為常量成分(質量分數(shù)>1%)、微量成分(質量分數(shù)0.01%1%)、痕量成分(質量分數(shù)<0.01%)的測定,痕量成分的分析,不一定是微量分析,有時為了測定微量成分取樣幾克甚至千克以上.  各種分析方法的試樣用量 表8 方 法 試 樣 質 量 試 液 體 積 常 量 分 析 &g

10、t;0.1g >10ml 半 微 量 分 析 0.010.1g 110ml 微 量 分 析 0.110mg 0.011ml超 微 量 分 析 < 0.1mg <0.01ml5）第五種（按分析要求）分類:.例行分析一般實驗室日常生產中的分析. 仲裁分析不同實驗室對同一試樣分析結果有爭論,協(xié)商不能統(tǒng)一,由雙方同意請的權威實驗室進行的分析工作.6）第六種（按分析時間和所起的作用不同）分類：快速分析：主要用于控制生產工藝過程中的關鍵部位或在野外找礦的化探分析等，要求迅速得到測定數(shù)據(jù)，對準確度要求視具體情況不同適當降低?？焖俜治龇奖仨氈饕糜冢ɡ蟹治鲋械纳a車間控制分析或地球化學找礦

11、中大面積普查）基體成分相對穩(wěn)定的樣品分析。標準分析：是經國家標準局或有關業(yè)務主管部委審核、批準并作為法律頒布執(zhí)行的、有一定經驗的分析工作者使用它能得出；標準要求的準確測定結果的方法。它的測定結果是地質勘探中進行儲量計算、工業(yè)生產中進行工藝計算、財務核算及評定產品質量的依據(jù)。所以準確度要求高、允許完成測定工作的時間適當?shù)亻L一些。標準分析法主要用來測定原料、半成品、成品的化學成分，亦用于校核或仲裁分析。標準分析方法都注明有允許誤差（或公差）。允許誤差是某測定方法所允許的平行分析結果之間的絕對偏差。在生產實踐中必須以允許誤差（或公差）作為分析結果是否合格的依據(jù)。兩次平行分析結果的偏差不得超過方法規(guī)定

12、的允許誤差，否則重新測定。標準分析法：可按性質可分為強制性標準和推薦性標準；按標準審批權限和作用范圍分類，可分為國家標準、行業(yè)標準、地方標準和企業(yè)標準四級。標準方法不是永恒不變的，是隨著科學技術發(fā)展改變，舊方法不斷的被新方法取代，新標準頒布舊方法即應作廢，5.金屬分析方法的評價和選擇： 在金屬分析中使用的方法很多，怎樣優(yōu)選和評價方法往往和生產實際的需要及測定數(shù)據(jù)的應用目不同有關。雖然對分析方法的要求往往不同，可是一般情況下主要從以下幾個方面來考慮：主要為：準確度、靈敏度、選擇性和分析速度（主要評價和選擇的參考方面），在保證這四條的前提下兼顧分析成本和環(huán)保。 在金屬分析中進行某一成分或項目測定時

13、，往往有很多程度方法供選擇，怎樣選擇方法一般主要考慮以下幾個因素:1）    分析的目的及要求：對不同的分析目的，對分析結果的要求不同，例：礦石品位測定、工業(yè)產品質量檢定、仲裁分析、校核分析等適宜用準確度高的標準分析法，對于地質普查找礦、地球化學探礦中的分析、工業(yè)生產工藝過程控制分析適宜用較快速度準確度較低的分析方法。對于一些工業(yè)的樣品和科學研究中的特殊要求，有時還要求對待測組分的形態(tài)，活性等進行擺正和測定，為了礦石的選礦和綜合利用了解礦石的礦物的物質組成，有時還要求進行物相（或物質組成）分析。2）    分析樣品的性質及待測組分的含

14、量：分析樣品的性質及其組成、結構、存在狀態(tài)等的差別，針對樣品的預處理方法也不同。待測組分的含量范圍高低不同，所使用的分析方法也會有差別或不同，某種分析方法都適用于一定的待測對象和測定范圍。例：為102100含量級別的試樣可用稱量法、滴定法、X熒光衍射法等。含量為102級別的試樣一般用分光光度法及其它更靈敏的儀器分析方法。3）    共存物質的影響：任何分析方法的選擇性都是有限的，也就是說抗干擾能力不是無限的，試樣中共存組分的種類、性質及含量不同，應選擇相適宜的分析方法克服干擾，防止因選擇方法不當受到干擾而造成的測定失誤，從而較迅速的得到準確結果。4） &

15、#160;  實驗室的條件：在滿足生產、科研的靈敏度、準確度和測定速度的前提下，一定也要考慮實驗室的實際條件例：設備儀器、試劑、技術條件等?；瘜W分析的基本知識1.化學試劑和標準試劑1.1 .我國化學試劑及其分類化學試劑：它廣義指：為實現(xiàn)某一化學反應而使用的化學藥品。狹義指：化學分析中為測定物質的組成而使用的純粹化學藥品。它們是現(xiàn)代科學研究和產品檢驗的重要用品?；瘜W試劑的分類：對化學試劑進行科學的分類方法有幾種： 一.按試劑用途和化學組成分類：德國E.Merck1公司、瑞士的Fluka公司、日本關東化學公司等許多國家和我國（基本按照）的試劑分類；1）基準試劑：純度高、雜質少、穩(wěn)定性好、

16、化學組成恒定的化合物。它包括容量工作基準試劑及pH工作基準試劑。兩類都有第一基準和工作基準之分。第一基準試劑必須由國家計量部門檢定，試劑生產則利用第一基準作為工作基準試劑的測定標準。2）無機分析試劑：用于化學分析的一般無機化學品。包括：金屬單質；金屬氧化物；以及酸、堿、鹽等試劑。純度高、含量較高（按規(guī)定一般含量在99.9以上），含雜質較少。 3）有機分析試劑：用于化學分析的一般有機化學品。主要有：烴類、醛、酮、醚等試劑以及衍生物。它們的含量和純度較高，雜質較少。4）特效試劑：無機分析中測定、分離或富集元素時所專用的一些有機試劑。主要有：沉淀劑、萃取劑、顯色劑、鰲合劑和指示劑等。不包括一般的有機

17、試劑、有機酸、有機堿等。它們靈敏度高、選擇性強。5）高純物質（高純試劑）：其純度一般在4N（即4個“9”或含量99.99）以上雜質控制在106甚至109級的范圍內。主要有：分析用高純試劑、電子工業(yè)、光學等用的高純化學品。6）指示劑：由于某些物質存在的影響而改變自身顏色的試劑。用于滴定分析中指示滴定終點，也可用于檢驗氣體或溶液中的某些物質的存在。主要有：酸堿指示劑、氧化還原指示劑、吸附指示劑等。7)生化試劑：用于生命科學研究的生物材料或有機化合物（包括臨床診斷、醫(yī)學研究用的試劑）。它分為生物堿、氨基酸、抗生素、糖類、酶類、生物染色劑等。8）儀器分析試劑：指用于按物理、化學或物理化學原理設計的特殊

18、儀器進行試樣分析時所用的試劑。主要有：原子吸收光譜樣品、色譜用試劑，電子顯微鏡用試劑、光譜純試劑、極譜用試劑等。二.按試劑用途和學科分類：1）通用試劑2）高純試劑3)分析試劑4）儀器分析專用試劑5)有機合成研究用試劑6）臨床診斷試劑7）生化試劑8）新型基礎材料和精細化學品。這種分類方法較全面、合理。但因在實際工作中較繁雜，目前還沒有采用。三.按試劑包裝和標志分類：國標GB/T1534694化學試劑包裝及標志，化學試劑按門類分為三類：1）通用試劑（優(yōu)級純用深綠色顏色標注，分析純用金光紅色標注,化學純用中藍色標注）2）基準試劑（用淺綠色標注）。3）生物染色劑（用玫紅色標注）；  通 用

19、試 劑 級 別 中 文 名 英 文 符 號 標 簽 顏 色 主 要 用 途 基準試劑 淺綠  一 級 優(yōu) 級 純 G·R 深 綠 高精密分析試驗 二 級 分 析 純 A·R 金光紅 普通分析試驗、科研 三 級 化 學 純 C·P 中藍 一般化學實驗、教學  試驗試劑 L·R 棕色或其它 普通試驗、科研四 級 生化試劑 B·R 咖啡 生物化學試驗 生物染色劑 玫紅  四.我國化學試劑的標準分類（基本按用途和原理分類）：1）基準試劑：包括容量工作基準試劑及pH工作基準試劑。兩類都有第一基準和工作基準之分。第一基準試劑必

20、須由國家計量部門檢定，試劑生產則利用第一基準作為工作基準試劑的測定標準。 我國對標準試劑（或物質）的分類 國家標準 GB 或GBW 一級 化工部或歸納為行業(yè)標準 HB、ZB 或GBW（E） 二級 企業(yè)標準 Q 三極 附： IUPAC 對化學標準物質的分類 IUPAC 對化學標準物質的分類 用 途 A 級 原子量標準 B 級 和A級最接近的基準物質 C 級 含量為100±0.02的標準試劑 D 級 含量為100±0.05的標準試劑 滴定分析純用 E 級 以C級或D級試劑為標準進行的對比測定,所得地純度或相當于這種純度的試劑,比D級的一般試劑純度低 滴定分析中常用的工作基準試劑

21、 表3名 稱 主 要 用 途 使用前的干燥方法 國家標準編號 氯化鈉 標定AgNO3溶液 500550°C灼燒至恒重 GB125389 草酸鈉 標定KmnO4溶液 105±5°C干燥至恒重 GB125490無水碳酸鈉 標定HCl、H2SO4溶液 270300°C干燥至恒重 GB 12559三氧化二砷 標定I2溶液 濃硫酸干燥器中干燥至恒重   GB125690 氯化鉀              &

22、#160;                                                  

23、           GB1073689鄰苯二甲酸氫鉀 標定NaOH、HClO4溶液 105±5°C干燥至恒重 GB125789碘酸鉀 標定NaS2O3溶液 1 8 0±5°C干燥至恒重 GB125890重鉻酸鉀 標定NaS2O3、FeSO4溶液 120±5°C干燥至恒重 GB125985氧化鋅 標定EDTA溶液 800°C灼燒至恒重 GB126090EDTA 標定金屬離子溶液 AgNO3飽和液恒濕器中放置七天 GB1259390溴酸鉀

24、 標定NaSeO8溶液 180±5°C干燥至恒重 GB1259490硝酸銀 標定鹵化物、硫氰酸鹽溶液 H2SO4干燥器中至恒重 GB1259590碳酸鈣 標定EDTA溶液 120±5°C干燥至恒重 GB1259690 我國主要標準試劑的等級及主要用途 表4類 別 相當于IUPAC級 主要 用途 容量分析第一基準 C 容量分析工作基準試劑的定值容量分析工作基準 D 容量分析標準溶液的定值容量分析標準溶液 E 容量分析測定物質的含量雜質分析標準溶液 儀器及化學分析中作為微量雜質分析的標準一級PH基準試劑 C PH（標準溶液）基準試劑的定值和高精度P

25、H計的校準PH基準試劑 D PH計的校準（定值）氣相色譜分析標準 氣相色譜法進行定性及定量分析標準農藥分析標準 農藥分析臨床分析標準 臨床化驗熱質分析標準 熱質分析儀的標準有機元素分析分析標準 E 有機物元素分析 2）一般無機試劑：包括酸、堿、鹽、氧化物、單質試劑等3）一般有機試劑和各種有機溶劑4）高純試劑和高純物質：包括分析用高純試劑、電子工業(yè)、光學等用的高純化學品。5）指示劑和特效試劑：化學分析用標準物質包括在此類。6)生化試劑和臨床分析試劑：生物染色劑包括在此類。7）儀器分析試劑：包括色譜試劑、波譜試劑等8）其它試劑：包括同位素試劑。我國的試劑標準分類基本上按照試劑用途和原理來劃分，比較

26、實用。隨著國家標準化事業(yè)的發(fā)展，標準分類將進行修訂，分類會更合理。規(guī)定一般試劑應標出試劑的名稱，化學式、摩爾質量、級別、技術規(guī)格（主體含量及雜質含量）、凈重和體積、產品的標準號、生產許可證號（常用試劑）、生產批號生產廠名等，危險品及毒品應印有相應的標記（國家標準），除生產批號可用標打方式外，其它內容不得采用標打或書寫方式。金屬分析中的化學分析（原理、實踐及應用）（一）化學分析的基本知識（2）標準物質、量器具、溶液、方法、2008-04-09 11:57:07 作者：zhang_xunde 來源：分析化學網 瀏覽次數(shù)：670 網友評論 2 條 標準物質、標準量器具、標準溶液、標準方法、標準數(shù)據(jù)的

27、概念、功用、分離、應用范圍日常工作中怎樣選用合適于工作試驗使用的化學試劑日常工作中選用的合適于工作試驗使用的化學試劑并不是想象那樣：越純越好。當然純度高會使檢測試驗失敗的可能減少。但實際工作和試驗中化學試劑的選用要具體問題具體處理。一般都要考慮分析的對象物含量，分析結果的準確度，以及方法及其靈敏度等因素。因為高純試劑價格是一般試劑的幾倍甚至幾十倍的價錢，在考慮經濟利益和在保證分析試驗不失敗的前提下，使用化學試劑的級別就低不就高，低級別的能用就沒有必要追求高級別的化學試劑。所以在選用化學試劑時注意考慮以下幾條：1）    .供滴定分析中使用的化學試劑：一般先用分析純

28、試劑較粗略的配制，再用工作基準試劑進行標定（對要求比較低的試驗，也可以用優(yōu)級純或分析純試劑代替工作基準試劑進行標定）。如果工作使用的標準溶液量少，也可以用工作基準試劑直接配制標準溶液，直接使用不需標定。滴定分析中使用的其它試劑一般為分析純試劑。2）    儀器分析中一般使用優(yōu)級純、分析純或專用試劑。測定痕量成分使用高純試劑。3）    .多種試劑它們之間就其主體含量而言是相同或相似的。例如分析純和優(yōu)級純他們的主要區(qū)別就是雜質含量不同，所以如果試驗時對所用試劑主體含量要求高，則使用分析純試劑（在常量化學分析中往往如此）。如果試驗時對所用

29、試劑雜質含量要求高，則應選用優(yōu)級純試劑（在選用時應注意試劑瓶子上標簽標明的主成分和雜質含量對您采用的分析試驗的影響）。4）    對純度滿足不了的試劑或對純度持懷疑態(tài)度的試劑要多檢驗或經一次或多次提純再使用（例測定銀的顯色劑雙硫腙應提純到符合要求再使用）。5）    存放試劑要防止污染變質，放在清潔處，使用完要蓋緊蓋，多取出的試劑一般不能再倒回原瓶（除非可以證明它絕對沒有問題），對氧化劑、還原劑、易燃、易爆、易揮發(fā)、毒害、劇毒試劑，必須按有關規(guī)定采購、保管或專人管理，這樣才能保證使用試劑的質量和保證試驗試劑不會造成試驗失?。ㄔ谶@種情況

30、下試驗失敗應是其它原因）?？傊诔Ａ俊胛⒘?、微量分析中，一般最常用的是分析純試劑，對雜質要求高時，用優(yōu)級純試劑，在微量、痕量分析中有些要用到高純試劑，而工作基準試劑主要用于標定標準溶液和配制少量標準溶液。2.標準物質、量器具、溶液、方法、數(shù)據(jù) 標準物質：.1標準物質的定義及作用：一般是由某類物質或產品制備的，用準確可靠的檢驗方法已確定其一種或幾種特性量值的，用于校準測量器具、評價測量方法或確定材料特性量值的物質，被法定機關認可，并頒發(fā)給證書的物質稱標準物質。例金礦（標準物質），它提供了該礦石中Au的含量，有些金礦（標準物質）除金的品位外，還提供了Ag、Pt等元素的含量.標準物質在測定試驗中主

31、要用來檢驗我們的測定方法是否準確，檢查實驗室的整個質量管理體系運轉是否正常靈活，計量器具及計量保證是否正確。在工農業(yè)生產、科研、商品檢驗、環(huán)境監(jiān)測、臨床化驗等諸多領域都需要應用測試手段或分析方法，為了保證分析方法或測試結果的準確可靠并具有公認的可比性，就必須用標準物質校準儀器，標定溶液濃度和評價分析方法。它是測定物質成分、結構或其它有關特性量值過程中不可缺少的一種計量器具。我國現(xiàn)在已有各方面的標準物質(一級、二級)一千四百余種。.2標準物質的特征：標準物質是國家最高計量行政部門頒布的一種計量標準。它必須具備以下特征：材質均勻、性能穩(wěn)定、批量生產、準確定值、有標準物質的證書（其中標明標準值及定值

32、的準確度等內容）。為了消除樣品與標準樣品兩者之間主體成分性質的差異給測定結果帶來的系統(tǒng)誤差，某些標準物質的樣品是系列化的，以便選用的標準樣品與待測樣品的組成或特性相近似。例如待測樣品是磁鐵礦，則應該選用與樣品含量相近似的磁鐵礦標準物質，不應選用其它鐵礦石的標準物質。.3標準物質的特點：標準物質是實物標準這是不言而喻的，除此外它還有自身的特點：1）量具的作用:在化學計量中，標準物質可以作為標定計量的“量具” ，進行化學計量的量值的傳遞，既簡便實用又減少了傳遞的層次。2）自身消耗性：標準物質在進行對比和量值傳遞過程中要逐漸消耗，有的標準物質只能使用一次，所以標準物質不同于技術標準，需要定期制備、時

33、常補充。具有特性量值的復現(xiàn)性：重新制備的標準物質與原來的標準物質成分特性一致，要求有復現(xiàn)的特性。3)比對性：標準物質的數(shù)據(jù)是用多種方法鑒定，其中大多采用相對法比對，也有采用絕對法比對進行鑒定的。經常采用幾個甚至幾十個實驗室共同比對的方法來確定標準物質的量值。低一級的標準物質以高一級的標準物質作為比對參照物。所以，標準物質在質量控制、科研等應用中，都是以作為比對參照物來發(fā)揮其標準作用的。4）特定的管理要求：除研究、制備、鑒定和銷售標準物質的過程中有大量的組織協(xié)調和管理工作外。不同種類的標準物質對貯存、運輸、保管和使用都有不同特定的要求。只有采取嚴格有效的措施，保證達到標準物質各方面的特定要求，才

34、能保證發(fā)揮標準物質的標準作用和量值的準確性，否則將不能起到標準物質的特定作用。.4標準物質的作用：1）計量標準：標準物質是國家計量法中依法管理的計量標準。有復現(xiàn)、量具和量值傳遞的作用。2)在下面各方面起著廣泛的作用：在國民經濟中標準物質起著重要作用，國民經濟的各個領域的工作離不開標準物質，例土壤改良、提高農作物產量、石油化工生產的自動控制、地質勘探、礦產和海洋資源開發(fā)、提高醫(yī)療技術水平、新能源開發(fā)等方面離不開標準物質。標準物質作為“量具”，廣泛應用于現(xiàn)代測量和質量控制中，推動計量技術的發(fā)展和現(xiàn)代化。例日本的鋼鐵工業(yè)成功的一個重要原因就是技術上使用了標準物質。象美國、俄羅斯、德等工業(yè)發(fā)達國家都非

35、常重視標準物質的研究、生產、鑒定和應用，非常重視將標準物質作為開發(fā)新的技術領域和新的測試方法，提高計量技術的重要手段。美國標準局（NBS）已能生產1000多種標準物質。標準物質是提高質量控制水平和降低分析成本的重要手段。例美國過去鋼鐵生產和使用部門每年約進行5億次化學分析，如果用光譜分析鋼鐵樣品，每次費用12美元，使用標準物質后，可使人工分析的錯誤減少1，每年節(jié)約500萬美元左右?，F(xiàn)在美國90的鋼鐵產品成分分析都使用了標準物質，分析時間由人工分析的幾十分鐘降低到十幾分鐘。又例在地質勘探和海洋資源開發(fā)中，如果沒有標準物質比對，造成測量不準確，要重新進行野外工作，會帶來嚴重經濟損失。3)標準物質是

36、國際貿易中的一個重要工具，國際貿易中礦石、金屬、化工產品、合金等原材料及產品的檢驗，各種分析儀器裝置的驗收，以及工礦產品的定價等，都是根據(jù)國際和國家標準通過使用標準物質來驗收。在推動國際貿易的發(fā)展、保護我國的經濟權益中作用是十分重要的。.5 標準物質的分級：在我國標準物質分兩個級：一級標準物質（GBW 、GSB）：是統(tǒng)一全國量值的一種重要依據(jù)（它由國家計量行政部門審批、并授權生產、由中國計量科學院組織技術審定。它是由絕對測量法定值或由多個實驗室采用準確可靠的方法作定值，定值的準確度一定要求具有國內最高水平）。它主要用于研究與評價標準方法、二級標準物質的定值和高精度測量儀器的校準。二級標準物質：

37、由國務院有關業(yè)務主管部門GBW(E)（各部委）審批并授權生產，采用準確可靠的方法或直接與一級標準物質相比較的方法定值，定值的準確度應滿足現(xiàn)場（即實際工作）測量的需要，其一般測量準確度高于現(xiàn)場準確度的310倍。二級標準物質，主要用于研究評價現(xiàn)場分析方法，現(xiàn)場實驗室的質量保證及不同實驗室的質量保證。二級標準物質通常稱為工作標準物質。產品生產的批量大。通常實驗室主要使用二級標準物質即所謂的標準樣品（或稱標樣）。.6標準物質的類別：分為十三個類別，鋼鐵、有色金屬、建材、核材料及放射性、高分子材料、化工產品、地質、環(huán)境、臨床化學與醫(yī)學、食品、能源、工程技術、物理學與化學。.7標準樣品（實物標準）：除標準

38、物質外標準樣品也是標準的一種形式。在國外標準物質與標準樣品是沒有區(qū)別的，在國內標準物質和標準樣品含有 不同的內容，不同的管理辦法，它們的區(qū)別主要是使用范圍上的不同。標準物質是作為量值的傳遞的工具和手段。標準樣品則是為了保證國家標準或行業(yè)標準的實施制定的國家實物標準。如一些產品的技術性能指標，難以用文字敘述清楚，需要用實物作為文字標準的補充，例酒、顏料的外觀、顏色色光等。使用實物標準能夠更直觀地表達技術指標的要求。我國標準樣品的編號為GSB.目前標準物質與標準樣品的界限很難分清。例GBS 1200191 工業(yè)碳酸鈉，一些以國家標準形式公布的標準樣品實際使用GB或GBW標準物質的編號例GB 107

39、3689工作基準試劑（容量）氯化鉀 等容量工作基準也是標準樣品。為了標準實施都在使用。1.2.1.8化學試劑中的標準物質化學試劑中目前我國屬于標準物質的還不多，只有部分滴定分析中的基準試劑和PH基準試劑屬于標準物質，包括：常用的工作基準（滴定分析）試劑（部分已列入表）和PH基準試劑（見表）。（1）常用的工作基準（滴定分析）試劑：我國規(guī)定第一基準試劑（一級標準物質）（部分見表 ），第一基準試劑的主體含量是99。98100。02，測量不確定度優(yōu)于0.01%（置信率95），其定值采用準確度最高的庫侖滴定法（絕對測量法）定值。第一基準試劑是工作基準試劑的計量標準。工作基準試劑（二級標準物質）的主體含量

40、為99.95100.05，不確定度0。05, 它以第一基準試劑（一級標準物質）為標準，用稱量滴定法（比較測量法）定值，工作基準試劑（二級標準物質）是滴定分析常用的計量標準，可控制滴定分析（被標定溶液或滴定分析儀）法（比較分析法）的不確定度在±0。2以內。（2）PH基準試劑：一級PH基準試劑（即一級標準物質）是用氫銀電極，無液體接界電池定值得基準試劑，PH(S)的總不確定度為±0。005，用這種試劑，按規(guī)定方法配制的溶液稱為一級PH標準緩沖溶液，它通常只用于PH基準試劑的定值和高精度PH計的校準。工作PH基準試劑（二級標準物質）是以一級PH基準試劑的量值為基礎，它是用雙氫電極

41、有液接界電池進行對比定值的基準試劑。PH(S)的總不確定度為±0。01，用其配制的溶液稱PH標準緩沖溶液，主要用于PH的校準（定位）?？傊瘜W試劑中基準試劑的數(shù)量很少，只占標準物質的很小一部分。.1計量器具：指能直接或間接測出被測對象量值的裝置、儀器、儀表、量具、用于統(tǒng)一量值的標準物質。它可分為：計量基準、計量標準、工作計量器。這里主要討論玻璃量器。.2移液管（俗稱大肚吸管）是用于精確量取一定體積溶液的量出式玻璃量器，學名稱“單標線吸量管”，其單位是毫升。其容量定義為：在20& #730;C時按下述方式排空后所流出純水的體積：“潔凈的移液管充入純水于標線上幾毫米，除去粘在流液

42、口外的液滴”在移液管垂直狀態(tài)下將下降的液面調定于標線（視線與標線在同一平面），即彎月面的最低點與標線的上邊緣水平相切,此時為調好零點。然后將管內的純水排出使入另一傾斜（約30°）的容器中，當液面降至移液管流液口處再靜止15s。這樣排出的純水的體積即為該移液管的容量，從精確度的不同國標規(guī)定分為兩個級別:A級及B級.按國標的規(guī)定：產品移液管應有下列標志：生產廠或商標、標稱容量（ml）、標準溫度（20°C）量出式代號（Ex）、精度級別（A或B）。常用移液管的規(guī)格（GB1280891） 表7標稱容量（ml） 2 5 10 20 25 50 100容量允許 A ±0

43、3;01 ±0·015 ±0·020 ±0·030 ±0·050 ±0·080差（ml） B ±0·020 ±0·0 30 ±0·040 ±0·060 ±0·100 ±0·0100純水流出 A 712 1525 2030 2535 3040 3545時間（s） B 512 1025 1530 2035 2540 3045 移液管（單標記吸量管或稱大肚吸管）使用應注意的

44、事項：移液管再使用前，應該用鉻酸洗液洗凈內外，使移液管的內壁及下端內外壁均不掛水珠，用濾紙擦去流液口內外的殘留之水。 用洗凈的移液管在移取所需要的溶液前，應先用該溶液涮洗三次，具體如下操作：吸入該溶液使入到移液管的膨大部分的1/41/3；手指按緊管口盡量不要使溶液回流；將移液管橫過來；轉動移液管并使溶液布開，使全管內壁布滿溶液，逐漸傾斜使溶液流向移液管上管口23cm處，這時將移液管直立使溶液放出，如此·重復三次，再用該移液管正式量取溶液。用移液管吸取溶液時，移液管尖端應在液面下12cm，左手使用吸耳球(將吸耳球中的氣體排出)捏住按在右手拿著的移液管上管口上（使不漏氣），然后左手逐步放

45、松.液面借吸耳球的差吸力慢慢上升（移液管應隨著容量瓶的液面下降而下降），吸入的溶液液面吸至標線以上時迅速拔去吸耳球并幾乎是同時用右手的食指按住移液管上管口（使不漏氣，即吸入的溶液液面不致下降到標線以下）擦去流液口外壁殘液。這時左手持原液容量瓶并使傾斜30°移液管口靠容量瓶瓶壁稍松右手食指并用中指捻轉吸液管使管中液面緩緩下降直到調定零點。接著按緊食指使溶液不再流出。將移液管插入已準備好接受該溶液的容器，松開右手食指使移液管垂直水平靠在容器壁位置，溶液自由沿壁流下，液面下降至停止后15s拿出移液管。至此即完成一次標準量取溶液的過程。.3吸量管（刻度吸管）：用于精確量取一定體積溶液的多標線

46、量出式玻璃量器。使用時應注意的三點：由于吸量管的容積精度低于移液管，所以吸取2ml以上的固定量溶液時盡可能使用移液管。吸取標準溶液時應盡量使用A級產品。移取其它試劑溶液，可選B級產品。準確度要求很高的溶液移取時，吸量管必須檢定合格的才能使用，盡量不要使用吸量管（刻度吸管）全容量，以免由吹出或不吹出帶來的誤差。 .1標準溶液：:所謂標準溶液就是已確定其主體物質濃度或其它特征量值的溶液。.2標準溶液分類：在化學分析中常用的有三種標準溶液:滴定分析用標準溶液:用于測定常量成分或主體成分,其濃度的不確定度一般在±0.2%左右,其配制方法有二：   &#

47、160;   用工作基準試劑或相當純度的其它物質(使用天平和容量瓶)直接配制,方法簡單,但成本高不適宜大量使用.實際上大多數(shù)標準溶液沒有相應的標準物質或基準試劑直接配制例:鹽酸、氫氧化鈉所以,第二種間接配制的方法更為普遍的方法，在工作中通常使用分析純試劑配成接近所需濃度的溶液,再用適當?shù)墓ぷ骰鶞试噭┗蚱渌鼧藴饰镔|進行標定.。配制時應注意a)選擇符合試驗要求的純水，一般要使用高于三級純水標準的水(電導率:25一級水0.010ms/m；二級水0.10ms/m；三級水0.50ms/m；三級水還有以下指標要求:PH5.07.5、可氧化物質“以O計”0.4mg/L蒸發(fā)殘余2.0mg/

48、L)。在化學分析試驗中一般只對電導率有要求.b)基準試劑使用前要按下表中列出的要求進行干燥,經熱烘或灼燒的干燥的試劑,如果是吸濕的(例:碳酸鈉、氯化鈉等),放置一周后,再使用時一定要重新干燥.c)當一種溶液可用多種標準物質及指示劑進行標定時(例EDTA溶液),原則上應使標定時的試驗條件與測定試樣時的試驗條件相同或接近.防止出現(xiàn)系統(tǒng)誤差,環(huán)境溫度應注意:標,定時的室溫(溫度)與使用時的室溫(溫度)相差較大時(超過5)應重新進行標定或根據(jù)水溶液的膨脹系數(shù)進行濃度的校正,不能一勞永逸.d)標準溶液應密封存放,有些還應注意避光；對化學性質穩(wěn)定的標準溶液應確定標定的周期(一般12周),如果標準溶液是易變

49、的(例Fe2),則應在使用時同時進行標定.儀器分析使用的標準溶液:儀器分析的種類很多,標準溶液也各有特點,除標準物質外,可能會用到專用試劑、；高純試劑、純金屬以及其它標準試劑、優(yōu)級純或分析純試劑.同種儀器分析對象不同時,所用的試劑級別也可能不同.一般儀器分析的標準溶液具以下特點:a)對水的質量要求較高,一般需23級之間.有時有些原子吸收光譜分析、高效液相色譜分析、電化學分析對水質的要求很高,還要將2級水再經石英蒸餾器或其它設備進一步提純.b)溶解分解標準物質時所用的試劑一般是優(yōu)級純、分析純或高純試劑,有時市場不能滿足時應自己提純.c)儀器分析的標準溶液的濃度一般都比較低,常以(B)=gmL-1

50、或mgmL-1、NaOH、Si4等)、標準溶液應在塑料容器中保存.e)儀器分析標準溶液的種類繁多,要求各異,在配制和使用時應按照有關資料要求,不能隨意加以代替.PH測定用標準緩沖溶液(參見PH標準物質及下表的內容,配制和保存參見儀器分析中有關內容). 標準方法.1化學計量：化學計量主要是指測定各種物質的化學參數(shù),一般測定是通過標準物質；標準方法和標準數(shù)據(jù)進行化學計量.2標準方法:標準方法是指經試驗證明是正確的、可靠的方法. 標準方法是保證化學計量準確一致的重要因素.只有標準物質沒有標準方法往往難以保證計量的準確一致.3我國標的準方法:國家標準(GB、GSB、GBW)；部頒標準(又稱專業(yè)或行業(yè)標

51、準、符號是ZB.).以上標準是每個產品必須有的.如果沒有以上兩種標準，該產品也會有省級、地方或企業(yè)標準。任何一個產品最起碼要有企業(yè)標準,沒有標準測定方法的是不能生產的。即是生產出產品，沒有標準方法也無法判斷產品質量是否合格,所以在生產每一種產品必須有檢定的標準方法,我國的國家標準、部頒標準和企業(yè)標準還遠遠不能全部包括許多現(xiàn)已生產的產品,所以也可以使用國際標準、外國標準或國內外地區(qū)性的標準.標準數(shù)據(jù).1標準數(shù)據(jù)：標準數(shù)據(jù)是指經嚴格評定的某些物質或體系的特性數(shù)據(jù).例:純水的密度、容器材料的熱膨脹系數(shù)等.這些都是物質固有的特性,只要經準確測定得到的準確數(shù)據(jù)便可以作為化學計量的標準數(shù)據(jù)重復使用.例如某

52、一標準溶液在溫度變更后再使用時,不需要重新標定,可根據(jù)液體的熱膨脹系數(shù)對其原有的濃度值加以修正.2合理使用標準數(shù)據(jù)有很重要作用:它即可減少不必要的工作量又可以保證計量準確一致。  。   我國主要標準試劑的等級及主要用途 類 別相當于IUPAC級的級 主要 用途 容量分析第一基準 C 容量分析工作基準試劑的定值容量分析工作基準 D 容量分析標準溶液的定值容量分析標準溶液 E 容量分析測定物質的含量雜質分析標準溶液 儀器及化學分析中作為微量雜質分析的標準一級PH基準試劑 C PH（標準溶液）基準試劑的定值和高精度PH計的校準PH基準試劑 D PH計的校準（定值）氣相色譜分析標準 氣相色譜法進行定性及定量分析標準農藥分析標準 農藥分析臨床分析標準 臨床化驗熱質分析標準 熱質分析儀的標準有機元素分析分析標準 E 有機物元素分析  &#