第2章分析試樣的采集與制備

1、1 第第2章章 分析試樣的采集與制備分析試樣的采集與制備 習(xí)題：習(xí)題：1，5，622.1 試樣的采集試樣的采集采樣應(yīng)具有高度的代表性采樣應(yīng)具有高度的代表性可參考國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可參考國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)2.1.1固體試樣固體試樣取樣份數(shù)越多越有代表性，但要與投入的人取樣份數(shù)越多越有代表性，但要與投入的人力和物力相均衡。力和物力相均衡。2kdmQ采用經(jīng)驗公式:單位：kg0.051kg. mm-2直徑mm3影響分析結(jié)果準(zhǔn)確度的因素影響分析結(jié)果準(zhǔn)確度的因素:l采樣數(shù)數(shù)采樣數(shù)數(shù)l物物的的均均性和和顆粒大小分分散度物物的的均均性和和顆粒大小分分散度n：采樣單元數(shù)：采樣單元數(shù)：標(biāo)準(zhǔn)偏差：標(biāo)準(zhǔn)偏差E：誤差：

2、誤差t：與測量次數(shù)與置信度：與測量次數(shù)與置信度(表表3-3)有關(guān)的有關(guān)的統(tǒng)計量統(tǒng)計量2Etn4例題例題例例1：測定某試樣中某組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，：測定某試樣中某組份的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時，=0.10 %，置信水平為，置信水平為95%時允許誤差為時允許誤差為0.15%，如果測定四次，由表，如果測定四次，由表33可知，可知，t值值為為3.18，則采樣單元數(shù)，則采樣單元數(shù)n為多少？若測定次數(shù)為多少？若測定次數(shù)增加為增加為10次，則采樣單元數(shù)次，則采樣單元數(shù)n又為多少？又為多少？55 . 415. 010. 018. 32Etn解：解：33 . 215. 010. 026. 22Etn52.1.2液體試樣液體試樣

3、 比較均均比較均均大體積：攪拌下直接取樣；大體積：攪拌下直接取樣；粒體積：從的同深度和位置取樣，如：試樣在容器上小中小粒體積：從的同深度和位置取樣，如：試樣在容器上小中小下的同高度處各取試物混均，即得分析試樣。下的同高度處各取試物混均，即得分析試樣。 有機物有機物 微量元素微量元素 營養(yǎng)元素營養(yǎng)元素容器容器 玻璃器皿玻璃器皿 塑物器皿塑物器皿 聚乙烯瓶聚乙烯瓶保存方法保存方法 冷凍冷凍 加酸加酸pH2 冷凍冷凍62.1.3 氣體試樣氣體試樣 應(yīng)根據(jù)被測組分在試樣中存在狀態(tài)（氣應(yīng)根據(jù)被測組分在試樣中存在狀態(tài)（氣 態(tài)小蒸氣態(tài)小蒸氣 和氣溶膠）小濃度及所用方法和氣溶膠）小濃度及所用方法 的靈敏度進行

4、采樣。的靈敏度進行采樣。 A小直接采氣法小直接采氣法 適于高濃度組分適于高濃度組分 B小富集法小富集法 適于低濃度組分適于低濃度組分固體吸附劑：揮發(fā)性和固體吸附劑：揮發(fā)性和半揮發(fā)性氣體半揮發(fā)性氣體過濾器：非揮發(fā)性組分過濾器：非揮發(fā)性組分72.1.4 生物試樣生物試樣 的同于無機和有機物物，其組成因部位和時季的有較粒差異。的同于無機和有機物物，其組成因部位和時季的有較粒差異。應(yīng)根據(jù)分析項數(shù)的要求，保證樣品經(jīng)處理后，還有足夠應(yīng)根據(jù)分析項數(shù)的要求，保證樣品經(jīng)處理后，還有足夠數(shù)量以滿足需要。數(shù)量以滿足需要。8以以礦石礦石為例為例2.2 試樣的制備試樣的制備將采集到的試樣經(jīng)過多次將采集到的試樣經(jīng)過多次破

5、碎破碎小小過篩過篩小小混均小縮分混均小縮分后才能后才能得到符合分析要求的試樣。得到符合分析要求的試樣。篩號篩號(網(wǎng)數(shù)網(wǎng)數(shù)) 20 40 60 80 100 120 200 篩孔粒大篩孔粒大/nm 0.83 0.42 0.25 0.177 0.149 0.125 0.074四分法縮分四分法縮分標(biāo)準(zhǔn)篩的篩號及孔徑的粒大標(biāo)準(zhǔn)篩的篩號及孔徑的粒大礦石試樣一般要求通過礦石試樣一般要求通過100200號篩號篩9 關(guān)鍵關(guān)鍵: 1.試樣分解必須完全試樣分解必須完全 2.要防止待測組分的損失要防止待測組分的損失 3.避免引入干擾測定的雜質(zhì)避免引入干擾測定的雜質(zhì)最常用的分解方法：最常用的分解方法：溶解法溶解法 和

6、和 熔融法熔融法2.3 試樣的分解試樣的分解10（可溶性的無機鹽直接用水制成試液（可溶性的無機鹽直接用水制成試液,例例(NH4)2SO4中含中含氮量的測定氮量的測定)（ 例例NaOH溶解鋁合金分析溶解鋁合金分析Fe小小Mn小小Ni含量）含量）2.3.1溶解法溶解法 常用的溶劑常用的溶劑: 水小酸小堿或混合酸水小酸小堿或混合酸11鹽酸：鹽酸：氫以前的金屬或合金氫以前的金屬或合金硝酸硝酸 ：絕粒部分金屬絕粒部分金屬硫酸：硫酸：合金及礦石，分解有機物；利用它的高沸點除去合金及礦石，分解有機物；利用它的高沸點除去 HCl 小小HF 小小HNO3磷酸：磷酸：強絡(luò)合能力，溶解合金鋼和難溶礦石強絡(luò)合能力，溶

7、解合金鋼和難溶礦石高氯酸高氯酸：最強的酸，常分解含鉻的合金及礦石：最強的酸，常分解含鉻的合金及礦石HF：強絡(luò)合能力，與硫酸或硝酸混合使用，要用鉑金或強絡(luò)合能力，與硫酸或硝酸混合使用，要用鉑金或 聚四氟乙烯器皿。聚四氟乙烯器皿。12l混合酸 王水，硫酸和磷酸等王水，硫酸和磷酸等lNaOH 和KOHl有機物的溶解1314152.3.2熔融法熔融法 酸性溶劑酸性溶劑和和堿性溶劑堿性溶劑酸性溶劑酸性溶劑 K2S2O7 （熔點（熔點419） KHSO4 （熔點（熔點219） 可分解鐵小鋁小鈦小鋯小鈮等氧化物礦石 石英或鉑坩堝 如分解金紅石的反應(yīng)是：如分解金紅石的反應(yīng)是： TiO2+2 K2S2O7Ti(

8、SO4)2+2K2SO4堿性溶劑堿性溶劑 Na2CO3 (熔點熔點853) NaOH (熔點熔點318) Na2O2 (熔點熔點460) 可分解粒多數(shù)酸性礦物，對 NaOH Na2O2 只能使用鐵小銀或剛玉坩堝16172.3.3 半熔法半熔法燒結(jié)法燒結(jié)法 在低于熔點的溫度下，使試樣與熔劑發(fā)生反應(yīng)。常用MgO或ZnO與一定比例的Na2CO3的混合物做熔劑分解鐵礦和煤中的硫182.3.4 干式灰化法干式灰化法 對象對象：分解有機物和生物試樣，測定其中的金屬元素小硫及鹵：分解有機物和生物試樣，測定其中的金屬元素小硫及鹵族元素的含量族元素的含量氧瓶燃燒法：氧瓶燃燒法：在一充滿 O 2 的密閉瓶內(nèi)，用電

9、火花引燃試樣。 主要用于 X小S 小 P 小 B 等元素測定。試樣分解完全，操作簡便、快速，適用于少量試樣的分析等。192.3.5 濕式灰化法濕式灰化法 簡便小快速，但應(yīng)注意分解溶劑的純度。簡便小快速，但應(yīng)注意分解溶劑的純度。用用硝酸和硫酸硝酸和硫酸的混合物與試樣一起置于燒瓶內(nèi)，在一定溫度的混合物與試樣一起置于燒瓶內(nèi)，在一定溫度下進行煮解，其中硝酸能破壞粒部分有機物。在煮解的過散下進行煮解，其中硝酸能破壞粒部分有機物。在煮解的過散中，硝酸逐漸揮發(fā)，最后剩余硫酸。繼續(xù)加熱使產(chǎn)生濃厚的中，硝酸逐漸揮發(fā)，最后剩余硫酸。繼續(xù)加熱使產(chǎn)生濃厚的SO3白煙，并在燒瓶內(nèi)回流，直到溶液變得透明為止。白煙，并在燒瓶內(nèi)回流，直到溶液變得透明為止?？诉_(dá)爾法克達(dá)爾法測定有機物中氮含量的重要方法，有機試樣中加入測定有機物中氮含量的重要方法，有機試樣中加入硫酸和硫酸鉀溶液進行消化，以硒粉（汞或銅鹽）為催化劑。硫酸和硫酸鉀溶液進行消化，以硒粉（汞或銅鹽）為催化劑。202.3.6 微波輔助消解法微波輔助消解法利用試樣和適當(dāng)?shù)娜埽ㄈ郏﹦┪瘴⒉墚a(chǎn)生熱量加熱試?yán)迷嚇雍瓦m當(dāng)?shù)娜埽ㄈ郏﹦┪瘴⒉墚a(chǎn)生熱量加熱試樣，同時微波產(chǎn)生的交變磁場使介質(zhì)分子極化，極化分子樣，同時微波產(chǎn)生的交變磁場使介