分析化學(xué)定量分析步驟

1、分析化學(xué)定量分析步驟第1頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一基本內(nèi)容和要求 試樣的采取與制備 試樣的分解 測定方法的選擇第2頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一定量分析一般步驟測定數(shù)據(jù)處理結(jié)果分析取樣試樣的分解干擾組分的分離第3頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一141 試樣的采取與制備要求：具有高度的代表性步驟：收集原始樣混合、粉碎縮分制樣第4頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一取樣的基本原則液體試樣的采取：（1）大容器里的液體，在容器的不同深度 （上、中、下）取樣 混合均勻。（2）分裝在小容器里的液體，

2、應(yīng)從每個容器中 取樣，然后混合 均勻。（3) 江河湖泊中的水樣，則可根據(jù)其寬度、深度使用特制的已事 先用水樣清洗的采樣器分別采取，最后混合。（4）自來水或抽水設(shè)備中的水樣，應(yīng)先放水?dāng)?shù)分鐘再取樣。 液體試樣的采取量一般不超過2L。第5頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一氣體試樣的采取 注射器、球膽、抽水泵、吸筒等直接采樣。 例如：用球膽采集一氧化碳?xì)怏w 用注射器采集總烴氣樣。 高度 ：距地面50180cm的高度，使所采 試樣與人所呼吸的空氣相同。 大氣污染物的檢測：通過適量的吸收劑，由 吸收劑吸收濃縮之后再進(jìn)行測定。第6頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星

3、期一 固體試樣的采取鹽類、化肥、精礦等：組成比較均勻， 可在不同部位采取少量試樣混勻天然礦石、煤炭、土壤等：均勻性較 差，取樣時要根據(jù)試樣堆放情況， 從不同部位和深度選取多個取樣點(diǎn)。第7頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一采樣量的確定應(yīng)根據(jù)試樣的均勻程度、顆粒大小等因素有關(guān)采樣經(jīng)驗公式： Q：采取試樣的最低質(zhì)量（kg）； d：試樣中最大顆粒的直徑（mm）； K和a為經(jīng)驗常數(shù)，與礦石的品種和數(shù)量有關(guān)。 K 0.020.3之間；a 1.82.5之間，地質(zhì)部門規(guī)定a 值為2，則上式為： 礦石顆粒愈大，采取的試樣越多第8頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一例

4、如：若礦石最大顆粒直徑d 為20mm，K 為0.06，則應(yīng)采取的原始平均試樣最低質(zhì)量為： 原始平均試樣顆粒極不均勻且量大，因此還需進(jìn)一步加工制備。破碎（粗、中、細(xì)）過篩混勻縮分（四分法）100300g均勻試樣分裝（標(biāo)簽）分析樣 副樣第9頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一濕存水的處理試樣的烘干試樣含有濕存水 試樣表面和孔隙中，吸附了空氣中的水分。 含量隨試樣的粉碎程度、放置時間和空氣濕度的不同而改變。試樣中各組分的相對含量，隨濕存水的多少而改變。 例如：含SiO2 60的潮濕試樣100g，濕存水5，實際樣品的質(zhì)量減至95g，測SiO2的含量增至 63.2。第10頁，共28

5、頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一分析測定之前，試樣放在烘箱里，105 110烘干。易分解的試樣：如煤粉，含結(jié)晶水的石膏等， 應(yīng)在較低的溫度下烘干，或采用風(fēng)干方法。 用烘干的試樣（稱為分析基）進(jìn)行分析時， 測得的結(jié)果是恒定的。第11頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一試樣的分解 分解試樣的原則：（1）試樣必須完全分解，處理后所得試液 應(yīng)澄清透明且，不得殘留原試樣的細(xì) 屑或顆粒（2）在分解過程中待測組分不得有揮發(fā)損 失（3）不應(yīng)引入被測組分和干擾物質(zhì)。第12頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一常用的分解法：溶解法、熔融法。 溶解法：將試樣

6、溶解在水、酸或其它溶 劑中，主要是用各種酸來溶解。 熔融法：將試樣和適當(dāng)?shù)墓腆w熔劑混 合，高溫熔融，轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谒?或酸的化合物。第13頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一溶解法 溶解試樣常用水，還有以下幾種：鹽酸（HCl）：利用H+和Cl-的還原性以及Cl-與某些金屬 離子的配位作用，溶解某些氧化物（如Fe2O3、MnO2等）、弱酸鹽（如碳酸鹽、磷酸鹽等）、硫化物（如FeS、Sb2S3等）等。HClH2O2 ，HCl + Br2常用于分解銅合金及硫化物礦石等試樣。注意：溶解Ge()、As()、Sn()、Se()、Te()和Hg()等氯化物的揮發(fā)損失。第14頁，共28頁，

7、2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一硝酸（HNO3）：HNO3具有強(qiáng)氧化性幾乎能溶解所有的金屬及合金（除Pt、Au等）。但Fe, Al, Cr等會被 “鈍化”而難以繼續(xù)溶解，為了溶去氧化物薄膜，必須加入非氧化性的酸如HCl才能達(dá)到目的。分解硫化物礦樣時，應(yīng)先加入HCl，使大部分硫化物以H2S形式揮發(fā)后，再用硝酸使試樣分解完全，避免析出大量的單質(zhì)硫?qū)⒃嚇影仄饋?，妨礙分解。第15頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一HNO3 + H2O2可用來溶解毛發(fā)、肉類等 有機(jī)物。王水：3體積HCl1體積 HNO3 逆王水：1體積HCl 3體積HNO3是溶解金屬及礦石 最常用的混

8、合溶劑。 第16頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一硫酸（H2SO4）：其特點(diǎn)是沸點(diǎn)高338 熱、濃H2SO4具有強(qiáng)氧化性和脫水能力，可用于分解Fe、Co、Ni、Zn等金屬及其合金和礦物、破壞試樣中的有機(jī)物。當(dāng)加熱至冒白煙（產(chǎn)生SO3）時，可除去試樣中低沸點(diǎn)的HF、HCl、HNO3及氮的氧化物。第17頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一高氯酸（HClO4）：熱的濃HClO4具有強(qiáng)氧化 性，能迅速溶解鋼和各種鋁合金，同時能 將常見元素，如Cr、V、S氧化成最高價態(tài)。 HClO4的沸點(diǎn)為203，加熱蒸發(fā)至冒煙時可驅(qū) 除低沸點(diǎn)酸，所得殘渣加水很易溶解。使用

9、 HClO4時應(yīng)避免與有機(jī)物接觸，以免引起爆炸。第18頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一氫氟酸（HF）：氫氟酸酸性較弱，但F具有很強(qiáng)的配位能力，常與H2SO4、HClO3等混合使用。大多數(shù)硅酸鹽（包括石英）礦物都能被HFH2SO4所分解，試樣中的Si以SiF4形式揮發(fā)逸出。用HF分解試樣，需用鉑坩堝或聚四氟乙烯坩堝（溫度低至250 ），在通風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行。加HF時應(yīng)用塑料量筒，注意防止HF觸及皮膚以免灼傷（不易愈合）。磷酸（H3PO4）：在200300 H3PO4是一種強(qiáng)有力的溶劑，對一般不能被HCl分解的硅酸鹽、硅鋁酸鹽、鐵礦石等礦物具有很強(qiáng)的溶解能力。第19頁，共28頁

10、，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一堿溶法：堿溶法的溶劑主要為NaOH和 KOH，可用來分解鋁、鋁合金及 某些酸性氧化物，如Al2O3、 WO3、MoO3等。分解應(yīng)在銀或 聚四氟乙烯器皿中進(jìn)行。第20頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一熔融法和半熔法 熔融法：利用堿性或酸性熔劑與試樣在高溫下進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，使待測組分轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谒蛩岬幕衔?。 常用堿性熔劑有Na2CO3、NaOH、Na2O2、Na2B4O7和它們的混合物，用于酸性物質(zhì)如硅酸鹽、酸性爐渣等的分解。 酸性熔劑有K2S2O7和KHSO4，用于堿性或中性物質(zhì)的分解，如金紅石（TiO2）、剛玉（Al2

11、O3）、Fe2O3等。第21頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一例如： 金紅石（TiO2) TiO2 + K2S2O7= Ti(S2O7)2+ K2SO4 錫石的分解： 2SnO2+2Na2CO3 9S =NaSnS33SO2+2CO2 半熔法（燒結(jié)法）：將試樣和熔劑在低于熔劑熔點(diǎn)的溫度下進(jìn)行反應(yīng)。 特點(diǎn)：把熔劑用量限制在最低和嚴(yán)格控制分解時的溫度，所得產(chǎn)物易溶于無機(jī)酸或水的疏松的燒結(jié)塊。如：Na2CO3 MgO(1:2)作熔劑，分解煤或礦石中的硫； Na2CO3 NH4Cl 分解硅酸鹽等。第22頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一測定方法選擇原則

12、選擇測定方法的一般原則： 測定的具體要求被測組分的含量范圍 被測組分的性質(zhì) 共存組分的影響 實驗室的條件第23頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一例題1. 選擇題 定量分析中常用作準(zhǔn)確測量流出液體體積 的量器有： A.容量瓶； B.移液管；C.滴定管； D.量筒。2. 簡答題 （1）下列物質(zhì)可否用相同濃度的酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液 直接準(zhǔn)確滴定？如果可以，有幾個pH突躍？ 為什么？A0.1molL-1 一氯乙酸CH2ClCOO(Ka=1.4103)；答：可以，一個pH突躍，因為cKa 10-8。 第24頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一（2）在下列各種情況中，

13、各會對測定結(jié)果產(chǎn)生何種影響（答偏高、偏低或無影響）？并簡要分析原因。 A標(biāo)定NaOH溶液時所用的鄰苯二甲酸氫鉀中含有少量的鄰苯二甲酸答：偏低，由于鄰苯二甲酸氫鉀中含有少量的鄰苯二甲酸 而使滴定消耗VNaOH偏大，而 使cNaOH偏低。 第25頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一（3）下列各金屬離子可否用等濃度的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液直接準(zhǔn)確滴定？為什么？ ApH10.0時，0.02 molL-1Mg2溶液（lgKMgY=8.69，pH=10.0：lgY(H)0.45）答：pH10.0時,lgKMgY8，符合 lgcKMgY6的要求，可以準(zhǔn)確滴定 第26頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一3. 今有CaCO3 及 MgCO3 混合物試樣,用 EDTA測其各自的含量,試設(shè)計分析方法. 內(nèi)容有： a.測定原理及簡要步驟 b. 滴定劑,指示劑, 終點(diǎn)顏色, c. CaCO3%, MgCO3% 的計算式,第27頁，共28頁，2022年，5月20日，10點(diǎn)37分，星期一解 準(zhǔn)確稱取一定量試樣, 鹽酸溶解. CaCO3 +2HCl = CaCl2+CO2+H2O MgCO3 +2HCl = MgCl2+CO2+H2O Y+ Ca2(Mg2) = CaY (MgY） 取部分試液,調(diào)至堿性,加入NH4ClNH3.H2O=10的緩沖溶液后,加入EBT指