定量分析概論

定量分析概論第一頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日定量分析過(guò)程：

1.試樣的采集和制備

2.試樣的分解

3.干擾組分的消除采用選擇性高的測(cè)定方法掩蔽分離

4.測(cè)定

5.數(shù)據(jù)處理及分析結(jié)果的表示第二頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日§1－1分析試樣的采集和制備一.試樣的采集

1.組成均勻程度高的試樣（如:液體，氣體，粉狀物料）采集方法：不必制備，直接采用測(cè)定

2.組成不均勻的固體試樣（如：礦石，煤炭）

(1)原始試樣的采集：采集方法：應(yīng)根據(jù)試樣堆放情況，顆粒大小從不同的部位和深處選取多個(gè)取樣點(diǎn)

第三頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日采樣量的決定因素:

物料越不均勻,采樣量越多對(duì)采樣的準(zhǔn)確度的要求越高,采樣量應(yīng)越多顆粒越大、比重越大,采樣量越多經(jīng)驗(yàn)公式:Q≥kd2

Q:采集試樣的最低質(zhì)量(Kg)d:試樣中最大顆粒的直徑(mm)k:經(jīng)驗(yàn)常數(shù)0.05~1Kg·mm-2第四頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日例1:采集赤鐵礦試樣,若試樣最大直徑為

20mm,k=0.06

則Q≥0.06×202=24kg

第五頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日二.分析試樣的制備：

過(guò)篩混勻縮分破碎第六頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日例2.

在例1中采集到的原始試樣為24kg,經(jīng)破碎后

要求全部通過(guò)10號(hào)篩孔(d為2mm),問(wèn)最后應(yīng)保

留分析試樣多少kg?可連續(xù)縮分幾次?解:Q≥0.06×22=0.24kg

則24×(1/2)6=0.375kg

即允許連續(xù)縮分6次(縮分7次則只有0.19kg了)第七頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日§1-2試樣的分解一.無(wú)機(jī)試樣的分解

1.溶解

(1)水溶:可溶性鹽類,硝酸鹽、醋酸鹽、銨鹽等

(2)酸溶:利用酸的酸性、氧化還原性和絡(luò)合性能等

溶劑:HCl,HNO3,H2SO4,H3PO4,HClO4,HF,

混合酸:王水,H2SO4+HF,H2SO4+H3PO4,H2SO4+HClO4(3)堿溶:溶解酸性氧化物及兩性金屬

溶劑:NaOH,KOH

2.熔融

(1)酸熔法

(2)堿熔法

3.燒結(jié)法(半熔法)第八頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日二.有機(jī)試樣的分解（一）溶解法相似相溶原則（二）分解法

1.干式灰化法

(1)氧瓶燃燒法

(2)低溫灰化法

2.濕式消化法第九頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日§1-3

定量分析中常用的分離和富集方法(p340)組分含量

回收率

1%

近100%

痕量組分

90-110%

第十頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日一、氣態(tài)分離法被分離組分以氣態(tài)形式分離出去揮發(fā)升華蒸餾第十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日a.NaOH法強(qiáng)堿NaOHpH12

使兩性金屬離子與非兩性金屬離子分離

二.沉淀分離法(一)無(wú)機(jī)沉淀劑沉淀分離法

1.沉淀為氫氧化物b.氨水法

NH3-NH4ClpH89

使能形成氨絡(luò)合離子的金屬離子與形成氫氧化物沉淀的金屬離子分離控制pH值的方法第十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日(二)有機(jī)沉淀劑沉淀分離法

有機(jī)沉淀劑優(yōu)點(diǎn)：選擇性好；靈敏度高；吸附無(wú)機(jī)雜質(zhì)少；沉淀類型：螯合物、離子締合物及三元配合物第十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日

d.ZnO懸濁液

pH6

ZnO+H2OZn(OH)2Zn2++2OH-c.有機(jī)堿法

如：六次甲基四胺及其鹽酸鹽pH56

吡啶及其鹽酸鹽第十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日以HCl調(diào)節(jié)酸度；H2S的代用品硫代乙酰胺TAA2.沉淀為硫化物（1）硫酸鹽沉淀（2）鹵化物沉淀（3）磷酸鹽沉淀3.其它無(wú)機(jī)物沉淀第十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日（三）共沉淀分離和富集1.無(wú)機(jī)共沉淀劑

機(jī)理：表面吸附或生成混晶要求：①欲富集的痕量組分回收率高；②共沉淀劑不干擾待富集組分的測(cè)定；2.有機(jī)共沉淀劑

優(yōu)點(diǎn)：①表面吸附作用小，選擇性高，分離效果好；②經(jīng)灼燒后易于除去；③體積大，有利于痕量組分的除去；第十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日②利用形成固溶體進(jìn)行共沉淀；

如：分離痕量Zn2+,在酸性溶液中加入大量的SCN-及

甲基紫R+

Zn2++4SCN-Zn(SCN)42-;

2R++Zn(SCN)42-R2Zn(SCN)4

少量

R++SCN-RSCN（載體）大量

①利用膠體的凝聚作用進(jìn)行共沉淀；

如：分離痕量鎢，在酸性條件下加入辛可寧，促進(jìn)鎢

酸膠體凝聚。作用機(jī)理：第十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日三、溶劑萃取分離法

基于不同物質(zhì)在不同溶劑中分配系數(shù)不同的客觀規(guī)律而建立起來(lái)的方法萃取分離法特點(diǎn)：（1）既可用于常量元素的分離，又適用于微量元素的分離與富集；方法簡(jiǎn)單、快速、適用范圍廣；（2）可直接進(jìn)行萃取比色法測(cè)定；（3）缺點(diǎn)：手工操作，工作量大，有機(jī)萃取劑常常易揮發(fā)、易燃且有毒。第十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日親水性：易溶于水，難溶于有機(jī)溶劑。無(wú)機(jī)鹽、易與水形成氫鍵的化合物。疏水性：易溶于有機(jī)溶劑，難溶于水。多為共價(jià)鍵，極性小，電負(fù)性小，不易形成氫鍵的有機(jī)物。（一）萃取分離法的基本原理1.萃取過(guò)程的本質(zhì)：將物質(zhì)由親水性轉(zhuǎn)化為疏水性的過(guò)程第十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日在一定溫度下，物質(zhì)A在水相和有機(jī)相分配達(dá)到平衡后，其在兩相中的活度比為常數(shù)。

A水

A有KD:分配系數(shù)，與溶質(zhì)及溶劑的特性以及溫度等因素有關(guān)。

分配定律使用注意事項(xiàng)：（1）溶質(zhì)濃度低。KD

PA（2）溶質(zhì)在兩相中的存在形式應(yīng)相同。2.分配定律：第二十頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日3.分配比D

只有當(dāng)I2濃度很?。?.2g/L)時(shí)，KDD例：第二十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日水相：Ka分配比D是隨萃取條件而變化的，若采取適宜的萃取條件，可增大分配比D值，提高萃取效率。例：第二十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日4.萃取率一次萃?。阂淮屋腿『笏嘀蠥的濃度：二次萃取后水相中A的濃度：

三次萃取后水相中A的濃度：

當(dāng)D=10當(dāng)Vo=Vw第二十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日當(dāng)D=1,Vo=VwE=50%

若要求E90%則D9

E99.9%D1000

若Vo=10Vw,

D=10一次萃取后水相中A的濃度：

多次萃取后第二十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日螯合物萃取體系的萃取條件：（1）螯合劑的選擇：使螯合物的穩(wěn)定常數(shù)大；螯合劑疏水性基團(tuán)多，增大KD.（2）溶液酸度：pH高有利于萃取。但應(yīng)注意2點(diǎn)：①控制酸度防止干擾離子的干擾；②控制酸度防止金屬離子水解；（3）萃取溶劑的選擇：與螯合物結(jié)構(gòu)相似；與水的比重差別大；毒性小，低揮發(fā)性。(二)重要的萃取體系及萃取條件

1、螯合物萃取體系萃取劑第二十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日2、離子締合物萃取體系離子締合物類型：①金屬陽(yáng)離子的離子締合物；②金屬絡(luò)陰離子或無(wú)機(jī)酸根的離子締合物；3、三元配合物萃取體系4、無(wú)機(jī)共價(jià)化合物萃取體系一些簡(jiǎn)單共價(jià)化合物

例：I2,Cl2,Br2,OsO4,AsI3第二十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日四、離子交換分離法（一）概述1、方法特點(diǎn)分離效率高，可分離：帶相反電荷離子、相同電荷離子、性質(zhì)相近離子；微量元素的富集；高純物質(zhì)的制備；設(shè)備簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便；樹(shù)脂可再生。2、離子交換劑的類型

有機(jī)離子交換劑（離子交換樹(shù)脂）無(wú)機(jī)離子交換劑缺點(diǎn)：分離過(guò)程周期長(zhǎng)，耗時(shí)第二十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日（二）離子交換樹(shù)脂1、樹(shù)脂的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

結(jié)構(gòu)：帶有許多可交換活性基團(tuán)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；

性質(zhì)：穩(wěn)定，不受強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、氧化劑或還原劑的影響；第二十八頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日交換R-SO3H+Na+R-SO3Na+H+洗脫2、樹(shù)脂的種類⑴陽(yáng)離子交換樹(shù)脂強(qiáng)酸型-SO3H酸性、中性、堿性均可用；弱酸型-COOH,-OH對(duì)H+的親和力大，酸性溶液中不宜使用；

第二十九頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日⑵陰離子交換樹(shù)脂強(qiáng)堿型-N(CH3)3+,水合后[-N(CH3)3+OH-]

弱堿型-NH2,[-NH3+OH-];-NH(CH3),[-NH2(CH3)+OH-]-N(CH3)2,[-NH(CH3)2+OH-]強(qiáng)堿型：酸性、中性、堿性均可使用；弱堿型：對(duì)OH-親和力大，不宜在堿性溶液中使用;⑶螯合樹(shù)脂:能選擇性的與一些金屬離子形成螯合物⑷其它樹(shù)脂：如：大孔樹(shù)脂；氧化還原樹(shù)脂；萃淋樹(shù)脂；纖維交換樹(shù)脂第三十頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日（三）離子交換樹(shù)脂的親和力樹(shù)脂對(duì)離子的的親和力反映了離子在樹(shù)脂上的交換能力Li+<Na+<K+Th4+>Al3+>Ca2+>Na+親和力的影響因素：離子電荷；水合離子半徑第三十一頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日（四）離子交換樹(shù)脂的分離操作過(guò)程1、樹(shù)脂的選擇和處理:過(guò)篩;浸泡2、裝柱:無(wú)氣泡第三十二頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日

3、交換:第三十三頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日4、洗脫5、再生第三十四頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日（五）應(yīng)用

1、水的凈化

2、干擾離子的分離（1）陰、陽(yáng)離子的分離（2）同性電荷離子的分離（即離子交換層析法）

3、痕量組分的富集五、現(xiàn)代分離技術(shù)第三十五頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日§1-4滴定分析法概述幾個(gè)術(shù)語(yǔ)：滴定滴定劑化學(xué)計(jì)量點(diǎn)滴定終點(diǎn)終點(diǎn)誤差第三十六頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日一.滴定分析法的分類和特點(diǎn)

1.分類

a酸堿滴定法

b絡(luò)合滴定法

c氧化還原滴定法

d沉淀滴定法

2.方法特點(diǎn)第三十七頁(yè)，共四十一頁(yè)，2022年，8月28日

二.對(duì)滴定反應(yīng)的要求及滴定方式

1.對(duì)滴定反應(yīng)的要求:a.反應(yīng)必須具有確定化學(xué)計(jì)量關(guān)系

b.反映必須定量地進(jìn)行

c.必須具有較快的速度

d.必須有適當(dāng)?shù)姆椒ù_定滴定終點(diǎn)

2.滴定方式直接滴定法置換滴定法返滴定法間接滴定法