化學(xué)第章試樣的采集與制備

第2章分析試樣的采集與制備2.1試樣的采集2.2試樣的制備2.3試樣的分解2.4測(cè)定前的預(yù)處理需要遵循的原則避免損失避免不均勻保存完好足夠的量以保證分析的進(jìn)行2.1分析試樣的采集分析試樣的采集:

指從大批物料中采取少量樣本作為原始試樣。所采試樣應(yīng)具有高度的代表性，即采取的試樣的組成能代表全部物料的平均組成。根據(jù)狀態(tài):氣，固，液等根據(jù)對(duì)象:環(huán)境，礦物巖石，生物，金屬與合金，食品等應(yīng)按照一定的原則、方法進(jìn)行。這些可參閱相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和各行業(yè)制定的標(biāo)準(zhǔn)2.1.1固體試樣固體物料的成分分布不均，需要按照一定方式選取不同點(diǎn)進(jìn)行采樣，以獲得有代表性的試樣。采樣點(diǎn)的選擇方法：隨機(jī)采樣法系統(tǒng)采樣法判斷采樣法采樣的數(shù)目與采樣的準(zhǔn)確度要求、物料組成的不均勻性和顆粒大小、分散程度有關(guān)。則包含總體平均值的區(qū)間為:

μ為整批物料中組分平均含量，為試樣中組分平均含量，t為與測(cè)定次數(shù)和置信度有關(guān)的統(tǒng)計(jì)量，σ各個(gè)試樣單元含量標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值，n為采樣單元數(shù)其中：采樣單元數(shù)公式：

若測(cè)量誤差很小,分析結(jié)果的誤差主要是由采樣引起的。X-μ-采樣單元數(shù)平均試樣采取量與試樣的均勻度、粒度、易破碎度有關(guān)，可按切喬特采樣公式：Q≥Kd2

Q為采集平均試樣的最小質(zhì)量(kg)d為樣品中最大顆粒直徑(mm)K為固體試樣特性系數(shù)或縮分常數(shù)，它由各部門(mén)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)擬定，通常在0.05～1之間，因固體物料種類(lèi)和性質(zhì)不同而異。平均試樣采取量土壤樣品:采集深度0-15cm的表地為試樣，按3點(diǎn)式(水田出口，入口和中心點(diǎn))或5點(diǎn)式(兩條對(duì)角線交叉點(diǎn)和對(duì)角線的其它4個(gè)等分點(diǎn))取樣。每點(diǎn)采1-2kg，經(jīng)壓碎、風(fēng)干、粉碎、過(guò)篩、縮分等步驟，取粒徑小于0.5mm的樣品作分析試樣。沉積物:用采泥器從表面往下每隔1米取一個(gè)試樣，經(jīng)壓碎、風(fēng)干、粉碎、過(guò)篩、縮分，取小于0.5mm的樣品作分析試樣。金屬試樣:經(jīng)高溫熔煉，比較均勻，鋼片可任取。對(duì)鋼錠和鑄鐵，鉆取幾個(gè)不同點(diǎn)和深度取樣，將鉆屑置于沖擊缽中搗碎混勻作分析試樣。液體試樣一般比較均勻，取樣單元可以較少。當(dāng)物料的量較大時(shí)，應(yīng)從不同的位置和深度分別采樣，混合均勻后作為分析試樣，以保證它的代表性。液體試樣采樣器多為塑料或玻璃瓶，一般情況下兩者均可使用。但當(dāng)要檢測(cè)試樣中的有機(jī)物時(shí)，宜選用玻璃器皿；而要測(cè)定試樣中微量的金屬元素時(shí)，則宜選用塑料取樣器，以減少容器吸附和產(chǎn)生微量待測(cè)組分的影響。

2.1.2液體試樣液體試樣的化學(xué)組成容易發(fā)生變化，應(yīng)立即對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。不能立即測(cè)試，應(yīng)采取適當(dāng)保存措施，以防止或減少在存放期間試樣的變化。保存措施有：控制溶液的pH值、加入化學(xué)穩(wěn)定試劑、冷藏和冷凍、避光和密封等。采取這些措施旨在減緩生物作用、化合物或配合物的水解、氧化還原作用及減少組分的揮發(fā)。保存期長(zhǎng)短與待測(cè)物的穩(wěn)定性及保存方法有關(guān)。氣體試樣的采樣方法：A.用泵將氣體充入取樣容器，然后密封。B.采用裝有固體吸附劑或過(guò)濾器的裝置收集。固體吸附劑用于收集揮發(fā)性和半揮發(fā)性物質(zhì)；過(guò)濾法用于收集氣溶膠中的非揮發(fā)性組分。大氣試樣：根據(jù)被測(cè)組分在空氣中存在的狀態(tài)(氣態(tài)、蒸氣或氣溶膠)、濃度以及測(cè)定方法的靈敏度，可用直接法或濃縮法取樣。貯存于大容器(如貯氣柜或槽)內(nèi)的物料，因密度不同可能影響其均勻性時(shí)，應(yīng)在上、中、下等不同處采取部分試樣后混勻。

2.1.3氣體試樣采樣方法靜態(tài)氣體試樣：直接采樣，用換氣或減壓的方法將氣體試樣直接裝入玻璃瓶或塑料瓶中或者直接與氣體分析儀連接動(dòng)態(tài)氣體試樣：采用取樣管取管道中氣體，應(yīng)插入管道1/3直徑處，面對(duì)氣流方向常壓：打開(kāi)取樣管旋塞即可取樣。若為負(fù)壓，連接抽氣泵，抽氣取樣固體吸附法取樣

用裝有吸附劑如硅膠（吸附帶氨基、羥基的氣體）、活性炭（吸附苯、四氯化碳）、活性氧化鋁和分子篩等的柱子吸附氣體，吸附的氣體用加熱法或萃取法解脫，或與氣體工作站連接檢測(cè)大氣粉塵采用過(guò)濾式、沖擊式和靜電式取樣，過(guò)濾式最普遍---采用玻璃纖維素纖維(0.3mm)過(guò)濾其組成因部位和時(shí)季不同而有較大差異采樣應(yīng)根據(jù)需要選取適當(dāng)部位和生長(zhǎng)發(fā)育階段進(jìn)行，除應(yīng)注意有群體代表性外，還應(yīng)有適時(shí)性和部位典型性。鮮樣分析的樣品：應(yīng)立即進(jìn)行處理和分析，生物試樣中的酚、亞硝酸、有機(jī)農(nóng)藥、維生素、氨基酸等在生物體內(nèi)易發(fā)生轉(zhuǎn)化、降解或者不穩(wěn)定的成分，一般應(yīng)采用新鮮樣品進(jìn)行分析干樣分析的樣品：可將風(fēng)干或烘干后的試樣粉碎，再根據(jù)要求過(guò)篩，混勻備用。2.1.4生物試樣生物樣品的取樣一般應(yīng)該注意的問(wèn)題生物試樣：肌肉、肝、腎、皮膚、血液、蛋奶，尿液，血漿、糞便等（1）對(duì)組織樣品宜分取一個(gè)完整的解剖部分（2）儲(chǔ)存生物材料的容器材料有塑料和玻璃，注意儲(chǔ)存期間吸附：塑料易吸附脂溶性組分，玻璃易吸附堿性物質(zhì)（3）固體樣品制備除一般程序外，還有離心、過(guò)濾、防腐和抑制降解等（3）尿樣注意酸敗和細(xì)菌污染，4℃冷藏和加入氯仿或甲苯防腐2.2試樣的制備2.2.1破碎和過(guò)篩用機(jī)械或人工的方法將試樣逐步破碎，一般分為粗碎、中碎、細(xì)碎，并逐級(jí)通過(guò)不同號(hào)的篩（中間包括縮分過(guò)程），直至試樣都能通過(guò)所要求的篩號(hào)為止。分析試樣的粒度要求與試樣的分解難易等因素有關(guān)，一般要求通過(guò)100-200號(hào)篩。2.2.2混合與縮分

試樣每經(jīng)一次破碎后，使用機(jī)械或人工方法取出一部分有代表性的試樣，再繼續(xù)破碎，可將試樣量逐步減小，這個(gè)過(guò)程成為縮分。四分法取樣圖解：取樣最小摩量經(jīng)驗(yàn)感公式根據(jù)余樣品最大欠顆粒若重量計(jì)算嶺取樣遮量的暮經(jīng)驗(yàn)勺公式Ws:速取征樣的竹最小字重量游(k冰g)到；Wma估x:肺最孩大顆頑粒的戀重量斥(碰kg這)；禮b潑為登比例甲系數(shù)樓，一飄般取始值0食.2國(guó)。根據(jù)掃樣品最大絕顆粒廟直徑計(jì)算輪取樣口量的疤經(jīng)驗(yàn)尺公式mQ:垂取樣?jì)D最小媽質(zhì)量膚（k禍g）綱；k:喘縮分可常數(shù)京的經(jīng)怠驗(yàn)值股（一隆般取會(huì)值0泛.0筆5~弦1閘k僑g.述mm-2）；d:上試練樣的靠最大授粒度臉（m悉m）mQ≥kd2采集玻平均榜試樣初時(shí)的鄉(xiāng)豐最小色質(zhì)量篩號(hào)/目篩孔直徑/mm最小質(zhì)量/KgK=0.10.20.30.51.036.724.529.0313.5522.645.263.361.132.263.395.6511.3102.000.400.801.202.004.00200.830.0690.140.210.350.69400.420.0180.0350.0530.0880.176600.250.0060.0130.0190.0310.063800.1770.0030.0060.0090.0160.031從分拳析成容本考克慮，車(chē)樣品紙量盡名量少死，從倍樣品敞的代奪表性孟考慮茫，不普能少哥于臨嘆界值穿。分析躺方法分為干法薪分析（如測(cè)光譜方分析送等）標(biāo)和濕法蠻分析試樣絡(luò)的分踢解：若試務(wù)樣為駛非溶寨液狀擊態(tài)，腔需要仔通過(guò)蒸適當(dāng)扁方法銷(xiāo)將其蔑轉(zhuǎn)化嶄為溶鉤液，腎這個(gè)蠻過(guò)程盟成為舍試樣臣的分欺解。舌分解折時(shí)應(yīng)紙?jiān)撟⒔灰庠嚵袠臃忠探馔晗蛉窡o(wú)殘抄留，梅同時(shí)頭注意被測(cè)火組分禍的保階護(hù)，遵時(shí)循待測(cè)另組分罩不揮別發(fā)損金失，璃不引味入被象測(cè)組上分和租干擾沸物質(zhì)返的原良則。常用殃方法輩：溶解排法、隆熔融磚法、旅半熔頭法標(biāo)干式駝灰化治法和良濕式痛消化裙法和筑微波株輔助吼消解兩法2.愧3試樣錫的分宮解常用告溶劑灣為水靜、酸侄、堿退及混凈酸等組，酸有啞鹽酸贈(zèng)、硫已酸、袍硝酸貍、高忠氯酸史、氫霧氟酸頃、磷充酸；混酸域有王縮慧水、歪硝酸汪+硫蛋酸，型磷酸凈+硫測(cè)酸、猛鹽酸踐+過(guò)見(jiàn)氧化船氫等克；Na豆OH逝和K宇OH呀溶液梁用于阻溶解滋一些李兩性扯金屬傷（A些l,扯Zn票）及擔(dān)其合研金、炮氧化奮物和貝氫氧胖化物1、溶解量法（執(zhí)濕法兄分解冶）熔融怕法：是將膝試樣矛與酸液性或才堿性近固體栽熔劑期混合柱，在李高溫?fù)裣伦尲迤溥M(jìn)緩行復(fù)禾分解休反應(yīng)洪，使粱欲測(cè)痛組分波轉(zhuǎn)變只為可稈溶于崇水或惑酸的認(rèn)化合腥物。不溶鼓于水烘、酸隱和堿表的無(wú)銷(xiāo)機(jī)試瞇樣可叛采用恰這種橫方法參分解顧。但富因熔濱融時(shí)腹要加轉(zhuǎn)入大嗎量的設(shè)熔劑仔（試銹樣量惜的6厘-1醋2倍焰），猜因此臥會(huì)引生入熔洪劑本參身的期離子產(chǎn)和其儀中的透雜質(zhì)成，并盞且熔乓融時(shí)港坩堝律材料撿的腐嘗蝕也奸會(huì)引貿(mào)入雜計(jì)質(zhì)。螺因此乎如果閉試樣右的大凝部分茂可溶疑于酸概，可都用酸旱先溶術(shù)解，艱再將監(jiān)不溶溪部分筒用較巨少量默的熔偷劑熔多融，冊(cè)最后繩將溶插液合枕并。2燒熔融杜法熔劑試樣坩堝材料碳酸鈉硅酸鹽、粘土、高嶺土、碳酸鹽、磷酸鹽、氟化物等鉑氫氧化鈉硅酸鹽、粘土、耐火材料、黑鎢礦鐵、鎳、銀過(guò)氧化鈉幾乎所有礦石（鉬礦、鉻鐵礦、黑鎢礦、鋯英石等）鋯、鎳、墨銨鹽方鉛礦、黃鐵礦、硫化礦等瓷、TFE、鉑KHSO4與K2S2O7鈮、鉭酸鹽，F(xiàn)e、Ti、Al氧化物礦瓷、石英、鉑KHF2與NH4HF2鋯石、綠柱石、鈮鉭酸鹽鉑、銀偏硼酸鋰巖石，硅酸鹽，土壤，陶瓷，鋼渣等石墨，鉑熔劑勻分為酸性烏熔劑和堿性疤熔劑酸性江熔劑用于同分解虛堿性存試樣摸（K2S2O7，K夜HS行O4，銨粉鹽）堿性架熔劑用于重分解漲酸性千試樣頂（Na飯OH姥,核Na2CO3,N粱a2O2）又稱評(píng)為燒引結(jié)法凈，它絲式是在東低于殺熔點(diǎn)絨的溫學(xué)度下病，使試樣腦與熔狗劑發(fā)生饑反應(yīng)埋。半蜻熔法響溫度憶較低治，瓷柿坩堝金中進(jìn)塑行，點(diǎn)不需猛要貴你金屬病器皿臟。常虹用M靈gO槳或Z確nO擺與一迅定比盼例的蹈Na2CO3混合踏物作險(xiǎn)為熔展劑，醬用來(lái)隔分解潛鐵礦混及煤牛中的慶硫。惡其中雙Mg形O、額Zn房誠(chéng)O的產(chǎn)作用紹在于裁其熔膝點(diǎn)高賣(mài)，可滔以預(yù)讀防N郊a2CO3在灼翻燒時(shí)榨熔合精，而認(rèn)保持晌松散室狀態(tài)嗽，使陷礦石六氧化并得更偽快、捉更完要全，陡反應(yīng)贊產(chǎn)生棄的氣逆體容優(yōu)易逸翁出。碳酸姓鈉與蜜氯化纖銨也用莫于半轟熔融罪分解直的熔以劑。揀熔劑碰與試創(chuàng)樣混惠勻置貨于鐵帝(或動(dòng)者鎳們)趙坩堝悲內(nèi)，喇在7椒50潛-8媽00瓦℃左曠右半犧熔融遷。主極要用烘于硅波酸鹽叼中胳K+、N掩a+的測(cè)招定等。3幼半熔典法將試平樣置飄于馬岡弗爐持中加維熱燃擁燒(幕一般腎為4典00泉~7庸00?！?制分解衰，大漿氣中滲的氧凈起氧騾化劑扁的作尼用，戶燃燒減后留旦下無(wú)弓機(jī)殘耍余物牛。殘水余物域通常褲用少鴨量濃值鹽酸另或熱鍛的濃號(hào)硝酸辟浸取用，然跪后定務(wù)量轉(zhuǎn)打移到辯玻璃衰容器敬中。適于喪分解營(yíng)有機(jī)相物或猶生物工試樣融，以號(hào)便測(cè)未定其斷中的穩(wěn)金屬摩元素港、硫恥及鹵補(bǔ)素元?jiǎng)P素的牛含量姻。氧瓶藥燃燒戒法：是盞干式考灰化尸普遍射采用確的方茫法。溜用于毅測(cè)定灑有機(jī)哥化合滴物中躍的非琴金屬瓶和金儲(chǔ)屬元法素。燃燒著法：用格于測(cè)虛定有冰機(jī)化喪合物浮中的惰碳、旦氫元?dú)炈?。毀需要尋加入使適量喝金屬腹氧化穩(wěn)物催男化劑焰，鉑性舟中榮的有某機(jī)試飾樣在掠氧氣弊流中故充分簽燃燒頸，碳兩、氫壺定量歲轉(zhuǎn)化煎為C鄭O2、H2O，班分別刃由預(yù)浪先稱杯重的饒裝有響適當(dāng)牲吸收婆劑的奶吸收閱管吸戒收。4研干式原灰化瞇法低溫逃灰化丹法：羊干式嘗灰化扔的另瞎一種籮方式低溫蛋灰化得法：用射吉頻放游電來(lái)唯產(chǎn)生青活性直氧游映離基紀(jì)，這獄種游活離基滔的活且性很浸強(qiáng)，行能在拍低溫嚇下（桑低于巡壽10梨0℃白）分齒解有噴機(jī)物渡和生握物物乏質(zhì)。怖所需承溫度婆低，膏最大黃限度忽的減佩少揮系發(fā)損鄉(xiāng)豐失。干式西灰化徐法的篩優(yōu)點(diǎn)：不需需加入溜或只章加入哭少量敗試劑謝，這本樣避經(jīng)免了恥由外奮部引惱入的暮雜質(zhì)零，而順且方貌法簡(jiǎn)澆便缺點(diǎn)：少東數(shù)元罷素?fù)]西發(fā)或吳器皿獎(jiǎng)壁上叮粘附溜金屬腰而造笨成損蜻失將試槽樣與崗硝酸圣和硫橡酸混狡合物角一起凱置于技克氏從燒瓶趙內(nèi)，男一定扔溫度陶下煮歉解，責(zé)硝酸價(jià)能破撈壞大盛部分君有機(jī)忙物并賴被蒸帶發(fā)，幟最后床剩余聾硫酸斤，當(dāng)沖開(kāi)始拍冒出帆濃厚惑的S緩O3白煙潔時(shí)，敬在燒濤瓶?jī)?nèi)燭進(jìn)行獎(jiǎng)回流仔，直階至溶槍液變跡為透援明。用體悉積比庸為3蔑：1括：1土的硝戀酸、焰高氯祖酸和免硫酸霞的混遇合物效進(jìn)行暮消化聰，能抱收到眾更好逃的效山果，謹(jǐn)加入曾少量行鉬鹽屬作催煌化劑留，消邀化效慣果更蠻好。濕式握消化吃法的優(yōu)點(diǎn)是速幼度快派，缺點(diǎn)是因陶加入兼試劑霸而引呀入雜令質(zhì)，遭盡可嫌能使衰用高嶄純度里的試慢劑5皮濕式曠消化嘆法試樣革和適悠當(dāng)?shù)牧胰?伸熔)笨劑吸格收微矩波能陽(yáng)產(chǎn)生嘩熱量蠟加熱航試樣準(zhǔn)，微餃波產(chǎn)嗓生的敗交變糕磁場(chǎng)悔使介黎質(zhì)分懷子極蠻化，虎極化悉分子恐在高脈頻磁先場(chǎng)交紋替排莫列導(dǎo)受致分研子高否速振籮蕩，奧獲得衫高的別能量斑，由灣于這枝兩種第作用貝，試季樣表躬層不月斷被峰攪動(dòng)積破裂吉，迅鞏速溶印(熔宏)解撿。優(yōu)點(diǎn)（1尾）微墾波能童直接膊轉(zhuǎn)遞煎給溶酷液中至的各石分子渣，溶郊液整蘋(píng)體快識(shí)速升嬌溫，職加熱燥效率隱高（2漢）一址般采杠用密眉閉容疲器，持這樣報(bào)可以濕加熱遍到較糞高溫候度和撐較高幅壓力唉，使舉分解辮更有詞效，跑同時(shí)激也可洞減少竄溶劑留用量押和易窩揮發(fā)晴組分摸(A辟s,顯B,花Cr蒼,H宵g,悟Se吐,S萄b，川Sn誘等）苦的損糕失（3攪）可聲用于菊有機(jī)竄和生津物樣涉品的慢氧化卻分解睜，也撒可用潑于難擺熔無(wú)糖機(jī)材餅料的薄分解6扣微波竭（0刷.7掏5-定3.皮75杯nm石)輔陽(yáng)助消補(bǔ)解法分解蹄試樣委是為圾了后聰續(xù)的往測(cè)定至，為襖了使芝測(cè)定毀更簡(jiǎn)崗單、竄快速禽，試孩樣分如解最墊好結(jié)俘合干漠?dāng)_組瞞分的撐分離但，鋁合名金中呼Fe奏、M府n、劃Ni怖的測(cè)盾定，仙如用候Na掃OH驗(yàn)溶液邁溶解窗試樣欣，此威時(shí)F花e、右Mn簽、N驅(qū)i形贊成氫姿氧化及物沉品淀，桿然后