分析化学第五版第02章

1、第第2章章 分析试样的采集与制备分析试样的采集与制备2.1 试样的采集试样的采集2.2 试样的制备试样的制备2.3 试样的分解试样的分解2.1 分析试样的采集分析试样的采集分析试样的采集分析试样的采集: 指从大批物料中采取少量样本作指从大批物料中采取少量样本作为原始试样，所采试样应具有高为原始试样，所采试样应具有高度的度的代表性代表性，采取的试样的组成，采取的试样的组成能代表全部物料的平均组成。能代表全部物料的平均组成。 2022-4-2131. 采样采样：从待测的原始物料中获得分析试样的过程叫采样，从待测的原始物料中获得分析试样的过程叫采样，其目的就是取得能代表原始物料平均组成的分析试样。其

2、目的就是取得能代表原始物料平均组成的分析试样。2. 采样单元采样单元：具有界限的一定数量物料。具有界限的一定数量物料。3.份样（子样、小样）：份样（子样、小样）：用采样器从一个采样单元一次取得用采样器从一个采样单元一次取得一定量的物料。一定量的物料。4. 原始平均试样（送检样）：原始平均试样（送检样）：将采取的全部份样混合均匀。将采取的全部份样混合均匀。5.分析化验单位（基本批量）：分析化验单位（基本批量）：应采取一个原始平均试样的应采取一个原始平均试样的物料总量物料总量。 6.分析试样分析试样：送往化验室用于分析测试的样品：送往化验室用于分析测试的样品基本术语基本术语2022-4-2147.

3、备考样品（保存样品）备考样品（保存样品）：与实验室样品同时同样制备的样与实验室样品同时同样制备的样品（品（争议时再用争议时再用）。）。8.部位样品部位样品：从物料的特定部分或物料流的特定部位和时间从物料的特定部分或物料流的特定部位和时间取得一定数量或大小的样品。取得一定数量或大小的样品。9. 表面样品表面样品：在物料表面取得的样品。在物料表面取得的样品。April 21, 2022采样方法采样方法 采样对象不同，采样方法也不相同：采样对象不同，采样方法也不相同： 1 1、固态物料样品的采集、固态物料样品的采集 2 2、液态物料样品的采集、液态物料样品的采集 3 3、气态物料样品的采集、气态物料

4、样品的采集试样多样化，不均匀试样应选取不同部位进行采试样多样化，不均匀试样应选取不同部位进行采样，以保证所采试样的代表性。样，以保证所采试样的代表性。1 固体试样固体试样2022-4-217（一）采样工具（一）采样工具1. 采样铲（手铲）：适用物料堆的采取，见图采样铲（手铲）：适用物料堆的采取，见图1-1。2. 采样探子：末端开口，用于粉末、小颗粒、小晶体样品采采样探子：末端开口，用于粉末、小颗粒、小晶体样品采取，见图取，见图1-2。 3. 采样钻：坚固样品的采样。采样钻：坚固样品的采样。4.4.气动采样探气动采样探子子用于粉末、小颗粒、松散样品采样。用于粉末、小颗粒、松散样品采样。图图1-3

5、 2022-4-218April 21, 2022土壤样品土壤样品: 采集深度采集深度0-15cm的地表为试样，按的地表为试样，按3点式点式(水田出水田出口，入口和中心点口，入口和中心点)或或5点式点式(两条对角线交叉点和对两条对角线交叉点和对角线的其它角线的其它4个等分点个等分点)取样。每点采取样。每点采1-2kg，经压碎、，经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分等步骤，取粒径小于风干、粉碎、过筛、缩分等步骤，取粒径小于0.5 m mm的样品作分析试样。的样品作分析试样。April 21, 2022取样钻取样钻 自袋、罐、桶自袋、罐、桶中采集粉末装中采集粉末装物料样品时，物料样品时，通常采用取样通常

6、采用取样钻。取样钻为钻。取样钻为钻身钻身750mm，外径外径18mm，槽口宽槽口宽12mm，下端下端30 角锥角锥的不锈钢管或的不锈钢管或铜管铜管 取样时，将取取样时，将取样钻由袋（罐、样钻由袋（罐、桶）口的一角桶）口的一角沿对角线插入沿对角线插入袋（罐、桶）袋（罐、桶）内的内的1/33/4处，处，旋转旋转180 后抽后抽出，刮出钻槽出，刮出钻槽中物料作为一中物料作为一个子样。个子样。 April 21, 2022 物料流中采样物料流中采样（传送带）（传送带）采用舌形铲，一次横断面采取一个子样。采样应按照左采用舌形铲，一次横断面采取一个子样。采样应按照左、中、右进行布点，然后采集。在横截皮带运

7、输机采样、中、右进行布点，然后采集。在横截皮带运输机采样时，采样器必须紧贴皮带，而不能悬空铲取物料。时，采样器必须紧贴皮带，而不能悬空铲取物料。运输工具中的物料运输工具中的物料（汽车、火车）（汽车、火车） 当车皮容量为当车皮容量为30t以下时，沿斜线方向，采用三点采以下时，沿斜线方向，采用三点采样；当车皮容量为样；当车皮容量为30t 50t时，采用四点采样；当车皮容时，采用四点采样；当车皮容量为量为50t以上时，采用五点采样。以上时，采用五点采样。April 21, 2022 物料堆中采样物料堆中采样 其方法是：在料堆的周围，从地面起每隔其方法是：在料堆的周围，从地面起每隔0.5m左右，用铁铲

8、划一横线，左右，用铁铲划一横线，然后每隔然后每隔12m划一竖线，间隔选取横竖线的交叉点作为取样点，如图所示。划一竖线，间隔选取横竖线的交叉点作为取样点，如图所示。在取样点取样时，用铁铲将表面刮去在取样点取样时，用铁铲将表面刮去0.1m，深入，深入0.3m挖取一个子样的物料挖取一个子样的物料量，最后合并所采集的子样。量，最后合并所采集的子样。 12mh=0.3m0.5m整批物料中组分平均含量区间为整批物料中组分平均含量区间为: m m: 整批物料中组分平均含量，整批物料中组分平均含量， : 为试样中组分平均含量，为试样中组分平均含量， t: 与采样单元数和置信度有关的统计量，与采样单元数和置信度

9、有关的统计量， s s: 各个试样单元含量标准偏差的估计值，各个试样单元含量标准偏差的估计值，n: 采样单元数采样单元数tXnsm2tnEsEXm采样单元数采样单元数若测量误差很小若测量误差很小, 分析结果的误差主要是由采样引起的分析结果的误差主要是由采样引起的其中：其中：采样公式采样公式: X代表性高代表性高, 采样单元多采样单元多;准确度高准确度高,采样数目多采样数目多;物料不均匀物料不均匀,采样单元多采样单元多2tnEs采样单元数计算方法采样单元数计算方法(迭代法迭代法):P25例例1April 21, 2022采样量采样量 不均匀的物料，试样的采集量，经验公式：不均匀的物料，试样的采集

10、量，经验公式：Q Kda 式中式中 d 最大颗粒的直径，最大颗粒的直径，mm Q 最少试样质量，最少试样质量，kg K、a 经验常数，由实验室求得经验常数，由实验室求得 一般一般K值在值在0.05 1之间，样品越不均匀，之间，样品越不均匀，K值越大，物值越大，物料均匀料均匀0.1 0.3， 物料不太均匀物料不太均匀0.4 0.6， 物料极不均匀物料极不均匀0.7 1.0；a=1.5 2.7，理查，理查-切乔特等人把其规定为切乔特等人把其规定为2例如：采集某矿石样品时，若此矿石的最大颗粒直径为例如：采集某矿石样品时，若此矿石的最大颗粒直径为20 mm，K值为值为0.06，问应采取实验室样品的最小

11、质量？，问应采取实验室样品的最小质量？Q 0.06 (20 )2 24 kg如果将上述矿石最大颗粒破碎至如果将上述矿石最大颗粒破碎至4 mmQ 0.06 (4 )2 0.96 kg 1kg结论：样品的颗粒越大，称样量越大结论：样品的颗粒越大，称样量越大aKd根据：Q2 液体试样液体试样 液体试样一般比较均匀，取样单元可以较少液体试样一般比较均匀，取样单元可以较少 当物料的量较大时，应从不同的位置和深度分别采样，混合当物料的量较大时，应从不同的位置和深度分别采样，混合均匀后作为分析试样，以保证代表性均匀后作为分析试样，以保证代表性 液体试样的化学组成容易发生变化，应立即对其进行测试液体试样的化学

12、组成容易发生变化，应立即对其进行测试April 21, 2022April 21, 20223 3种采样方法种采样方法 Hg10060 mm瓶内压降至抽空容器采样法，负压太高抽气泵减压法负压不太高负压状态气体采样装置连接直接把分析仪器和采样或者橡皮气囊为采样容器，正压状态气体采样压）流水抽气法采样（低负采样管采样瓶封闭液采样法常压状态气体采样3 气体试样气体试样April 21, 202212345橡皮管旋塞弹簧夹封闭液瓶气样瓶采样瓶装置图采样瓶采样的步骤采样瓶采样的步骤空气排尽。瓶封闭液进入提高瓶打开弹簧夹首先瓶中注满封闭液1125完成采样工作夹紧弹簧至需要量关旋塞气体进入瓶降低瓶与采样管连

13、接和橡皮管然后经旋塞541234 抽气泵减压法采样抽气泵减压法采样（适用于低气压或负压不太高的负压状态气体（适用于低气压或负压不太高的负压状态气体） 12345气样管旋塞旋塞流水真空泵橡皮管橡皮管流水抽气法采样装置图6April 21, 2022与自来水龙头连接经橡皮管将真空泵与采样管连接和橡皮管首先将气样管5461完成采样工作、关闭自来水龙头及旋塞经过一定时间气体抽入气样管将使流水真空泵产生负压、旋塞然后开启自来水龙头和32 32制备的过程包括：破碎破碎粗碎：粗碎：4-6号筛号筛中碎：中碎：20号筛号筛细碎：分散至细碎：分散至0.15mm左右左右粉碎：分散至粉碎：分散至0.074mm以下以下

14、 过筛过筛混匀混匀 缩分缩分 破碎破碎 2.2 试样的制备试样的制备April 21, 2022注：筛分粒度就是颗粒可以通过筛网的筛孔尺寸，以注：筛分粒度就是颗粒可以通过筛网的筛孔尺寸，以1 1英寸（英寸（25.4mm25.4mm）宽度的筛网内的筛孔数表示，称为）宽度的筛网内的筛孔数表示，称为“目目”。例例: :如果如果1 1英寸宽度内有英寸宽度内有100100个孔，就是个孔，就是100100目筛。目筛。过过 筛筛混混 匀匀混匀的方法有人工混匀和机械混匀两种1)人工混匀2)机械混匀 将原始平均试样或经破碎后的物料置于木质或金属材质、混凝土质的板上，以堆锥法进行混匀。 另外，经缩分、过筛后的小量

15、试样，也可采用一张四方的油光纸或塑料、橡胶布等，反复对角线掀角，使试样翻动数次，将试样混合均匀。April 21, 2022缩分缩分 缩分是在不改变物料的平均组成的情况下，缩分是在不改变物料的平均组成的情况下，逐步缩小试样量的过程。逐步缩小试样量的过程。 常用的有常用的有锥形四分法锥形四分法、正方形挖取法正方形挖取法和和分样器分样器缩分法缩分法。1. 锥形四分法锥形四分法 四分法示意图四分法示意图 2正方形挖取法正方形挖取法 3分样器缩分法分样器缩分法 分析试样分析试样 正样：供分析用正样：供分析用 副样：保存备用副样：保存备用 试样名称：试样名称： 采集地点：采集地点： 采集时间：采集时间：

16、 采集人：采集人： 制样时间：制样时间： 制样人：制样人： 制成试样量：制成试样量： 过筛号：过筛号： 试样标签 将最后得到的试样将最后得到的试样装入广口磨砂试瓶中装入广口磨砂试瓶中贮存备用，同时立即贮存备用，同时立即贴上贴上标签标签，标明该物，标明该物料试样的料试样的基本信息。基本信息。采集平均试样时的最小质量采集平均试样时的最小质量筛号筛号/目目筛孔直筛孔直径径/mm最小质量最小质量/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.

17、0690.140.210.350.69400.420.0180.0350.0530.0880.176600.250.0060.0130.0190.0310.063800.1770.0030.0060.0090.0160.031试样加工流程试样加工流程例：有一送样单位送来样品例：有一送样单位送来样品16 kg，给定的，给定的k值为值为0.2，最大颗粒直径为最大颗粒直径为0.8cm，试拟定样品加工方案。，试拟定样品加工方案。确定样品加工工序确定样品加工工序 Q/kd2=16/（0.282）=1.251.254mm，所以，破碎从粗，所以，破碎从粗碎开始，碎至碎开始，碎至d4mm，2lg()-lg()lg2lg16lg0.2 42.32lg2nQQn 缩分次数 为：采样缩分