第八章-定量分析的一般步骤

1 第八章定量分析的一般步骤 第一节试样的采取和制备 一 取样的基本原则 取样是定量分析中的第一步 取样的基本原则 具有代表性 取样的基本步骤 1 收集粗样 原始试样 2 将每份粗样混合或粉碎 缩分 减少至适合分析所需的数量 3 制成符合分析用的试样 2 第八章定量分析的一般步骤 正确取样应满足以下要求 1 大批试样 总体 中所有组成部分都有同等的被采集的概率 2 根据给定的准确度 采取有次序的或随机的取样 使取样费用尽可能低 3 将几个取样单元的试样彻底混合后 再分成若干份 每份分析一次 3 第八章定量分析的一般步骤 随机抽取了10个样品 三种分析方案 测定十次 混合后取1 10分析一次 混合 各测一次 方案一 方案二 方案一 方案三所得结果的精密度相当 但后者的测定次数仅是前者的3 10 4 第八章定量分析的一般步骤 二 取样操作方法 1 组成比较均匀的物料气体 液体及某些固体气体 直接取样或浓缩取样 液体 在小容器中时 摇匀后取样 在大容器中时 上 中 下分别取样 混合 固体 随机取样 大气 湖海取样 分布不均匀 布点取样 5 第八章定量分析的一般步骤 2 组成很不均匀的物料 矿石 煤炭 土壤等 大小 硬度 组成均有较大差异 堆积时 大小分布不均 图中结点取样 大量个体包装 统计取样 平均试样采取量Q kg 与试样的均匀度 粒度 易破碎度有关 可按切乔特采样公式估算 Q K d2 d 试样中最大颗粒的直径 mm K 表征物料特性的缩分系数 均匀铁矿石 K 0 02 0 3 不均匀 K 0 5 2 0 煤碳 K 0 3 0 5 6 第八章定量分析的一般步骤 固体试样取样的一般程序 1 粗碎 筛分 4 6号 2 中碎 筛分 20号 缩分 缩分 缩分 1号 分析 2号 备查 3 细磨100 200号 分析试样100 300g 缩分 四分法 7 第八章定量分析的一般步骤 三 湿存水的处理 湿存水 试样表面及孔隙中吸附的空气中的水 受粒度大小和放置时间影响 干基 去除湿存水后试样的质量 试样中各组分的相对含量通常用干基表示 试样通常需要干燥至恒重 热稳定性样品 烘干易受热分解试样的干燥 真空干燥至恒重 8 第八章定量分析的一般步骤 第二节试样的分解 1 对分解方法的要求 1 分解完全 分解速度快 2 分离测定容易 3 不导致试样中待测组分损失或沾污 4 无污染或污染小 2 常用分解方法湿法 溶解法 用酸或碱溶液分解试样 干法 熔融法 用固体碱或酸性物质熔融分解 特殊分解方法 氧瓶法 钠解 微波溶解等 9 第八章定量分析的一般步骤 3 湿法分解中的溶剂选择原则 1 能溶于水的用水作溶剂 2 不溶于水的酸性物质采用碱性溶剂 碱性试样采用酸性溶剂 3 还原性试样采用氧化性溶剂 氧化性试样采用还原性溶剂 10 第八章定量分析的一般步骤 一 无机物的分解 1 溶解法 11 第八章定量分析的一般步骤 12 第八章定量分析的一般步骤 2 熔融法 熔剂与样品在高温下反应 1 酸熔法常用熔剂 焦硫酸盐 K2S2O7 硫酸氢钾 KHSO4 适用对象 难溶于酸的碱性或中性氧化物 矿石 刚玉 Al2O3 金红石 TiO2 等 TiO2 K2S2O7 Ti SO4 2 可溶性 2K2SO4a 在瓷坩埚中进行 b 冷却后用稀硫酸萃取 KHF2可用来分解稀土和钍的矿物 13 第八章定量分析的一般步骤 2 碱融法 常用熔剂 Na2CO3 K2CO3 NaOH KOH Na2O2等Na2CO3 K2CO3分解 硅酸盐 酸性炉渣等 NaOH KOH分解 硅酸盐 铝土矿 粘土等NaAlSi3O8 3Na2CO3 NaAlO2 3Na2SiO3 CO2BaSO4 Na2CO3 Ba2CO3 Ba2SO4混合熔剂 Na2CO3和K2CO3 1 1 可降低熔融温度注意选择合适的坩埚 14 第八章定量分析的一般步骤 3 半熔法 烧结法 将试样和熔剂在低于熔点的温度下进行反应 避免侵蚀器皿 时间长用CaCO3 NH4Cl可分解硅酸盐 可水测定其中的K Na 例分解甲长石 KAlSi3O8 6Ca2CO3 NH4Cl 6CaSiO3 Al2O3 2KCl 6CO2 2NH3 H2O烧结温度750 800 粉末产物 可水浸后测K 15 第八章定量分析的一般步骤 二 有机物的分解 1 溶解法 1 相似相溶 原则 2 酚 有机酸溶于乙二胺 丁胺等碱性溶剂 3 有机碱 生物碱易溶于甲酸 乙酸等酸性溶剂 4 高聚物 表14 2 16 第八章定量分析的一般步骤 2 分解法 分解后 进行无机元素测定 湿法和干法 1 湿法 17 第八章定量分析的一般步骤 2 干法 氧瓶燃烧法 有机物中卤素 硫 磷 硼等元素测定及部分金属Hg Zn Mg Co Ni测定定温灰化法 在坩埚中加热 500 550 分解 灰化常用于有机物和生物试样中的无机元素锑 铬 铁 钼 锶 锌等 低温灰化 高频电激发的氧气通过试样 150 灰化 18 第八章定量分析的一般步骤 第三节测定方法的选择 需要综合考虑各种指标 选择合理的分析方法 理想的分析方法 灵敏度高 检出限低 准确度高 操作简便 选择测定方法应考虑的问题 1 测定的具体要求目的 要求 准确度 精密度 试样性质等2 待测组分的测量范围常量 微量 痕量 超痕量 分子水平 19 第八章定量分析的一般步骤 3 待测组分的性质 存在形式 稳定性 毒性等4 共存组分的影响干扰大小 掩蔽 分离等5 实验室条件试剂 仪器精度 去离子水规格 实验室环境6 文献资料利用标准方法 研究方法 方法评价指标 20 第八章定量分析的一般步骤 测定方法的选择 物质 物质的性质组分的含量干扰情况 分析方法 准确度灵敏度选择性适用范围 成本 时间人力设备消耗品 分析方法 用户对分析结果的要求和对分析费用的承受度 用户 21 第八章定量分析的一般步骤 化学分析法chemicalanalysis 以物质的化学反应为基础建立起来的分析方法 重量分析法gravimetry容量分析法 滴定分析法 volumetry titrimetry 22 第八章定量分析的一般步骤 化学分析法 可溶性钡盐中钡含量的测定 重量法 BaSO4 铁矿中铁含量的测定 滴定分析法 23 第八章定量分析的一般步骤 仪器分析法instrumentalanalysis 依据物质的物理性质及物理化学性质建立起来的分析方法 通常使用特殊的仪器 光学分析法spectralanalysis电化学分析法electroanalysis色谱分离分析法chromatography等等 24 第八章定量分析的一般步骤 化学分析与仪器分析方法比较 25 第八章定量分析的一般步骤 例 石灰石中钙的测定常量成分 1 采用化学分析法 滴定分析法 石灰石中微量铁的测定微量成分 1 可采用分光光度法 26 第八章定量分析的一般步骤 第四节分析结果准确度的保证和评价 要保证分析结果的准确度 一是要采取系列减小误差的措施 对整个分析过程进行质量控制 二是要采用有效方法对分析结果进行评价 及时发现分析过程中的问题 确保分析结果的准确性 分析结