分析化学第二章分析试样的采取和预处理ppt课件

.,1,分析化学,湛江师范学院化学科学与技术学院杜建中,.,2,第二章分析试样的采取和预处理,第一节分析试样的采取和制备,一、采取试样的基本原则二、固体试样的采取三、液体试样的采取和保存四、气体试样的采取,.,3,一、采取试样的基本原则1.基本步骤收集粗样(原始试样)；将每份粗样混合或粉碎、缩分，减少至适合分析所需的数量；制成符合分析用的试样。,.,4,2.基本原则采样前对现场进行勘察并收集有关资料，了解采样对象及其周边环境等。采取的试样必须具有代表性，（试样的组成必须能够代表物料的平均组成）。根据试样的性质及分析测定的要求确定采样量。采用合理的方式保存试样。,.,5,二、固体试样的采取（一）矿石试样1.采样点的布设根据物料的堆放情况和质量的多少，从不同部位和深度合理选择取样点。,汽车车厢,火车车厢（30吨）,.,6,2.固体试样湿存水的除去将试样在100105烘干，受热易分解的试样可采取风干或真空干燥等方法处理。干燥时间根据试样的性质决定。,火车车厢（30吨）,矿石堆（30100吨）,每份取样量为8002000g。,.,7,3.固体试样的制备采集的试样需经过破碎、过筛、混匀和缩分，为保证试样的代表性，应使采集的试样全部通过标准筛，不得将粗颗粒试样随意弃去。通过四分法进行缩分。每次缩分按下式进行m=Kda或m=Kd2m为缩分出试样的最小质量（kg），d为试样中最大颗粒的直径（mm），a和K为经验常数。地质部门规定a值为2。,.,8,（二）土壤试样样品特点：土壤组成具有不均匀性，影响因素复杂。1.采样点的布设：根据地形地貌及采样地块面积决定，地形地貌复杂、面积大多布点。2.采样时间：秋冬季至早春采样较好；了解土壤污染情况可随时采样。3.采样深度：根系较浅，可采集020cm深的土壤，根系分布较深采集060cm深的土壤。,.,9,4.采样量：一般要求1kg左右。5.保存：测定不稳定组分需要新鲜土壤，测定其他组分需将土壤风干。土壤组分应保存在玻璃及聚乙烯塑料容器中，避免日光、潮湿、高温及酸碱气体的影响。(三)粉状或松散物料试样盐类、化肥、农药等组成较均匀的试样，用适当的取样器，在不同部位采取少量试样混合后作为分析试样。,.,10,(二)金属或金属制品片状或丝状试样：剪取一部分用于测定；铸铁或钢锭：先将表面清理，用钢钻在不同位置、不同深度钻取碎屑混合均匀，作为分析试样。白口铁、硅钢等极硬试样：用钢锤砸碎后，在钢钵内捣碎，取一部分作分析试样。,.,11,三、液体试样的采取和保存1.采样点的设置装在大容器中液体，分别从上、中、下分别采集试样进行分析，可知相应部位的物料组成；也可将其混合均匀后进行分析，可知物料的平均组成。装在小容器中液体，随机选取若干子样混合均匀作为分析试样。其他江河、湖海、水库等取样方法见p1415。,.,12,2.采样设备,.,13,.,14,.,15,3.水样的保存目的：减缓水样的生物化学作用；减少组分的挥发损失；减缓被测组分的水解及氧化还原作用；避免沉淀或结晶析出导致的组分变化。（1）贮存水样的容器测定金属和无机物的水样聚乙烯容器；测定有机物和生物组分的水样玻璃容器；特殊测定项目的水样石英或聚四氟乙烯容器;见光后可能发生反应的水样棕色容器。,.,16,2.水样贮存的时间清洁的水样存放时间72小时轻度污染的水样存放时间48小时严重污染的水样存放时间12小时3.水样的保存方法措施：控制pH值、加入化学试剂、控制温度（冷藏或冷冻）。目的：抑制微生物活动，减少物理挥发和化学反应速率，防止金属离子水解、沉淀、被吸附等。,.,17,四、气体试样的采取1.采样点的分布原则（1）采样点应在监测区具有不同污染物浓度的地方。（2）入口、工业、交通密集地区多布点，反之少布点。（3）采样点选择在开阔地带，并注意风向。（4）研究大气污染对人体的影响，采样口高度一般离地1.5m左右。,.,18,2.采样方法（1）直接采样法：气体中待测物浓度较高，或所有检测方法灵敏度较高，用少量气体样品就可以满足测定要求。采样时间较短（2）浓缩采样法：气体中待测物浓度较低，或所有检测方法灵敏度不高，需对待测物进行富集。（溶液吸收法、固体阻留法、低温冷凝法见p16）采样时间较长,.,19,第二章分析试样的采取和预处理,第二节分析试样的预处理,一、无机试样的预处理二、有机试样的预处理三、生物试样的预处理,.,20,一、无机试样的分解(一)溶解法1.水溶法用于可溶性的无机盐的溶解。2.酸溶法盐酸用于溶解除银、铅等少数金属外的其它金属；硝酸浓硝酸可溶解除铁、铝等被钝化的其它金属；王水几乎可溶解所有的试样；,.,21,硫酸热的浓硫酸具有强氧化性和脱水性，可用于分解铁、钴、镍等金属和有机试样；高氯酸浓的高氯酸可迅速溶解钢和各种铝合金；磷酸磷酸根具有很强的络合能力，可溶解很多其它酸不溶的矿石；氢氟酸F-具有强的络合能力，常与硫酸、硝酸等混合使用，分解硅、钨、铌等试样。,.,22,3.碱溶法利用NaOH、KOH溶解两性金属及其合金、氧化物、氢氧化物。(二)熔融法利用试样与固体熔剂混合，高温加热，试样与熔剂发生复分解反应，试样的全部组分转化为易溶于水或酸的化合物。1.酸熔法用于碱性试样的分解，常用的熔剂有焦硫酸钾、硫酸氢钾。,.,23,2.碱熔法用于酸性试样的分解。Na2CO3和K2CO3混合物(11)适用于分解铝含量高的硅酸盐。Na2CO3和S用于分解含砷、锑、锡的矿石。Na2O2可分解许多难溶性物质。NaOH和KOH分解铝土矿、硅酸盐等。,.,24,(三)烧结法又称半熔法，将试样与熔剂混合，小心加热至熔结。此温度低于熔点，让试样与固体溶剂发生反应。【注意】溶解法分解试样较简单、快速，得到试液较纯净。熔融法分解试样不仅麻烦，而且易引入杂质。,.,25,二、有机试样的分解(一)干式灰化法将试样置于马弗炉中加高温，在氧气作用下使之分解，加少量酸浸取燃烧后的无机残余物。1.氧瓶燃烧法在充满氧气的密闭瓶内，用电火花引燃有机物，瓶内可盛适当的吸收剂以吸收燃烧产物。然后用适当方法测定。,.,26,2.定温灰化法将试样置于坩埚内，在空气中加热炭化，然后至于马弗炉内，在一定温度范围使其灰化。残渣用合适溶剂溶解后，用合适方法进行测定。,.,27,3.低温灰化法利用射频放电来产生活性氧游离基，能在低温下破坏有机物质。该方法可最大限度减少挥发损失。【优点】方法简单、避免由外界引入杂质。【缺点】少数元素挥发或器壁粘附元素造成损失。,.,28,(二)湿式消化法用硫酸和硝酸的混合物与试样一起置于克氏烧瓶内，在一定温度下进行煮沸，硝酸能破环大部分有机物，煮沸时硝酸逐渐分解挥发，最后剩余硫酸，继续加热使产生SO3白烟在烧瓶种回流，直到溶液变成透明为止。,.,29,【注意】用311的硝酸、高氯酸和硫酸的混合溶液进行消化效果更好。但高氯酸的使用需格外小心。【优点】分解速度快。【缺点】易引入杂质。,.,30,三、生物试样的预处理（一）生物组织细胞的破碎方法1.机械法通过机械运动产生的剪切力的作用使组织细胞破碎。（1）组织捣碎法原理：利用捣碎机高速旋转将细胞组织捣碎。适用范围：动物的内脏、植物的叶芽组织细胞的破碎，也可用于微生物、细菌细胞的破碎。较剧烈的破碎细胞的方法。,.,31,（2）研磨法原理：利用研磨时产生的力使组织细胞破碎。适用范围：实验室使用，常用于微生物、植物组织细胞的破碎。必要时可加入石英砂、氧化铝等助磨剂。2.物理法（1）反复冻融法（2）急热骤冷法（3）超声波破碎法：借助超声波的振动力破碎细胞。,.,32,3.化学破碎法原理：通过化学试剂对细胞膜的作用，使细胞破碎。为防止蛋白质变性失活低温下进行。4.酶解破碎法原理：利用酶的作用将细胞壁分解，使细胞内含物释放出来。,.,33,（1）无机盐沉淀蛋白质可逆（蛋白质保留活性）。（2）有机溶剂沉淀蛋白质不可逆（失活）。沉淀后的溶液置于离心管中，通过高速离心后，取上清液用于分析。,方法,有机溶剂：甲醇、乙醇、乙腈、丙酮等,无机盐：氯化铵、硫酸铵,（二）蛋白质的除去,高氯酸,.,34,(四)生物大分子的提取1.水溶液提取特点：绝大多数蛋白质和酶在低浓度盐溶液中有较大的溶解度。盐的浓度增大到一定时，蛋白质的溶解度又逐渐减小，直至有沉淀析出。盐溶：在盐溶液中，蛋白质的溶解度较纯水中溶解度大大增加的现象。盐析：由于