经济学定量分析概论zk学习教案

1、会计学1经济学定量分析经济学定量分析(dnglingfnx)概论概论zk第一页，共42页。定量分析(dnglingfnx)过程： 1.试样的采集和制备 2.试样的分解 3.干扰组分的消除 采用选择性高的测定方法 掩蔽 分离 4.测定 5.数据处理及分析结果的表示第1页/共41页第二页，共42页。11 分析试样的采集(cij)和制备一一. .试样的采集试样的采集(cij)(cij) 1. 1. 组成均匀程度高的试样组成均匀程度高的试样 （如（如: :液体，气体，粉状物液体，气体，粉状物料）料） 采集采集(cij)(cij)方法：不必制备，直接采用测定方法：不必制备，直接采用测定 2. 2. 组成

2、不均匀的固体试样组成不均匀的固体试样 （如：矿石，煤炭）（如：矿石，煤炭） (1) (1) 原始试样的采集原始试样的采集(cij)(cij)： 采集采集(cij)(cij)方法：应根据试样堆放情况，颗粒方法：应根据试样堆放情况，颗粒大小大小 从不同的部位和深处选取多个取样点从不同的部位和深处选取多个取样点 第2页/共41页第三页，共42页。采样量的决定因素: 物料越不均匀(jnyn), 采样量越多 对采样的准确度的要求越高, 采样量应越多 颗粒越大、比重越大, 采样量越多 经验公式: Qkd2 Q: 采集试样的最低质量(Kg) d: 试样中最大颗粒的直径(mm) k: 经验常数 0.051Kg

3、mm-2第3页/共41页第四页，共42页。例1: 采集赤铁矿试样(sh yn), 若试样(sh yn)最大直径为 20mm, k=0.06 则 Q0.06202=24 kg第4页/共41页第五页，共42页。二二. . 分析试样分析试样(sh yn)(sh yn)的制备：的制备： 过筛(u shi)混匀缩分破碎(p su)第5页/共41页第六页，共42页。例2. 在例1中采集到的原始试样为24kg,经破碎后 要求全部(qunb)通过10号筛孔(d为2mm),问最后应保 留分析试样多少kg? 可连续缩分几次?解: Q0.0622=0.24 kg则 24(1/2)6=0.375 kg 即 允许连续(

4、linx)缩分6次(缩分7次则只有0.19kg了)第6页/共41页第七页，共42页。1-2 试样(sh yn)的分解一一. .无机试样的分解无机试样的分解 1. 1. 溶解溶解 (1) (1) 水溶水溶: : 可溶性盐类可溶性盐类, , 硝酸盐、硝酸盐、 醋酸盐醋酸盐 、铵盐、铵盐等等 (2) (2) 酸溶酸溶: : 利用酸的酸性、氧化还原性和络合性能利用酸的酸性、氧化还原性和络合性能等等 溶剂溶剂(rngj): HCl , HNO3 , H2SO4 , (rngj): HCl , HNO3 , H2SO4 , H3PO4 , HClO4 , HF , H3PO4 , HClO4 , HF ,

5、 混合酸混合酸: : 王水王水,H2SO4+ HF, H2SO4+ H3PO4 , ,H2SO4+ HF, H2SO4+ H3PO4 , H2SO4+ HClO4 H2SO4+ HClO4 (3) (3) 碱溶碱溶: : 溶解酸性氧化物及两性金属溶解酸性氧化物及两性金属 溶剂溶剂(rngj): NaOH, KOH(rngj): NaOH, KOH 2. 2. 熔融熔融 (1) (1) 酸熔法酸熔法 (2) (2) 碱熔法碱熔法 3. 3. 烧结法烧结法 ( (半熔法半熔法) )第7页/共41页第八页，共42页。二.有机试样的分解（一）溶解(rngji)法 相似相溶原则（二）分解法 1. 干式灰

6、化法 (1) 氧瓶燃烧法 (2) 低温灰化法 2. 湿式消化法第8页/共41页第九页，共42页。1-3 定量分析中常用的分离(fnl)和富集方法(p340)%100oTTTQQR原来含量分离后测定所得含量回收率 组分(zfn)含量 回收率 1% 近100% 痕量组分(zfn) 90-110% 第9页/共41页第十页，共42页。第10页/共41页第十一页，共42页。a.NaOH法 强碱(qin jin) NaOH pH12 使两性金属离子与非两性金属离子分离 二.沉淀(chndin)分离法(一) 无机沉淀(chndin)剂沉淀(chndin)分离法 1. 沉淀(chndin)为氢氧化物b.氨水法

7、 NH3-NH4Cl pH 89 使能形成氨络合离子的金属离子与形成氢氧化物沉淀(chndin)的金属离子分离控制pH值的方法第11页/共41页第十二页，共42页。(二)有机沉淀剂沉淀分离法 有机沉淀剂优点： 选择性好； 灵敏度高； 吸附无机(wj)杂质少； 沉淀类型：螯合物、离子缔合物及三元配合物第12页/共41页第十三页，共42页。 d.ZnO悬浊液 pHpH 6 6 ZnO + H2O Zn(OH)2 Zn2+ + 2OH-LmolZnKOHsp/101 . 11 . 0102 . 18172c.有机(yuj)碱法 如：六次甲基四胺及其盐酸盐 pH 56 吡啶及其盐酸盐第13页/共41页

8、第十四页，共42页。以HCl调节(tioji)酸度； H2S的代用品硫代乙酰胺 TAA223215721222102 . 9101 . 7103 . 11 . 0HHKKHSHSaa2.沉淀(chndin)为硫化物（1）硫酸盐沉淀(chndin)（2）卤化物沉淀(chndin)（3）磷酸盐沉淀(chndin)3.其它无机物沉淀第14页/共41页第十五页，共42页。（三）共沉淀分离(fnl)和富集1.无机共沉淀剂 机理(j l)：表面吸附或生成混晶要求： 欲富集的痕量(hn lin)组分回收率高； 共沉淀剂不干扰待富集组分的测定；2. 有机共沉淀剂 优点： 表面吸附作用小，选择性高，分离效果好；

9、 经灼烧后易于除去； 体积大，有利于痕量组分的除去；第15页/共41页第十六页，共42页。 利用形成固溶体进行共沉淀； 如：分离痕量Zn2+ ,在酸性溶液中加入(jir)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 （载体） 大量 利用胶体的凝聚作用进行共沉淀； 如：分离(fnl)痕量钨，在酸性条件下加入辛可宁，促进钨 酸胶体凝聚。作用作用(zuyng)机理：机理：第16页/共41页第十七页，共42页。三、溶剂萃取分离法三、溶剂萃取分离法 基于不同物质在不同溶剂中分配

10、系数不同的客观规律而建立起来的方法萃取分离法特点：（1）既可用于常量元素的分离，又适用于微量元素的分 离与富集；方法简单、快速、适用范围广；（2）可直接进行萃取比色法测定；（3）缺点：手工操作，工作量大，有机(yuj)萃取剂常常易挥 发、易燃且有毒。第17页/共41页第十八页，共42页。亲水性(shuxng)：易溶于水，难溶于有机溶剂。无机盐、易与 水形成氢键的化合物。疏水性(shuxng)：易溶于有机溶剂，难溶于水。多为共价键， 极性小，电负性小，不易形成氢键的有机物。（一）萃取(cuq)分离法的基本原理1.萃取(cuq)过程的本质：将物质由亲水性转化为疏水性的过程第18页/共41页第十九页

11、，共42页。在一定温度下，物质A在水相和有机相分配(fnpi)达到平衡后，其在两相中的活度比为常数。 A水 A 有水有AAAaaPAAADPaaAAK水有水有KD:分配系数，与溶质及溶剂的特性以及温度等因素(yn s)有关。 分配定律使用注意事项：（1）溶质浓度低。 KD PA（2）溶质在两相中的存在形式应相同。2.分配(fnpi)定律：第19页/共41页第二十页，共42页。3.分配(fnpi)比 D wnwwonooAwAoAAAAAACCD2121WWOWIOIIIIICCD322222只有(zhyu)当I2浓度很小（ 0.2g/L)时， KD D例：第20页/共41页第二十一页，共42页

12、。)()(wBHwHB水相：Ka/1HKKBHBHBDaDwwo分配比D是随萃取条件而变化的，若采取适宜的萃取条件，可增大(zn d)分配比D值，提高萃取效率。例：第21页/共41页第二十二页，共42页。%100%在两相中的总量在有机相中的总量物质AAE%100%100owwwooooVVDDVCVCVC%1001DDE4.萃取(cuq)率一次萃取(cuq)：111110001cDcDVVVccoww一次萃取后水相中一次萃取后水相中(xin zhn)A(xin zhn)A的浓度：的浓度：二次萃取二次萃取后水相中A的浓度： 1211111102012cDcDcc三次萃取三次萃取后水相中A的浓度：

13、 13311111103023cDcDcc当 D=10当 Vo=Vw第22页/共41页第二十三页，共42页。%100)(1%10000nwownVDVVmmmE 当 D=1, Vo=Vw E=50% 若要求(yoqi) E90% 则 D9 E99.9% D1000 若 Vo=10Vw , D=10一次萃取后水相中一次萃取后水相中(xin zhn)A(xin zhn)A的浓度：的浓度：1011101101010001ccDVVVccoww 多次萃取多次萃取(cuq)(cuq)后后第23页/共41页第二十四页，共42页。螯合物萃取体系(tx)的萃取条件：（1）螯合剂的选择：使螯合物的稳定(wndn

14、g)常数大； 螯合剂疏水性基团多，增大KD.（2）溶液酸度：pH高有利于萃取。但应注意(zh y)2点： 控制酸度防止干扰离子的干扰； 控制酸度防止金属离子水解；（3）萃取溶剂的选择：与螯合物结构相似；与水的比 重差别大；毒性小，低挥发性。( (二二) )重要的萃取体系及萃取条件重要的萃取体系及萃取条件 )()()()(wononwnHMRnHRM1 1、螯合物螯合物萃取体系萃取体系萃取剂第24页/共41页第二十五页，共42页。2 2、离子缔合物萃取、离子缔合物萃取(cuq)(cuq)体系体系 离子(lz)缔合物类型： 金属阳离子(lz)的离子(lz)缔合物； 金属络阴离子(lz)或无机酸根的

15、离子(lz)缔合物；3 3、三元、三元(sn yun)(sn yun)配合物萃取体系配合物萃取体系4、无机共价化合物萃取体系一些简单共价化合物 例：I2,Cl2,Br2,OsO4,AsI3第25页/共41页第二十六页，共42页。四、离子交换四、离子交换(l z jio hun)(l z jio hun)分离法分离法（一）概述(i sh)1、方法(fngf)特点分离效率高，可分离：带相反电荷离子、相同电荷离子、性质相近离子；微量元素的富集；高纯物质的制备；设备简单，操作简便；树脂可再生。2、离子交换剂的类型 有机离子交换剂（离子交换树脂）无机离子交换剂缺点：缺点：分离过程周期长，耗时第26页/共

16、41页第二十七页，共42页。（二）离子交换(l z jio hun)树脂1、树脂的结构及性质 结构：带有许多可交换活性基团的网状结构； 性质：稳定，不受强酸、强碱(qin jin)、氧化剂或还原剂的影响；第27页/共41页第二十八页，共42页。交换(jiohun)R-SO3H + Na+ R-SO3Na + H+洗脱2、树脂的种类 阳离子交换树脂 强酸型 -SO3H 酸性、中性、碱性(jin xn)均可用； 弱酸型 -COOH,-OH 对H+的亲和力大，酸性溶液中 不宜使用； 第28页/共41页第二十九页，共42页。 阴离子交换树脂 强碱(qin jin)型 -N(CH3)3+, 水合后 -N

17、(CH3)3+ OH- 弱碱型 -NH2 , -NH3+ OH-; -NH(CH3), -NH2(CH3)+ OH- -N(CH3)2, -NH(CH3)2+ OH-强碱型：酸性、中性(zhngxng)、碱性均可使用；弱碱型：对OH-亲和力大，不宜在碱性溶液中使用; 螯合树脂:能选择性的与一些金属离子(lz)形成螯合物 其它树脂： 如：大孔树脂；氧化还原树脂；萃淋树脂；纤维交换树脂第29页/共41页第三十页，共42页。（三）离子交换(l z jio hun)树脂的亲和力树脂对离子的的亲和力反映了离子在树脂上的交换(jiohun)能力Li+ Na+ Al3+ Ca2+ Na+亲和力的影响因素：离

18、子电荷；水合(shuh)离子半径第30页/共41页第三十一页，共42页。（四）离子交换树脂(shzh)的分离操作过程1、树脂(shzh)的选择和处理: 过筛;浸泡2、装柱: 无气泡第31页/共41页第三十二页，共42页。 3 3、交换、交换(jiohun):(jiohun):第32页/共41页第三十三页，共42页。4 4、洗脱、洗脱(x tu)(x tu)5 5、再生、再生(zishng)(zishng)第33页/共41页第三十四页，共42页。（五）应用 1、水的净化 2、干扰离子的分离 （1）阴、阳离子的分离 （2）同性电荷离子的分离（即离子交换层析法） 3、痕量(hn lin)组分的富集五、现代分离五、现代分离(fnl)(fnl)技术技术第34页/共41页第三十五页，共42页。1-4 滴定分析法概述(i sh)几个(j )术语： 滴定 滴定剂 化学计量点 滴定终点 终点误差第35页/共41页第三十六页，共42页。一一. .滴定分析法的分类滴定分析法的分类(fn li)(fn li)和和特点特点 1. 1. 分类分类(fn li) (fn li) a a 酸碱滴定法酸碱滴定