分析化学第二章分析试样的采取和预处理

1、.分析化学、湛江师范学院化学科学和技术学院杜建中、第二章分析样品的采集和预处理，第一节分析样品的采集和调制，一、采集样品的基本原则二、固体样品的采集三、液体样品的采集和保存四、气体样品的采集，一、采集样品的基本原则一.基本步骤收集粗样品(原始样品)。 每个粗样品混合、粉碎、缩减，减少到适合分析的数量，制作适合分析的样品。2 .基本原则采样前调查现场，收集相关资料，了解采样对象及其周边环境等。 采集的样品必须有代表性(样品的组成必须表示材料的平均组成)。 根据样品的性质和分析测定的要求确定采样量。 合理保存样品。二、固体样品的采集(一)矿石样品1 .采样点的布局根据材料的堆积情况和质量的多寡，从

2、不同的部位和深度合理选择采样点。 汽车车辆、电车车辆(30吨)、2 .固体试料的湿存水的除去试料用100105干燥，热容易分解的试料可以用风干和真空干燥等方法处理。 干燥时间取决于样品的性质。 火车车辆(30吨)、矿石山(30100吨)、每份采样量为8002000g。 3 .固体试样调制采集的试样必须经过破碎、筛过、混炼和收缩，为了保证试样的代表性，采集的试样均通过标准筛，不得随意丢弃粗粒子试样。 四分法缩分。 一次分析用下式进行，m=Kda或m=Kd2 m是分析试样的最小质量(kg )，d是试样中的最大粒子的直径(mm )，a和k是经验常数。 地质部门把a的值定为2。 (二)土壤样品特征：土

3、壤组成不均匀，影响因素复杂。 1 .采样点布局：根据地形地形和采样地块面积，地形复杂、面积大的布料点。 2 .抽样时间：可以随时抽样以了解秋冬至早春抽样良好的土壤污染情况。 3 .抽样深度：根系浅，可采集020cm深度的土壤，根系分布深，可采集060cm深度的土壤。4 .采样量：一般要求1公斤左右。 5 .保存：测定不稳定成分需要新鲜土壤，测定其他成分需要风干土壤。 土壤成分应保存在玻璃和聚乙烯塑料容器中，避免阳光、湿气、高温和酸碱气体的影响。 (三)粉状或松散材料样品的盐类、化肥、农药等组成比较均匀的样品，使用适当的取样器，在不同部位混合少量样品作为分析样品。 (二)金属或金属制品片或丝状样

4、品：切取一部分用于测定的铸铁或钢锭：首先清洁表面，用钢钻在不同位置混合不同深度的钻屑使之均匀，作为分析样品。 白口铁、硅钢等超硬试样：用钢锤除后，在钢盆内碾碎，一部分作为分析试样。三、液体样品的采集和保存1 .放入采样点设置大的容器中的液体，分别从上、中、下采集样品进行分析，知道了相应部位的材料组成，也可以将它们均匀混合进行分析，知道材料的平均组成。 放入小容器中的液体随机选择几个样品均匀混合，作为分析样品。 其他河流、湖海、水库等的采样方法请参见p1415。 2 .取样设备.3 .水样的保存目的：缓和水样的生化作用，减少成分的挥发损失，减轻被测定成分的水解和氧化还原作用，避免沉淀和结晶析出引

5、起的成分变化。 (1)储藏水样的容器，测定金属和无机物的水样聚乙烯容器.测定有机物和生物成分的水样玻璃容器.特殊测定项目的水样石英或聚四氟乙烯容器.看到光的话有反应的水样茶色的容器.2 .水样的保管时间清洁水样的保管时间72小时轻度污染水样的保管时间48小时严重污染水样的保管时间12小时3 .水样的保管方法： pH的控制、化学剂的添加、温度的控制(冷藏或冷冻)。 目的抑制微生物活动，降低物理挥发和化学反应速度，防止金属离子水解、沉淀、吸附等。四、气体样品采集1 .取样点的分布原则(1)取样点应在监测区域具有不同污染物浓度的地方。 (2)入口、工业、交通密集的地区布点多，相反布点少。 (3)采样

6、点选定在大区域，注意风向。 (4)研究大气污染对人体的影响，采样口的高度一般在距离地面1.5m左右。2 .取样方法(1)直接取样法：气体中待测物体浓度高或所有测定方法灵敏度高，因此少量气体样品可满足测定要求。 取样时间短(2)浓缩取样法：气体中待测物体浓度低，或所有测定方法灵敏度低，需要对待测物体进行浓缩。 (溶液吸收法、固体封闭法、低温冷却凝固法参照p16 )取样时间长，第二章分析试样的采集和前处理、第二节分析试样的前处理、一、无机试样的前处理二、有机试样的前处理三、生物试样的前处理、一、无机试样的分解(一)溶解法1 .水溶性无机盐的溶解。 2 .酸溶解法盐酸用于溶解银、铅等少数金属以外的金

7、属的硝酸浓硝酸可溶解铁、铝等被钝化的其他金属； 王水几乎能够溶解所有的样品.硫酸热的浓硫酸具有强的氧化性和脱水性，能够用于分解铁、钴、镍等金属和有机样品的高氯酸能迅速溶解钢和各种铝合金的磷酸根具有强的络合能力， 能溶解很多其他酸不溶解的矿石的氢氟酸F-具有很强的络合能力，经常和硫酸、硝酸等混合使用，分解硅、钨、铌等样品。 3 .碱溶法用NaOH、KOH溶解两性金属及其合金、氧化物、氢氧化物。 (二)熔融法通过试料和固体焊剂的混合、高温加热，试料和焊剂发生复分解反应，试料的全部成分转化为容易溶于水和酸的化合物。 1 .酸融法用于碱样品的分解，常用熔剂为焦硫酸钾、硫酸氢钾。 2 .碱溶法用于酸性样

8、品的分解。 Na2CO3和K2CO3的混合物(11 )适用于分解铝含量高的硅酸盐。 Na2CO3和s用于分解含有砷、锑、锡的矿石。 Na2O2可以分解很多难溶性物质。 NaOH和KOH分解铝土矿、硅酸盐等。(三)烧结法也称为半熔融法，将试料和焊剂混合，小心加热至熔接。 该温度低于熔点，样品和固体溶剂发生反应。 【注意】溶解法分解样品简单，迅速，得到样品液单纯。 用熔融法分解试料不仅很麻烦，还很容易导入杂质。二、有机样品的分解(一)干式灰化法将样品放入马弗炉中，高温下，用氧分解，加入少量酸后提取燃烧后的无机残渣。 1 .氧气瓶燃烧法是在充满氧的密闭瓶中，用火花点火有机物，在瓶中加入适当的吸收剂吸

9、收燃烧物。 然后用适当的方法进行测定。 2 .恒温灰化法是将样品放入坩埚中，在空气中加热碳化，然后在马弗炉内，在一定的温度范围内使其灰化。 残渣用适当的溶剂溶解后，用适当的方法测定。 3 .低温灰化法利用射频放电产生活性氧自由基，可以在低温下破坏有机物质。 这个方法能把挥发损失控制在最小限度。 【优点】方法简单，不从外部导入杂质。 【缺点】少数元素挥发，或附着在器壁上的元素导致损失。.(二)湿式消化法是将硫酸和硝酸的混合物与样品一起放入凯文烧瓶，在一定温度下煮沸，硝酸能破坏环的大部分有机物，煮沸后硝酸逐渐分解挥发，最后残留剩馀硫酸，继续加热，SO3白烟向烧瓶的种子逆流，产生到溶液变得透明为止。

10、【注意】用311的硝酸、高氯酸和硫酸的混合溶液消化更有效。 但是，高氯酸的使用需要细心。 【优点】分解速度快。 【缺点】杂质容易进入。 3、生物样品预处理(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断力的作用破碎组织细胞。 (1)组织破碎法的原理：利用破碎机的高速旋转破碎细胞组织。 适用范围：动物内脏、植物叶芽组织细胞的破碎，也可用于微生物、细菌细胞的破碎。 破碎细胞的方法。 (2)研磨法的原理：利用研磨时产生的力粉碎组织细胞。 适用范围：用于实验室，常用于破碎微生物、植物组织细胞。 根据需要可以添加石英砂、氧化铝等助剂。 2 .物理法(1)反复冻融法(2)急热急冷法(3)超声

11、波破碎法：用超声波的振动力破碎细胞。 3 .化学破碎法的原理：通过化学试剂对细胞膜的作用，破碎细胞。 为了防止蛋白质改性失活，在低温下进行。 4 .酶分解法原理：利用酶的作用分解细胞壁，释放细胞内的物质。(1)无机盐沉淀蛋白质可逆性(蛋白质保持活性)。 (2)有机溶剂沉淀蛋白质的不可逆性(失活)。 沉淀后的溶液放入离心管中，高速离心后，提取上清液用于分析。 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)蛋白质的去除、高氯酸、(四)生物高分子的提取1 .水溶液提取的特征：大部分蛋白质和酶在低浓度盐溶液中具有较大的溶解度。 盐的浓度一定后，蛋白质的溶解度逐渐减少直到沉淀析出。 盐溶：盐溶液中，蛋白质的溶解度比纯水的溶解度大幅度增加的现象。 盐析：随着盐浓