Ch.2 试样采集与制备.ppt

1、Ch2.试样采集与制备,Sec 1 试样的采集,指从大批物料中采取少量样本作为原始试样，所采试样应具有高度的代表性，采取的试样的组成能代表全部物料的平均组成。,采样要均匀、有代表性,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。,1 固体试样,土壤样品: 采集深度0-15cm的表地为试样，按3点式(水田出口，入口和中心点)或5点式(两条对角线交叉点和对角线的其它4个等分点)取样。,对角线法 方格法 “之”字法,沉积物: 用采泥器从表面往下每隔1米取一个试样。,金属试样: 经高温熔炼，比较均匀，钢片可任取。对钢锭和铸铁，钻取几个不同点和深度取样，将钻屑置于冲击钵中捣碎混匀

2、作分析试样。,采样的数目,采样的数目（即采样单元数）越多越具代表性，所耗人力、物力也越大。 准确度要求越高、物料越不均匀，采样单元数也越大。,整批物料中组分平均含量区间为: m: 整批物料中组分平均含量， : 为试样中组分平均含量， t: 与测定次数和置信度有关的统计量， s: 各个试样单元含量标准偏差的估计值，n: 采样单元数,若测量误差很小, 分析结果的误差主要是由采样引起的,其中：,采样公式:,可见，对分析结果的准确度要求越高（即E越小），采样单元数n就越大；物料越不均匀，就越大，采样单元数n也增大。 平均试样采取量与试样的均匀度、粒度、易破碎度有关。试样采取最小量与试样的最大粒度（直径

3、d,mm）的a次方成正比，并与试样的不均匀程度（k）成正比。,2. 液体试样,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，混合均匀后作为分析试样，以保证它的代表性。 液体试样采样器多为塑料或玻璃瓶 ，一般情况下两者均可使用。但当要检测试样中的有机物时，宜选用玻璃器皿；而要测定试样中微量的金属元素时，则宜选用塑料取样器，以减少容器吸附和产生微量待测组分的影响。,液体试样的化学组成容易发生变化，应立即对其进行测试；否则，应采取适当保存措施，以防止或减少在存放期间试样的变化。 保存措施有：控制溶液的pH值、加入化学稳定试剂、冷藏和冷冻、避光和密封等。 采取

4、这些措施旨在减缓生物作用、化合物或配合物的水解、氧化还原作用及减少组分的挥发。保存期长短与待测物的稳定性及保存方法有关。 书P26表21为几种常见的保存方法。,3. 气体试样,用泵将气体充入取样容器（由于气体收集困难，容器一般装有固体吸附剂或过滤器）。固体吸附剂收集挥发性或半挥发性气体；过滤器用于收集气溶胶中的非挥发性组分 大气试样，根据被测组分在空气中存在的状态(气态、蒸气或气溶胶)、浓度以及测定方法的灵敏度，可用直接法或浓缩法取样 贮存于大容器(如贮气柜或槽)内的物料，因密度不同可能影响其均匀性时，应在上、中、下等不同处采取部分试样后混匀,4. 生物试样,生物样不同于无机、有机物料，其组成

5、因部位和时季的不同有较大的差异。采样应根据需要选取适当部位和生长发育阶段进行，除应注意有群体代表性外，还应有适时性和部位典型性,对于植物试样，采集后需用清水洗净晾干或烘干；粉碎过40至100号的筛，混匀备用。,若需鲜样分析的样品，应立即进行处理和分析，生物试样中的酚、亚硝酸、有机农药、维生素、氨基酸等在生物体内易发生转化、降解或者不稳定的成分。,动物试样：肌肉、肝、肾、皮肤、血液、蛋奶，尿液，血浆、粪便等；对组织样品宜分取一个完整的解剖部分,储存生物材料的容器材料有塑料和玻璃。注意：塑料易吸附脂溶性组分，玻璃易吸附碱性物质，尿样注意酸败和细菌污染,Sec 2 试样的制备,分析实验室所需的试样量

6、：0.XX g 采集的试样量：100010000g 需进一步加工处理,1.固体原样 破碎、研磨 机械：扎碎机、滚磨机、锤磨机、球磨机 人工：锤子、冲击钵、研钵 一般要求过100200号筛,混合与缩分 混匀，堆成圆锥形，压平，划成四分，取对顶角二分，再进一步破碎或研磨，混匀后，再对顶角二分，反复进行,采集平均试样时的最小质量,2.液体和气体试样 混合均匀后取少量用于分析即可。,Sec.3 试样的分解 化学分析属湿法分析，因此必须把样品转化成溶液才能进行，最好与分离相结合。,1.溶解法 HCl：碳酸盐、含碱金属、碱土金属的矿石，软锰矿（MnO2）、菱铁矿（FeCO3）、辉锑矿（Sb2S3） HCl

7、（H2O2或Br2）：铜合金、硫化物矿石 HClH3BO3：氟化物（莹石） HClSnCl2：磁铁矿（Fe3O4）、赤铁矿（Fe2O3） HNO3:大部分金属（金和铂族元素难溶于HNO3；铝、铬、铁易钝化；钨、锑、锡易生成难溶的H2WO4、H2SnO3、HSbO3可用于分离） 王水：Au、Pd、Pt;Mo、W等金属 逆王水：Hg、Ag、Mo、Sb等金属，锰钢，锗的硫化物,HNO3 HF：Cu、Nb、Ta、Th、Ti、W、Zr等金属及它们的氧化物、硼化物、氮化物、钨铁、锰合金、硅合金 HNO3 Br2:砷化物、硫化物 H2SO4:Cr、Cr钢、NiFe、Al、Mg、Zn等非铁合金；独居石；萤石；

8、含Sb、U、Ti等矿石 H2SO4+H3PO4:合金钢、铁矿、锰矿、铬铁矿、钒铁矿及含镍、钽、钨、钼的矿石 H2SO4+HF:硅酸盐、钛矿石 H2SO4+HNO3:黄铁矿、方铅矿、锌矿石,H2SO4+HClO4:镓及铬矿石 H3PO4:铬铁矿、铌铁矿 H3PO4+HClO4:W、WFe、Cr钢 HClO4:含Cr的合金及矿石 HF：含W、Ni的合金钢、硅铁、硅酸盐 NaOH或KOH：两性的金属或氧化物,2. 熔融法干法 K2S2O7:Ti、Fe、Al、Zr、Nb、Ta的氧化物矿石、碱性的耐火材料 Na2CO3或K2CO3:硅酸盐、含SiO2、Al2O3的样品、重晶石,Na2O2:Fe、Cr、N

9、i、Mo、W、Pt、的合金、铬铁矿、锡石、辉钼矿、黑钨矿，独居石 NaOH或KOH:同Na2CO3 ，此外，含TiO2、SnO2样、铬铁矿、独居石 3. 半熔法（烧结法） 它是在低于熔点的温度下，使试样与熔剂发生反应。通常在瓷坩埚中进行。常用MgO或ZnO与一定比例Na2CO3混合物作为熔剂用来分解铁矿及煤中的硫。其中MgO、ZnO的作用在于其熔点高，可以预防Na2CO3在灼烧时熔合，而保持松散状态，使矿石氧化得更快、更完全，反应产生的气体容易逸出。,碳酸钠与氯化铵也用于半熔融分解的溶剂。熔剂与试样混匀置于鉄(或者镍) 坩埚内，在750-800左右半熔融。主要用于硅酸盐中 K+、Na+的测定等

10、。 采用熔融法和烧结法分解试样后，一般用水或酸浸取熔块，再根据分析工作的要求制成分析试液。,4.干式灰化法 适于分解有机物及生物试样，目的是测定其中的金属元素、硫、卤素元素的含量。 置400o700oC马弗炉内灼烧，大气中的氧起氧化剂的作用，剩下的无机残渣用酸提取，然后定量转移到玻璃容器中。,氧瓶燃烧（适用于少量样品）：,低温灰化法 用射频放电来产生活性氧游离基，这种游离基的活性很强，能在低温下（100）分解有机物和生物物质,干式灰化法的优点是不需加入或只加入少量试剂，这样避免了由外部引入的杂质，而且方法简便 缺点是因少数元素（C, I, Br, Hg)挥发或器皿壁上玷附金属而造成损失,将试样

11、与硝酸和硫酸混合物一起置于克氏烧瓶内，煮解，硝酸能破坏大部分有机物和被蒸发，最后剩余硫酸冒浓厚的SO3白烟时，在烧瓶内进行回流，溶液变为透明 用体积比为3：1：1的硝酸、高氯酸和硫酸的混合物进行消化，能收到更好的效果 湿式消化法的优点是速度快，缺点是因加入试剂而引入杂质，尽可能使用高纯度的试剂,5 湿式灰化法,6. 微波辅助消解法 利用试样和适当的溶(熔)剂吸收微波能产生热量加热试样，微波产生的交变磁场使介质分子极化，极化分子在高频磁场交替排列导致分子高速振荡，使分子获得高的能量，这两种作用，试样表层不断被搅动破裂，促使试样迅速溶(熔)解。微波能直接转递给溶液中的各分子，溶液整体快速升温，加热效率高 微波消解一般采用密闭容器，这样可以加热到较高温度和较高压力，使分解更有效，同时也可减少溶剂用量和易挥发组分(As,B,Cr,Hg,Se,Sb，Sn等）的损失 微波消解法可用于有机和生物样品的氧化分解，也可用于难熔无机材料的分解,Sec.4 测定前的预处理,测定前还需对分解的试样进一步处理。预处理应考虑： 试样的状态：化学及大多仪器分析在水