分析试样的采集、制备和分解
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第二章 试样的采集、制备与分解§ 试样的采集工业分析的基本步骤为:采样、制样、分解样品、消除干扰、方法的选择及测定、结果的计算和数据的评价。
一、样品采集的意义从被检的总体物料中取得有代表性的样品的过程称为采样。
在工业分析工作中,常需要从大批物料中或大面积的矿山上采取实验室样品。
采样的要求是采集到的样品能够代表原始物料的平均组成。
因为分析结果的总标准偏差S0与取样的标准偏差Ss 和分析操作的标准偏差Sa 有关。
二、有关采样的基本术语1、采样单元(sampling unit)具有界限的一定数量物料(界限可以是有形的也可以是无形的)。
2、份样(increment ,子样)用采样器从一个采样单元中一次取得的一定量的物料。
3、原始样品(primary sample ,送检样)合并所采集的所有份样所得的样品。
4、实验室样品(laboratory sample)为送往实验室供分析检验用的样品。
5、参考样品(reference sample ,备检样品)与实验室样品同时制备的样品,是实验室样品的备份。
6、试样(test sample )由实验室样品制备,用于分析检验的样品。
三、采样的原则对于均匀的物料,可以在物料的任意部位进行采样;非均匀的物料应随机采样,对所得的样品分别进行测定。
采样过程中不应带进任何杂质,尽量避免引起物料的变化(如吸水、氧化等)。
四、采样的具体要求 1、采样单元数的确定对于化工产品,如总体物料的单元数小于500,则根据下表选取采样单元数。
2a2s 20S S S +=如总体物料的单元数大于500,则用下式计算采样单元数:3N 3n ⨯=式中N 为总体单元数 2、采集样品的量采集的样品的量应满足下列要求:至少应满足三次重复测定的要求;如需留存备考样品,应满足备考样品的要求;如需对样品进行制样处理时,应满足加工处理的要求。
对于不均匀的物料,可采用下列试样的采集量经验计算公式:akdm ≥式中m Q —采取实验室样品的最低可靠质量,kg ;d —实验室样品中最大颗粒的直径,mm ; k 、a —经验常数,由实验室求得。
第二章定量分析的一般步骤一、分析试样的采集与制备1.试样的采集与制备:是指从大批物料中采取少量的样本作为原始试样,然后再制备成供分析用的最终式样。
采样的基本原则:均匀、合理、具有代表性试样的形态:气体、液体、固体2.取样方法:气体样品:集气法(eg.工厂废气中有毒气体的分析)、富集法(eg.大气污染物的测定、室内甲醛的含量测定)固体样品:抽样样品法(“四角+中央”)、圆锥四分法液体样品:混合均匀后按照上中下分层取样二、试样的分解(预处理)1.分解试样的原则:①式样分解必须完全,处理后的溶液中不得残留原试样的细屑或粉末②式样分解过程中待测组分不应挥发③不应引入待测组分和干扰物质2.分解方法:溶解法、熔融法、消解法(1)溶解法:水:例(NH4)2SO4中含氮量的测定酸:HCl、H2SO4、HNO3、HF等及混合酸分解金属、合金、矿石等碱:例:NaOH溶解铝合金分析Fe、Mn、Ni含量有机溶剂:相似相溶原理(2)熔融法:酸溶:K2S2O7、KHSO4溶解氧化物矿石碱溶:Na2CO3、NaOH、Na2O2溶解酸性矿物质(3) 消解法——测定有机物中的无机元素湿法消解:通常用硝酸和硫酸混合物与试样一起置于克氏烧瓶中,一定温度下分解,属于氧化分解法常用试剂:HNO3、H2SO4、HClO4、H2O2和KMnO4等。
干法灰化:待测物质加热或燃烧后灰化、分解,余留残渣用适当的溶剂溶解。
适用范围:有机物和生物试样中金属元素、硫、卤素等无机元素。
常用方法:坩埚灰化法、氧瓶燃烧法和低温灰化法。
三、常用的分离、富集方法1. 分离:让试样中的各组分互相分开的过程(纯化)分离的作用:提高方法的选择性、提高方法的灵敏度、准确度分离方法:沉淀分离、萃取分离、挥发分离、色谱分离2. 富集:待测组分含量低于测定方法的检测限时,在分离时将其浓缩使其能被测定富集方法:萃取富集、吸附富集、共沉淀富集四、测定方法的选择分析对象(样品性质、组分含量、干扰情况)→分析方法(准确度、灵敏度、选择性、适用范围)→用户(用户对分析结果的要求和对分析费用的承受度)→成本(时间、人力、设备、消耗品)五、分析结果的计算与评价1. 分析结果的计算及评价的目的:判断分析结果的准确度、灵敏度、选择性等是否达到要求2. 含量计算方法:根据分析过程中有关反应的化学计量关系及分析测量所得数据进行计算3. 测定结果及误差分布情况的分析:可采取统计学方法进行评价,如平均值、相对标准偏差、置信度、显著性检查等。
《分析化学》考试大纲(包括“化学分析”和“仪器分析”两部分)参考教材:《分析化学》上下册武汉大学主编,高等教育出版社,第五版考试内容1:化学分析部分(对应《分析化学》上册内容)(一)、概论:分析化学的任务和作用,分析方法的分类,滴定分析概述。
(二)、分析试样的采集与制备分析试样的采集、制备、分解及测定前的预处理。
(三、分析化学中的误差与数据处理分析化学中的误差,有效数字及其运算规则。
标准偏差,随机误差的正态分布,少量数据的统计处理,误差的传递,回归分析,提高分析结果准确度的方法。
四、分析化学中的质量保证与质量控制分析全过程的质量保证与质量控制;标准方法与标准物质;不确定度和溯源性。
五、酸碱滴定法分布分数δ的计算,质子条件与pH的计算,对数图解法,酸碱缓冲溶液,酸碱指示剂,酸碱滴定基本原理,终点误差,酸碱滴定法的应用,非水溶液中的酸碱滴定。
六、络合滴定法分析化学中常用的络合物,络合物的平衡常数,副反应常数和条件稳定常数,金属离子指示剂,络合滴定法的基本原理,络合滴定中酸度的控制,提高络合滴定选择性的途径,络合滴定方式及其应用。
七、氧化还原滴定法氧化还原平衡,氧化还原滴定原理,氧化还原滴定法中的预处理,氧化还原滴定法的应用。
八、沉淀滴定法和滴定分析小结沉淀滴定法,沉淀滴定终点指示剂和沉淀滴定分析方法,滴定分析小结。
九、重量分析法重量分析概述,沉淀的溶解度及其影响因素,沉淀的类型和沉淀的形成过程,影响沉淀纯度的主要影响因素,沉淀条件的选择,有机沉淀剂的分类。
十、吸光光度法光度分析法的设计,光度分析法的误差,其它吸光光度法和光度分析法的应用。
十一、分析化学中常用的分离和富集方法液-液萃取分离法,离子交换分离法,液相色谱分离法,气浮分离法,一些新的分离和富集方法《分析化学》考试要求:一、概论:了解分析化学的任务和作用,分析方法的分类。
明确基准物质、标准溶液等概念,掌握滴定分析的方式,方法,对化学反应的要求。