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。 2a2s20SSS总体物料的单元数
选取的最少单元数 总体物料的单元数 选取的最少单元数
1～10
11～49
50～64
65～81
82～101
102～125
126～151
152～181
全部单元
11
12
13
14
15
16
17
182～216
217～254
255～296
297～343
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1第2章分析试样的采
集与制备习题•1 为了探讨某江河地段底泥中工业污染的聚集
情况，某单位于不同地段采集足够量的原始平
均试样，混匀后，取部分试样送交分析部门。
分析人员称取一定量试样，经处理后，用不同
方法测定其中有害化学成分的含量。试问这样
做对不对？为什么？
•答：不对。按该法测出的结果是整个河道有害
化学成分的含量，不能反映污染物聚集情况，
即分布情况，应将试样分河段进行分析。•2分解无机试样和有机试样的主要区别在哪些？
•答：分解无机试样通常采用溶解法和熔融法，将试
样的组分溶解到溶剂中。
•对于有机试样来说，通常采用干式灰化法或湿式消
化法。
•前者是将试样置于马弗炉中加高温分解，有机物燃机燃
烧后留下的机残渣以酸提取后制备成分析试液。
•湿式消化法使用硝酸和硫酸混合物作为溶剂与试样
一同加热煮解，对于含有易形成挥发性化合物（如
氮、砷、汞等）的试样，一般采用蒸馏法分解。•3欲测定锌合金中Fe，Ni，Mg的含量，应采用
什么溶剂溶解试样？
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2•答：用HCl或NaOH溶解。后者可将Fe, Ni, Mg
形成氢氧化物沉淀，可与锌基体分离，但溶解
速度较慢。•4欲测定硅酸盐中SiO2的含量；硅酸盐中Fe，
Al，Ca，Mg，Ti的含量。应分别选用什么方
法分解试样？
•答：
•测定硅酸盐中SiO2的含量，用KOH熔融分解试样；
•测定硅酸盐中Fe, Al, Ca, Mg, Ti的含量，用HF-
HClO4-H2SO2混酸作溶剂分解试样。•5镍币中含有少量铜、银。欲测定其中铜、银
的含量，有人将镍币的表层擦洁后，直接用稀
HNO3溶解部分镍币制备试液。根据称量镍币
在溶解前后的质量之差，确定试样的质量。然
后用不同的方法测定试液中铜、银的含量。试
问这样做对不对？为什么？
•答：不对。因为镍币表层和内层的铜和银含量
不同。只溶解表层部分镍币制备试液，测其含
量，所得结果不能代表整个镍币中的铜和银含
量。•6 微波辅助消化法否那些优点？
第2章分析试样的采集与制备答案
1.答：不对。按该法测出的结果是整个河道有害化学成分的含量，不能反映
染物聚集情况，即分布情况，应将试样分河段进行分析。
2.答：分解无机试样通常采用溶解法和熔融法，将试样的组分溶解到溶剂中。
对于有机试样来说，通常采用干式灰化法或湿式消化法。前者是将试样置于
马弗炉中加高温分解，有机物燃烧后留下的机残渣以酸提取后制备成分析试
液。湿式消化法使用硝酸和硫酸混合物作为溶剂与试样一同加热煮解，对于
含有易形成挥发性化合物（如氮、砷、汞等）的试样，一般采用蒸馏法分解。
3.答：用HCl或NaOH溶解。后者可将Fe，Ni，Mg形成氢氧化物沉淀，可与
锌基体分离，但溶解速度较慢。
4.答：测定硅酸盐中SiO2的含量，用KOH熔融分解试样；测定硅酸盐中Fe，
Al，Ca，Mg，Ti的含量，用HF-HClO4-H2SO2混酸作溶剂分解试样。
5.答：不对。因为镍币表层和内层的铜和银含量不同。只溶解表层部分镍币制
备试液，测其含量，所得结果不能代表整个镍币中的铜和银含量。
6.答：锡青铜：HNO3；高钨钢：H3PO4；纯铝：HCl；镍币：HNO3；玻
璃：HF。
7.答：铬铁矿：Na2O2熔剂，铁、银、刚玉坩埚
金红石：酸性熔剂，石英或铂坩埚
锡石：酸性熔剂，石英或铂坩埚
陶瓷：碱性熔剂，铁、银、刚玉坩埚
8.解：f=7，P=90%查表可知t=1.90
221.900.61()()5.860.48tnEσ×===≈
9.解：f=7，P=95%查表可知t=2.36
84.7%20.0%23.036.22≈=⎟⎠⎞⎜⎝⎛×=n
10.解：先假设采样单元数为∞，P=90%查表可知t=1.64
2211.640.40%4.850.30%tnEσ×⎛⎞⎛⎞===≈⎜⎟⎜⎟⎝⎠⎝⎠
n=6时，查表t=2.02，则
222.020.40%7.380.30%n×⎛⎞==≈⎜⎟⎝⎠
n=7时，查表t=1.94，则231.940.40%6.770.30%n×⎛⎞==≈⎜⎟⎝⎠
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
