定量分析的一般步骤

14-1 试 样 的 采 取 和 制 备 14-2 试 样 的 分 解 14-3 测 定 方 法 的 选 择 14-4 分 析 结 果 准 确 度 的 保 证 和 评 价定量分析大致包括以下几个步骤：取样、试样的分解、干扰组分的分离、测定、数据处理及分析结果的表示。 14-1 试 样 的 采 取 和 制 备 14.1.1 取 样 的 基 本 原 则 14.1.2 取 样 操 作 方 法 14.1.3 湿 存 水 的 处 理 14.1.1 取 样 的 基 本 原 则 14.1.2 取 样 操 作 方 法 l 采 集 试 样 应 具 有 高 度 的 代 表 性l 不 同 物 料 取 样 的 具 体 操 作 方 法 (可 参 阅 相 关 的 国家 标 准 和 各 行 业 制 定 的 标 准 ）1. 组 成 比 较 均 匀 的 物 料大 气 试 样水 样较 均 匀 的 粉 状 固 体 或 液 体 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 。注 意 ： 贮 存 在 大 容 器 内 的 物 料 ， 应 在 上 、 中 、 下 等不 同 处 采 取 部 分 试 样 后 混 合 。 水 样 采 样 位 置 对 于 体 积 较 小 的 物 料 ， 可 在 搅 拌 下 直 接 用 瓶 子 或取 样 管 取 样 当 物 料 的 量 较 大 时 ， 应 从 不 同 的 位 置 和 深 度 分 别采 样 ， 以 保 证 它 的 代 表 性 对 于 水 的 采 样 采 集 水 管 中 或 有 泵 水 井 中 的 水 样 ： 先 放 水 10 15min 采 集 江 、 河 、 池 、 湖 中 的 水 样 ： 先 选 采 样 点 ， 再 用 采样 器 在 不 同 深 度 各 取 一 份 混 合 均 匀 后 作 为 分 析 试 样 较 均 匀 的 粉 状 固 体 或 液 体 2. 组 成 很 不 均 匀 的 物 料 根 据 矿 石 的 堆 放 情 况 和 颗 粒 的 大 小 来 选 取 合理 的 取 样 点 及 采 集 量 。 2Q Kd Q为 所 需 试 样 的 最 小 质 量 ， 单 位 为 kg； K 为 缩 分 系 数 ， 试 样 均 匀 度 越 差 ， K 值 越 大 d为 试 样 的 最 大 粒 度 （ 直 径 ， 单 位 mm） 将 采 集 到 的 试 样 经 过 多 次 破 碎 、 过 筛 、 混匀 、 缩 分 后 才 能 得 到 符 合 分 析 要 求 的 试 样 。 表 14-1 标 准 筛 的 筛 号 和 孔 径 筛 号 /目 3 6 10 20 40 60 80 100 120 140 200筛 孔 大 小/mm 6.72 3.36 2.00 0.83 0.42 0.25 0.177 0.149 0.125 0.105 0.074 缩 分 的 目 的 ： 使 粉 碎 后 的 试 样 量 逐 渐 减 少 ， 一般 采 用 四 分 法 。: 20 60.2 kg mmK例 题 有 试 样 ， 粗 碎 后 最 大 粒 度 为 左右 ， 设 值 为 ， 应 保 留 试 样 量 为 多 少 ? 2: 0.2 6 7.2Q Q kg 解 ； 即 14.1.3 湿 存 水 的 处 理1、 湿 存 水 ： 试 样 表 面 及 空 隙 中 吸 附 的 空 气 中的 水 分 ， 其 含 量 随 样 品 的 粉 碎 程 度 和 放 置时 间 而 改 变 。2、 干 基 ： 是 不 含 湿 存 水 的 试 样 的 质 量 。 因 此 在 进 行 分 析 之 前 ， 必 须 先 将 试 样 烘 干（ 对 于 受 热 易 分 解 的 物 质 采 用 风 干 或 真 空干 燥 方 法 干 燥 ） 。 14-2 试 样 的 分 解 14.2.1 无 机 物 的 分 解 14.2.2 有 机 物 的 分 解关 键 ： 在 试 样 分 解 过 程 中 要 防 止 待 测 组 分 的 损 失 ，同 时 还 要 避 免 引 入 干 扰 测 定 的 杂 质 。 14.2.1 无 机 物 的 分 解溶 解 法 ： 水 、 酸 、 碱 或 混 合 酸熔 融 法 ： 酸 性 熔 剂 及 碱 性 熔 剂半 熔 法 （ 烧 结 法 ） 溶 解 分 解 法 ： 简 单 、 快 速 简 单 酸 -盐 酸 ： 溶 解 比 氢 更 活 泼 的 金 属 及 金 属 氧 化 物 、 氢 氧 化 物 、碳 酸 盐 、 磷 酸 盐 和 多 种 硫 化 物 Cl-与 M可 生 成 络 离 子 例 : MnO2+4Cl-+4H+=MnCl2+2H2O+Cl2 氧 化 性 酸 -HNO3, 浓 H2SO4 HNO3: 除 铂 、 金 外 （ 稀 有 金 属 ） ， 其 他 不 溶 于 简 单 酸 的 金属 试 样 及 其 合 金 ， 大 多 数 的 氧 化 物 、 氢 氧 化 物 和 几 乎 所 有 的硫 化 物 ； 有 机 物 可 用 浓 硝 酸 加 热 氧 化 破 坏 ， 然 后 煮 沸 除 去 多 余 的HNO2、 NO2. 浓 H2SO4: 可 用 来 破 坏 有 机 物 ， H2SO4+C=CO2+2SO2+2H2O; 其 他 要 避 免 金 属 氯 配 合 物 的 样 品 中 ; 加 热 冒 白 烟 时 除 去 中 低 沸 点 HCl 、 HNO3、 HF、 H2O氮 氧化 物 . 铁 、 铝 、 铬 与 HNO3产 生 钝 化 ; Ca、 Sr、 Ba、 Pb与 H2SO4生 成 不 溶 性 的 盐 ； 强 氧 化 性 酸 -HClO4 高 沸 点 203 ； 除 K+ 、 NH4+外 ， 其 它 盐 均 溶 于 水 ； 浓 热 高 氯 酸 具 有 强 的 脱 水 和 氧 化 能 力 常 用 于 不 锈 钢 、硫 化 物 的 分 解 和 破 坏 有 机 物 ； 注 意 安 全 ： 浓 度 低 于 85%的 纯 高 氯 酸 十 分 稳 定 ， 但有 强 脱 水 剂 （ 如 浓 硫 酸 ） 或 有 机 物 、 某 些 还 原 剂 等存 在 一 起 加 热 时 ， 就 会 发 生 剧 烈 的 爆 炸 。 防 止 措 施 ： 先 在 500 灼 烧 破 坏 有 机 物 或 先 用 硝 酸加 热 破 坏 ， 然 后 再 用 高 氯 酸 或 高 氯 酸 与 硝 酸 的 混 合酸 分 解 ， 注 意 随 时 补 加 硝 酸 直 至 全 部 分 解 。 只 要 有硝 酸 存 在 ， 使 用 高 氯 酸 就 会 安 全 。 HF主 要 用 于 分 解 硅 酸 盐 ， 常 与 H2SO4或 HClO4等 混 合使 用 。 SiO2+4HF=SiF4+2H2O注 意 : 常 用 铂 坩 埚 或 聚 四 氟 乙 烯 器 皿 （ 温 度 低 于 250 ） 中 在通 风 橱 中 进 行 ， 并 注 意 防 止 氢 氟 酸 触 及 皮 肤 以 免 灼 伤 。混 合 溶 剂王 水 ： HCl:HNO3=3:1; 溶 解 铂 、 金 等 贵 金 属 及 HgS HgS+2NO 3-+4H+4Cl-=HgCl42-+2NO2+2H2O+SH2SO4+H3PO4: 用 于 钢 铁 分 析HCl+H2O2: 溶 解 铜 合 金 ,硫 化 物 等 (主 要 好 处 在 于 H2O2可 加 热 除 去 ) 碱 溶 : NaOH(20%30%)n 分 解 铝 、 铝 合 金 、 酸 性 及 两 性 氧 化 物 如 Al2O3等 ， 须 在 银 或 聚 四 氟 乙 烯 器 皿 中 进 行 。 熔 融 分 解 法固 体 熔 剂 与 试 样 高 温 下 进 行 分 解 反 应 , 使 欲 测 组 份 转 变为 可 溶 于 水 或 酸 的 化 合 物 酸 熔 法 -溶 解 碱 性 试 样 酸 性 熔 剂 K2S2O7（ 熔 点 419 ） 、 KHSO4（ 熔 点 219 ）溶 解 碱 性 试 样 灼 烧 时 2KHSO4=K2S2O7 H2O 分 解 金 红 石 TiO 2 + 2K2S2O7 = Ti(SO4)2 + 2K2SO4 碱 熔 法 碱 性 熔 剂 Na2CO3 ,K2CO3 ,NaOH ,KOH, Na2O2 或 混 合 例 : 钠 长 石 NaAlSi3O8+3Na2CO3=NaAlO2+3Na2SiO3+3CO2 注 意 : 混 合 熔 剂 有 各 自 独 特 的 优 势 例 : n 1:1的 Na2CO3（ 熔 点 853 ） 与 K2CO3（ 熔 点 890 ） 混 合 使 用 ，熔 点 可 降 低 到 712 。n Na2CO3中 加 入 硫 ， 可 使 含 砷 、 锑 、 锡 的 试 样 转 变 为 硫 代 酸 盐 而 溶 解 ，如 锡 石 （ SnO2） 的 分 解 反 应 为 2SnO2 + 2Na2CO3 + 9S = 3SO2 + 2Na2SnS3 + 2CO2 14.2.2 有 机 物 的 分 解溶 解 法 ： 水 、 碱 性 有 机 溶 剂 、 酸 性 有 机 溶 剂分 解 法 ： 干 式 灰 化 法湿 式 消 化 法 14-3 测 定 方 法 的 选 择 测 定 的 具 体 要 求 欲 测 组 分 的 含 量 范 围 待 测 组 分 的 性 质 共 存 组 分 的 影 响 实 验 室 条 件 14-4 分 析 结 果 准 确 度 的 保 证 和 评 价 分 析 结 果 准 确 度 的 保 证 要 采 取 一 系 列 减 小 误 差 的 措 施 ， 对 整 个 分 析 过程 进 行 质 量 控 制 要 采 用 行 之 有 效 的 方 法 对 分 析 结 果 进 行 评 价 ，及 时 发 现 分 析 过 程 中 的 问 题 ， 确 保 分 析 结 果 的 可靠 性 分 析 结 果 的 评 价 （ 对 分 析 结 果 是 否 “ 可 取 ”作 出 判 断 ） 实 验 室 内 的 质 量 评 价 实 验 室 间 的 质 量 评 价l 对 于 一 种 新 的 试 验 方 法 ， 要 检 查 其 准 确 度 和 精密 度l 在 工 业 生 产 的 质 量 控 制 和 日 常 分 析 测 试 数 据 的有 效 性 检 验 时 ， 常 用 质 量 控 制 图 （ P 421图 14-1） 。