精细化学品检验基本知识课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第一章 精细化学品检验基本知识,第一章 精细化学品检验基本知识,1,1-1 精细化工产品分析的性质和任务,一、精细化工产品定义及其特点,1、含义：凡能增进或赋予一种(类)产品以特定功能或本身拥有特定功能的小批量、高纯度化学品。,2、特点（生产特点）,(1)、品种多、小批量,品种多（如染料、化妆品、医药）,寿命有限。,(2),、综合生产流程和多功能生产装置,从基本原料出发，经深加工而成，生产流程长，工序多。,(3),、高技术精密度,1-1 精细化工产品分析的性质和任务,2,二、精细化工产品分析的性质和任务,性质：学习和了解精细化工产品分析的一般流程和实验方法，包括分离、鉴定、含量、分子结构以及产品性能测定。,任务：原料、成品、副产品、生产过程进行分析，监控生产过程、确保产品质量的作用；仲裁分析,分析对象：11类,农药、 染料、 涂料、 颜料、试剂和高纯物、信息用化学品、食品和饲料添加剂、黏合剂、催化剂和各种助剂、化学药品和日用化学品、功能高分子材料。,二、精细化工产品分析的性质和任务,3,1-2 有机化工产品质量标准简介,采样标准。GB6678-86化工产品采样总则对采样词汇、采样目的、采样基本原则、采样方法、采样技术、采样安全、采样记录和采样报告、样品的容器和保持，计量一次采样检验等作了原则规定。,质量标准,国家颁布的称国标（GB）,部颁标准简称部标，如化工部颁标准（HG）、石油部颁标准（SY）,地方和企业标准，但只能在一定范围内有效。,药典即是国家关于药品标准的法典。,1-2 有机化工产品质量标准简介,4,1-3精细化工产品的分析特点、基本原理,一、特点,精细化工产品分析，主要指有机物的分析。与无机物分析有区别,1、对于有机产品的分析，也分定性和定量两大部分。,2、官能团，分析元素的组成，还要分析某种官能团及其含量，考虑官能团的环境对其活性的影响。,3、一般有机物不溶于水，一般要在非水溶液中分析,4、由于同分异构体的存在，给分析带来一定困难,5、由于分析标准高，分析样品少，经常采用微量、半微量分析,1-3精细化工产品的分析特点、基本原理,5,二、分析基本原理,1、元素定性,2、元素定量,二、分析基本原理2、元素定量,6,3、官能团定性,选择简单、快速、结果鲜明（颜色、沉淀、气体、气味）的反应,4、官能团定量,3、官能团定性,7,1-4 分析步骤简介,检验工作的基本程序,试样的采集制备,分析方法的选择及样品的测定,检验结果的审查,一、采样及制备,1、采样,要保证分析结果准确，前提之一，就是采取的样品具有爱表型，所采样品必须能代表全部被测物质，否则分析毫无意义，甚至产生严重后果。,1-4 分析步骤简介,8,2、样品处理,（1）对于液体、半固体样品，可直接混匀后取样分析,（2）对于固体样品,采样次数：,N被检物质数目（件、袋-） S采样次数,所采样品，要进行破碎（研细、捣碎、切细、搅拌-），然后混匀，缩分。缩分即在不改变物料平均组成情况下缩小试样量，主要方法有：,分样器缩分 四分法 棋盘法,2、样品处理,9,二、分析（化学、物理手段）,所采样品处理缩分后，根据要求进行分析。,如食品分析：,一般成分（水、酸度、脂、碳水化合物、氨基酸、蛋白质-）的分析； 添加剂的分析； 微量元素的测定； 有机污染物分析等成分的分析。,药物分析：,主要包括药物药物中杂质的分析和各种不同结构的药品的分析。,二、分析（化学、物理手段）,10,三、结果处理,1、数据处理,注意：有效数值和各种国标（地方标准）中关于数据处理的规定，结果的表示方法也同样依据规定，除上面分析中注意精确度外，数据处理也要精确。,2、结论,产品检验结果处理和报告等，其中各项内容及细节均有标准，应用时需遵循之。,三、结果处理,11,分析前准备工作,1、实验用水要求,2、标准溶液的配制,3、数据取舍方法简介,4、采样标准和方法介绍,分析前准备工作,12,1-5,分析实验室用水,1、分类,我国国家标准GB/T 66821992 规定，分析实验室用水分3个级别(不包括医药用水)。,一级水用于有严格的分析实验，如高压液相色谱分析用水。,二级水用于无机痕量分析等实验，如原子吸收光谱分析用水。,三级水用于一般化学分析试验。分析实验室用水的技术指标见表1-1。,1-5 分析实验室用水,13,制备：,三级水可用蒸馏或离子交换等方法制取。,二级水可用多次蒸馏或离子交换等方法制取。,一级水可用二级水经过石英设备蒸馏或离子交换混合床处理后，再经0.2 m微孔滤膜过滤来制取。,技术名称,一级,二级,三级,技术名称,一级,二级,三级,pH值范围,(25 ),5.07.5,可氧化物限度试验,符合,符合,吸光度(254 nm 1 cm光程),0.001,0.01,电导率(25 ), S/m ,0.1,0.2,0.3,二氧化硅, mg/L,0.01,0.05,表1-1 分析实验室用水的规格,制备：技术名称一级二级三级技术名称一级二级三级,14,2分析用水的检验（,三级水）,（1）pH范围,量取100 mL水样，用pH计测定pH。,（2）电导率,水的电导率是水质纯度的一个重要指标。用电导率仪测定水的电导率是水质分析和检测的最佳方法之一。,（3）可氧化物质,量取200 mL三级水置于烧杯中，加入1.0 mL 200 g/L 硫酸混匀。加入1.00 mL,c,(1/5KMnO,4,)=0.01 mol/L高锰酸钾标准滴定溶液混匀，盖上表面皿，加热至沸并保持5 min，溶液的粉红色不完全消失，则水的可氧化物质含量合格。,2分析用水的检验（三级水）,15,（4）蒸发残渣,量取500 mL三级水，分几次加入到旋转蒸发器的500 mL蒸馏瓶中，于水浴上减压蒸发至剩约50 mL时转移至一个已于(1052) 质量恒定的玻璃蒸发皿中，用（510）mL水样分（23）次冲洗蒸馏瓶，洗液合并至蒸发皿，于水浴上蒸干，并在(1052) 的烘箱中干燥至质量恒定。残渣质量不得大于1.0 mg。,标准检验方法严格但很费时，一般生产企业检验用水可仅测定电导率来判定水的质量，或用化学方法检验水中的阳离子、氯离子，同时用指示剂测pH，也可大致判定纯水是否合格。,（4）蒸发残渣,16,1-6,化学试剂和标准物质,了解化学试剂的性质、用途、保管及有关选购等方面的知，才能正确地使用试剂，不致因选用不当，影响分析结果的准确度或产生一些不应有的错误，造成浪费。,1 化学试剂的分类和选用,化学试剂数量繁多，种类复杂，通常根据用途分为通用试剂、基准试剂、生化试剂、生物染色剂等。,进行精细化学品检验时，通常要使用以上试剂。下表列出了化学试剂的门类、等级和标志。,1-6 化学试剂和标准物质,17,门类,质量级别,代号,标签颜色,说明,通用试剂,优级纯,分析纯,化学纯,G.R,A.R,C.P,深绿色,金光红色,中蓝色,主体成分含量高，杂质含量低，主要用于精密的科学研究和痕量分析。,主体成分含量略低于优级纯，杂质含量略高，主要用于一般科学研究和重要的检验工作。,品质略低于分析纯，但高于实验试剂，一般用于工业产品检验和教学的一般分析工作。,基准试剂,深绿色,用于标定容量分析标准溶液浓度及pH计定位的标准物质，纯度高于优级纯，检测的杂质项目多，但杂质总含量低。,生化试剂,咖啡色,用于生命科学研究的试剂种类特殊，纯度并非一定很高。,生物染色剂,玫红色,用于生物切片、细胞等的染色，以便显微观察。,表1-2 化学试剂分类,门类质量级别代号标签颜色说明通用试剂优级纯G.R深绿色主体成,18,选用化学试剂的原则：,（1）根据分析任务的不同，选用不同等级的试剂,1）进行痕量分析，选用高纯或优级纯试剂，降低空白。,2）用于标定标准滴定溶液浓度的试剂，应选用基准试剂，其纯度一般要求达（1000.05）%。,3）进行仲裁分析，应选用优级纯和分析纯试剂。,（2）根据分析方法的不同，选用不同等级的试剂,1）配合滴定中，常选用分析纯试剂，以免杂质金属离子会对指示剂起封闭作用。,2）分光光度法、原子吸收分析等，选用纯度较高的试剂，以降低试剂的空白值。,选用化学试剂的原则：,19,2 标准物质,（1） 标准物质的分级、分类,含义：用来校准仪器、标定溶液浓度和评价分析方法的物质。,标准物质特点：材质均匀，性能稳定，批量生产，准确定值，有标准物质证书(标明标准值的准确度等内容)。,滴定分析中所用的基准试剂就是一种标准物质。,我国的标准物质分为以下两个级别：,一级标准物质代号为GBW。由国家计量行政部门审批并授权生产。用于研究和评价标准方法，对二级标准物质定值等。,二级标准物质代号为GBW(E)。是采用准确可靠的方法或直接与一级标准物质相比较的方法定值的。常称为工作标准物质。,2 标准物质,20,类 别,主 要 用 途,容量分析第一基准,容量分析工作基准,杂质分析标准溶液,容量分析标准溶液,一级pH基准试剂,pH基准试剂,热值分析标准,气相色谱标准,临床分析标准溶液,农药分析标准,有机元素分析标准,工作基准试剂的定值,容量分析标准溶液的定值,仪器及化学分析中作为微量杂质分析的标准,容量分析法测定物质的含量,pH基准试剂的定值和高精密度pH计的校准,pH计的校准(定位),热值分析仪的标定,气相色谱法进行定性和定量分析的标准,临床化验,农药分析,有机元素分析,表1-3 主要的国产标准试剂,类 别 主 要 用 途容量分析第一基准 工作基准试剂,21,名称,分子式,基本单元,M,B,盐酸,HCl,HCl,36.46,硫酸,H,2,SO,4,1/2 H,2,SO,4,49.04,氢氧化钠,NaOH,NaOH,40.00,碳酸钠,Na,2,CO,3,1/2 Na,2,CO,3,52.99,高锰酸钾,KMnO,4,1/5 KMnO,4,31.61,重铬酸钾,K,2,Cr,2,O,7,1/6 K,2,Cr,2,O,7,49.03,碘,I,2,1/2 I,2,126.9,硫代硫酸钠,Na,2,S,2,O,3,5H,2,O,Na,2,S,2,O,3,5H,2,O,248.18,硫酸亚铁铵,Fe(NH,4,),2,(SO,4,),2,6H,2,O,Fe(NH,4,),2,(SO,4,),2,6H,2,O,392.14,三氧化二砷,As,2,O,3,1/4 As,2,O,3,49.46,（3）常用的标准物质,表1-4 常用标准物质一览表,名称分子式基本单元MB盐酸HClHCl36.46硫酸H2SO,22,续表1-4 常用标准物质一览表,草酸,H,2,C,2,O,4,1/2 H,2,C,2,O,4,45.02,草酸钠,Na,2,C,2,O,4,1/2 Na,2,C,2,O,4,67.00,碘酸钾,KIO,3,1/6 KIO,3,35.67,硝酸银,AgNO,3,AgNO,3,169.87,氯化钠,NaCl,NaCl,58.45,硫氰酸钾,KCNS,KCNS,97.18,乙二胺四乙酸二钠,C,10,H,14,N,2,O,8,Na,2,2H,2,O,C,10,H,14,N,2,O,8,Na,2,2H,2,O,372.24,氧化锌,ZnO,ZnO,81.38,无水对氨基苯磺酸,HO,3,SC,6,H,4,NH,2,HO,3,SC,6,H,4,NH,2,173.20,亚硝酸钠,NaNO,2,NaNO,2,69.00,续表1-4 常用标准物质一览表草酸H2C2O41/2 H,23,（2）标准物质的用途,1) 用于校准分析仪器,理化测试仪器及成分分析仪器如酸度计、电导率仪等，使用前，必须用标准物质校准后方可进行测定工作。,2) 用于评价分析方法,分析方法的评价。加标回收实验评价。,3) 用于实验室内部或实验室之间的质量保证,标准物质可以作为控制物用于考核某个分析者或某个化验室的工作质量。,其他用途：标准曲线、标准检验方法、产品质量仲裁等。,（2）标准物质的用途,24,3 溶液浓度的表示方法,在精细化学品检验工作中，随时都要用到各种浓度的溶液。精细化学品检验中常用的溶液浓度的表示方法有以下几种：,1）B的质量分数,B的质量分数（mass fraction of B）。定义为：B的质量与混合物的质量之比，即,3 溶液浓度的表示方法,25,2）B的摩尔分数,B的摩尔分数（mole fraction of B），也称为“B的物质的量分数”。,定义为：B的物质的量,n,B,与混合物的总物质的量之比，即,2）B的摩尔分数,26,3）B的质量浓度,B的质量浓度（mass concentration of B），符号为，单位是kg/m,3,，常用单位为g/L。,定义为： B的质量,m,B除以混合物的体积,V,，即,3）B的质量浓度,27,4）.B的物质的量浓度,B的物质的量浓度（amount-of-sbstance concentration of B），常简称为B的浓度(concentration of B)，符号为,c,B，单位为mol/m3，实际中常用mol/L。,定义为： B的物质的量除以混合物的体积，即,4）.B的物质的量浓度,28,5）.,滴定度,（titre）,广泛使用于容量分析，定义为：被滴物质的质量除以标准滴定溶液的体积。一般用,T,S/X,表示，单位为g/mL。,用重铬酸钾标准溶液滴定样品的铁,1 mL重铬酸钾标准溶液相当于分析样品中有0.050 00 g铁。,5）. 滴定度（titre）,29,4 溶液的制备,标准溶液是已确定其主体物质浓度或其他特性量值的溶液。精细化学品检验常用的标准溶液有如下3种：,（1）滴定分析用标准溶液。也称为标准滴定溶液。主要用于测定试样的主体成分或常量成分。其浓度要求准确到4位有效数字。,（2）杂质测定用标准溶液。包括元素标准溶液、标准比对溶液(如标准比色溶液、标准比浊溶液等)。主要用于对样品中微量成分(元素、分子、离子等)进行定量、半定量或限量分析。其浓度通常以质量浓度来表示，常用的单位是mg/L、g/L等。,4 溶液的制备,30,（3）pH测量用标准缓冲液。,具有准确的pH数值，由pH基准试剂进行配制。用于对pH计的校准，亦称定位。,其它溶液，是指非标准溶液。,它在精细化学品检验中常作为溶解样品、调节pH、分离或掩饰离子、显色等使用。配制一般溶液精度要求不高，只需保持12位有效数字。试剂的质量由架盘天平称量，体积用量筒量取即可。,（3）pH测量用标准缓冲液。,31,1）滴定分析用标准溶液的制备,（1） 一般规定,标准溶液的浓度准确程度直接影响分析结果的准确度。国家标准GB 601-1988标准溶液的制备对方法、使用仪器、量具和试剂等方面的要求作了一般规定。,（2）配制和标定方法,标准溶液的制备有直接配制法和标定法两种。,1) 直接配制法,在分析天平上准确称取一定量的已干燥的基准物（基准试剂），溶于纯水后，转入已校正的容量瓶中，用纯水稀释至刻度，摇匀即可。,1）滴定分析用标准溶液的制备,32,2) 标定法,很多试剂并不是基准物的条件，如市售的浓盐酸中HCl很易挥发，固体氢氧化钠很易吸收空气中的水分和CO,2,，高锰酸钾不易提纯而易分解等。因此它们都不能直接配制标准溶液。一般是先将这些物质配成近似所需浓度的溶液，再用基准物测定其准确浓度。这一操作称为标定。标准溶液有三种标定方法。,1、直接标定法,准确称取一定量的基准物，溶于纯水后用待标定溶液滴定，至反应完全，根据所消耗待标定溶液的体积和基准物的质量，计算出待标定溶液的基准浓度。如用基准物无水碳酸钠标定盐酸或硫酸溶液，就属于这种标定方法。,2) 标定法,33,【例1】 用直接标定法标定氢氧化钾乙醇溶液.,配制：,称取30 g氢氧化钾，溶于30 mL三级以上水中，用无醛乙醇稀释至1000 mL。放置5 h以上，取淸液使用。,标定：,称取3 g（精确至0.0001 g）于（105110）烘至恒量的基准邻苯二甲酸氢钾，溶于80 mL无二氧化碳的水中，加入2滴酚酞指示剂(,10 g/L)，用配制好的氢氧化钾乙醇液滴定至溶液呈粉红色。,同时作空白试验。,【例1】 用直接标定法标定氢氧化钾乙醇溶液.,34,计算,：,计算：,35,2、间接标定法,有一部分标准溶液没有合适的用以标定的基准试剂，只能用另一已知浓度的标准溶液来标定。当然，间接标定的系统误差比直接标定的要大些。如用氢氧化钠标准溶液标定乙酸溶液，用高锰酸钾标准溶液标定草酸溶液等都属于这种标定方法。,3、比较法,用基准物直接标定标准溶液后，为了保证其浓度更准确，采用比较法验证。例如，盐酸标准溶液用基准物无水碳酸钠标定后，再用氢氧化钠标准溶液进行比较，既可以检验盐酸标准溶液浓度是否准确，也可考查氢氧化钠标准溶液的浓度是否可靠。,2、间接标定法,36,3）杂质测定用标准溶液的制备,为了确保杂质标准溶液的准确度，国家标准对其制备和使用也有严格要求，GB/T 6022002对杂质测定用标准溶液制备和使用作了一般规定。,（1）水，至少应符合GB/T 668292中二级水的规格。,（2）所用试剂纯度应在分析纯以上。,（3）使用杂质标准溶液应用移液管量取，每次量取体积,V,应符合：0.05 mL,V,4d，则,x,i,应舍弃，否则保留。,使用4d法检验可疑数据简单、易行，但该法不够严格，存在较大的误差，只能用于处理一些要求不高的实验数据。,1）4d检验法,46,2）,检验法,检验法检验步骤如下：,（1）将测定值由小到大顺序排列：,x,1,，x,2,， x,n,，其中,x,1,或,x,n,为可疑值。,（2）计算可疑值与相邻值的差值，再除以极差，得统计值,。即：,检验,x,1,时，,检验,x,n,时，,2）检验法检验x1时，检验xn时，,47,（3）判断：,根据测定次数,n,和要求的置信度（如90 %、95 %等）查,值表。如,表,时，则舍弃可疑值，否则保留。,Q值表,检验法符合数理统计原理，,值越大，说明或离群越远，至一定界限时即应舍弃。,检验法具有直观和计算方法简便的优点。,n,3,4,5,6,7,9,9,10,Q,0.90,0.94,0.76,0.64,0.56,0.51,0.47,0.44,0.41,Q,0.95,1.53,1.05,0.86,0.76,0.69,0.64,0.60,0.58,（3）判断：Q值表 检验法符合数理统计原理，,48,【例2】 40.02，40.12，40.16，40.18，40.18，40.20为一组测定数据，其中一个数据可疑，试判断是否舍弃。,解：,以置信度90 %，测定次数为6，查,表值，得,0.90,=0.56,因,=,0.90,，40.02应舍弃。,【例2】 40.02，40.12，40.16，40.18，4,49,4） 测定结果的数值表达方式,1算术平均值（）,通常测定中，测定次数是有限的，用有限测定值的平均值只能近似真实值，算术平均值表达形式是算术平均值和标准偏差（xs）或算术平均值和最大相对偏差或相对标准偏差。,2几何平均值（,X,g）,若一组数据呈正态分布，此时可用几何平均值来表示该组数据。,3中位值,测定数据按大小顺序排列的中间值，即中位值。若数据次数为偶次，中位值是中间两个数据的平均值。,4） 测定结果的数值表达方式,50,1-7,精细化工产品的采样,一、采样的目的及基本原则,-充分具有代表性,二、采样的一般步骤,（国家标准GB/T 667886化工产品采样总则 ）,1. 制定采样方案,（1）确定总体物料的范围，即批量大小；,（2）确定采样单元，即瓶、桶、箱、罐或是特定的时间间隔(对流动物料)；,1-7 精细化工产品的采样,51,（3）确定样品数、样品量和采样部位；,（4）规定采样操作方法和采样工具；,（5）规定样品的制备方法；,（6）规定采样安全措施。,2. 确定样品数和量的原则,样品数的确定,样品量的确定,样品量至少应满足3次重复检测的需要；需留备查样时，应满足备查样品的需要；如需做制备样品处理时，应满足样品制备的需要。,（3）确定样品数、样品量和采样部位；,52,样品数的确定,样品数的确定,53,3对样品容器和样品保存要求,(1) 对盛样容器的要求,(2) 对样品标签的要求,(3) 对样品保存的要求,4对采样记录的要求,5 采样应注意的事项,3对样品容器和样品保存要求,54,三 采样方法简介,1包装前产品的采样,（1） 瓶装液体产品（物料在搅拌均匀后，用适当的采样管采得均匀样品 ）,（2） 桶装液体产品（搅匀后分别用采样管采容器上部(距液面1/10处)或容器底部（距液面9/10处）的样品。）,（3）贮罐装液体产品,（当贮罐安有上、中、下采样口）,三 采样方法简介,55,（4）固体产品,1）粉末、小颗粒、小晶体和块状样品，可用采样勺或采样探子。,2）在常温下为固体，当受热时易变成流动液体，按液体方法采样,2包装后成品的采样,3最终样品的贮存与使用,（4）固体产品,56,4固体样品的制备,对于组成较均匀的样品，只要对样品稍加混合后取其一部分，即为试样。,对于组成不均匀的样品，样品制备一般应包括粉碎、混合、缩分3个步骤。,（1）粉碎。用研钵、锤子或适当的装置及研磨机械来粉碎样品。,（2）混合。根据样品量的大小，用手铲或合适的机械混合装置来混合样品。,（3）缩分。用四等分法和交替铲法或分样器，分格缩分铲或其他适当的机械分样器来缩分样品。,4固体样品的制备,57,四 样品的验收,1化学试剂应由商业部门的质量监督部门按照产品的技术标准进行验收，生产单位应保证每批出厂产品均符合质量标准要求。,2验收部门要按产品编号，分批取样检验，每批出厂的产品必须附有一定格式的质量证书。,3要认真详细抽查被采物的包装容器是否受损、腐蚀或渗漏，并核对外部标志。如验收中发现可疑或异常现象，应及时报告，在双方未达成协议前，不得进行采样。,四 样品的验收,58,4为了检查产品的质量是否符合该产品质量证书的要求，验收部门对交货的产品，必须按有关规定进行采样。,5验收部门有权对成批产品进行采样检验，若有一项不合格时，双方应按照包装后成品采样方法，从同一批产品中加倍进行采样，重复检验全部项目，如有一个样品一项不合格时，则成批产品以不合格论。,6验收部门对交货的产品，在供需双方协商的规定日前内，应尽快进行采样验收，超过规定日期不采样，产品变质应由收货方负责。,4为了检查产品的质量是否符合该产品质量证书的要,59,作业：,1、化学试剂有哪些类型？应如何选用？,2、溶液浓度的表示法有哪些？这些表示法都能简称为浓度吗？,3、溶液标签书写格式有哪些？请写出0.1mol/lNaOH标准溶液的格式。,、精细化工产品分析的任务和作用。,、精细化工产品分析的一般步骤。,精细化学品检验基本知识课件,60,