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1、分析化学,第十三章 定量分析的一般步骤 Steps in quantitative analysis,返回,基本内容和重点要求,掌握分析试样的制备方法及要求； 了解试样的分解方法及要求； 掌握测定方法选择原则； 融会贯通掌握实际样品测定方法及相关计算。,返回,第十三章 定量分析的一般步骤,13-1 试样的采取和制备 13-2 试样的分解 13-3 测定方法的选择 13-4 分析结果准确度的保证和评价,返回,13-1 试样的采取和制备,一、定量分析的一般步骤 二、取样的步骤 三、取样的基本原则 四、取样操作方法 五、湿存水的处理,返回,一、定量分析的一般步骤,返回,实例: 石灰石及方解石,石灰石
2、,主要化学成分：CaCO3 理论组成：CaO%：56.04 CO2%：43.96 实际样品组成范围及常规测定方法： SiO2%： 0.210% (化学分析法） Fe2O3%： 0.12% （化学分析法或仪器分析法） Al2O3%： 0.22.5% （化学分析法或仪器分析法） CaO%： 4553% （化学分析法） MgO%： 0.12.5%（化学分析法） R2O%： 微量2.0%（仪器分析法）,返回,二、取样的步骤,必须具有代表性，样品的组成要与被采样的原始物质的组成一样。取样大致分三步： 收集粗样（原始试样）； 将每份粗样混合和粉碎、缩分，减少至适合分析所需的数量； 制成符合分析用的样品。,
3、返回,三、取样的基本原则,正确取样应满足要求： 大批试样（总体）中所有组成部分都有同等的被采集的几率； 根据给定的准确度，采取有次序的和随机的取样，使取样的费用尽可能低； 将n个取样单元（如车、船、袋等）的试样彻底混合后，再分成若干份，每份分析一次，这样比采用分别分析几个取样单元的办法更优化。,返回,四、取样操作方法,组成比较均匀的物料 组成很不均匀的物料,返回,1. 组成比较均匀的物料,包括气体、液体和某些固体，取样单元可以较小，如： 对于大气样品，根据被测组分在空气中存在状态、浓度，以及测定方法的灵敏度，可用直接法或浓缩法取样； 对于水样，需根据情况确定取样面、取样点、取样方法；,返回,对
4、于较均匀的粉状固体或液体，分装在数量较大的小容器内，可从总体中按有关标准规定随机地抽取部分容器，再采取部分试样混匀即可； 对于金属制品如板材和线材等，由于经过高温熔炼组成一般较均匀，可将许多板（线）对齐横切削一定数量的试样。,返回,2. 组成很不均匀的物料,颗粒大小不等，硬度相差大，组成不均匀，如矿石、煤炭、土壤等。 以矿石为例,返回,切乔特经验公式： mQ kd 2,mQ试样的最小量，单位是kg d 试样最大颗粒的直径，单位是mm k 缩分常数，通常在0.051kgmm-2之间,返回,破碎分为粗碎、中碎、细碎及研磨。 过筛时应使试样全部通过筛孔。 标准筛号（网目mesh ）是指一英寸长度的筛
5、网上的筛孔数。100目0.149mm。140目0.105mm，200目0.074mm。,返回,缩分一般采取四分法，按经验式确定缩分的次数。,返回,根据样品的性质和测定要求确定取样量； 样品必须谨慎贮藏，避免组成发生变化。 采样误差常大于分析误差,返回,例 1,有试样20kg，粗碎后最大粒度为6mm左右，设k为0.2kgmm-2，应保留的试样量至少是多少千克？若再破碎至粒度不大于2mm，则应继续缩分几次？ 解：,返回,返回,五、湿存水的处理,湿存水是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，因而试样各组分的相对含量也随湿存水的多少而变化。 为了便于比较，试样各组
6、分相对含量的高低常用干基表示。干基是不含湿存水的试样的质量。,返回,在分析之前将试样烘干（对于受热易分解的物质采用风干或真空干燥的方法干燥）。 湿存水的含量可根据烘干前后试样的质量计算。 湿存水的含量也是决定原料的质量和价格的指标之一。,返回,例 2,称取10.000g工业用煤试样，于100105烘1h后，称得其质量为9.460g，此煤样含湿存水为多少？如另取一份试样测得含硫量为1.20，用干基表示的含硫量为多少？ 解：,返回,13-2 试样的分解,一、概述 二、无机物的分解 三、有机物的分解,返回,一、概述,分解的目的： 将待测组分定量转移至溶液中； 分解方式： 溶解法、熔融法、干式灰化、湿
7、式消化等； 选择分解方法应考虑： 分解完全、分解速度快、分离测定方便、准确度高、对环境无污染或很少污染等方面。,返回,分解试样的注意事项： 被测组分定量分解、定量转移、尽量避免和减少溶剂（熔剂）干扰； 湿法中选择溶剂的原则： 能溶于水的先用水溶解，不溶于水的酸性物质用碱性溶剂，碱性物质用酸性溶剂，还原性物质用氧化性溶剂，氧化性物质用还原性溶剂。,返回,二、无机物的分解,溶解法 熔融法 半熔法（烧结法）,返回,1. 溶解法,HCl： 还原和络合性，可分解金属电位序中氢以前的金属或合金、碳酸盐及以碱金属、碱土金属为主成分的矿物，可溶解软锰矿(MnO2)、赤铁矿(Fe2O3)。 HNO3： 氧化性，
8、除贵金属、表面易钝化的Al、Cr、Fe、与HNO3作用生成不溶于酸的金属Te、W、Sn外，能分解大部分金属。,返回,溶解法,H2SO4： 强氧化、脱水能力，可分解有机物、多种合金及矿物；利用其高沸点可除去低沸点HCl、HF、HNO3等。 H3PO4： 高温时形成焦磷酸，强络合能力，可分解难溶的合金钢及矿石。,返回,溶解法,HClO4： 强酸、强氧化、脱水性，分解能力强，可分解含Cr合金及矿石；热HClO4遇有机物易发生爆炸，用前应用HNO3氧化有机物和还原剂。 HF： 强络合能力，与Si形成挥发性SiF4 ，与H2SO4或HNO3混合使用，在Pt或Teflon器皿中分解硅酸盐。,返回,溶解法,
9、NaOH： 分解两性金属（Al）或氧化物（As2O3），用塑料或Ag制器皿。 混合酸： 王水（HCl+HNO3）分解贵金属、合金及硫化物矿石；HNO3+HClO4分解有机物等。,返回,2. 熔融法,熔融法试样与酸性或碱性熔剂混匀于特定坩埚中，在高温下熔融，然后再用水或酸浸取融块。 酸性熔剂：K2S2O7、KHSO4、 V2O5等 碱性熔剂：Na2CO3、NaOH、Na2O2、KOH、Na2B4O7、K2CO3、LiBO2等,返回,熔剂,疏松和通气作用,3. 半熔法（烧结法）,低温度，熔剂用量少，时间短，坩埚浸蚀小。烧结可在瓷坩埚中进行。 Na2CO3+MgO（或ZnO）（12）作熔剂，分解煤或
10、矿石中的硫。将硫氧化为硫酸盐，用水浸出即可测定。,返回,三、有机物的分解,溶解法 分解法 湿法 干法,返回,1. 溶解法,低级醇、多元酸、糖类、氨基酸、有机酸的碱金属盐，均可用水溶解； 许多有机物不溶于水可溶于有机溶剂； 根据相似相溶原理，极性有机化合物易溶于甲醇、乙醇等极性有机溶剂，非极性有机化合物易溶于苯、甲苯等非极性有机溶剂。,返回,2. 分解法,湿法： 在克氏烧瓶中加热，样品中有机物氧化成CO2和H2O，金属转变为硝酸或硫酸盐，非金属转变为相应的阴离子，可用于测定有机物中的金属、S、X等。,返回,分解法,干法 氧瓶燃烧法：用于有机物中X、S、P、B的测定及部分金属Hg、Zn、Mg、Co
11、、Ni的测定。 定温灰化法：是将试样置于敞口皿或坩埚中，一定温度下，加热分解，残渣溶解测定样品中的无机元素，如Te、Cr、Fe、Mo、Sr、Zn、As、Se、Hg等。,返回,13-3 测定方法的选择,测定的具体要求； 被测组分的含量范围； 被测组分的性质； 共存组分的性质； 实验室条件。,返回,13-4 分析结果准确度的保证和评价,质量评价方法通常可分为“实验室内”和“实验室间”两种。 实验室内的质量评价包括： 通过多次重复测定确定偶然误差； 用标准物质或其它可靠的分析方法检验系统误差； 用互换仪器以发现仪器误差，交换操作者以发现操作误差； 绘制质量控制图以便及时分析测量过程中的问题。,返回,实验室间的质量评价： 由一个中心实验室指导进行； 它将标准样（或管理样）分发给参加的各实验室； 可考核各实验室的工作质量，评价这些实验室间是否存在明显的系统误差。,返回,例 3,在GB 4553-84中，有关硝酸钠的各项技术指标及平行两次的容许差如下：,返回,质量控制图,上下警告线,上下控制线,返回,本章小结,13-1 试样的采取和制备 13-2 试样的分解 13-3 测定方法的选择 13-4 分析结果准确度的保证和评价,返回,
