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本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,第,2,章分析试样采集与制备,教学课时：,2,课时,关键词：,采 集,制 备,第,2,章,分 解,预 处 理,第1页,1,、了解试样采集要求。,2,、了解固体、液体、气体试样采集方法。,3,、掌握固体试样制备方法。,4,、了解试样分解几个方法及不一样试样分解方式。,5,、了解预处理目标。,分析试样采集与制备,本章学习关键点,第2页,学习重点：,1,、,试样取样标准和方法。,2,、固体试样取样单元数及最小质量确实定。,3,、试样分解普通标准和方法。,学习难点：,1,、依据试样组成特征、待测组分性质及分析目标，选择适当取样和分解方法。,2,、固体试样取样单元数及最小质量确实定。,分析试样采集与制备,本章学习重点与难点,第3页,2-1,试样采集,关键词：,代表性,采集单元,最小质量,第4页,1,、掌握样品采样单元数确实定公式及最小质量确实定方法。,2,、掌握不一样品采样标准和方法。,学习关键点,分析试样采集,第5页,学习重点：,1,、,试样取样标准和方法。,2,、固体试样取样单元数及最小质量确实定。,学习难点：,固体试样取样单元数及最小质量确实定。,分析试样采集与制备,学习重点与难点,第6页,分析试样采集,:,指从大批物料中采取少许样本作为原始试样，所采试样应含有高度代表性，采取试样组成能代表全部物料平均组成。,（,随机取样,、周期取样、选择性取样）,注意,:,样品状态、样品起源、分析方法、对分析结果要求,取样基本标准代表性,分析试样采集,第7页,2.1.1,固体试样,试样多样化，不均匀试样应选取不一样部位进行采样，以确保所采试样代表性。,一、采样点选择方法：,随机采样法,判断采样法,系统采样法,分析试样采集,第8页,土壤样品,:,采集深度,0-15cm,地表为试样，按,3,点式,(,水田出口，入口和中心点,),或,5,点式,(,两条对角线交叉点和对角线其它,4,个等分点,),取样。每点采,1-2kg,，经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分等步骤，取粒径小于,0.5,m,m,样品作分析试样。,沉积物,:,用采泥器从表面往下每隔,1,米取一个试样，经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分，取小于,0.5,m,m,样品作分析试样。,金属试样,:,经高温熔炼，比较均匀，钢片可任取。对钢锭和铸铁，钻取几个不一样点和深度取样，将钻屑置于冲击钵中捣碎混匀作分析试样。,分析试样采集,第9页,（一）采样单元数确实定：,采样准确度要求,物料不均匀性,二、采样单元数和采样量确实定,采样代表性取决于：,1.,采样数目（单元数）,2.,采样量（质量）,若测量误差很小,分析结果误差主要是由采样引发。,分析试样采集,第10页,整批物料中组分平均含量区间为,:,:,整批物料中组分平均含量,:,为试样中组分平均含量,t:,与测定次数和置信度相关统计量,:,各个试样单元含量标准偏差预计值，,n:,采样单元数,采样公式：（采取单元数）,其中：,分析试样采集,第11页,采集单元数影响：,1,、对分析结果准确度要求越高，即,E,越小,，采样单元数,n,越大,；,2,、物料越不均匀，,s,越大,，采样单元数,n,越大,；,3,、增加测定次数，则,t,值变小,，采样单元数,n,降低,。,分析试样采集,第12页,例,1.,某物料取得,8,份试样，经分别处理后测得其中硫酸钙量标准偏差为,0.22,，假如允许误差为,0.20,，置信度选定为,95,，则在分析一样物料时，应选取多少个采样单元,?,分析试样采集,第13页,解,:E,0.20,，,0.22,。,则,n,(1.960.22,0.2),2,=4.65,取,n,5,，查表得,t,2.78,，则,n=9.35,取,n,9,，查表得,t,2.31,，则,n=6.45,取,n,7,，查表得,t,2.45,，则,n,7.26,计算,n,值与设定,n,7,很靠近，,所以采样单元数为,7,时能够满足题目要求。,置信度为,0.95,，,n,时，查表得,t,l.96,分析试样采集,第14页,（二）采样量（最小质量）确实定,平均试样采取量与试样均匀度、粒度、易破碎度相关，可按切乔特采样公式：,QKd,2,Q,：保留样品最小质量,(kg),d,：样品中最大颗粒直径,(mm),K,：固体试样特征系数或缩分常数，它由各部门依据经验确定，通常在,0.05,1,之间，因固体物料种类和性质不一样而异。,分析试样采集,第15页,例：欲采铁矿试样，若矿石最大粒度为直径,20,毫米，,K,值为,0.08,，应取矿石最少许为多少？,解：依据题意已知：,直径,=20,毫米，,K=0.08,代入公式 得：,Q=0.0820,2,=24,（,Kg,）,显然，这么取得试样组成很不均匀，数量又太多,分析试样采集,第16页,*,液体试样普通比较均匀，取样单元数能够较少；,*,当物料量较大时，应从不一样位置和深度分别采样，混合均匀后作为分析试样，以确保它代表性；,*,液体试样采样器多为塑料或玻璃瓶，普通情况下二者均可使用，但当要检测试样中有机物时，宜选取玻璃器皿，而要测定试样中微量金属元素时，则宜选取塑料取样器，以降低容器吸附和产生微量待测组分影响。,2.1.2.,液体试样,分析试样采集,第17页,*,液体试样化学组成轻易发生改变，应马上对其进行测试应采取适当保留办法，以预防或降低在存放期间试样改变。,分析试样采集,保留办法有：,控制溶液,pH,值、加入化学稳定试剂、冷藏和冷冻、避光和密封等以减缓生物作用、水解、氧 化还原作用及降低组分挥发。,第18页,依据水种类不一样采样含有多变性：,天然水,河水,上、中、下（大河：左右两岸和中心线；中小河：三等分，距岸,1/3,处）；,湖水,-,从四面入口、湖心和出口采样；,海水,-,粗分为近岸和远岸；,用水,（饮用、工业用、浇灌）,排放水,生活污水,-,与作息时间和季节性食物种类相关；,工业废水,-,与产品和工艺过程及排放时间相关。,水样,分析试样采集,第19页,分析试样采集,第20页,2.1.3,气体样品采集和制备,1,气样采集,气样采集主要用抽气法：,吸收液：,主要吸收气态和蒸汽态物质。,惯用吸收液有：水、水溶液，有机溶剂。,吸收液选择依据被测物质性质及所用分析方法而定。不过，吸收液必须与被测物质发生作用快，吸收率高，同时便于以后分析步骤操作。,分析试样采集,第21页,固体吸附剂：,有,颗粒状吸附剂和纤维状吸附剂,两种。前者有硅胶、素陶瓷等，后者有滤纸、滤膜、脱脂棉、玻璃棉等。吸附作用主要是,物理性阻留,，用于采集气溶胶。硅胶惯用是粗孔及中孔硅胶，这两种硅胶都有物理和化学吸附作用。素陶瓷需用酸或碱除去杂质，并在,110,120,烘干，因为素陶瓷并非多孔性物质，仅能在粗糙表面上吸附，所以采样后洗脱比较轻易。采取滤纸及滤膜要求质密而均匀，不然采样效率降低。,分析试样采集,第22页,真空瓶法：,当气体中被测物质浓度较高，或测定方法灵敏度较高，或当被测物质不易被吸收液吸收，而且用固体吸附剂采样有困难时，可用此方法采样。,将小于,1L,含有活塞玻璃瓶抽闲，在采样地点打开活塞，被测空气马上充满瓶中，然后往瓶中加入吸收液，使其有较长接触时间以利吸收被测物质，然后进行化学测定。,分析试样采集,第23页,置换法：,采取小量空气样品时,，将采样器（如采样瓶、采样管）连接在一抽气泵上，使经过比采样器体积大,6,10,倍空气，方便将采样器中原有空气完全置换出来。也可将不与被测物质起反应液体如水、食盐水注满采样器，采样时放掉液体、被测空气即充满采样器中。,分析试样采集,第24页,静电沉降法：,此法惯用于,气溶胶状物质,采样。空气样品经过,1,0,伏电压电场，在电场中气体分子电离所产生离子附着在气溶胶粒子上，使粒子负带电荷，此带电荷粒子在电场作用下就沉降到搜集电极上，将搜集电极表面沉降物质洗下，即可进行分析。此法采样效率高、速度快，但在有易爆炸性气体、蒸气或粉尘存在时不能使用。,分析试样采集,第25页,生物试样其组成因部位和时季不一样而有较大差异。,采样应依据需要选取适当部位和,生长发育,阶段进行，除应注意有群体代表性外，还应有,适时性和部位经典性,鲜样分析样品，应马上进行处理和分析，生物试样中酚、亚硝酸、有机农药、维生素、氨基酸等在生物体内易发生转化、降解或者不稳定成份，普通应采取新鲜样品进行分析。,2.1.4,生物试样,分析试样采集,第26页,生物样品中药残留测定样品,生物试样：,肌肉、肝、肾、皮肤、血液、蛋奶，尿液，血浆、粪便等；对组织样品宜分取一个完整解剖部分储存生物材料容器材料有塑料和玻璃，注意储存期间吸附：塑料易吸附脂溶性组分，玻璃易吸附碱性物质,固体样品制备除普通程序外，还有离心、过滤、防腐和抑制降解等,血样：血浆、血清、血液,尿样注意酸败和细菌污染，,4,度冷藏和加入氯仿或甲苯防腐,分析试样采集,第27页,冷冻干燥法,样品放在冷冻干燥室内，抽真空至,1.3-6.5bar,（,10-50mmHg),水变成冰，,2-3,天后冰全部升华,用于水样浓缩，植物、动物血清和其它含有易挥发组分干燥。,NBS,果叶、牛肝、菠菜叶、松针、米粉、面粉、河沉积物等标准物质用冷冻干燥技术，未发觉易挥发,As,Hg,等损失，,I,有显著损失，,Br,在酸性溶液中有损失,分析试样采集,第28页,2-2,试样制备,关键词：,破碎,过筛,混合,缩分,第29页,1,、掌握试样破碎、过筛、混匀、缩分方法。,2,、掌握缩分次数计算。,学习关键点,试样制备,第30页,学习重点：,缩分方法及缩分次数计算。,学习难点：,缩分方法及缩分次数计算。,学习重点与难点,试样制备,第31页,一、破碎和过筛,破碎：用机械或人工方法将试样逐步破碎。,粗碎：粉碎至经过,4-6,号筛,中碎：粉碎至经过,20,号筛,细碎：粉碎至经过,100-200,号筛,研磨,取样样品,分析试样,试样制备,第32页,二、混合与缩分,将破碎后试样质量 逐步地降低。,通常采取四分法，即将过筛后试样混匀，堆为锥开拓后压为圆饼状，经过中心分为中等份，弃去对角两份。如此进行下去，一直到满足要求为止。,试样制备,第33页,满足质量条件,混合,缩分,混合,保留,保留,弃去,弃去,缩分,保留,保留,弃去,弃去,试样制备,第34页,2-3,试样分解,关键词：,溶解法,熔融法,半熔法,干式灰化法,湿式灰化法,微波辅助消解法,第35页,掌握溶解法、熔融法、干式灰化法、湿式灰化法和微波辅助消解法试样分解方法原理在样品分解中应用。,学习关键点,试样分解,第36页,学习重点：,熔融法、灰化法、和微波辅助消解分解方法原理。,学习难点：,熔融法、灰化法、和微波辅助消解分解方法原理。,学习重点与难点,试样分解,第37页,依据分解试样时所用试剂不一样，分解方法可分别为溶解法和熔融法。溶解法是将试样溶解在酸或其它溶剂中。熔融法则将固体熔剂与试样混和在高温下加热盐，使待测组分转变为可溶于水或酸化合物。,分解方法分为干法分析（原子发射光谱电弧激发）和湿法分析,试样分解,第38页,2.3.1,溶解法,因为酸较易提纯，过量酸，除磷酸外，也较易除去，分解时，不会引进除氢离子以外阳离子，操作简单，使用温度低，对容器腐蚀性小等优点，应用较广。,溶解法：,用,适当溶剂,将固体样品溶解转化为液体样品，同时将待测组分转化为可测定形态。,试样分解,第39页,惯用溶剂：,水、酸、碱或混合酸,酸：,盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸、磷酸,混酸：,王水、硝酸,+,高氯酸，,HF+,硫酸、,HF+,硝酸等；,NaOH,：,溶液用于溶解一些两性金属（,Al,）和氧化物,普通次序为：,H,2,OHClHNO,3,碱王水,试样分解,第40页,试样分解,第41页,2.3.2,熔融法,将试样与固体熔剂混匀后置于特定材料制成坩埚中，在,高温下熔融,，,分解试样,，经过复分解反应使被测组分转化为能溶于水或酸形式，再用水或酸浸取，使其定量进入溶液。,熔剂可分为,酸性熔剂,及,碱性熔剂,。,惯用熔剂有,Na,2,CO,3,、,Na,2,O,2,、,NaOH,、,KOH,、硼砂,-,硼酸、焦磷酸钾等。,试样分解,第42页,熔剂,试样,坩埚材料,碳酸钠,硅酸盐、粘土、高岭土、碳酸盐、磷酸盐、氟化物等,铂,氢氧化钠,硅酸盐、粘土、耐火材料、黑钨矿,铁、镍、银,过氧化钠,几乎全部矿石（钼矿、铬铁矿、黑钨矿、锆英石等）,锆、镍、墨,铵盐,方铅矿、黄铁矿、硫化矿等,瓷、,TFE,、铂,KHSO,4,与,K,2,S,2,O,7,铌、钽酸盐，,Fe,、,Ti,、,Al,氧化物矿,瓷、石英、铂,KHF,2,与,NH,4,HF,2,锆石、绿柱石、铌钽酸盐,鉑、银,偏硼酸锂,岩石，硅酸盐，土壤，陶瓷，钢渣等,石墨，铂,试样分解,第43页,2.3.3,半熔法,又称为烧结法，它是在,低于熔点温度,下，使,试样与熔剂发生反应,。通常在瓷坩埚中进行。,惯用,MgO,或,ZnO,与一定百分比,Na,2,CO,3,混合物作为熔剂，用来,分解铁矿及煤中硫,。其中,MgO,、,ZnO,作用在于其熔点高，能够预防,Na,2,CO,3,在灼烧时熔合，而保持涣散状态，使矿石氧化得更加快、更完全，反应产生气体轻易逸出。,碳酸钠与氯化铵也用于半熔融分解溶剂。熔剂与试样混匀置于鉄,(,或者镍,),坩埚内，在,750-800,左右半熔融。主要用于硅酸盐中,K,+,、,Na,+,测定等。,试样分解,第44页,2.3.4,干式灰化法,(,燃烧法或高温分解法,),应用：,适于分解,有机物或生物试样,，方便测定其中金属元素、硫及卤素元素含量。,操作：,将试样置于马弗炉中加热燃烧,(,普通为,400700),分解，大气中氧起氧化剂作用，燃烧后留下无机残余物。残余物通惯用少许,浓盐酸或热浓硝酸,浸取，然后定量转移到玻璃容器中。,试样分解,第45页,分类：,试样分解,干式灰化法,高温电炉直接灰化,氧瓶,燃烧法,低温,灰化法,第46页,氧瓶燃烧法：,应用：,用于有机物中,X,、,S,、,P,、,B,等非金属测定及部分金属,H,、,Zn,、,Mg,、,Co,、,Ni,等金属测定。,操作：,将试样包在定量滤纸内,用铂金片夹牢,放入充满氧气并盛有少许吸收液锥形烧瓶中进行燃烧,试样中,卤素、硫、磷及金属元素分别形成卤素离子、硫酸根、磷酸根及金属氧化物或盐类等而被溶解,在吸收液中,然后分别测定各元素含量。,氧瓶燃烧法分解试样完全,取吸收液即可进行元素分析。此法适合用于少许试样分解,操作简便、快速。,试样分解,第47页,低温灰化法,用射频放电来产生,活性氧游离基,，这种游离基活性很强，能在低温下（,100,）分解有机物和生物物质，,这么能够最大程度地降低挥发损失。,干式灰化法优点：,不需加入或只加入少许试剂，防止了由外部引入杂质，而且方法简便。,干式灰化法缺点：,因少数元素（,C,I,Br,Hg),挥发或器皿壁上玷附金属而造成损失。,试样分解,第48页,2.3.5,湿式灰化法,湿式灰化法通常将硝酸和硫酸混合物与试样一起置于克氏烧瓶内，在一定温度下进行煮解，其中硝酸能够破坏大部分有机物。,使用,3:1:1,硝酸、高氯酸和硫酸混合物效果更加好。,该法优点是速度快，缺点是因加入试剂引入杂质；所以，应尽可能使用高纯度试剂。,试样分解,第49页,克氏定氮法,应用：,是测定有机化合物中氮含量主要方法。,操作：,在有机试样中加入,硫酸和硫酸钾,溶液进行消化,通常加入,硒粉,(,汞或铜盐,),作催化剂,以提升消,化效率。在消化过程中试样中氮定量转化为,NH,4,HSO,4,或,(NH,4,),2,SO,4,然后再用蒸馏法测定之,.,试样分解,第50页,2.3.6,微波辅助消解法,方法原理：,利用微波穿透性和激活反应能力加热密闭容器内试剂和样品可使制样容器内压力增加,反应温度提升。,利用试样和适当溶,(,熔,),剂吸收微波能产生热量加热试样，微波产生交变磁场使介质分子极化，极化分子在高频磁场交替排列造成分子高速振荡，使分子取得高能量，这两种作用，试样表层不停被搅动破裂，促使试样快速溶,(,熔,),解。,微波能直接转递给溶液中各分子，溶液整体快速升温，加热效率高。,试样分解,第51页,优点：,反应速率高；,样品制备时间短；,可控制反应条件，制样精度高；,环境污染小；,改进试验人员工作环境。,试样分解,第52页,试样分解,第53页,试样分解,第54页,2-4,滴定前预处理,关键词：,预处理,目标,原因,第55页,1,、了解预处理目标和意义。,2,、了解预处理考虑影响原因。,学习关键点,滴定前预处理,第56页,学习重点：,了解预处理考虑影响原因。,学习难点：,了解预处理考虑影响原因。,学习重点与难点,滴定前预处理,第57页,滴定前预处理,辅助试剂的选择,共存物的干扰,被测组分的浓度,/,含量,被测组分的存在形式,试样的状态,测定前的预处理,第58页,本 章 作 业,P37,：,1,，,5,P37-38,2,，,4,，,6,第59页,
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