第二章__试样的采集和分解.ppt

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,*,第二章 试样的采集和分解,第二章 试样的采集和分解,第一节 试样的采取,采样是分析过程中的第一步骤，也是试样分析中相 当重要的一个步骤，它直接关系到分析结果的准确性。采样必须要有代表性，即所采集的试样的组成必须于被分析物料的整体平均组成一致。,第二章 试样的采集和分解,一、采样,1,、采样量,经验公式：,其中，,Q,为应采集试样的最低重量（单位为：,kg,）,d,为分析试样的最大颗粒直径（单位为：,mm,）,K,和,a,为二个经验常数，由各部门根据经验拟定。不同的固体样品如矿石有不同的,K,和,a,值。通常K,的取值在,0.020.15,范围内，,a,的取值在,1.82.5,范围内。,第二章 试样的采集和分解,2,、采样方式,确定了所需采集样品的质量后，但样品如何采集？采样点如何确定是需要解决的第二各问题。从统计学角度考虑，更重要的是采样点的选取。,按照样品的形态、性质，储放方式等因素，对固体样品的采集方法有一步采样法和二步采样法。,第二章 试样的采集和分解,采样单元数由一下几个因素决定,a,、与采样准确度有关。,与试样中组分的含量和整批物料中组分平均含量间所容许的误差。一般情况下，采样准确度要求越高，所需的采样单元数也越多。,b,、与原始物料的均匀性有关。,若原始物料的均匀性越差，所需的采样单元数也越多。,第二章 试样的采集和分解,(1),一步采样法,若物料的储放只有基本单元时，可采用一步采样公式计算采样基本单元数。,采样公式：,其中，,E,试样中组分含量和物料整体中组分含量平均值之间所容许的误差；,各个试样单元间标准偏差的估计值；,t,某选定置信度下的置信参数，一般置信度取值为,90,95,；,第二章 试样的采集和分解,例,1,：某饮料生产厂每日生产,600ml,饮料,5,万瓶，若每瓶之间的标准偏差估计值为,0.08,。置信度为,95,时，采样允许误差为,0.10,。若对每个样品测定,6,次，问每天应采集多少瓶饮料进行检验？,第二章 试样的采集和分解,已知,=0.08,，,95置信度时，,E,0.10,，由表可知当测定次数为,6,次时，,t2.571,。则，采样单元数应为：,第二章 试样的采集和分解,(2),二步采样法,有些物料存放或运输时本身分成多个单元，并存在次级单元时，需要采用二步采样法。,其中，,n,采样基本单元数；,N,整体物料的总基本单元数（即，梱、箱、桶等总数）；,k,从每一选中的基本单元中所需采集的次级单元数；,b,各个基本单元间标准方差的估计值；,w,每个基本单元间各个次级单元间标准方差的估计值；,E,和,t,与一步采样法中相同。,第二章 试样的采集和分解,k,有一最佳值，此时在相同的条件下，采取和处理试样所花费的人力、财力将最为节约。这时的,k值以,ke,表示：,其中，,c1,是采取和处理试样基本单元时的平均费用；,c2,是采取和处理试样次级单元时的平均费用。,第二章 试样的采集和分解,例,2,：有一批物料总共,4000,箱，各箱之间标准偏差的估计值,b,为,0.58%,；各箱中物料相互间的标准偏差估计值,w,为,0.34%,。通常这类物料的取样准确度要求在,0.20,，且根据经验，采集和处理基本单元与次级单元之间的费用比为,1,：,0.14,，求置信度为,95,测定次数为,8,时，需要选取多少箱物料，并每箱物料要采集多少份样品？,第二章 试样的采集和分解,解：置信度为,95,测定次数为,8,时，查表得,t=2.365,；根据已知条件，先计算出,ke,值,:,说明需要选取,24,箱物料，每箱物料采集两份份样。,第二章 试样的采集和分解,3,、样品处理,(1),将从一批物料中采集的份样混合均匀后制成大样,;,(2),将各次级单元采集的份样先混合制成副样，缩合后，再将副样混合均匀制成大样,;,(3),将各次级单元采集的份样混合制成副样后直接作为样品。,第二章 试样的采集和分解,同一批次物料,份样,份样,份样,份样,份样,份样,大样,制备样品,第二章 试样的采集和分解,同一批次物料,大样,份样,份样,副样,份样,份样,副样,份样,份样,副样,份样,份样,副样,第二章 试样的采集和分解,同一批次物料,份样,份样,副样,份样,份样,副样,份样,份样,副样,份样,份样,副样,制备样品,制备样品,制备样品,制备样品,第二章 试样的采集和分解,二、采样的方法,1,、固体物料,(1),合金或铸件,对合金或铸件取样时，必须考虑到这些因素。通常要从物体的不同部位钻取试样，钻孔要深达厚度的一半以上，收集这些钻屑；或者也可以截取合金或铸件截面的一段作为样品。,第二章 试样的采集和分解,(2),堆放的物料,矿石等原料常以露天的形式堆放。对已经堆放好的物料，要从物料堆的各个不同部位和深度取样。,对于散装堆放的物料尽量要在其堆放的过程中从运送带上采用特殊的取样畚箕取样。,通常，预先计算好所要取的份样数，然后按一定的时间间隔从固定的输送带上取样。,第二章 试样的采集和分解,(3),桶（包）物料,有些物料以桶或包的形式存放时，要先按计算结果取出基本单元（桶,/,包）数，然后再采用特定的采样器在桶或包的不同的部位取样，取样时，取样器插入桶或包的深度也必须超过厚度的一半。,第二章 试样的采集和分解,散装固体采样器示意图,第二章 试样的采集和分解,2,、液体物料,关键问题：,（,1,）采样器或输送液体样品的管道要保持清洁，并要用被分析的物料冲洗数次，以保证采集的样品与整个物料的组成一致；,（,2,）在取样的过程中要注意保持样品的密封性，防止样品中的某些成份挥发或吸收空气中的某些成份导致样品的组成与原始物料的差异。,（,3,）对光不稳定的液体样品，要存放于棕色器皿中。,第二章 试样的采集和分解,第二章 试样的采集和分解,3,、气体试样,气体试样的均匀程度最好。因此对于气体试样的采取的关键问题是防止其他杂质污染而不在于气体分布的不均匀性。通常对气体样品的取样要采用特殊的配备有抽气和简单流量计的取样装置；若对密闭空间的气体取样，也可以在密闭空间内存放吸附剂，所需分析的气体被吸附到吸附剂表面，再通过一定的方法把被吸附的气体解析出来即可。,第二章 试样的采集和分解,第二节 试样的粉碎与缩分,一、粉碎,粉碎试样可采用各种粉碎机，其中试样颗粒较大的可先采用扎碎机扎碎，再用滚（球）磨机磨细。,注意,:1,、防止在试样扎碎或滚磨的过程中会使机器表面受损引入杂质；,2,、防止在扎碎滚磨过程中引起体系温度升高，使试样中部分易挥发组分的逸出造成损失；,3,、防止试样粉碎后比表面积增大，与空气接触面积增加造成其中还原组分被氧化；,4,、防止在破碎的过程中加入的水造成试样中某些成份的改变等，这些问题都将引起试样的成分的变化。,第二章 试样的采集和分解,二、缩分,1,、过筛,破碎好的试样要过一定孔径的筛，对于颗粒大的不能过筛的试样要再进行破碎，直到所有的试样都通过为止。,2,、缩分,将样品混合均匀，采用四分法对样品进行反复的缩分。,第二章 试样的采集和分解,图,2,3,四分法缩分试样,第二章 试样的采集和分解,第三节 试样的分解,一、溶解法,溶解法是试样分解中最为简单、快速的方法。根据所用溶剂的不同，可以分为水溶法、酸溶法和碱溶法。,第二章 试样的采集和分解,试样溶解步骤：,首先以水作为溶剂，将试样中水容部分先行溶出，若有不容物，在根据试样的性质来决定是采用何种溶解方法。通常，,酸性试样,采用,碱溶法,分解，,碱性试样,采用,酸溶法,分解试样。选取溶剂是先是选用稀溶液，若不溶，再选用浓溶液；先是再冷溶液中分解，再在热溶液中进行；先是选取单一的溶剂，后在使用混合溶剂。,总之，溶解方法的选取是,先温和,，,后,逐渐,激烈,。,第二章 试样的采集和分解,1,、酸溶解法,常用的酸性溶剂：,盐酸,硝酸,硫酸,高氯酸,磷酸,氢氟酸,第二章 试样的采集和分解,2,、碱溶解法,常用碱性溶剂,NaOH,：最常用,KOH,LiOH,第二章 试样的采集和分解,二、熔融法,1,、酸熔融法,常用的酸性熔剂,焦硫酸钾,它是一种强的酸性熔剂。样品在其与发生复分解反应后转化成硫酸盐。熔融时要注意温度和时间不能过高和过久，以免,SO3,大量挥发逸出而影响分解效果。,硫氢酸钾,作为焦硫酸钾的替代品，但是使用时必须注意，由于硫氢酸钾在熔融时会有水正气逸出，极易使试样飞溅损失。,第二章 试样的采集和分解,2,、碱熔融法,常用的碱性熔剂,碱金属氢氧化物,碱金属氢氧化物通常为,KOH,、,NaOH,和,LiOH,等。,碱金属碳酸盐,它是矿石分解中最常用的熔剂，由于它可以把大多数的阴离子转化成碱金属盐的形式进入溶液，经常用于需测定阴离子的试样分解。,过氧化钠,过氧化钠是强碱性的强氧化性熔剂，其分解能力很强，常用于分解难溶于酸的各种合金。,