第二章 分析化学的采集和预处理

3. 了解试样的制备和保存方法
第二章 分析试样的采取和预处理 2
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定量分析的一般步骤：
试样的采取与 制备 试样预处理 干扰组分的掩 蔽与分离
测定
结果的计算 与评价
第二章 分析试样的采取和预处理 3
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§2.1 试样的采取与制备
试样采取与制备的重要性和意义！
筛孔大小用筛号表示。 筛号（网目mesh ）：一英寸长度的筛网上的筛孔数。 如：100号筛，即100网目的筛(一英寸长度筛网上有100 个筛孔)，孔径为0.149mm。
170目筛—孔径为0.088mm 200目筛—孔径为0.074mm。
第二章 分析试样的采取和预处理 8
长江师范学院 重庆市精品建设课程 试样的四分法缩分
+ 2 KCl + 6CO2 + 2NH3 + H2O 烧结温度750~800℃；粉末产物，可水浸后测 K+。
第二章 分析试样的采取和预处理 28
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二 有机物试样的分解
1. 溶解法 (1)“相似相溶”原则； (2) 酚、有机酸溶于乙二胺、丁胺等碱性溶剂； (3) 有机碱、生物碱易溶于甲酸、乙酸等酸性溶剂； (4) 高聚物
第二章 分析试样的采取和预处理 6
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试样的制备及分解
❖固体试样取样的最低可靠质量公式
mQ kd2
❖mQ为所需试样的最小量，单位是kg，d为试样最大颗 粒的直径，单位是mm， k为缩分常数，通常在0.05至 1Kg.mm-2之间。
❖影响mQ大小的因素有：试样的颗粒大小、均匀性、 比重、被测组分的含量及分析的允许误差等等。
植物体内的营养成分、农药残留 动物体内的药物及代谢产物、糖类、固醇类等等
第二章 分析试样的采取和预处理 19
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五 生物试样的采取和制备
植物试样的采取和制备 采样根据分析测试的目的和要求采样 （不同发育阶段、不同部位） 采样量：干重1kg，湿重5kg 制备：新鲜——；干样——。
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最低可靠质量公式的应用 例2.某矿石的最大颗粒直径为10mm，若k为0.1kg/mm2，(1)问至少应取 多少试样才具有代表性？(2)若将该试样破碎，缩分后全部通过10号筛， 应缩分几次？(3)若要求最后获得的分析试样不超过100g，应使试样通 过几号筛？
解： (3) 要求最后试样不超过100g， 即
0.1kg 0.1kg mm 2 x2 x 1mm
20号筛孔径为0.83mm，10号筛为2.00mm，所以选20号筛。
第二章 分析试样的采取和预处理 13
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（二）土壤试样 （了解） 1.采样点的布设 2.采样时间 3.采样深度 4.采样量 5.保存
第二章 分析试样的采取和预处理 14
氧化膜；锑、锡、钨生成不溶性的) 王水 HCl：
硫化物(低温进行、先加盐酸？？) HNO3 3:1
第二章 分析试样的采取和预处理 23
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溶解溶剂
适用对象
备注
硫酸 磷酸
合金、矿石等（钙锶钡铅除外） 氧化性酸 强脱水性
络合能力强
高氯酸
不锈钢、硫化物 使用时必须先加硝酸 有机物: 先硝解
第二章 分析试样的采取和预处理 25
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2. 熔融法
(1) 酸熔法
常用熔剂：焦硫酸盐(K2S2O7);硫酸氢钾(KHSO4) 适用对象：碱性试样或中性氧化物、
矿石；刚玉(Al2O3)；金红石(TiO2)等； TiO2 + K2S2O7 = Ti(SO4) 2 (可溶性)+ 2K2SO4 a. 在瓷坩埚或铂皿（稍有腐蚀）中进行； b. 冷却后用稀硫酸萃取。 KHF2可用来分解稀土和钍的矿物。
动物试样的采取和制备 血液、尿液、毛发和指甲
第二章 分析试样的采取和预处理 20
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§2.2 分析试样的预处理 主要介绍湿法分析中试样的预处理方法。
分解试样的基本要求： (1) 分解完全、分解速度快； (2)不损失待测组分； (3) 不沾污、无污染或污染小。
第二章 分析试样的采取和预处理 21
直接采样法 浓缩采样法——溶液吸收法、固体阻留法、低温冷凝法
实验室制备过程中有与其类似的 方法，请各举一例
第二章 分析试样的采取和预处理 18
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五 生物试样的采取和制备
生物试样通常包含哪些？
植物——花、叶、经、根、种子 动物——体液（尿、血等）、毛发、肌肉、组织器官 微生物 待分析的组分：
例2.某矿石的最大颗粒直径为10mm，若k为0.1kg/mm2，(1) 问至少应取多少试样才具有代表性？(2)若将该试样破碎， 缩分后全部通过10号筛，应缩分几次？(3)若要求最后获得 的分析试样不超过100g，应使试样通过几号筛？
解：缩分公式
mQ kd 2
(1) mQ 0.1k g mm2 (10mm)2 10k g
第二章 分析试样的采取和预处理 26
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(2) 碱融法
常用熔剂：Na2CO3、 K2CO3、NaOH、 KOH、 Na2O2等
Na2CO3（850℃）、 K2CO3 （890℃）分解： 硅酸盐、酸性炉渣等（铂、瓷皿）；
NaAlSi3O8 + 3Na2CO3 = NaAlO2 + 3Na2SiO3 +CO2 BaSO4 + Na2CO3 = Ba2CO3 + Na2SO4 NaOH（321 ℃ ）、 KOH（404 ℃ ）分解： 硅酸盐、铝土矿、粘土等（铁、银、镍皿） 混合熔剂： Na2CO3和K2CO3 (1:1)，可降低熔融温度 注意选择合适的坩埚。
氢氟酸 与硫酸和高氯酸一起使用 硅铁、硅酸盐
NaOH Al 及铝合金、酸性氧化物 20%~30%
氧化性酸;强脱 水性;与有机物 或还原剂一起加 热发生爆炸 用铂坩埚 通风 用四氟乙烯容器
第二章 分析试样的采取和预处理 24
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2. 熔融法 熔融法：将试样与固体熔剂混合，在高温下加热，利 用试样与溶剂发生的复分解反应，使试样的全部组分 转化成易溶于水或酸的化合物。 不足：熔剂量大、坩埚材料污染、温度高
第二章 分析试样的采取和预处理 11
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最低可靠质量公式的应用
例2.某矿石的最大颗粒直径为10mm，若k为0.1kg/mm2，(1)问至少应取 多少试样才具有代表性？(2)若将该试样破碎，缩分后全部通过10号筛， 应缩分几次？(3)若要求最后获得的分析试样不超过100g，应使试样通 过几号筛？
缩分的目的是使粉碎后的试样量逐步减少，一般采用四分法， 即将过筛后的试样混匀，堆为锥形后压为圆饼状，通过中心 分为四等份，弃去对角的两份。是否需要继续缩分，由固体 试样取样的最低可靠质量公式决定：
mQ kd 2
第二章 分析试样的采取和预处理 9
长江师范学院 重庆市精品建设课程 最低可靠质量公式的应用
解： (2) 10号筛的筛孔为2mm mQ 0.1k g mm2 (2mm)2 0.4k g
10kg 1次 缩分 5kg 2次 缩分 2.5kg 3次 缩分1.25kg
4次缩分 0.65kg 5次缩分 0.325kg
应缩分4次。
第二章 分析试样的采取和预处理 12
第二章 分析试样的采取和预处理 29
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2. 分解法
分解后，进行元素测定；干法和湿法；
(1) 湿法
C、H
有机 硫酸
试样 或硝酸
或混合酸
金属元素
CO2 + H2O
硝酸盐 或硫酸盐
非金属元素
阴离子
牛奶中氮含 量的测定？ 克氏定氮法
催化剂、浓 硫酸消化
第二章 分析试样的采取和预处理 30
无机物的分解 1. 溶解法
溶解溶剂
适用对象
备注
盐酸 硝酸
弱酸盐：碳酸盐、磷酸盐等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ还原性酸，
金属氧化物：Fe2O3、MnO2 等 某些硫化物：FeS、Sb2O3 等 合金：Fe、Zn 等
Cl- 的 配 位 作用。
其它：Al2O3、BeO、某些硅酸盐 金属(Pt、Au 除外；Fe、Al、Cr 生成 氧化性酸
第二章 分析试样的采取和预处理 27
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3. 半熔法(烧结法)
将试样和熔剂在低于熔点的温度下进行反应； 避免侵蚀器皿；时间长 用CaCO3 +NH4Cl 可分解硅酸盐，可测定其中的K+、Na+。 例分解甲长石： KAlSi3O8 + 6Ca2CO3 + NH4Cl = 6CaSiO3 + Al2O3
例1. 有试样20kg，粗碎后最大粒度为6mm，k为 0.2kg/mm2，应保留的试样量至少是多少千克？
解: mQ 0.262 7.2kg
应由原样进行一次缩分。即
20kg 1次缩分10kg
第二章 分析试样的采取和预处理 10
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最低可靠质量公式的应用
采取试样的基本原则：具有代表性； 一、采取试样的一般原则： 1.现场勘查并收集资料 2.保证试样的代表性 3.采样量符合要求 4.合理保存
第二章 分析试样的采取和预处理 4
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二、固体试样的采取
（一）矿石试样 1.采样点的布设（汽车、火车、轮船、矿堆、传送带）