第二章 分析式样的采集和制备
分析试样的采集与制备课件课件
适用范围
适用于有明显周期性或规律性 的样品。
优点
能够反映总体的周期性或规律 性，减少采样数量。
缺点
如果总体不具有周期性或规律 性，则代表性较差。
分层采样
定义
分层采样是将总体分成若干层 ，从每层中随机或系统采样， 最后将各层样本合并的方法。
适用范围
适用于总体分布不均匀、各层 特性差异较大的样品。
02 试样的采集方法
CHAPTER
随机采样
定义
随机采样是从总体中随 机选取若干个样本的方
法。
适用范围
适用于总体量大、样本 量小、分布均匀的样品
。
优点
操作简便，每个样本被 选中的概率相等，可以
减少人为误差。
缺点
可能存在系统误差，不 能完全代表总体特性。
系统采样
01
02
03
04
定义
系统采样是将总体分成若干等 份，按照固定的间隔或顺序选
详细描述
碱分解法利用碱的化学性质，与试样中的碱性基团反应，将其分解成可溶于水的离子或小分子。常用的碱有氢氧 化钠、氢氧化钾、碳酸钠等。碱分解法的优点是适用范围较广，尤其适用于含有碱性基团的有机物，分解速度快 ，但操作时需要严格控制温度和浓度，以避免对环境和设备造成腐蚀。
熔融分解法
总结词
熔融分解法是一种高温分解方法，适用于难溶性无机 物的分解。
缩分的方法有切削法、堆锥法 、四分法等，根据实验要求和 物料的特点选择合适的缩分方 法。
缩分过程中要保证取样的随机 性和代表性，避免人为误差和 系统误差对分析结果的影响。
04 分析试样的分解方法
CHAPTER
酸分解法
总结词
酸分解法是一种常用的分析试样分解方法， 适用于大多数无机物和部分有机物。
分析试样的采集与制备
氧瓶燃烧法
35
低温灰化法
用射频放电来产生活性氧游离基，这种游离基的 活性很强，能在低温下（100℃）分解有机物和 生物物质 干式灰化法的优点是不需加入或只加入少量试剂， 这样避免了由外部引入的杂质，而且方法简便 缺点是因少数元素（C,I,Br,Hg)挥发或器皿壁上 粘附金属而造成损失
36
37
5 湿式灰化法
33
3 半熔法
又称为烧结法，它是在低于熔点的温度下，使试样 与熔剂发生反应。通常在瓷坩埚中进行。常用 MgO或ZnO与一定比例的Na2CO3混合物作为熔剂 用来分解铁矿及煤中的硫。其中MgO、ZnO的作 用在于其熔点高，可以预防Na2CO3在灼烧时熔合， 而保持松散状态，使矿石氧化得更快、更完全，反 应产生的气体容易逸出。
22
23
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 整的解剖部分 储存生物材料的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 固体样品制备除一般程序外，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
30
31
2 熔融法 熔剂分为酸性熔剂和碱性熔剂。K2S2O7与KHSO4为 酸性熔剂，铵盐也属酸性溶剂，它们与碱性氧化物 反应。 NaOH,Na2CO3,Na2O2等为碱性溶剂，用于分解大多 酸性矿物
32
熔剂
试样
碳酸钠
硅酸盐、粘土、高岭土、碳酸盐、 磷酸盐、氟化物等
氢氧化钠 硅酸盐、粘土、耐火材料、黑钨矿
分析试样的采集及制备课件
目录
• 分析试样的采集 • 试样制备前的处理 • 试样的制备方法 • 试样制备的标准化 • 试样制备的质量控制
01
分析试样的采集
采集方法
01
02
03
随机抽样
按照随机原则从总体中抽 取一定数量的样本，以反 映总体的一般情况。
分层抽样
将总体分成若干层次或类 别，然后从各层次或类别 中按比例随机抽取样本。
混合处理
混合处理
为了使试样更具代表性，需要对 破碎后的试样进行混合处理。
混合方法
可以采用搅拌混合、振动混合或 机械混合等方法进行混合处理。
混合效果
混合后的试样应达到均匀一致的 状态，以提高分析测试的准确性
和可靠性。
03
试样的制备方法
研磨法
通过物理方式将样品研磨至所需细度，以便进行后续分析。
研磨法是一种常用的样品制备方法，适用于各种类型的样品。通过将样品放入研 钵中，加入适量的研磨剂（如硅藻土、氧化铝等），使用研磨杵进行研磨，以达 到所需的细度。研磨过程中需要注意避免样品污染和损失，保持样品的代表性。
于后续的分析和测试。
质量追溯
03
建立试样的质量追溯体系，以便于对试样的来源、制备过程和
用途进行跟踪和管理。
05
试样制备的质量控制
制备过程的监控
监控制备流程
确保制备过程严格按照标准操作程序进行，避免任何偏离规定步 骤的行为。
实时监测
使用适当的仪器和设备对制备过程中的关键参数进行实时监测， 确保符合预设标准。
安全性
采集过程中应注意安全 ，避免样品对人员和环
境造成危害。
合法性
采集的样品应符合相关 法律法规和标准要求，
分析化学 第二章 定量分析的一般步骤
第二章定量分析的一般步骤一、分析试样的采集与制备1.试样的采集与制备：是指从大批物料中采取少量的样本作为原始试样，然后再制备成供分析用的最终式样。
采样的基本原则：均匀、合理、具有代表性试样的形态：气体、液体、固体2.取样方法：气体样品：集气法（eg.工厂废气中有毒气体的分析）、富集法（eg.大气污染物的测定、室内甲醛的含量测定）固体样品：抽样样品法（“四角+中央”）、圆锥四分法液体样品：混合均匀后按照上中下分层取样二、试样的分解（预处理）1.分解试样的原则：①式样分解必须完全，处理后的溶液中不得残留原试样的细屑或粉末②式样分解过程中待测组分不应挥发③不应引入待测组分和干扰物质2.分解方法：溶解法、熔融法、消解法(1)溶解法：水：例(NH4)2SO4中含氮量的测定酸：HCl、H2SO4、HNO3、HF等及混合酸分解金属、合金、矿石等碱：例：NaOH溶解铝合金分析Fe、Mn、Ni含量有机溶剂：相似相溶原理(2)熔融法：酸溶：K2S2O7、KHSO4溶解氧化物矿石碱溶：Na2CO3、NaOH、Na2O2溶解酸性矿物质(3) 消解法——测定有机物中的无机元素湿法消解：通常用硝酸和硫酸混合物与试样一起置于克氏烧瓶中，一定温度下分解，属于氧化分解法常用试剂：HNO3、H2SO4、HClO4、H2O2和KMnO4等。
干法灰化：待测物质加热或燃烧后灰化、分解，余留残渣用适当的溶剂溶解。
适用范围：有机物和生物试样中金属元素、硫、卤素等无机元素。
常用方法：坩埚灰化法、氧瓶燃烧法和低温灰化法。
三、常用的分离、富集方法1. 分离：让试样中的各组分互相分开的过程（纯化）分离的作用：提高方法的选择性、提高方法的灵敏度、准确度分离方法：沉淀分离、萃取分离、挥发分离、色谱分离2. 富集：待测组分含量低于测定方法的检测限时，在分离时将其浓缩使其能被测定富集方法：萃取富集、吸附富集、共沉淀富集四、测定方法的选择分析对象（样品性质、组分含量、干扰情况）→分析方法（准确度、灵敏度、选择性、适用范围）→用户（用户对分析结果的要求和对分析费用的承受度）→成本（时间、人力、设备、消耗品）五、分析结果的计算与评价1. 分析结果的计算及评价的目的：判断分析结果的准确度、灵敏度、选择性等是否达到要求2. 含量计算方法：根据分析过程中有关反应的化学计量关系及分析测量所得数据进行计算3. 测定结果及误差分布情况的分析：可采取统计学方法进行评价，如平均值、相对标准偏差、置信度、显著性检查等。
2第二章 分析试样的制备
第二章 分析样品的制备
2-1
采样容器： 采样容器：玻璃或塑料瓶 样品中含有机物时，宜采用玻璃瓶。 样品中含有机物时，宜采用玻璃瓶。 样品中含金属原子时，宜采用塑料瓶。 样品中含金属原子时，宜采用塑料瓶。 液体试样的保存措施: 液体试样的保存措施 1、控制溶液的 、控制溶液的pH 2、加入化学稳定剂 、 3、冷藏或冷冻 、 4、避光、密封等 、避光、 P26 表2-1 各类保存剂的应用范围
筛号(网目 20 40 60 80 100 筛号 网目) 10 网目 筛孔大小/mm 2.00 0.83 0.42 0.25 0.177 0.149 筛孔大小 120 200 0.125 0.074
12
例题: 试样20Kg，粗碎后最大颗粒为6mm， 例题: 试样20Kg，粗碎后最大颗粒为6mm，设K值为 0.2，问可缩分几次？缩分后，再粉碎至全部通过10号 0.2，问可缩分几次？缩分后，再粉碎至全部通过10号 10 问可再缩分几次？ 筛，问可再缩分几次？ =0.2× 解：1、Q=Kd2=0.2×62=7.2Kg 只能缩分一次，保留样品10Kg。 只能缩分一次，保留样品10Kg。 2、10号筛 d=2mm 10号筛 Q=Kd2=0.2×22=0.80Kg =0.2× 10（1/2）n≥0.8，n=3 10（1/2） ≥0.8， 即可再缩分3 即可再缩分3次
3
第二章 分析样品的制备
2-1
一、气体试样的采集 对于气体试样的采集， 需按具体情况， 对于气体试样的采集 ， 需按具体情况 ， 采用相 应的方法。 例如大气样品的采取， 通常选择距地面 应的方法 。 例如大气样品的采取 ， 50-180厘米的高度采样 、 使与人的呼吸空气相同。 厘米的高度采样、 使与人的呼吸空气相同 。 厘米的高度采样 对于烟道气、 废气中某些有毒污染物的分析， 对于烟道气 、 废气中某些有毒污染物的分析 ， 可将 气体样品采入空瓶或大型注射器中。 气体样品采入空瓶或大型注射器中。 大气污染物的测定是使空气通过适当吸收剂， 大气污染物的测定是使空气通过适当吸收剂 ， 由吸收剂吸收浓缩之后再进行分析。 由吸收剂吸收浓缩之后再进行分析。 在采集液体或气体试样时， 在采集液体或气体试样时 ， 必须先把容器及通 路洗涤， 路洗涤 ， 再用要采集的液体或气体冲洗数次或使之 干燥，然后取样以免混入杂质。 干燥，然后取样以免混入杂质。
第二章 分析试样的采集与制备
23
2.3.5 微波消解法
第 二 章 分 析 试 样 的 采 集 与 制 备
利用试样和溶剂吸收微波产生热量 进行试样的分解。该法加热效率高，分 解迅速。一般采用密闭容器，可以加热 到较高的温度和压力，使分解更有效， 还可减少溶剂用量和组分的挥发。 该法可用于有机试样的分解，也可 用于难溶无机材料的分解。
分解试样的主要任务是将试样中待 测组分全部转变为适于测定的形式。一 般需转化为可溶盐的形式进入溶液。在 此过程中： 防止待测组分损失； 避免引入干扰测定的杂质。 其中分解无机试样常采用的分解方 法有溶解法和熔融法；分解有机试样常 采用干（湿）式灰化法和微波消解法。
18
2.3.1 溶解法
第 二 章 分 析 试 样 的 采 集 与 制 备
3
2.1 试样的采集
4
第 二 章 分 析 试 样 的 采 集 与 制 备
试样的采集是指从大批物料中采取 少量样本作为原始分析试样。 要求：代表性、不变性。 分析对象的种类很多，不同的物料 采集试样的方法不同。
5
2.1.1 固体试样的采集
第 二 章 分 析 试 样 的 采 集 与 制 备
特点：种类繁多，形态各异，试样 的性质和均匀程度差别较大。 采样点越多，采样量越大，试样越 具有代表性，但消耗的成本越高。采样 的原则是：采集的试样必须具有代表 性，同时工作量尽可能地少。 同时，采样准确度要求高，试样均 匀度差，也都会增加采样单元数。
解：Q ≥ K ⋅ d 2 = 0.3 × 2 2 = 1.2kg ⎯→ ⎯→ ⎯→ ⎯→ 15 ⎯ 7.5 ⎯ 3.75 ⎯ 1.88 ⎯ 0.94
1 2 3 4
显然在缩分4次后0.94 < 1.2kg，不符合要求。 所以只能缩分3次。
分析试样的采集与制备
第2章分析试样的采集与制备基本内容试样分析过程一般包括下列步骤：试样的采集和制备、定性检验、试样的分解、干扰物质的分离和定量测定。
分析测定的结果能否为生产、科研提供可靠的分析数据，直接取决于试样有无代表性，处理过程是否完善，要从大量的被测物质中采取能代表整批物质的小样，以取得正确的结果，应掌握适当的技术，遵守一定的规则，采用合理的采样、制备试样和分离检测的方法。
1．试样的采集在实际分析中常需要测定大量物料中某些组分的平均含量，但在实际分析时只能称取几克、十分之几克甚至更少的样品进行测定。
必须使被测样品具有代表性，能代表整批物料的真实情况。
因此在进行分析前必须了解试样的来源，明确分析的目的，作好试样的采集工作。
所谓试样的采集工作是指从大批物料中采集原始试样，再进一步制备成供分析用的试样。
按试样的存在形态可分为气态、固态和液态三种。
对不同形态的不同物料应采用不同的采集方法。
1.1固体试样固体试样种类繁多、形态各异，试样的性质和均匀程度差别较大。
经常遇到的有矿石、合金、盐类和土壤等。
为确保有代表性，所取的原始试样不仅量远远大于最低重量，而且颗粒不均匀，不适合作分析用，必须进一步制备成量少、颗粒高度均匀的分析试样。
由于固体试样的成分分布不均，因此在取样时根据堆放情况，从不同的部位和深度选取多个取样点进行采样。
采取的份数越多越有代表性。
但是取用量过大，处理非常麻烦。
一般取样量是根据采样公式：Q m ≥2kd 计算。
式中：Q m —试样最低重量（公斤）；k—经验常数（0.02-1之间）；d—试样中最大颗粒的直径(毫米)。
例如：欲采铁矿试样，若矿石最大粒度为直径20毫米，k 值为0.08，应取矿石的最少量为多少？解：根据题意已知：直径=20毫米，K=0.08代入公式Q m ≥2kd 得：Q m =0.08×202=24（kg ）显然，这样取得的试样组成很不均匀，数量又太多例如：欲采铁矿试样，若矿石最大粒度为直径20毫米，k 值为0.08，应取矿石的最少量为多少？解：根据题意已知：直径=20毫米，K=0.08代入公式Q m ≥2kd 得：Q m =0.08×202=24（kg ）显然，这样取得的试样组成很不均匀，数量又太多。
2分析试样的采集与制备
固体样品制备除一般程序外，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
2020/5/25
分析化学 第二章分析试样的采集
19
与制备
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
3 气体试样
❖ 用泵将气体充入取样容器；采用装有固体吸附 剂或过滤器的装置收集；过滤法用于收集气溶 胶中的非挥发性组分
❖ 固体吸附剂采样：是让一定量气体通过装有吸 附剂颗粒的装置，收集非挥发性物质
❖ 大气试样，根据被测组分在空气中存在的状态 (气态、蒸气或气溶胶)、浓度以及测定方法的 灵敏度，可用直接法或浓缩法取样
动态气体试样 采用取样管取管道中气体，应插入管道1/3
直径处，面对气流方大向气试样
常压，打开取样管旋塞即可取样。若为负压，连接抽气泵， 抽气取样
固体吸附法取样 用装有吸附剂如硅胶（吸附带氨基、羟 基的气体）、活性炭（吸附苯、四氯化碳） 、活性氧化 铝和分子筛等的柱子吸附气体，吸附的气体用加热法或萃 取法解脱，或与GC连接检测
2020/5/25
分析化学 第二章分析试样的采集
7
与制备
水样
❖ 根据水种类：天然水（河、湖、海、地下）；用 水（引用、工业用、灌溉）；排放水（工业废水、 城市污水）
❖ 根据分析项目要求
❖ 采样多变性：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---从四周入口、湖心和出口采样；海水---粗 分为近岸和远岸；生活污水---与作息时间和季节 性食物种类有关；工业废水---与产品和工艺过程 及排放时间有关
工业分析第二章 试样的采集制备与分解
对于不均匀的物料，可采用下列试样的采集量经验计算 公式：
式中
mQ ≥kd a
d —实验室样品中最大颗粒的直径，mm
mQ —采取实验室样品的最低可靠质量，kg k、a —经验常数，由实验室求得
一般k值在0.02 ~ 1之间，样品越不均匀，k值越大， 物料均匀0.1 ~ 0.3， 物料不太均匀0.4 ~ 0.6， 物料极 不均匀0.7 ~ 1.0；a=1.8 ~ 2.5，地质部门一般规定为2
破碎工具 : 锷式破碎机、辊式破碎机、圆盘破碎机、球磨
机、钢臼、铁锤、研钵等。
33
3、过筛
物料在破碎过程中，每次磨碎后均需过筛， 未通过筛孔的粗粒再磨碎，直至样品全部通过 指定的筛子为止 (易分解的试样过 170目筛，难 分解的试样过 200目筛)。
34
4、混匀
混匀法通常有 铁铲法或环锥法、掀角法。
流水抽气法采样装置图
26
2020空气采样器
27
五、液体样品的采集 （一）输送管道中的物料 （二）储罐器中的物料
1．大型储罐中的物料 2．小型储罐中的物料 3．槽车中的物料
28
HFCY 油罐自动采样器原理图
? 1. 上浮球 2. 支撑杆 3. 高液位取 样管 4. 中间取样管 5. 低液位取样管 6. 罐壁 7. 取样泵 8. 支座
结论： 样品的颗粒越大，称样量越大
14
3．确定采样方法：
①从物料流中采样（传送带）：按一定时间间隔采样。 在物料流中采样，通常采用舌形铲，一次横断面采取一个
子样。采样应按照左、中、右进行布点，然后采集。在横截 皮带运输机采样时，采样器必须紧贴皮带，而不能悬空铲取 物料。
15
②从运输工具中采样（汽车、火车）：采用斜线三点、四点 或五点法，当车皮容量为30t以下时，沿斜线方向，采用三点 采样；当车皮容量为40t或50t时，采用四点采样；当车 皮容、 量为50t以上时，采用五点采样。
分析试样的采集与制备
①无机固体样品 ②有机固体样品
溶解法 熔融法 半熔法
干式灰化法 湿式消化法
微波辅助消解法
分析化学
试样分解基本要求 ① 试滴样定分分解析完法全概；述 ② 待测物质不损失； ③ 避免引入干扰杂质和待测物质。 ④ 分解试样最好与分离干扰元素相结合。
分析化学
第2章 分析试样的采集与制备
2.1 试样的采集 2.2 试样的制备 2.3 试样的分解 2.4 测定前的预处理
分析化学
2.1 试样的采集
试样的采集: 指从大批物料中采取少量样本作原始试样。
代表性: 其组成能代表全部物料平均组成。
2.1.1 固体试样
采样：
采样点（位置与单元 [个] 数 n ）
采样量 m
分析化学
碱溶法
碱金属的氢氧化物分解法，酸性或酸性氢氧化物，用稀氢氧化物 溶解。如钨酸盐、金属氧化物用氢氧化物溶解。 （1）NaOH溶解法
某些酸性或两性氧化物可以用稀NaOH溶液溶解，如20～30%的 NaOH溶液能分解铝和铝合金，以及某些酸性氧化物（如As2O3）等； 而某些钨酸盐、磷酸锆和金属氮化物等，可以用浓的氢氧化物分解。 （2）碳酸盐分解法
H3PO4虽有很强的分解能力，但通常只用于单项测定，这是因为 H3PO4能与许多金属离子在酸性条件下生成难溶盐，而且H3PO4对矿物 的分解往往不够彻底。
H3PO4 + HF可分解硅酸盐，H3PO4＋H2O2可分解锰矿石。
注意：对玻璃腐蚀比较严重；单独使用 H3PO4分解试样的主要缺点是 不易控制温度，如果温度过高，时间过长，H3PO4会脱水并形成难溶的 焦磷酸盐沉淀，使实验失败。因此，H3PO4常与H2SO4等同时使用，既 可提高反应的温度条件，又可以防止焦磷酸盐沉淀析出。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章分析试样的采集与制备
本章的基本要求:通过学习，掌握试样的采集，制备，分解，试样测定前的预处理。
定量分析的几个步骤:试样的采集→试样的制备→试样的分解→试样测的前的预处理→试样的分析与测定→分析结果的计算和评价。
一、试样的采集和制备
试样的采集是指从大批物科中采取少量的样本作为原始的试样。
原始试样在经过加工处理后用于分析，其分析结果被视为反应原料的下面是各类试样的分类以及取样方法、适用范围、实例:
二、试样的分解
下面是几种常见的分解方法：
1.常见的酸碱溶剂为:盐酸、硝酸、硫酸、磷酸、高氯酸、氢氟酸、混合酸、氢氧化钠和氢氧化钾。
混合酸为硫酸和磷酸以及硫酸和硝酸以及盐酸和过氧化氢以及浓硫酸和高氯酸。
四. 测定前的预处理
1 试样的状态根据分析方法和测试项目的要求，将试样转化成固态、水溶液非水溶液等形式，以适于待测组分的结构、形态、形貌和含量的测试。
2 被测组分的存在形式被测组分的氧化数、存在的化学形式应适当。
3 被测组分的浓度或含量被测组分的浓度或含量应在所用分析方法的检测范围内才能保证测定结果的准确性。
4共存物的干扰根据共存物的干扰情况，测定前采取化学掩蔽和沉淀、萃取离子交换等分离方法消除干扰组分的影响。
5辅助试剂的选择有时在测定前尚需向被测试样中加入一些辅助试剂，以便较好地检测被测组分。