试样的采取、制备和分解
第二章 试样的采取,制备
23:06
小结：熔剂------坩埚
1. Na2CO3（或K2CO3）作熔剂---------铂坩埚（碱性熔剂）
Al2O 3 2 SiO 2 2 H 2O + 3 Na 2CO 3 = 2 Na2SiO 3 + Na2O Al2O 3 + 3 CO 2 + 2 H 2O
2.NaOH（KOH）作熔剂--------银坩埚（碱性熔剂）
了解采样的目的和要求
提供和被分析物料整体的平均组成一致的试样。
掌握采样量及采样单元数的确定方法。
Q = Kda
了解固体、液体及气体物料的采样方法。
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2-3 试样采集方法 2-3-1固态物料的采样
1 从物料流中采样:采用舌形铲人工采样 2 从物料堆上取样：
3 从运输工具中采样： 三点采样法、四点采样法、五点采样法
2-3-4 生物试样
其组成因部位和时季不同而有较大差异； 采样应根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典型性； 鲜样分析的样品，应立即进行处理和分析，生物试样中 的酚、亚硝酸、有机农药、维生素、氨基酸等在生物体内 易发生转化、降解或者不稳定的成分，一般应采用新鲜样 品进行分析。
例子---碱熔法： 1、Na2CO3（或K2CO3）作熔剂，铂金坩埚熔样
无水Na2CO3是分解硅酸盐样品及其它矿石最常 用的的熔剂之一。
（1）方法简介 Na2CO3 mp = 851 ˚C 铂金坩埚熔融 通常：熔样温度 950 ~ 1000 ˚C 熔融时间 30 ~ 40分 熔剂用量 6 ~ 8倍（为试样的） 难熔 8 ~ 10倍 时间可长些
23:06
如水稻样品的采集
水 稻 籽 实
第二章试样的采集制备与分解
第二章 试样的采集、制备与分解§ 试样的采集工业分析的基本步骤为：采样、制样、分解样品、消除干扰、方法的选择及测定、结果的计算和数据的评价。
一、样品采集的意义从被检的总体物料中取得有代表性的样品的过程称为采样。
在工业分析工作中，常需要从大批物料中或大面积的矿山上采取实验室样品。
采样的要求是采集到的样品能够代表原始物料的平均组成。
因为分析结果的总标准偏差S0与取样的标准偏差Ss 和分析操作的标准偏差Sa 有关。
二、有关采样的基本术语1、采样单元(sampling unit)具有界限的一定数量物料（界限可以是有形的也可以是无形的）。
2、份样(increment ，子样)用采样器从一个采样单元中一次取得的一定量的物料。
3、原始样品（primary sample ，送检样)合并所采集的所有份样所得的样品。
4、实验室样品(laboratory sample)为送往实验室供分析检验用的样品。
5、参考样品（reference sample ，备检样品）与实验室样品同时制备的样品，是实验室样品的备份。
6、试样（test sample ）由实验室样品制备，用于分析检验的样品。
三、采样的原则对于均匀的物料，可以在物料的任意部位进行采样；非均匀的物料应随机采样，对所得的样品分别进行测定。
采样过程中不应带进任何杂质，尽量避免引起物料的变化（如吸水、氧化等)。
四、采样的具体要求 1、采样单元数的确定对于化工产品，如总体物料的单元数小于500，则根据下表选取采样单元数。
2a2s 20S S S +=如总体物料的单元数大于500，则用下式计算采样单元数：3N 3n ⨯=式中N 为总体单元数 2、采集样品的量采集的样品的量应满足下列要求：至少应满足三次重复测定的要求；如需留存备考样品，应满足备考样品的要求；如需对样品进行制样处理时，应满足加工处理的要求。
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：akdm ≥式中m Q —采取实验室样品的最低可靠质量，kg ；d —实验室样品中最大颗粒的直径，mm ； k 、a —经验常数，由实验室求得。
一般物质的分析步骤
第十三章 一般物质的分析步骤我们通过化学分析法的学习，掌握了不少的物质测定的分析方法。
但是对于一个样品的全部分析过程，你还不能做得好，因为试样除了测定之外，还要有其他的环节，这是我们还未涉及到的内容。
一般步骤：1.试样的采取和制备。
2.定性检验。
3.试样分解。
4.干扰组分的分离。
5.定量测定（选择测定方法）。
6.数据处理。
本章对试样的采取、制备、分解、分离、测定方法的选择进行讨论。
ξ13—1试样的采取和制备代表性：分析试样的组成必须代表全部物料的平均组成。
因为我们所分析的物质只称取零点几克或几克，它应反映物料的真实情况，否则分析结果再准确也是毫无意义的。
因此在分析前必须了解试样来源，明确分析目的，做好试样的采取和制备。
一、采取 均匀物料——液体、气体 所谓均匀是相对的，不均匀也不是绝对的 不均匀物料——固体（部分）采样法：均匀的物料直接取少量分析试样，不需再制备不均匀的物料在不同部位（深度）各采取一部分加以混合。
大气样品 距地面50—180cm 的高度采样，吸收剂吸收浓缩1.气体试样的采取 烟道气、废气中某些有毒污染物，不准将气体采入空瓶或大型注射器中2.液体采样 大容器：不同深度取样，混合均匀小容器：随机抽取件数2/N S N ：总件数水样的采取 水管、泵水井：先打开放10—15min 之后用净瓶子取满池、江、河：干净的空瓶子沉入这水体一定深度，拉绳拔塞，水灌满瓶后取样，在不同深度的样品混合均匀注意事项（无论是气体还是液体）：①勿引入杂质 ；②去处表面油污、杂质3.固体样品的采取：固体样品——矿石、合金、盐类、金属锭、土壤等。
（1）金属和金属制品试样的采取：a. a. 片、丝状的认为均匀，随意剪一部分b. b. 钢锭、铸铁不均匀，表面清洗，再用钻在不同部位、深度钻取碎屑混匀c. c. 极硬的白口铁、硅钢，用钢锤砸碎，放入钢钵中捣碎，取一部分（2）粉状或松散物的采取盐类、化肥、农药、精矿等，较均匀，取样点少且量小。
分析试样的采集、制备和分解
其中：允许误差
EX
第一节 试样的采集和制备
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 的标准偏差为0.22％，如果允许的误差为0.20％，置信度选定 为95％，则在分析同样的物料时，应选取多少个采样单元? 解: E＝0.20％，σ＝0.22％ 置信度为0.95，n＝8时，查表得t＝2.365，根据
(2) 二步采用公式
式中 n:采取试样的基本单元数； N:整批物料总单元数； k：从每份试样的基本单元中采取试样的次级单元数； 2
b
2 ：各基本单元间方差（标准偏差的平方）的估计值； w
：各基本单元内的各次级单元间方差的估计值； E和t的意义同一步采样公式
第一节 试样的采集和制备
对于某种物料，在某一特定的准确度要求(即一定的E和 t)下，n值随着k值的不同而改变。但k有一个最佳值，此时在 相同的条件下，采取和处理试样所花费的人力、物力将最为
（4）金属试样p12
不均匀样品经高温熔炼混匀；均匀的钢片任取；钢锭和铸
铁，钻取几个不同点和不同深度取样，将钻屑置于冲击钵中
捣碎混匀作分析试样。
第一节 试样的采集和制备
（5）食品试样 根据试样种类、分析项目和采用的分析方法制定试样的 处理步骤。
可用“随机取样”和“缩分”, 防止污染要求更严。
除水分：预干燥，含水试样干燥至恒重，计算水分。
2. 采样量的确定
平均试样采取量与试样的均匀度、粒度、易破碎度有关，可
按切乔特采样公式： Q≥Kdα
Q：保留样品的最小质量(kg)
d：样品中最大颗粒直径(mm)
α
由实验求得，一般介于1.5-2.7之间；K为固体试样特性系数
或缩分常数，它由各部门根据经验拟定，通常在0.02～0.5之间,
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。
化验分析的一般知识及基本操作
第一节 试样的采取与制备
5、 组成很不均匀的试样的采取和制备
对一些颗粒大小不均匀，成分混杂不齐，组成极不 均匀的试样，如矿石、煤炭、土壤等，选取具有 代表性的均匀试样是一项较为复杂的操作。为了 使采取的试样具有代表性，必须按一定的程序， 自物料的各个不同部位，取出一定数量大小不同 的颗粒。经破碎、过筛、混匀、缩分等步骤制备 可供分析化验用的具有代表性的均匀试样。常用 的手工缩分法是“四分法”。
第二节 试样的分解
• ③泡沫的消除 在蒸发液体或湿法氧化分解试样，特别是生物试 样时，有时会遇到起沫的问题。解决方法是将试样 在浓硝酸中静置过夜，有时在湿法化学分解之前， 在300~400℃下将有机物预先灰化对消除泡沫十分有 效。防止起沫的更常用方法是加入化学添加剂，如 脂族醇，有时也可以用硅酮油。
第二节 试样的分解
2、碱溶法 • 一般用20%~30%NaOH溶液作溶剂，主要溶解金 属铝及铝、锌等有色合金。 2Al+2NaOH+2H2O==2NaAlO2+3H2
第二节 试样的分解
二、熔融法 • 试样不能溶解或者溶解不完全时，则考虑用熔融 法。熔融分解是利用酸性或碱性熔剂与试样混合 ，在高温下进行复分解反应，将试样中的全部组 分转化为易溶于水或酸的化合物（如钠盐、钾盐 、硫酸盐及氯化物等）。 • 熔融法分酸熔法或碱熔法两种
第二节 试样的分解
3、酸熔法 • 常用的酸性熔剂有焦硫酸钾（K2S2O7熔点419℃ ）和硫酸氢钾（KHSO4 熔点219℃）。硫酸氢钾 灼烧后失去水分，亦生成焦硫酸钾 • 2KHSO4 == K2S2O7 +H2O • 所以，两者的作用是相同的。熔融后，将熔块冷 却，加少量酸后用水浸出，以免某些易水解元素 发生水解而产生沉淀。 • 常用来分解铁、铝、钛、锆、铌的氧化物类矿。 熔融温度不宜超过500℃，时间不宜太长，否则 会有SO3大量挥发出来。
第二章 试样的采取、制备和分解
§2—1 试样的采集
1、采样数量
数量要求：
1）至少满足三次重复检测的需要；2）有需要时必 须满足备考样品的需要；3）满足样品制备的需要。 数量过多——造成浪费 数量过少——不能满足代表性要求
在满足需要的前提下，样品数量越少越好。一般根 据经验公式计算最低采样量。
§2—1 试样的采集
四、采样记录和样品保存
采样时应记录被采物料的状况和采样操作， 如物料的名称、来源、编号、数量、包装情 况、存放环境、采样部位、所采样品数量、 采样日期、采样人等。 样品采集好后应包装，贴上标签，送至制样 室，如不能及时分析，一般只能存放6个月， 特殊样品另当别论。
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。 用于水样的浓缩，植物、动物血清和其它含有易 挥发组分的干燥
NBS的果叶、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，未发现易 挥发的As,Hg等损失，I有明显损失，Br在酸性溶 液中有损失。
0.2
9.03 2.26 0.80
0.3
13.55 3.39 1.20
0.5
22.6 5.65 2.00
1.0
45.2 11.3 4.00
20
40 60 80
0.83
0.42 0.25 0.177
0.069
0.018 0.006 0.003
0.14
0.035 0.013 0.006
0.21
0.053 0.019 0.0将表面刮去0.1m，深入0.3m 挖取一 个子样的物料量，每个子样的最小质量不小于5kg。最后合并 所采集的子样。
试样的采集、制备和
流水抽气法采样装置图
5 橡皮管 旋塞 2
4 流水真空泵 1气样管 3 旋塞 6 橡皮管
流水抽气法采样装置图
首先将气样管1和橡皮管6 与采样管连接 将真空泵4经橡皮管5 与自来水龙头连接
然后开启自来水龙头和旋塞2、 3 使流水真空泵产生负压 将 气体抽入气样管 经过一定时间 关闭自来水龙头及旋塞2、 3 完成采样工作
批量（t) 20
• 在实际工作中，不同的物料要求也不同。采样时，根据 物料堆的形状和份样数目，将份样分布在堆的顶、腰和底 部。底部采样时，采样点应距地面0.5m。顶部采样时，应 先除去0.2m的表面层后，再沿垂直方向用铲一类的工具进 行挖取。
0.5m
1～2m
h=0.3m m=5kg
其方法是：在料堆的周围，从地面起每隔0.5m左右，用 铁铲划一横线，然后每隔1～2m划一竖线，间隔选取横竖线 的交叉点作为取样点，如图所示。在取样点取样时，用铁铲 将表面刮去0.2m，深入0.3m挖取一个子样的物料量，每个子 样的最小质量不小于5kg。最后合并所采集的子样。
3、从输送管道采样
在管道出口端放置一个样品容器，容器上放 置漏斗以防外溢。采样时间间隔和流速成反 比，混合体积和流速成正比。 若管道直径较大，可在管内装一个合适的采 样探头。探头的安装应尽量减少分层效应和 被采液体中较重组分下沉。 若管线内流速变化大，难以用人工调整探头 流速接近管内线速度时，可采用自动管线采 样器采样。
第一节 试样的采集
在工业分析工作中，常需要从大批物料中或大面 积的矿山上采取实验室样品。实验室样品就必须有高 度的代表性. 1、 采样的基本术语 （1）采样单元：具有界限的一定数量的物料。 （2）份样（子样）：在采样单言上采集一定量（质量或 体积）的物料 （3）样品：从一个采样单言中取得若干个份样。 （4）原始样品：合并所采集子样得到的试样 （5）实验室样品：为送往实验室供分析检验而制备的样 品。
工业分析(理论篇)第2章 试样的采取、制备和分解
2.2.2液体物料试样的采取
1.采样工具 （3）采样瓶 ①玻璃（或铜制）采样瓶：一般为500mL玻璃瓶，适用于贮 罐、槽车采样，玻璃采样瓶套上加重铅锤，以便沉入液体物料 的较深部位。 ②可卸式采样瓶 加重型采样瓶、底阀型采样器等，液化气的采样常用采样钢 瓶和金属杜瓦瓶。
玻 璃 采 样 瓶
铜 制 采 样 瓶
21
2.2.1.固体物料试样的采取
2.采样方法 （2）运输工具中采样
常用的运输工具是火车车皮或汽车等，发货单位 在物料装车后，应立即采样，而用货单位除采用发 货单位提供的样品外，还要根据需要布点采样。常 用的布点方法为斜线三点法和斜线五点法。子样要 分布在车皮对角线上，首末两点距车角各1m，其 余各点均匀分布于首、末两子样点之间。
24
2.2.1.固体物料试样的采取
2.采样方法 （4）工业制品中采样
工业制品常见的有袋装和罐装，袋装有纸袋、布 袋、麻袋和纤维织袋；
罐装有木质、塑料和铁皮等制成的罐或桶。 一般采用的采样工具为采样探子，确定子样数目 和每个子样的采集量后，即可进行采样。
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2.2.2液体物料试样的采取
1.采样工具
还有18方块法、棋盘法、蛇形法、对角线法等。
22
2.2.1.固体物料试样的采取
斜线三点法
斜线五点法
18方块法
棋盘法
蛇形法
对角线法
23
2.2.1.固体物料试样的采取
2.采样方法 （3）物料堆中采样 根据物料堆的大小、物料的均匀程度和发货单位 提供的基本信息等，核算应采集的子样数目及采集 量，然后布点采样。 先将表层0.2m厚的部分用铲子除去，再以地面 为起点，每间隔0.5m高处划一横线，每隔1～2m向 地面划垂线，横线与垂线交点即为采样点。
分析化学 第八章 定量分析的一般步骤
第八章 定量分析的一般步骤 2. 分解法
17
分解后，进行无机元素测定；湿法和干法； 分解后，进行无机元素测定；湿法和干法； (1) 湿法
C、 、 H
金属元素
CO2 + H2O 硝酸盐 硝酸盐 或硫酸盐 阴离子
四川理工学院分析化学精品课程
有机 试样
硫酸 或硝酸 或混合酸
非金属元素
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第八章 定量分析的一般步骤 3. 待测组分的性质 存在形式、稳定性、 存在形式、稳定性、毒性等 4. 共存组分的影响 干扰大小、掩蔽、分离等 干扰大小、掩蔽、 5. 实验室条件
20
试剂、仪器精度、去离子水规格、 试剂、仪器精度、去离子水规格、实验室环境 6. 文献资料利用 标准方法、研究方法， 标准方法、研究方法，方法评价指标
试样中各组分的相对含量通常用干基表示。 试样中各组分的相对含量通常用干基表示。 试样通常需要干燥至恒重。 试样通常需要干燥至恒重。 热稳定性样品： 热稳定性样品：烘干 易受热分解试样的干燥：真空干燥至恒重； 易受热分解试样的干燥：真空干燥至恒重；
四川理工学院分析化学精品课程
第八章 定量分析的一般步骤
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第八章 定量分析的一般步骤
19
第三节 测定方法的选择
需要综合考虑各种指标，选择合理的分析方法； 需要综合考虑各种指标，选择合理的分析方法； 理想的分析方法：灵敏度高、检出限低、 理想的分析方法：灵敏度高、检出限低、准确 度高、操作简便。 度高、操作简便。 选择测定方法应考虑的问题： 选择测定方法应考虑的问题： 1. 测定的具体要求 目的、要求 准确度 精密度)、 准确度、 目的、要求(准确度、精密度 、试样性质等 2. 待测组分的测量范围 常量、微量、痕量、超痕量、 常量、微量、痕量、超痕量、分子水平
1定量分析概述_思考题习题答案
第1章定量分析概述思考题答案1.正确进行试样的采取、制备和分解对分析工作有何意义？答：正确的采样，能使分析结果代表被分析对象的平均组成，不会给出错误结论，使定量分析失去意义；正确的制备和分解方法，不仅使试样中各种形态存在的被测组分都转入溶液呈可测定的状态，而且能使被测组分的测定和杂质的分离都易进行。
2. 在进行农业试验时，需要了解微量元素对农作物栽培的影响。
某人从试验田中挖一小铲泥土试样，送化验室测定。
试问由此试样所得的分析结果有无意义。
如何采样才正确？答：取样的关键是保证所取试样具有高度的代表性，即用作分析的试样应能代表被分析对象的平均组成。
从试验田挖一小铲泥土，取样不具备代表性，分析结果会导致错误结论。
应于不同地段采集足够量的原始平均试样，经研磨、过筛、缩分后，送化验室测定。
3. 为了探讨某江河地段底泥中工业污染物的聚集情况,某单位于不同地段采集足够量原始试样，混匀后取部分试样送分析室。
分析人员用不同方法测定其中有害化学组分的含量.这样做对不对?为什么？答：采集的原始平均试样混匀后，取部分试样送交分析部门，样品不具代表性。
采集的原始平均试样混匀后，还须研磨、过筛、缩分，才能使送交分析部门试样代表所采集样品的平均化学成分。
4. 怎样溶解下列试样：锡青铜（Cu：80%，Sn：15%，Zn：5%）、高钨钢、纯铝、银币、玻璃（不测硅）、方解石。
答：锡青铜：用热H2SO4溶解；高钨钢：用HNO3+HF溶解；纯铝：用HCl溶解；银币：用HNO3溶解；玻璃（不测硅）：用HF溶解5. 欲测石灰石（CaCO3）和白云石[CaMg(CO3)2]中钙、镁的含量，怎样测定才能得到较准确的结果？答：①根据原料的堆放情况，从不同的部位和深度选取多个取样点，采取一定量矿石样品；将试样进行破碎、过筛、混匀和缩分。
②采用适当的溶剂（如HCl），将试样溶解后制成溶液。
③对常量组分的测定，选择准确度高的方法（如配位滴定法）进行测定。
分析化学填空题题库及答案(最新整理)_1
1.定量分析的一般步骤是、、、。
（试样的采取和制备；试样的分解；测定方法的选择；分析结果准确度的保证和评价）2.化学分析法主要用于组分的测定，组分质量分数在以上；仪器分析法通常适于组分的测定，组分质量分数在以下。
（常量；1%；微量或痕量；1%）3.已知黄铁矿中硫含量约为30 % , 为获得约0.5 g BaSO4沉淀, 应称取试样g。
[M r(BaSO4)=233.4, A r(S)=32.06]（0.2g）4.分解试样所用的HCl，H2SO4和HNO3三种强酸中，具有强络合作用的酸是，其生成的盐几乎均易溶于水的酸是。
（HCl；HNO3）5.偶然误差的正态分布曲线的两个重要参数是和，它们分别表示测量结果的和。
（总体平均值μ；标准偏差σ；准确度；精密度）6. 系统误差的特点是：1. ；2. ；3. 。
（重复性；单向性；可测性）7.校准、做试验，做试验，对分析结果加以能减少系统误差。
(仪器；空白；对照；校正)8.在分析过程中，下列情况各造成何种（系统、偶然）误差。
（1）称量时，试样吸收了空气中的水分。
（2）读取滴定管读数时，最后一位数值估计不准。
（3）重量法测定SiO2时，试液中硅酸沉淀不完全。
（系统误差，偶然误差，系统误差）9.判断误差类型：a. 用分析天平称量时，试样吸收了空气中的水分，属于误差；b. 用分析天平称量时，不小心将样品洒落在天平称量盘上，属于误差；（系统误差；过失误差）10.判断下列误差属于何种类型：a. 以含量为95%的金属锌作为基准物质标定EDTA 溶液的浓度，属于误差；b. 移液管转移溶液之后残留量稍有不同，属于误差。
（系统误差；偶然误差）11.在分析过程中，下列情况各造成何种（系统、偶然）误差。
（1）称量过程中天平零点略有变动。
（2）读取滴定管读数时，最后一位数值估计不准。
（3）分析用试剂含有微量待测组分。
（偶然误差，偶然误差，系统误差）12.由某种固定原因造成的使测定结果偏高所产生的误差属于误误差。
试样的采取与制备
第一章试样的采取与制备习题与答案1.试样的制备过程一般包括几个步骤？答：从实验室样品到分析试样的这一处理过程称为试样的制备。
试样的制备一般需要经过破碎、过筛、混合、缩分等步骤。
一、破碎破碎可分为粗碎、中碎、细碎和粉碎4 个阶段。
根据实验室样品的颗粒大小、破碎的难易程度，可采用人工或机械的方法逐步破碎，直至达到规定的粒度。
由于无需将整个实验室样品都制备成分析试样，因此，在破碎的每一阶段，需要包括破碎、过筛、混匀和缩分四个步骤，直至减量成为分析试样。
应该指出，因矿石中难碎的粗粒与易碎的细粒的成分不同，为了保证试样的代表性，所有粒块均应磨碎，不应弃去难磨的部分。
破碎时还应避免引入杂质。
二、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)。
试样过筛常用的筛子为标准筛，一般为铜网或不锈钢网。
三、混匀混匀法通常有铁铲法或环锥法、掀角法。
铁铲法或环锥法常用于手工混合大量实验室样品。
如铁铲法是在光滑而干净的混凝土或木制平台上，用铁铲将物料往一中心堆积成一圆锥，然后从锥底一铲一铲将物料铲起，重新堆成另一个圆锥，来回翻倒数次。
操作时物料必须从锥堆顶部自然洒落，使样品充分混合均匀。
掀角法常用于少量细碎样品的混匀。
将样品放在光滑的塑料布上，提起塑料布的两个对角使样品在水平面上沿塑料布的对角线来回翻滚，第二次提起塑料布的另外两个对角进行翻滚，如此调换翻滚多次，直至物料混合均匀。
也可采用机械混匀器进行混匀。
四、缩分缩分是在不改变物料的平均组成的情况下，逐步缩小试样量的过程。
因为不可能把全部实验室样品都加工成分析试样，随着样品的磨碎，粒度变小，样品的最低可靠质量减少，所以要不断地进行缩分。
缩分的方法，常用的有锥形四分法、正方形挖取法和分样器缩分法。
1．锥形四分法将混合均匀的样品堆成圆锥形，用铲子将锥顶压平成截锥体，通过截面圆心将锥体分成四等份，弃去任一相对两等份。
分离及复杂物质分析 第四章 定量分析的一般步骤
第四章定量分析的一般步骤及复杂物质的分析示例定量分析大致包括以下几个步骤：取样、试样的分解、干扰组分的分离掩蔽、测定、数据处理及分析结果的表示。
本章仅就试样的采取和处理，分析试样的制备和分解，测定方法的选择以及分析结果准确度的保证和评价，进行简单讨论。
§4-1 试样的采取和制备试样的采取和制备必须保证所取试样具有代表性，即分析试样的组成能代表整批物料的平均组成。
否则，无论分析工作做得怎样认真、准确，所得结果也毫无实际意义；而无代表性的分析数据，会给实际工作造成严重的混乱。
因此，慎重地审查试样的来源，使用正确的取样方法是非常重要的。
(举例)取样大致可分三步：(1) 收集粗样；(2) 将每份试样混合或粉碎、缩分，减少至适合分析所需的数量；(3) 制成符合分析用的样品。
为了保证取样有足够的准确性，又不致花费过多的人力、物力，应该了解取样过程所依据的基本原则、方法。
1. 取样的基本原则正确取样应满足以下几个要求：(1) 大批试样(总体)中所有组成部分都有同等的被采集的几率；(2) 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。
(3) 将n个取样单元(如车、船、袋或瓶等容器的试样彻底混合后，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。
2. 取样操作方法试样种类繁多，形态各异，试样的性质和均匀程度也各不相同。
因此，首先将被采取的物料总体分为若干单元。
它可以是均匀的气体或液体，也可以是车辆或船支装载的物料。
其次，了解各取样单元间和各单元内的相对变化。
如煤在堆积或运输中出现的偏析，即颗粒大的会滚在堆边上，颗粒小或密度大的会沉在堆下面，细粉甚至可能飞扬。
正确划分取样单元和确定取样点是十分重要的。
以下，针对不同种类的物料简略讨论一些采样方法。
⑴组成比较均匀的物料这一类试样包括气体、液体和某些固体，取样单元可以较小。
对于大气样品，根据被测组分在空气中存在的状态(气态、蒸气或气溶胶)、浓度及测定方法的灵敏度，可用直接法或浓缩法取样。
试样的采取制备和分解
二、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)。
三、混匀
混匀法通常有铁铲法或环锥法、掀角法。
铁铲法或环锥法常用于手工混合大量实验室样品。如铁铲法是在光滑而干净的混凝 土或木制平台上，用铁铲将物料往一中心堆积成一圆锥，然后从锥底一铲一铲将物料 铲起，重新堆成另一个圆锥，来回翻倒数次。操作时物料必须从锥堆顶部自然洒落， 使样品充分混合均匀。也可采用机械混匀器进行混匀。
硅酸盐分析中采用的半熔法一般是在铂坩埚中，加入试料质量的0.6～1倍 的无水碳酸钠，于950℃温度下灼烧5～10min。石灰石、白垩土、水泥生料的 系统分析，常用此方法分解试样。
四、其它的分解法
（一）电解氧化溶解法 （二）加压溶解法 （三）超声波振荡溶解法 （四）微波溶解法
习题
1．试样的制备过程一般包括几个步骤？ 2．正确地采取实验室样品及正确地制备和分解试 样对分析工作有何意义？ 3．叙述各类样品的采集方法。 4. 分解试样常用的方法大致可分为哪两类?什么情况下采用熔融法? 5．酸溶法常用的溶剂有哪些? 6. 简述下列各溶(熔)剂对试样分解的作用：
常压状态气体采样
封闭液采样法采 采样 样管 瓶
流水抽气法采样（低负压）
正压状态气体采样 橡皮气囊为采样容器，或者
直接把分析仪器和采样装置连接
负压状态气体采样
负压不太高 抽气泵减压法 负压太高 抽空容器采样法，
瓶内压降至60 100mmHg
采样方法的详细介绍
• eg.常压状态气体采样
•
试样的采取和制备通则
有多少，是静止物料还是流动物料，是已包装的还
是散装的，有无危险性等。对待采物料的状况了解
得越多，越有利于采样工作。
（3）、制订采样方案。 （4）、选定采样装置、明确采样技术。所述采样
装置，除了采样用的工具设备外，样品容器也应包
括在内。
（5）、采取样品，并将其制备成最终样品。
4、采样方案
采样前必须制定采样方案。
用户验收物料的质量依据。
16. 成分试样：为了分析试样或批样的化学成 分，按规定取制样方法从制备样品中取出的供 成分分析用试样。 17. 熔炼分析：熔炼分析是指在冶炼过程中采
取试样并对其进行的化学分析．分析结果表示
同一炉或同一罐钢液的平均化学成分。
18. 成品分析：成品分析是指在经过加工的成品钢 材(包括钢坯)上采取试样，然后对其进行的化学分 析。成品分析主要用于验证化学成分，又称验证 分析。由于钢液在结晶过程中产生元素不均匀分 布 (偏析)，成品分析的值有时与熔炼分析的值不 同。
数就不同。（化产品要专讲）
（2）、样品量
在满足需要的前提下，样品量越少越好。但其
量至少应满足下列要求： ① 至少要够三次重复检测的需要； ② 当需要留存备考样品时，必须满足备考样品的 需要；
23. 系统取样：从一交货批中以一定的时间或 质量间隔取份样，最初的份样从第一间隔内随 机取样。 24. 误差：测量值与真值之差。 25. 随机误差：测量值有时高于或低于真值的
误差，但大多数次的总和趋近于零。
26. 系统误差：测量值总是高于或低于真值的误 差。 27. 偏差：测得值与一组测得值的平均值的差。 28. 样品的分用：在制样的一定阶段将样品分开，
（一）采样
从物料总体中取得具有充分代表性的样品的
第二章、试样的采取、制备和分解
特殊样品的处理
由于有些样品含水太多，在磨盘式碎样机 上碎样时会变成浆糊状；有些低价矿物的 样品，因机械磨擦发热会引起氧化变质； 还有不少矿物应尽量避免铁、锰的站污， 少数矿物样品加工难度太大等，对于这些 特殊样品，均需要特殊处理。
石英的破碎过程不能用钢铁器械，以 免铁玷污。最好用石锤在石墩上击碎，或 用玛瑙碎样机、翡翠磨盘机碎样，最后用 玛瑙乳钵研细。 破碎铬铁矿时，最好用高强度锰钢磨 盘碎机碎样，分取少量用玛瑙乳钵研细。 黄铁矿和测定亚铁样品的加工，最好用棒 磨机细碎。如用圆盘机时，一定要避免磨 盘太紧或加工时间过长，否则磨盘发热将 引起亚铁的氧化。样品只需通过100号筛 。但测定亚铁的铬铁矿因难于分解，需过 200号筛。
2.3 试样的分解
试样分解就是将试样中的待测组分全部转变为适 合于测定的状态。通常是在试样分解后，使待测 组分以可溶盐的形式进入溶液，或者使其保留于 沉淀物中，并进一步与其它组分分离；有时也以 气体形式将待测组分导出，再以适当的试剂吸收 或任其挥发。 试样分解的方法有溶解（水溶、酸溶、碱溶 ）、熔融、半熔（烧结）、燃烧及升华等。但一 般较常用的溶解法、熔融和烧结法三种。
熔融法：
熔融法是利用酸性或碱性溶剂在高温下与试样发生 复分解反应，生产易溶解的反应产物。 酸性溶剂：钾（钠）的酸性硫化盐、焦硫酸盐及 酸性氟化物 碱性溶剂：碱金属的碳酸盐、氢氧化物、过氧化 物、硼酸盐。 熔融法选择溶剂的原则： 酸性试样用碱性溶剂、碱性试样用酸性溶剂。还可 加氧化剂或还原剂助溶。
烧结法： 烧结法是让试样与固体试剂在低于熔点的温度下进行反应，达 到分解试样的目的。 常用的烧结法：过氧化钠烧结法、碳酸钠-氧化剂烧结、碳酸钠-氧 化镁（氧化锌）烧结、碳酸钙-氯化铵烧结。
决定样品最低可靠重量的依据
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2.2.4 缩分
样品缩分（sample splitting）是化学分析等 样品加工的步骤之一，是按一定的要求， 将破碎到一定颗粒直径的样品，分为若干 份具有同等可靠性的样品，或在加工、破 碎以前对原始样品进行缩减的操作过程。 样品缩分的目的，是在保证样品可靠性的 前提下，减少后续破碎的工作量或原始样 品的运输量，加快样品的加工速度。样品 每进行一次缩分前，均需将样品充分混匀 。缩分后所得样品的重量，必须大于当时 颗粒直径情况下所要求的样品最小可靠重 量。
2.1.2.1 采样计算方法 1、一步采样公式
2、两步采样公式
2.1.3 采样方法
固体物料的采样、液体物料的采样、气体 物料的采样
2.2 试样的制备
粗碎 过筛,混匀,缩分
弃去 弃去
中碎 过筛,混匀,缩分
粗副样
细碎 过筛,混匀
副样
分析试样
2.2.1 破碎 粗碎：鄂式破碎机。2~5mm(4~10号筛)
2.2.2 过筛
在破碎过程中，过筛样品必须全部通过规定 的筛号，少量不能过筛的样品，粗碎时，可用中 碎机碎细至全部过筛；中碎时，可用因盘细碎机 碎至全部过筛；细碎时用玛瑙研钵研细至全部过 筛。
标准筛号及孔径的关系：
筛的网目是指一英寸长度(25．4mm)筛网上 的筛孔数，如100网目(或100号筛)是指一英寸长 度的筛网上有100个筛孔，除掉铜丝占据的空间， 孔径为0.149mm。
〔2)碎样时应尽量防止粉末飞扬。偶尔跳出的大粒．须放 回碎样器内，继续破碎。整个破碎过程，损失不得超 过全部样品的5%。
(3)碎样过程中，任何未能磨细过筛的颗粒都不能弃去， 必须破碎至全部通过筛孔。
(4)加工过程由于挤压、摩擦等作用，温度升高，会使某 些样品发生化学变化，如：结晶水的损失；由于破碎 ，样品表面积增大，吸水能力增强；一些低价矿物变 为高价，高价的变为低价等。这些变化会使某些项目 的测定结果产生误差。因此对于这些类型的样品在加 工时应视样品的性质采取相应的措施。
2.2.3 混合
在一个样品中，常合有数种矿物，而不 同矿物的密度、硬度、化学成分互不相 同。有的矿物很脆，容易破碎，有的很 坚硬，不易破碎；有的密度大、有的密 度小。经过几次破碎和过筛后，会明显 地看到难破碎的组分留在后面，呈现不 均匀的分布。在堆锥时，锥顶部为较细 和较轻的组分，锥底多为较大的和较重 的组分，这种现象叫做偏集现象。在样 品缩分时，必须使样品式，是指样品加工时用来确定样品可
靠质量和制定合理样品加工流程的各种经验公式。
切乔特等人把a规定为2，于是（2-1）可简化为
Q=Kd2
切乔特公式
在样品加工时，用以确定样品可靠重量的一种经验公式。 公式说明，样品的可靠质量与其中的最大颗粒直径平方成
正比。矿化越不均匀，样品的颗粒越粗，则要求的可靠重
量越大。切乔特公式是戴蒙德—哈里费达尔公式的简化， 由于它计算及应用简便，并能保证样品加工所必要的精度
，在矿石采取试样中较为常用。
决定样品最低可靠重量的依据
1、样品的粒度:颗粒愈大,样品的最低可靠重 量愈大. 2、样品的比重:比重愈大,样品的最低可靠重 量愈大. 3、被测组份的含量:含量愈小,样品的最低可 靠重量愈大. 4、均匀度:愈不均匀,其的最低可靠重量愈大. 5、分析的允许误差:允许误差愈小,样品的最 低可靠重量愈大.
3．二分器法
二分器法在混匀工序中同时进行了缩分 ，二分器的槽数愈多，缩分的精确度愈高 。 粗碎或中碎阶段，样品量大干3kg的一 殷采用二分器法，较少样品采用四分法缩 分。对于细碎后不再进行缩分的样品，可 用四分法分取一半作为副样，另一半作为 正样，供分析用。
2试样的采取、制备和分解
试样的采取制备和分解是分析工作首先 碰到的问题，正确处理好这三个问题 是整个分析工作的关键。
2.1 试样的采取
试样采取的原则：要保证所取试样具有代表性 ，即试样的组成和被分析物料整体的平均组成 一致。
实际工作中要分析的物料各种各样，有的物料 组成极不均匀。对那些组成比较均匀的物料(如 金属、液体、气体以及尿素、碳铵等化工产品 等)，可任意采取一部分或稍加混合后取一部分 ，即成为具有代表性的分析试样。而像钢锭、 镁锭等物料．因表面和内部的凝固时间不同， 造成表面和内部所含杂质量有所不同．因此， 必须在不同部位和不同深度钻孔取样。
2.1.1采取量
戴蒙德—哈里费达尔（Demond—Haiferdall ）公式：
Q=Kda （2-1）
Q-应采取试样的最低可靠质量（kg）
d-试样中最大颗粒的直径（mm） K, a-分别为加工系数、缩分系数，与物料的种类、均匀 程度和易破碎程度有关。一般矿石K在0.5-1之间。样品越 不均匀，K值就越大。特殊样品其K>1。a介于1.5-2.7。
中碎：对辊破碎机，0.84~1mm(18或20 号筛)
细碎：中碎缩分后的样品，用圆盘细碎机、 棒磨机或球磨机破碎至所需粒度。防污染 的样品或小是的样品可用玛瑶行星式球磨 机或玛瑶钵三头研磨机碎至所需粒度。
碎样过程应注意的事项
(1)在每个样品破碎的，须先将器械的各部清扫干净。 根据不同器械的特点，使用刷子、抹布或压缩空气清 扫。
缩分方法
l．四分法
将已充分混匀的样品堆成一个圆锥体，用木板 压成圆锥台，再通过圆心按十字形用分
样板或十字分样架将其切为四等分，弃去任意对 角的两份，余下的两份继续拌匀、缩分，直到留 下最低可靠重量的样品。
2．正方形法
将混匀的样品摊成长方形或正方形的薄层。用 直尺或特制的木格架，将样品划成若干正方形， 然后用小铲将一定间隔的小方块中的样品整个取 出，做为分析试样或副祥。只要方格的完整性没 有破坏，就可以从中选取几个样品，这个方法常 用于缩分最后阶段的样品。
2.1.2 采样单元
对于不均匀的物料，为了获得具有代表性的试样 ，除了考虑所取试样的最低质量外，还必须解决 应选取多少个采样点或采样单元的问题。 采样 单元应为多少，决定因数有2个：
(1)试样中组分含量与整批物料中组分平均含量之 间的允许误差，即采样的准确度。准确度要求越 高，则采样单元应越多。
(2)物料的不均匀程度。物料的不均匀程度既与物 料颗粒大小有关(如块状、粒状和粉状，其均匀 程度是不同的)，也与组分在颗粒中的分布有关 。物料越不均匀，采样单元应越多。