机械工业理化检验人员培训教材《化学分析》

机械工业理化检验人员培训教材《化学分析》1答：钢铁和有色金属锭块或其制件试样的采取，一般用钻、刨、割、切削、击碎等方法，按锭块或制件的采样规定采取试样。

如无明确规定，则从锭块或制件的纵横各部位采取，如送样单位有特殊要求，可协商采取之。

如圆柱体锭：直径大于100mm，在截面的半径上由圆心到距边缘5～7mm间取均匀分布的数点（至少3点）钻取相等深度的孔。

直径小于100mm，垂直于纵轴钻至中心，钻孔数视分析用量而定。

2 答：盐酸：盐酸是分解试样的强酸之一，它能分解金属活动顺序表中排列在氢以前的许多金属元素。

如Fe、Co、Ni、Cr、Al、.Sn、,Mg、Zn、Ti、Mn等。

它与金属作用放出氢气，生成可溶性的氯化物。

盐酸还能分解许多金属的氧化物及碳酸盐矿物。

盐酸也是弱的还原剂，如在溶解锰矿时，它可以还原MnO而加速2溶解。

磷酸盐、硫化物、氟化物一般都可以溶于盐酸。

硝酸：硝酸具有强的氧化性，所以硝酸溶样兼有酸的作用及氧化作用，溶解能力强，溶解速度快，除Pt、Au及某些稀有金属外，浓硝酸能分解几乎所有的金属试样。

但Fe.、Al、Cr等在硝酸中由于生成氧化膜而钝化会阻碍试样溶解。

W、Sb、Sn与硝酸作用则生成不溶性的酸。

硫化物及有些矿物皆可溶于硝酸中。

硫酸：稀硫酸没有氧化性，而热浓硫酸是一种相当强的氧化剂。

除Ba、Sr、Ca、Pb的硫酸盐外，其它硫酸盐一般都溶于水。

硫酸可以溶解Ti、Sb、Nb、Ta等金属及其合金和Al、Be、Mn、Ti等的矿石。

硫酸的沸点高（338?），可在高温下分解矿石，加热蒸发到冒三氧化硫白烟，可除去试样中挥发性的盐酸、硝酸、氢氟酸及水等。

氢氟酸：主要用于分解硅酸盐，生成挥发性四氟化硅。

还能与许多金属离子形成络合能力很强的络离子。

在分解硅酸盐及含硅化合物时，常与硝酸混合使用，分解样品要在铂坩埚或聚四氟乙烯器皿中于通风橱中进行。

高氯酸：热的高氯酸（72.4％，水、酸恒沸混合物）几乎能与所有金属（除金和一些铂族元素外）起作用，并能把它们氧化成最高氧化态。

只有Pb和Mn仍保留着较低的氧化态，分别为二价铅和二价锰，但在过量的磷酸下，锰也可以被氧化成三价。

非金属也能与高氯酸反应，特别重要的是磷及其各种化合物能被氧化成磷酸盐。

硫化物样品中的硫，因歧化反应会部分成为硫化氢损失，因此测定金属中硫时，不能单独用高氯酸分解样品。

高氯酸常用来分析钢和其它铁合金，因为它不仅能快速溶解这些样品，而且能把常见元素同时氧化为最高氧化态。

高氯酸使硅酸迅速脱水后所得到的二氧化硅很容易滤出。

磷酸：磷酸最重要的用途是溶解并测定铬铁矿及不溶解于氢氟酸的各种硅酸盐中的二价铁。

很多硅酸盐都能溶解于磷酸，例如高岭土、云母、长石。

磷酸还可用来溶解氧化铁矿、炉渣。

磷酸常与硫酸混合使用，在冒烟时络合W、Nb、Ti、Mo等离子，使这类试样不析出沉淀。

3答：例1、高氯酸氧化法测定钢铁中的Cr时，铬（VI）呈氯化铬酰（CrO Cl）22挥发损失。

所以高氯酸冒烟程度需严格控制，一般应加热至高氯酸烟集中于瓶口，瓶底刚呈清亮时即可，冒烟时间过长，铬的挥发损失越大。

例2、钢铁中P的测定，必须用氧化性酸分解试样，否则P成磷化氢(PH) 3 气体挥发损失。

因此，用稀硫酸（5+95）作为铸铁试样的溶解酸，还应加入适量的硝酸（1升中8mL），以保护P在试样的分解过程中不损失。

4答：（1）要得到准确的分析结果，试样必须分解完全，这是选择试样分解方法和溶（熔）剂时首先应考虑的问题。

（2）选择试样分解方法和溶（熔）剂还应考虑试样中被测组分的性质，通常要求试样溶解后被测组分全部转化成分析状态，同时不能使其成为气态逸出或沉淀析出。

（3）选择试样分解方法和溶（熔）剂还应考虑对以后测定的影响，尽可能不引进干扰离子，如果非引进不可，则需要进一步消除。

5答：其基本结构由底板、立柱、横梁、刀口、刀承、悬挂系统和阻尼器、机械加码装置、光学读数系统等组成。

安装程序：（1）将天平安放在稳固的天平台上，在座脚下放好底垫，从零件盒中依次取2出各部件，仔细用绸布或鹿皮揩干净，并检查刀口是否缺损及其它零件是否完整。

（2）调整天平处于水平状态。

按标记放入2只阻尼筒。

装上升降器并开启升降器，将横梁偏斜着轻轻装上并使横梁稳固地落在3个支脚螺钉上，然后关闭好升降器。

（3）装吊耳，将其安放在天平两边翼子板的支脚螺钉上。

（4）装称盘，应注意托盘是否正好托住称盘，否则要调整。

（5）装砝码，先装环码（mg组），再装g组砝码。

（6）安装完毕，关闭框罩。

检查天平是否有跳针、带针现象，两个吊耳是否同时下落在两个小刀口上，摆动是否正常等。

6 答：机械式分析天平精度级别：以天平的名义分度值与最大载荷之比，将天平分为10级。

灵敏性（即分度值）：是指天平两盘的载重有微小差别时指针位移大小的性能。

变动性（示值不变性）：是指天平对同一物体连续重复称量时各次示值完全符合的性能。

准确性（偏差）：是指天平两臂具有正确的比例关系。

电子天平（1）砝码：全部用电磁力平衡，即全部采用“电子加码”。

（2）显示：采用数码管或液晶自动数字显示。

（3）支承点：用弹性簧片作为天平的支承点。

（4）功能：除具有一般的自动去皮等基本功能外，还具有称量电信号输出，可以与计算机，打印机等联用。

7答：（1）取用砝码一定要做到使用镊子并轻拿轻放。

（2）砝码不得撞击或坠落，不充许用作其它非分析称量之用。

（3）为减少称量误差，称量时使用同一砝码。

（4）砝码使用完毕应放在砝码盒原指定位置。

并保存在清洁干燥的环境中，不得受潮或接触有害气体。

（5）砝码要定期检查，检定周期为一年。

38？答：（1）天平使用前必须检查天平位置是否水平，天平各部件是否处在正确位置，天平指针摆动是否正常。

（2）称量前先调整好天平零位。

要注意被称物体温度与天平温度应一致，热的和过冷的物体不能称。

（3）称量物品一般应放在表面皿或烧杯中进行，对易吸湿或易挥发的物质要放在称量瓶中加盖后进行。

（4）称量和读数时应关闭天平侧门，以免指针受气流影响而摆动。

（5）天平启动或关闭动作要轻缓。

称量不得超过最大载荷。

（6）称量结束将称量物及砝码取出，关闭天平。

机械加码装置的天平要将所有机械加码的数字盘转回零位。

并做好天平内外的清洁工作。

（7）天平内要放干燥剂（通常使用变色硅胶），失效及时更换。

9答：称量方法有固定称量法和递减称量法。

固定称量法适用于不吸水，在空气中性质稳定的物质称量，如金属、矿石等。

递减称量法称取易吸水，易氧化、易于CO反应的物质。

为使称量误差降至最小，除选用灵敏度能达到分析要求的2天平外，分析工作者要认真仔细不断提高操作技能，保管保养好天平、砝码。

10PH。

答：原理：将一个氢离子指示电极和一个参比电极共同浸于溶液中构成电池，其中参比电极的电位保持不变，而指示电极的电位随溶液的PH值成线性关系而变动。

结构：PH计由电极和电计两部分组成。

电极为参比电极（常用甘汞电极）和指示电极（常用玻璃电极）。

电计用于测定电极所产生的电池电动势，电动势的测量有电位计型和直读型二种。

11PH答：构造：玻璃电极是能响应被测溶液中离子活度的指示电极，它的主要部分是一个玻璃泡，泡的下半部分是由特殊玻璃制成的薄膜（约50um），泡内装有一定PH值的溶液（0.1mol/L盐酸溶液），其中插入一根Ag-AgCl电极，整个构成了玻璃电极。

原理：当玻璃电极浸入被测溶液内，溶液中的H+与玻璃薄膜表面+在水溶液中形成的水化凝胶层进行离子交换，球泡内层产生电位。

由于内层H4+活度不变而外层H活度在变化，内外层就产生了电位差。

12PH答：仪器使用前要标定。

所谓标定，就是用已知PH值的标准溶液测量其PH值。

然后用蒸馏水清洗电极头部，再用被测溶液清洗一次，把电极浸入被测溶液中，晃动使溶液均匀，读取PH值。

维护保养：（1）PH计是高阻抗测量仪器，要求电极接点之间有良好的绝缘性能。

电极插头应保持清洁干燥，不得与污物接触。

（2）玻璃电极球泡极薄，不要与硬物相碰，以免破碎，并保持清洁，不得沾污。

（3）甘汞电极长期使用，氯化钾液面会下降，应从侧面小孔滴加饱和氯化钾溶液，保持原液位高度。

（4）新的或长期干燥的玻璃电极，使用前必须在蒸馏水或盐酸（0.1mol/L）中浸泡（活化）24h以上。

不用时最好浸泡在蒸馏水中。

13答：（1）读数时滴定管应垂直夹持在滴定架上，并除去管下悬挂的液滴。

（2）读数时眼睛与弯月面处于同一水平线，视线与弯月面相切。

（3）滴定完毕后等待1～2min再读数。

读到小数点后第二位。

14答：移液管有单刻度移液管（胖肚吸管）和多刻度线移液管（刻度吸管）二种。

刻度吸管可移取不同的试液量，二刻度之间的体积为所需的体积。

移液管（胖肚吸管）使用方法：（1）用大拇指和中指拿住管子上部，将管插入液面，吸气将溶液吸入管中，当溶液上升超过标线，用食指迅速按住管口，提起管子并用滤纸拭去管子表面溶液，稍微松开食指让溶液慢慢流出至弯月面与标线相切，立即用食指按住管口。

（2）将移液管移至盛液容器中，直立，使尖嘴与容器相接，让溶液自由顺壁流下，流完后再等少许时间，将管子取出。

移液管中嘴尖处残留的溶液不可吹出。

（3）每次移液前用少量要移取的试液清洗1～2次。

15答：用称量的方法称出不同刻度之间水的质量，然后根据水的密度求出水的体积即为滴定管各部分的实际容积。

如以50mL滴定管为例：于滴定管中注入纯水至5零刻度处，除去滴定管尖端的水珠，分段（如每次10mL）称取水的质量（注意每次放至刻度处，1min后读数。

），至50mL水放完为止。

再重复一次，取二次平均值。

用测量温度下1mL水的质量（见P17表1-3）来除每次测得的水的质量，即可得到相当于滴定管各部分的容积（mL）。

16答：相对校正法就是相对比较两容器所盛液体体积的比例关系。

如用25mL移液管吸取四次纯水注入洗净并干燥的100mL容量瓶中，观察容量瓶颈部弯月液面是否与标线相切，否则可另作记号为标线。

使用时此移液管要与被校容量瓶固定使用。

17答：铂器皿：（1）使用温度最高不可超过1200?。

不可在还原火焰或冒黑烟的火焰上加热。

（2）由于铂较软，拿取时不能太用力，以免变形。

切勿用琥璃棒等硬物从铂坩埚内刮出物质，以防内壁损伤。

可用带橡皮头的玻璃棒。

（3）不得在铂坩埚内加热或熔融碱金属的氧化物、氢氧化物、氧化钡、硫代硫酸钠、含磷和含大量硫的物质以及碱金属的硝酸盐、亚硝酸盐、氯化物、氰化物等。

（4）含有重金属如Pb、Bi、Sn、Sb、As、Ag、Hg、Cu等样品化合物，不可在铂坩埚内灼烧加热。

因为这些重金属化合物容易还原成金属与铂生成合金而破坏铂坩埚。

（5）高温加热时不可与任何金属接触。

高温时钳取铂坩埚须用铂头坩埚钳。

（6）在铂坩埚内不得处理卤素及能分解出卤素的物质，如王水、溴水及盐酸与氧化剂的混合物。