第二章试样的采取,制备剖析
试样的采取、制备和分解

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。
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。
23:06
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。
工业分析(理论篇)第2章 试样的采取、制备和分解

19
2.2.1.固体物料试样的采取
1.采样工具
(5)接斗
用以在物料的落流处截取子样。斗的开口尺寸至少应为被
采样品的最大粒度的2.5~3倍。接斗的容量应能容纳输送机最
瓶塞,待物料充满采样瓶后,将瓶塞盖好提出液面。
此时采集的试样为某深度层的物料试样。用这种方
式分别从上、中、下层采样,再将其混合均匀,作
10
2.1.4采样方案的制定
2.确定采取的样品量 采样量至少要满足三次重复测定所需量; 若需要留存备考样品时,则必须考虑含备考样 品所需量; 若还需对所采样品做制样处理时,则必须考虑 加工处理所需量。 3.确定采样方法 根据物料的种类、状态包装形式、数量和在生 产中的使用情况,应使用不同的采样工具,按照不 同的采样方法进行采样。
29
2.2.2液体物料试样的采取
2.采样方法
(2)非流动状态液体物料试样的采样方法
①大贮罐中液体物料的采集
如果采集全液层试样时,先将采样瓶的瓶塞打
开,沿垂直方向将采样装置匀速沉入液体物料中,
刚达底部时,瓶内刚装满物料即可。此时采集的试
样为全液层试样。
如果采集一定深度层的物料试样,则将采样装
置沉入到预定位置时,通过系在瓶塞上的绳子打开
关 闭 式 采 样 钻
18
2.2.1.固体物料试样的采取
1.采样工具 (4)气动和真空探针
气动和真空采样探针适用于采集粉末和细小颗粒 等松散物料。
气动探针是由一根软管将一个装有电动空气提升 泵的旋风集尘器和一个由两个同心管组成的探子连接 而成。开启空气提升泵,使空气沿着两管之间的环形 通路流至探头,并在探头产生气动而带起样品,同时 使探针不断插入物料。
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。
第2章分析试样的采集与制备

采取的份数越多越有代表性。但是采样量 过大,会给后面的制样带来麻烦。
采样的数量应在能达到预期要求的前提下, 尽可能做到节省。
采样单元数与采样准确度、物料组成的不 均匀性(颗粒大小、分散程度)有关。
(一)固体试样
种类繁多、形态各异,试样的性质和均匀 程度差别很大。 组成不均匀:矿石、煤炭、废渣、土壤 组成相对较均匀:谷物、金属材料、化肥
标,防止待测成分逸散或带入杂质; 食品分析常在理化检验前或同时进行感官检
验,这时应在感官检验后再取样进行理化检验; 感官性质不同的样品,不可混在一起,应分
别包装,并注明其性质。
颚式破碎机
双辊破碎机
圆 盘 破 碎 机
标准筛的筛号及孔径的大小
筛号 (网目)
3 6 10 20 40 60
筛孔直径(mm)
溶剂: 水 酸 碱
酸:
HCl—— 具有还原性及络合能力:氢以前的金 属或合金、弱酸盐(如碳酸盐)、以 碱金属或碱土金属为主的矿石 宜用玻璃、塑料、陶瓷、石英等器皿, 不宜使用金、银、铂等器皿
注意某些氯化物的挥发损失
HNO3—— 具有氧化性:除某些贵金属及表面易钝化 的铝、铬外,绝大部分金属能被分解 对某些还原性样品,HNO3浓度不同, 分解产物不同(浓、稀HNO3与Cu) HNO3分解样品,在蒸发过程中Si、Ti、 Nb、Zr、W、Mo、Sn、Sb等大部分或全 部析出沉淀(如钨酸),有的元素则生成 难溶的碱式硝酸盐,故常用硝酸与其它酸 混合使用 常用HNO3来破坏碳化物 HNO3+H2O2是溶解毛发、肉类等有机 物的良好混合溶剂之一。
HClO4——最强酸,在浓(稀的无论在热或冷的条 件下都没有氧化性能)、热时具有强氧 化性及脱水性,分解能力很强:含铬的 合金及矿石
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
•
分析化学第2章分析试样的采集与制备

去除杂质、浓缩待测组分、提高检测灵敏度。
常见生物样品前处理方法
蛋白质沉淀法、液-液萃取法、固相萃取法等。
环境污染物监测中样品采集和保存
环境污染物样品采集原则:代表性、适时性、防止 污染。
环境污染物样品保存方法:冷藏、冷冻、加入保存 剂等。
常见环境污染物样品前处理方法:酸化、碱化、氧 化、还原等。
分析化学第2章分析试样的采 集与制备
目
CONTENCT
录
• 分析试样基本概念与重要性 • 固体试样的采集与制备 • 液体试样的采集与制备 • 气体试样的采集与制备 • 特殊类型试样的采集与制备 • 总结:提高分析试样质量的关键环
节
01
分析试样基本概念与重要性
分析试样定义及作用
定义
分析试样是指从大量物质中选取的一部分,用于进行化学分析的 代表性样品。
破碎和筛分技术
破碎
将大块固体试样破碎成小块,以便后 续处理和分析。常用破碎方法有颚式 破碎机、锤式破碎机等。
筛分
通过筛网将破碎后的固体试样按粒度 大小进行分离。常用筛分设备有振动 筛、旋转筛等。
干燥和保存措施
干燥
去除固体试样中的水分,以避免对分析结果产生影响。常用干燥方法有自然晾 干、烘干、红外线干燥等。
食品分析中样品前处理技巧
食品样品采集原则
01
代表性、适时性、防止污染。
食品样品前处理目的
02
去除干扰物质、提高检测灵敏度。
常见食品样品前处理方法
03
有机物破坏法、蒸馏法、溶剂提取法等。
06
总结:提高分析试样质量的关键环节
严格执行采样规范,确保代表性
01
02
03
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
分析化学第2章-分析试样的采集与制备

液体试样的化学组成容易发生变化,应立即对其 进行测试 应采取适当保存措施,以防止或减少在存放期间 试样的变化 保存措施有:控制溶液的pH值、加入化学稳定试 剂、冷藏和冷冻、避光和密封等。采取这些措施 旨在减缓生物作用、化合物或配合物的水解、氧 化还原作用及减少组分的挥发。保存期长短与待 测物的稳定性及保存方法有关。
原理:利用试样和适当的溶(熔)剂吸收微波能产生热量加热试 样,微波产生的交变磁场使介质分子极化,极化分子在高频磁 场交替排列导致分子高速振荡,使分子获得高的能量,这两种 作用,试样表层不断被搅动破裂,促使试样迅速溶(熔)解 特点: 微波能直接转递给溶液中的各分子,溶液整体快速升温, 加热效率高 微波消解一般采用密闭容器,这样可以加热到较高温度和 较高压力,使分解更有效,同时也可减少溶剂用量和易挥发组 分(As,B,Cr,Hg,Se,Sb,Sn等)的损失 微波消解法可用于有机和生物样品的氧化分解,也可用于 难熔无机材料的分解
*注意:试样分解时被测组分要保护好
18
分析方法
1 溶解法(湿法分解)
常用溶剂:
水、酸、碱及混酸等
酸:盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸、磷酸 混酸:王水、红酸、硝酸+高氯酸,HF+硫酸、 HF+硝酸等 碱:NaOH和KOH溶液用于溶解一些两性金属 (Al)和氧化物
19
20
2 熔融法
酸性熔剂: K2S2O7、KHSO4、铵盐, 与碱性氧化物反应。 碱性熔剂: NaOH,Na2CO3,Na2O2, 用于分解大多酸性矿物
8
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 预干燥:含水试样干燥至衡重,计算水分 脱脂: 对含脂肪高的样品,置于乙醚(100g样品需 500ml乙醚)中,静止过夜,除去乙醚层,风干 研磨成细而均匀的分析试样
第二章 试样的采取、制备和分解解读

结 论: 物料的颗粒越大,则最低采样量越多; 样品越不均匀,最低采样量也越多。
§2—1 试样的采集
例: 采 集 某 矿 石 样 品 , 若 此 矿 石 最 大 颗 粒 直 径 为
20mm,k值为0.06kg/mm2,问最少应采取多少试样?
解:Q = Kda = 0.06×202 = 24 (kg)
如果采样不合理,即使随后的分析程序再认真, 细致,测试的手段再先进也是徒劳的。
§2—1 试样的采集
二、几个术语
1.子样:用采样器在采样点上一次取得的一定量的物料。 2.子样数目:在一个采集对象中应布采样点的个数。 3.原始平均试样(总样):合并所采集子样得到的试样。 4.分析化验单位(采样单元):应采取一个原始平均试样的 物料总量,或一个总样所代表的物料总量。 如一个容器、一节车皮、或物料流中的某一时间段。 5.实验室样品:送往实验室供检验或测定的样品。 6.备考样品:与实验室样品同时同样制备的样品,在有争议 时可用作实验室样品。
§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
取样时,将取样钻由袋(罐、桶)口 的一角沿对角线插入袋(罐、桶)内的 1/3~3/4处,旋转180后抽出,刮出钻槽中 物料作为一个子样。
取样钻
(4)袋(罐)装物料采样
对于袋装物料,通常规定50件以内抽取5件; 51~100件,每增10件,加取1件; 101~500件,每增50件,加取2件; 501~1000件以内,每增100件,加取2件; 1001~5000件以内,每增100件,加取1件。
分析试样的采集与制备

B
5 、 湿式灰化法
01
02
利用试样和适当的溶(熔)剂吸收微波能产生热量加热试样,微波产生的交变磁场使介质分子极化,极化分子在高频磁场交替排列导致分子高速振荡,使分子获得高的能量,这两种作用,试样表层不断被搅动破裂,促使试样迅速溶(熔)解。微波能直接转递给溶液中的各分子,溶液整体快速升温,加热效率高
03
02
05
01
04
例:生物样品中药残留测定样品
2.2 试样的制备
由于液体和气体试样一般比较均匀,混合后取少量用于分析即可。因此,试样的制备主要是针对不均匀的固体试样而言。以矿石试样为例,简介固体试样的制备方法。
一 、破碎和过筛
破碎有粗碎、中碎、细碎甚至研磨等阶段。分析试样要求的粒度与试样的分解难易等因素有关,一般要求通过100-200号筛。强调:过筛时,都要将未通过筛孔的粗颗粒进一步破碎,直至全部过筛为止,而不可将粗颗粒弃去,不然会影响分析试样的代表性。
分析试样的采集是指从大批物料中采取少量样本作为原始试样,所采试样应具有高度的代表性,采取的试样的组成能代表全部物料的平均组成。根据具体测定需要,遵循代表性原则随机采样。
例:(1) 、根据状态采样: 气,固,液等;(2) 、根据对象采样: 环境,矿物岩石,生物,金属与合金,食品等。
总之,应按照一定的原则、方法进行。这些可参阅相关的国家标准和各行业制定的标准。
微波消解一般采用密闭容器,这样可以加热到较高温度和较高压力,使分解更有效,同时也可减少溶剂用量和易挥发组分(As,B,Cr,Hg,Se,Sb,Sn等)的损失。微波消解法可用于有机和生物样品的氧化分解,也可用于难熔无机材料的分解
6 、 微波(0.75-3.75mm)辅助消解法
强调:试样分解最好结合干扰组分的分离,简单、快速进行测定。例:铝合金中Fe、Mn、Ni的测定,如用NaOH溶液溶解试样,此时Fe、Mn、Ni形成氢氧化物沉淀,然后过滤,再用酸溶解沉淀,制成分析试液,可避免大量Al的干扰。又如铬铁矿中铬的测定,若用Na2O2作为熔剂进行熔融,然后用水浸取熔块时,Cr被氧化成CrO42-留在溶液中。Fe、Mn等重金属形成氢氧化物沉淀,过滤,再将滤液酸化,制备分析试液。这样可避免铁、锰等元素的干扰。
第二章、试样的采取、制备和分解

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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。
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• 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。
PdCl2 等少数不溶于水外,HCl是一种良好的溶剂。Cl-
具有还原性和络合能力,可溶解软锰矿(MnO2)和赤铁矿
(Fe2O3)等
硝酸:具有氧化性,除金和铂族元素难溶外,
绝大数金属都能被溶。不过铁、铝、铬易被钝化,锡、钨
与硝酸生产不溶性的硝酸化合物。
硝酸是硫化物矿样的良好溶剂。
单质硫,如加KClO3或 溴水,可将S氧化为SO4-。
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• 2.1.2.1 采样计算方法 1、一步采样公式
2、两步采样公式
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• 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
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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
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细碎 过筛,混匀
副样
分析试样
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2.2.1 破碎 粗碎:鄂式破碎机。2~5mm(4~10号筛)
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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
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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。
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(5)高氯酸:可使各种铁合金(包括不锈钢) 溶解
(6)氢氟酸:常与硫酸、硝酸、高氯酸混合使 用以分解含钨、铌的合金钢、硅酸和其他矿石。
(7)混合溶剂 (8)氢氧化钠溶剂:铝和铝合金以及某些酸性 为主的两性氧化物(AS2O3)可用20%-30%的氢 氧化钠在白金器皿或聚四氟乙烯容器中进行。
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如水稻样品的采集
水 稻 籽 实
根
系
土
01:538
生物试样:取肌肉、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;
课程的导入 在第一章我们学过了工业分析的任务和作用,请
大家回顾一下: 工业分析是分析化学在工业生产中的具体应用。
是研究物料组成的分析方法和相关理论的集合体。 工业分析具有不同于普通教学分析实验的特点。
代表性、分解方法、除干扰、分析速度
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第二章 试样的采取、制备和分解
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取样的相关理论
此外,分解试样最好能与干扰组分的分离相结合。 而且所用的分解方法应尽量满足简便、完全、经济等 要求。
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2-5-2 分解固体试样的方法
溶解法 熔融法 半熔(烧结)法 燃烧法及升华法
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1 溶解法
(1)盐酸:金属氧化物、硫化物、碳酸盐、位于氢以前 的金属或合金、软锰矿、褐铁矿等。 (2)硝酸:除金和铂族外,绝大多数金属以及硫化矿都 能被硝酸溶解。 (3)硫酸:热浓的硫酸具有强的氧化性和脱水性,能溶 解多种合金和矿石,还常用于分解破坏有机物。 (4)磷酸:加热时变成焦磷酸,具有很强的络合能力, 常用来溶解合金钢和难溶矿石。
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
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2 破碎
(1)目的:便于缩分和试样分解 (2)方法:机械或手工破碎 (3)四个阶段:粗碎、中碎、细碎和粉碎。
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粗碎:用颚式破碎机将最 大颗粒直径碎至小于4mm 中碎:用磨盘式碎样机或对辊 式破碎机将粗碎后的样品碎至 小于0.92mm (20号筛)
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细碎:用磨盘式碎样机将粗碎后的样品碎至小 于0.196mm (80号筛) 粉碎:用球(棒)磨机将0.196mm粉磨至0.080mm 以下(180号筛)
样品制备就是对原始样品的分取、粉碎、混匀、 缩分的过程。
通过制样,使试样能正确代表全体样品 不同的样品制备方法也不同。
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2-4 固体试样的制备
2-4-1制样的基本程序:
烘干
破碎
ห้องสมุดไป่ตู้
? 过筛
混匀
缩分
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1、试样烘干
(1)用烘箱烘干 (2)用红外线灯烘干 当无烘箱或红外线灯时,亦可用其他办法代替。
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2-3-2 液体物料的采样
液体试样一般比较均匀,取样单元数可以较少; 当物料的量较大时,应从不同的位置和深度分别 采样,混合均匀后作为分析试样,以保证它的代 表性。
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2-3-3 气态物料的采样
1 常压状态气体的采样:等于大气压或低正压及底负压都属于 常压状态。通常采用封闭液采样法。
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3 过筛 一般先用粗筛,随着样式颗粒逐渐减少,筛
孔的目数相应增加.
4 混匀 (1) 圆锥法 (2) 掀角法 5 缩分 (1)锥形四分法
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(2) 正方形挖取法
(3) 分样器缩分法
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2-5 固体试样的分解
2-5-1 对试样分解的要求:
1 试样分解必须完全,并且在短时间内完成。 2 待测组分不应有损失。 3 不能引入含有待测组分的物质。 4 不引入对待测组分定有干扰的物质。
2 正压状态气体的采样:压力远远大于大气压的气体称为正压 气体。由于气体本身的正压而容易进入采样瓶。也可用橡皮 气球做气体容器,与气体分析仪直接连用。
3 负压状态气体的采样:压力远远低于大气压的气体称为负压 气体。如果负压不高,可以用抽气泵减压法采样,如果气体 负压过高,则应使用抽空容器采样法。
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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。
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2 熔融法
什么是熔融法? 将试样与熔剂混合在高温下加以
熔融,使欲测组分变为可溶于水 或酸中的化合物(K、Na盐、硫 酸盐、氯化物)
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(1)常用熔剂 酸性溶剂:钾〈钠〉酸性硫酸盐、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
盐等。 (2)选择熔剂的基本原则
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,可用于水样的 浓缩,植物、动物血清和其它含有易挥发组分的干燥。 1)血样:血浆、血清、血液。 2)尿样:注意酸败和细菌污染, 4℃冷藏和加入氯仿或甲苯防腐。
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2-4 固体试样的制备
酸性试样用碱性熔剂,碱性试样用酸性熔剂。使用时 还加入氧化剂、还原剂助熔。
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注意:在破碎过程中常常引起试样组成的改变: 1)在粉碎试样的后阶段常常引起试样中水份含量的改变。 2)破碎机研磨表面的磨损,使试样中引入某些杂质,对于分 析测定某种微量组分,特别值得注意。 3)破碎、研磨试样过程中,常常发热,试样温度升高,引起 某些挥发性组分的逸去;由于试样粹碎后表面积大大增加, 某些组分易被空气氧化,发生化学形态的变化。 4)试样中质地坚硬的组分难于破碎,锤击时容易飞溅逸出, 较软的组分容易粉碎成粉末而损失。因此,试样只要磨细到 能保证组成均匀和容易为试剂所分解即可。