第二章 分析试样的采取和预处理分析

采样量
采样公式
a
m ≥ kd
m 试样的最小质量 一般取值为2
缩分次数多少遵循公式：m=K· d2 如一矿样质量为2 kg已全部通过20目筛，求需要缩
分出有代表性的样品最小质量，至少缩分几次。
已知K=0.2。 解：已知 K=0.2 d=0.83 mm，即缩分后最小量 m缩分≥Kd2=0.2×0.832=0.138 kg
土壤垂直剖面分层次采样
根系土
淋溶层
淀积层
母质层
母岩
（三）金属或金属制品试样
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。
(四) 粉状或松散物料试样 常见的粉状或松散物料如盐类、 化肥、农药和精矿等，其组成比较均匀， 因此取样点可少一些，每点所取之量也 不必太多。各点所取试样混匀即可作为 分析样品。
如水稻样品的采集
水 稻 籽 实
根 系 土
53
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
四、气体试样的采取
1.采样点的布设原则（气体的特点，受 影响因素较多） 2.采样方法（依据存在状态、浓度、方 法灵敏度确定） 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。
采集气体物质装置 （a)小型气体吸收管；（b)小型冲击式集尘器
大气试样
静态气体试样 直接采样，用换气或减压的方法将气 体试样直接装入玻璃瓶或塑料瓶中或者直接与气体分析 仪连接 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，面对气流方向---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
混匀
• 大量：堆堆法 • 小量：掀角法即在光滑纸上，依次提 起纸张的一角 • 机械匀法等
破碎 过筛 混匀 缩分
采用四分法
缩分次数不是随意的 试样的粒度与保留的试样 量之间应符合采样公式
将样品按照测定要求磨细， 过一定孔径的筛子，然后 混合，平铺成圆形，分成 四等分，取相对角的两份 混合，然后再平分，直到 达到自己的要求
第二章
分析试样的采取 和预处理
样品定量分析过程
采样 预处理 分离 测定
分析结果的计算和评价
（湿法分析） 应该使分 据试样性质 析试样具 采用不同的 有代表性 溶解方法 酸溶 碱溶 熔融
被测成分的 根据具体要 分离或干扰 求选择合适 成分的分离 的分析方法
根据试样重量, 测量数据, 和分析反应的 计量关系计算
一般将试样在100-1050C烘干，温度和 时间可根据试样的性质确定。
若存在受热易分解的物质，试样可采 用风干或真空干燥的等方法处理
Pyrite(FeS)
Chalcopyrite CuFeS2黄铜矿
来自百度文库
石膏(BaSO4) Gypsum
辰砂HgS Cinnabar
以硫酸盐类、硫化物类和其 他重矿物形式存在的金属
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 对于大气粉尘采用过滤式、冲击式和静电式取样，过滤 式最普遍---采用玻璃纤维素纤维(0.3 mm)过滤
不同来源降尘采集
制备固体试样分为破碎,过筛,混匀和缩分四 个步骤。 大块矿样先用压碎机(如颚氏碎样机、 球磨机等)破碎成小的颗粒，再进行缩分。常用 的缩分方法为“四分法”，将试样粉碎之后混 合均匀，堆成锥形，然后略为压平，通过中心 分为四等分把任何相对的两份弃去，其余相对 的两份收集在一起混匀，这样试样便缩减了一 半，称为缩分一次。每次缩分后的最低重量也 应符合采样公式的要求。如果缩分后试样的重 量大于按计算公式算得的重量较多，则可连续 进行缩分直至所剩试样稍大于或等于最低重量 为止。然后再进行粉碎、缩分，最后制成100300克左右的分析试样，装入瓶中，贴上标签供 分析之用。
（二）土壤样品: 土壤水平剖面采样：采集深度0-15cm或20cm 的表土为试样。
水 平 剖
面
1.采样点的布设
依据地形地貌和采样地大小而定。有梅 花形、棋盘形、蛇形等。
梅花形采样法：适宜于面积不大、地形平坦、土壤均 匀的地块。 棋盘式采样法：适宜于中等面积、地势平坦、地形基 本完整、土壤不太均匀的地块。 蛇形采样法：适应于面积较小地形不太平坦、土壤不 够均匀须取采样点较多的地块。
四分法缩分样品，弃去相邻的两个扇形 样品，留下另两个相邻的扇形样品。
（ ×）
固体试样的制备，一般包括——、 —— 、——和缩分等步骤。
（破碎、过筛、混匀）
欲采集固体非均匀物料，已知该物料 中最大颗粒直径为20mm，若取 K=0.06;a=2,则最低采集量应为（ ） A.24kg B.1.2kg C.1.44kg D.0.072kg
固体试样制备
破碎
粗碎
过筛、混均、缩分
弃去
中碎
过筛、混均、缩分
细副样 细碎 粗副样
过筛、混匀
弃去
分析试样
15
碎样
（要点：减免正负玷污，防止交叉玷污）
A 较硬的试样用鄂式扎破碎机
B 中等硬度的或较软的可用锤磨机
C 为了把试样进一步磨碎，较硬的 用滚磨机，不太硬的用球磨机。
16
17
固体试样制备
过筛
二 固体试样的采取
（一）矿物样品：选择地层出露比较完整、能基本反映 地质体的主要地质特征、具有代表性的路线 和区域。进行详细的岩性描述，系统地采集 岩石、矿物标本；测量地质体的产状；在未 变质和浅变质地层中寻找和采集化石及其它 相关要求采集的分析测试样品。 野外地质采样：标定观察路线和观察点的位置，观 察、描述露头地质和地貌，编制采样平面图； 按样品种类进行统一编号登记。
1.采样点的设置 根据监测目的，液体试样的利用情况，均匀性 等确定 2.采样设备 3.水样的保存 水样保存的目的 -----代表性（不挥发、不沉淀、不变质） 容器：玻璃、石英、聚乙烯 时间（72h，48h，12h）
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。
燃煤： 烟囱出 口处
汽车尾 气
冶金尘－除尘设备出口处收集
建筑尘
建筑工地
五. 生物试样的采取与制备
生物试样包含那些？ 植物——花、叶、根、茎、种子 动物——体液（尿、血等）、毛发、组织器官 微生物 待分析的组分：
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。
植物试样的采取和制备 根据分析试样的目的和要求采样 （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—— 动物试样的采取和制备 血液、尿液、毛发和指甲等
第一节
试样的采取和制备
一 采取试样的一般原则(P11)
取样的基本原则－－－代表性
分析试样的采集:
从大批物料中采取少量样本作为 原始试样，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， 样品状态: 气，固，液
样品种类: 矿物岩石，生物，金属与合金，食品
遵循代表性原则，系统或随机采样 采样应按照一定的原则、方法进行，可参阅相关 的国家标准和各行业制定的标准。
（ A）
常用的缩分法是_______ （四分法）
进行物质的定量分析，必须要保证所取的试样具有_______
（代表性） 采集非均匀固体物料时，采集量可由公式m=Kda 计算得到。
（√）
固体试样的制备通常应经过破碎、过筛、混匀、缩分四个基 本步骤。
（√） 制备固体分析样品时，当部分采集的样品很难破碎和过筛， 则该部分样品可以弃去不要。 （×）
1.采样点的布设
磷矿石采样
汽车上采样，随机即抽取n 个车厢，按下图取样，份 样量为800-2000克
磷矿石采样
火车上采样，火车车厢载 重量小于30吨时，按下图 取样，布置8个采样点
磷矿石采样
火车上采样，火车车厢载 重量大于30吨时，按下图 取样，布置11个采样点
矿堆上采样
2.固体试样湿存水的去除
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。
黄锑矿TeS Stibiconite
11
通常试样的采取可按下面的经验公式 ( 亦称 采样公式)计算：
m＝Kda
式中：m为采取试样的最低重量(kg)；d为试 样中最大颗粒的直径 (mm) ； K 和 a 为经验常 数，可由实验求得，通常 K 值在 0.02-1 之间， a值在1.8—2.5之间。地质部门规定a值为2， 则上式为：m＝Kd2
标 准 筛
过筛（要点：不可弃去难破碎颗 粒）先用较粗的筛子，随着试样 颗粒逐渐的筛孔目数相应的
混匀与缩分
保留试样的量与试样的复杂程度及颗粒的大小等有关，一般可用下面 的经验公式计算：
m=Kda m为应取试样的质量(kg)；
d为试样最大颗粒直径(mm)； K和a为实验因数，它们因固体物料种类和性质不同而异，由各部门 根据经验拟定，通常K在0.02～1.00之间， a在1.8～2.5（一般取“2”） 之间。
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 水样的保存和预处理 对于不同测定项目， 采用不同目的的保存方法
2.采样时间
可在作物收获后或播种施肥前，一般在秋冬季 早春采样较为合适。
若需要了解植物污染与土壤污染的关系，可在植物生 长或收获季节同时采集土壤和植物样品。
3.采样深度 根据作物的根系来确定
4.采样量
根据分析项目确定，一般要求1kg左右
5.保存 依据测定项目，有些需要新鲜土壤（如挥发酚、 氨氮和氰化物等不稳定组分）； 其它多数需要风干的土样； 风干时注意;除去植物根茎、叶片等；避免阳 光直射，落入灰尘等。 容器：玻璃、聚乙烯，避光、干燥、清洁。
例：有试样 20 Kg，粗碎后最大粒度为 6mm 左右， 设 K 值为0. 2 ，问应缩分几次？ 如缩分后，再破碎 至全部通过10号筛，问应再缩分几次？
m ≥ kd2
d ≈ 6mm m ≥ 0.2×6 2 即 m≥ 7.2kg 缩分一次 20 kg ×1/ 2 = 10 kg
破碎至全部通过10号筛后 d ≈ 2mm m ≥ 0.2 ×2 2 即 m ≥ 0.8kg 将10kg 试样连续缩分三次, 10kg ×(1/ 2)3 = 1.25kg
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”,
更严
防止污染要求
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
三、液体试样的采取和保存
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
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
第二节
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）不玷污，无污染（或污染小）