分析化验人员培训教程

分析化验人员培训一、溶液配制时常用的计量单位• 1 、质量质量为国际单位制七个基本量之一，用符号m表示，质量单位为千克（kg），分析化学中常用克（g）、毫克（mg）和微克（μg），它们之间的关系为•1kg＝1000g，1g＝1000mg，1mg＝1000μg2 、元素的相对原子质量元素的相对原子质量是指元素的平均原子质量与12C原子质量的1/12之比。

物质的相对原子质量用符号Ar表示。

此量是无量纲，过去称为原子量。

如Fe的相对原子质量是55.853 、元素的相对分子质量物质的相对分子质量是指物质的分子或特定单元平均质量与12C原子质量的1/12之比。

物质的相对分子质量用符号Mr表示。

此量是无量纲，过去称为分子量。

如H2O的相对分子质量是18.02• 4 、体积体积用符号V表示，国际单位为立方米（m3），分析化学中常用升（L）、毫升（mL或ml）和微升（μL或μl），他们之间的关系为1m3＝1000L，1L＝1000mL，1ml＝1000μL• 5 、密度密度用符号ρ表示，单位为千克／立方米（kg／m3），常用单位为克／立方厘米（g／cm3）或克／毫升（g/ml）。

用来表示溶液浓度的密度是指相对密度，是物质的密度与标准物质的密度之比，其符号为d，过去称为比重。

对于液态物质，常以4℃时水的密度作为标准，由于温度影响物质的体积，有时密度须标明测定时的温度。

• 6 、物质的量“物质的量”是一个物理量的名称，它是表示物质的基本单元多少的一个物理量，是国际单位制七个基本量之一，国际上规定，物质B的物质的量的符号为nB，单位名称为摩尔，符号为mol，中文符号为摩。

•1mol是指系统中物质单元B的数目与0.012kg碳-12（12C）的原子数目相等。

系统中物质单元B的数目是0.012kg碳-12的原子数的几倍，物质单元B的物质的量（nB）就等于几摩尔。

•单元又称基本单元，单位可以是原子、分子、离子、电子、光子及其它粒子，或者这些粒子的特定组合。

•例如：单元可以是H2、NaOH、1/2H2SO4、e等等。

•在使用摩尔时，必须指明其基本单元，要用元素符号、化学式或相应的粒子符号标明其基本单元。

•相同质量的同一物质，由于所采用的基本单元不同，其物质的量也不同。

•7、摩尔质量•摩尔质量定义为质量（m）除以物质的量nB，其符号为MB，MB ＝•摩尔质量的单位为千克/摩（kg/mol）、克/摩（g/mol）•物质B的摩尔质量，以符号MB表示，摩尔质量是一个包含物质的量nB的导出量，因此，在使用摩尔质量时，亦必须指明其基本单元，对于同一物质，规定的基本单元不同，则其摩尔质量就不同。

•例如：硫酸若以1/2H2SO4为基本单元，则M （1/2H2SO4)=49.04g/mol,若以H2SO4为基本单元，则M （H2SO4)=98.08g/mol二、溶液浓度的表示方法及其计算•在化验工作中，随时都要用到各种浓度的溶液，溶液的浓度通常是指在一定量的溶液中所含溶质的量，在国际标准和国家标准中，溶剂用A表示，溶质用B表示。

化验工作中常用的溶液的浓度表示方法有以下几种。

•（一）、B的质量分数•1、定义•物质B的质量分数是指B的质量与混合物的质量之比。

以ωB 表示•物质B的质量分数（ωB）＝•物质B的质量分数为无量纲量，如ω（KNO3）＝10％，即表示100g该溶液中含有KNO310g。

•如果分子分母两个质量单位不同，则质量分数应写上单位，如mg／g 、μg／g等•如某化工产品中含铁ωFe＝5×10－6，也可以写成5 μg／g，但不可以写为5ppm。

•2、配制方法•由于浓溶液以量取体积比较方便，故通常需查酸、碱（氨水）溶液浓度与密度关系表，用查得的密度计算出体积，然后进行配制。

计算的依据是溶质的总量在稀释前后不变。

ρ0V0 ω0 ＝ρV ω•V0＝•式中•V0：浓溶液的体积，ml•ρ0：浓溶液的密度，g／ml•ω0 ：浓溶液的质量分数，m/m％•V—欲配溶液体积，ml•ρ—欲配溶液密度，g／ml•ω—欲配溶液的质量分数，m/m％•例如：欲配30%H2SO4溶液（ρ＝1.22）500ml，如何配制：•解：查得市售浓硫酸ρ0＝1.84g/ml。

ω0＝96％（m/m％）•ρ0V0 ω0 ＝ρV ω•V0＝＝103.6ml•配法：量取市售浓硫酸103.6ml，在不断搅拌下慢慢倒入适量蒸镏水中，冷却后用蒸镏水稀释至500ml，混匀即可（切不可将蒸镏水往浓硫酸中倒）。

•（二）、B的体积分数•1、定义•体积分数：混合前B的体积除以混合物的体积称为B的体积分数。

物质B的体积分数通常用于表示溶质为液体时的溶液浓度。

•物质B的体积分数（ψB）＝•物质B的体积分数为无量纲量，以ψB表示。

•如ψC2H5OH＝0.70，也可以写成ψC2H5OH＝70％•如：欲配制ψ（C2H5OH）＝50％乙醇溶液1000ml，如何配制？•VB＝1000ml×50％＝500ml•配法：量取无水乙醇500ml，加蒸镏水稀释至1000ml，混匀。

•体积分数也常用于气体分析中表示某一组分的含量。

•如空气中含氧ψO2＝0.20或写成ψO2＝20％•（三）、B的质量浓度•B的质量浓度是指B的质量除以混合物的体积，符号为ρB，ρB= ，常用单位为g／L ，mg／L•如：欲配制20g／L亚硫酸钠溶液100ml，如何配制？•解：•ρB＝m＝＝＝2g•配法：称取2g亚硫酸钠溶于蒸镏水中，加蒸镏水稀释至100ml，混匀。

•（四）、比例浓度•比例浓度包括体积比浓度和质量比浓度。

•1、体积比浓度是指A体积液体溶质和B体积溶剂相混的体积比，常以•（V A＋VB）或A：B表示•如：（1＋5）HCl溶液表示1体积市售盐酸与5体积蒸镏水相混合而成的溶液。

•2、质量比浓度是指两种固体试剂相互混合的表示方法。

•如（1＋100）钙指示剂－氯化钠混合指示剂，表示一个单位质量的钙指示剂和100个单位质量的氯化钠相互混合，是一种固体稀释方法。

•（五）、滴定度•滴定度是指单位体积的标准溶液A，相当于被测物质B的质量，常以符号TS/X表示，其中S代表滴定剂的化学式，X代表被测物的化学式，滴定剂写在前面，被测物写在后面，中间的斜线表示“相当于”，并不代表分数关系。

常用单位为g／ml，mg ／ml•例：T EDTA ／Ca ＝3mg／ml 即表示1mlEDTA标准溶液可定量滴定3mgCa•（六）、相对密度•相对密度是指在一定温度下，一定体积溶液的质量和4℃时同体积纯水质量的比值。

溶液的相对密度是随溶液的质量百分浓度/温度而变化的，对一个未知浓度的溶液，若测出其相对密度后，便可以根据密度－质量百分浓度关系查得其质量百分浓度。

•（七）、物质的量浓度•1、定义•物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质B的物质的量，或1L溶液中所含溶质B的物质的量。

以CB表示，单位为mol／L。

CB是浓度的国际符号，下标B指基本单元。

•CB＝•式中：•nB—物质B的物质的量，mol•CB—物质B的物质的量浓度，mol／L•V－溶液的体积，L•凡涉及物质的量nB时，必须用元素符号或化学式指明其基本单元。

•例如：•C（H2SO4）＝1mol／L硫酸溶液，表示1L溶液中所含H2SO41mol，即98.08g，•C（1/2H2SO4）＝1mol／L硫酸溶液，表示1L溶液中所含（1/2H2SO4）1mol，即49.04g。

•物质B的摩尔质量MB、质量m与物质的量nB之间存在关系m＝nBMB•所以m＝nBMB＝CBVMB（V单位为L时）•或m＝CBV （V单位为ml时）•2、计算方法• 2.1溶质为固体物质时•例欲配制C（NaCO3）＝0.5mol／L溶液500ml，如何配制？•解：或m＝CBV ＝＝26.5g •配法：称取NaCO326.5g，溶于适量蒸镏水中，并稀释至500ml 混匀。

• 2.2溶质为液体物质时•例欲配制C(H3PO4)＝0.5mol／L溶液500ml，如何配制？（浓H3PO4密度ρ＝1.69g／ml，m/m为85％，浓度为15mol／L）•解：•方法一•溶液在稀释前后，其中溶质的量不会改变，•C浓V浓＝C稀V稀•V浓＝＝≈17ml•方法二•根据m＝CBV ＝C（H3PO4）×Vו•＝0.5×500ו•＝24.5g•V0＝＝•≈17ml三、溶液浓度间的换算•1、物质的量浓度的稀释方法•加水稀释时，溶液的体积增大，浓度相应降低，但溶液中溶质的物质的量并没有改变。

根据溶液稀释前后溶质的量相等的原则，得到•CB1V1＝CB2V2•式中•CB1 CB2—分别表示浓溶液和稀溶液的物质的量浓度，mol／L •V1V2—分别表示浓溶液和稀溶液的体积，ml•例：用浓度为C(H2SO4)=18mol/L的浓硫酸溶液,配制500ml C(H2SO4)=3mol/L的稀硫酸溶液,需浓硫酸多少毫升?怎样配制?•解: CB1V1＝CB2V2•18×Ｖ１＝３×500•Ｖ１＝83.3ml•量取83.3ml C(H2SO4)=18mol/L的浓硫酸慢慢加到蒸镏水中,至500ml,即配成500ml C(H2SO4)=3mol/L的稀硫酸溶液.•2、质量体积浓度与物质的量浓度间的换算•例:100g/L的NaOH溶液的物质的量浓度C(NaOH)为多少?•解:• C (NaOH)= = =2.5mol/L•3、质量体积浓度与体积浓度间的换算•质量浓度与体积浓度间互相换算时,必须知到溶液的密度,借助于密度可以得知溶液的质量和体积的关系•例:市售H2SO4密度ρ=1.84g/L,质量分数为98%,求其物质的量浓度C(H2SO4)=?•解:1L H2SO4中含H2SO4的质量为:1.84×1000×98%=1803g •1L H2SO4中含H2SO4的物质的量为1803÷98=18.4mol •C(H2SO4)= = =18.4mol/L四、常用溶液的配制•溶液配制包括:标准溶液配制、一般溶液配制•（一）、标准溶液配制包括标准滴定溶液的配制、杂质测定用标准溶液的配制•1、标准滴定溶液的配制:直接配制法和标定法• 1.1直接配制法：在分析天平上准确称取一定质量的乙干燥的基准试剂，溶于适量蒸镏水中，转移到已校正的容量瓶内，用蒸镏水稀释至刻度，摇匀，计算出准确浓度。

如NaCl／K2 Cr2 O7等基准溶液的配制。

1.2标定法：很多物质不符合基准物条件，先将这些物质配成近似•所学浓度溶液，再用基准物测定其准确浓度，这一操作叫“标定” 。

•标定的方法有两种：直接标定／间接标定• 1.2.1直接标定法（用基准物标定）：准确称取一定量的基准物，溶于适量蒸镏水后，用待标溶液滴定，至反应完全。