分析化学定量分析步骤

➢ 常用的分解法：溶解法、熔融法。 溶解法：将试样溶解在水、酸或其它溶 剂中，主要是用各种酸来溶解。 熔融法：将试样和适当的固体熔剂混 合，高温熔融，转变为可溶于水 或酸的化合物。
溶解法
溶解试样常用水，还有以下几种：
盐酸（HCl）：利用H+和Cl-的还原性以及Cl-与某些金属 离子的配位作用，溶解某些氧化物（如Fe2O3、MnO2 等）、弱酸盐（如碳酸盐、磷酸盐等）、硫化物（如FeS、 Sb2S3等）等。
答：偏低，由于邻苯二甲酸氢钾中含有少量的邻苯二甲酸
而使滴定消耗VNaOH偏大，而
c NaOH

mKNP 1000 204 .2 VNaOH
使cNaOH偏低。
（3）下列各金属离子可否用等浓度的EDTA标 准溶液直接准确滴定？为什么？
A．pH＝10.0时，0.02 mol·L-1Mg2＋溶液
（lgKMgY=8.69，pH=10.0：lgY(H)＝0.45） 答：pH＝10.0时,lgK´MgY=8.69-0.45>8，符合
硫酸（H2SO4）：其特点是沸点高338℃ 热、浓H2SO4具有强氧化性和脱水能力，可用
于分解Fe、Co、Ni、Zn等金属及其合金和矿 物、破坏试样中的有机物。当加热至冒白烟
（产生SO3）时，可除去试样中低沸点的HF、 HCl、HNO3及氮的氧化物。
高氯酸（HClO4）：热的浓HClO4具有强氧化
液体试样的采取量一般不超过2L。
气体试样的采取
注射器、球胆、抽水泵、吸筒等直接采样。 例如：用球胆采集一氧化碳气体 用注射器采集总烃气样。
高度 ：距地面50～180cm的高度，使所采 试样与人所呼吸的空气相同。
大气污染物的检测：通过适量的吸收剂，由 吸收剂吸收浓缩之后再进行测定。
固体试样的采取
➢ 分解硫化物矿样时，应先加入HCl，使大部分硫化物 以H2S形式挥发后，再用硝酸使试样分解完全，避免 析出大量的单质硫将试样包藏起来，妨碍分解。
➢ HNO3 + H2O2可用来溶解毛发、肉类等 有机物。
➢ 王水：3体积HCl＋1体积 HNO3 逆王水：1体积HCl ＋3体积HNO3是溶解金属及矿石 最常用的混合溶剂。
性，能迅速溶解钢和各种铝合金，同时能 将常见元素，如Cr、V、S氧化成最高价态。 HClO4的沸点为203℃，加热蒸发至冒烟时可驱 除低沸点酸，所得残渣加水很易溶解。使用
HClO4时应避免与有机物接触，以免引起爆炸。
氢氟酸（HF）：氢氟酸酸性较弱，但F－具有很强的配
位能力，常与H2SO4、HClO3等混合使用。大多数硅酸 盐（包括石英）矿物都能被HF－H2SO4所分解，试样
分析测定之前，试样放在烘箱里，105 ～ 110℃烘干。
易分解的试样：如煤粉，含结晶水的石膏等， 应在较低的温度下烘干，或采用风干方法。
用烘干的试样（称为分析基）进行分析时， 测得的结果是恒定的。
试样的分解
➢ 分解试样的原则： （1）试样必须完全分解，处理后所得试液
应澄清透明且，不得残留原试样的细 屑或颗粒 （2）在分解过程中待测组分不得有挥发损 失 （3）不应引入被测组分和干扰物质。
分析化学
§13 实际样品的定量分析 （General Steps in
Quantitative Analysis)
基本内容和要求
试样的采取与制备 试样的分解 测定方法的选择
定量分析一般步骤 取样 试样的分解 干扰组分的分离 结果分析 数据处理 测定
14－1 试样的采取与制备 ➢ 要求：具有高度的代表性 ➢步骤： 收集原始样
➢ 盐类、化肥、精矿等：组成比较均匀， 可在不同部位采取少量试样混匀
➢ 天然矿石、煤炭、土壤等：均匀性较 差，取样时要根据试样堆放情况， 从不同部位和深度选取多个取样点。
采样量的确定
➢ 应根据试样的均匀程度、颗粒大小等因素有关 ➢ 采样经验公式：
Q Kd a Q：采取试样的最低质量（kg）； d：试样中最大颗粒的直径（mm）； K和a为经验常数，与矿石的品种和数量有关。 K － 0.02～0.3之间；a －1.8～2.5之间，地 质部门规定a 值为2，则上式为：
铁矿石等矿物具有很强的溶解能力。
碱溶法：碱溶法的溶剂主要为NaOH和 KOH，可用来分解铝、铝合金及
某些酸性氧化物，如Al2O3、 WO3、MoO3等。分解应在银或 聚四氟乙烯器皿中进行。
熔融法和半熔法
熔融法：利用碱性或酸性熔剂与试样在高温下进行复分 解反应，使待测组分转变为可溶于水或酸的化合物 。
↓
副样
湿存水的处理－试样的烘干
试样含有湿存水 试样表面和孔隙中，吸附了空气中的水分。
含量随试样的粉碎程度、放置时间和空气湿 度的不同而改变。试样中各组分的相对含量， 随湿存水的多少而改变。
例如：含SiO2 60％的潮湿试样100g，湿存水 5％，实际样品的质量减至95g，测SiO2的含量 增至 63.2％。
MgCO3%=
(C(Y)
V(Y)-
C´ (Y)
V´(Y))
x
MgCO3
/
[V
(样)
x
1000]
混合、粉碎 缩分
制样
取样的基本原则
液体试样的采取：
（1）大容器里的液体，在容器的不同深度 （上、中、下）取样 混合均匀。
（2）分装在小容器里的液体，应从每个容器中 取样，然后混合 均匀。
（3) 江河湖泊中的水样，则可根据其宽度、深度使用特制的已事 先用水样清洗的采样器分别采取，最后混合。
（4）自来水或抽水设备中的水样，应先放水数分钟再取样。
常用碱性熔剂有Na2CO3、NaOH、Na2O2、 Na2B4O7和它们的混合物，用于酸性物质如硅酸盐、酸 性炉渣等的分解。
酸性熔剂有K2S2O7和KHSO4，用于碱性或中性物 质的分解，如金红石（TiO2）、刚玉（Al2O3）、 Fe2O3等。
例如： 金红石（TiO2) TiO2 + K2S2O7= Ti(S2O7)2+ K2SO4 锡石的分解：
测定方法选择原则
选择测定方法的一般原则： ➢ 测定的具体要求 ➢ 被测组分的含量范围 ➢ 被测组分的性质 ➢ 共存组分的影响 ➢ 实验室的条件
cKa 108
例题
1. 选择题
定量分析中常用作准确测量流出液体体积 的量器有：
A.容量瓶； B.移液管；C.滴定管； D.量筒。 2. 简答题
（1）下列物质可否用相同浓度的酸碱标准溶液 直接准确滴定？如果可以，有几个pH突跃？ 为什么？
A．0.1mol·L-1 一氯乙酸CH2ClCOO(Ka=1.4103)； 答：可以，一个pH突跃，因为cKa >10-8。
cNaOH

mK.H.P 1000 204.2 VNaOH
（2）在下列各种情况中，各会对测定结果产生何种影响 （答偏高、偏低或无影响）？并简要分析原因。
A．标定NaOH溶液时所用的邻苯二甲酸氢钾中含有少 量的邻苯二甲酸
➢ HCl＋H2O2 ，HCl + Br2常用于分解铜合金及硫化物矿 石等试样。
➢ 注意：溶解Ge(Ⅳ)、As(Ⅲ)、Sn(Ⅳ)、Se(Ⅳ)、Te(Ⅳ) 和Hg(Ⅱ)等氯化物的挥发损失。
硝酸（HNO3）：HNO3具有强氧化性几乎能溶解所有
的金属及合金（除Pt、Au等）。但Fe, Al, Cr等会被 “钝化”而难以继续溶解，为了溶去氧化物薄膜，必 须加入非氧化性的酸如HCl才能达到目的。
2SnO2+2Na2CO3 ＋9S =NaSnS3＋3SO2+2CO2 半熔法（烧结法）：将试样和熔剂在低于熔剂熔点的温度
下进行反应。
特点：把熔剂用量限制在最低和严格控制分解时的温度， 所得产物易溶于无机酸或水的疏松的烧结块。
如：Na2CO3 ＋MgO(1:2)作熔剂，分解煤或矿石中的硫； Na2CO3 ＋NH4Cl 分解硅酸盐等。
取部分试液,调至碱性,加入NH4Cl~NH3.H2O=10的缓冲溶液 后,加入EBT指示剂,用EDTA滴定百度文库兰色终点.根据消耗的EDTA计 算Ca-Mg总量.另取部分样品试液,加入NaOH充分摇动,用沉淀法 将Mg2＋掩蔽.加入EBT指示剂,用EDTA滴定至兰色终点.
CaCO3%=[ C´(Y)V´(Y)x M(CaCO3) x 100]/ [V(样) x 1000]
Q Kd 2
矿石颗粒愈大，采取的试样越多
例如：若矿石最大颗粒直径d 为20mm，K 为0.06，则
应采取的原始平均试样最低质量为：
Q 0.06 202 = 24 kg
原始平均试样颗粒极不均匀且量大，因此还需进一 步加工制备。
破碎（粗、中、细）→过筛→混匀→缩分（四分法）
→100～300g均匀试样→分装（标签）→分析样
中的Si以SiF4形式挥发逸出。用HF分解试样，需用铂坩 埚或聚四氟乙烯坩埚（温度低至250 ℃），在通风柜内 进行。加HF时应用塑料量筒，注意防止HF触及皮肤以 免灼伤（不易愈合）。
磷酸（H3PO4）：在200～300℃ H3PO4是一种强有力
的溶剂，对一般不能被HCl分解的硅酸盐、硅铝酸盐、
lgcK´MgY≥6的要求，可以准确滴定
3. 今有CaCO3 及 MgCO3 混合物试样,用 EDTA测其各自的含量,试设计分析方法. 内容有： a.测定原理及简要步骤 b. 滴定剂,指示剂, 终点颜色, c. CaCO3%, MgCO3% 的计算式,
解 准确称取一定量试样, 盐酸溶解.
CaCO3 +2HCl = CaCl2+CO2+H2O MgCO3 +2HCl = MgCl2+CO2+H2O Y+ Ca2＋(Mg2＋) = CaY (MgY）