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第十二章 物质的定量分析过程 学习指南 物质的定量分析不仅要选择合适的分析方法，还应采集具有代表性的试样，并制备和处理成适合于测定的状态和形态等。通过本章的学习，应重点掌握采样的的基本原则，了解制样的一般步骤；了解常见的试样分解方法如溶解法、熔融法、半熔法和干法灰化法等的原理和操作方法；明确测定方法的选择原则，以便对复杂物质分析时选择合适的测定方法；运用所学知识对水泥熟料中的组分进行全分析，达到学以致用的目的。 复杂物质的分析一般包括试样的采集、试样的制备、试样的分解、干扰组分的分离、测定方法的选择、数据处理以及报告分析结果等。本章主要学习试样的采集、制备、分解、测定方法的选择，以及复杂试样的分析实例。 第一节 分析试样的制备 【学习要点】了解采样的意义和相关术语；掌握固体试样和液体试样的采集方法；掌握破碎、筛分、掺合和缩分试样制备程序的操作方法。 在定量化学分析中取得具有代表性，即分析试样的组成代表整批物料的平均组成的试样是获得准确、可靠分析结果的关键，试样的采集和制备是至关重要的第一步。 由于实际分析对象种类繁多，形态各异，有固体、液体和气体，试样的性质和均匀程度也各不相同，因此取样和处理的各步细节也存在较大的差异。关于采集有代表 性的平均试样和制成分析试样的具体方法，各有关部门有严格规定，可参阅有关的资料①。本节仅以组成不均匀的物料（如煤炭、矿石、土壤等）为例说明试样的采集和 ①有关采样制样的标准有 GB4650-84、GB6678-86、GB6679-86、GB6680-86、GB6681-86、GB3723-86、GB6603-85 式中Q为采取平均试样的最小量（kg）；d为物料中最大颗粒的直径（mm）；K为经验常数，可由实验求得，一般在0.02～0.15之间。样品越不均匀，其K就越大。 例如，有一铁矿石最大颗粒直径为10mm，K≈0.1，则应采集的原始试样最低质量为： 二、试样的制备 按上述方法采集的试样不仅量大且颗粒不均匀，必须通过多次破碎、过筛、混均、缩分等步骤制成少量①均匀而有代表性的分析试样。 ①在满足需要的前提下，样品量越少越好。一般情况下，样品量至少满足三次全项重复检测的需要；满足保留样品的需要和制样预处理的需要。 破碎是按规定用适当的机械或人工减小样品粒度。一般先用破碎机对试样进行粗碎，再用圆盘粉碎机等进行中碎，然后用压磨锤、瓷研钵，玛瑙研钵等进行细碎。不同性质的样品要求磨细的程度不同。为了控制试样的粒度，常采用过筛的方法，即让破碎后的试样通过一定筛孔的筛子。一般要求分析试样能通过100～200号筛。筛子具有一定的孔径，几种筛号及其孔径的大小见表12-1 表12-1 筛号(网目)及其规格 筛号(网目) 20 40 60 8 0 100 120 200 筛孔(即每孔的长度)/mm 0.83 0.42 0.25 0.18 0.15 0.125 0.074 必须注意的是：每次粉碎后都要通过相应的筛子，未通过筛孔的粗粒不可抛弃，需要进一步粉碎，直至全部通过，以保证所得样品能代表整个被测物料的平均组成。 试样每经破碎至所需的粒度后，要将试样仔细混匀后再进行缩分。混匀的方法是把已破碎、过筛的试样用平板铁铲铲起堆成圆锥体，再交互地从试样堆两边对角贴底逐锹铲起堆成另一个圆锥，每锹铲起的试样不应过多，并分两三次撒落在新锥顶端，使之均匀地落在锥四周。如此反复堆掺三次后即可进行缩分。 按规定减少样品质量的过程称为缩分。在条件允许时，最好使用分样器进行缩分。 如果没有分样器，通常用“四分法”进行人工缩分。四分法是将物料堆成圆锥体，然后压成厚度均匀的圆饼，通过中心将其平均分成四个相等的扇形体。弃去对角的两份，保留余下两份。保留的试样是否继续缩分取决于试样的粒度与保留试样之间的关系，它们应符合采样公式，否则应进一步破碎后再进行缩分。例如某试样12Kg（K≈0.1）经破碎后全部通过40号筛孔（最大粒度直径为0.42mm）应保留的试样为 计算结果说明试样经6次连续缩分后，可使保留试样质量为 12×（1/2）6Kg=0.187K 第二节 试样的分解 【学习要点】了解定量化学分析中常用试样分解方法；掌握溶解法、熔融法、半熔法和干法灰化法的作用原理操作方法以及适用范围，并学以致用。 在定量化学分析中一般要将试样分解，制成溶液（干法分析除外）后再分析，因此试样的分解是重要的步骤之一。它不仅直接关系到待测组分转变为适合的测定形态，也关系到以后的分离和测定 。如果分解方法选择不当，就会增加不必要的分离手续，给测定造成困难和增大误差，有时甚至使测定无法进行。 对试样进行分解的过程中，待测组分不应挥发损失，也不能引入被测组分和干扰物质。分解要完全，处理后的溶液中不得残留原试样的细屑或粉末。 实际工作中，应根据试样的性质