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第6章 分析化学基础 §6－1 分析化学概述 分析化学是研究物质化学组成的分析方法及有关原理的一门学科， 它的主要任务是进行物质的成分分析及含量分析。 6.1.1 分析方法的分类 根据分析任务、分析对象、测定原理、操作方法和具体要求的不同，分析方法可分为许多种类。由于分析对象甚多、要求各异，因此分析方法的分类也多种多样，此主要介绍如下： 六、 按式样量大小和被测组分含量分： 6.1.2 定量分析的一般过程 定量分析的任务是测定物质中有关组分的含量。要完成一项定量分析工作，通常包括以下几个步骤。 一、 取样： 进行分析时首先要取到能代表被测物料的平均组成的样品。 怎样能使少至不到1g的样品的组分含量代表多至数吨的物料的含量呢？这是个很重要的问题。若所取样品的组成没有代表性，分析再准也是无用的，甚至可能导致错误的结论，给生产或科研带来很大损失。 取样采用随机取样原则，样品要具有足够的代表性，要根据实际情况设计抽样方案。 取有代表性的样品通常使用的方法是：从大批物料中的不同部位和深度，选取多个取样点取样，所得的析品经多次粉碎、过筛、混匀、缩分、以制得少量的分析试样。 这里以矿石为例，简要介绍试样的采集和制各方法。 首先根据矿石的堆放情况和颗粒的大小来选取合理的取样点及采集量。 根据经验公式： Q≥k·d 2 式 6?1 可决定所需试样的最小质量Q(单位kg)。 该式中k为缩分常数的经验值，试样均匀度越差，k值越大，k通常在0.05 kg·mm-2～0.5kg·mm-2之间。d为试祥的最大粒度(直径，单位mm)。 将采集到的试祥经过多次破碎、过筛、混匀、缩分后才能得到符合分析要求的试样。 破碎分为粗碎、中碎和细碎甚至研磨，以便试祥的粒度小到能通过要求的筛孔，标准筛的筛号及筛孔直径的关系列于表 6?1。为了保证试样的代表性，每次破碎后过筛时，应将末通过筛孔的粗粒进一步破碎，直至全部通过筛孔，决不可将粗颗粒弃去，因为它的化学成分可能与细颗粒的不同。 表 6.1 标准筛的筛号及孔径大小 缩分的目的是使粉碎后的试洋量逐步减少．一般采用四分法，即将过筛后的试样混匀，堆为锥形后压为圆饼状，通过中心分为四等份，弃去对角的两份。保留的两份是否需要继续缩分，可按上述公式，根据粒度与取样量的关系进行计算。 例如： 有试样20kg，粗碎后最大粒度为6mm左右，设k值为0.2kg·mm-2，应保留的试样量为： Q≥0．2kg·mm-2×(6mm)2,即Q＞7．2kg 经过一次缩分得：20kg×1/2＝10kg试样，大于7．2kg。 若此时要求再破碎至试样粒度不能大于2mm，则 Q≥0．2kgmm-2×〔2mm〕2＝0．8kg 继续缩分3次，保留试样的量为l0kg×(1/2)3＝1.25kg，可以满足大于0.8kg的要求。 分析试样要求的粒废与试样的分解难易等因素有关，矿石试样一般要求通过100—200号筛。 二、 试样的干燥与储存： 经粉碎的试样具有较大的表面，容易自空气中吸收水分，此吸附水称为湿存水。 为了使试样与原样品含水量一致，可根据样品的性质采用在不同温度烘干的方法除去湿存水，然后用此干燥的样品进行分析测定。 有些样品烘干时易分解或干燥后在空气中更易吸水，则宜采用“风干“法干燥。 有些物质遇热易爆炸，则只能在室温下，在干燥器中除去水分。 应根据试样性质的不同、分析方法的要求、分析目的的差异等来选择合适的保存方法。 如对于不同基体的生物样品，其中待测元素的稳定性可能不同。生物样品在存放阶段常因基体的代谢作用或降解作用或细菌造成的化学变质等引起分析物在样品各部分之间的转移，也可因与容器材料间的交换、器壁的吸附、分析物或基体中水分的挥发等原因使某些元素的浓度发生变化。 这种现象对体液样品比较显著而组织样品相对比较稳定。因此，血液样品及尿样的储存方法就必需作为分析计划的一部分加以考虑。 如当需要保存血液样品时应根据待测元素的种类加入合适的抗凝剂如肝磷脂的铵盐、锂盐或抗凝剂ET等，并将其保存于4℃的冷暗处，已分离出的血浆和血清可置于干净容器内用石蜡封存。 一般说来，生物样品取样后原则上应马上进行分析。保存容器根据不同样品和测定要求可选用硬质玻璃、聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚苯乙烯、聚四氟乙烯或硅烷化的容器等。 三、 试样分解、制备： 定量分析一般采用湿法分析，在湿法分析中，一般需要将试样分解，使待测组分定量地转入溶液中才能进行分析。在试样分解过程中要根据试样性质及测定方法的不同，选择适宜的分解方法。在防止待测组分的损失的同时还要避免引入干扰测定的杂质。若能在分解试样时与干扰组分分离，则能简化测定手续。 最常用的分解方法有溶解法和熔融法。 溶解法最常用的是酸溶法，也可采用碱溶法。 溶解法通常采用的溶剂有水、酸、碱或混合