第二章分析化学的采集和预处理ppt课件.ppt

1,第二章 分析式样的采取和预处理,2.1 分析试样的采取与制备2.2 分析试样的预处理,2,第二章 分析试样的采取和预处理,教学要求：掌握定量分析的一般步骤掌握试样采取的一般原则、无机与有机试样分解方法了解试样的制备和保存方法,3,定量分析的一般步骤：,试样的采取与制备,试样预处理,干扰组分的掩蔽与分离,结果的计算与评价,测定,4,2.1 试样的采取与制备,试样采取与制备的重要性和意义！采取试样的基本原则：具有代表性；一、采取试样的一般原则：1.现场勘查并收集资料2.保证试样的代表性3.采样量符合要求4.合理保存,5,二、固体试样的采取,（一）矿石试样1.采样点的布设（汽车、火车、轮船、矿堆、传送带）依据具体情况而选择不同方案（分布均匀合理）2.固体试样湿存水去除 去除湿存水的目的：表示方法：干基 烘干、风干、真空干燥3.固体试样的制备,6,固体试样取样的制备,缩分：四分法,粗碎,筛分(46号),中碎,筛分(20号),研磨,分析试样,缩分,缩分,缩分,1号(分析),2号(备查),筛分时，所有的颗粒都必须通过筛孔,破碎,过筛,混匀,缩分,7,试样的制备及分解,固体试样取样的最低可靠质量公式mQ为所需试样的最小量，单位是kg，d为试样最大颗粒的直径，单位是mm，k为缩分常数，通常在0.05至1Kg.mm-2之间。影响mQ大小的因素有：试样的颗粒大小、均匀性、比重、被测组分的含量及分析的允许误差等等。制样的过程：破碎、过筛、混匀、缩分。每次缩分的取样量均应满足最低可靠重量公式的要求。,8,最大颗粒的确定方法过筛,使分析试样的粒度小到能通过要求的筛孔，每次破碎过筛时，应将未通过筛孔的粗粒进一步破碎，直到全部通过筛孔。根据需要不断重复破碎、过筛、混匀、缩分过程直到符合要求。筛孔大小用筛号表示。筛号（网目mesh）：一英寸长度的筛网上的筛孔数。如：100号筛，即100网目的筛(一英寸长度筛网上有100 个筛孔)，孔径为0.149mm。170目筛孔径为0.088mm 200目筛孔径为0.074mm。,9,试样的四分法缩分,缩分的目的是使粉碎后的试样量逐步减少，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。是否需要继续缩分，由固体试样取样的最低可靠质量公式决定：,10,最低可靠质量公式的应用,例1.有试样20kg，粗碎后最大粒度为6mm，k为0.2kg/mm2，应保留的试样量至少是多少千克？,解:,应由原样进行一次缩分。即,11,最低可靠质量公式的应用,例2.某矿石的最大颗粒直径为10mm，若k为0.1kg/mm2，(1)问至少应取多少试样才具有代表性？(2)若将该试样破碎，缩分后全部通过10号筛，应缩分几次？(3)若要求最后获得的分析试样不超过100g，应使试样通过几号筛？,解：缩分公式,(1),12,最低可靠质量公式的应用,例2.某矿石的最大颗粒直径为10mm，若k为0.1kg/mm2，(1)问至少应取多少试样才具有代表性？(2)若将该试样破碎，缩分后全部通过10号筛，应缩分几次？(3)若要求最后获得的分析试样不超过100g，应使试样通过几号筛？,应缩分4次。,13,最低可靠质量公式的应用,例2.某矿石的最大颗粒直径为10mm，若k为0.1kg/mm2，(1)问至少应取多少试样才具有代表性？(2)若将该试样破碎，缩分后全部通过10号筛，应缩分几次？(3)若要求最后获得的分析试样不超过100g，应使试样通过几号筛？,20号筛孔径为0.83mm，10号筛为2.00mm，所以选20号筛。,14,（二）土壤试样（了解）,1.采样点的布设2.采样时间3.采样深度4.采样量5.保存,15,（二）土壤试样（了解）,1.采样点的布设 依据地形地貌和采样地块大小而定。有：梅花形、棋盘式、蛇形等2.采样时间 依据分析内容来确定。3.采样深度 依据作物的根系来确定。,16,（二）土壤试样（了解）,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、石砾等；避免阳光直射、落入灰尘等。容器：玻璃、聚乙烯，避光、干燥、清洁。,17,三 液体试样的采取和制备（了解）,1.采样点的设置（液体的分布特点、均匀程度）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、聚乙烯、石英）、时间（72h,48h,12h）、保存方法,18,四 气体试样的采取和制备,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,实验室制备过程中有与其类似的方法，请各举一例,19,五 生物试样的采取和制备,生物试样通常包含哪些？,植物花、叶、经、根、种子动物体液（尿、血等）、毛发、肌肉、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、固醇类等等,20,五 生物试样的采取和制备,植物试样的采取和制备 采样根据分析测试的目的和要求采样（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,21,2.2 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)不沾污、无污染或污染小。,22,一.无机试样的分解,湿法分解中的溶剂选择原则(1)能溶于水的用水作溶剂；(2)不溶于水的酸性物质采用碱性溶剂，碱性试样采用酸性溶剂；(3)还原性试样采用氧化性溶剂，氧化性试样采用还原性溶剂；,23,无机物的分解,1.溶解法,24,25,2.熔融法,熔融法：将试样与固体熔剂混合，在高温下加热，利用试样与溶剂发生的复分解反应，使试样的全部组分转化成易溶于水或酸的化合物。不足：熔剂量大、坩埚材料污染、温度高,26,2.熔融法,(1)酸熔法 常用熔剂：焦硫酸盐(K2S2O7);硫酸氢钾(KHSO4)适用对象：碱性试样或中性氧化物、矿石；刚玉(Al2O3)；金红石(TiO2)等；TiO2+K2S2O7=Ti(SO4)2(可溶性)+2K2SO4 a.在瓷坩埚或铂皿（稍有腐蚀）中进行；b.冷却后用稀硫酸萃取。KHF2可用来分解稀土和钍的矿物。,27,(2)碱融法,常用熔剂：Na2CO3、K2CO3、NaOH、KOH、Na2O2等 Na2CO3（850）、K2CO3（890）分解：硅酸盐、酸性炉渣等（铂、瓷皿）；NaAlSi3O8+3Na2CO3=NaAlO2+3Na2SiO3+CO2 BaSO4+Na2CO3=Ba2CO3+Na2SO4 NaOH（321）、KOH（404）分解：硅酸盐、铝土矿、粘土等（铁、银、镍皿）混合熔剂：Na2CO3和K2CO3(1:1)，可降低熔融温度 注意选择合适的坩埚。,28,3.半熔法(烧结法),将试样和熔剂在低于熔点的温度下进行反应；避免侵蚀器皿；时间长 用CaCO3+NH4Cl 可分解硅酸盐，可测定其中的K+、Na+。例分解甲长石：KAlSi3O8+6Ca2CO3+NH4Cl=6CaSiO3+Al2O3+2 KCl+6CO2+2NH3+H2O 烧结温度750800；粉末产物，可水浸后测 K+。,29,二 有机物试样的分解,1.溶解法(1)“相似相溶”原则；(2)酚、有机酸溶于乙二胺、丁胺等碱性溶剂；(3)有机碱、生物碱易溶于甲酸、乙酸等酸性溶剂；(4)高聚物,30,2.分解法,分解后，进行元素测定；干法和湿法；(1)湿法,牛奶中氮含量的测定？克氏定氮法催化剂、浓硫酸消化,31,2.分解法,分解后，进行元素测定；干法和湿法；(2)干法 坩埚灰化法、氧瓶燃烧法、燃烧法、低温灰化法 坩埚灰化法：碳化-灰化,32,(2)干法,氧瓶燃烧法：有机物中卤素、硫、磷、硼等元素测定 及部分金属Hg、Zn、Mg、Co、Ni测定定温灰化法：在坩埚中加热(500550)分解，灰化 常用于有机物和生物试样中的无机元素 锑、铬、铁、钼、锶、锌等；低温灰化：高频电激发的氧气通过试样，150灰化；,33,三.生物试样的预处理,与测定对象有关 无机成分干式灰化或湿式消化（与有机试样相同）生物小分子或大分子存在于细胞外，溶剂提取 存在于细胞内，破碎细胞壁后提取,34,1 生物组织细胞的破碎方法,实际使用时根据细胞的特性、待测组分的性质等情况具体选择破碎方法。常用的方法有：机械法、物理法、化学法、生物化学法,35,2 蛋白质的去除,为何去除？去除方法：加入沉淀剂有机溶剂、中性盐,36,3 生物大分子的提取,提取：将经过破碎的细胞置于溶剂中，分离目标分子与其它成分并保持目标分子的活性。依据溶解性能进行。影响提取的因素：相似相溶（结构）反应后相溶（酸碱中和）温度等,37,3 生物大分子的提取,具体的提取方法：水溶液提取稀盐溶液和缓冲溶液 大多数蛋白质和酶“盐溶”“盐析”有机溶剂提取乙醇、丙酮、丁醇。,38,四 利用微波法预处理试样,微波的特点：被极性物质（水、酸、碱）吸收；穿透玻璃、石 英、陶瓷、塑料；金属、合金反射微波微波预处理试样的优点：加热速度快，消解能力强 试剂用量少，空白值低 可避免挥发损失和试样的污染 环境友好 利于自动化,39,思考题,1.考察微量元素对农作物的影响。从试验田中取一小铲试样送化验室测定。由此所得分析结果有无意义？应如何正确取样？2.怎样溶解下列试样：锡青铜、高钨钢、纯铝、银币玻璃、泥土、大理石？作业：P28 T1，5,