资源简介

(共27张PPT)
项目六 化学分析综合训练
物质的定量分析过程；
化学中常用的分离方法;
化学分析实践专项。
学习内容
学习目标
了解物质分析的一般步骤，掌握复杂试样的选取和预处理技术;
了解常用化学分离方法的原理和操作技术；
会查阅文献总结待检项目的测定方法；
掌握分析检测技术在化工产品质量检验过程中的具体应用。
一、 样品的采集与制备
采样——从大量的分析对象中抽取有一定代表性的一部分样品作为分析材料，
这项工作叫采样。
（一） 采样的意义
尽管一系列检验工作非常精密、准确，但如果采取的样品不足以代表全部物料的组成成分，则其检验结果也将毫无价值，甚至得出错误结论，造成重大经济损失以到误伤人命，酿成大祸。所以采用正确的采样技术采集样品尤为重要。
采样的正确与否，是检验工作成败的关键所在。
（二）样品采集的要求与方法
1.采样原则
代表性原则
典型性原则
适时性原则
程序原则
采集的样品要均匀、有代表性，能反映全部被检食品的组成、质量和卫生状况。
采样方法要与分析目的一致
采样过程要设法保持原有理化指标，防止成分逸散（如水分、气味、挥发性酸等）
防止带入杂质或污染。
采样方法要尽量简单，处理装置尺寸适当。
2.采样的一般程序
检 样
原始样品
保留样品
由整批或组批待测对象各个部分采取的少量样品。
把许多份检样综合
在一起得到的样品
原始样品经过处理再抽取其中一部分作检验者用的样品
每份≥0.5Kg
需保留
（通常一个月）
平均样品
复检样品
检验样品
任务一 物质的定量分析过程
3.采样的一般方法
按照随机原则，从大批物料中抽取部分样品（多点取样法，从被检食品不同部位、不同区域、深度采取样品）。
随机
取样
均衡、不加选择地从全部产品各个部分取样。
注意：随机≠随意。
随机——要保证所有物料各个部分被抽到
的可能性均等。
代表性
取样
用系统抽样法进行采样（已了解样品随空间和时间而变化的规律，按此规律进行取样）。
根据样品随空间（位置）、时间变化的规律，采集能代表其相应部分的组成和质量的样品。
不同部位
分层取样
不同生产日期流水线上定期抽样；
货架商品定期抽样。
虹吸法
双套回转取样器采样
四分法
三层五点法
采样的一般方法：
动画演示
适用于液体、半液体样品
虹吸法采样
双套回转取样器采样：
适合有包装的散粒状或粉状样品
确定采样点数→采样（根据堆码形状均匀取袋，每袋从上中下取样）（混合）→原始样品→“四分法” →平均样品。
N—检测对象的数目（件、袋、桶）；
S—采样点数。
适合均匀散装固体颗粒、粉状样品
四分法取样
适合码垛整齐货品的取样
4.湿存水的处理
一般样品往往含有湿存水(亦称吸湿水)，即样品表面及孔隙中吸附了空气中的水分。其含量多少随着样品的粉碎程度和放置时间的长短而改变。
1.破碎
为粗碎、中碎、细碎和粉碎4个阶段。根据实验室样品的颗粒大小、破碎的难易程度，可采用人工或机械的方法逐步破碎，直至达到规定的粒度。
破碎工具：锷式破碎机、辊式破碎机、圆盘破碎机、球磨机、钢臼、铁锤、研钵等。
(三）试样的制备
从实验室样品到分析试样的这一处理过程称为试样的制备。试样的制备一般需要经过破碎、过筛、混合、缩分等步骤。
2.过筛
物料在破碎过程中，每次磨碎后均需过筛，未通过筛孔的粗粒再磨碎，直至样品全部通过指定的筛子为止(易分解的试样过170目筛，难分解的试样过200目筛)。
3.混匀
混匀法通常有铁铲法或环锥法、掀角法。
铁铲法或环锥法常用于手工混合大量实验室样品。如铁铲法是在光滑而干净的混凝土或木制平台上，用铁铲将物料往一中心堆积成一圆锥，然后从锥底一铲一铲将物料铲起，重新堆成另一个圆锥，来回翻倒数次。操作时物料必须从锥堆顶部自然洒落，使样品充分混合均匀。也可采用机械混匀器进行混匀。
4.缩分
缩分是在不改变物料的平均组成的情况下，逐步缩小试样量的过程。
常用的有四分法、棋格法和分样器缩分法.
将混合均匀的样品堆成圆锥形，用铲子将锥顶压平成截锥体，通过截面圆心将锥体分成四等份，弃去任一相对两等份。
四分法
将混匀的样品铺成正方形的均匀薄层，用直尺或特制的木格架划分成若干个小正方形。用小铲子将每一定间隔内的小正方形中的样品全部取出，放在一起混合均匀。其余部分弃去或留作副样保管。
棋格法
分样器为中间有一个四条支柱的长方形槽，槽低并排焊着一些左右交替用隔板分开的小槽（一般不少于10个且须为偶数），在下面的两侧有承接样槽。将样品倒入后，即从两侧流入两边的样槽内，把样品均匀地分成两份，其中的一份弃去，另一份再进一步磨碎、过筛和缩分。
分样器法
在分解试样时注意事项：
1.试样分解必须完全，处理后的溶液中不得残留原试样的细屑或粉末；
2.试样分解过程中待测组分不应挥发；
3.不应引入被测组分和干扰物质。
二、试样的分解
在一般分析工作中，通常先要将试样分解，制成溶液。试样的分解工作是分析工作的重要步骤之一。
由于试样的性质不同，分解的方法也有所不同。方法有溶解和熔融两种。
（一）无机试样的分解
1.溶解法
水溶法：可溶性的无机盐直接用水制成试液。
酸溶法：利用酸的酸性、氧化还原性和形成配位物的作用，使试样溶解。（先简单后复杂，先稀后浓）。
碱溶法：用NaOH和KOH溶解试样，两性金属及其合金、氧化物、氢氧化物。
2.熔融法
碱性试样宜采用酸性熔剂；酸性试样宜采用碱性熔剂熔解
常用的半熔混合熔剂为：MgO+3 Na2CO3；
MgO+ Na2CO3 ;
ZnO+ Na2CO3
3. 烧结法
将试样与熔剂混合，小心加热至熔块(半熔物收缩成整块)，而不是全熔，故称为半熔融法又称烧结法。
广泛地用来分解铁矿及煤中的硫。其中MgO、ZnO的作用在于其熔点高，可以预防Na2CO3在灼烧时熔合，保持松散状态，使矿石氧化得以更快更完全反应，产生的气体容易逸出。此法不易损坏坩埚，因此可以在瓷坩埚中进行熔融，不需要贵重器皿。
1.干法分解：高温灰化法+氧瓶燃烧法
将试样置于马弗炉中加热（400-1200℃），以大气中的氧作为氧化剂使之分解，然后加入少量浓盐酸或浓硝酸浸取燃烧后的无机残余物。
(二)有机试样的分解
2. 湿法分解法——消化法
用硝酸和硫酸的混合物与试样一起置于烧瓶内，在一定温度下进行煮解，其中硝酸能破坏大部分有机物。在煮解的过程中，硝酸逐渐挥发，最后剩余硫酸。继续加热使产生浓厚的SO3白烟，并在烧瓶内回流，直到溶液变得透明为止。
三、测定方法的选择
测定的具体要求；
被测组分的性质；
被测组分的含量；
共存组分的影响；
实验室的条件。
尽可能地使用新的分析技术及方法，但还要根据实验室的具体设备条件、特效试剂的有无、标准试样的具备情况、仪器灵敏度的高低，以及操作人员的技术素质等，加以综合考虑。此外，还应根据本单位的设备条件、试剂纯度等，选择切实可行的分析方法。
四、测定
五、分析结果的保证与评价
一、分离的目的
实际样品的复杂性
干扰的消除
控制实验条件
使用掩蔽剂
分离 separation
分析方法灵敏度的局限性
满足对灵敏度的要求
选择灵敏度高的方法
富集enrichment
海水中 U （IV) 的测定
c = 1 ~ 3 g / L
难以测定
富集为:c = 100 ~ 200 g / L
可以测定
任务二 化学中的常用分离方法
将被测组分从复杂体系中分离出来后测定
把对测定有干扰的组分分离除去
将性质相近的组分相互分开
把微量或痕量的待测组分通过分离达到富集的目的
二、分离在定量分析中的作用
分离前的体系：均相；
分离体系总是两相；液-液；液-固；气-液；
试样的分离比测定更困难!
是否什么都要分离富集呢？
NO ！
沾污、损失、时间、费用等问题。分离是不得已而为之的方法
最后的选择
三、对分离或富集的要求
把ｎ个组分的物质分成ｎ个彼此分开的部分－－理想境界。
任何两组分都不易达到100%的分离。
定量分析对分离的要求：待测组分A在分离过程中的损失要小，即回收完全；干扰组分B的残留量小。
两个量化参数：回收率－RA、 RB　；
分离因素－SB/A
回收率：
加标法测量
实际工作中，被测组分的含量不同，对Ｒ的要求也不同：
常量组分（含量＞１％）：Ｒ 99%
微量组分：R 95%、90%或更低一些也是可以的。
分离因素：
B －干扰组分，A－被测组分．
分离因素越小越好。
痕量组分：
常量组分：
1.沉淀分离法（Precipitation）
传统分离方法，采用沉淀剂；液-固分离。
四、常用的分离方法
解决常规分离技术（蒸馏、重结晶、萃取等）所不能解决的分离问题；性质特别接近物质的分离。
2.溶剂萃取分离法（ Solvent extraction ）
被分离物质由一液相转入互不相溶的另一液相的过程；
液-液两相；互不相溶。 超临界萃取。
3.色谱分离法（Chromatography）
柱层析；制备型气相色谱；制备型液相色谱
4.离子交换分离法（ Ion exchange ）
通过带电荷溶质与固体（或液体）离子交换剂中可交换的离子进行反复多次交换而达到分离。
5.挥发和蒸馏分离法（ Volatilization and distillation ）
6.膜分离技术
发展较快的一种分离方法； 模拟生物过程； 利用半透膜（高选择性）淡化海水。

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