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1. 化学纯试剂的标签颜色是( D )。 A. 红色 B. 绿色 C. 玫瑰红色 D. 蓝色 2. 优级纯、分析纯、化学纯试剂的代号依次为( A )。 A. G.R. 、 A.R. 、 C.P. B. A.R. 、 G.R. 、 C.P. C. C.P. 、 G.R. 、 A.R. D. G.R. 、 C.P. 、 A.R. 3. 各种试剂按纯度从高到低的代号顺序是 ( A ) 。 A. G.R.>A.R.>C.P. B. G.R.>C.P.>A.R.
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1.化学纯试剂的标签颜色是( D )。 A. 红色 B. 绿色 C. 玫瑰红色 D. 蓝色 2.优级纯、分析纯、化学纯试剂的代号依次为( A )。 A. G.R.、A.R.、C.P. B. A.R.、G.R.、C.P. C. C.P.、G.R.、A.R. D. G.R.、C.P.、 A.R. 3.各种试剂按纯度从高到低的代号顺序是(A)。 A. G.R.>A.R.>C.P. B. G.R.>C.P.>A.R. C. A.R.>C.P.>G.R. D. C.P.>A.R.>G.R. 4.以下物质能作为基准物质的是( D )。 A. 优质纯的NaOH B. 100 ℃干燥过的CaO C. 光谱纯的Co2O3 D. 99.99% 纯锌 5.既可用来标定NaOH溶液,也可用作标定KMnO4的物质为( A )。 A. H2C2O4·2H2O B. Na2C2O4 C. HCl D. H2SO4
第2章 分析试样的采集与制备 2.1 试样的采集 分析的任务是从大批物料中确定某种或某些组分的平均质量分数。 分析测定步骤: 1 采样; 2 制样; 3 分解样品; 4 测定前的预处理; 5 方法的选择; 6 结果的计算和数据的评价。
采样单元数 若测量误差很小, 分析结果的误差主要是由采样引起的。 整批物料中组分平均含量区间为: m: 整批物料中组分平均含量, : 为试样中组分平均含量, t: 与测定次数和置信度有关的统计量, s: 各个试样单元含量标准偏差的估计值,n: 采样单元数 采样公式: 其中:
2.1.1 固体(态)物料试样的采集 1 试样量的确定 分析所用试样的取小质量,取决于试样的粒度,用以下经验公式(切乔特公式)确定: mQ样品的最低可靠质量(kg) k缩分系数(取决于物料特性) 通常为0.05~1 kg mm-2 mQ≥kd2 d样品最大颗粒直径(mm)
解: 例:有试样20 kg,粗碎后,最大粒度为6 mm左右,设 k为 0.2 kg mm-2, 问应缩分几次?如缩分后,再破碎至全部通过10号筛,问应缩分几次? 缩分一次后剩余样品为: 故缩分一次就够了。 若再破碎至全部通过10号筛,此时,粒度小于2 mm, 若缩分三次,剩余样品为:
2 物料流中采样 随运送工具运转中的物料,称之为物料流。在物料流中采样,通常采用舌形铲,一次横断面采取一个子样。采样应按照左、中、右进行布点,然后采集。在横截皮带运输机采样时,采样器必须紧贴皮带,而不能悬空铲取物料。 3 运输工具中采样 当车皮容量为30t以下,沿斜线方向,采用三点采样; 当车皮容量为40t或50t时,采用四点采样; 当车皮容量为50t以上时,采用五点采样。
1 1 1 2 2 2 3 3 4 3 4 5 商品煤采样点图: 30t以下 50t以上 40t~50t
0.5 m 1~2 m 图2-4 堆料上采样点的分布 4 物料堆中采样 进厂的成批物料,如果在运输过程中没有取样,进厂后可在分批存放的料堆上取样。 其方法是:在料堆的周围,从地面起每隔0.5 m左右,用铁铲划一横线,然后每隔1~2 m划一竖线,间隔选取横竖线的交叉点作为取样点,如图所示。在取样点取样时,用铁铲将表面刮去0.1 m,深入0.3 m挖取一个子样的物料量,每个子样的最小质量不小于5 kg。最后合并所采集的子样。
二、液态物料试样的采集 玻璃管 (一)流动着的液体物料 ~10 mm (二)贮罐(瓶)中的物料 1. 大贮罐中物料试样的采集 2. 小贮罐、桶或瓶中物料试样的采集 如采取水样 水管中或有泵水井中的水样(先放水5~10 min) 池、江、河中的水样
三、气态物料试样的采集 1. 常压气体物料试样的采集 2. 低负压状态气体物料试样的采集 3. 正压状态气体物料试样的采集 4. 超低负压状态气体物料试样的采集 5. 大气样品的采取 距地面50~180 cm 注意:采样前,所用容器及通路须洗净,再用要采取的液体或气体冲洗数次或使之干燥,然后取样。
第二节 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。 一、破碎 破碎可分为粗碎、中碎、细碎和粉碎4个阶段。根据实验室样品颗粒大小、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。
二、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)。
表2-3 标准筛的筛号及孔径大小 ① 筛孔(网目)指1英寸筛底长度内的筛孔数。 ② 筛孔直径按美国标准。
三、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。 四、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。 常用的有锥形四分法、正方形挖取法和分样器缩分法。
1. 分样器(riffler)缩分法 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。
2. 堆锥四分法(coning and quartering) 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,通过截而圆心将锥体分成四等份,弃去任一相对两等份。
图2-17 正方形法缩分 3. 正方形挖取法 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。
第三节 试样的分解 将固体试样处理成溶液,或将组成复杂的试样处理成简单、便于分离和测定的形式,为各组分的分析操作创造最佳条件。 目的: a 分解应完全彻底,使待测组分完全转入溶液; 要求: b不引入被测组分或干扰组分 具体处理方法: A. 溶解法: B. 熔融法(分解法): 是指熔融物呈烧结状态的一种熔样方法。 C. 半熔法:
一、溶解法: 用水或用酸、碱依次处理分析试样 溶剂:H2O; HCl; HNO3;H2SO4; H3PO4; HClO4; HF;王水 (必要时用混合酸) 碱:NaOH
二、 熔融法(分解法): 将分析试样与固体熔剂混匀后,置入特定的容器(坩埚等),在高温下熔融反应,分解试样,冷却后,再用水或酸浸取,制备分析试液。 酸性溶剂:K2S2O7; KHSO4 用于熔解碱性氧化物矿石 常用溶剂 碱性熔剂:Na2CO3; NaOH; Na2O2 用于熔解酸性氧化物矿石
3 半熔法 又称为烧结法,它是在低于熔点的温度下,使试样与熔剂发生反应。通常在瓷坩埚中进行。常用MgO或ZnO与一定比例的Na2CO3混合物作为熔剂 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,而保持松散状态,使矿石氧化得更快、更完全,反应产生的气体容易逸出。 碳酸钠与氯化铵也用于半熔融分解的溶剂。熔剂与试样混匀置于铁(或者镍) 坩埚内,在750-800℃左右半熔融。主要用于硅酸盐中 K+、Na+的测定等。
4 干式灰化法 适于分解有机物或生物试样,以便测定其中的金属元素、硫及卤素元素的含量。 将试样置于马弗炉中加热燃烧(一般为400~700℃)分解,大气中的氧起氧化剂的作用,燃烧后留下无机残余物。残余物通常用少量浓盐酸或热的浓硝酸浸取,然后定量转移到玻璃容器中 氧瓶燃烧法:将有机药物在充满氧气的燃烧瓶中进行燃烧,燃烧产物被吸入吸收液后,再采用适宜的分析方法来检查或测定卤素或硫等元素的含量。
低温灰化法 用射频放电来产生活性氧游离基,这种游离基的活性很强,能在低温下(100℃)分解有机物和生物物质。 干式灰化法的优点是不需加入或只加入少量试剂,这样避免了由外部引入的杂质,而且方法简便。 缺点是因少数元素(C,I,Br,Hg)挥发或器皿壁上玷附金属而造成损失 。
5 湿式灰化法 将试样与硝酸和硫酸混合物一起置于克氏烧瓶内,煮解,硝酸能破坏大部分有机物和被蒸发,最后剩余硫酸冒浓厚的SO3白烟时,在烧瓶内进行回流,溶液变为透明 用体积比为3:1:1的硝酸、高氯酸和硫酸的混合物进行消化,能收到更好的效果 湿式消化法的优点是速度快,缺点是因加入试剂而引入杂质,尽可能使用高纯度的试剂
高压分解技术 将试样和试剂置于密封反应器(PTFE)中加热,高温高压,酸活性增强 提高了酸分解能力,酸用量少 有效防止易挥发元素损失 污染小 对试样粒度大小要求不严格(1mm左右) 缺点:温度小于250 ℃;样重小;难分解试样可能不完全;密封
微波(0.75-3.75mm)辅助消解法 利用试样和适当的溶(熔)剂吸收微波能产生热量加热试样,微波产生的交变磁场使介质分子极化,极化分子在高频磁场交替排列导致分子高速振荡,使分子获得高的能量,这两种作用,试样表层不断被搅动破裂,促使试样迅速溶(熔)解 微波能直接转递给溶液中的各分子,溶液整体快速升温,加热效率高 微波消解一般采用密闭容器,这样可以加热到较高温度和较高压力,使分解更有效,同时也可减少溶剂用量和易挥发组分(As,B,Cr,Hg,Se,Sb,Sn等)的损失 微波消解法可用于有机和生物样品的氧化分解,也可用于难熔无机材料的分解
试样分解最好结合干扰组分的分离,简单、快速进行测定试样分解最好结合干扰组分的分离,简单、快速进行测定 铝合金中Fe、Mn、Ni的测定,如用NaOH溶液溶解试样,此时Fe、Mn、Ni形成氢氧化物沉淀,然后过滤,再用酸溶解沉淀,制成分析试液,可避免大量Al的干扰。又如铬铁矿中铬的测定,若用Na2O2作为熔剂进行熔融,然后用水浸取熔块时,Cr被氧化成CrO42-留在溶液中。Fe、Mn等重金属形成氢氧化物沉淀,过滤,再将滤液酸化,制备分析试液。这样可避免铁、锰等元素的干扰。 总之,要根据试样的性质,分析项目要求和上述原则,选择一种合适的试样分解方法。
2.4 测定前的预处理 一般应考虑: (1)试样的状态 (2)被测组分的存在形式 (3)被测组分的浓度或含量 (4)共存物的干扰 (5)辅助试剂的选择