第十三章 物质分析的基本思路和方法（课件）-《分析化学》同步教学（国防大学出版社）

分析化学 第十三章 物质分析的基本思路和方法 第二节 试样的分解 第一节 试样的采取与制备 第四节 测定方法的选择原则 第三节 干扰组分的分离方法 第五节 试样分析示例 第一节 试样的采取与制备 组成分布比较均匀的试样采取 一、 对金属试样、水样、液态与气态试样，以及一些组成较为均匀的化工产品等，取样比较简单，任意取一部分或稍加搅匀后取一部分即成为具有代表性的试样，但即使如此，还应根据试样的性质，力求避免可能产生不均匀性的一些因素。例如，金属的组成分布通常是均匀的，对钢片试样剪取一部分即可，但对钢锭和铸铁来讲，由于表面和内部的凝固时间不一样，它们的成分可能不完全一致，所以往往要在不同部位、不同深度进行多孔取样，然后混合均匀作为分析试样。 第一节 试样的采取与制备 组成分布不均匀的试样采取 二、 矿石、煤炭、土壤等是一些颗粒大小不一、成分混杂不齐、组成不均匀的试样，选取具有代表性的均匀试样是一项较为复杂的操作。为了使采取的试样具有代表性，必须按一定的程序，自物料的各个不同部位，取出一定数量大小不同的颗粒，取出的份数越多，则试样的组成与所分析物料的平均组成越趋于接近。根据经验，平均试样采取量与试样的均匀度、粒度、易破碎度有关，可按下述采样公式估算： Q=Kd2 式中，Q为采取平均试样的最低质量（kg）；d为试样中最大颗粒的直径（mm）；K是表征物料特性的缩分系数，可由实验求得，如均匀铁矿K的取值范围是0.02~0.3，不均匀铁矿K的取值范围是0.5~2.0，煤矿K的取值范围是0.3~0.5。 第一节 试样的采取与制备 固体试样加工的一般程序是：先用颚式破碎机或球磨机进行粗碎，使试样能通过4～6目筛；再用盘式破碎机进行中碎，使试样能过20目筛；然后再经过细磨至所需的粒度。不同性质的试样要求磨细的程度不同，一般要求分析试样能过100～200目筛。 我国标准筛的筛号与相应的孔径见表13-1。 表13-1 标准筛的筛号和孔径 第一节 试样的采取与制备 采取与制备试样应注意的事项 三、 试样的采取与制备不仅要考虑组成，还要注意以下事项： (1)采取与制备试样的现场和工具、设备必须干燥清洁，无油污和其他杂物，以确保试样不受污染。 (2)在过筛时，凡未通过筛孔的颗粒，绝不能丢弃，必须反复破碎或研磨，直至全部过筛，不留筛余物，以保证所制得的试样能真实地反映被测物料的平均组成。 (3)制备好的试样应立即装袋或置于试样瓶中，按要求编号，干燥，避光保存。 第二节 试样的分解 无机物的分解方法 一、 溶解法 1. (1)盐酸。它是用来分解试样的重要强酸之一，能分解许多比氢更活泼的金属，如铁、钴、镍、铝、锡、铍、镁、锗、锌、钛、锰等。它与上述金属发生反应放出氢气，并生成可溶性氯化物。盐酸还能分解铁、锰、钙、镁、锌等的氧化物及碳酸盐矿物。磷酸盐、硫化物、氟化物一般都可溶于盐酸。 (2)硝酸。它既是强酸又具有强氧化性，所以硝酸溶解时兼有酸的作用及氧化作用，溶解能力强，而且溶解速度快。除铂、金和某些稀有金属外，浓硝酸几乎能分解所有的金属试样，但铁、铝、铬等在硝酸中由于生成氧化膜而钝化，锑、锡、钨则生成不溶性的酸，这些金属不宜用硝酸溶解，几乎所有硫化物及其矿石皆可溶于硝酸。 第二节 试样的分解 (3)硫酸。稀硫酸氧化性较弱，而浓硫酸是一种相当强的氧化剂，硫酸的沸点高(338 ℃)，可在高温下[JP]分解矿石，加热蒸发到冒出三氧化硫白烟时，可除去试样中低沸点的盐酸、硝酸、氢氟酸、水及氮氧化物，并可破坏试样中的有机物。 (4)高氯酸。除K+、NH4+等少数离子的高氯酸盐外，一般的高氯酸盐都不易溶于水。浓、热的高氯酸是一种强氧化剂，可使多种铁合金(包括不锈钢)溶解。 (5)磷酸。热的浓磷酸具有较强的分解矿物的能力。许多难溶的矿物如铬铁矿石、铬尖晶石等均可用磷酸完全分解。 第二节 试样的分解 (6)氢氟酸。氢氟酸主要用于分解硅酸盐，分解时生成挥发性的SiF4： SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O 在分解硅酸盐及含硅化合物时，氢氟酸常与硫酸混合应用。再加热至冒白烟除去多余的氟离子，以防止氟离子对测定的干扰。氢氟酸也与硝酸同时使用，以溶解钛、钨、锆(包括碳化物、氮化物、硼化物)及有关的合金钢，这时生成了相应的氟配合物。 (7)氢氧化钠溶液(20%~30%)。它可用来分解铝、铝合金及某些酸性氧化物(如Al2O3)等。分解应在银及聚四氟乙烯等