分析试样的采集与制备课件.ppt

1、2.1 试样的采集与制备试样的采集与制备2.2 试样的分解试样的分解分析试样的采集分析试样的采集:指从大批物料中采取少量样本作为原始试指从大批物料中采取少量样本作为原始试样，所采试样应具有高度的代表性，采取的试样的组成能样，所采试样应具有高度的代表性，采取的试样的组成能代表全部物料的平均组成。代表全部物料的平均组成。试样的采集与制备试样的采集与制备 随机采样法随机采样法 系统采样法系统采样法 判断采样法判断采样法为保证所采试样的代表性，应按一定的方式选取不同点进行为保证所采试样的代表性，应按一定的方式选取不同点进行采样：采样：若测量误差很小若测量误差很小,分析结果的误差主要是由采样引起的。整批

2、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物料中组分平均含量区间为: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，:各个试样单元含量标准偏差的估计值，n:采样单元数tXn2tnEEX采样单元数采样单元数采样公式采样公式:EX其中：其中：试样多样化，不均匀试样应选取不同部位进行采样，以保试样多样化，不均匀试样应选取不同部位进行采样，以保证所采试样的代表性。证所采试样的代表性。l土壤样品土壤样品:采集深度采集深度0-15cm的地表为试样，按的地表为试样，按3点式点式(水田水田出口，入口和中心点出口，入口和中心点)或或5点式点式(两条对角线交

3、叉点和对角线两条对角线交叉点和对角线的其它的其它4个等分点个等分点)取样。每点采取样。每点采1-2kg，经压碎、风干、粉，经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分等步骤，取粒径小于碎、过筛、缩分等步骤，取粒径小于0.5 mm的样品作分析的样品作分析试样。试样。l沉积物沉积物:用采泥器从表面往下每隔用采泥器从表面往下每隔1米取一个试样，经压米取一个试样，经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分，取小于碎、风干、粉碎、过筛、缩分，取小于0.5 mm的样品作分的样品作分析试样。析试样。l金属试样金属试样:经高温熔炼，比较均匀。钢片可任取，钢锭和经高温熔炼，比较均匀。钢片可任取，钢锭和铸铁，钻取几个不同点和深度取样，将钻

4、屑置于冲击钵中铸铁，钻取几个不同点和深度取样，将钻屑置于冲击钵中捣碎混匀作分析试样。捣碎混匀作分析试样。混合与缩分混合与缩分 破碎和过筛破碎和过筛平均试样采取量与试样的均匀度、粒度、易破碎度有关，平均试样采取量与试样的均匀度、粒度、易破碎度有关，可按切乔特采样公式：可按切乔特采样公式：QKd2 Q:试样最小质量（kg）；k:缩分常数的经验值（一般取值0.05 1 kg.mm-2）；d:试样的最大粒度（mm）Form cone Pour on apex Flatten Reform cone Pour on apex Flatten Reform corn Pour on apex Repeat

5、 as often as necessary 四分法缩分四分法缩分筛号筛号/目目筛孔直筛孔直径径/mm最小质量最小质量/KgK=0.10.20.30.51.036.724.529.0313.5522.645.263.361.132.263.395.6511.3102.000.400.801.202.004.00200.830.0690.140.210.350.69400.420.0180.0350.0530.0880.176600.250.0060.0130.0190.0310.063800.1770.0030.0060.0090.0160.031例：例：采集矿石样品，若试样的最大直径为采集矿

6、石样品，若试样的最大直径为10 mm，k=0.2kg/mm2,则应采集多少试样？则应采集多少试样？例：例：有一样品有一样品 m=20 kg，k=0.2 kg/mm2,用用6号筛过筛号筛过筛,问应缩分几次？问应缩分几次？从分析成本考虑，样品量尽量少，从分析误差考虑，不能从分析成本考虑，样品量尽量少，从分析误差考虑，不能少于临界值少于临界值 mQ kd 2解：解：mQ kd 2=0.2 10 2=20(kg)解：解：mQ kd 2=0.2 3.36 2=2.26(kg)缩分缩分1次剩余试样为次剩余试样为20 0.5=10(kg)缩分缩分3次剩余试样为次剩余试样为20 0.53=2.5(kg)2.2

7、6，故缩分故缩分3次次液体试样一般比较均匀，取样单元可以较少液体试样一般比较均匀，取样单元可以较少当物料的量较大时，应从当物料的量较大时，应从不同的位置和深度不同的位置和深度分别采样，混合分别采样，混合均匀后作为分析试样，以保证它的代表性均匀后作为分析试样，以保证它的代表性液体试样采样器多为液体试样采样器多为塑料塑料或或玻璃瓶玻璃瓶，一般情况下两者均可使，一般情况下两者均可使用。但当要检测试样中的有机物时，宜选用玻璃器皿；而要用。但当要检测试样中的有机物时，宜选用玻璃器皿；而要测定试样中微量的金属元素时，则宜选用塑料取样器，以减测定试样中微量的金属元素时，则宜选用塑料取样器，以减少容器吸附和产

8、生微量待测组分的影响少容器吸附和产生微量待测组分的影响液体试样的化学组成容易发生变化，应立即对其进行测试液体试样的化学组成容易发生变化，应立即对其进行测试应采取适当保存措施，以防止或减少在存放期间试样的变化应采取适当保存措施，以防止或减少在存放期间试样的变化液体试样液体试样保存措施有：控制溶液的保存措施有：控制溶液的pH值、加入化学稳定试剂、冷藏值、加入化学稳定试剂、冷藏和冷冻、避光和密封等。和冷冻、避光和密封等。采取这些措施旨在减缓生物作用、采取这些措施旨在减缓生物作用、化合物或配合物的水解、氧化还原作用及减少组分的挥发。化合物或配合物的水解、氧化还原作用及减少组分的挥发。保存期长短与待测物

9、的稳定性及保存方法有关。保存期长短与待测物的稳定性及保存方法有关。l用泵将气体充入取样容器；采用装有固体吸附剂或过滤器用泵将气体充入取样容器；采用装有固体吸附剂或过滤器的装置收集；的装置收集；过滤器过滤器:收集气溶胶中的非挥发性组分收集气溶胶中的非挥发性组分 固体吸附剂固体吸附剂：是让一定量气体通过装有吸附剂颗粒的装：是让一定量气体通过装有吸附剂颗粒的装 置，收集挥发性和半挥发性组分置，收集挥发性和半挥发性组分 l大气试样，根据被测组分在空气中存在的状态大气试样，根据被测组分在空气中存在的状态(气态、蒸气气态、蒸气或气溶胶或气溶胶)、浓度以及测定方法的灵敏度，可用直接法或浓、浓度以及测定方法的

10、灵敏度，可用直接法或浓缩法取样缩法取样l贮存于大容器贮存于大容器(如贮气柜或槽如贮气柜或槽)内的物料，因密度不同可能内的物料，因密度不同可能影响其均匀性时，应在上、中、下等不同处采取部分试样影响其均匀性时，应在上、中、下等不同处采取部分试样后混匀后混匀气体试样气体试样p其组成因部位和时季不同而有较大差异其组成因部位和时季不同而有较大差异p采样应根据需要选取适当部位和生长发育阶段进行，除应采样应根据需要选取适当部位和生长发育阶段进行，除应注意有群体代表性外，还应有适时性和部位典型性注意有群体代表性外，还应有适时性和部位典型性p鲜样分析的样品，应立即进行处理和分析。鲜样分析的样品，应立即进行处理和

11、分析。生物试样中的酚、亚硝酸、有机农药、维生素、氨基酸等生物试样中的酚、亚硝酸、有机农药、维生素、氨基酸等在生物体内易发生转化、降解或者不稳定的成分，一般应在生物体内易发生转化、降解或者不稳定的成分，一般应采用新鲜样品进行分析采用新鲜样品进行分析生物试样生物试样试样的分解试样的分解分析方法分为分析方法分为干法分析干法分析（原子发射光谱的电弧激发）和（原子发射光谱的电弧激发）和 湿法分析湿法分析 试样的分解：注意被测组分的保护试样的分解：注意被测组分的保护常用方法：溶解法和熔融法常用方法：溶解法和熔融法 对有机试样对有机试样,灰化法和湿式消化法灰化法和湿式消化法常用溶剂为水、酸、碱及混酸等，常用

12、溶剂为水、酸、碱及混酸等，酸有盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸、磷酸；酸有盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸、磷酸；混酸有王水、硝酸混酸有王水、硝酸+高氯酸，高氯酸，HF+硫酸、硫酸、HF+硝酸等；硝酸等；NaOH、KOH溶液用于溶解一些两性金属（溶液用于溶解一些两性金属（Al）和氧化物）和氧化物溶解法（湿法分解）溶解法（湿法分解）熔剂分为酸性熔剂和碱性熔剂。熔剂分为酸性熔剂和碱性熔剂。K2S2O7或或KHSO4为酸性熔剂，为酸性熔剂，铵盐也属酸性溶剂，它们与碱性氧化物反应。铵盐也属酸性溶剂，它们与碱性氧化物反应。NaOH,Na2CO3,Na2O2等为碱性溶剂，用于分解大多酸性矿物等为碱性溶剂，

13、用于分解大多酸性矿物熔融法熔融法熔剂试样 坩埚材料 碳酸钠硅酸盐、粘土、高岭土、碳酸盐、磷酸盐、氟化物等铂氢氧化钠硅酸盐、粘土、耐火材料、黑钨矿铁、镍、银过氧化钠几乎所有矿石（钼矿、铬铁矿、黑钨矿、锆英石等）锆、镍、墨铵盐方铅矿、黄铁矿、硫化矿等瓷、TFE、铂KHSO4与K2S2O7铌、钽酸盐，Fe、Ti、Al氧化物矿瓷、石英、铂KHF2与NH4HF2锆石、绿柱石、铌钽酸盐鉑、银偏硼酸锂岩石，硅酸盐，土壤，陶瓷，钢渣等 石墨，铂 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反应通常在瓷坩埚中进行通常在瓷坩埚中进行常用常用MgO

14、或或ZnO与一定比例的与一定比例的Na2CO3混合物作为熔剂混合物作为熔剂用来分解铁矿及煤中的硫用来分解铁矿及煤中的硫碳酸钠与氯化铵也用于半熔融分解的溶剂碳酸钠与氯化铵也用于半熔融分解的溶剂半熔法半熔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。及卤素元素的含量。将试样置于马弗炉中加热燃烧将试样置于马弗炉中加热燃烧(一般为一般为400700)分解，大气分解，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，然后定量转移到玻通常用少

15、量浓盐酸或热的浓硝酸浸取，然后定量转移到玻璃容器中璃容器中干式灰化法干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，溶液变为透明白烟时，在烧瓶内进行回流，溶液变为透明优点优点：速度快：速度快缺点缺点：因加入试剂而引入杂质，尽可能使用高纯度的试剂：因加入试剂而引入杂质，尽可能使用高纯度的试剂 湿式灰化法湿式灰化法利用试样和适当的溶利用试样和适当的溶(熔熔)剂吸收微波能产生热量加热试样，微波剂吸收微波能

16、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，促使试样迅速溶样表层不断被搅动破裂，促使试样迅速溶(熔熔)解解微波能直接传递给溶液中的各分子，溶液整体快速升温，加热效微波能直接传递给溶液中的各分子，溶液整体快速升温，加热效率高率高微波消解一般采用密闭容器微波消解一般采用密闭容器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机材料的分解微波辅助消解法微波辅助消解法