分析试样的采集与制备Date1analytical chemistry第二章 分析试样的采集与制备Collection and preparation of test samplesDate2analytical chemistry1定量分析的一般过程铁矿石全铁含量的测定（GB/T 6730.65-2009）1、需要解决的问题：全铁含量。2、样品采集与制备：按照GB/T 10322.1规定进行取制试样，一般小于100微米，如试样中化合水或易氧化物含量高时，应小于160微米3、样品分解：根据试样的性质和共存元素含量，采用以下任一方法分解试料： a)盐酸-氟化钠分解法b)硫酸-磷酸分解法：试料用硫酸-磷酸加热分解；c)碳酸钠-硼酸混合熔剂熔融，盐酸分解法d)碳酸钠-过氧化钠混合熔剂熔融，盐酸分解法e)碳酸钠、硝酸钾和草酸混合熔剂烧结，盐酸分解法4、测定5、分析值的验收6、最终结果的计算7、实验报告Date3analytical chemistry定量分析过程1.取样2.试样分解3.试样制备4.分离和富集5.分析测定、分析结果的计算及评价Date4analytical chemistry2.1 试样的采集2.2 试样的制备2.3 试样的分解2.4 测定前的预处理第二章 分析试样的采集与制备Date5analytical chemistry本章重点与难点重点掌握： 固体试样的取样原则和方法； 取样公式的理解和应用； 试样分解的一般原则和方法。难点：根据试样的组成特性、待测组分的性质及分 析目的，选择合适的取样和分解方法。Date6analytical chemistry样品IUPAC关于样品定义样品(Sample)：物料中选择用来代表被测物料总体的部分4实验室样品(Laboratory sample): 送进实验室的初级样品测试样品(Test Sample): 对实验室样品进一步处理得到的样品总体：所考察对象特性量值的全体 样本：自总体随即抽取的一组测量值统计学Date7analytical chemistry固体试样 液体试样液体试样 气体试样气体试样 生物试样生物试样 2.1 试样的采集（Sampling）取样的基本原则：代表性不同物料有不同的取样方法，参照国家标准和行业标准。试样的采集（Sampling）:从大批配料中采取少量 样本作为原始试样（gross sample），经过加工处理后进 行分析，试样的组成能代表全部物料的平均组成。 Date8analytical chemistry采样单元数（采样数目 ，n） 若测量误差很小, 分析结果的误差主要是由采样引 起的2.1.1 固体试样整批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（第三章表3-3），: 各个试样单元含量标准偏差的估计值，n: 采样单元数采样的代表性取决于：a.采样数目（单元数）b.采样量（质量） Date9analytical chemistrya 采样公式（采用单元 数） : E: 分析试样中某组分含量和整批物料中该组分平均 含量的差，即1、对分析结果的准确度要求越高，即E越小，采样 单元数n越大；2、物料越不均匀，越大，采样单元数n越大；3、增加测定次数，则t值变小，采样单元数n减少Date10analytical chemistryb 采样量：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 计算mQ(kg)：试样的最小质量；k：缩分常数的经验值，试样均匀度越差，越大，通常在0.051 kgmm-2之间；d(mm)：试样的最大粒度直径。Date11analytical chemistryl例：采集矿石样品，若试样的最大直径 为10mm， k =0.2 kg/mm2, 则应采集多少 试样？l 解： mQ kd 2 = 0.2 10 2 = 20 (kg)从分析成本考虑，样品量尽量少，从样品的代表 性考虑，不能少于临界值 mQ kd 2Date12analytical chemistry1）矿物样品：选择地层出露比较完整、能基 本反映地质体的主要地质特征、具有代 表性的路线和区域。进行详细的岩性描 述，系统地采集岩石、矿物标本；测量 地质体的产状；在未变质和浅变质地层 中寻找和采集化石及其它相关要求采集 的分析测试样品。野外地质采样：标定观察路线和观察点的位置 ，观察、描述露头地质和地貌，编制采 样平面图；按样品种类进行统一编号登 记。 Date13analytical chemistry14辰砂HgS Cinnabar黄锑矿TeS Stibiconite以硫酸盐类、硫化物类和其他重 矿物形式存在的金属Pyrite(FeS )石膏(CaSO4) GypsumChalcopyrite CuFeS2黄铜矿Date14analytical chemistry2 2）土壤样品）土壤样品: : 采集深度采集深度0-15cm0-15cm或或20cm20cm的表土为试样。的表土为试样。按3点式(水 田出口，入口和中心点)或5点式(两条对角线交叉点和对角 线的其它4个等分点)取样。每点采1-2kg，经压碎、风干 、粉碎、过筛、缩分等步骤，取粒径小于0.5 mm的样品作分析试样。Date15analytical chemistry3 3）沉积物）沉积物: : 用采泥器从表面往下每隔1米取一个试样，经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分后取小于0.5 mm的样品作分析试样。 4 4）金属试样）金属试样: : 不均匀样品经高温熔炼混匀；均匀的钢片任取；钢锭和铸铁，钻取几个不同点和不同深度取样，将钻屑置于冲击钵中捣碎混匀作分析试样。Date16analytical chemistry5 5）食品试）食品试 样样根据试样种类、分析项目和采用的分析方法制定试样的处理步骤。 可用“随机取样”和“缩分”, 防止污染要求更严。 除水分：预干燥，含水试样干燥至恒重，计算水分。 脱脂：对含脂肪高的样品，置于乙醚（100g样品约需500ml乙醚）中，静置过夜，除去乙醚层，风干、研磨成细而均匀的分析试样。Date17analytical chemistryDate18analytical chemistry液体试样一般比较均匀，取样单元数可以较少；当物料的量较大时，应从不同的位置和深度分别采样，混合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塑料或玻璃瓶，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生微量待测组分的影响。 2.1.2 液体试样Date19analytical chemistry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。保 存 剂剂作 用适 用 范 围围HgCl2HNO3H2SO4NaOH冷冻冻抑制微生物生长长防止金属沉淀抑制微生物生长长，与碱作用防止化合物的挥发挥发抑制细细菌生长长；减慢化学反应应速率各种形式的氮和磷多种金属含有机物水样样（COD、TOC、油和油脂）、胺类类氰氰化物、有机酸、酚类类酸碱度、有机物BOD、色、嗅、有机磷、有机氯氯等保存措施以下几种：(1)冷藏：冷藏温度一般是25； (2)冷冻：冷冻温度在- 20；(3)加入保存剂：生物抑制剂，氧化剂，还原剂等。Date20analytical chemistry根据水的种类不同采样具有多变性：天然水河水上、中、下（大河：左右两岸和中心线；中小 河：三等分，距岸1/3处）；湖水-从四周入口、湖心和出口采样；海水-粗分为近岸和远岸；用水（饮用、工业用、灌溉）排放水生活污水-与作息时间和季节性食物种类有关；工业废水-与产品和工艺过程及排放时间有关。水样Date21analytical chemistry水面宽小于50m，设一条垂线；水面宽50100m，在左右近岸有明显水流处各设一条垂线； 水面宽1001000m，设左、中、右三条垂线； 水面宽大于1500m，至少设置5条等距离垂线。采样点位的确定示意图河流采样点位的确定 应根据水面的宽度确定断面 上的采样垂线，再根据采样垂线 的深度确定采样点位置和数目。Date22analytical chemistryDate23analytical chemistry24用泵将气体泵入取样容器； 固体吸附剂采样：是让一定量气体通过装有吸附剂颗粒的装 置，收集非挥发性物质； 过滤法采样：用于收集气溶胶中的非挥发性组分。 1）大气试样，根据被测组分在空气中存在的状态(气态、蒸 气或气溶胶)、浓度以及测定方法的灵敏度，可用直接法或浓 缩法取样。2）贮存于大容器(如贮气柜或槽)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后 混匀 。2.1.3 气体试样Date24analytical chemistry建筑尘 建筑工地冶金尘除尘设备出口处收 集汽车尾 气不同来源降尘采集 燃煤：烟 囱出口处Date25analytical chemistry其组成因部位和时季不同而有较大差异（与一般无机或有机样品的不同之处）；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；鲜样分析的样品，应立即进行处理和分析，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，一般应采用新鲜样品进行分析。2.1.4 生物试样Date26analytical chemistry如水稻样品的采集根 系 土水 稻 籽 实Date27analytical chemistry生物试样：取肌肉、肝、肾、皮肤、血液、蛋、奶、尿 液、血浆、粪便等；对组织样品宜分取一个完整的解剖部分； 储存生物材料的容器材料有塑料和玻璃，注意储存期间 吸附：塑料易吸附脂溶性组分，玻璃易吸附碱性物质； 固体样品制备除一般程序外，还有离心、过滤、防腐和 抑制降解等；1）血样：血浆、血清、血液。2）尿样：注意酸败和细菌污染， 4冷藏和加入氯仿或甲苯防腐。生物样品中药残留测定样品Date28analytical chemistry人体必需微量元素含量表Date29analytical chemistry2.2 试样的制备试样的制备就是对原始样品的分取、粉碎、混匀 、缩分的过程；通过制样，使试样能正确代表全体样 品；不同的样品制备方法也不同。Date30analytical chemistry粗碎中碎过筛、混均、缩分弃去样品处理的四个过程：粉碎、过筛、混匀、缩分原始样品过筛、混均、缩分弃去细碎过筛、混均、缩分细副样分析试样Date31analytical chemistry1. 较硬的试样用鄂式扎破碎机；2. 中等硬度的或较软的可用锤磨机；3. 为了把试样进一步磨碎，较硬的滚 磨机，不太硬的用球磨机。 A、碎样 （要点：减免正负污染，防止交叉污染）Date32analytical chemistry1）在粉碎试样的后阶段常常引起试样中水份含量的改 变。2）破碎机研磨表面的磨损，使试样中引入某些杂质， 对于分析测定某种微量组分，特别值得注意。3）破碎、研磨试样过程中，常常发热，试样温度升高 ，引起某些挥发性组分的逸去；由于试样粹碎后表面积 大大增加，某些组分易被空气氧化，发生化学形态的变 化。4）试样中质地坚硬的组分难于破碎，锤击时容易飞溅 逸出，较软的组分容易粉碎成粉末而损失。因此，试样 只要磨细到能保证组成均匀和容易为试剂所分解即可。注意：在破碎过程中常常引起试样组成的改变！Date33analytical chemistryB、过筛要点：不可弃去难