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文檔簡介

1、環(huán)境類專業(yè)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書蔣 欣目 錄第一章 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識11.1 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)用水11.2 常用試劑的規(guī)格及試劑的使用21.3 化學(xué)定量分析中的常用器皿及洗滌31.4 實(shí)驗(yàn)室安全常識51.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、處理和實(shí)驗(yàn)報告6第二章 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作82.1 重量分析法基本操作82.2 滴定分析基本操作10第三章 分析樣品的采集及預(yù)處理153.1 分析樣品的采集與預(yù)處理153.2 試樣的分解18第四章 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)21實(shí)驗(yàn)一 酸堿平衡水中酸度的測定21實(shí)驗(yàn)二 水中硬度的測定23實(shí)驗(yàn)三 水中微量鐵的測定鄰菲羅啉分光光度法26實(shí)驗(yàn)四 分光光度法測定水中微量鐵顯色條件實(shí)驗(yàn)27提 示1、

2、實(shí)驗(yàn)前應(yīng)預(yù)習(xí);2、每次實(shí)驗(yàn)應(yīng)帶:實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書、實(shí)驗(yàn)報告本、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄本。第一章 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識1.1 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)用水分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)應(yīng)使用純水,一般是蒸餾水或去離子水。有的實(shí)驗(yàn)要求用二次蒸餾水或更高規(guī)格的純水(如:電分析化學(xué)、液相色譜等的實(shí)驗(yàn))。純水并非絕對不含雜質(zhì),只是雜質(zhì)含量極微而已。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)用水的級別及主要技術(shù)指標(biāo),見表1.1。 表1.1 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室用水的級別及主要技術(shù)指標(biāo)(載自GB668292)指 標(biāo) 名 稱一級二級三級pH值范(25C)-5.07.5電導(dǎo)率(25C)/mSm-1()0.010.100.50可氧化物質(zhì)(以(O)計(jì))/mgL-1 ()-0.080.4蒸發(fā)殘?jiān)?/p>

3、1052C)/mgL-1 ()-1.02.0吸光度(254nm,1cm光程) ()0.0010.01-可溶性硅(以(SiO2)計(jì))/mg.L-1()0.010.02-注:在一級、二級純度的水中,難于測定真實(shí)的pH值,因此對其pH值的范圍不作規(guī)定;在一級水中,難于測定其可氧化物質(zhì)和蒸發(fā)殘?jiān)室膊蛔饕?guī)定。1.1.1 蒸餾水通過蒸餾方法、除去水中非揮發(fā)性雜質(zhì)而得到的純水稱為蒸餾水。同是蒸餾所得純水,其中含有的雜質(zhì)種類和含量也不同。用玻璃蒸餾器蒸餾所得的水含有Na+和等離子;而用銅蒸餾器所制得的純水則可能含有Cu2+離子。1.1.2 去離子水: 利用離子交換劑去除水中的陽離子和陰離子雜質(zhì)所得的純水,

4、稱之為離子交換水或“去離子水”。未進(jìn)行處理的去離子水可能含有微生物和有機(jī)物雜質(zhì),使用時應(yīng)注意。1.1.3 純水質(zhì)量的檢驗(yàn) 純水的質(zhì)量檢驗(yàn)指標(biāo)很多,分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室主要對實(shí)驗(yàn)用水的電阻率、酸堿度、鈣鎂離子、氯離子的含量等進(jìn)行檢測。 1電阻率:選用適合測定純水的電導(dǎo)率儀 (最小量程為0.02 mScm-1)測定(見表1.1)。 2酸堿度:要求pH值為67。檢驗(yàn)方法如下: 簡易法: 取2支試管,各加待測水樣10 ml,其中一支加入2滴甲基紅指示劑應(yīng)不顯紅色;另一支試管加5滴0.1% 溴麝香草酚藍(lán)(溴百里酚藍(lán))不顯藍(lán)色為合要求。 儀器法: 用酸度計(jì)測量與大氣相平衡的純水的pH值,在67為合格。 3鈣鎂離

5、子:取50 ml待測水樣,加入pH=10的氨水-氯化銨緩沖液1 ml和少許鉻黑T(EBT)指示劑,不顯紅色(應(yīng)顯純藍(lán)色)。 4氯離子:取10 ml待測水樣,用2滴1 molL-1 HNO3酸化,然后加入2滴10 gL-1 AgNO3溶液,搖勻后不渾濁為合要求。 化學(xué)分析法中,除絡(luò)合滴定必須用去離子水外,其它方法均可采用蒸餾水。分析實(shí)驗(yàn)用的純水必須注意保持純凈、避免污染。通常采用以聚乙烯為材料制成的容器盛載實(shí)驗(yàn)用純水。1.2 常用試劑的規(guī)格及試劑的使用分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中所用試劑的質(zhì)量,直接影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,因此應(yīng)根據(jù)所做試驗(yàn)的具體情況,如分析方法的靈敏度與選擇性,分析對象的含量及對分析結(jié)果準(zhǔn)確度

6、的要求等,合理選擇相應(yīng)級別的試劑,在既能保證實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行的同時,又可避免不必要的浪費(fèi)。另外試劑應(yīng)合理保存,避免沾污和變質(zhì)。1.2.1 化學(xué)試劑的分類化學(xué)試劑產(chǎn)品已有數(shù)千種,而且隨著科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)的發(fā)展,新的試劑種類還將不斷產(chǎn)生,現(xiàn)在還沒有統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn),這里簡要地介紹一般試劑、高純試劑和專用試劑。(1)一般試劑一般試劑是實(shí)驗(yàn)室最普遍使用的試劑,其規(guī)格是以其中所含雜質(zhì)的多少來劃分,包括通用的一、二、三、四級試劑和生化試劑等。一般試劑的分級、標(biāo)志、標(biāo)簽顏色和主要用途列于表1.2-1。表1.2-1 化學(xué)試劑的等級級別中文名稱英文符號適用范圍標(biāo)簽顏色一級優(yōu)級純(保證試劑)G R精密分析實(shí)驗(yàn)綠色二級分析

7、純(分析試劑)A R一般分析實(shí)驗(yàn)紅色三級化學(xué)純C P 一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)藍(lán)色 四級實(shí)驗(yàn)試劑L R一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)輔助試劑棕色或其它顏色生化試劑生化試劑 生物染色劑B R生物化學(xué)及醫(yī)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)咖啡色 玫瑰色(2)高純試劑高純試劑其最大的特點(diǎn)是其雜質(zhì)含量比優(yōu)級或基準(zhǔn)試劑都低,用于微量或痕量分析中試樣的分解和試液的制備,可最大限度地減少空白值帶來的干擾,提高測定結(jié)果的可靠性。同時,高純試劑的技術(shù)指標(biāo)中,其主體成分與優(yōu)級或基準(zhǔn)試劑相當(dāng),但標(biāo)明雜質(zhì)含量的項(xiàng)目則多12倍。(3)專用試劑專用試劑顧名思義是指專門用途的試劑。例如在色譜分析法中用的色譜純試劑、色譜分析專用載體、填料、固定液和薄層分析試劑,光學(xué)分析法中使用

8、的光譜純試劑和其它分析法中的專用試劑。專用試劑除了符合高純試劑的要求外,更重要的是在特定的用途中、其干擾的雜質(zhì)成分不產(chǎn)生明顯干擾的限度之下。1.2.2 使用試劑注意事項(xiàng)(1)打開瓶蓋(塞)取出試劑后,應(yīng)立即將瓶(塞)蓋好,以免試劑吸潮、沾污和變質(zhì)。(2)瓶蓋(塞)不許隨意放置,以免被其它物質(zhì)沾污,影響原瓶試劑質(zhì)量。 (3)試劑應(yīng)直接從原試劑瓶取用,多取試劑不允許倒回原試劑瓶。(4)固體試劑應(yīng)用潔凈干燥的小勺取用。取用強(qiáng)堿性試劑后的小勺應(yīng)立即洗凈,以免腐蝕。(5)用吸管取用液態(tài)試劑時,決不許用同一吸管同時吸取二種試劑。(6)盛裝試劑的瓶上,應(yīng)貼有標(biāo)明試劑名稱、規(guī)格及出廠日期的標(biāo)簽,沒有標(biāo)簽或標(biāo)簽

9、字跡難以辨認(rèn)的試劑,在未確定其成份前,不能隨便用。1.3 化學(xué)定量分析中的常用器皿及洗滌 在化學(xué)定量分析(尤其是滴定分析)中常用的儀器,大部分屬玻璃制品,按玻璃材質(zhì)的性能,有的玻璃儀器(如燒杯、燒瓶、錐瓶和試管)可加熱,而如試劑瓶、量筒、容量瓶、滴定管等各類儀器都不能用于加熱。另外,還有特殊用途的玻璃儀器如:干燥器、漏斗、稱量瓶等。在實(shí)驗(yàn)中,根據(jù)具體要求來選擇使用儀器。1.3.1 器皿的洗滌分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常使用玻璃容器和瓷器,用不干凈的容器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時,往往由于污物和雜質(zhì)的存在而得不到準(zhǔn)確的結(jié)果。所以容器應(yīng)該保證干凈。 洗滌容器的方法很多,應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求,污物的性質(zhì)和玷污的程度加以選擇。 一

10、般來說,附著在儀器上的污物有塵土和其他不溶性物質(zhì)、可溶性物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)及油污等。針對這些情況,可采用下列方法: 用水刷洗:用自來水和毛刷刷洗容器上附著的塵土和水溶物。 用去污粉(或洗滌劑)和毛刷刷洗容器上附著的油污和有機(jī)物質(zhì)。若仍洗不干凈,可用熱堿液洗。容量儀器不能用去污粉和毛刷刷洗,以免磨損器壁,使體積發(fā)生變化。 用還原劑洗去氧化劑如二氧化錳。 進(jìn)行定量分析實(shí)驗(yàn)時,即使少量雜質(zhì)也會影響實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。這時可用洗液清洗容量儀器。洗液是重鉻酸鉀在濃硫酸中的飽和溶液。(5g粗重鉻酸鉀溶于10mL熱水中,稍冷,在攪拌下慢慢加入100mL濃硫酸中就得到鉻酸洗液,簡稱洗液)。 使用洗液時要注意以下幾點(diǎn):

11、使用洗液前最好先用水或去污粉將容器洗一下。 使用洗液前應(yīng)盡量把容器內(nèi)的水去掉,以免將洗液稀釋。 洗液用后應(yīng)倒入原瓶內(nèi),可重復(fù)使用。 不要用洗液去洗滌具有還原性的污物(如某些有機(jī)物),這些物質(zhì)能把洗液中的重鉻酸鉀還原為硫酸鉻(洗液的顏色則由原來的深棕色變?yōu)榫G色)。已變?yōu)榫G色的洗液不能繼續(xù)使用。 洗液具有很強(qiáng)的腐蝕性,會灼傷皮膚和破壞衣物。如果不慎將洗液灑在皮膚、衣物和實(shí)驗(yàn)桌上,應(yīng)立即用水沖洗。 因重鉻酸鉀嚴(yán)重污染環(huán)境,應(yīng)盡量少用洗液。用上述方法洗滌后的容器還要用水洗去洗滌劑。并用蒸餾水再洗滌三次。 洗滌容器時應(yīng)符合少量(每次用少量的洗滌劑)多次的原則。既節(jié)約,又提高了效率。已洗凈的容器壁上,不應(yīng)

12、附著不溶物或油污。這樣的器壁可以被水完全潤濕。檢查是否洗凈時,將容器倒轉(zhuǎn)過來,水即順著器壁流下,器壁上只留下一層既薄又均勻的水膜,而不應(yīng)有水珠。1.4 實(shí)驗(yàn)室安全常識1.4.1 實(shí)驗(yàn)室安全制度 (1)使用儀器設(shè)備前,要先了解儀器設(shè)備的性能,熟悉操作規(guī)程,否則不準(zhǔn)動用,儀器設(shè)備使用后要整理復(fù)位; (2)檢查儀器設(shè)備時,要注意安全,不準(zhǔn)帶電檢修,更換保險絲不準(zhǔn)超過額定容量; (3)易燃、易爆、劇毒物品要嚴(yán)格領(lǐng)用制度,要隨用隨領(lǐng);特殊情況有少量剩余要雙人雙鎖管理; (4)時刻提高警惕、防火、防盜、防爆炸、防破壞,下班后要關(guān)好門窗,水源、電源,各室房門鑰匙要有專人保管,未經(jīng)允許不得私自配制鑰匙。1.4

13、.2 學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則 (1)按時入室、不遲到、不早退、關(guān)閉手機(jī); (2)實(shí)驗(yàn)前要做好預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)中要嚴(yán)肅、認(rèn)真、獨(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容; (3)室內(nèi)禁止吸煙、亂扔雜物,實(shí)驗(yàn)中要保持安靜,嚴(yán)禁嬉笑打鬧; (4)聽從教師指導(dǎo),按操作規(guī)程使用儀器設(shè)備,不準(zhǔn)動用本次實(shí)驗(yàn)以外的物品,以免發(fā)生意外; (5)實(shí)驗(yàn)完畢,將儀器設(shè)備恢復(fù)原位并搞好清潔衛(wèi)生,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)指導(dǎo)教師檢查簽字后方可離開; (6)損壞實(shí)驗(yàn)物品,按原價的20%賠償,貴重物品酌情。1.4.3 實(shí)驗(yàn)廢液處理管理辦法 實(shí)驗(yàn)廢液污染環(huán)境。為加強(qiáng)管理,控制污染源,規(guī)定如下: (1)堿性廢液 設(shè)堿桶。收儲氧化物等一些遇酸生成毒害或危險性的廢棄液; (2)酸性廢液

14、 設(shè)酸桶。收儲氨鹽類化合物以及一般性重金屬廢液。 (3)COD廢棄液(高酸、高氧化性) 設(shè)專用COD桶。收儲洗液(鉻VI)及COD測試廢液。 (4)有機(jī)廢液 設(shè)專用桶。收儲苯系物,芘等稠環(huán)芳烴類,有機(jī)胺,硝基化合物等使用液。 (5)金屬汞要水封保存。意外著地需要盡快收集于容器內(nèi),而后撒硫磺粉遮蓋處理。 廢液分類收儲,由實(shí)驗(yàn)中心根據(jù)存儲量集中處理后排放。 廢液桶固定擺放,未經(jīng)許可,實(shí)驗(yàn)人員不得隨意移動。1.5 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄、處理和實(shí)驗(yàn)報告1.5.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄 學(xué)生要有專門的實(shí)驗(yàn)報告本,標(biāo)上頁碼,不得撕去任何一頁。絕不允許將數(shù)據(jù)記在單頁紙上,或記在小紙片上,或隨意記在任何地方,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)應(yīng)記

15、在實(shí)驗(yàn)報告本上。 實(shí)驗(yàn)過程中的各種測量數(shù)據(jù)及有關(guān)現(xiàn)象,應(yīng)及時、準(zhǔn)確而清楚地記錄下來。記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時,要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,要實(shí)事求是,絕不能隨意拼湊和偽造數(shù)據(jù)。 實(shí)驗(yàn)過程中涉及到的各種特殊儀器的型號和標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度等,也應(yīng)及時準(zhǔn)確地記錄下來。 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時,應(yīng)注意其有效數(shù)字的位數(shù)。用分析天平稱量時,要求記錄至0.0001g;滴定管及移液管的讀數(shù),應(yīng)記錄至0.0lmL;用分光光度計(jì)測量溶液的吸光度時,如吸光度在0.6以下,讀數(shù)應(yīng)記錄至0.001,大于0.6時,則要求讀數(shù)記錄至0.01。 實(shí)驗(yàn)中的每一個數(shù)據(jù)都是測量結(jié)果,所以,重復(fù)測量時,即使數(shù)據(jù)完全相同,也應(yīng)記錄下來。1.5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理

16、為了衡量分析結(jié)果的精密度,一般對單次測定的一組結(jié)果、x2、xn,計(jì)算出算術(shù)平均值后,應(yīng)再用單次測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(即變異系數(shù))表示出來。 結(jié)果的含量大于1%小于10%時,用3位有效數(shù)字表示;含量大于10%,則用4位有效數(shù)字表示。分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,得到一組數(shù)據(jù)后,若某一數(shù)值離群較遠(yuǎn)時,稱這一極值為可疑值。對這一可疑值是保留還是舍棄,可用幾種常用的方法進(jìn)行處理,如G檢驗(yàn)法、4d法、t檢驗(yàn)法(ta,n值見表)或Q檢驗(yàn)法(Qp,n值見表)。表 值n顯著性水準(zhǔn)an顯著性水準(zhǔn)a0.0500.0250.0100.0500.0250.01034567891.151.461.671.821.942.

17、032.111.151.481.711.892.022.132.211.151.491.751.942.102.222.32101112131415202.182.232.292.332.372.412.562.292.362.412.462.512.552.712.412.482.552.612.632.712.88表 值n置信度Pn置信度P90%96%99%90%96%99%34560. 940.760. 640.560.980.850.730. 640.990.930.820.74789100.510.470. 440. 410.590. 540.510.480.630.630.600.

18、571.5.3 實(shí)驗(yàn)報告 實(shí)驗(yàn)完畢后,要及時而認(rèn)真地寫出實(shí)驗(yàn)報告。分析化學(xué)的實(shí)驗(yàn)報告一般包括以下內(nèi)容。 (1) 實(shí)驗(yàn)名稱。 (2) 方法原理: 簡要地用文字和化學(xué)反應(yīng)說明。例如對于滴定分析,通常應(yīng)有標(biāo)定和滴定反應(yīng)方程式、基準(zhǔn)物質(zhì)和指示劑的選擇、標(biāo)定和滴定的計(jì)算公式等。對特殊儀器的實(shí)驗(yàn)裝置,應(yīng)畫出實(shí)驗(yàn)裝置簡圖。 (3) 主要試劑和儀器: 列出實(shí)驗(yàn)中所要使用的主要試劑和儀器。 (4) 實(shí)驗(yàn)步驟: 簡明扼要地寫出。 (5) 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及其處理: 應(yīng)用文字、表格、圖形將數(shù)據(jù)表示出來,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求及計(jì)算公式計(jì)算出分析結(jié)果、實(shí)驗(yàn)誤差大小,盡可能地使記錄表格化。 (6) 問題討論: 對實(shí)驗(yàn)教材上的思考題和實(shí)驗(yàn)

19、中觀察到的現(xiàn)象,以及產(chǎn)生誤差的原因應(yīng)進(jìn)行討論和分析,以提高自己分析問題和解決問題的能力。第二章 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作2.1 重量分析法基本操作重量法的基本操作主要有:試樣的溶解、沉淀、過濾、洗滌、烘干、灼燒、稱量和恒重。下面介紹過濾、洗滌、烘干、灼燒、稱量和恒重的基本操作。2.1.1 濾紙的折疊與安放(1) 濾紙的折疊:一般將濾紙對折,然后再對折(暫不要折固定)成四分之一圓,放入清潔干燥的漏斗中,如濾紙邊緣與漏斗不十分密合,可稍稍改變折疊角度,直至與漏斗密合,再輕按使濾紙第二次的折邊折固定,取出成圓錐體的濾紙,把三層厚的外層撕下一角,以便使濾紙緊貼漏斗壁(見圖2.1-1)。圖2.1-1 濾紙的

20、折疊與安放2.1.2 濾紙的安放把折好的濾紙放入漏斗,三層的一邊應(yīng)對應(yīng)漏斗出口短的一邊。用食指按緊,用洗瓶吹入水流將濾紙濕潤,輕按壓濾紙邊緣使錐體上部與漏斗密合,但下部留有縫隙,加水至濾紙邊緣,此時空隙應(yīng)全部被水充滿,形成水柱,放在漏斗架上備用。為加快過濾速度也可采用下面的方法折疊濾紙見圖2.1.2。圖2.1-2 快速過濾濾紙折疊示意圖2.1.3 過濾一般采用“傾注法”過濾。即先把沉淀上層的清液(注意不要攪動沉淀)沿玻棒傾入漏斗,令沉淀盡量留在燒杯內(nèi)。注意玻棒應(yīng)垂直立于濾紙三層部分的上方,盡量接近而不接觸濾紙,傾入的溶液面應(yīng)不超過濾紙邊緣下5 6mm處,漏斗頸下端不應(yīng)接觸溶液。當(dāng)暫停傾注時,應(yīng)

21、將燒杯沿玻棒慢慢上提同時緩緩扶正燒杯,待玻棒上的溶液流完后,把玻棒放回?zé)械豢煽吭跓焯?。清液傾注完畢后,加適量洗滌液于燒杯中,待沉淀下沉后再傾注,洗滌液應(yīng)少量多次加入,每次待濾紙內(nèi)洗液流盡,再傾入下一次的洗滌液。過濾時應(yīng)觀察濾液是否澄清,若發(fā)現(xiàn)混濁,則應(yīng)將已過濾的部分,重新過濾。因此,用于承接濾液的器皿必須是干凈的。2.1.4 沉淀的轉(zhuǎn)移經(jīng)多次傾注洗滌后,再加入少量洗滌液于燒杯中,攪起沉淀,使沉淀連洗滌液沿玻棒轉(zhuǎn)移入漏斗的濾紙上,然后沾在燒杯壁的沉淀用洗瓶吹洗并移入漏斗中。最后,用在準(zhǔn)備濾紙所撕下的濾紙角擦凈杯咀,玻棒, 紙角一并置入漏斗。2.1.5 沉淀的洗滌圖2.1-3 沉淀的洗滌

22、沉淀全部轉(zhuǎn)移后,繼續(xù)用洗滌液洗滌沉淀,并使用適當(dāng)檢驗(yàn)方法檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈(檢驗(yàn)多余沉淀劑是否完全除去)。2.1.6 沉淀的烘干與灼燒將沉淀包轉(zhuǎn)移入坩堝 當(dāng)沉淀洗凈,洗滌液已流干后,用玻棒將濾紙從三重厚的邊緣開始將濾紙向內(nèi)折卷,使濾紙圓錐體的敞口封上,成沉淀包,輕輕轉(zhuǎn)動一下,把沉淀包取出,再將它倒置過來使尖端向上并放入坩堝中,這時,大部分的沉淀與坩堝底部接觸,以便沉淀的干燥和灼燒。 沉淀的烘干和灼燒 將上述坩堝斜放在泥三角上,將坩堝蓋半掩地倚在坩堝口,利用火焰將濾紙干燥,碳化、在這個過程中要適當(dāng)調(diào)節(jié)火焰溫度,當(dāng)濾紙未干時,溫度不宜過高以免坩堝破裂,在中間階段將火焰放在坩堝蓋之中心下方以便熱空

23、氣反射入坩堝內(nèi)部以加速濾紙干燥,隨后將火焰移至坩堝底部提高火焰溫度使濾紙焦化,最后適當(dāng)轉(zhuǎn)動坩堝位置,繼續(xù)加熱使濾紙灰化,灰化完全時沉淀應(yīng)不帶黑色。 沉淀灼燒完全后,經(jīng)放至室溫,轉(zhuǎn)入干燥器,平衡約30 min 后再稱重,直至恒重。灼燒沉淀的過程也可以在高溫電熱馬福爐中完成。此時,一般先將沉淀包的濾紙?zhí)炕訜嶂梁跓熋氨M),再置入高溫電熱馬福爐中灰化。 采用何種灼燒技術(shù),可視實(shí)驗(yàn)室的裝備決定。但其原則不變,即:若有濾紙過濾,則必須先將濾紙?zhí)蓟笤偌訜嶂翢o黑色微粒,才將其送入高溫爐(也可采用微波爐)灼燒至恒重;而若用玻璃砂芯漏斗進(jìn)行過漏,則應(yīng)待沉淀中的溶液抽干、 把沾在外壁的水擦干后,再放入電熱干燥

24、箱干燥至恒重。2.2 滴定分析基本操作在滴定分析中常常要使用多種玻璃量器,其中用于準(zhǔn)確量度體積的有滴定管、移液管、容量瓶,通常稱滴定分析實(shí)驗(yàn)的量具。對體積量度的精密度要求不高時則可使用量筒和量杯等器皿。滴定分析實(shí)驗(yàn)量具的使用有嚴(yán)格的要求,必須正確掌握使用這些儀器的規(guī)范操作方法。2.2.1 準(zhǔn)確量度體積的量具在分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,要求準(zhǔn)確量度體積時一般使用移液管、滴定管和容量瓶.這些儀器在制造時都要進(jìn)行校正再標(biāo)上刻度,但校正時所標(biāo)的刻度有兩種不同涵義,一種是指“排出”(to diliver,簡寫TD),另一種指“裝盛”(to Contain,簡寫TC)。裝盛體積和排出的體積是不一樣的。校正時還標(biāo)明校

25、正時的溫度。通常,容量瓶是指TC體積,滴定管和移液管是指TD體積。還有,從移液管放出溶液至完畢時,末端留下一滴溶液,通常不要吹下。但也有一些儀器廠在校正時說明要吹的,則應(yīng)按要求規(guī)范的操作去做。以上三種量具在使用前都必須合理選擇,咀、口有破損的不能使用。2.2.2 移液管(1)單標(biāo)移液管的使用操作用以準(zhǔn)確移取固定體積的溶液,有各種不同的規(guī)格,如:50L、25L、20L、15mL、10mL、5mL、2mL、1mL等,可根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求進(jìn)行選用。這種移液管一般使用的較多,習(xí)慣稱之為單標(biāo)移液管。 洗滌:使用前必須用洗滌劑溶液或鉻酸洗液洗滌。用洗耳球吸入洗滌劑至移液管膨體部分的一半,使之放平再旋轉(zhuǎn)幾周使內(nèi)

26、部玻壁均與之接觸,隨后放出洗滌劑(若用鉻酸洗液,則應(yīng)放回原裝洗液瓶內(nèi)),先用自來水沖洗數(shù)次后再用蒸餾水洗(三遍)干凈。 移取溶液:移取溶液前,先移取少量該溶液潤洗移液管,潤洗與洗滌方法同。然后插入溶液2/3深度中,用洗耳球吸取溶液至刻度以上,立即用 食指按緊移液管口然后取出,輕微減輕食指壓力并轉(zhuǎn)動移液管使溶液慢慢流出,同時觀察液面,當(dāng)液面達(dá)到與刻度相切時,立即按緊食指,用濾紙片將沾在移液管下端的試液擦去(注意濾紙片不可貼在移液管咀,以免吸去試液)后,將其垂直插入接受器,使移液管下端與接受器內(nèi)壁接觸并將接受器稍傾斜,全放開食指讓溶液自由流下,待溶液完全流出后,按規(guī)定,稍候15秒才取出移液管。 移

27、液管使用完畢用自來水和蒸餾水洗凈,放回儀器架上。2.2.3 吸量管帶有刻度的移液管稱之為吸量管,一般用于10mL以下溶液體積的移取。可以根據(jù)需要移取吸量管刻度上的任何體積。吸量管規(guī)格常用的有0.110mL。吸量管的基本操作與移液管同。2.2.4 滴定管 滴定管是一根具有均勻刻度的玻璃管,在滴定分析法中用以裝盛操作液用于滴定.在制造時按等分距離進(jìn)行刻制刻度,由于玻璃管直徑不可能絕對均勻,所以同一數(shù)值的刻度,也會有誤差,所以要進(jìn)行校正。 分類:滴定管下端有活塞以便控制滴定速度,按裝盛溶液性質(zhì)不同,有用以裝盛酸液而具有玻璃活塞的酸式滴定管,還有用以裝盛堿液的膠管玻璃珠活塞堿式滴定管。 近來,已有采用

28、聚四氟乙烯材質(zhì)制作的滴定管活塞,可用于裝盛酸液或堿液。2.2.5 滴定管的使用操作 酸式滴定管 當(dāng)?shù)味ü苎b滿溶液后,不應(yīng)滴液或滲液,若發(fā)現(xiàn)滴液或滲液情況,一般是由於活塞不配套或活塞涂油不正確引起的。若是活塞不配套,屬產(chǎn)品質(zhì)量問題,無法處理,換用一支合格的即可。若滴定管產(chǎn)品合格,則滴液或滲液的原因一般是活塞涂油不當(dāng)引起的。正確的涂油方法如下: a.清理將酸式滴定管平放在實(shí)驗(yàn)枱上,取下活塞小端上的小膠圈,輕輕撥出玻璃活塞,用濾紙將沾在活塞和活塞窩的油和水徹底擦干凈。b.涂油在旋塞的兩頭上均勻涂上薄薄的一層凡士林,但注意,旋塞孔的同一圓周的一圈不能涂油,否則當(dāng)旋塞轉(zhuǎn)動時,凡士林油將會把孔賭塞,然后將

29、其插入旋塞窩內(nèi)(同時,在玻璃活塞的小頭套上一小橡皮圈固定,以免活塞脫落),然后,沿同一方向旋轉(zhuǎn)數(shù)次,此時,旋塞部位應(yīng)呈現(xiàn)透明,說明涂油均勻,若有條紋樣出現(xiàn),則說明涂油不均勻,應(yīng)重新處理。涂油合格的滴定管旋塞,在操作時感覺潤滑,且裝滿溶液時,不漏液或滲液。 c.檢漏:將涂好油的酸式滴裝滿水,夾在滴定臺上,10min后觀察是否滲液;將旋塞轉(zhuǎn)動180。后,10min后再觀察,若滲液或漏液就必須重新涂油,直至不滲漏液為止。 d.洗滌將酸式滴定管的活塞關(guān)緊,注入1520 mL的洗滌液,慢慢將滴定管放平,并轉(zhuǎn)動滴定管,使洗滌液與滴定管的內(nèi)壁充分接觸。將洗滌液從滴定管口倒出、也從滴定管咀放出。先用自來水再用

30、蒸餾水洗滌滴定管后,將其倒掛在滴定管架上。 堿式滴定管 同理,堿式滴定管裝滿溶液后也應(yīng)不滴液或滲液,若發(fā)現(xiàn)滴液或滲液情況,可能是因?yàn)槟z管老化無彈性,換一條膠管即可;或是可能玻璃珠的大小與膠管不配套,可換一顆合適的玻璃珠。a用前處理:若堿式滴定管的內(nèi)壁掛水珠,且用一般的洗滌劑仍不能清洗干凈時,可按下面方法進(jìn)行處理: 將堿式滴定管膠管以下的部分小心取下,用一小膠頭套上,加入鉻酸洗液約2030mL,一邊轉(zhuǎn)動一邊將滴定管放平,使管內(nèi)表面與鉻酸洗液完全接觸。邊轉(zhuǎn)動邊從滴定管口放出洗液,用自來水沖洗數(shù)次,再用蒸餾水洗滌23次,將其倒掛在滴定管架上。 b裝入操作液及讀數(shù)方法: 傾入少量(1520mL)操作溶

31、液,按上述洗滌的操作處理三次,每次都要與內(nèi)壁充分接觸,并從滴定管下口放出,隨后裝入操作液,傾滿至刻度“0”以上;對于酸式滴定管,可以迅速打開活塞以排去滴定管下部的空氣泡;對于堿式滴定管排除氣泡的操作方法見(圖2.2-1)最后調(diào)節(jié)體積讀數(shù)至零或零以下(0.5ml內(nèi))的位置,稍停片刻才讀取并記錄滴定前滴定管讀數(shù)。讀取滴定管內(nèi)溶液的體積數(shù)據(jù)時,視線應(yīng)與溶液彎月面最低線平行(相切),見圖2.2-2。 圖2.2-1 堿式滴定管排氣泡 圖2.2-2 普通滴定管讀數(shù)方法c.滴定 滴定的操作手勢在教師指導(dǎo)下練習(xí),直至能熟練操作,做到:兩手配合得當(dāng),操作自如,連續(xù)滴加、只加一滴(即使溶液懸而未落)和)只加半滴的

32、操作方法.在這個過程中要注意下面幾點(diǎn): 搖動錐瓶時要向同一方向旋轉(zhuǎn),使既均勻又不會濺出。 滴定管不能離開瓶口過高,也不接觸瓶口即:在未開始滴定時,錐瓶可以方便的移開、滴定操作時,滴定管咀伸入錐瓶但不超過瓶頸; 滴定過程中,左手不能離開活塞任操作液自流; 半滴的操作:小心放出(酸式滴定管)或擠出(堿式滴定管)操作液半滴,提起錐瓶,令其內(nèi)壁輕輕與滴定管咀接觸,使掛在滴定管咀的半滴操作液沾在錐瓶內(nèi)壁,再用洗瓶將其洗下。 注意觀察滴落點(diǎn)附近溶液顏色的變化.滴定開始時,速度可以稍快,但應(yīng)是滴加而不是流成“水線”,臨近終點(diǎn)時滴一滴,搖幾下,觀察顏色變化情況,再繼續(xù)加一滴或半滴,直至溶液的顏色剛從一種顏色突

33、變?yōu)榱硪环N顏色、并在12min內(nèi)不變,即為終點(diǎn)。 2.2.6 容量瓶(1) 用途與規(guī)格 用以配制標(biāo)準(zhǔn)溶液或基準(zhǔn)溶液,也用于溶液的倍數(shù)的稀釋。有各種規(guī)格體積的容量瓶(5,10,25,50,100,500,2000ml)。一般瓶頸刻度是指TC體積。(2) 容量瓶的使用操作 容量瓶使用之前,應(yīng)檢查塞子是否與瓶配套。將容量瓶盛水后塞好,左手按緊瓶塞,右手托起瓶底使瓶倒立,如不漏水方可使用。瓶塞應(yīng)用細(xì)繩系于瓶頸,不可隨便放置以免沾污或錯亂。配制溶液時,先將準(zhǔn)確稱取的物質(zhì)在小燒杯中溶解,再 將溶液沿玻棒注入容量瓶,溶液轉(zhuǎn)移后,應(yīng)將燒杯沿玻棒微微上提、同時使燒杯直立,避免沾在杯口的液滴流到杯外,再把玻棒放回

34、燒杯。接著,用洗瓶吹洗燒杯內(nèi)壁和玻棒,洗水全部轉(zhuǎn)移入容量瓶,反復(fù)此操作四、五次以保證轉(zhuǎn)移完全。以上過程,稱為“定量轉(zhuǎn)移”操作。 定量轉(zhuǎn)移后,加入稀釋劑(例如水),當(dāng)加水至約大半瓶時,先將瓶搖動(不能倒倒置)使溶液初步均勻,接著繼續(xù)加至離刻度線約0.5cm處,用小滴管逐滴加入蒸餾水至液面與標(biāo)線相切,蓋好瓶塞,用食指壓住塞子,其余四指握住頸部,另一手(五只手指)將容量瓶托住并反復(fù)倒置,搖蕩使溶液完全均勻,此操作為“定容”。2.2.7 滴定分析儀器使用注意事項(xiàng) (1) 必須洗滌干凈,不干凈的儀器會在玻璃壁上帶有水珠使量度體積不準(zhǔn);對于滴定分析量具(滴定管、移液管和容量瓶)要求洗凈至不掛水珠為準(zhǔn)。 (

35、2) 容量儀器不能加熱或急冷,不能烘干。 (3) 觀察液面要按彎月形底部最低點(diǎn)為準(zhǔn)。 (4) 觀察液面刻度時,視線要與刻度在同一水平上,否則會引入誤差。第三章 分析樣品的采集及預(yù)處理3.1 分析樣品的采集與預(yù)處理 水樣的采集與保存 水樣的體積取決于分析項(xiàng)目、所需精度及水的礦化度等,通常應(yīng)超過各項(xiàng)測定所需水試樣的20%。盛水樣的容器應(yīng)選用無色硬質(zhì)玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶。取樣前至少用水樣洗滌瓶及塞子3次,取樣時應(yīng)緩緩注入瓶中,不要起泡,不要用力攪動水源,并注意勿使砂石、浮土顆?;蛑参镫s質(zhì)進(jìn)入瓶中。采取水樣時,不能把瓶子完全裝滿,應(yīng)至少留有2 cm高(或1020 mL)的空間,以防水溫或氣溫改變時將瓶

36、塞擠掉。取完水樣后塞好瓶塞(保證不漏水),并用石蠟或火漆封瓶口。如欲采集平行分析水樣,則必須在同樣條件下同時取樣。采集高溫泉水樣時,在瓶塞上插一根內(nèi)徑極細(xì)的玻璃管,待水樣冷卻至室溫后拔出玻璃管,再密封瓶口。 一潔凈水的采集 (1) 采集自來水或具有抽水設(shè)備的井水時,應(yīng)先將水靜置數(shù)分鐘,將積留在水管中的雜質(zhì)沖洗掉,然后再取樣。 (2) 沒有抽水設(shè)備的井水,應(yīng)該先將提水桶沖洗干凈,然后再取出井水裝入取樣瓶或直接用水樣采集瓶采集。 (3) 采集河、湖表面的水樣時,應(yīng)該將取樣瓶浸入水面下2050 cm處,再將水樣裝入瓶中。如遇水面較寬時應(yīng)該在不同的地方分別采樣,這樣才具有代表性。 (4) 采集河、湖較

37、深處的水樣時,應(yīng)當(dāng)用水樣采集瓶。最簡單的方法是用一根桿子,上面用夾子固定一個取樣瓶或是用一根繩子系著一個取樣瓶,將已洗凈的金屬塊或磚石緊系瓶底,另用一根繩子系在瓶塞上,將取樣瓶沉降到預(yù)定的深度時,再拉動繩子打開瓶塞取樣。 二生活污水的采集 生活污水的成分復(fù)雜,變化很大,為使水樣具有代表性,必須分多次采集后加以混合。一般是每小時采集一次(收集水樣的體積可根據(jù)流量取適當(dāng)?shù)谋壤瑢?4小時內(nèi)收集的水樣混合,即為代表性樣品。 三工業(yè)廢水的采集 由于工業(yè)工藝過程的特殊性,工業(yè)廢水成分往往在幾分鐘內(nèi)就有變化。所以,工業(yè)廢水的采集比生活污水的采集更為復(fù)雜。采樣的方法、次數(shù)、時間等都應(yīng)根據(jù)分析目的和具體條件

38、而定。共同的原則是所采集的水樣有足夠的代表性。如廢水的水質(zhì)不穩(wěn)定,則應(yīng)每隔數(shù)分鐘取樣一次,然后將整個生產(chǎn)過程所取的水樣混合均勻。如果水質(zhì)比較穩(wěn)定,則可每隔12 h取樣一次,然后混合均勻。如果廢水是間隙性排放,則應(yīng)適應(yīng)這種特點(diǎn)而取樣。水樣采集時還應(yīng)考慮到取水量問題,每次的取水量應(yīng)根據(jù)廢水量的比例增減。 采樣和分析的間隔時間越短,則分析結(jié)果越可靠。對某些成分和物理數(shù)據(jù)的測定應(yīng)在現(xiàn)場即時進(jìn)行,否則在送樣到實(shí)驗(yàn)室期間或在存放過程中可能發(fā)生改變。采集與分析之間允許的間隔時間取決于水樣的性質(zhì)和保存條件,而無明確的規(guī)定。供物理化學(xué)檢驗(yàn)用水樣的允許存放時間:潔凈的水為72 h,輕度污染的水為48 h,嚴(yán)重污染

39、的水為12h。 采集與分析相隔的時間應(yīng)注明于檢驗(yàn)報告中。對于確實(shí)不能立刻分析的水樣,可以加入保存劑加以保存。 3.1.2 土壤樣品的采集與制備 一土壤樣品的采集 土壤采集的時間、地點(diǎn)、層次、方法、數(shù)量等都由土樣分析的目的來決定。 (1) 采樣前的準(zhǔn)備工作。采樣前必須了解采樣地區(qū)的自然條件(母質(zhì)、地形、植被、水文、氣候等),土壤特征(土壤結(jié)構(gòu)、層次特征、分布)及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)特征(土地利用、作物生長、產(chǎn)量、水利、化肥農(nóng)藥的使用情況等),是否受到污染及污染的狀況等。在調(diào)查的基礎(chǔ)上,根據(jù)需要和可能來布設(shè)采樣點(diǎn),同時挑選一定面積的對照地塊。(2) 采樣點(diǎn)的選擇。由于土壤本身在空間分布上具有較大的不均勻性,需

40、要在同一采樣地點(diǎn)作多點(diǎn)采樣,再混合均勻。 (3) 采樣深度。如果只需一般性地了解土地受污染情況,采集深度約15 cm的耕層土壤和耕層以下1530 cm的土樣。如果要了解土壤污染深度,則應(yīng)按土壤剖面層次分層取樣。 (4) 土樣數(shù)量。一般要求采樣lkg左右。由于土壤樣品不均勻需要多點(diǎn)采樣而取土量較大時,應(yīng)反復(fù)以“四分法”縮分到所需量。 二土壤樣品的制備 (1) 土壤的風(fēng)干。除了測定游離揮發(fā)酚等項(xiàng)目用新鮮土樣外,大多數(shù)項(xiàng)目須用風(fēng)干土樣,因?yàn)轱L(fēng)干的土樣較易混勻,重復(fù)性和準(zhǔn)確性都較好。風(fēng)干的方法:將采回的土樣倒在盤中,趁半干狀態(tài),把土塊壓碎,除去植物殘根等雜物,鋪成薄層并經(jīng)常翻動,在陰涼處讓其慢慢風(fēng)干。

41、 (2) 磨碎與過篩。風(fēng)干后的土樣,用有機(jī)玻璃棒碾碎后過2mm塑料(尼龍)篩,除去2mm以上的砂礫和植物殘體(若砂礫量多時應(yīng)計(jì)算其占土樣的質(zhì)量分?jǐn)?shù))。然后將細(xì)土樣用“四分法”縮分到足夠量(如測重金屬約需100 g),其余土樣另裝瓶備用。 (3) 含水量的測定。無論何種土樣均需知道土樣的含水量以便按烘干土基準(zhǔn)進(jìn)行計(jì)算。 3.1.2 大氣樣品的采集 大氣樣品的采集方法包括直接采樣法、富集采樣法和無動力采樣法。 一直接采樣法 當(dāng)空氣中被測組分濃度較高或所用分析方法靈敏度高,直接采樣就能滿足環(huán)境監(jiān)測要求時,可用直接采樣法。常用的采樣容器有注射器、塑料袋、球膽等。 二富集采樣法 當(dāng)空氣中被測物質(zhì)的濃度很

42、低(10-31 mg/m3),而所用的分析方法又不能直接測出其含量時,需用富集采樣法進(jìn)行空氣樣品的采集。富集采樣的時間一般比較長,所得的分析結(jié)果是在富集采樣時間內(nèi)的平均濃度。富集采樣法有溶液吸收法、固體吸收法、低溫冷凝法、濾料采樣法、個體劑量器法等。需根據(jù)監(jiān)測目的和要求、被測物質(zhì)的理化性質(zhì)、在空氣中的存在狀態(tài)、所用的分析方法等來選擇。 三無動力采集法 無動力采集法往往用于單一的某個檢測項(xiàng)目。如用過氧化鉛法、堿片法采集大氣中的含硫化合物,以測定大氣硫酸鹽化的速率;用石灰濾紙法采集大氣中的微量氟化物;用集塵缸采樣法測定灰塵自然沉降量等。 據(jù)測定的目的選擇采樣點(diǎn),同時應(yīng)考慮到工藝流程、生產(chǎn)情況、被測

43、物質(zhì)的理化性質(zhì)和排放情況,以及當(dāng)時的氣象條件等因素。每一個采樣點(diǎn)必須同時平行采集兩個樣品,測定結(jié)果之差不得超過20%,記錄采樣時的溫度和壓力。如果生產(chǎn)過程是連續(xù)性的,可分別在幾個不同地點(diǎn)、不同時間進(jìn)行采樣。如果生產(chǎn)是間斷性的,可在被測物質(zhì)產(chǎn)生前、產(chǎn)生后以及產(chǎn)生的當(dāng)時,分別測定。3.2 試樣的分解 除液體和氣體試樣采樣后直接進(jìn)行分析和固體中可以用干法分析(如光電直讀光譜儀、X-射線熒光光譜儀和差熱分析儀器等)外,其他固體試樣通常均需將試樣分解,使其被測組分完全制成真溶液狀態(tài),然后才能進(jìn)行分析。因此,試樣分解是試樣分析過程的重要步驟,對制定快速準(zhǔn)確的分析方法,取得可靠的分析結(jié)果意義重大。 3.1.

44、2 溶解分析法 試樣以溶解方式分解比較簡單、快速,所以盡可能采用溶解的方式。 一鹽酸 鹽酸是分解試樣的重要強(qiáng)酸之一,它能分解許多金屬活動順序表排在氫以前的元素,如鐵、鈷、鎳、鋁、鉻、錫、鎂、鋅、鈦、錳等。它與金屬作用放出氫氣,生成可溶性的氯化物。鹽酸還能分解許多金屬的氧化物及碳酸鹽礦物。 二硝酸 硝酸具有強(qiáng)的氧化性,所以硝酸溶液兼有酸的作用及氧化作用,溶解能力強(qiáng),溶解速度快。除鉑、金和某些稀有金屬外,濃硝酸能分解幾乎所有的金屬試樣。但鐵、鋁、鉻等在硝酸中由于生成氧化膜而鈍化會阻礙試樣溶解。鎢、銻、錫與硝酸作用則生成不溶性的酸。硫化物及有些礦石皆可溶于硝酸中。 三硫酸 稀硫酸沒有氧化性,而熱濃硫

45、酸是一種相當(dāng)強(qiáng)的氧化劑。除鋇、鍶、鈣、鉛的硫酸鹽外,其他硫酸鹽一般都溶于水。硫酸可溶解鈦、銻、鈮、鉭等金屬及其合金和鋁、鈹、錳、鈦等的礦石。硫酸的沸點(diǎn)高(338),可在高溫下分解礦石,加熱蒸發(fā)到冒出三氧化硫白煙,可除去試樣中揮發(fā)性的鹽酸、硝酸、氫氟酸及水等。 四氫氟酸 主要應(yīng)用于分解硅酸鹽,生成揮發(fā)性四氟化硅,還能與許多金屬離子形成絡(luò)合能力很強(qiáng)的絡(luò)離子。在分解硅酸鹽及含硅化合物時,它常與硫酸混合應(yīng)用,分解作用在鉑坩堝或聚四氟乙烯器皿中于通風(fēng)櫥內(nèi)進(jìn)行。 五高氯酸 熱的高氯酸(72.4%,水、酸恒沸混合物)幾乎能與所有金屬(除金和一些鉑族金屬外)起作用,并能把它們氧化成最高氧化態(tài)。只有鉛和錳仍然保

46、持著較低的氧化態(tài),分別呈二價鉛和二價錳,但在有過量的磷酸下,錳也可能被氧化為三價錳。 非金屬也能與高氯酸起反應(yīng)。特別重要的是磷及其各種化合物能被氧化成磷酸鹽,硫化物樣品中的硫,因歧化反應(yīng)會部分成為硫化氫損失。因此,濕法測定金屬中的硫時,不能單用高氯酸分解樣品。高氯酸常用來分析鋼和其他鐵合金,因?yàn)樗粌H能快速溶解這些樣品,而且能把常見元素同時氧化為最高氧化態(tài),高氯酸使硅酸迅速脫水后所得到二氧化硅很容易濾出。 六磷酸 磷酸最重要的用途是溶解并測定鉻鐵礦及不溶于氫氟酸的各種硅酸鹽中的二價鐵。很多硅酸鹽都能溶于磷酸,例如,高嶺土、云母、長石,磷酸還可用來溶解氧化鐵礦、爐渣,剩下不溶解的二氧化硅以便測定

47、。它還往往與硫酸一起混合使用,在冒煙時能絡(luò)合鎢、鈮、鈦、鉬等離子,使這類試樣不析出沉淀。 七混合溶劑 混合溶劑具有溶解能力強(qiáng)、溶解速度快等特點(diǎn),所以在實(shí)際工作中經(jīng)常使用混合溶劑。常用的混合溶劑有: (1)混合酸。硫酸,磷酸、硫酸一硝酸、鹽酸一硝酸、鹽酸一高氯酸等。 (2)酸中加氧化劑。鹽酸加過氧化氫、鹽酸加溴水等。 (3)酸中加絡(luò)合劑。硫酸加氫氟酸等。 (4)酸中加氧化劑并絡(luò)合劑。鹽酸加過氧化氫加氫氟酸等。 例如,由3份濃鹽酸和1份濃硝酸混合而成的王水,由于硝酸的氧化作用及鹽酸的絡(luò)合能力,因此,它的溶解能力更強(qiáng),可溶解鉑、金等貴金屬耐酸合金等。鋼鐵分析中常應(yīng)用的硫酸與磷酸的混合酸能最大程度地分

48、解試樣,溶解與保持各種需測的元素。鹽酸和過氧化氫的混合液具有很強(qiáng)的溶解能力,溶解速度快,常用作不銹鋼試樣的溶解酸等。 八氫氧化鈉溶液 300400 g/L的氫氧化鈉溶液加過氧化氫能劇烈分解鋁及其合金。反應(yīng)可在銀或聚乙烯塑料杯中進(jìn)行。另外,氫氧化鈉溶解后的溶液用硝酸、硫酸酸化并將金屬殘?jiān)芙猓谒萌芤褐锌蓽y定各組分。 九、微波消解法 有一個或多至十幾個溶解小罐,電腦自動調(diào)控加熱溫度,用光導(dǎo)纖維監(jiān)測溶解反應(yīng)正常與否,有緊急泄氣閥門。該法優(yōu)點(diǎn)是溶樣簡單,溶解速度快,微量元素不易沾污,甚至生化樣品、有機(jī)顆粒也能迅速消解干凈,但設(shè)備較為昂貴。十、試樣制備過程中引入的誤差 在試樣制備過程中往往會引入誤差

49、,引入誤差的主要原因有以下幾個方面: 組分沒有全部轉(zhuǎn)化成分析狀態(tài); 制備過程中被測成分成霧狀損失; 制備過程中揮發(fā)損失; 制備過程中與容器反應(yīng)造成損失; 制備過程中由于沾污而引入誤差。第四章 分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一 酸堿平衡水中酸度的測定 樣品的酸度是一項(xiàng)綜合指標(biāo),表示它與強(qiáng)堿定量作用至一定pH(氫離子的活度)的能力。因此,只有當(dāng)它的化學(xué)成份為已知時,酸度才能被解釋為是什么具體物質(zhì)。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?)熟悉標(biāo)定氫氧化鈉溶液常用的基準(zhǔn)物質(zhì);(2)掌握直接稱量操作和滴定分析的基本操作。二、方法原理 在水中,由于溶質(zhì)的解離或水解(無機(jī)酸類、硫酸亞鐵和硫酸鋁等)而產(chǎn)生氫離子,它們與堿標(biāo)準(zhǔn)溶液作用至一定pH值

50、所消耗的量,定為酸度。酸度數(shù)值的大小,隨所用指示劑指示終點(diǎn)pH值的不同而異。滴定終點(diǎn)的pH值有兩種規(guī)定,即8.3和3.7。用氫氧化鈉溶液滴定到pH8.3(以酚酞作指示劑)的酸度,稱為“酚酞酸度”。又稱總酸度,它包括強(qiáng)酸和弱酸。用氫氧化鈉溶液滴定到pH3.7(以甲基橙為指標(biāo)劑)的酸度,稱為“甲基橙酸度”,代表一些較強(qiáng)的酸。三、干擾及消除 (1)對酸度產(chǎn)生影響的溶解氣體(如CO2、H2S、NH3),在取樣,保存或滴定時,都可能增加或損失。因此,在打開試樣容器后,要迅速滴定到終點(diǎn),防止干擾氣體溶入試樣。為了防止CO2等溶解氣體損失,在采樣后,要避免劇烈搖動,并要盡快分析,否則要在低溫下保存。 (2)

51、含有三價鐵和二價鐵、錳、鋁等可氧化或易水解的離子時,在常溫滴定時的反應(yīng)速率很慢,且生成沉淀,導(dǎo)致終點(diǎn)時,指示劑褪色。遇此情況,應(yīng)在加熱后,進(jìn)行滴定。 (3)水樣中的游離氯會使甲基橙指示劑褪色,可在滴定前加入少量0.1mol/L硫代硫酸鈉溶液去除。 (4)對有色的或渾濁的水樣,可用無二氧化碳水稀釋后滴定,或選用電位滴定法(pH指標(biāo)終點(diǎn)值仍為8.3和3.7),其操作步驟按所用儀器說明進(jìn)行。四、儀器 (1)25ml或50ml堿式滴定管; (2)250ml錐形瓶。五、試劑 (1)無二氧化碳水:將pH值不低于6.0的蒸餾水,煮沸15min,加蓋冷卻至室溫。如蒸餾水pH較低,可適當(dāng)延長煮沸時間。最后水的p

52、H6.0。 (2)氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.1mol/L):稱取60g氫氧化鈉溶于50ml水中,轉(zhuǎn)入150ml的聚乙烯瓶中,冷卻后,用裝有堿石灰管的橡皮塞塞緊,靜置24h以上。吸取上層清液約7.5ml置于1000ml容量瓶中,用無二氧化碳水稀釋至標(biāo)線,搖勻。按下述方法進(jìn)行標(biāo)定: 稱取在105110干燥過的基準(zhǔn)試劑級苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)約0.5g(稱準(zhǔn)至0.0001g),置于250ml錐形瓶中,加無二氧化碳水100ml使之溶解,加入4滴酚酞指示劑,用待標(biāo)定的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至淺紅色為終點(diǎn)。同時用無二氧化碳水做空白滴定,按下式進(jìn)行計(jì)算:氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度(mol/L)式中:m稱取苯二

53、甲酸氫鉀的質(zhì)量(g);V0滴定空白時,所耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液體積(ml);V1滴定苯二甲酸氫鉀時,所耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml);204.23苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)摩爾質(zhì)量(g/mol)。 (3)酚酞批示劑:稱取0.5g酚酞,溶于50ml 95%乙醇中,用水稀釋至100ml。 (4)甲基橙指示劑:稱取0.05g甲基橙,溶于100ml水中。 (5)硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液(Na2S2O3H2O,0.1mol/L):稱取2.5gNa2S2O35H2O,溶于水中,用無二氧化碳水稀釋至100ml。六、步驟 (1)取適量水樣置于250ml錐形瓶中,用無二氧化碳水稀釋至100ml,瓶下放一白瓷板,向

54、錐形瓶中加入2滴甲基橙指示劑,用上述氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由橙紅色變?yōu)榻埸S色為終點(diǎn),記錄氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液用量(V1)。 (2)另取一份水樣于250ml錐形瓶中,用無二氧化碳水稀釋至100ml,加入4滴酚酞指示劑,用氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液剛變?yōu)闇\紅色為終點(diǎn),記錄用量(V2)。 如水樣中含硫酸鐵、硫酸鋁時,加酚酞后,加熱煮沸2min,趁熱滴至紅色。計(jì)算甲基橙酸度(CaCO3, mg/L)酚酞酸度(總酸度CaCO3, mg/L)式中:M標(biāo)準(zhǔn)氫氧化鈉溶液濃度(mol/L);V1用甲基橙作滴定指示劑時,消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml);V2用酚酞作滴定指示劑時,消耗氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積(ml);V水樣體積(ml);50碳酸鈣(1/2CaCO3)摩爾質(zhì)量(g

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