3

中國(guó)石油寧夏石化公司煉油業(yè)務(wù)部

質(zhì)檢中心培訓(xùn)教材

二00九年十月

目錄

第一部分化驗(yàn)分析基本知識(shí)與基礎(chǔ)理論

第一章化驗(yàn)分析一般知識(shí)及基本操作..............................................-1

第一節(jié)試樣的采取和制備........................................................-1

第二節(jié)試樣的分解..............................................................1

第三節(jié)重量分析基本操作........................................................-5

第四節(jié)滴定分析基本操作.........................................................13

第五節(jié)分析實(shí)驗(yàn)室用水...........................................................18

第二章溶液配制與濃度計(jì)算.......................................................42

第一節(jié)溶液的基本知識(shí)...........................................................42

第二節(jié)化學(xué)試劑.................................................................43

第三節(jié)分析化學(xué)中的計(jì)量關(guān)系..................................................…N7

第四節(jié)溶液濃度表示方法.................................................48

第五節(jié)一般溶液的配制和計(jì)算.............................................-……-50

第六節(jié)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和計(jì)算....................................................51

第七節(jié)配制溶液注意事項(xiàng)....................................................…?…54

第八節(jié)等物質(zhì)的量規(guī)則及其應(yīng)用..................................................55

第三章定量分析中的誤差......................................................."56

第一節(jié)準(zhǔn)確度和精密度........................................................56

第二節(jié)誤差來(lái)源與消除方法....................................................60

第三節(jié)有效數(shù)字及運(yùn)算規(guī)則............................................63

第四章化學(xué)分析法基礎(chǔ)........................................................."67

第一節(jié)概述...............................................................67

第二節(jié)酸堿滴定法....................................................…......-70

第三節(jié)配位滴定法..........................................................79

第四節(jié)氧化還原滴定法......................................................…85

第五節(jié)沉淀滴定法............................................................92

第六節(jié)重量分析法............................................................-96

第五章電化學(xué)分析法..........................................................'102

第一節(jié)電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)......................................................-103

第二節(jié)電位法測(cè)定pH值.......................................................103

第三節(jié)死停終點(diǎn)法..............................................................108

第四節(jié)庫(kù)侖分析................................................................109

第五節(jié)陽(yáng)極溶出伏安法..........................................................115

第六節(jié)電位溶出分析法..........................................................118

第六章紫外可見(jiàn)分光光度法......................................................120

第一節(jié)概述............................................................120

第二節(jié)分光光度法基本原理.....................................................121

第三節(jié)目視比色法..............................................................123

第四節(jié)紫外可見(jiàn)分光光度儀器..................................................125

第五節(jié)可見(jiàn)分光光度法.........................................................129

第七章氣相色譜法.............................................................135

第一節(jié)色譜分析法的原理及分類(lèi)................................................136

第二節(jié)氣相色譜法簡(jiǎn)介.........................................................138

第三節(jié)氣相色譜儀............................................................141

第四節(jié)固定相............................................M57

第五節(jié)檢測(cè)器............................................166

第六節(jié)定性及定量分析方法....................................................184

第七節(jié)基本有理..........................................194

第八節(jié)氣相色譜法的實(shí)驗(yàn)技術(shù)..................................................-209

第九節(jié)測(cè)定實(shí)例.................................................….........232

第八章原子吸收光譜法..............................................238

第一節(jié)方法簡(jiǎn)介................................................................238

第二節(jié)原子吸收光譜儀.........................................................244

第三節(jié)測(cè)定條件的選擇.........................................................252

第四節(jié)定量分析...................................................-..........258

第五節(jié)原子吸收光譜法的實(shí)驗(yàn)技術(shù)..............................................263

第二部分崗位分析知識(shí)和分析方法

第九章油品及油品分析知識(shí)....................................................268

第一節(jié)石油的一般性狀及化學(xué)組成..............................................268

第二節(jié)采樣...................................................................271

第三節(jié)石油產(chǎn)品酸度（值）測(cè)定................................................273

第四節(jié)石油產(chǎn)品水溶性酸及堿測(cè)定..............................................275

第五節(jié)石油產(chǎn)品閃點(diǎn)的測(cè)定....................................................276

第六節(jié)石油產(chǎn)品凝點(diǎn)測(cè)定.......................................................278

第七節(jié)石油產(chǎn)品水分測(cè)定.......................................................279

第八節(jié)儲(chǔ)分燃料中硫靜硫測(cè)定（電位滴定法）....................................280

第九節(jié)儲(chǔ)程測(cè)定..............................................................282

第十節(jié)原油鹽含量測(cè)定（電量法）..............................................283

第十一節(jié)石油產(chǎn)品密度的測(cè)定（密度計(jì)法）......................................284

第十二節(jié)石油產(chǎn)品銅片腐蝕試驗(yàn)................................................286

第十三節(jié)石油產(chǎn)品蒸氣壓測(cè)定（雷德法）........................................287

第十四節(jié)儲(chǔ)分燃料油冷濾點(diǎn)的測(cè)定..............................................289

第十五節(jié)芳煌和輕質(zhì)石油產(chǎn)品硫醇硫定性試驗(yàn)法..................................290

第十六節(jié)石油產(chǎn)品減壓循程測(cè)定................................................292

第十七節(jié)儲(chǔ)分燃料油氧化安定性測(cè)定（加速法）..................................293

第十八節(jié)石油產(chǎn)品粘度的測(cè)定...................................................294

第十九節(jié)石油產(chǎn)品和添加劑機(jī)械雜質(zhì)測(cè)定（重量法）..............................296

第二十節(jié)石油產(chǎn)品殘?zhí)繙y(cè)定（電爐法）..........................................298

第二十一節(jié)車(chē)用汽油和航空燃料實(shí)際膠質(zhì)測(cè)定法..................................299

第二十二節(jié)石油產(chǎn)品灰分測(cè)定...................................................301

第二十三節(jié)汽油氧化安定性測(cè)定（誘導(dǎo)期法）....................................302

第二十四節(jié)汽油辛烷值測(cè)定（研究法）..........................................303

第二十五節(jié)柴油十六烷值測(cè)定...................................................305

第二十六節(jié)液體石油產(chǎn)品煌類(lèi)測(cè)定（熒光指示劑吸附法）.........................306

第十章聚丙烯分析............................................................307

第一節(jié)聚丙烯等規(guī)指數(shù)測(cè)試....................................................307

第二節(jié)聚丙烯揮發(fā)份的測(cè)定方法................................................308

第三節(jié)聚丙烯氯含量的測(cè)定方法................................................310

第四節(jié)卡爾菲休滴定法........................................................311

第五節(jié)模塑料表觀(guān)密度試驗(yàn)方法................................................312

第六節(jié)氣體中微水測(cè)定........................................................313

第七節(jié)熱塑性塑料熔體流動(dòng)速率試驗(yàn)方法.......................................314

第八節(jié)塑料灰分通用測(cè)定......................................................316

第十一章環(huán)境監(jiān)測(cè)...........................................................318

第一節(jié)PH值...................................................................318

第二節(jié)紅外分光光度法.........................................................319

第三節(jié)化學(xué)需氧量測(cè)定.........................................................321

第四節(jié)硫化物測(cè)定.............................................................322

第五節(jié)揮發(fā)性酚類(lèi)的測(cè)定.......................................................323

第六節(jié)總磷的測(cè)定.............................................................324

第七節(jié)氨氮..............................................................325

第八節(jié)懸浮物的測(cè)定...........................................................326

第九節(jié)生化需氧量的測(cè)定.......................................................327

第十節(jié)余氯的測(cè)定.............................................................328

第H-一節(jié)二氧化硫.............................................................330

第十二節(jié)氮氧化物.............................................................332

第十三節(jié)一氧化碳的測(cè)定......................................................333

第十四節(jié)粉塵濃度的光散射式測(cè)定法............................................334

第十五節(jié)工業(yè)企業(yè)廠(chǎng)界噪聲測(cè)量方法............................................336

第十六節(jié)PM10的測(cè)定...........................................................337

第十七節(jié)煙氣/煙塵的測(cè)定......................................................338

第三部分常用分析儀器的使用與維護(hù)

第十二章分析儀器的使用與維護(hù).................................................341

第一節(jié)氣相色譜儀的使用與維護(hù)...............................................341

第二節(jié)分光光度計(jì)的使用與維護(hù)................................................357

第三節(jié)天平的使用與維護(hù)......................................................381

第四節(jié)酸度計(jì)的使用與維護(hù)....................................................384

第五節(jié)電導(dǎo)儀的使用與維護(hù)....................................................390

第六節(jié)鈉離子濃度計(jì)的使用與維護(hù)..............................................394

第七節(jié)硅酸根濃度分析的使用與維護(hù)...........................................400

第八節(jié)火焰光度計(jì)的使用與維護(hù)................................................403

第九節(jié)CFR爆震機(jī)操作規(guī)程...................................................407

第十節(jié)WK-2型微庫(kù)侖儀操作規(guī)程--輕質(zhì)石油產(chǎn)品中總硫含量測(cè)定操作步驟......411

第十一節(jié)USI-1B微量水分儀操作規(guī)程...........................................413

第十二節(jié)BSY-19型熔體流動(dòng)測(cè)定儀操作規(guī)程.....................................413

第十三節(jié)DL31卡爾費(fèi)休滴定儀操作規(guī)程..........................................414

第十四節(jié)揚(yáng)析粒度儀操作規(guī)程一一催化劑粒度分布的測(cè)定法........................416

第十五節(jié)原子吸收光度儀操作規(guī)程...............................................417

第十六節(jié)液化石油氣銅片腐蝕儀操作規(guī)程........................................418

第十七節(jié)閉口閃點(diǎn)儀操作規(guī)程...................................................418

第十八節(jié)BSF（F）型石油產(chǎn)品蒸儲(chǔ)儀操作規(guī)程......................................419

第十九節(jié)（S）-3b冷濾點(diǎn)儀器操作規(guī)程............................................420

第二十節(jié)實(shí)際膠質(zhì)測(cè)定儀操作規(guī)程一車(chē)用汽油和航空燃料實(shí)際膠質(zhì)測(cè)定（嗡寸蒸發(fā)法）“422

第二十一節(jié)氧化安定性測(cè)定儀操作規(guī)程-一儲(chǔ)分燃料油氧化安定性測(cè)定法（加速法）…422

第二十二節(jié)ZD-2型電位滴定計(jì)操作規(guī)程..........................................422

第二十三節(jié)石油產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)粘度儀操作規(guī)程........................................424

第二十四節(jié)RPA-C10碳含量測(cè)定儀操作規(guī)程......................................425

第二十五節(jié)RPA200S熒光定硫儀操作規(guī)程.........................................426

第二十六節(jié)EA400型汽油誘導(dǎo)期測(cè)定步驟.........................................427

第二十七節(jié)GZS-2型高沸點(diǎn)范圍石油產(chǎn)品高真空蒸鐲測(cè)定儀.........................429

第二十八節(jié)REN-1000A型化學(xué)發(fā)光定氮儀操作規(guī)程................................431

第二十九節(jié)RPA—100C鹽含量測(cè)定儀操作規(guī)程.....................................433

第三十節(jié)SYP1013石油產(chǎn)品色度測(cè)定器操作規(guī)程.................................435

第三十一節(jié)LXJ-II型離心沉淀機(jī)操作規(guī)程........................................435

第三十二節(jié)半導(dǎo)體凝點(diǎn)測(cè)定器操作規(guī)程...........................................436

第三十三節(jié)自動(dòng)凝點(diǎn)測(cè)定儀操作規(guī)程.............................................436

第三十四節(jié)01L460紅外分光測(cè)油儀器操作規(guī)程.....................................438

第三十五節(jié)BZY-2型石油產(chǎn)品飽和蒸汽壓測(cè)定儀操作規(guī)程...........................439

第三十六節(jié)煙氣分析儀（MRU95/3CD型）操作規(guī)程.................................439

第三十七節(jié)DL-5c微電腦激光粉塵儀..............................................440

第三十八節(jié)液化氣銅片腐蝕儀操作規(guī)程...........................................441

第三十九節(jié)運(yùn)動(dòng)粘度測(cè)定儀操作規(guī)程.............................................441

第四十節(jié)開(kāi)口閃點(diǎn)試驗(yàn)儀操作規(guī)程.............................................442

第四十一節(jié)液化石油氣蒸氣壓測(cè)定儀操作規(guī)程.....................................442

第四十二節(jié)鼓風(fēng)電熱恒溫干燥箱系列操作規(guī)程.....................................443

第四十三節(jié)2XZ型直聯(lián)旋片真空泵操作規(guī)程.......................................443

第四十四節(jié)DL22自動(dòng)電位滴定儀（堿液）操作規(guī)程.................................443

第四十五節(jié)DL22自動(dòng)電位滴定儀（澳值、浪指數(shù)）操作.............................445

第四部分化驗(yàn)室安全知識(shí)

一、安全規(guī)定.....................................................................448

（-）化驗(yàn)室一般安全規(guī)定........................................................448

（二）油品化驗(yàn)安全注意事項(xiàng)......................................................448

（三）操作安全注意事項(xiàng)..........................................................451

（四）現(xiàn)場(chǎng)取樣安全注意事項(xiàng)......................................................453

（五）氣瓶使用的安全注意事項(xiàng)....................................................455

（六）化學(xué)試劑的使用與保管......................................................456

（七）防火與滅火................................................................461

（A）化驗(yàn)室注意安全的幾個(gè)方面..................................................463

二、《中油股份公司煉化專(zhuān)業(yè)工業(yè)用火安全管理規(guī)定》一摘要.........................463

三、氣體分析安全規(guī)程............................................................464

四、電器設(shè)備的安全注意事項(xiàng)......................................................469

第一部分化驗(yàn)基礎(chǔ)理論

第一部分化驗(yàn)分析基本知識(shí)與基礎(chǔ)理論

第一章化驗(yàn)分析的一般知識(shí)及基本操作

物質(zhì)的一般分析步驟，通常包括采樣、稱(chēng)樣、試樣分解、分析方法的選擇、干擾雜質(zhì)

的分離、分析測(cè)定和結(jié)果計(jì)算等兒個(gè)環(huán)節(jié)。本章只介紹試樣的采取和制備、試樣的分解、

重量分析基本操作和滴定分析基本操作。

試樣的采取方法，各有關(guān)部門(mén)都制訂有嚴(yán)格的操作規(guī)程，這里只介紹采樣的一些基本

原則。試樣的分解，是化驗(yàn)分析工作中很重要的一個(gè)步驟，這里介紹常用的溶解和熔融兩

種方法。另外。本章較為詳細(xì)地介紹重量分析的基本操作和滴定分析的基本操作。這是化

驗(yàn)員必須掌握的基本功，應(yīng)該正確、熟練地使用這些基本儀器，保證測(cè)定結(jié)果有較高的精

確度。

第一節(jié)試樣的采取和制備

一、采樣的重要性

在實(shí)際工作中，要化驗(yàn)的物料常常是大量的。其組成有的比較均勻。也有的很不均勻。

化驗(yàn)時(shí)所稱(chēng)取的分析試樣只是幾克，幾百毫克或更少，而分析結(jié)果必須能代表全部物料的

平均組成。因此，仔細(xì)而正確地采取具有代表性的''平均試樣”，就具有極其重要的意義。

一般地說(shuō)，采樣誤差常大于分析誤差，因此，掌握采樣和制樣的一些基本知識(shí)是很重

要的。如果采樣和制樣方法不正確，即使分析工作做得非常仔細(xì)和正確，也是毫無(wú)意義的,

有時(shí)甚至給生產(chǎn)和科研帶來(lái)很壞的后果。

二、采樣的方法

通常遇到的分析對(duì)象是各種各樣的，例如有金屬。礦石、土壤、化工產(chǎn)品、石油、工

業(yè)用水、天然氣等等。歸結(jié)起來(lái)，試樣有固體、液體和氣體三種形態(tài)。按其各組分在試樣

中的分布情況看，不外乎有分布得比較均勻和分布得不均勻的兩種。顯然，對(duì)于不同的分

析對(duì)象。分析前試樣的采取及制備也是不相同的，因此其采樣及制備樣品的具體步驟應(yīng)根

據(jù)分析試樣的性質(zhì)、均勻程度、數(shù)量等等來(lái)決定。這些步驟和細(xì)節(jié)在有關(guān)產(chǎn)品的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

和部頒標(biāo)準(zhǔn)中都有詳細(xì)規(guī)定。各種工業(yè)分析專(zhuān)著上也都有試樣的采取和制備的章節(jié)，這里

只討論試樣的采取和制備的一些基本原則。

（一）組成比較均勻的試樣的采取和制備

一般地說(shuō)，金屬試樣、水樣以及某些較為均勻的化工產(chǎn)品等，組成比較均勻，任意采取

一部分或稍加混合后取一部分，即成為具有代表性的分析試樣。

1、金屬試樣

-2-

第一部分化驗(yàn)基礎(chǔ)理論

金屬經(jīng)高溫熔煉，組成比較均勻。例如鋼片，只要任意剪取一部分即可。但對(duì)鋼錠和

鑄鐵來(lái)說(shuō)，由于表面和內(nèi)部的凝固時(shí)間不同。鐵和雜質(zhì)的凝固溫度也不一樣，因此表面和

內(nèi)部所含的雜質(zhì)也有所不同，使組成不很均勻。為了克服這種不均勻性，在鉆取試樣時(shí)，

先用砂輪將表面層磨去，然后采用多鉆幾個(gè)點(diǎn)及鉆到一定的深度的方法。將所取得的鉆屑

放于沖擊缽中搗碎混勻，作為分析試樣。

2、水樣

由于各種水的性質(zhì)不同。水樣的采集方法也不同。潔凈的與稍受污染的天然水，水質(zhì)變

化不大，因此在規(guī)定的地點(diǎn)和深度，按季節(jié)采取一、二次，即具有代表性；生活污水與人們

的作息時(shí)間、季節(jié)性的食物種類(lèi)都有關(guān)系，一天中不同時(shí)間的水質(zhì)不完全一樣，每個(gè)月的水

質(zhì)情況也不相同；工業(yè)廢水的變化更大。同一種工業(yè)廢水，由于生產(chǎn)工藝過(guò)程不同，廢水水

質(zhì)差別很大。同時(shí)工業(yè)廢水的水質(zhì)還會(huì)因原材料不均一、工藝的間歇性，隨時(shí)跟著變化。所

以在采集上述各種水樣時(shí)，必須根據(jù)分析目的不同采取不同的采集方式。如平均混合水樣，

平均比例混合水樣，用自動(dòng)取樣器采集一晝夜的連續(xù)比例混合水樣等。但對(duì)于受污染十分嚴(yán)

重的水體。其采樣要求，應(yīng)根據(jù)污染來(lái)源，分析目的而定，不能按天然水采樣。

供一般確定物理性質(zhì)與化學(xué)成分分析用的水樣有2L即可。水樣瓶可以是容量為2L的、

無(wú)色磨口塞的硬質(zhì)玻璃細(xì)口瓶或聚乙烯塑料瓶。當(dāng)水樣中含多量油類(lèi)或其它有機(jī)物時(shí)，以玻

璃瓶為宜；當(dāng)測(cè)定微量金屬離子時(shí)，采用塑料瓶較好，塑料瓶的吸附性較小。測(cè)定Si02,必

須用塑料瓶取樣。測(cè)定特殊項(xiàng)目的水樣，可另用取樣瓶取樣，必要時(shí)需加藥品保存。

采樣瓶要洗得很干凈，采樣前應(yīng)用水樣沖洗樣瓶至少3次，然后采樣。采樣時(shí)，水要緩

緩流人樣瓶，不要完全裝滿(mǎn)，水面與瓶塞間要留有空隙（但不超過(guò)1cm）,以防水溫改變時(shí)瓶

塞被擠掉。

采集水管或有泵水井中的水樣時(shí)，只須將水龍頭或泵打開(kāi)，放水?dāng)?shù)分鐘，使積留在水管

中的雜質(zhì)沖洗掉，然后取樣即可。

采集池、江、河水的水樣時(shí)，將一個(gè)干凈的空瓶蓋上塞子，塞子上系上一根繩子，瓶底

系一鐵舵或石頭，沉入水面下一定深處（通常為20?50cm）,然后拉繩拔塞，讓水樣灌入瓶

中取出即可。一般要在不同深度取幾個(gè)水樣混合后作為分析試樣，如水面較寬，應(yīng)該在不同

的斷面分別采取幾個(gè)水樣。

采集工業(yè)廢水樣品時(shí)要根據(jù)廢水的性質(zhì)。排放情況及分析項(xiàng)目的要求，采用下列4種采

集方式。

①間隔式平均采樣對(duì)于連續(xù)排出水質(zhì)穩(wěn)定的生產(chǎn)設(shè)備，可以間隔一定時(shí)間采取等體積

的水樣，混勻后裝人瓶?jī)?nèi)。

-3-

第一部分化驗(yàn)基礎(chǔ)理論

②平均取樣或平均比例取樣對(duì)幾個(gè)性質(zhì)相同的生產(chǎn)設(shè)備排出的廢水，分別采集同體積

的水樣，混勻后裝瓶；對(duì)性質(zhì)不同的生產(chǎn)設(shè)備排出的廢水，則應(yīng)先測(cè)定流量，然后根據(jù)不同

的流量按比例采集水樣，混勻后裝瓶。最簡(jiǎn)單的辦法是在總廢水池中采集混合均勻的廢水。

③瞬間采樣對(duì)通過(guò)廢水池停留相當(dāng)時(shí)間后繼續(xù)排出的工業(yè)廢水，可以一次采取。

④單獨(dú)采樣某些工業(yè)廢水，如油類(lèi)和懸浮性固體分布很不均勻，很難采到具有代表性

的平均水樣，而且在放置過(guò)程中水中一些雜質(zhì)容易浮于水面域沉淀，若從全分析水樣中取出

一部分用來(lái)分析某項(xiàng)目，則會(huì)影響到結(jié)果的正確性。在這種情況下，則可單獨(dú)采樣，進(jìn)行全

量分析。

水樣采集后應(yīng)及時(shí)化驗(yàn)，保存時(shí)間愈短，分析結(jié)果則愈可靠。有些化學(xué)成分和物理性狀

要在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，因?yàn)樵谒屯鶎?shí)驗(yàn)室的過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生變化。水樣保存的期限取決于水樣性質(zhì)、

測(cè)定項(xiàng)目的要求和保存條件。對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)無(wú)條件測(cè)定的項(xiàng)目，可采用“固定”的方法，使原來(lái)

易變化的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的狀態(tài)。例如：

氧化物加大NaOH,使pH值調(diào)至11.0以上，并保存在冰箱中，盡快分析。

重金屬加HC1或HNO,酸化，使pH值在3.5左右，以減少沉淀或吸附。

氮化合物每1L水加0.8mL濃也SO”以保持氮的平衡，在分析前用NaOH溶液中和。

硫化物在250?500mL采樣瓶中加入lmL25%乙酸鋅溶液，使成硫化物沉淀。

酚類(lèi)每升水中加0.5g氫氧化鈉及1g硫酸銅。

溶解氧按測(cè)定方法加入硫酸鎬和堿性碘化鉀。

pH值、余氯必須當(dāng)場(chǎng)測(cè)定。

3、化工產(chǎn)品

組成比較均勻的化工產(chǎn)品可以任意取一部分為分析試樣。若是貯存在大容器內(nèi)的物料，

可能因相對(duì)密度不同而影響其均勻程度?？稍谏?、中、下不同高度處各取部分試樣，然后混

勻。

如果物料是分裝在多個(gè)小容器（如瓶、袋、桶等）內(nèi)。則可從總體物料單元數(shù)（N）中按下

述方法隨機(jī)抽取數(shù)件（S）。

①總體物料單元數(shù)小于500的，推薦按表3T的規(guī)定確定采樣單元數(shù)。

表1-1采樣單元數(shù)的選取

總體物料的單元數(shù)選取的最少單元數(shù)總體物料的單元數(shù)選取的最少單元數(shù)

1?10全部單元182?21618

11?4911217?25419

-4-

第一部分化驗(yàn)基礎(chǔ)理論

50?6412255?29620

65?8113297?34321

82?10114344?39422

102?12515395?45023

126—15116451?51224

152?18117

②總體物料單元數(shù)大于500的，推薦按總體物料單元數(shù)立方根的3倍數(shù)確定采樣單元數(shù)。

s=3xj獷，如遇小數(shù)時(shí)，則進(jìn)為整數(shù)。

③采樣器有舌形鐵鏟。取樣鉆、雙套取樣管等。

例如:有一批化肥?？偣灿?00袋，剛采樣單元數(shù)應(yīng)為多少？

［解s=3x慶而=25.3,則應(yīng)取26袋。

樣品量：在一般情況下，樣品量應(yīng)至少滿(mǎn)足3次全項(xiàng)重復(fù)檢測(cè)的需要、滿(mǎn)足保留樣品的

需要和制樣預(yù)處理的需要。

4、氣體試樣

氣體的組成雖然比較均勻，但不同存在形式的氣體，如靜態(tài)的氣體與動(dòng)態(tài)的氣體，其取

樣方法和裝置都有所不同。

采取靜態(tài)氣體試樣時(shí)，于氣體的容器上裝一個(gè)取樣管，用橡皮管與吸氣瓶或吸氣管等盛

氣體的容器連接，也可將氣體試樣取于球膽內(nèi)，但球膽取樣后不宜放置過(guò)夜，應(yīng)立即分析。

如果只取少量樣品，也可用注射器抽取。大氣中采取氣樣，常用雙連球取樣。

采取動(dòng)態(tài)氣體試樣，即從管道中流動(dòng)的氣體中取樣時(shí)，應(yīng)注意氣體在管道中流速的不均

勻性。位于管道中心的氣體流速比管壁處要大。為了取得平均氣樣，取樣管應(yīng)插人管道1/3

直徑深度，取樣

管口切成斜面，面對(duì)氣流方向。

如果氣體溫度過(guò)高，取樣管外應(yīng)裝上夾套，通人冷水冷卻。如果氣體中有較多塵粒，可

在取樣管中放「支裝有玻璃棉的過(guò)濾筒。

對(duì)常壓氣體，一般打開(kāi)取樣管旋塞即可取樣。如果氣體壓力過(guò)高，應(yīng)在取樣管與容器間

接一個(gè)緩沖器。如果是負(fù)壓氣體，可連接抽氣泵，通過(guò)抽氣泵取樣。

測(cè)定氣體中微量組分時(shí)，一般需采取較大量試樣，這時(shí)采樣裝置要由取樣管、吸收瓶〃

流量計(jì)和抽氣泵組成。在不斷抽氣的同時(shí)，欲測(cè)組分被吸收或吸附在吸收瓶?jī)?nèi)的吸收劑中，

流量計(jì)可記錄所采試樣的體積。

-5-

第一部分化驗(yàn)基礎(chǔ)理論

（-）組成很不均勻的試樣的采取和制備

對(duì)一些顆粒大小不均勻，成分混雜不齊，組成極不均勻的試樣，如礦石、煤炭、土壤等。

選取具有代表性的均勻試樣是一項(xiàng)較為復(fù)雜的操作。為了使采取的試樣具有代表性，必須按

一定的程序，自物料的各個(gè)不同部位，取出一定數(shù)量大小不同的顆粒。取出的份數(shù)越多，試

樣的組成與被分析物料的平均組成越接近。但考慮以后在試樣處理上所花費(fèi)的人力、物力等,

應(yīng)該以選用能達(dá)到預(yù)期準(zhǔn)確度的最節(jié)約的采樣量為原則。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，平均試樣選取量與試樣的均勻度、粒度、易破碎度有關(guān)?？捎孟率剑ǚQ(chēng)為采

樣公式）表示之：

Q=Kda

式中，Q為采取平均試樣的最小質(zhì)量，單位為kg；d為試樣中最大顆粒的直徑，單位為

mm；K和a為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，由物料的均勻程度和易，破碎程度等決定，可由實(shí)驗(yàn)求得。K值在

0.05?1之間，a值通常為1.8?2.5。地質(zhì)部門(mén)將a值規(guī)定為2,則上式為

Q=Kd2

制備試樣一般可分為破碎，過(guò)篩，混勻，縮分4個(gè)步驟。

1、破碎

用機(jī)械或人工方法把樣品逐步破碎，大致可分為粗碎、中碎和細(xì)碎等階段。

粗碎：用顆式破碎機(jī)把大顆粒試樣壓碎至通過(guò)4?6網(wǎng)目篩。

中碎：用盤(pán)式粉碎機(jī)把粗碎后的試樣磨碎至通過(guò)20網(wǎng)目篩。

細(xì)碎：用盤(pán)式粉碎機(jī)，進(jìn)一步磨碎，必要時(shí)再用研缽研磨，直至通過(guò)所要求的篩孔為止。

2、縮分

在樣品每次破碎后，用機(jī)械（分樣器）或人工取出表性的試樣，繼續(xù)加以破碎。這樣，

樣品量就逐漸縮小，這個(gè)過(guò)程稱(chēng)為“縮分”。

常用的手工縮分方法是“四分法即：先將已破碎的樣品充分混勻，堆成圓錐形，將

它壓成圓餅狀，通過(guò)中心按十字形切為4等份，棄去任意對(duì)角的2份。由于樣品中不同粒度、

不同相對(duì)密度的顆粒大體上分布均勻。留下樣品的量是原樣的一半，仍能代表原樣的成分。

將制備好的試樣儲(chǔ)存于具有磨口玻璃塞的廠(chǎng)口瓶中，瓶外貼好標(biāo)簽，注明試樣名稱(chēng)、來(lái)

源、采樣日期等。

第二節(jié)試樣的分解

在一般分析工作中，除干法（如發(fā)射光譜）分析外，通常先要梧試樣分解制成溶液，再

進(jìn)行測(cè)定。因此試樣的分解是分析工作

的重要步驟之一。我們必須了解各種試樣的分解方法。這對(duì)制定快速而準(zhǔn)確的分析方法

-6-

第一部分化驗(yàn)基礎(chǔ)理論

具有重要意義。

一、分解試樣的一般要求

分析工作對(duì)試樣的分解一般要求三點(diǎn)：

①試樣應(yīng)分解完全。要得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果，試樣必須分解完全，處理后的溶液不應(yīng)殘

留原試樣的細(xì)屑或粉末。

②試樣分解過(guò)程中待測(cè)成分不應(yīng)有揮發(fā)損失。

③分解過(guò)程中不應(yīng)引入被測(cè)組分和干擾物質(zhì)。在超純物質(zhì)分析時(shí)，應(yīng)當(dāng)用超純?cè)噭┨幚?/p>

試樣，若用一般分析試劑，則可能引人含有數(shù)十倍甚至數(shù)百倍的被測(cè)組分。

二、分解試樣的方法

試樣的品種繁多，所以各種試樣的分解要采用不同的方法。常用的分解方法大致可分為

溶解和熔融兩種：溶解就是將試樣溶解于水、酸、堿或其它溶劑中；熔融就是將試樣與固體

熔劑混合，在高溫下加熱，使欲測(cè)組分轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苡谒蛩岬幕衔铩Ａ硗?。測(cè)定有機(jī)物中

的無(wú)機(jī)元素時(shí)，首先要除去有機(jī)物。

（一）溶解

溶解比較簡(jiǎn)單、快速，所以分解試樣盡可能采用溶解的方法，如果試樣不能溶解或溶解

不完全時(shí)。才采用熔融法。

溶解根據(jù)使用溶劑不同可分為酸溶法和堿溶法。水作溶劑，只能溶解一般可溶性鹽類(lèi)，

如硝酸鹽。乙酸鹽、較鹽，絕大部分堿金屬化合物、大部分的氯化物和硫酸鹽。

1、酸溶法

酸溶法是利用酸的酸性〃氧化還原性和配合性使試樣中被測(cè)組

分較大溶液。鋼鐵。合金、有色金屬、純金屬、碳酸鹽類(lèi)礦物、部分硫化物、氧化物和磷酸

鹽類(lèi)礦物，可采用此法。

常用作溶劑的酸有鹽酸、硝酸、硫酸、磷酸、高氯酸、氫氟酸，以及它們的混合酸等。

⑴鹽酸[HCL相對(duì)密度L19,含量38%,c（Hci）=12mol/L]

純鹽酸是無(wú)色液體，它是分解試樣的重要強(qiáng)酸之一。在金屬的電位次序中，氫以前的金

屬或其合金都能溶于鹽酸，產(chǎn)生氫氣和氯化物。其反應(yīng)式為：

M十nHCl=MCln十H2t

（M代表金屬,n為金屬離子價(jià)數(shù)）

多數(shù)金屬氯化物易溶于水，只有銀、一價(jià)汞和鉛的氯化物難溶于水.

鹽酸還能分解許多金屬的氧化物、氫氧化物和碳酸鹽類(lèi)礦物。如：

CuO十2HCl=CuCL十HQ

-7-

第一部分化驗(yàn)基礎(chǔ)理論

Al(0H)3十3HC1=A1C13十3HzO

BaC()3十2HCl=BaCk十比0十COt

鹽酸又能分解一部分硫化物(主要是硫化校組離子的硫化物和硫化鎘)。生成H2s和氯

化物。如：

CdS十2HCl=CdCL十H?St

FeS十2HCl=FeCk十H2st

鹽酸中的C廣離子與某些金屬離子(如Fe?一等)形成氯配合離子，能幫助溶解。

鹽酸對(duì)Mn(X、Pb：。等有還原性，也能幫助溶解。

單獨(dú)使用HC1,不適宜于鋼鐵試樣的分解，因?yàn)闀?huì)留下一些褐色的碳化物。

當(dāng)用HNOs溶解硫化礦物時(shí)，會(huì)析出大量單質(zhì)硫，常包藏礦樣，妨礙繼續(xù)溶解，如先加入

HC1,使大部分硫形成H2S揮發(fā)，再加入HNO"吏試樣分解完全，可以避免上述現(xiàn)象。HC1十

HC1十Bn是分解硫化礦物和某些合金的良好溶劑。

(2)硝酸［HNO3相對(duì)密度.42。含量70%,co=16moi/口；純硝酸是無(wú)色的液體，加熱

或受光的作用即可促使它分解，分解的產(chǎn)物是NOz,致使硝酸呈現(xiàn)黃棕色。其分解反應(yīng)式為:

4HN03=4N02+02t十2H,0

濃硝酸是最強(qiáng)的酸和最強(qiáng)的氧化劑之一，隨著硝酸的稀釋?zhuān)溲趸阅芤嚯S之而降低。

所以，硝酸作為溶劑，兼有酸的作用和氧化作用，溶解能力強(qiáng)而且快。除柏、金和某些稀有

金屬外，濃硝酸能分解幾乎所有的金屬試樣，硝酸與金屬作用不產(chǎn)生H2,這是由于所生的氫

在反應(yīng)過(guò)程中被過(guò)量硝酸氧化之故。絕大部分金屬與硝酸作用生成硝酸鹽，幾乎所有的硝酸

鹽部易溶于水。

硝酸被還原的程度，是根據(jù)硝酸的濃度和金屬活潑的程度決定的，濃硝酸一般被還原為

N02,稀硝酸通常被還原為NO。若硝酸很稀，而金屬相當(dāng)活潑時(shí)。則生成NH3,而NH3與過(guò)量

HNO：,作用生成NUN。,。例如：

Cu十4HNO：i(濃)=Cu(NO：)2十2N0"十2H20

3Pb十8HN03(稀)=3Pb(NC)3)2十2N0t十4H20

4Mg十IOHNO3(極稀)=4Mg(N03)2十NHN)3十3HQ

值得注意的是有些金屬如鐵、鋁、格等雖然能溶于稀硝酸，但卻不易和濃硝酸作用。這

是因?yàn)闈庀跛釋⑺鼈儽砻嫜趸梢粚又旅艿难趸锉∧?，阻止了進(jìn)一步的反應(yīng)。

錦、錫與濃硝酸作用產(chǎn)生白色HSIA、HzSnCL沉淀。

硝酸也能溶解許多金屬氧化物，生成硝酸鹽和水。如：

CuO十2HN03=CU(N03)2十H20

-8-

第一部分化驗(yàn)基礎(chǔ)理論

硝酸還能氧化許多非金屬使之成為酸，如硫被氧化成硫酸，磷被氧化成磷酸，碳被氧化

成碳酸等。

用硝酸分解試樣后，溶液中產(chǎn)生亞硝酸和氮的其它氧化物。常能破壞有機(jī)顯色劑和指示

劑。需要把溶液煮沸將其除掉。

(3)硫酸［H2S0?相對(duì)密度1.84,含量98%,c(H2So.t)=18mol/L］純硫酸是無(wú)色油狀

液體，它與水混合時(shí)，放出大量熱。Imol硫酸放熱4537.2J(19kcal)。故在配制稀硫酸時(shí)必

須將濃硫酸徐徐加大水中，并隨加攪拌以散熱。切不可相反進(jìn)行。否則由于放出大量熱，水

即迅速蒸發(fā)致使溶液飛濺。

濃硫酸具有強(qiáng)烈的吸水性，可吸收有機(jī)物中的水使碳析出，是一種強(qiáng)的脫水劑。在高溫

時(shí)，又是一種相當(dāng)強(qiáng)的氧化劑(稀H2s無(wú)氧化能力)，與碳作用，碳被氧化為二氧化碳。

C十2H2s0產(chǎn)CO"十2so2t十2Hs0

硫酸沸點(diǎn)(338℃)比較高，溶樣時(shí)加熱蒸發(fā)到冒出SQ；白煙，可除去試液中揮發(fā)性的HCLHNO：,、

HF及水等。這個(gè)性質(zhì)在化學(xué)分析申被廣為應(yīng)用，以消除去上述這些酸的陰離子對(duì)測(cè)定可能造

成的干擾，但冒白煙的時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，否則生成難溶于水的焦硫酸鹽。

除鈣、鋸、領(lǐng)、鉛、一價(jià)汞的硫酸鹽難溶于水外，其它金屬的硫酸鹽一般都易溶于水。

硫酸可溶解鐵、鉆、銀、鋅等金屬及其合金。硫酸常用來(lái)分解獨(dú)居石、螢石和錦、鈾、鈦等

礦物。硫酸也常用于破壞試樣中的有機(jī)物。

(4)磷酸［H3Po“相對(duì)密度1.69,含量85除co13PM)=15mol/L］純磷酸是無(wú)色糖

漿狀液體，是中強(qiáng)酸，也是一種較強(qiáng)的配合劑，能與許多金屬離子生成可溶性配合物。磷酸

在高溫時(shí)分解試樣的能力很強(qiáng)。絕大多數(shù)過(guò)去認(rèn)為不溶于酸的礦,如銘鐵礦、鈦鐵礦、銀鐵礦、

金紅石都能被磷酸分解。鋁、鋁。鐵等在酸性溶液中都能與磷酸形成無(wú)色配合物，因此，常

用磷酸作某些合金鋼的溶劑。

磷酸溶樣的缺點(diǎn)是：如加熱溫度過(guò)高，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，將析出難溶性的焦磷酸鹽沉淀；并對(duì)

玻璃器皿腐蝕嚴(yán)重；以及溶樣后如冷卻過(guò)久，再用水稀釋?zhuān)瑫?huì)析出凝膠。為了克服上述缺點(diǎn)，

應(yīng)將試樣研磨細(xì)一些，溫度低些，時(shí)間短些，并不斷搖動(dòng)，冒白煙就應(yīng)停止加熱，溶液末完

全冷卻時(shí)即用水稀釋。

(5)高氯酸［HClOo相對(duì)密度1.67,含量70%,C(?M)=12moi/L］又名過(guò)氯酸。純高氯

酸是無(wú)色液體，在熱濃的情況下它是一種強(qiáng)氧化劑和脫水劑。用HC10,分解試樣時(shí)，能把銘氧

化為CrO,鋼氧化為V0"硫氧化為SO高氯酸的沸點(diǎn)為203C,用它蒸發(fā)趕走低沸點(diǎn)酸

后，殘?jiān)铀苋菀兹芙?，而用H2sol蒸發(fā)后的殘?jiān)鼊t常常不易溶解。除(、NPT等少數(shù)離子外,

其它金屬的高氯酸鹽都是可溶性的。高氯酸常被用來(lái)溶解銘礦石、不銹鋼。鴇鐵及氟礦石等。

-9-

第一部分化驗(yàn)基礎(chǔ)理論

熱、濃HC10」遇有機(jī)物常會(huì)發(fā)生爆炸，當(dāng)試樣含有機(jī)物時(shí)，應(yīng)先用濃硝酸蒸發(fā)破壞有機(jī)物,

然后加大HClOu蒸發(fā)HC10」的濃煙容易在通風(fēng)道中凝聚，故經(jīng)常使用HClOi的通風(fēng)櫥和煙道，

應(yīng)定期用水沖洗，以免在熱蒸汽通過(guò)時(shí)，凝聚的HC1O」與塵埃、有機(jī)物作用，引起燃燒或爆炸。

70%的HClOi沸騰時(shí)(不遇有機(jī)物)沒(méi)有任何爆炸危險(xiǎn)。熱、濃的HC1O,造成的燙傷疼痛且

不易愈合，使用時(shí)要極其注意。

(6)氫氟酸［HF,相對(duì)密度1.13,含量40%,c(HF)=22mol/L］純氫氟酸是無(wú)色液體,是

一種弱酸，它對(duì)一些高價(jià)元素有很強(qiáng)的配合作用，能腐蝕玻璃、陶瓷器皿。氫氟酸和大多數(shù)

金屬均能產(chǎn)生反應(yīng)，反應(yīng)后，金屬表面生成一層難溶的金屬氟化物，結(jié)果就阻止進(jìn)一步反應(yīng)。

因此，它常與HNO3、H2soi或HC1O,混合作為溶劑，用來(lái)分解硅鐵、硅酸鹽以及含鋁、銀的合

金鋼等。

用氫氟酸分解試樣應(yīng)在伯器皿或聚四氟乙烯塑料器皿中進(jìn)行。氫氟酸對(duì)人體有毒性和腐

蝕性，皮膚被HF灼傷潰爛，不易愈合。使用氫氟酸時(shí)應(yīng)戴上橡皮手套，注意安全。

(7)混合溶劑在實(shí)際工作中常應(yīng)用混合溶劑，混合溶劑具有更強(qiáng)的溶解能力。最常用的

混合溶劑是王水(3份HC1十1份HNO.3)O由于HC1的配合能力和HNO3的氧化能力，它可以溶

解單獨(dú)用HC1或HNQ,所不能溶解的貴金屬如柏、金等以及