肇庆学院：《分析化学》课程授课教案（各章讲义，共十一章，现代分析测试专业）.pdf_大学文库

《分析化学》一、课程特点构建了以问题为导向的探究性教学模式，课程将“教师导师、学生主体”的教学思想始终贯穿于教学改革的实践中，注重学生思考能力的培养。二、课程目标课程的目标是使学生建立起准确的“量” 的概念并掌握与此相关的基本理论、原理及实验技术，拓展学生的科学知识视野，培养学生分析、解决问题的能力和实践动手能力，鼓励探索和创新，全面提高学生的科学素养和应用创新能力。三、教学内容化学分析法，其中化学分析法是以四大滴定分析法为重点内容，辅之重量分析法和吸光光度法，并简要介绍分析化学中的分离方法和实验数据的处理。章序内容学时数第 1 章绪论 2 第 2 章定量分析的基本步骤 2 第 3 章定量分析的误差及数据处理 4 第 4 章滴定分析法引论 4 第 5 章酸碱滴定法 12 第 6 章配位滴定法 8 第 7 章氧化还原滴定法 6 第 8 章沉淀滴定法 2 第 9 章重量分析法 4 第 10 章吸光光度法 6 第 11 章分析化学中常用的分离和富集方法简介 4 合计 54 四、基本要求通过分析化学教学应基本达到： 1. 了解和掌握有关分析方法的基本理论知识，如误差与数据处理、酸碱平衡、氧化还原平衡、配位平衡、沉淀平衡、滴定终点误差等理论； 2. 掌握重量分析法、吸光光度法基础知识； 3. 正确理解分析化学的基本概念； 4. 熟练地掌握各滴定分析方法的计算（物质的含量）； 5. 规范地使用有关量和单位的表示方法，并具有对一般分析化学问题进行理论分析和解决的能力。五、课外作业为了使学生更好地理解和掌握每一章知识点，除了布置一定的作业外，每章都有相应数量的课后练习题提供给学生练习。六、教材华东理工大学和四川大学合编的“十五”国家级规划教材《分析化学》（第六版）

3.1国民经济建设在工农业生产、科学技术、国防建设等方面起着重要作用.例如, ①工业方面,从工业原料选择,工艺流程的控制直至成品质量检测 ②农业方面,从土壤成分,化肥,农药到作物生长过程的研究;环境的检测,水,土壤成分调查,农药,化肥,残留物,作物的营养诊断等; ③国防方面,从武器装备的生产和研制,到刑事犯罪活动的侦破 ④资源等开发方面,从资源勘探、矿山开发到三废处理和综合利用,其它许多部门如,公安,考古,航天,医药,商品检验,食品,材料,能源,环保等都离不开分析化学.无一不依赖分析化学的配合. 3.2科学研究分析化学是进行科学研究的基础.它在化学学科本身的发展过程中曾经起过而且继续起着重要的作用些化学基本定律,原子论、分子论的创立,相对原子质量的测定,以及元素周期律的建立等等,都与分析化学的卓越贡献分不开在与化学有关的各科学领域中,如矿物学、地质学、海洋学、生物学、医药学、农业科学、天文学、考古学、环境科学、材料科学及生命科学等,分析化学都起着重要的作用几乎任何科学研究,只要涉及化学现象,都需要分析化学提供各种信息,以解决科学研究中的问题.因此,分析化学被称为科学技术的“眼睛 3.3专业学习分析化学是高等学校化学专业基础课程之通过学习此课程,学生可以掌握分析化学的基本原理和测定方法,准确树立量的概念,正确进行有关的计算,培养严肃认真、实事求是的科学态度,以及严谨细致地进行科学实验的技能、技巧和创新能力分析化学是一门以实验为基础的学科,在学习过程必须注意理论与实践相结合,加强基本操作和技能的训练,提高分析问题和解决问题的能力,为将来的工作打下良好的基础二、分析方法分类根据分析任务、分析对象、测定原理、操作方法和具体要求的不同,分析方法可分为许多种类 1.按目的和任务分:结构分析组成分析(定性分析、定量分析) 2.按研究对象分:无机分析、有机分析 3.按测定原理分化学分析法:滴定分析法(酸碱、络合、沉淀、氧化还原)重量分析法仪器分析法分析法、电化学分析法、色谱分析法 4.按试样用量分析方法式样用量/g试液体积/mL 常量分析半微量分析 0.01~0 1~10 微量分析 0.001~0.01 0.01~1 超微量分析 <0.01 按成分含量分分析方法组分含量% 常量组分微量组分 0.01~1 痕量组分超痕量组分0.000 还有例行分析仲裁分析环境分析食品分析药物分析材料分析矿物分析等

4 3. 1 国民经济建设在工农业生产、科学技术、国防建设等方面起着重要作用.例如, ①工业方面,从工业原料选择,工艺流程的控制直至成品质量检测; ②农业方面,从土壤成分,化肥,农药到作物生长过程的研究;环境的检测,水,土壤成分调查,农药,化肥,残留物,作物的营养诊断等; ③ 国防方面,从武器装备的生产和研制,到刑事犯罪活动的侦破; ④ 资源等开发方面,从资源勘探、矿山开发到三废处理和综合利用,其它许多部门如,公安,考古,航天,医药,商品检验,食品,材料,能源,环保等都离不开分析化学.无一不依赖分析化学的配合. 3.2 科学研究分析化学是进行科学研究的基础.它在化学学科本身的发展过程中曾经起过而且继续起着重要的作用. 一些化学基本定律,原子论、分子论的创立,相对原子质量的测定,以及元素周期律的建立等等,都与分析化学的卓越贡献分不开. 在与化学有关的各科学领域中,如矿物学、地质学、海洋学、生物学、医药学、农业科学、天文学、考古学、环境科学、材料科学及生命科学等,分析化学都起着重要的作用. 几乎任何科学研究,只要涉及化学现象,都需要分析化学提供各种信息,以解决科学研究中的问题.因此,分析化学被称为科学技术的“眼睛”. 3.3 专业学习分析化学是高等学校化学专业基础课程之一. 通过学习此课程,学生可以掌握分析化学的基本原理和测定方法,准确树立量的概念,正确进行有关的计算,培养严肃认真、实事求是的科学态度,以及严谨细致地进行科学实验的技能、技巧和创新能力. 分析化学是一门以实验为基础的学科,在学习过程必须注意理论与实践相结合,加强基本操作和技能的训练,提高分析问题和解决问题的能力,为将来的工作打下良好的基础. 二、分析方法分类根据分析任务、分析对象、测定原理、操作方法和具体要求的不同，分析方法可分为许多种类。 1．按目的和任务分：结构分析组成分析（定性分析、定量分析） 2．按研究对象分：无机分析、有机分析 3．按测定原理分：化学分析法：滴定分析法（酸碱、络合、沉淀、氧化还原）重量分析法仪器分析法：光学分析法、电化学分析法、色谱分析法 4．按试样用量分析方法试样用量/g 试液体积/mL 常量分析半微量分析微量分析超微量分析 > 0.1 0.01~0.1 0.001~0.01 10 1~10 0.01~1 1 0.01~1 < 0.01 <0.0001 还有例行分析仲裁分析环境分析食品分析药物分析材料分析矿物分析等

5 三、学科发展 1．三个阶段(三次巨变) 2．“九五”研究(图表或多媒体展示) 1)电化学分析：建立了蛋白质等生物分子的直接电化学分析法；发展了电化学免疫分析新技术；研制了具有分子识别功能的分子“开关”器件；纳米级超微电极；促进了化学防护电极，淀／激界面电化学、光谱电化学的研究 2)生物传感器：压电微生物传感器；生物免疫压电传感器；光纤化学传感器；光纤生物传感器；新型葡萄糖氧化酶传感器；介体修饰传感器； 3)光谱分析：同步和导数荧光光谱分析；光化学荧光分析和荧光探针；共振瑞利光散射光谱分析；蛋白质和硫酸荧光探讨；模拟酶荧光分析；还有，流动注射、化学计量学，毛细管电泳等进入国际先进行列，在国际上占有一席之地。 3．“十五”计划(图表或多媒体展示) 1)瞬态自由基研究 2)单分子和单原子的检测 3)生物和化学传感技术 4)复杂体系的分离、分析(分子识别) 5)生物信息的检测技术 6)生物体系中非线性、非平衡过程的时空振荡分析 7)环境界面的结构、形态分析 8)基于分子印记的大规模基因芯片 9)蛋白质学的多维分离和生物质谱 4．近五年《分析化学》论文 1999.1~2003.1 共 1991 篇其中光分析法 558 篇 28% 电化学分析法 432 篇 22% 色谱分析法 314 篇 16％其它方法(综述) 687 篇第 2 章定量分析的基本步骤（2 学时）教学目的和要求： 1．了解试样的采取、制备与分解方法； 2．了解选择分析方法的一般原则； 3．了解如何保证和评价分析结果的准确度。讲授内容提要： 1．试样的采取和制备 2．试样的分解 3. 测定方法的选择 4．分析结果准确度的保证和评价重点与难点：重点：试样的制备、分解和测定方法的选择难点：测定方法的选择解决方法： 1. 课前预习； 2. 通过分析化学精品课程网上的多媒体课件； 3. 强调积极性和主动性学习

教学方法:自学为主,讲授为辅作业安排:pl3:2-1,22,2-6 问题思考 1.采集试样的原则是什么? 2.取样的原则是什么?对组成比较均匀的物料,如何取样?对组成不均匀的物料,如何取样? 3.如何确定取样量? 4.如何处理湿存水? 5.试样分解的方法分为哪几种?湿法分解中选择溶剂的原则是什么? 6.对无机物的分解有哪几类方法?对有机物有分解有哪几类方法? 7.选择测定方法时应考虑哪些问题? 8.如何保证分析结果的准确度?如何评价分析准确度? 2.1试样的采集和制备气体试样的采取根据不同情况采用不同方法。如:采取大气试样,通常选择离地面50180cm的高度采样,使所采气样与人呼吸的空气相同。对于烟道气、废气中有毒污染物的分析,可用空瓶或大型注射器吸入的方法采样如果有毒污染物的浓度较稀,则使一定体积的气体通过适当的吸收剂浓缩之后再测定液体试样的采取 1.装在大容器里的液体,只要充分搅拌后即可取样。若样品不很均匀,则在容器不同深度取样后混合均匀后即可作为分析试样分装在小容器里的液体,应从每个容器中取样,然后混合均匀,作为分析试样 3.如采取自来水管中的水样,取样前先将水龙头打开放水5~10分钟,再用干净瓶子收集水至满瓶 4.若采取河池中的水,则应在河的不同深度和不同部位取样。采样时可将干净的瓶子塞上塞子,塞子系一根绳,瓶底系一铁铊或石头,沉入离水面一定深度处,拉绳拔瓶塞,让水灌满瓶后再取出,按同样方法在不同深度不同部位取多份水样混合,即为分析试样三、固体试样的采取和制备 (一)矿石试样为了使采取的试样具有代表性,要根据矿石的堆放情况、颗粒大小,从不同部位不同深度选取多个取样点。采样量可根据以下经验公式进行计算:Q=Kd,其中Q为采取试样的最低重量(kg);d为试样中最大颗粒的直径(mm):K和a均为经验常数,可由实验求得,通常K值在0.02~1之间,a值在1.8~2.5 间。地质部门规定a值为2,则Q=Kd2。所以矿石的颗粒越大,采样量越多。例如:采取某矿石试样, 若矿石的最大颗粒直径为20mm,K为0.25,则应采的矿石至少为Q=0.25(20)2=100kg。如果同样的矿石其最大颗粒直径为10mm,则Q=25kg。显然取数十公斤样送到化验室是很不方便,不仅量大且不均匀。欲将原始试样制备成量少而高度均匀的试样,需经过破碎、过筛、混匀和缩分(四分法)四个步骤 (二)金属或金属制品由于金属经过高温熔炼,组成比较均匀,对于片状或丝状的金属或合金试样,剪取一部分即可进行分析。对于钢锭或铸铁,由于其表面和内部的凝固时间不同,组成可能不十分均匀,取样时应先将表面清理, 再用钢钻在不同部位不同深度钻取碎屑,混合均匀,即为分析试样, (三)粉状或松散物料试样盐类、化肥、农药和精矿等组成比较均匀,因此可在不同部位采取少量试样混匀,即可作为分析试样。 22试样的分解无机试样的分解

6 教学方法：自学为主，讲授为辅。作业安排：p13: 2-1，2-2，2-6 问题思考： 1．采集试样的原则是什么？ 2．取样的原则是什么？对组成比较均匀的物料，如何取样？对组成不均匀的物料，如何取样？ 3．如何确定取样量？ 4．如何处理湿存水？ 5．试样分解的方法分为哪几种？湿法分解中选择溶剂的原则是什么？ 6．对无机物的分解有哪几类方法？对有机物有分解有哪几类方法？ 7．选择测定方法时应考虑哪些问题？ 8．如何保证分析结果的准确度？如何评价分析准确度？ 2.1 试样的采集和制备一、气体试样的采取根据不同情况采用不同方法。如：采取大气试样，通常选择离地面 50~180 cm 的高度采样，使所采气样与人呼吸的空气相同。对于烟道气、废气中有毒污染物的分析，可用空瓶或大型注射器吸入的方法采样，如果有毒污染物的浓度较稀，则使一定体积的气体通过适当的吸收剂浓缩之后再测定。二、液体试样的采取 1.装在大容器里的液体，只要充分搅拌后即可取样。若样品不很均匀，则在容器不同深度取样后混合均匀后即可作为分析试样。 2. 分装在小容器里的液体，应从每个容器中取样，然后混合均匀，作为分析试样。 3. 如采取自来水管中的水样，取样前先将水龙头打开放水 5～10 分钟，再用干净瓶子收集水至满瓶。 4. 若采取河池中的水，则应在河的不同深度和不同部位取样。采样时可将干净的瓶子塞上塞子，塞子系一根绳，瓶底系一铁铊或石头，沉入离水面一定深度处，拉绳拔瓶塞，让水灌满瓶后再取出，按同样方法在不同深度不同部位取多份水样混合，即为分析试样。三、固体试样的采取和制备 (一) 矿石试样为了使采取的试样具有代表性，要根据矿石的堆放情况、颗粒大小，从不同部位不同深度选取多个取样点。采样量可根据以下经验公式进行计算： Q=Kda，其中 Q 为采取试样的最低重量(kg); d 为试样中最大颗粒的直径(mm); K 和 a 均为经验常数，可由实验求得，通常 K 值在 0.02～1 之间， a 值在 1.8～2.5 之间。地质部门规定 a 值为 2，则 Q=Kd2 。所以矿石的颗粒越大，采样量越多。例如：采取某矿石试样，若矿石的最大颗粒直径为 20 mm，K 为 0.25，则应采的矿石至少为 Q=0.25(20)2=100kg。如果同样的矿石其最大颗粒直径为 10 mm，则 Q=25kg。显然取数十公斤样送到化验室是很不方便，不仅量大且不均匀。欲将原始试样制备成量少而高度均匀的试样，需经过破碎、过筛、混匀和缩分(四分法)四个步骤。 (二) 金属或金属制品由于金属经过高温熔炼，组成比较均匀，对于片状或丝状的金属或合金试样，剪取一部分即可进行分析。对于钢锭或铸铁，由于其表面和内部的凝固时间不同，组成可能不十分均匀，取样时应先将表面清理，再用钢钻在不同部位不同深度钻取碎屑，混合均匀，即为分析试样。 (三) 粉状或松散物料试样盐类、化肥、农药和精矿等组成比较均匀，因此可在不同部位采取少量试样混匀，即可作为分析试样。 2.2 试样的分解一、无机试样的分解

在分解试样时必须注意: 1.试样分解必须完全,处理后的溶液中不得残留原试样的细屑或粉末, 2.试样分解过程中待测组分不应挥发 3.不应引入被测组分和干扰物质。由于试样的性质不同,分解的方法也有所不同。无机试样的分解有溶解法和熔融法。 (一)溶解法:采用适当的溶剂将试样溶解后制成溶液的方法称为溶解法 1.水溶法:对可溶性的无机盐直接用水溶解制成溶液。 2.酸溶法:利用酸的酸性、氧化还原性、形成配合物的性质使试样溶解 (1)盐酸(浓,相对密度1.2,37%,12mol/L) 溶解比氢更活泼的金属(包括锡、锑)、弱酸盐(碳酸盐、磷酸盐)、某些氧化物(CaO,MgO,Fe203,MO2) 某些硫化物(如ZnS,Sb2S3,FeS,SnS等)、某些硅酸盐(如只含Ca,Mg的)。盐酸与H202或溴水一起能代替硝酸溶解铜、镍、钴、钢、合金等 (2)硝酸(浓,相对密度1.4,65%,14mol/L) 硝酸是强氧化剂,溶解能力强。不溶于盐酸的铜、铅、铋、钴等都可用硝酸溶解。但金、铂族金属铌、钽、钛、锆等不溶。金属铝、铬因表面被氧化不能进一步溶解。锑、锡、钨等因与硝酸生成沉淀不能溶,硝酸能溶解绝大多数硫化物(HgS,Sb2S3,SnS2等除外) 3份体积浓盐酸和1份体积浓硝酸混合即为王水,溶解能力很强,可以溶解金、钯、铂以及HgS,Sb2S SnS等硫化物 (4)硫酸(浓,相对密度1.8,96%,18mol/L) 稀硫酸没有氧化能力,但热的浓硫酸有强的氧化性和脱水能力、加上其沸点高达338℃,所以热的浓硫酸可以溶解多种矿石(如:稀土和钍的磷酸盐)和分解破坏有机物 (5)高氯酸(浓,相对密度1.67,70%) 冷、稀的高氯酸没有氧化能力,但热、浓的高氯酸有强的氧化能力和脱水能力,沸点203℃。常与硫酸或硝酸共用,分解铬矿石、不锈钢、钨铁矿等。热浓的高氯酸遇有机物易爆炸,如试样含少量有机物, 先用硝酸将易氧化的有机物氧化,待反应结束后才加入高氯酸 (6)氢氟酸(浓,相对密度1.13,40%) 氢氟酸的酸性较弱,但F-有强的配位能力,常与硫酸、硝酸等混合使用。主要用于分解含硅、钨、铌、钛等试样。F能与Zr(Ⅳ),№(V),Ta(V),Ti(ⅣV),Fe",A12,W(V),U(Ⅵ)等形成很稳定的氟络离子。与Si(Ⅳ)形成SiF气体。用⊕分解试样不能用玻璃或瓷质器皿,要用铂器皿或聚四氟乙烯器皿(温度低于250℃)。使用应注意安全 3.碱溶法碱溶法的溶剂主要是№aO和KOH。碱溶法常用来溶解两性金属铝、锌及其合金,以及它们的氧化物、氢氧化物和某些酸性氧化物如:WO,MoO,AsOa,Aso等。 (二)熔融法熔融法是将试样与固体熔剂混合,在高温下加热,利用试样与熔剂发生的分解反应,使试样的待测组分转化成易溶于水或酸的化合物。酸熔法:碱性试样和碱不溶试样均可采用酸熔法分解。常用的酸性熔剂为焦硫酸钾KSOh和KHSO,KHSO4经灼烧转化为KSO,所以两者作用是一样的。 2 KHSO KS在高温时分解产生SO3,对碱性试样如AlO3, Cr2O3,FeO,ZrO,钛铁矿,铬铁矿、中性和碱性耐火材料等有分解作用。如 KSO Alz(S04)3 熔块易溶于水中用KS和KHSO4熔融试样可在瓷坩埚、白金坩埚或石英坩埚中进行

7 在分解试样时必须注意： 1.试样分解必须完全，处理后的溶液中不得残留原试样的细屑或粉末， 2.试样分解过程中待测组分不应挥发， 3.不应引入被测组分和干扰物质。由于试样的性质不同，分解的方法也有所不同。无机试样的分解有溶解法和熔融法。 (一) 溶解法：采用适当的溶剂将试样溶解后制成溶液的方法称为溶解法。 1.水溶法：对可溶性的无机盐直接用水溶解制成溶液。 2.酸溶法：利用酸的酸性、氧化还原性、形成配合物的性质使试样溶解。 (1) 盐酸(浓，相对密度 1.2，37%，12mol/L) 溶解比氢更活泼的金属(包括锡、锑)、弱酸盐(碳酸盐、磷酸盐)、某些氧化物(CaO，MgO，Fe2O3，MnO2)、某些硫化物(如 ZnS，Sb2S3，FeS，SnS 等)、某些硅酸盐(如只含 Ca, Mg 的)。盐酸与 H2O2 或溴水一起能代替硝酸溶解铜、镍、钴、钢、合金等。 (2) 硝酸(浓，相对密度 1.4，65%，14mol/L) 硝酸是强氧化剂，溶解能力强。不溶于盐酸的铜、铅、铋、钴等都可用硝酸溶解。但金、铂族金属、铌、钽、钛、锆等不溶。金属铝、铬因表面被氧化不能进一步溶解。锑、锡、钨等因与硝酸生成沉淀不能溶，硝酸能溶解绝大多数硫化物(HgS, Sb2S3, SnS2 等除外)。 (3) 王水 3 份体积浓盐酸和 1 份体积浓硝酸混合即为王水，溶解能力很强，可以溶解金、钯、铂以及 HgS， Sb2S3， SnS 等硫化物。 (4) 硫酸(浓，相对密度 1.8，96%，18mol/L) 稀硫酸没有氧化能力，但热的浓硫酸有强的氧化性和脱水能力、加上其沸点高达 338℃，所以热的浓硫酸可以溶解多种矿石(如：稀土和钍的磷酸盐)和分解破坏有机物。 (5) 高氯酸(浓，相对密度 1.67，70%) 冷、稀的高氯酸没有氧化能力，但热、浓的高氯酸有强的氧化能力和脱水能力，沸点 203℃。常与硫酸或硝酸共用，分解铬矿石、不锈钢、钨铁矿等。热浓的高氯酸遇有机物易爆炸，如试样含少量有机物，先用硝酸将易氧化的有机物氧化，待反应结束后才加入高氯酸。 (6)氢氟酸(浓，相对密度 1.13，40%) 氢氟酸的酸性较弱，但 F-有强的配位能力，常与硫酸、硝酸等混合使用。主要用于分解含硅、钨、铌、钛等试样。 F-能与 Zr(Ⅳ), Nb(Ⅴ), Ta(Ⅴ), Ti(Ⅳ), Fe3+ , Al3+,W(Ⅴ), U(Ⅵ)等形成很稳定的氟络离子。与 Si(Ⅳ)形成 SiF4气体。用 HF 分解试样不能用玻璃或瓷质器皿，要用铂器皿或聚四氟乙烯器皿(温度低于 250 ℃)。使用 HF 应注意安全。 3.碱溶法碱溶法的溶剂主要是 NaOH 和 KOH。碱溶法常用来溶解两性金属铝、锌及其合金，以及它们的氧化物、氢氧化物和某些酸性氧化物如：WO3, MoO3, As2O3, As2O5等。 (二) 熔融法熔融法是将试样与固体熔剂混合，在高温下加热，利用试样与熔剂发生的分解反应，使试样的待测组分转化成易溶于水或酸的化合物。 1. 酸熔法：碱性试样和碱不溶试样均可采用酸熔法分解。常用的酸性熔剂为焦硫酸钾 K2S2O7和 KHSO4，KHSO4经灼烧转化为 K2S2O7，所以两者作用是一样的。 2 KHSO4 K2S2O7 + H2O K2S2O7在高温时分解产生 SO3，对碱性试样如 Al2O3, Cr2O3, Fe3O4, ZrO2, 钛铁矿，铬铁矿、中性和碱性耐火材料等有分解作用。如： Al2O3 + K2S2O7 K2SO4 + Al2 (SO4)3 熔块易溶于水中用 K2S2O7和 KHSO4 熔融试样可在瓷坩埚、白金坩埚或石英坩埚中进行。 2.碱熔法

碱熔法常用的熔剂的NaO,NaCO,Nao2等。酸性试样和酸不溶试样均可采用碱熔法分解 ①NaCO2(熔点850℃)或KOO(熔点890℃) 常使用无水NaO或KCO分解硅酸盐、硫酸盐、钨酸盐矿石及一些酸性氧化物。如 Si02 t Na:dcO COz t NaSio3 ②NaOH(熔点321℃)和KOH(熔点404℃) NaOH和KOH都是低熔点的强碱性熔剂,常用于分解铝土矿、硅酸盐、锡石、耐火材料等。锡石很难分解,但可用锌粉与NaOH混合分解 SnOz Zn+ 4NaOH Nazsno NazZn0z +2H20 熔块用HCⅠ浸取,可用碘量法直接滴定Sn(Ⅲ)。用NaoH或KOH分解试样常在铁、银、镍坩埚中进行总之:在一般情况下,用溶解法分解试样比较简便快速,得到的溶液也较纯净。用熔融法分解试样不仅手续麻烦,而且容易引入坩埚中的杂质有机试样的分解有机试样的分解通常采用干式灰化或湿式消化法 (一)干式灰化法将试样置于高温氧化分解,将有机物燃尽除去。而待测的无机保留于干灰中。适用于一些有机物料中无机组分含量的测定。干式灰化法种类多,常用的有以下几种 1.马弗炉灰化法使用马弗炉,温度选择在450~550℃范围,时间2小时。灰化过程中有时需加入某种助剂(如硝酸镁), 目的是加速有机物分解,提高灰化效率。例如:测定食品中氟时,加入氧化钙 2.氧瓶燃烧法把少量试样包在无灰滤纸内,用铂金片夹牢,放入充满氧气并盛有少量吸收液的锥形瓶中进行燃烧, 待燃烧完后,充分振荡,使生成的烟雾完全被吸收,然后按规定的方法分别测定各元素的含量。氧瓶燃烧法适于生物样品,医药等易挥发组分如卤素、硫、磷和微量金属元素如Hg,As的测定, (二)湿式消化法 1. H2SOcHNO 用硝酸和硫酸的混合物与试样一起置于克氏烧瓶中,在一定温度下进行煮解,硝酸能破坏大部分有机物。煮解至溶液变得透明为止,时间一般0.51小时。试样中有机物被氧化成CO2和H20,金属元素则转变为硝酸盐或硫酸盐,非金属元素则转变为相应阴离子。此法适用于测定有机物中的金属、硫、卤素等元素。湿式消化法优点:速度快:缺点:因加入试剂而引入杂质,因此应使用高纯度试剂。 2.3分析方法的选择为使测定结果达到一定的准确度,满足实际工作的需要,首先要选择合适的分析方法。可根据以下情况加以考虑根据被测组分的含量和测定的具体要求各种分析方法的准确度和灵敏度各有侧重,应根据被测组分的含量和测定的具体要求选择适当的分析方法。重量法与滴定法测定的准确度高但灵敏度低,适于常量组分分析:仪器分析测定的灵敏度高,但准确度较差,适于微量或痕量组分分析。例如:对成品中的常量组分、标准试样和基准物质含量的测定;磷矿石中磷的测定用重量法与滴定分析法。测定高纯物质中的痕量组分:钢铁中微量磷的测定适用仪器分析法、被测组分的性质分析方法都是根据被测组分的某种性质建立起来。例如测定锰的含量,锰有以下性质 ①Mn在pH>6时可与EDTA生成稳定的配合物 ②Mn2能被氧化为MnO4 ③MnO4呈紫红色三、共存组分的影响在选择分析方法时,应尽量选择共存组分不干扰或通过改变测定条件、加掩蔽剂等方式能消除干扰的

8 碱熔法常用的熔剂的 NaOH， Na2CO3， Na2O2等。酸性试样和酸不溶试样均可采用碱熔法分解。 ① Na2CO3(熔点 850 ℃)或 K2CO3 (熔点 890℃) ：常使用无水 Na2CO3或 K2CO3 分解硅酸盐、硫酸盐、钨酸盐矿石及一些酸性氧化物。如 SiO2 + Na2CO3 CO2 + Na2SiO3 (石英) ② NaOH(熔点 321 ℃)和 KOH(熔点 404 ℃) NaOH 和 KOH 都是低熔点的强碱性熔剂，常用于分解铝土矿、硅酸盐、锡石、耐火材料等。锡石很难分解，但可用锌粉与 NaOH 混合分解 SnO2 + Zn + 4NaOH Na2SnO2 + Na2ZnO2 + 2H2O 熔块用 HCl 浸取，可用碘量法直接滴定 Sn(Ⅱ)。用 NaOH 或 KOH 分解试样常在铁、银、镍坩埚中进行。总之：在一般情况下，用溶解法分解试样比较简便快速，得到的溶液也较纯净。用熔融法分解试样不仅手续麻烦，而且容易引入坩埚中的杂质。二、有机试样的分解有机试样的分解通常采用干式灰化或湿式消化法。 (一) 干式灰化法将试样置于高温氧化分解，将有机物燃尽除去。而待测的无机保留于干灰中。适用于一些有机物料中无机组分含量的测定。干式灰化法种类多，常用的有以下几种： 1.马弗炉灰化法使用马弗炉，温度选择在 450~550℃范围，时间 2 小时。灰化过程中有时需加入某种助剂(如硝酸镁)，目的是加速有机物分解，提高灰化效率。例如：测定食品中氟时，加入氧化钙。 2. 氧瓶燃烧法把少量试样包在无灰滤纸内，用铂金片夹牢，放入充满氧气并盛有少量吸收液的锥形瓶中进行燃烧，待燃烧完后，充分振荡，使生成的烟雾完全被吸收，然后按规定的方法分别测定各元素的含量。氧瓶燃烧法适于生物样品，医药等易挥发组分如卤素、硫、磷和微量金属元素如 Hg， As 的测定。 (二) 湿式消化法 1.H2SO4-HNO3 用硝酸和硫酸的混合物与试样一起置于克氏烧瓶中，在一定温度下进行煮解，硝酸能破坏大部分有机物。煮解至溶液变得透明为止，时间一般 0.5~1 小时。试样中有机物被氧化成 CO2 和 H2O，金属元素则转变为硝酸盐或硫酸盐，非金属元素则转变为相应阴离子。此法适用于测定有机物中的金属、硫、卤素等元素。湿式消化法优点：速度快；缺点：因加入试剂而引入杂质，因此应使用高纯度试剂。 2.3 分析方法的选择为使测定结果达到一定的准确度，满足实际工作的需要，首先要选择合适的分析方法。可根据以下情况加以考虑：一、根据被测组分的含量和测定的具体要求各种分析方法的准确度和灵敏度各有侧重，应根据被测组分的含量和测定的具体要求选择适当的分析方法。重量法与滴定法测定的准确度高但灵敏度低，适于常量组分分析；仪器分析测定的灵敏度高，但准确度较差，适于微量或痕量组分分析。例如：对成品中的常量组分、标准试样和基准物质含量的测定；磷矿石中磷的测定用重量法与滴定分析法。测定高纯物质中的痕量组分；钢铁中微量磷的测定适用仪器分析法。二、被测组分的性质分析方法都是根据被测组分的某种性质建立起来。例如测定锰的含量，锰有以下性质： ① Mn2+ 在 pH>6 时可与 EDTA 生成稳定的配合物 ② Mn2+ 能被氧化为 MnO4- ③ MnO4 -呈紫红色三、共存组分的影响在选择分析方法时，应尽量选择共存组分不干扰或通过改变测定条件、加掩蔽剂等方式能消除干扰的

方法。例如:测定铁矿中铁的含量时,若采用重量法测定,共存元素容易以共沉淀方式干扰铁的测定:可滴定法测定,而重铬酸钾法又较配位滴定少受其它金属干扰四、实验室条件选择测定方法时,还要考虑实验室是否具备所需条件 24干扰组分的处理对于一些复杂样品的分析,当共存组分对测定彼此干扰时,就必须在测定前或测定中设法处理以消除干扰。干扰组分的处理的方法有很多,通常按如下思路考虑。首先应考虑采用选择性高、干扰少的分析方法,再考虑用掩蔽的方法(配位掩蔽法、沉淀掩蔽法和氧化还原掩蔽法等)消除干扰组分的影响,上述方法仍不能消除干扰的话,则需要采用各种分离或富集方法进行处理以消除干扰,我们将在第11章学习分析化学中常用的分离和富集方法。此外,随着计算机技术和化学计量学方法的发展,很多干扰问题可在仪器测试中或通过计算机处理来解决,也可以通过计算分析将干扰组分同时测定来达到消除干扰的目的 25测定及结果的评价任何测定都会产生误差,要使分析的准确度得到保证,必须使所有的误差,包括系统误差、偶然误差甚至过失误差,减小到预期的水平。一方面采取减小误差的措施:另一方面对分析结果进行评价,及时发现问题,确保分析结果的可靠性。对分析结果的评价:采取“实验室内”和“实验室间”两种方法 1.实验室内的质量评价包括:重复测定确定偶然误差:用标准物质或其它可靠分析方法检验系统误差用互换仪器发现仪器误差:交换操作者以发现操作误差:绘制质量控制图以发现测量过程中的问题 2.实验室间的质量评价包括:由一个中心实验室指导进行。它将标准样分发给参加的各实验室,通过分析结果评价这些实验室间是否存在明显的系统误差第3章定量分析的误差及数据处理(4学时教学目的和要求本章是分析化学中准确表达定量分析计算结果的基础,在分析化学课程中占有重要的地位。应着重了解分析测定中误差产生的原因及误差分布、传递的规律及特点,掌握分析数据的处理方法及分析结果的表示,掌握分析数据、分析方法可靠性和准确程度的判断方法。讲授内容提要 1.误差的分类 2.准确度与精密度 3.随机误差的正态分布 4.有限数据随机误差的t分布规律 5.可疑数据的取舍 6.分析数据的显著性检验 7.有效数字及其运算规则重点:误差、相对误差、偏差、平均偏差、相对平均偏差的计算,系统误差与随机误差的产生原因、特点有效数字的修约、计算难点:系统误差与随机误差的产生原因、特点,有效数字的修约、计算解决方法 1.课前预习: 2.通过实验数据处理的案例分析,理论与实践相结合 3.课后小结教学方法:以问题为导向教学法(讲授法、比较法、案例教学法)

9 方法。例如：测定铁矿中铁的含量时，若采用重量法测定，共存元素容易以共沉淀方式干扰铁的测定；可采用滴定法测定，而重铬酸钾法又较配位滴定少受其它金属干扰。四、实验室条件选择测定方法时，还要考虑实验室是否具备所需条件。 2.4 干扰组分的处理对于一些复杂样品的分析，当共存组分对测定彼此干扰时，就必须在测定前或测定中设法处理以消除干扰。干扰组分的处理的方法有很多，通常按如下思路考虑。首先应考虑采用选择性高、干扰少的分析方法，再考虑用掩蔽的方法（配位掩蔽法、沉淀掩蔽法和氧化还原掩蔽法等）消除干扰组分的影响，上述方法仍不能消除干扰的话，则需要采用各种分离或富集方法进行处理以消除干扰，我们将在第 11 章学习分析化学中常用的分离和富集方法。此外，随着计算机技术和化学计量学方法的发展，很多干扰问题可在仪器测试中或通过计算机处理来解决，也可以通过计算分析将干扰组分同时测定来达到消除干扰的目的。 2.5 测定及结果的评价任何测定都会产生误差，要使分析的准确度得到保证，必须使所有的误差，包括系统误差、偶然误差、甚至过失误差，减小到预期的水平。一方面采取减小误差的措施；另一方面对分析结果进行评价，及时发现问题，确保分析结果的可靠性。对分析结果的评价：采取“实验室内”和“实验室间”两种方法 1.实验室内的质量评价包括：重复测定确定偶然误差；用标准物质或其它可靠分析方法检验系统误差；用互换仪器发现仪器误差；交换操作者以发现操作误差；绘制质量控制图以发现测量过程中的问题。 2.实验室间的质量评价包括：由一个中心实验室指导进行。它将标准样分发给参加的各实验室，通过分析结果评价这些实验室间是否存在明显的系统误差。第 3 章定量分析的误差及数据处理（4 学时）教学目的和要求：本章是分析化学中准确表达定量分析计算结果的基础，在分析化学课程中占有重要的地位。应着重了解分析测定中误差产生的原因及误差分布、传递的规律及特点，掌握分析数据的处理方法及分析结果的表示，掌握分析数据、分析方法可靠性和准确程度的判断方法。讲授内容提要： 1. 误差的分类 2. 准确度与精密度 3. 随机误差的正态分布 4. 有限数据随机误差的 t 分布规律 5. 可疑数据的取舍 6. 分析数据的显著性检验 7. 有效数字及其运算规则重点：误差、相对误差、偏差、平均偏差、相对平均偏差的计算，系统误差与随机误差的产生原因、特点，有效数字的修约、计算。难点：系统误差与随机误差的产生原因、特点，有效数字的修约、计算。解决方法： 1. 课前预习； 2. 通过实验数据处理的案例分析，理论与实践相结合； 3. 课后小结。教学方法：以问题为导向教学法（讲授法、比较法、案例教学法）