⑴ 化学分析法
100mg试样,用酸分解,氢溴酸除锑,碱熔后制成盐酸溶液,测定铜、铅、锌、锰、银、硅、铁、铝、钛、钙和镁。锑、硫、砷和锡单独取样测定。其分析流程见图69.4。
图69.4 辉锑矿化学分析法分析流程图
试剂
锑标准溶液ρ(Sb)=1.00mg/mL称取599mg高纯Sb2O3于200mL烧杯中,加入10mLH2SO4后置于电热板上加热溶解,稍冷,加入适量(1+1)H2SO4,转入500mL容量瓶中,用(1+1)H2SO4稀释至刻度,摇匀。
溴酸钾标准溶液c(KBrO3)=0.005mol/L称取0.85g分析纯溴酸钾溶于1000mL水中,摇匀。用锑标准溶液标定其浓度。
碘化钾洗液将2mL850g/LKI溶液与98mL(3+1)HCl混合。
砷混合显色剂在50mL2.5mol/LH2SO4溶液中,依次加30mL25g/L抗坏血酸溶液、15mL5og/L钼酸铵溶液和5mL54g/L酒石酸锑钾溶液,摇匀。用时现配。
苯基荧光酮乙醇溶液(0.3g/L)称取75mg苯基荧光酮于200mL烧杯中,加1mL(1+1)H2SO4及适量乙醇溶解,过滤于250mL棕色容量瓶中,用乙醇稀释至刻度,摇匀。
分析步骤
(1)分析溶液的制备
称取100mg(精确至0.01mg)试样于石墨坩埚中,用少许水润湿,加5mLHCl,摇动,加盖表面皿后置于电热板上加热分解,蒸发至干。再加入3mLHCl,加热至干后,加5mLHBr、5滴(1+1)H2SO4,加热至冒白烟。再加HBr蒸干,重复几次,直至锑被除净,蒸干。残渣中加入0.5gNaOH及0.1gNa2O2熔融,取出。冷却后,将坩埚放入塑料杯中,加入30mL沸水浸取,洗出坩埚,加热微沸几分钟(或加入几滴0.2g/L锇酸钠溶液加热除去过氧化氢)。冷却后,转入已盛有7mL(1+1)HCl的50mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。若不需要测定SiO2,则可以将试样在烧杯中直接酸溶,不必要采用碱熔方法。
(2)铜、铅、锌、锰、银的测定
将溶液(A)直接用原子吸收光谱法测定。
(3)硅的测定
移取5.0mL溶液(A)于25mL容量瓶中,用硅钼蓝光度法测定。
(4)全铁的测定
移取5.0mL溶液(A)于25mL容量瓶中,用1,10-邻二氮菲光度法测定;或用溶液(A)直接进行原子吸收光谱法测定。
(5)铝的测定
移取5.0mL溶液(A),用铬天青S-溴化十六烷基吡啶光度法测定。
(6)钛的测定
移取5.0mL溶液(A)于20mL比色管中,用二安替比林甲烷光度法测定。
(7)钙和镁的测定
移取10.0mL溶液(A)于25mL容量瓶中,准确加入2mL100g/LSrCl2溶液,用水稀释至刻度,摇匀。用原子吸收光谱法测定。
(8)砷的测定
称取10mg(精确至0.01mg)试样于50mL烧杯中,用几滴水润湿,加入1mLHNO3、3mLH2SO4,摇动,加盖表面皿后置于电热板上加热分解。蒸发至冒白烟,稍冷,用少许水冲洗烧杯壁,再加热至冒白烟,取下。冷却后,转入60mL分液漏斗中,用水冲洗干净表面皿和烧杯壁,控制体积为10mL。加入1mL500g/L柠檬酸,滴加三氯化钛溶液至紫色并过量5滴,再加2mLKI、10mL苯萃取2min。弃去水相,分别用10mL、5mL水反萃取两次,每次2min。水相放入25mL比色管中,加入0.5mL10g/L碘溶液,置于80℃的水浴中加热5min,除去残余苯。取下,趁热加4mL砷混合显色剂,用水稀释至刻度,摇匀。放置30min后,以试剂空白液为参比,在波长730nm处,用3cm比色皿测量吸光度。
校准曲线0~25μgAs。
(9)锡的测定
称取50mg(精确至0.01mg)试样于石墨坩埚中,加入1gNaOH及0.2gNa2O2,搅匀。放入高温炉中在600℃熔融15min,取出。冷却后,将坩埚放入200mL烧杯中,加入5mL200g/L酒石酸溶液、20mL沸水浸取,洗出坩埚,溶液用(1+1)H2SO4酸化后移入25mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
移取10.0mL试液于60mL分液漏斗中,加1滴1g/L对硝基酚,调至无色。加氢碘酸使其浓度为3mol/L,再加10mL苯萃取2min。弃去水相,分别用5mL、2mL0.5mol/LH2SO4反萃取两次,每次1min。水相放入25mL比色管中,置于70℃的水浴中加热7min,除去残余苯。滴加50g/L抗坏血酸至溶液呈无色,加1滴1g/L2,4-二硝基酚,调至无色。加4mL2.5mol/LH2SO4,再加2mL50g/L抗坏血酸溶液、1mL20g/L酒石酸、1mL2.5g/L草酸溶液,摇匀。加入3mL50g/LOP溶液,准确加3mL0.3g/L苯基荧光酮溶液,用水稀释至刻度,摇匀。30min后用试剂空白作参比,用1cm比色皿,于波长520nm处测量吸光度。
校准曲线0~10μgSn。
(10)锑的测定
称取20mg(精确至0.01mg)试样于150mL锥形瓶内,加5mLH2SO4,加盖表面皿后置于电热板上加热6min。趁热加入一小块滤纸,继续加热至溶液呈无色或淡黄色。稍冷,用少许水冲洗锥形瓶内壁并加入20mL水,加热煮沸除去SO2。取下,稍冷后加入20mLHCl,用水稀释至120mL,置于电热板上加热至80℃,取下。加入3滴1g/L甲基橙指示剂,用0.005mol/LKBrO3标准溶液滴定至红色消失为终点。砷同时被滴定,应从合量中扣除。
(11)硫的测定
称取50mg(精确至0.01mg)试样,用硫酸钡重量法测定。
⑵ 化学定量分析的分析过程
定量分析的任务是测定物质中某种或某组分的含量。通常包括以下几个步骤。
· 取样:分析试样具有代表性;
· 试样分解和分析试液的制备;
· 分离及测定
· 分析结果的计算及评价
(1) 取样:根据分析对象是气体、液体、或固体,采用不同的取样方法。在取样过程中,最重要的一点是要使分析试样具有代表性。
试样制备:
试样经过破碎、过筛、混匀、缩分后才能得到符合分析要求的试样。
破碎分为粗碎、中碎和细碎甚至研磨。每次破碎后要使样品全部通过筛孔。
缩分是使粉碎后的试样量逐步减少,采用四分法。将过筛后的试样混匀,堆为锥形后压为圆饼形状,通过中心分成四等份,弃去对角的两份。是否需要继续缩分,可按下述公式进行计算。
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0.05~1 kg·mm-2之间。
d(mm ):试样的最大粒度直径。
· 采样与缩分试样量计算示例
· 例:采集矿石样品,若试样的最大直径为10 mm, k =0.2 kg/mm2, 则应采集多少试样?
· 解: mQ ≥ kd 2 = 0.2 ´ 10 2 = 20 (kg)
· 例: 有一样品 mQ = 20 kg , k =0.2 kg / mm2, 用6号筛过筛, 问应缩分几次?
· 解: mQ ≥ kd 2 = 0.2 ´ 3.36 2 = 2.26 (kg)
缩分1次剩余试样为20 ´ 0.5 = 10 (kg),
缩分3次剩余试样为20 ´ 0.53= 2.5 (kg) ≥ 2.26,
故缩分3次。
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 mQ ≥ kd 2
(2)试样分解和分析试液的制备
定量化学分析一般采用湿法分析,通常要求将干燥好的试样分解后转移入溶液中,然后进行分离及测定。
试样分解和分析试液的制备要求:试样分解完全; 待测物质不损失;避免引入干扰杂质。
根据试样性质的不同,分解的方法亦不同。
溶解法→无机试样
熔融法 →无机试样
微波消解法→无机试样
灰化法 →有机试样
Ⅰ 溶解法:水、酸、碱或混合酸作为溶剂。一般顺序为:
H2O→HCl→HNO3→碱溶法→王水
还有硫酸、磷酸、高氯酸、氢氟酸等。
Ⅱ 熔融法
将试样与固体熔剂混匀后置于特定材料制成的坩埚中,在高温下熔融,分解试样,再用水或酸浸取融块。
K2S2O7及KHSO4为酸性熔剂,用石英或铂坩埚。Na2CO3,NaOH,Na2O2为碱性熔剂,用铁、银或刚玉坩埚。
Ⅲ 灰化法(有机试样)
干式消化法:试样置于马弗炉或氧瓶燃烧中,高温分解或燃烧,有机物燃烧后留下的无机残渣以酸提取后制备成分析试液。它具有试样分解完全、操作简便、快速,适用于小量的试样的分析等优点。
湿式消化法:硝酸和硫酸混合物作为溶剂与试样一同加热煮解,优点简便、快速。
(3)分离及测定
根据待测组分的性质、含量和对分析结果准确度的要求,选择合适的分析方法。根据方法的灵敏度、选择性及适用范围等来正确选择适合的分析方法。
当试样共存组分对待测组分的测定有干扰时,常用掩蔽剂消除干扰,而无合适的掩蔽方法时,必须进行分离。
(4)分析结果的计算及评价
根据分析过程中有关反应的计量关系及分析测量所得数据,计算试样中待测组分的含量。对于测定结果及误差分布情况,应用统计学方法进行评价。
二、 定量分析结果的表示
⑴ 待测组分的化学表示形式
以待测组分实际存在形式含量表示。
以氧化物或元素形式表示
以所需的组分表示
电解质溶液的分析结果,以离子含量表示
三、 待测组分的含量表示方法
固体试样:常用质量分数表示 wB=mB/ms (%)
含量很低时,μg/g(或10-6),ng/g(10-9),pg/g(10-12)
液体试样:
物质的量浓度:单位mol/L。
质量摩尔浓度:单位mol/kg。
质量分数:待测组分的质量除以试液的质量,量纲为1。
体积分数:待测组分的体积除以试液的体积,量纲为1。
摩尔分数:待测组分的物质的量除以试液的物质的量,量纲为1。
质量浓度:以mg/L, μg/L, μg/mL,n g/mL, p g/mL。
气体试样:常量或微量组分的含量,通常以体积分数表示。
基础化学中经常用到的定量分析仪器有:高效液相色谱仪、气相色谱仪、分光光度计、常用玻璃仪器(烧杯、量筒、玻璃棒、容量瓶等)、天平等。此外,由于行业不同,应用的分析仪器截然不同,如在生物行业中会用到PCR。
⑶ 钒钼黄比色法测磷,用H2SO4—H2O2消煮法怎么调温度会的求解啊!
一、植株全氮的测定
1.方法原理
植株样品用浓硫酸加双氧水消煮,使有机氮转化为铵盐。铵盐经碱化后形成氨,经蒸馏将氨吸收到硼酸溶液中。以甲基红—溴甲酚绿为指示剂,用标准酸滴定,测定植株中的全氮含量(不包括全部硝态氮)。
2.分析步骤
2.1 试样溶液制备
称取试样0.5g,精确至0.001g,置于50ml消煮管(5.1)中(勿将样品粘附在瓶颈上)。先滴入少些水湿润样品,然后加8mL硫酸(4.1),轻轻摇匀并放置过夜。在管口放一弯颈小漏斗(5.3),在消煮炉上先250℃消煮(温度稳定后计时,时间约30min),待H2SO4分解冒出大量白烟后再升高温度至400℃,当溶液呈均匀的棕黑色时取下。(时间约3h),稍冷后加10滴H2O2(注1),摇匀,再加热至微沸(注2),消煮约5min,取下稍冷后,重复加H2O2 5-10滴,再消煮。如此重复3-5次,每次添加的H2O2的量应逐次减少,消煮到溶液呈无色或清亮后(应该为水的颜色),再加热约5-10min,以除尽剩余的H2O2。将消煮管取下,冷却。并用少量水冲洗弯颈漏斗,洗液流入消煮管。将消煮液无损的洗入100mL容量瓶中,用水定容,摇匀。过滤或放置澄清后供氮的测定。
2.2 空白试验
除不加试样外,试剂用量和操作与测定试样时相同。
2.3 测定
2.31蒸馏前将配制好的氢氧化钠(4.3),硫酸标准液(4.6),混合指示剂(4.5),对定氮仪进行充分预热,进行空蒸镏清洗管道,直至读数稳定。
2.32 吸取上述待测液10.00mL(含NH4—N约1mg),注入凯氏定氮仪蒸馏管中,参数设置后,对待测液进行测定,其中加碱时间应设为3S。
二、植物全磷的测定
1.方法原理
物样品经硫酸-过氧化氢消煮使各种形态的磷转变成正磷酸。待测液中的正磷酸与偏钒酸和钼酸能生成黄色的三元杂多酸,其吸光度与磷浓度成正比,可在波长400~490nm处用吸光光度法测定。磷浓度较高时选用较长的波长,较低时选用较短波长。
2.分析步骤
2.1试样溶液制备
称取试样0.5g,精确至0.001g,置于50ml消煮管(5.1)中(勿将样品粘附在瓶颈上)。先滴入少些水湿润样品,然后加8mL硫酸(4.1),轻轻摇匀并放置过夜。在管口放一弯颈小漏斗(5.3),在消煮炉上先250℃消煮(温度稳定后计时,时间约30min),待H2SO4分解冒出大量白烟后再升高温度至400℃,当溶液呈均匀的棕黑色时取下。(时间约3h),稍冷后加10滴H2O2(注1),摇匀,再加热至微沸(注2),消煮约5min,取下稍冷后,重复加H2O2 5-10滴,再消煮。如此重复3-5次,每次添加的H2O2的量应逐次减少,消煮到溶液呈无色或清亮后(应该为水的颜色),再加热约5-10min,以除尽剩余的H2O2。将消煮管取下,冷却。并用少量水冲洗弯颈漏斗,洗液流入消煮管。将消煮液无损的洗入100mL容量瓶中,用水定容,摇匀。过滤或放置澄清后供磷的测定。
2.2 空白溶液制备
除不加试样外,应用的试剂和操作步骤同2.1。
2.3 标准曲线绘制
吸取磷标准溶液(4.7)0,1.00,2.50,5.00,7.00,10.00,12.50,15.00mL分别置于8个50mL容量瓶中,加入与吸取试样溶液等体积的空白溶液,加水至30mL左右,加2滴二硝基酚指示剂(4.6),用氢氧化钠溶液(4.5)和硫酸(4.8)调节溶液呈微黄色,加10mL钒钼酸铵溶液(4.4)摇匀,用水定容。此溶液磷含量为0, 1.00, 2.50 , 5.00, 7.50, 10.00, 12.50,15.00 mg/L的标准溶液系列。在室温15℃以上条件下放置20min后(最长不超过4h),在分光光度计波长440nm处用1cm光径比色皿,以空白溶液调节仪器零点,进行比色,读取吸光度。根据磷浓度和吸光度绘制标准曲线或求出直线回归方程。
2.4 准确吸取定容,过滤或澄清后的消煮液10.00ml放入50ml容量瓶中,加水至30mL左右,
与标准系列同条件显色、比色,读取吸光度。
三、植物全钾的测定
1.方法原理
植株样品经硝酸、高氯酸消煮后,消化液中的钾用火焰分光光度计测定。火焰分光光度法是利用火焰做激发源,使钾原子激发。根据激发出能量的大小测定钾素的含量。
2.分析步骤
2.1试样溶液制备
称取试样0.5g,精确至0.001g,置于50ml消煮管(5.1)中(勿将样品粘附在瓶颈上)。先滴入少些水湿润样品,然后加8mL硫酸(4.1),轻轻摇匀并放置过夜。在管口放一弯颈小漏斗(5.3),在消煮炉上先250℃消煮(温度稳定后计时,时间约30min),待H2SO4分解冒出大量白烟后再升高温度至400℃,当溶液呈均匀的棕黑色时取下。(时间约3h),稍冷后加10滴H2O2(注1),摇匀,再加热至微沸(注2),消煮约5min,取下稍冷后,重复加H2O2 5-10滴,再消煮。如此重复3-5次,每次添加的H2O2的量应逐次减少,消煮到溶液呈无色或清亮后(应该为水的颜色),再加热约5-10min,以除尽剩余的H2O2。将消煮管取下,冷却。并用少量水冲洗弯颈漏斗,洗液流入消煮管。将消煮液无损的洗入100mL容量瓶中,用水定容,摇匀。过滤或放置澄清后供钾的测定。
2.2空白溶液制备
除不加试样外,应用的试剂和操作步骤同2.1。
2.3 标准曲线绘制
准确吸取钾标准溶液(4.3)0, 1.00, 2.50, 10.00, 20.00 ml, 分别放入50mL容量瓶中, 加入与吸取试样溶液等体积的空白溶液,(使标准溶液中的离子成分和待测液相近),加水定容。即得0, 2, 5, 10, 20, 40 mg/L K标准系列溶液。在火焰光度计上,以浓度最高的标准溶液定火焰光度计检流计的满度(一般只定到90),以空白溶液调节仪器零点,然后从稀到浓依次进行测定,记录检流计读数,以检流计读数为纵坐标,钾浓度为横坐标绘制校准曲线或求直线回归方程。
2.4 测定
吸取定容后的消煮液10.00mL放入50mL容量瓶中,用水定容,直接在火焰光度计上测定,读取检流计读数,每5个样品必须用钾标准溶液校正仪器。