材料成分檢驗(yàn)相關(guān)知識

1、材料成分檢驗(yàn)培訓(xùn)特點(diǎn)：采納理論與實(shí)踐操作的模式，課程的內(nèi)容依照化學(xué)分析操作流程結(jié)合教材的方式來安排，與教材的編制次序不盡相同。第一章 化學(xué)分析操作流程第一節(jié) 樣品的制備一、采樣的原則與方法1、必須正確地采取具有足夠代表性的“平均試樣”，并將其制備成分析試樣。2、金屬或合金組成比較均勻的材料取樣時，一般采納創(chuàng)取法、車取法、鉸取法、剪取法等不同方法。在切削或鉆取時，轉(zhuǎn)速不宜太快，以免高溫氧化，阻礙碳、硫等元素的分析結(jié)果。3、金屬材料在澆鑄、軋制、冷卻過程中會產(chǎn)生元素的偏析，使元素分布產(chǎn)生一定的差異。因此，取樣時應(yīng)先將表面處理，然后用鋼鉆在不同部位和深度鉆取碎屑并混勻。一定要注意取樣部位和切削粒度，

2、以提高試樣的均勻性和代表性。取樣工具或樣品沾有油污時應(yīng)用無水乙醚洗凈，晾干，否則易使分析結(jié)果含碳量偏離。4、組成不均勻的物料必須按照一定的程序，依照物料總樣的多少、存放情況，自物料的各個不同部位采取一定數(shù)量粒度不同的樣品。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。二、樣品的制備1、由于同一物料中難破裂的粗粒與易破裂的細(xì)粒的成分往往不同，故每次破裂后過篩時應(yīng)將未通過篩孔的粗粒進(jìn)一步破裂，直到全部通過篩子為止。絕不可將未通過篩的粗粒隨意丟棄。2、樣品縮分常用“四分法”。樣品每次縮分后，粒度與保留的試樣量之間都應(yīng)符合QKda公式。Q采取試樣的最小質(zhì)量（kg）；d試樣中最大顆粒的直徑（m

3、m）；K，a與被檢驗(yàn)物料的均勻程度和易破裂程度有關(guān)的經(jīng)驗(yàn)常數(shù)，通常縮分系數(shù)K在0.02-0.2之間，a在1.8-2.5之間。3、瑪瑙研缽：是一種天然二氧化硅，含有少量的鋁、鐵、鈣、鎂、錳等的氧化物，有專門高的硬度，不與一般的化學(xué)物質(zhì)起反應(yīng)，用瑪瑙研體研磨樣品，樣品不易受研缽污染，瑪瑙研缽易碎，用時只能研磨，不能用力敲擊，不能受熱，不可放在烘箱中烘烤，不能與氫氟酸接觸。三、樣品中濕存水的處理1、濕存水：也叫吸濕水，即試樣表面及孔隙中吸附的空氣中的水分。2、濕存水質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨樣品的粉碎程度、放置時刻和空氣中濕度的不同而改變，因此試樣中各組分的相對質(zhì)量分?jǐn)?shù)也必定隨著濕存水的多少而改變。因此在進(jìn)行分析之

4、前，必須先將試樣烘干；受熱易分解的試樣采納風(fēng)干或真空干燥的方法干燥；有些物質(zhì)遇熱易爆炸，則只能在室溫下放在保干器中除去水分。四、制樣注意事項(xiàng)1、制樣時所用工具不僅要求潔凈干燥，而且使用前應(yīng)用待處理的試樣“洗”2-3次。樣品制備過程中要防止污物、灰塵或其他雜質(zhì)。制樣場所須保持清潔。制備金屬試樣時，應(yīng)先除去金屬表面的銹、垢、涂層、氧化層等。2、潮濕的樣品應(yīng)先風(fēng)干或烘干。五、樣品的保存1、通常把制備好的樣品分成兩份。一份作為檢驗(yàn)用的樣品，稱為試驗(yàn)樣品或檢驗(yàn)樣品；一份作為備查用的樣品，稱為保留樣品。2、復(fù)檢樣品和保留樣品應(yīng)置于溫度適宜、潔凈的密封容器內(nèi)，避光妥善保存，并按規(guī)定保存一定時期，以備復(fù)查。六

5、、樣品的登記：標(biāo)明樣品名稱、材料牌號、來源、分析項(xiàng)目、編號、送檢日期等項(xiàng)。第二節(jié) 重量分析法瓷器及其他器皿瓷器：可耐高溫，常用的瓷器有瓷蒸發(fā)皿和瓷坩堝，前者常用作蒸發(fā)液體，后者常用于灼燒沉淀和高溫熔解試樣。瓷器對酸堿等化學(xué)試劑的穩(wěn)定性較玻璃器皿為好，不能與氫氟酸接觸?？捎糜诤阒?。鉑制品：灼燒時不起化學(xué)變化，常用于蒸發(fā)帶氫氟酸的樣品，鉑坩堝常用于灼燒和稱量沉淀。鉑制品在高溫下不可與其他金屬接觸，因?yàn)樵诟邷劂K易與其他金屬生成合金。3、銀坩堝：可用于蒸發(fā)堿液。銀坩堝的質(zhì)量經(jīng)灼燒會變化，不能用于恒重。4、鎳坩堝：在空氣中灼燒易被氧化，故不能用于灼燒和稱量沉淀，不可用于恒重。5、鐵坩堝：耐堿性不如鎳，但

6、可用于代替鎳坩堝熔融過氧化鈉。二、恒重：假如前后兩次稱量之差不大于0.2mg，即表示恒重。三、馬弗爐1、一般溫度可達(dá)900-1100，常用于金屬熔融、有機(jī)物灰化及稱量分析等工作。2、放置在牢固的水泥臺面上，周圍不要存放化學(xué)試劑，更不可有易燃易爆品。3、用完后要先斷電，待溫度降至200以下后，才能打開爐門。第三節(jié) 標(biāo)樣的選取一、標(biāo)樣的選擇應(yīng)選擇與所測試樣品種類相近的標(biāo)樣，分析元素的含量應(yīng)盡量接近測試樣品。二、標(biāo)樣的保存1、保留標(biāo)樣應(yīng)置于溫度適宜、潔凈的密封容器內(nèi)，避光妥善保存。2、干燥器：底部放變色硅膠或其他干燥劑，變色硅膠變紅時須更換。蓋磨口處涂適量凡士林。不可將紅熱的物體放入，放入熱的物體后

7、要時時開蓋以免蓋子跳起。三、標(biāo)樣應(yīng)具有的特性1、材質(zhì)均勻。2、在有效期內(nèi)性能穩(wěn)定。注意區(qū)不保存期限和使用期限，如一瓶標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)封閉保存可能有效期為5年，但開封后反復(fù)使用它，也許2年就變質(zhì)失效。3、必須具有量值的準(zhǔn)確性。4、必須有證書，證書上注明該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值及定值準(zhǔn)確度。5、應(yīng)能成批生產(chǎn)。四、國際標(biāo)準(zhǔn)是指國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和國際電工委員會頒布的標(biāo)準(zhǔn)。我國標(biāo)準(zhǔn)分為四級：國家標(biāo)準(zhǔn)（簡稱GB和GB/T）、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)能夠比國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格。第四節(jié) 稱取樣品一、分析天平1、砝碼必須用鑷子夾取，不得用手直接拿取。2、用分析天平稱量樣品應(yīng)準(zhǔn)確到0.1mg。二、電子天平三、托盤

8、天平四、天平的使用規(guī)則天平室溫度應(yīng)保持穩(wěn)定，波動幅度不大于0.5/h，室溫應(yīng)在15-30間。濕度保持在55%-75%間。同一實(shí)驗(yàn)應(yīng)使用同一臺天平和砝碼。第五節(jié) 樣品的處理一、玻璃器皿1、燒杯：要緊用于配制溶液、溶樣等，加熱時杯內(nèi)待加熱液體體積不要超過總?cè)莘e的2/3。2、三角燒瓶（錐形瓶）：用于加熱處理試樣和容量分析滴定。3、量筒、量杯：用于粗略地量取一定體積的液體，不能加熱，不能在其中配制溶液，不能在烘箱中烘烤，操作時要沿壁加入或倒出溶液。二、塑料制品聚乙烯是熱塑性材料，不耐熱，但耐強(qiáng)堿腐蝕，吸附性小，常用于盛堿液、氫氟酸溶液等。三、酸溶法常用試劑酸溶法是利用酸的酸性，氧化還原性和綜合性使被測

9、組分轉(zhuǎn)變成可溶性的鹽類。1、硫酸：密度1.84g/cm3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約98%。純硫酸為無色油狀液體，與水混合時放出大量的熱，易使溶液沸騰濺出。濃硫酸具有強(qiáng)的吸水性和氧化性，其沸點(diǎn)338，溶樣時加熱溶液至冒三氧化硫白煙，可除去易揮發(fā)的鹽酸、硝酸、氫氟酸等，但不可冒煙太長時刻，以免生成難溶的焦硫酸鹽。2、鹽酸：密度1.19g/cm3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約37%。強(qiáng)酸性，弱還原性，屬于還原性溶解，氯離子有一定的絡(luò)合能力。純鹽酸是無色液體，金屬電位次序（注：鉀、鈣、鈉、鎂、鋁、鋅、鐵、錫、鉛、氫、銅、汞、銀、鉑、金）在氫往常的金屬或其合金都能溶于鹽酸。單獨(dú)的鹽酸不宜用于分解鋼鐵樣品，因?yàn)辂}酸沒有氧化性，不能破壞鋼

10、鐵中的碳化物，且易使磷以磷化氫的形式揮發(fā)損失掉，使磷分析結(jié)果偏低。3、磷酸：密度1.69g/cm3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約85%。磷酸根離子具有一定絡(luò)合能力、強(qiáng)分解能力。純磷酸是無色糖漿狀液體，中強(qiáng)酸，在高溫時對試樣有專門強(qiáng)的分解能力，鎢、鉬、鐵等在酸性介質(zhì)中能與磷酸形成無色可溶性絡(luò)合物，因此，磷酸常被用于分解含鎢、鉬的合金鋼。4、硝酸：密度1.42g/cm3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約68%，純硝酸是無色液體，加熱或光照會促使其分解，分解的產(chǎn)物二氧化氮使硝酸呈黃棕色，濃的硝酸是最強(qiáng)的氧化劑之一，隨著濃度的降低，其氧化性逐漸下降。硝酸兼有酸性和氧化性，對試樣有專門強(qiáng)的溶解能力，除鉑、金和少數(shù)稀有金屬外，濃硝酸能分解幾乎所

11、有的金屬試樣。鐵、鋁、鉻等能溶于稀硝酸，但不易溶于濃硝酸，這是因?yàn)闈庀跛釋⑵浔砻嫜趸梢粚又旅艿难趸ぷ柚沽诉M(jìn)一步反應(yīng)的緣故（鈍化）。5、高氯酸：密度1.67g/cm3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約70%，純高氯酸是一種無色液體，熱濃的高氯酸是強(qiáng)的氧化劑，濃高氯酸遇熱的有機(jī)物（如濾紙）易發(fā)生爆炸，宜先用硝酸分解有機(jī)物后，再加高氯酸。6、氫氟酸：密度1.13g/cm3，質(zhì)量分?jǐn)?shù)約40%，純氫氟酸是無色液體，是一種弱酸，有專門強(qiáng)的腐蝕性和絡(luò)合性，對玻璃陶瓷器皿腐蝕強(qiáng)烈。使用氫氟酸時宜用鉑皿或聚四氟乙烯皿。要緊用于分解含硅試樣。7、王水：3份鹽酸+1份硝酸，能溶解單獨(dú)的鹽酸或硝酸所不能溶解的鉑、金、硫化汞及不銹鋼等。

12、四、堿溶法一般以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%-30%的氫氧化鈉溶液作溶劑，要緊用于分解金屬鋁及鋁、鋅等有色合金。反應(yīng)應(yīng)在銀燒杯或聚四氟乙烯燒杯中進(jìn)行。五、試劑的配制1、化學(xué)試劑：為了保證試劑不受污染，應(yīng)當(dāng)用清潔的牛角勺或不銹鋼小勺從試劑瓶中取出試劑，絕不可用手抓取。若試劑結(jié)塊，可用潔凈的玻璃棒或瓷藥鏟將其搗碎后取出。液體試劑可用洗潔凈的量筒倒取，不要用吸管伸入原瓶試劑中吸取液體。從試劑瓶內(nèi)取出的、沒有用完的剩余試劑，不可倒回原瓶。打開易揮發(fā)的試劑瓶塞時，不可把瓶口對準(zhǔn)自己臉部或?qū)χ蝗?。不可用鼻子對?zhǔn)試劑瓶口猛吸氣。假如需嗅試劑的氣味，可將瓶口遠(yuǎn)離鼻子，用手在試劑瓶上方扇動，使空氣流吹向自己而聞出其味。化

13、學(xué)試劑絕不可用舌頭品嘗。2、化學(xué)試劑等級：優(yōu)級純、分析純、化學(xué)純。優(yōu)級純的代號是GR，瓶簽顏色為綠色；分析純的代號是AR，瓶簽顏色為紅色；化學(xué)純的代號是CP，瓶簽顏色為藍(lán)色。3、稀硫酸的配制：切記是將濃硫酸緩緩倒入足夠量的蒸餾水中，邊倒邊用玻棒攪拌。4、見光易分解（如：硝酸銀）試液的配制：配制時不可加熱，配制好的試液存放在棕色試劑瓶里。六、分析用水的制備1、天然水：常含有鈉、鉀、鈣、鎂、鐵等陽離子，氯化物、碳酸鹽、硫酸鹽、泥沙等少量無機(jī)物和有機(jī)物及細(xì)菌微生物等，不能直接作為分析用水。2、蒸餾法制備分析用水：它是將天然水加熱成蒸汽，使水中的鹽類分離，然后再冷凝成水，這種水叫蒸餾水。盡管所用的蒸餾

14、鍋系采納鍍錫銅皮、鋁皮等材料制成，但所得的蒸餾水中仍含有微量的金屬離子和有機(jī)物雜質(zhì)（緣故：二氧化碳及某些低沸點(diǎn)易揮發(fā)物隨水蒸氣帶入蒸餾水中；冷凝管、蒸餾器、容器的材料成分微量地帶入蒸餾水中），這關(guān)于質(zhì)量要求較高的分析用水來講，則難以達(dá)到要求。一般采納玻璃燒瓶或石英燒瓶進(jìn)行二次或多次蒸餾后，才能達(dá)到分析要求。電熱蒸餾水器：要緊由蒸發(fā)鍋、冷凝冷卻器及電氣裝置三個部分組成。蒸發(fā) 鍋內(nèi)的水在電熱管加熱下，沸騰蒸發(fā)，蒸汽進(jìn)入冷凝冷卻器與冷水進(jìn)行熱交換，冷凝成蒸餾水。4、離子交換樹脂法制備分析用水：含有離子的水，流過氫型陽離子交換樹脂柱和氫氧型陰離子交換樹脂柱后，流出的水即為純度專門高的純水。相當(dāng)于用石英

15、燒瓶蒸餾28次后的質(zhì)量。R-SO3-H+ + Na+Cl- R-SO3-Na+ + H+Cl- （樹脂相） （水相） （樹脂相） （水相）R-OH- + H+Cl- R-Cl- + H2O （樹脂相） （水相） （樹脂相） （水相）第六節(jié) 冷卻常用冷卻方法有：常溫冷卻、流水冷卻、冷水浴冷卻第七節(jié) 試液轉(zhuǎn)移一、濾紙濾紙分定性和定量兩種。定性濾紙灰分較多，不能用于重量分析，定量濾紙灰分極少，常用于定量分析中過濾沉淀。一般細(xì)晶形沉淀如BaSO4、CaC2O42H2O等宜選用慢速濾紙，粗晶形沉淀，如MgNH4PO4等宜選用中速濾紙，而像Fe2O3nH2O如此的膠狀沉淀宜選用快速濾紙。二、漏斗不可直接用

16、火加熱。三、過濾過濾時應(yīng)掌握“三靠”原則，即燒杯嘴靠玻棒，玻棒末端靠濾紙三層折疊處，漏斗頸末端靠同意濾液的容器內(nèi)壁，漏斗中液面離濾紙上邊緣約5毫米，不可倒?jié)M，以防透濾。四、容量瓶容量瓶不能直接用火加熱；鋼量瓶能夠直接用火加熱。第八節(jié) 定容試液冷卻至室溫后用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。使用容量瓶最常用的操作是搖勻溶液，搖勻時，左手食指按住塞子，右手指尖頂住瓶底邊緣，將容量瓶倒轉(zhuǎn)振蕩，再倒轉(zhuǎn)過來，如此不斷反復(fù)15-20次。單手操作時，用食指按住瓶塞，其余手指捏住瓶頸，倒轉(zhuǎn)并上下振蕩15-20次。第九節(jié) 移取試液一、移液管、直管吸量管、洗耳球1、移液管用于準(zhǔn)確地移取一定量的液體，不能加熱。2、直管吸量管

17、用于準(zhǔn)確地移取各種不同量的液體，不能加熱。3、吸取溶液：用試液洗滌移液管時吸至管容量的1/3左右，洗滌2-3次。4、放出溶液：管子下端靠在該容器內(nèi)壁上，傾斜容器，保持管身垂直，松開右手食指，讓溶液自然流入容器中，溶液全部流出后，管下端保持接觸容器器壁約15秒，但殘留的溶液不得吹出（管上端刻有“吹”字的吸量管必須全部吹出殘余溶液）。二、烘箱1、最高溫度可達(dá)250，常用80-150。2、待烘干的試劑、樣品等，應(yīng)放在相應(yīng)的器皿中，再一起放到搪瓷托盤中，再放入烘箱。洗凈的儀器控去水分，放在電烘箱內(nèi)烘干，烘箱溫度為105-110烘1小時左右。量器不可放于烘箱中烘。3、不可烘易燃、易爆、有腐蝕性的物品。4

18、、欲觀看箱內(nèi)情況時，只打開外層箱門即可，不要打開內(nèi)層玻璃門。第十節(jié) 分析測試各元素一、水浴加熱當(dāng)被加熱的物體要求受熱均勻而溫度不超過100時可用水浴加熱，水浴鍋有銅制和鋁制的。水浴鍋上的圓圈適于放置不同規(guī)格的器皿。二、分析過程中干擾的消除1、掩蔽法：利用加入某種試劑后，使它僅與干擾離子作用，以消除干擾，而又不阻礙被測離子的測定。這種消除干擾的方法稱為掩蔽。絡(luò)合物掩蔽法：要使干擾物質(zhì)完全被掩蔽，必須加入過量的掩蔽劑及操縱溶 液的pH。以NaF掩蔽二價銅中共存的三價鐵為例，NaF=Na+ + F- ，HFH+ + F-，以EDTA滴定二價銅，則三價鐵同時被滴定。采納氟化物掩蔽三價鐵時，必需操縱pH

19、在1-3范圍內(nèi)，氟化物與三價鐵能夠生成較為穩(wěn)定的絡(luò)合物（Na3FeF6）。假如pH小于1，三價鐵掩蔽不完全；而pH大于4時，三價鐵生成氫氧化鐵沉淀，加氟化物后不能與三價鐵作用，故將pH操縱在1-3，這時氟化物能夠?qū)⑷齼r鐵完全掩蔽。PH值愈小，H+越大，酸度越高。氧化還原掩蔽法：利用改變金屬離子的原子價的方法能夠消除金屬的干擾，從而達(dá)到掩蔽的目的。如抗壞血酸掩蔽三價鐵確實(shí)是利用抗壞血酸把三價鐵還原成二價鐵來達(dá)到掩蔽的目的。沉淀掩蔽法：在溶液中加入掩蔽劑使干擾離子生成沉淀（沉淀不需分離）以消除干擾。如銅合金中含二價銅、三價鐵、二價鉛和二價鋅等元素時，在微酸性溶液中，以硫脲掩蔽銅、氟化鈉與鐵生成Na

20、3FeF6沉淀，氯化鋇和硫酸鉀與鉛離子作用生成硫酸鉛鋇混晶沉淀，在pH為5-6時可用EDTA直接滴定鋅。沉淀掩蔽法由于在溶液中產(chǎn)生大量沉淀，只適用于容量分析。2、異相分離法：要緊是利用物質(zhì)在發(fā)生化學(xué)反應(yīng)過程中進(jìn)行相態(tài)的轉(zhuǎn)變，如在水溶液中產(chǎn)生固態(tài)沉淀或產(chǎn)生氣體揮發(fā)，或以某種絡(luò)離子從水溶液中萃取到有機(jī)溶劑中，或溶液通過某種具有離子交換能力的固體物質(zhì)（如離子交換樹脂）上所吸附，從而達(dá)到分離的目的。第十一節(jié) 比色分析法一、差不多知識1、電磁波：射線、光、紫外光、可見光、紅外光、微波、無線電波2、分光光度法種類：紫外（UV）、可見（VIS）、紅外（IR）-400nm-750nm-紫外光可見光（紫、藍(lán)、青

21、、綠、黃、橙、紅）紅外光二、差不多原理1、溶液呈現(xiàn)不同的顏色，是由于該溶液對可見光有選擇汲取的結(jié)果，也確實(shí)是可見光中一部分光子的能量與電子能級差相當(dāng)，當(dāng)可見光輻射到溶液時，分子中電子就能夠汲取這部分光子，發(fā)生電子能級躍遷。而不被汲取的光子則透過溶液，溶液呈現(xiàn)顏色。不同物質(zhì)的溶液電子能級的能量差不同，汲取的光子頻率也就不同，因此不同物質(zhì)溶液顯現(xiàn)不同的顏色。光子的能量E=h=hc/。溶液呈現(xiàn)的顏色實(shí)際確實(shí)是透射光的顏色。假如溶液全部汲取了可見光，則該溶液呈黑色；假如溶液對可見光汲取得專門少，即入射光全部透過，則該溶液呈無色透明狀。2、關(guān)于每一種溶液，它對光具有選擇性汲取的特性，該溶液汲取的光確實(shí)是

22、它所顯色的互補(bǔ)色。例如，當(dāng)白光通過高錳酸鉀溶液時，它選擇地汲取了白光中的綠色光，其他光不被汲取就透過溶液。又因?yàn)槌霞t光未互補(bǔ)外，不的透過的顏色的光兩兩互補(bǔ)成白光，因此高錳酸鉀溶液呈現(xiàn)紫紅色。同理，鄰菲羅啉鐵溶液汲取了藍(lán)綠色光，而呈藍(lán)綠色光的互補(bǔ)色橙紅色。3、光汲取曲線：將不同波長的光依次通過一定濃度的有色溶液，分不測出它們對各種波長光的汲取程度，用吸光度A表示，以波長為橫坐標(biāo)，吸光度A為縱坐標(biāo)，畫出的曲線稱為光的汲取曲線。關(guān)于任何一種有色溶液，都能夠測出它的光汲取曲線。光汲取最大處的波長稱為最大汲取波長。濃度不同時，其最大汲取波長不變。但濃度越大，光汲取程度越大，汲取峰就越高。4、光汲取定律

23、（郎佰比爾定律）：溶液中的物質(zhì)在光的照耀激發(fā)下，產(chǎn)生了對光的汲取效應(yīng)，物質(zhì)對光的汲取是具有選擇性的。各種不同的物質(zhì)都具有其各自的汲取光譜，因此當(dāng)某單色光通過溶液時，其能量就會被汲取而減弱，光能量減弱的程度和物質(zhì)的濃度符合郎佰比爾定律。 光汲取定律：A=kbc=lg（1/T） A=bc式中：A-溶液的吸光度 k-比例常數(shù)，又稱吸光系數(shù)、汲取系數(shù)，它與入射光波長及溶液性質(zhì)和溫度等有關(guān) b-液層厚度 c-溶液中吸光物質(zhì)的濃度 摩爾吸光系數(shù)，表示物質(zhì)的濃度為1mol/L、液層厚度1cm時溶液的吸光度。5、光汲取定律的適用要求：只適用單色光，因?yàn)槲庀禂?shù)k隨波長的不同而改變，只有固定在某一波長下，吸光系

24、數(shù)才為常值。關(guān)于每種物質(zhì)比色分析方法，光汲取定律都有其適用的濃度范圍。被測溶液必須是均勻的。6、定量分析：分光光度法是屬于相對測量法，關(guān)于某一組分的定量分析，通常采納繪制工作曲線方法。首先選定波長，在無干擾情況下，一般選定吸光度最大波長；其次，配制一系列（5個左右）不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在溶液最大汲取波長下，依次測它們的吸光度A，然后在坐標(biāo)紙上以溶液濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)作圖。按同樣方法配制樣品溶液并測定其吸光度A，在工作曲線上找出與此吸光度相應(yīng)的濃度，即為樣品溶液的濃度，再計(jì)算樣品的組分含量。三、比色皿1、比色皿（槽池）又稱汲取池、液槽。2、它需具備以下條件：一是無色透明，并有嚴(yán)格平行的

25、兩個光學(xué)平面，以減少對光的反射、散射；二是要結(jié)構(gòu)牢固，與化學(xué)試劑幾乎不發(fā)生反應(yīng)。3、使用時要保持比色皿的匹配，測量時需用匹配的兩個比色皿。匹配是指參比比色皿與試樣比色皿兩者的匹配。匹配方法是在兩個潔凈的比色皿內(nèi)注入測定用的溶劑，選擇測定時所用的波長，以其中一個比色皿為參比，測定另一比色皿的吸光度，若吸光度為零，則為匹配的比色皿。4、拿取比色皿時，不得接觸透光面，否則指紋、油污會弄臟窗口，改變透光性能。5、不能置于烘箱內(nèi)烘干。四、分光光度計(jì)的組成1、分光光度計(jì)通常由光源、單色器、汲取池、檢測器、記錄與顯示器組成。2、光源：對光源的要求是，在儀器操作的光譜區(qū)內(nèi)，能發(fā)射足夠強(qiáng)度和穩(wěn)定的連續(xù)光譜，同時

26、輻射能隨波長的變化盡可能小，使用壽命長。3、單色器：又稱分光器，其作用是把光源中的連續(xù)光譜分成單色光，從刻盤上即可讀出出射光的波長。4、比色皿五、比色條件的選擇1、入射光波長的選擇：依照被測溶液的汲取光譜曲線，選擇具有最大汲取時的波長為宜，稱為“最大汲取原則”。在被測組分最大汲取波長處，干擾物質(zhì)也存在汲取時，就不能選擇最大汲取波長為入射光?，F(xiàn)在應(yīng)依照“汲取較大，干擾較小”的原則選擇入射光波長。2、參比溶液的選擇以蒸餾水或空白溶液吸光度為0的物理意義：在蒸餾水或空白溶液中被測元素的有色化合物濃度為0，其吸光度值也為0，這種做法能夠抵消顯色溶液中其他有色物質(zhì)的干擾，能夠抵消比色皿及其他因素對入射光

27、強(qiáng)的阻礙。當(dāng)試液、顯色劑及所用的其他試劑在測定波長處都無汲取時，可采納純?nèi)軇ㄈ缯麴s水）作參比溶液，稱為“溶劑空白”。例如，用過二硫酸銨氧化錳為高錳酸根來測定鋁合金中的錳時，因試液和顯色劑差不多上無色的，因此可用水作參比溶液。顯色劑沒有顏色而試液有顏色，或者講在測量波長處顯色劑無汲取，試液有汲取時，應(yīng)采納不加顯色劑的試液作參比溶液，稱為“試樣空白”。例如，用銅試劑法則定鋼中銅。若顯色劑有顏色，同時在測量波長處有汲取，但試液在測量條件下沒有汲取。在這種情況下，可用不含試液而顯色劑和其他試劑都相同的溶液作為參比溶液，稱為“試劑空白”。例如硼試劑法測定鋼中硼。假如試液和顯色劑都有顏色，或者講，試液和

28、顯色劑在測量波長下均有汲取，這時單獨(dú)使用試劑空白或試樣空白都不能完全消除干擾?，F(xiàn)在，可采納“褪色空白”。例如，高鉻材料中錳的測定，往往在顯色后，倒出一部分顯色的有色溶液作為被測溶液，在另一部分已顯色的有色溶液中滴加亞硝酸鈉溶液，使七價錳的顏色褪去，以此作為參比溶液。3、吸光度讀數(shù)范圍的選擇：一般要求吸光度讀數(shù)在0.1-1.0之間，最好是在0.2-0.7范圍。可通過調(diào)節(jié)溶液的濃度或改變液槽厚度等方法，操縱吸光度在上述范圍。第十二節(jié) 滴定分析法一、滴定臺及滴定管夾滴定臺也叫滴定管架，它的支桿在底板中央，鐵制底板上鋪乳白玻璃或白瓷板，以便滴定時觀看顏色變化。滴定管夾與滴定管接觸處要套上橡皮管。二、滴

29、定管：酸式滴定管（具塞滴定管常稱酸式滴定管）、堿式滴定管。1、用于容量分析滴定操作，不能加熱，不能存放堿液。2、酸式滴定管用于裝酸性和中性溶液或氧化性溶液，不能裝堿性溶液，因?yàn)閴A會腐蝕玻璃，易使酸式滴定管玻璃活塞粘住打不開。堿式滴定管裝堿性溶液，不能裝氧化性溶液如高錳酸鉀、碘或硝酸銀溶液等，幸免腐蝕橡皮管。3、涂油操作：酸式滴定管活塞要涂上一層潤滑油才能靈活轉(zhuǎn)動，且不漏液，取下酸式滴定管活塞，用濾紙把活塞及活塞孔內(nèi)壁擦潔凈，用手指蘸取少許凡士林，均勻地涂在活塞上（活塞孔附近不要涂，以免堵塞），將活塞插回活塞孔，向同一方向旋轉(zhuǎn)幾圈，使凡士林涂抹均勻，呈透明狀態(tài)。 4、試漏：經(jīng)涂好凡士林的滴定管中

30、裝入一定數(shù)量的蒸餾水，觀看片刻，看液面是否有向下移動，如有表示漏液，需倒掉水，用濾紙將活塞及活塞套擦潔凈，重新涂油試漏，堿式滴定管亦需試漏，堿式滴定管如發(fā)覺漏液，表明玻璃珠與膠管不配套，必須更換其中之一，直到不漏為止。三、滴定滴定時，管尖插入三角燒瓶或燒杯口1-2厘米處，以每秒3-4滴為宜，不可成液柱狀流下，邊滴邊搖，臨近終點(diǎn)時，要一滴或半滴地滴入，并用洗瓶沿瓶壁洗入，直至終點(diǎn)到達(dá)為止。四、讀數(shù)1、讀數(shù)時滴定管應(yīng)垂直，眼睛視線與刻度線平齊，彎月面下緣實(shí)線最低點(diǎn)與視線相切。2、有色溶液如高錳酸鉀和碘等，應(yīng)讀取液面的最高處。3、剛裝好溶液或滴定完后，必須等約半分鐘后才能讀數(shù)，否則附著于管壁的溶液還

31、未流下，會阻礙讀數(shù)的準(zhǔn)確性。第十三節(jié) 玻璃器皿的洗滌一、用水刷洗洗瓶刷刷洗后用自來水洗滌數(shù)次，再用蒸餾水洗滌數(shù)次。洗凈的儀器倒置時，水流出后器壁不掛水珠。二、用去污粉刷洗去污粉可去掉多種污物，缺點(diǎn)是去油力不強(qiáng)，有損玻璃，故滴定管等儀器不要用去污粉刷。比色皿等光學(xué)玻璃面嚴(yán)禁用去污粉擦。第十四節(jié) 數(shù)據(jù)記錄與處理一、十字交叉法二、曲線法三、數(shù)值修約規(guī)則的運(yùn)用“四要舍；六要入；五后有數(shù)進(jìn)一；五后為零看左方： 左為奇數(shù)需進(jìn)一，左為偶數(shù)則舍光。不論舍去多少位，都應(yīng)一次修停當(dāng)?！彼摹⒍糠治鼋Y(jié)果的表示1、固體試樣：固體試樣中被測組分B的含量通常以質(zhì)量分?jǐn)?shù)B表示。B = mB/m100%式中：mB-被測組分的

32、質(zhì)量（克） m-試樣質(zhì)量（克）2、液體試樣：液體試樣中被測組分含量有下列幾種表示方法被測組分B的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（B），B= mB/m，例如（KNO3）=10%，即表示100克硝酸鉀溶液中含有10克硝酸鉀。被測組分B的體積分?jǐn)?shù)（B），B=VB/V，例如（HCl）=5%，即表示100毫升鹽酸溶液中含有鹽酸5毫升。被測組分B的質(zhì)量濃度（B），B= mB/V，例如（NaCl）=50g/L，即表示1升氯化鈉溶液中含氯化鈉50克。五、準(zhǔn)確度相對誤差=（X測T真）/T真100%，指實(shí)驗(yàn)測得值與真實(shí)值之間相符合的程度。六、周密度指在相同條件下，n次重復(fù)測定結(jié)果彼此相符合的程度。用標(biāo)準(zhǔn)偏差來表示。七、例題1、欲配30

33、%（m/m）H2SO4溶液（=1.22）500毫升，需用市售=1.84，96%（m/m）H2SO4多少毫升？解：1.2250030% = 1.84V96%2、欲配5%（m/v）HCl溶液500毫升，需要市售=1.19，37%（m/m）HCl多少毫升？解：5005% = 1.19V37%3、配制10%NaCl溶液500克需NaCl多少克？解：50010%第二章 各材料分析方法第一節(jié) 鋼鐵分析一、鋼的分類1、按化學(xué)成分分為：碳素鋼：C% 0.04%0.25%0.60%工業(yè)純鐵 低碳鋼 中碳鋼 高碳鋼合金鋼：合金元素% 5%10%低合金鋼 中合金鋼 高合金鋼2、按有害雜質(zhì)分為：一般鋼：一般要求S%0

34、.055%，P%0.045%，其他非有意加入的雜質(zhì)均有一定限制。優(yōu)質(zhì)鋼：一般要求S%、P%0.040%，其他非有意加入的雜質(zhì)均有一定限制。高級優(yōu)質(zhì)鋼：高級優(yōu)質(zhì)合金鋼要求S%0.030%，P%0.035%，高級優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼要求S%0.020%，P%0.030%，其他非有意加入的雜質(zhì)均有一定限制。二、混合稀土元素用“RE”表示。三、常用鋼號表示方法1、一般含錳量優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，阿拉伯?dāng)?shù)字表示平均含碳量的萬分之幾，例如：平均碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.45%的鋼，鋼號表示為“45”。2、高級優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼，在牌號尾部加符號“A”。3、一般含錳量碳素工具鋼，鋼號冠以“T”，阿拉伯?dāng)?shù)字表示平均含碳量的千分之幾。例

35、如：T10表示平均含碳量為1%。4、鋼號冠以“Y”，阿拉伯?dāng)?shù)字表示含碳量的萬分之幾，例如：Y40Mn表示平均含碳量為0.40%。5、不銹鋼、耐酸鋼、耐熱鋼等，一般用一位數(shù)字表示平均含碳量的千分之幾。平均含碳量小于0.1%時，用“O”表示；平均含碳量不大于0.03%時，用“OO”表示。四、鑄鐵1、鑄鐵是一種鐵碳合金，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，一般在2.0%以上，除了鐵和碳以外，還含有硅、錳、硫、磷及其他合金元素。鑄鐵一般分為灰鑄鐵、可鍛鑄鐵、球墨鑄鐵、專門性能鑄鐵?；旌舷⊥猎胤栍谩癛”表示。2、合金元素按其質(zhì)量分?jǐn)?shù)遞減次序排列，質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等時按元素符號的字母順序排列。牌號中代號后面一組數(shù)字表示抗拉強(qiáng)度

36、，有兩組數(shù)字時，第一組表示抗拉強(qiáng)度，第二組表示延伸率，兩組數(shù)字間用“”隔開。例如：QT40017，“QT”表示球墨鑄鐵代號，“400”表示抗拉強(qiáng)度，“17”表示延伸率。五、碳的測定試樣與助熔劑在高溫（1200-1350）管式爐內(nèi)通氧燃燒，碳被完全氧化成二氧化碳。除去二氧化硫后將混合氣體收集于量氣管中，測量其體積。然后以氫氧化鉀溶液汲取二氧化碳，再測量剩余氣體的體積。汲取前后氣體體積之差即為二氧化碳之體積，以其計(jì)算碳含量。六、硫的測定試樣與助熔劑在高溫（1250-1350）管式爐內(nèi)通氧燃燒，硫被完全氧化成二氧化硫，用酸性淀粉溶液汲取并以碘酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。依照消耗的碘酸鉀溶液的體積，計(jì)算硫含量。

37、第二節(jié) 銅及銅合金一、純銅又稱紫銅、電解銅，牌號用“T”加順序號表示。純銅的顏色是玫瑰紅色。二、黃銅1、一般黃銅（銅+鋅）：黃銅中含鋅量增加時，強(qiáng)度和塑性同時提高，但含鋅量超過45%以后，塑性和強(qiáng)度都下降，因此黃銅中含鋅量一般都小于45%。牌號采納“H”加基元素銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法表示。如H62，表示平均含銅量為62%，含鋅量為38%的一般黃銅。H80是金色黃銅。H70稱為三七黃銅、彈殼黃銅。專門黃銅（銅+鋅+其他合金）：加入的合金元素有錫、鉛、鋁、錳、硅、鎳、鐵，分不構(gòu)成錫黃銅、鉛黃銅、鋁黃銅，牌號用“H+元素符號+成分?jǐn)?shù)字組”表示。白銅（銅+鎳）四、青銅青銅原為銅和錫的合金，現(xiàn)在除黃銅和白銅

38、以外的其他銅合金，都稱為青銅，銅中所加的元素有錫、鋁、鈹、硅等10種，分不構(gòu)成錫青銅、鋁青銅、鈹青銅等。牌號用“Q+元素符號+成分?jǐn)?shù)字組”表示。第三節(jié) 鋁及鋁合金一、純鋁是一種銀白色的金屬，具有高的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。牌號用“L”加順序號表示。牌號的數(shù)字愈大，其純度愈低。二、形變鋁合金是指通過軋制、擠壓等工序制成板材、棒材、管材和各種型材使用的鋁合金。依照性能和用途可分為防銹鋁（LF）、硬鋁（LY）、超硬鋁（LC）和鍛鋁（LD）四類。三、鑄造鋁合金依照化學(xué)成分可分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金和鋁鋅合金四類。牌號用符號“ZL”表示。第三章 儀器分析法簡介第一節(jié) 紅外碳硫儀一、差不多原理先在電子天平

39、上稱得（也能夠在其它天平稱量后，通過鍵盤輸入）樣品的重量，并輸入計(jì)算機(jī)，然后被測樣品在富氧條件下由高頻爐高溫加熱燃燒使碳、硫氧化成CO2和SO2氣體，該氣體通過濾干燥處理后進(jìn)入相應(yīng)的汲取池，對相應(yīng)的紅外輻射進(jìn)行汲取再由探測器轉(zhuǎn)化成對應(yīng)的信號。此信號由計(jì)算機(jī)采樣，經(jīng)線性校正后轉(zhuǎn)換成與CO2和SO2濃度成正比的數(shù)值，然后把整個分析過程的取值累加，分析結(jié)束后，此累加值在計(jì)算機(jī)中除以重量值，再乘以校正系數(shù)、扣除空白，即可獲得樣品中碳、硫百分含量。二、高頻感應(yīng)加熱爐又稱高頻爐，是利用電子管自激振蕩產(chǎn)生高頻磁場，金屬在高頻磁場作用下產(chǎn)生渦流而發(fā)熱，致使金屬試樣熔化。通入氧氣后，產(chǎn)生二氧化碳、二氧化硫等氣體

40、，進(jìn)行化學(xué)分析。第二節(jié) 光電直讀光譜儀一、概述光電直讀光譜儀分真空型和非真空型兩大類。真空型可用來作波長在200nm以下的碳、硫、磷的分析。光電直讀光譜儀要緊由光譜激發(fā)光源、分光系統(tǒng)和電子測量系統(tǒng)三部分組成。二、差不多原理高能預(yù)燃火花光源激發(fā)樣品，產(chǎn)生各個分析元素的特征發(fā)射光譜，利用光電倍增管進(jìn)行光譜線的光電轉(zhuǎn)換接收，隨后進(jìn)行光電流的檢測及測量，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)換算，與標(biāo)準(zhǔn)樣品的測量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，得出相應(yīng)的分析含量。三、磨樣樣品必須在清潔的、規(guī)范的砂紙上磨，必須確保樣品在磨的過程中沒有過熱（樣品應(yīng)該與砂紙只有短暫的接觸），假如需要，樣品應(yīng)該用水冷卻，再干燥，再盡可能短的時刻干磨。磨好的表面一

41、定不要玷污。標(biāo)樣的表面處理和激發(fā)條件必須和試樣相同。第三節(jié) 其他儀器分析法原子汲取光譜分析法差不多原理：原子汲取光譜法是基于被測元素的原子蒸氣對共振波長光的汲取作用進(jìn)行定量分析的一種方法。當(dāng)光源發(fā)出的輻射通過基態(tài)自由原子蒸氣，且入射輻射的頻率等于原子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)（通常是第一激發(fā)態(tài)）所需要能量頻率時，原子就從輻射場中汲取能量，產(chǎn)生共振汲取，同時伴隨著原子汲取光譜的產(chǎn)生。由輻射光強(qiáng)度減弱的程度即可推算出樣品中元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)?？蓪饘僭丶胺墙饘僭剡M(jìn)行定量。原子汲取分光光度計(jì)的組成：由光源、原子化系統(tǒng)、分光系統(tǒng)、檢測放大系統(tǒng)等四部分組成。光源的作用是輻射基態(tài)原子汲取所需的特征譜線，對光源要求發(fā)射待測元素的銳線光譜有足夠的發(fā)射強(qiáng)度，背景小，穩(wěn)定性高。原子化系統(tǒng)的作用是將試樣中的待測元素轉(zhuǎn)變