分析儀器研討會(huì)

1、冶金分析簡(jiǎn)介 昆 明 冶 金 研 究 院 云 南 省 有 色 金 屬 質(zhì) 檢 站主講： 1物質(zhì)的分析步驟物質(zhì)的一般分析步驟，通常包括取樣、制樣,稱樣, 試樣的分解, 測(cè)定和結(jié)果計(jì)算四大環(huán)節(jié)。取制樣稱樣分解測(cè)定與結(jié)果計(jì)算2物質(zhì)的分析步驟重點(diǎn)介紹一、?。ㄖ疲佣?、試樣的分解三、測(cè)定3一、取、制樣在實(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)所稱的分析試樣只是幾克、幾百毫克或幾十毫克，而分析結(jié)果必須能代表全部物料的組成，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。4一、取、制樣一般地講，取制樣誤差通常大于分析誤差，如果取樣和制樣的方法不正確

2、，即使分析工作做的非常仔細(xì)和準(zhǔn)確，也是毫無(wú)意義的。有時(shí)甚至給生產(chǎn)和科研帶來(lái)很大的影響。5一、取、制樣 1. 組成比較均勻的試樣的取樣 2.組成很不均勻的試樣的取樣 3.制樣6一、取、制樣根據(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)。 取制樣的經(jīng)驗(yàn)公式：Q = Kda 7取制樣實(shí)例例如在采取赤鐵礦的平均試樣時(shí)（赤鐵礦的K值為0.06）此礦石最大顆粒的直徑為20mm，則Q=0.06202=24Kg由采(取)樣的經(jīng)驗(yàn)公式可知，欲使所取得試樣即具有代表性，且量還要小，滿足分析要求，只有降低樣品顆粒的直徑d。 8一、取、制樣3.制樣 9二、試樣的分解（前處理）試樣應(yīng)該分解完全，不應(yīng)殘留原試

3、樣的細(xì)屑或粉末。試樣分解過(guò)程中待測(cè)成分不應(yīng)有揮發(fā)損失。分解過(guò)程中不應(yīng)引入被測(cè)組分和干擾物質(zhì)。 1.分解試樣的一般要求10二、試樣的分解（前處理） 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： a.酸溶法： b.堿溶法：2.分解試樣的方法11二、試樣的分解（前處理）熔融：2.分解試樣的方法熔融a.酸熔b.堿熔12二、試樣的分解（前處理）a.酸熔法：焦硫酸鉀（K2S2O7熔點(diǎn)419）和硫酸氫鉀（KHSO4熔點(diǎn)219）。 b.堿熔法：NaCO3（熔點(diǎn)853）、K2CO3（熔點(diǎn)903）、NaOH（熔點(diǎn)318）、KOH（熔點(diǎn)404）、Na2O2（熔點(diǎn)

4、460）和它們的混合劑。 2.分解試樣的方法13二、試樣的分解（前處理）3. 微波加熱技術(shù)在分析化驗(yàn)中的應(yīng)用 14微波消解儀15三、測(cè)定主要分析方法有重量法、滴定法、吸光光度法、電化學(xué)分析法、原子光譜法（原子熒光、原子吸收、原子發(fā)射、ICP光譜 ）、 ICP質(zhì)譜、輝光質(zhì)譜、X射線熒光光譜等方法。 16三、測(cè)定 a. 沉淀法 b. 揮發(fā)法1、重量法17三、測(cè)定滴定分析的化學(xué)反應(yīng)應(yīng)滿足下列條件： 應(yīng)按一定的化學(xué)式進(jìn)行，不發(fā)生副反應(yīng)。 必須定量地進(jìn)行完全。 反應(yīng)速度要快，最好在瞬間完成。 必須有簡(jiǎn)便、可靠的確定理論終點(diǎn)或滴定終點(diǎn)的方法。 滴定法可分為酸堿滴定法、絡(luò)合滴定法、氧化還原滴定法、和沉淀滴定

5、法四類(lèi)。2、滴定法18三、測(cè)定酸堿滴定法絡(luò)合滴定法氧化還原滴定法沉淀滴定法2、滴定法19三、測(cè)定酸堿滴定實(shí)例SiO3 2- + 6F- + 6H+ = SiF62- + 3H2OSiF62- + 2K+ = K2SiF6K2SiF6 + 3H2O = 2KF + H2SiO3 + 4HFHF + NaOH = NaF + H2O20三、測(cè)定絡(luò)合滴定實(shí)例H2Y2- + Pb2+ PbY2- + 2H+ H2Y2- + Zn2+ ZnY2- + 2H+ 21三、測(cè)定 1）銻的測(cè)定： Sb3+2Ce4+=Sb5+2Ce3+ 2）鐵的測(cè)定： 6Fe2+Cr2O72+14H+=6Fe3+2Cr3+7H2

6、O 3）銅的測(cè)定（碘量法）： 2Cu2+4I-=Cu2I2+I2 I2+2S2O32-=2I-+S4O62-氧化還原滴定實(shí)例22三、測(cè)定沉淀滴定實(shí)例Ag+ + SCN- = AgSCN23三、測(cè)定吸光光度法朗伯 比爾定理 A吸光度 k摩爾吸收系數(shù)，單位為L(zhǎng)/molcm； c待測(cè)物質(zhì)的濃度，單位為mol/L； b比色皿厚度，單位為cm。3、吸光光度法24三、測(cè)定a. 電重量分析 b. 示波極譜分析 c. 電位滴定分析 4、電化學(xué)分析方法25三、測(cè)定a.分析方法1）標(biāo)準(zhǔn)曲線法2）標(biāo)準(zhǔn)加入法3）內(nèi)插法 5. 原子吸收光譜26三、測(cè)定b. 鑒定儀器的幾項(xiàng)指標(biāo)新儀器的驗(yàn)收及使用1年以上的儀器，為確保儀器

7、處于最佳狀態(tài)，應(yīng)對(duì)下列幾項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行鑒定: 波長(zhǎng)的準(zhǔn)確性（0.5nm，0.2nm左右）和重現(xiàn)性（0.3nm）。 分辨率Mn279.5 279.8nm40%(此時(shí)分辨率為0.2nm) 特征濃度（靈敏度）能產(chǎn)生1%的吸收（A=0.0044），所需的元素濃度（g/mL，Cu0.05） 邊緣能量：Hg燈。 基線穩(wěn)定性：這是一個(gè)重要的指標(biāo)，是判斷一臺(tái)儀器性能好懷的重要指標(biāo)。 Cu324.7nm、S=0.2nm，燈預(yù)熱30min，靜態(tài)30min，A0.005，動(dòng)態(tài)10min，A0.006。 5. 原子吸收光譜法27原子吸收分光光度計(jì)(AAS)WFX-210/200原子吸收分光光度計(jì)28三、測(cè)定原子熒光光譜檢

8、測(cè)元素：Hg、As、Sb、Bi、Se、Te、 Sn、 Pb、Zn、Cd、Ge，11種元素的痕量分析。6. 原子熒光光譜法29原子熒光光譜儀（AFS)AF-640A環(huán)保型雙道原子熒 30三、測(cè)定原子發(fā)射光譜是利用物質(zhì)在熱激發(fā)或電激發(fā)下，每種元素的原子或離子發(fā)射特征光譜來(lái)判斷物質(zhì)的組成，進(jìn)行元素的定性與定量分析的方法。7. 原子發(fā)射光譜法（AES）31三、測(cè)定a. 原子發(fā)射光譜法的特點(diǎn)： 一個(gè)樣品中多元素的同時(shí)測(cè)定； 分析速度快，可在幾分鐘內(nèi)同時(shí)對(duì)幾種元素進(jìn)行定量分析； 檢出限低，ppmppb； 準(zhǔn)確度高，ICP-AES可達(dá)1%以下； 試樣消耗少； 線性范圍寬，可達(dá)46個(gè)數(shù)量級(jí)。7. 原子發(fā)射光譜

9、法（AES）32三、測(cè)定b. 發(fā)射光譜分析的缺點(diǎn) 高含量分析的準(zhǔn)確度差，常見(jiàn)的非金屬元素，如：O、S、N、鹵素等譜線在紫外區(qū)，一般光譜儀器無(wú)法檢測(cè)，還有一些非金屬和半金屬元素，如：P、Se、Te，由于其激發(fā)電位高，靈敏度較低。7. 原子發(fā)射光譜法（AES）33三、測(cè)定c. 原子發(fā)射光譜儀的種類(lèi)： 照相式攝譜儀（光柵攝譜儀，一米、兩米），主要用于礦物、純物質(zhì)的定性半定量分析（光源激發(fā)溫度達(dá)40007000K）。 光電直讀光譜儀 火花（光源）直讀光譜儀（瞬間激發(fā)溫度10000K），主要用于金屬與合金，難激發(fā)元素的定量分析。 電感耦合等離子體（ICP）直讀光譜儀（激發(fā)溫度60008000 K），主要

10、用于溶液的定量分析。7. 原子發(fā)射光譜法（AES）34光柵攝譜儀WP1型平面光柵攝譜儀35光電直讀光譜儀 WLD-4C光電直讀光譜儀 36火花直讀光譜儀SPECTROMAXx（斯派克） 37火花直讀光譜儀ARL 3460/4460 Advantage 金屬分析儀38ICP-AESICP光譜儀的新進(jìn)展39ICP-AESPerkinElmer ICP-OES408ICP質(zhì)譜（inductively coupled plasma mass spectrometer ）ICP-MS主要由以下六部分組成：進(jìn)樣系統(tǒng)，ICP離子源，進(jìn)樣接口，離子鏡，質(zhì)譜儀（四極桿、八機(jī)桿，離子根據(jù)質(zhì)量/電荷比值的不同依次分

11、開(kāi)），離子檢測(cè)器。ICP-MS的主要優(yōu)點(diǎn)：檢出線低（達(dá)ppt級(jí)），主要用于痕量分析，譜線簡(jiǎn)單，譜線干擾少，可進(jìn)行同位素及同位素比值測(cè)定，與石墨爐原子吸收相比，除具有上述優(yōu)點(diǎn)外，還具有多元素同時(shí)測(cè)定功能。41ICP-MS429. GD-MS 輝光放電質(zhì)譜儀GD-MS由輝光放電離子源和質(zhì)譜分析儀兩部分組成。439. GD-MS 輝光放電質(zhì)譜儀GD-MS的特點(diǎn)用輝光放電質(zhì)譜儀進(jìn)行高純材料分析有以下優(yōu)勢(shì)：1）它還具有質(zhì)量分辨率高, 重復(fù)性好, 動(dòng)態(tài)范圍寬,可進(jìn)行全元素分析。2）由于采用了低噪聲的離子計(jì)數(shù)器,元素檢出限非常低，對(duì)于大多少元素的實(shí)際分析能力為10ppt級(jí)（1.010- 11量級(jí)）。 3）基體效應(yīng)低。因此，即使在沒(méi)有標(biāo)樣的情況下，也能給出較準(zhǔn)確的多元素半定量分析結(jié)果，十分有利于超純樣品的半定量分析。449. GD-MS 輝光放電質(zhì)譜儀4）直接分析固體樣品，樣品的制備和處理非常簡(jiǎn)單；5）無(wú)需建立千級(jí)高純實(shí)驗(yàn)室。45GD-MSELEMENT GD雙聚焦輝光放電質(zhì)譜儀（ELEMENT GD）46GD-MSGD-90雙聚焦輝光放電質(zhì)譜儀4710. X射線熒光光譜法根據(jù)檢測(cè)器的不同XRF可分為波長(zhǎng)色散光譜儀和能量色散光譜儀兩種。特點(diǎn)：可用于各類(lèi)材料中主量、少量和痕量元素的分析，具有可分析元素范圍廣（4Be92U）