勘查地球化學(xué)-樣品分析課件

地球科學(xué)學(xué)院地球化學(xué)系-----地球化學(xué)樣品分析勘查地球化學(xué)地球科學(xué)學(xué)院地球化學(xué)系-----地球化學(xué)樣品分析勘查地球化學(xué)第六章地球化學(xué)樣品分析

地球化學(xué)樣品分析是獲取地球化學(xué)信息資料的最重要環(huán)節(jié)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種分析儀器也更先進(jìn)、復(fù)雜、專業(yè)。地球化學(xué)工作者應(yīng)當(dāng)掌握地球化學(xué)樣品分析原理，以使野外采樣布局和樣品采集、分析科學(xué)、合理。第六章地球化學(xué)樣品分析地球化學(xué)樣品分析是獲取地球化學(xué)信主要內(nèi)容一、地球化學(xué)樣品分析方法二、地球化學(xué)樣品分析的特點(diǎn)和要求三、分析誤差及分析質(zhì)量監(jiān)控主要內(nèi)容一、地球化學(xué)樣品分析方法地球化學(xué)樣品分析方法地球化學(xué)樣品分析方法分析工作的一般步驟2取樣Sampling3樣品處理Samplepretreatment4測定Determination5計(jì)算與評價(jià)CalculationandEvaluation1問題的確定StatementofProblem分析工作的一般步驟2取樣3樣品處理4測定5計(jì)分析全過程示例（生態(tài)地球化學(xué)）分析全過程示例（生態(tài)地球化學(xué)）樣品制備巖石、礦石樣品：粗碎—中碎－縮分－細(xì)磨至分析粒級；土壤和水系沉積物樣品：干燥－篩分－磨細(xì)至分析粒級；樣品制備巖石、礦石樣品：粗碎—中碎－縮分－細(xì)磨至分析粒級；樣品加工流程圖樣品加工流程圖樣品加工流程圖樣品加工流程圖固體樣品的破碎、過篩、混勻、縮分四分法縮分破碎與過篩重復(fù)進(jìn)行直至全部過篩；篩孔的選擇以樣品處理的難易程度確定，二次取樣的量由篩孔徑確定。固體樣品的破碎、過篩、混勻、縮分四分法縮分破碎與過篩重復(fù)進(jìn)行植物樣：采用風(fēng)干—植物粉碎機(jī)粉碎—灰化（或直接消解）；生物器官、組織樣品：滅菌消毒—干燥—灰化處理；水和氣體：根據(jù)測試項(xiàng)目作不同處理植物樣：采用風(fēng)干—植物粉碎機(jī)粉碎—灰化（或直接消解）；樣品預(yù)處理Samplepre-treatment樣品預(yù)處理的目的：使樣品的狀態(tài)和濃度適應(yīng)所選擇的分析技術(shù)

樣品預(yù)處理的依據(jù)：物質(zhì)性質(zhì)（生物樣品的有機(jī)分子或元素等）干擾情況（是否需要分離等）測定方法（是否需要富集等）樣品預(yù)處理的原則：防止待測組分的損失避免引入干擾樣品預(yù)處理Samplepre-treatment樣品預(yù)處分解試樣：溶解、熔融、消解

溶解：酸溶（HCl,H2SO4,HNO3,HF等及混合酸分解礦石等）堿溶（例NaOH溶解鋁合金分析Fe、Mn、Ni含量）

熔融：

酸熔（K2S2O7、KHSO4熔解氧化物礦石）堿熔（Na2CO3、NaOH、Na2O2溶解酸性礦物質(zhì)）分解試樣：溶解、熔融、消解溶解：熔融：熔融示例鉻鐵礦Na2O2熔融水浸取CrO42-Fe、Mn氫氧化物沉淀高溫分解，酸提取氧瓶燃燒法消化——測定有機(jī)物中的無機(jī)元素濕式消化：硝酸和硫酸混合物作為試劑

干式灰化法熔融示例鉻鐵礦Na2O2熔融水浸取CrO42-Fe、Mn氫氧消除干擾：

掩蔽改變干擾物質(zhì)的反應(yīng)活性

分離氧化還原掩蔽法配合掩蔽沉淀掩蔽酸堿掩蔽沉淀分離萃取分離色譜分離等

富集：enrichment萃取富集吸附富集共沉淀富集消除干擾：掩蔽改變干擾物質(zhì)的反應(yīng)活性分離氧化還原掩蔽法測定determination

物質(zhì)物質(zhì)的性質(zhì)組分的含量干擾情況分析方法準(zhǔn)確度靈敏度選擇性適用范圍成本時(shí)間人力設(shè)備消耗品分析方法用戶對分析結(jié)果的要求和對分析費(fèi)用的承受度用戶測定determination物質(zhì)物質(zhì)的性質(zhì)分析方法準(zhǔn)確主要分析方法樣品分析方法基本上分為兩大類：化學(xué)分析儀器分析

主要分析方法樣品分析方法基本上分為兩大類：化學(xué)分析法chemicalanalysis以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)建立起來的分析方法，由于化學(xué)反應(yīng)通常是在溶液體系中進(jìn)行的，因此這種分析方法被稱為濕法分析。待測物Analyte+試劑Reagent

產(chǎn)物Product重量分析法gravimetry容量分析法（滴定分析法）volumetry,titrimetry化學(xué)分析法chemicalanalysis以物質(zhì)的化學(xué)反容量法（VOL）是利用化學(xué)反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)平衡的終點(diǎn)（等當(dāng)點(diǎn)）時(shí)所耗去的標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式來計(jì)算出待分析溶液中待測元素的含量。重量法（GR）是利用被測元素與某種化學(xué)試劑在一定的條件下反應(yīng)生成沉淀物或氣化物與其它元素分離，稱重來計(jì)算元素含量的方法。容量法（VOL）是利用化學(xué)反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)平衡的終點(diǎn)（等當(dāng)點(diǎn)）時(shí)化學(xué)分析法可溶性鋇鹽中鋇含量的測定(重量法）：溶樣稀H2SO4BaSO4過濾洗滌灼燒計(jì)算Ba%Fe3+還原劑Fe2+K2Cr2O7VC稱樣硫-磷混酸溶樣mSFe3+mp稱樣HClmS稱重mp

鐵礦中鐵含量的測定（滴定分析法）：化學(xué)分析法可溶性鋇鹽中鋇含量的測定(重量法）：溶樣稀H2SO儀器分析法instrumentalanalysis

依據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)及物理化學(xué)性質(zhì)建立起來的分析方法，通常使用特殊的儀器。

光學(xué)分析法spectralanalysis電化學(xué)分析法electroanalysis色譜分離分析法chromatography等等儀器分析法instrumentalanalysis

激發(fā)能分析試樣傳感器件訊號處理讀出裝置原始樣品樣品預(yù)處理儀器分析流程框圖（張承亮等，1989）激發(fā)能分析試樣傳感器件訊號處理讀出裝置原始樣品樣品預(yù)處理儀

方法分類主要分析方法被測物理性質(zhì)

光譜分析

發(fā)射光譜分析、火焰光度分析輻射的發(fā)射

分子發(fā)光分析法、放射分析法

紫外-可見分光光度法輻射的吸收

原子吸收分光光度法

紅外光譜法、核磁共振波譜法

比濁法、拉曼光譜法輻射的散射

折射法、干涉法輻射的折射

X-射線衍射法、電子衍射法輻射的衍射

圓二色譜法輻射偏振方向的旋轉(zhuǎn)

色譜分析

氣相色譜法、液相色譜法

薄層色譜法兩相間的分配電化學(xué)分析

電位法電極電位

電導(dǎo)法電導(dǎo)

極譜法、溶出伏安法電流-電壓熱分析

熱導(dǎo)法、差熱分析法熱性質(zhì)質(zhì)量分析質(zhì)譜法質(zhì)荷比………勘查地球化學(xué)-樣品分析課件ICP質(zhì)譜儀ICP質(zhì)譜儀勘查地球化學(xué)-樣品分析課件HP-1100液相色譜儀HP-1100液相色譜儀X射線光電子能譜儀X射線光電子能譜儀X射線熒光儀X射線熒光儀UV-vis光譜儀UV-vis光譜儀全譜直讀發(fā)射光譜儀（美）全譜直讀發(fā)射光譜儀（美）日立F-4500熒光光譜儀日立F-4500熒光光譜儀掃描俄歇微探針掃描俄歇微探針?biāo)膱AX射線衍射儀四圓X射線衍射儀熒光光譜儀LS-50B熒光光譜儀LS-50B例：石灰石中鈣的測定常量成分(>1%)，采用化學(xué)分析法（滴定分析法）石灰石中微量鐵的測定微量成分(<1%)，可采用分光光度法。例：石灰石中鈣的測定例：分光光度法測定微量鐵（物理化學(xué)方法，physicochemicalmethod）。

332+桔紅色max鄰二氮菲例：分光光度法測定微量鐵（物理化學(xué)方法，physicoche分析方法比較化學(xué)分析法——絕對定量（根據(jù)樣品的量、反應(yīng)產(chǎn)物的量或所消耗試劑的量及反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量關(guān)系，通過計(jì)算得待測組分的量。）儀器分析法——相對定量（標(biāo)準(zhǔn)工作曲線）問題：儀器分析方法是否要求所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)必須反應(yīng)完全？分析方法比較化學(xué)分析法——絕對定量（根據(jù)樣品的量、反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)分析與儀器分析方法比較化學(xué)分析與儀器分析方法比較結(jié)果計(jì)算Calculation待測組分的化學(xué)表示形式

以元素形式的含量表示例：有機(jī)物或礦樣中的Fe、Cu、C、H、O、P、N等以氧化物形式的含量表示例：礦石分析中Fe2O3、P2O5等以待測組分實(shí)際存在形式含量的表示例：含氮量測定：NH3,NO3-,N2O5,NO2-,N2O3mS樣品質(zhì)量mB待測物質(zhì)量

mS、監(jiān)測量

I

化學(xué)計(jì)量關(guān)系mB結(jié)果計(jì)算Calculation待測組分的化學(xué)表示形式NH計(jì)算Calculation待測組分含量的表示方法固體——質(zhì)量分?jǐn)?shù)例：Fe=0.5643或Fe=56.43%

低含量：g/g

,ng/g

氣體——體積百分?jǐn)?shù)計(jì)算Calculation待測組分含量的表示方法例：Fe計(jì)算Calculation待測組分含量的表示方法液體物質(zhì)的量濃度mol/L

質(zhì)量摩爾濃度mol/kg

質(zhì)量分?jǐn)?shù)%（mB/mS)體積分?jǐn)?shù)%（mB/Vs)摩爾分?jǐn)?shù)（nB/nS)

質(zhì)量濃度mg/L,ng/L,g/L等計(jì)算Calculation待測組分含量的表示方法二．地球化學(xué)樣品分析的特點(diǎn)1．采集樣品數(shù)量大2．分析項(xiàng)目多3．樣品性質(zhì)多樣4．元素含量變化大二．地球化學(xué)樣品分析的特點(diǎn)1．采集樣品數(shù)量大地球化學(xué)樣品分析技術(shù)的要求

1．要求較高的靈敏度和分辨率2．要求分析有足夠的準(zhǔn)確度和精確度3．要求分析測試方法有足夠大的量程4．經(jīng)濟(jì)、快速5．多元素同時(shí)測定6．要求對元素的賦存狀態(tài)、價(jià)態(tài)的分析地球化學(xué)樣品分析技術(shù)的要求1．要求較高的靈敏度和分辨率地球化學(xué)樣品分析常用術(shù)語檢出限定義為某一分析方法或分析儀器能可靠地測試出樣品中某一元素的最小重量或質(zhì)量（μg或ng）。國際分析化學(xué)會(huì)議規(guī)定，重復(fù)分析（ｎ>１０次）元素含量產(chǎn)生的訊號相當(dāng)于10倍噪音水平的試樣，其標(biāo)準(zhǔn)離差三倍相對應(yīng)的含量為該方法的檢出限。

地球化學(xué)樣品分析常用術(shù)語檢出限定義為某一分析方法或分析儀器背景噪音3倍噪音標(biāo)準(zhǔn)偏差背景噪音隨機(jī)分布示意圖未檢出檢出時(shí)間或測定次數(shù)檢出限檢出限示意圖背景噪音3倍噪音標(biāo)準(zhǔn)偏差背景噪音隨機(jī)分布示意圖未檢出檢出時(shí)間分析靈敏度指某一分析方法在一確定條件下能夠可靠地檢測出的最低含量（μg/gμg/L或10-610-12），有的分析人員稱之為檢出下限。分析靈敏度指某一分析方法在一確定條件下能夠可靠地檢測出的Ag:

原子量：107．868

Ei7.57ev

吸收線波長(nm)328.1338.3

火焰法:靈敏度(ppm)0.050.15

火焰法:線形范圍(ppm)：0.02-100.06-20

石墨爐：

靈敏度2*10-11克/1%吸收

檢出限2*10-11----2*10-14

灰化溫度550℃

原子化溫度1900℃

Ag:

原子量：107．868

Ei7.57ev

吸收線準(zhǔn)確度與精密度準(zhǔn)確度Accuracy準(zhǔn)確度表征測量值與真實(shí)值的符合程度。準(zhǔn)確度用誤差表示。實(shí)際分析準(zhǔn)確度通過分析地球化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)樣（或標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)）來實(shí)現(xiàn)。ΔlgC=lgC-lgC或RE(%)=C-Cs/Cs其中：Cs為標(biāo)準(zhǔn)樣的推薦值，C為n次分析該標(biāo)準(zhǔn)樣的平均值精密度Precision精密度表征平行測量值的相互符合程度。精密度用偏差表示。RSD%＝σ/C

σ是n次測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差,C是n次測量的算術(shù)平均值相對誤差RE%＝C2-C1/(C1+C2)/2準(zhǔn)確度與精密度準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系1、精密度是保證準(zhǔn)確度的前提。2、精密度高，不一定準(zhǔn)確度就高。準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系1、精密度是保證準(zhǔn)確度的前提。地球化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)樣標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)是國家標(biāo)推局或高級實(shí)驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合研制發(fā)行的，化學(xué)組成經(jīng)過多家研究機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、多種方法、多次精密測定、化學(xué)組成均勻、穩(wěn)定的一組樣品。由國際認(rèn)可的國際權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)行的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱為國際標(biāo)樣，由國家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)行的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱為國家一級標(biāo)樣。GSD地球化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)樣標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)是國家標(biāo)推局或高級實(shí)驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的作用評價(jià)性溯源性保證性評價(jià)性：驗(yàn)證、評價(jià)、鑒定新技術(shù)和新方法溯源性：基本測量單位絕對法一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)參考方法二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)現(xiàn)場方法評價(jià)和發(fā)展現(xiàn)場方法、工作標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、日常質(zhì)量控制評價(jià)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)參考方法、二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、嚴(yán)格的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的傳遞過程保證性：在長期的質(zhì)量控制中起著保證作用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的作用評價(jià)性溯源性保證性評價(jià)性：驗(yàn)證第二節(jié)分析誤差及分析質(zhì)量監(jiān)控一．誤差的性質(zhì)

1．隨機(jī)誤差它是采樣、制樣、分析過程和儀器工作過程中的偶然因素引起的誤差。2．系統(tǒng)誤差它是有規(guī)律因素造成的誤差，包括正向或負(fù)向的偏離。它常常是不同實(shí)驗(yàn)室的工作條件的差別、不同分析方法、不同分析人員間以及同一臺(tái)儀器不同時(shí)間的差異所造成的誤差。第二節(jié)分析誤差及分析質(zhì)量監(jiān)控一．誤差的性質(zhì)系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差系統(tǒng)誤差（Systematicerror)—某種固定的因素造成的誤差

方法誤差、儀器誤差、試劑誤差、操作誤差隨機(jī)誤差（Randomerror)—不定的因素造成的誤差儀器誤差、操作誤差過失誤差（Grosserror,mistake)系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差系統(tǒng)誤差（Systematicerro系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的比較系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差的比較系統(tǒng)誤差的校正方法系統(tǒng)誤差——方法校正主觀系統(tǒng)誤差——對照實(shí)驗(yàn)校正（外檢）儀器系統(tǒng)誤差——對照實(shí)驗(yàn)校正試劑系統(tǒng)誤差——空白實(shí)驗(yàn)校正系統(tǒng)誤差的校正方法系統(tǒng)誤差——方法校正分析測試的質(zhì)量保證

QualityAssurance(QA)質(zhì)量評定質(zhì)量控制Standardoperatingprocedure標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)試驗(yàn)室內(nèi)部評定控制圖試驗(yàn)室之間對比聯(lián)合測試統(tǒng)計(jì)分析質(zhì)量保證實(shí)驗(yàn)室各項(xiàng)規(guī)章制度校正標(biāo)準(zhǔn)化儀器設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)教育和訓(xùn)練分析測試的質(zhì)量保證

QualityAssur分析過程的質(zhì)量控制-1樣品的處理與回收（Recovery)分析過程的質(zhì)量控制-1樣品的處理與回收（Recovery)分析過程的質(zhì)量控制-2空白的控制空白的校正分析空白的控制與校正分析空白的影響（環(huán)境、試劑、器皿、儀器、操作者）分析過程的質(zhì)量控制-2空白的控制空白的校正分析空白的控制與校分析過程的質(zhì)量控制-3測量方法的選擇線性范圍準(zhǔn)確度精密度靈敏度檢出限測量方法的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)方法校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)樣校準(zhǔn)儀器設(shè)備的周期性維護(hù)和校正分析過程的質(zhì)量控制-3測量方法的選擇測量方法的校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)方法標(biāo)準(zhǔn)方法：經(jīng)過試驗(yàn)證明準(zhǔn)確的方法，又叫仲裁方法、參考方法一般準(zhǔn)則：一種標(biāo)準(zhǔn)方法的準(zhǔn)確度達(dá)到優(yōu)于目前常用方法準(zhǔn)確度的三倍標(biāo)準(zhǔn)方法標(biāo)準(zhǔn)方法：經(jīng)過試驗(yàn)證明準(zhǔn)確的方法，又叫仲裁方法、參考質(zhì)量評定樣品測量過程樣品數(shù)據(jù)質(zhì)量評定合格/應(yīng)用質(zhì)量控制SRMSRM數(shù)據(jù)QC樣品QC樣品數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)SRM，StandardReferenceMaterial,標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)QC，QualityControl,質(zhì)量控制質(zhì)量保證是通過對標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)或質(zhì)量控制樣品的質(zhì)量評定來進(jìn)行的。質(zhì)量評定樣品測量過程樣品數(shù)據(jù)質(zhì)量評定合格/應(yīng)用質(zhì)量控制SRM實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部評定——控制圖ControlchartUCL上控制線，UWL上警戒線，LWL下警戒線，LCL下控制線

控制圖——和已知UCLUWLLWLLCL

控制圖順序/時(shí)間中心線單一測量落在UCL或LCL以外(0.3%)連續(xù)3次測量2次落在UCL和UWL之間（4.5%*4.5%=0.2%)連續(xù)7次測量落在中心線的同一邊，連續(xù)6次測量穩(wěn)定升高或穩(wěn)定降低，連續(xù)14次測量交替落在中心線兩邊（非隨機(jī)分布）異常實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部評定——控制圖ControlchartUCL實(shí)驗(yàn)室外部的質(zhì)量評定主辦單位或管理部門制備試驗(yàn)樣品（適用于所有范圍）。主辦實(shí)驗(yàn)室或幾個(gè)實(shí)驗(yàn)室用標(biāo)準(zhǔn)方法測定出試驗(yàn)樣品的準(zhǔn)確值。將試驗(yàn)樣品當(dāng)作未知樣品，發(fā)給各個(gè)實(shí)驗(yàn)室。將測試結(jié)果匯總到主辦單位進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析實(shí)驗(yàn)室外部的質(zhì)量評定主辦單位或管理部門制備試驗(yàn)樣品（適用于所比較實(shí)驗(yàn)室之間數(shù)據(jù)的一致性實(shí)驗(yàn)室序號UCLLCLLCLUCL平均值控制圖標(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖比較實(shí)驗(yàn)室之間數(shù)據(jù)的一致性實(shí)驗(yàn)室序號UCLLCLLCLUCL分析測試質(zhì)量保證的目的降低測量誤差到允許的程度。為得到可靠的數(shù)據(jù)盡量減少工作量。改善實(shí)驗(yàn)室之間數(shù)據(jù)可比性的基礎(chǔ)。提供統(tǒng)計(jì)學(xué)基礎(chǔ)，以作出評價(jià)。分析測試質(zhì)量保證的目的降低測量誤差到允許的程度。本章小結(jié)重點(diǎn)掌握：地球化學(xué)樣品分析特點(diǎn)。化探對分析的要求。樣品分析的基本概念：靈敏度、精密度、準(zhǔn)確度、地球化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)樣?；菊莆眨旱厍蚧瘜W(xué)樣品分析流程。實(shí)驗(yàn)室參觀：主要分析儀器操作及化學(xué)分析方法操作。本章小結(jié)重點(diǎn)掌握：地球化學(xué)樣品分析特點(diǎn)。化探對分析的要求。樣謝

謝謝謝地球科學(xué)學(xué)院地球化學(xué)系-----地球化學(xué)樣品分析勘查地球化學(xué)地球科學(xué)學(xué)院地球化學(xué)系-----地球化學(xué)樣品分析勘查地球化學(xué)第六章地球化學(xué)樣品分析

地球化學(xué)樣品分析是獲取地球化學(xué)信息資料的最重要環(huán)節(jié)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種分析儀器也更先進(jìn)、復(fù)雜、專業(yè)。地球化學(xué)工作者應(yīng)當(dāng)掌握地球化學(xué)樣品分析原理，以使野外采樣布局和樣品采集、分析科學(xué)、合理。第六章地球化學(xué)樣品分析地球化學(xué)樣品分析是獲取地球化學(xué)信主要內(nèi)容一、地球化學(xué)樣品分析方法二、地球化學(xué)樣品分析的特點(diǎn)和要求三、分析誤差及分析質(zhì)量監(jiān)控主要內(nèi)容一、地球化學(xué)樣品分析方法地球化學(xué)樣品分析方法地球化學(xué)樣品分析方法分析工作的一般步驟2取樣Sampling3樣品處理Samplepretreatment4測定Determination5計(jì)算與評價(jià)CalculationandEvaluation1問題的確定StatementofProblem分析工作的一般步驟2取樣3樣品處理4測定5計(jì)分析全過程示例（生態(tài)地球化學(xué)）分析全過程示例（生態(tài)地球化學(xué)）樣品制備巖石、礦石樣品：粗碎—中碎－縮分－細(xì)磨至分析粒級；土壤和水系沉積物樣品：干燥－篩分－磨細(xì)至分析粒級；樣品制備巖石、礦石樣品：粗碎—中碎－縮分－細(xì)磨至分析粒級；樣品加工流程圖樣品加工流程圖樣品加工流程圖樣品加工流程圖固體樣品的破碎、過篩、混勻、縮分四分法縮分破碎與過篩重復(fù)進(jìn)行直至全部過篩；篩孔的選擇以樣品處理的難易程度確定，二次取樣的量由篩孔徑確定。固體樣品的破碎、過篩、混勻、縮分四分法縮分破碎與過篩重復(fù)進(jìn)行植物樣：采用風(fēng)干—植物粉碎機(jī)粉碎—灰化（或直接消解）；生物器官、組織樣品：滅菌消毒—干燥—灰化處理；水和氣體：根據(jù)測試項(xiàng)目作不同處理植物樣：采用風(fēng)干—植物粉碎機(jī)粉碎—灰化（或直接消解）；樣品預(yù)處理Samplepre-treatment樣品預(yù)處理的目的：使樣品的狀態(tài)和濃度適應(yīng)所選擇的分析技術(shù)

樣品預(yù)處理的依據(jù)：物質(zhì)性質(zhì)（生物樣品的有機(jī)分子或元素等）干擾情況（是否需要分離等）測定方法（是否需要富集等）樣品預(yù)處理的原則：防止待測組分的損失避免引入干擾樣品預(yù)處理Samplepre-treatment樣品預(yù)處分解試樣：溶解、熔融、消解

溶解：酸溶（HCl,H2SO4,HNO3,HF等及混合酸分解礦石等）堿溶（例NaOH溶解鋁合金分析Fe、Mn、Ni含量）

熔融：

酸熔（K2S2O7、KHSO4熔解氧化物礦石）堿熔（Na2CO3、NaOH、Na2O2溶解酸性礦物質(zhì)）分解試樣：溶解、熔融、消解溶解：熔融：熔融示例鉻鐵礦Na2O2熔融水浸取CrO42-Fe、Mn氫氧化物沉淀高溫分解，酸提取氧瓶燃燒法消化——測定有機(jī)物中的無機(jī)元素濕式消化：硝酸和硫酸混合物作為試劑

干式灰化法熔融示例鉻鐵礦Na2O2熔融水浸取CrO42-Fe、Mn氫氧消除干擾：

掩蔽改變干擾物質(zhì)的反應(yīng)活性

分離氧化還原掩蔽法配合掩蔽沉淀掩蔽酸堿掩蔽沉淀分離萃取分離色譜分離等

富集：enrichment萃取富集吸附富集共沉淀富集消除干擾：掩蔽改變干擾物質(zhì)的反應(yīng)活性分離氧化還原掩蔽法測定determination

物質(zhì)物質(zhì)的性質(zhì)組分的含量干擾情況分析方法準(zhǔn)確度靈敏度選擇性適用范圍成本時(shí)間人力設(shè)備消耗品分析方法用戶對分析結(jié)果的要求和對分析費(fèi)用的承受度用戶測定determination物質(zhì)物質(zhì)的性質(zhì)分析方法準(zhǔn)確主要分析方法樣品分析方法基本上分為兩大類：化學(xué)分析儀器分析

主要分析方法樣品分析方法基本上分為兩大類：化學(xué)分析法chemicalanalysis以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)建立起來的分析方法，由于化學(xué)反應(yīng)通常是在溶液體系中進(jìn)行的，因此這種分析方法被稱為濕法分析。待測物Analyte+試劑Reagent

產(chǎn)物Product重量分析法gravimetry容量分析法（滴定分析法）volumetry,titrimetry化學(xué)分析法chemicalanalysis以物質(zhì)的化學(xué)反容量法（VOL）是利用化學(xué)反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)平衡的終點(diǎn)（等當(dāng)點(diǎn)）時(shí)所耗去的標(biāo)準(zhǔn)滴定液的體積，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式來計(jì)算出待分析溶液中待測元素的含量。重量法（GR）是利用被測元素與某種化學(xué)試劑在一定的條件下反應(yīng)生成沉淀物或氣化物與其它元素分離，稱重來計(jì)算元素含量的方法。容量法（VOL）是利用化學(xué)反應(yīng)達(dá)到反應(yīng)平衡的終點(diǎn)（等當(dāng)點(diǎn)）時(shí)化學(xué)分析法可溶性鋇鹽中鋇含量的測定(重量法）：溶樣稀H2SO4BaSO4過濾洗滌灼燒計(jì)算Ba%Fe3+還原劑Fe2+K2Cr2O7VC稱樣硫-磷混酸溶樣mSFe3+mp稱樣HClmS稱重mp

鐵礦中鐵含量的測定（滴定分析法）：化學(xué)分析法可溶性鋇鹽中鋇含量的測定(重量法）：溶樣稀H2SO儀器分析法instrumentalanalysis

依據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)及物理化學(xué)性質(zhì)建立起來的分析方法，通常使用特殊的儀器。

光學(xué)分析法spectralanalysis電化學(xué)分析法electroanalysis色譜分離分析法chromatography等等儀器分析法instrumentalanalysis

激發(fā)能分析試樣傳感器件訊號處理讀出裝置原始樣品樣品預(yù)處理儀器分析流程框圖（張承亮等，1989）激發(fā)能分析試樣傳感器件訊號處理讀出裝置原始樣品樣品預(yù)處理儀

方法分類主要分析方法被測物理性質(zhì)

光譜分析

發(fā)射光譜分析、火焰光度分析輻射的發(fā)射

分子發(fā)光分析法、放射分析法

紫外-可見分光光度法輻射的吸收

原子吸收分光光度法

紅外光譜法、核磁共振波譜法

比濁法、拉曼光譜法輻射的散射

折射法、干涉法輻射的折射

X-射線衍射法、電子衍射法輻射的衍射

圓二色譜法輻射偏振方向的旋轉(zhuǎn)

色譜分析

氣相色譜法、液相色譜法

薄層色譜法兩相間的分配電化學(xué)分析

電位法電極電位

電導(dǎo)法電導(dǎo)

極譜法、溶出伏安法電流-電壓熱分析

熱導(dǎo)法、差熱分析法熱性質(zhì)質(zhì)量分析質(zhì)譜法質(zhì)荷比………勘查地球化學(xué)-樣品分析課件ICP質(zhì)譜儀ICP質(zhì)譜儀勘查地球化學(xué)-樣品分析課件HP-1100液相色譜儀HP-1100液相色譜儀X射線光電子能譜儀X射線光電子能譜儀X射線熒光儀X射線熒光儀UV-vis光譜儀UV-vis光譜儀全譜直讀發(fā)射光譜儀（美）全譜直讀發(fā)射光譜儀（美）日立F-4500熒光光譜儀日立F-4500熒光光譜儀掃描俄歇微探針掃描俄歇微探針?biāo)膱AX射線衍射儀四圓X射線衍射儀熒光光譜儀LS-50B熒光光譜儀LS-50B例：石灰石中鈣的測定常量成分(>1%)，采用化學(xué)分析法（滴定分析法）石灰石中微量鐵的測定微量成分(<1%)，可采用分光光度法。例：石灰石中鈣的測定例：分光光度法測定微量鐵（物理化學(xué)方法，physicochemicalmethod）。

332+桔紅色max鄰二氮菲例：分光光度法測定微量鐵（物理化學(xué)方法，physicoche分析方法比較化學(xué)分析法——絕對定量（根據(jù)樣品的量、反應(yīng)產(chǎn)物的量或所消耗試劑的量及反應(yīng)的化學(xué)計(jì)量關(guān)系，通過計(jì)算得待測組分的量。）儀器分析法——相對定量（標(biāo)準(zhǔn)工作曲線）問題：儀器分析方法是否要求所依據(jù)的化學(xué)反應(yīng)必須反應(yīng)完全？分析方法比較化學(xué)分析法——絕對定量（根據(jù)樣品的量、反應(yīng)產(chǎn)物的化學(xué)分析與儀器分析方法比較化學(xué)分析與儀器分析方法比較結(jié)果計(jì)算Calculation待測組分的化學(xué)表示形式

以元素形式的含量表示例：有機(jī)物或礦樣中的Fe、Cu、C、H、O、P、N等以氧化物形式的含量表示例：礦石分析中Fe2O3、P2O5等以待測組分實(shí)際存在形式含量的表示例：含氮量測定：NH3,NO3-,N2O5,NO2-,N2O3mS樣品質(zhì)量mB待測物質(zhì)量

mS、監(jiān)測量

I

化學(xué)計(jì)量關(guān)系mB結(jié)果計(jì)算Calculation待測組分的化學(xué)表示形式NH計(jì)算Calculation待測組分含量的表示方法固體——質(zhì)量分?jǐn)?shù)例：Fe=0.5643或Fe=56.43%

低含量：g/g

,ng/g

氣體——體積百分?jǐn)?shù)計(jì)算Calculation待測組分含量的表示方法例：Fe計(jì)算Calculation待測組分含量的表示方法液體物質(zhì)的量濃度mol/L

質(zhì)量摩爾濃度mol/kg

質(zhì)量分?jǐn)?shù)%（mB/mS)體積分?jǐn)?shù)%（mB/Vs)摩爾分?jǐn)?shù)（nB/nS)

質(zhì)量濃度mg/L,ng/L,g/L等計(jì)算Calculation待測組分含量的表示方法二．地球化學(xué)樣品分析的特點(diǎn)1．采集樣品數(shù)量大2．分析項(xiàng)目多3．樣品性質(zhì)多樣4．元素含量變化大二．地球化學(xué)樣品分析的特點(diǎn)1．采集樣品數(shù)量大地球化學(xué)樣品分析技術(shù)的要求

1．要求較高的靈敏度和分辨率2．要求分析有足夠的準(zhǔn)確度和精確度3．要求分析測試方法有足夠大的量程4．經(jīng)濟(jì)、快速5．多元素同時(shí)測定6．要求對元素的賦存狀態(tài)、價(jià)態(tài)的分析地球化學(xué)樣品分析技術(shù)的要求1．要求較高的靈敏度和分辨率地球化學(xué)樣品分析常用術(shù)語檢出限定義為某一分析方法或分析儀器能可靠地測試出樣品中某一元素的最小重量或質(zhì)量（μg或ng）。國際分析化學(xué)會(huì)議規(guī)定，重復(fù)分析（ｎ>１０次）元素含量產(chǎn)生的訊號相當(dāng)于10倍噪音水平的試樣，其標(biāo)準(zhǔn)離差三倍相對應(yīng)的含量為該方法的檢出限。

地球化學(xué)樣品分析常用術(shù)語檢出限定義為某一分析方法或分析儀器背景噪音3倍噪音標(biāo)準(zhǔn)偏差背景噪音隨機(jī)分布示意圖未檢出檢出時(shí)間或測定次數(shù)檢出限檢出限示意圖背景噪音3倍噪音標(biāo)準(zhǔn)偏差背景噪音隨機(jī)分布示意圖未檢出檢出時(shí)間分析靈敏度指某一分析方法在一確定條件下能夠可靠地檢測出的最低含量（μg/gμg/L或10-610-12），有的分析人員稱之為檢出下限。分析靈敏度指某一分析方法在一確定條件下能夠可靠地檢測出的Ag:

原子量：107．868

Ei7.57ev

吸收線波長(nm)328.1338.3

火焰法:靈敏度(ppm)0.050.15

火焰法:線形范圍(ppm)：0.02-100.06-20

石墨爐：

靈敏度2*10-11克/1%吸收

檢出限2*10-11----2*10-14

灰化溫度550℃

原子化溫度1900℃

Ag:

原子量：107．868

Ei7.57ev

吸收線準(zhǔn)確度與精密度準(zhǔn)確度Accuracy準(zhǔn)確度表征測量值與真實(shí)值的符合程度。準(zhǔn)確度用誤差表示。實(shí)際分析準(zhǔn)確度通過分析地球化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)樣（或標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)）來實(shí)現(xiàn)。ΔlgC=lgC-lgC或RE(%)=C-Cs/Cs其中：Cs為標(biāo)準(zhǔn)樣的推薦值，C為n次分析該標(biāo)準(zhǔn)樣的平均值精密度Precision精密度表征平行測量值的相互符合程度。精密度用偏差表示。RSD%＝σ/C

σ是n次測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差,C是n次測量的算術(shù)平均值相對誤差RE%＝C2-C1/(C1+C2)/2準(zhǔn)確度與精密度準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系1、精密度是保證準(zhǔn)確度的前提。2、精密度高，不一定準(zhǔn)確度就高。準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系1、精密度是保證準(zhǔn)確度的前提。地球化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)樣標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)是國家標(biāo)推局或高級實(shí)驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合研制發(fā)行的，化學(xué)組成經(jīng)過多家研究機(jī)構(gòu)實(shí)驗(yàn)室、多種方法、多次精密測定、化學(xué)組成均勻、穩(wěn)定的一組樣品。由國際認(rèn)可的國際權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)行的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱為國際標(biāo)樣，由國家標(biāo)準(zhǔn)局發(fā)行的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稱為國家一級標(biāo)樣。GSD地球化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)樣標(biāo)準(zhǔn)參考物質(zhì)是國家標(biāo)推局或高級實(shí)驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的作用評價(jià)性溯源性保證性評價(jià)性：驗(yàn)證、評價(jià)、鑒定新技術(shù)和新方法溯源性：基本測量單位絕對法一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)參考方法二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)現(xiàn)場方法評價(jià)和發(fā)展現(xiàn)場方法、工作標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、日常質(zhì)量控制評價(jià)和發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)參考方法、二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、嚴(yán)格的質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的傳遞過程保證性：在長期的質(zhì)量控制中起著保證作用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的作用評價(jià)性溯源性保證性評價(jià)性：驗(yàn)證第二節(jié)分析誤差及分析質(zhì)量監(jiān)控一．誤差的性質(zhì)

1．隨機(jī)誤差它是采樣、制樣、分析過程和儀器工作過程中的偶然因素引起的誤差。2．系統(tǒng)誤差它是有規(guī)律因素造成的誤差，包括正向或負(fù)向的偏離。它常常是不同實(shí)驗(yàn)室的工作條件的差別、不同分析方法、不同分析人員間以及同一臺(tái)儀器不同時(shí)間的差異所造成的誤差。第二節(jié)分析誤差及分析質(zhì)量監(jiān)控一．誤差的性質(zhì)系統(tǒng)誤差與隨機(jī)誤差系統(tǒng)誤差（Systematicerror)—某種固定的因素造成的誤差

方法誤差、儀器誤差、試劑誤差、操作誤差隨