第一章

緒論

§1.1工業分析的任務和作用

工業分析是分析化學在工業生產上的具體應用。

通過本門課程的學習，可以掌握如何把分析化學中學過的理論和方法應用于工業分析中。

工業分析的任務工業分析的任務是研究工業生產的原料、輔助材料、中間產品、產品、副產品以及生產過程中各種廢物的組成的分析檢驗方法。

水泥生產

SiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、TiO2、MnO、FeO、P2O5、燒失量，水泥分析還有SO3、f-CaO，在特殊情況下，也要求測定其它元素。CS-H60D型高智能碳硫分析儀CS-H60DD型高智能電導碳硫分析儀能快速、準確地檢測鋼鐵、其它金屬以及非金屬材料中碳硫兩元素的質量分數。適用于鋼鐵、冶金、機械制造加工、鑄造有色金屬等行業化驗室進行碳、硫質量分數檢測的主要手段。是分析工作者檢測碳硫的理想設備。煤質分析煤的工業分析是評價煤的基本依據。

它包括煤的水分、灰分、揮發分產率和固定碳四個項目的測定。工業分析的作用

通過工業分析能評定原料和產品的質量，檢查工藝過程是否正常。從而能夠及時地、正確地指導生產，并能夠經濟合理的使用原料、燃料，及時發現、消除生產的缺陷，減少廢品，提高產品質量。因此，工業分析起著指導和促進生產的作用，是國民經濟的許多生產部門（如化學、化工，冶金、煤炭、石油、環保、建材等等）中不可缺少的生產檢驗手段，分析化學被譽為“工業生產的眼睛”，由此可見工業分析在工業生產中所起的重要作用.§1.2

工業分析的特點

一、工業生產中原料、產品等的量是很大的，往往以千、萬噸計，而其組成又很不均勻，但在進行分析時卻只能測定其中很小的一部分，因此，正確采取能夠代表全部物料的平均組成的少量樣品，是工業分析中的重要環節，是獲得準確分析結果的先決條件。二、對所采取的樣品，要處理成適合分析測定的試樣。多數分析操作是在溶液中進行的；因此，在工業分析中，應根據測定樣品的性質，選擇適當的方法來分解試樣。

三、工業物料的組成是比較復雜的，共存的物質對待測組份可能會產主干擾，因此，在研究和選擇工業分析方法時，必須考慮共存組分的影響，并且采取相應的措施消除其干擾。

四、工業分析的一個重要作用，是用來指導和控制主產的正常進行，因此，必須快速、準確地得到分析結果，在符合生產所要求的準確度的前提下，提高分析速度也是很重要的，有時不一定要達到分析方法所能達到的最高準確度。代表性、分解方法、除干擾、分析速度§1.3

工業分析的方法一、快速分析法二、標準分析法三、新方法的建立四、允許差§1.3

工業分析的方法快速分析法和標準分析法一、快速分析法

主要用以控制生產工藝過程中最關鍵的階段，要求能迅速得到分析結果，而對準確度則允許在符合生產要求的限度內適當降低，此法多用于車間生產控制分析。快Fastanalyticalmethod§1.3

工業分析的方法快速分析法和標準分析法二、標準分析法標準分析法的結果是進行工藝核算及評定產品質量的依據，因此，需要很高的準確度，完成分析的時間可適當長些。此種分析方法主要用于測定原料，產品的化學組成，也常用于校核和仲裁分析．此項工作通常在中心試驗室進行。準Standardanalyticalmethod標準分析法的制定

制定和采用標準方法是質量保證的重要措施。國際標準化組織（ISO）為此下設162個技術委員會（TC），制定各種標準方法。以ＩＳＯ標準每５年復審一次．但ISO標準不帶強制性。我國在國家標準管理方法中規定國家標準實施５年內要進行復審，即國家標準有效期一般為５年．工業分析的方法

我國的標準分析法是由國家技術監督局或有關主管業務行辦審核、批準并作為“法律”公布施行。前者稱為國家標準（代號GB）；后者稱為行業標準（代號：各個行辦不同）；此外，還有地方或企業標準，但只在一定范圍內有效。工業分析的方法國家標準、行業標準、地方或企業標準

一些主管部門為了貫徹國家標準，根據具體測試要求，參照國家標準，使其具體化，制定出本行業標準，并注明與國家標準等效。國家標準也可參照國際標準法進行制定，使與之等效。

國家技術監督局和各行辦根據生產的發展和對產品質量要求的不斷提高，每隔一段時間（一般4年1次）發布新標準。工業分析的方法新標準公布后，舊標準即相應作廢。三、新方法的建立

新方法具有快速準確簡便等優點，除了簡便快速能夠直接看出來以外,如何衡量其準確性？按照擬定的方法進行測定

首先進行精密度檢驗，平行做10~20次，計算標準偏差和變異系數。然后進行準確度檢驗（三種）。新方法的建立1.

采用標準樣品對照

新標準制定時，還要由制定部門將該類樣品發至各個單位（如100多個）,按照新標準方法進行測試,測試結果綜合處理,判斷其方法的可行性(準確性)以便確定能否制訂等。新方法的建立2.標準方法或公認的方法的結果對照3.標準加入回收試驗法（最好方法）四、允許誤差

或允許差又稱公差，允許誤差是指某一分析方法所允許的平行測定值間的絕對偏差。

或者說，是指按此方法進行多次測定所得的一系列數據中最大值與最小值的允許界限即極差。它是主觀部門為了控制分析精度而規定的依據。

標準分析法都注有允許誤差（或允許差），允許誤差是根據特定的分析方法統計出來的，它僅反映本方法的精確度，而不適用于另一種方法。

一般工業分析只做兩次平行測定，若兩次平行測定的絕對偏差超出允許差，稱為超差，則必須重新測定。允許誤差允許誤差分類－室內允許差和室間允許差室內允許差:

在同一實驗室內，用同一種分析方法，對同一試樣，獨立地進行兩次分析，所得兩次分析結果之間在95%置信度下可允許的最大差值。如果兩個分析結果之差的絕對值不超過相應的允許誤差，則認為室內的分析精度達到了要求，可取兩個分析結果的平均值報出；否則，即為超差，認為其中至少有一個分析結果不準確。例:氯化銨重量法測定水泥熟料中的二氧化硅含量國家標準規定SiO2允許差范圍為0.15%，若實際測得數值為23.56%和23.34%，其差值為0.22%，必須重新測定。

如果再測得數據為23.48%，與23.56%的差值為0.08%，小于允許誤差，則測得數據有效，可以取其平均值23.52%作為測定結果。允許誤差室間允許差

兩個實驗室，采用同一種分析方法，對同一試樣各自獨立地進行分析時，所得兩個平均值,之間在95%置信度下可允許的最大差值。兩個結果的平均值之差符合允許差規定，則認為兩個實驗室的分析精度達到了要求；否則就叫作超差，認為其中至少有一個平均值不準確。

允許誤差水泥化學分析方法國家標準(GB176—96)、鈉鈣硅玻璃成分化學分析方法國家標準(GB8285—88)中規定的允許差附錄九所示。

在鋼鐵分析及鐵合金的化學分析國家標準中規定，此允許差僅為保證與判斷分析結果的準確度而設，與其他部門不發生任何關系，在平行兩份或兩份以上試樣時，所得之分析數據的極差值不超過所載允許差兩倍者（即

允許差以內），均應認為有效，以求得平均值。用標準試樣校驗時，結果偏差不得超過所載允許差。碳、硫、硅、錳、磷的允許差如附錄九所示。允許誤差

允

許

差

范

圍

(%)

允

許

差

范

圍

(%)測定項目ab測定項目ab

同一實驗室不同實驗室

同一實驗室不同實驗室燒失量0.15—MnO

不溶物(含量

3%)(含量

3%)0.100.15

0.100.20游離CaO(含量

2%)(含量

2%)

0.100.20

——SiO2(基準法)(代用法)0.150.20

0.200.35MgO(含量

2%)(含量

2%)

0.150.20

0.250.30Fe2O30.150.20K2O0.100.15Al2O30.200.30Na2O0.100.15CaO0.250.40SO30.150.20TiO20.050.10S0.030.05

F0.100.15附錄九允許差

附9-1水泥化學分析結果的允許差范圍

§1.4

標準物質

標準物質是具有一種或多種足夠均勻和很好確定了的特性值，用以校準設備，評價測量方法或給材料賦值的材料或物質．一、標準物質的種類（一）按技術特性分類1.化學成分和純度標準物質，如鋼鐵、合金、礦石、爐渣和基準試劑等標準物質；

2.物理化學特性標準物質，如燃燒熱、pH值、高聚物分子量等標準物質；3.工程類標準物質，如橡膠、工程塑料的機械性能、電性能的標準物質。（二）按照特性值的準確度水平分類標準物質的種類

一級標準物質、二級標準物質和工作標準物質，其中一級水平最高，二級次之，工作標準物質最低，可有科研部門和企業根據規定要求自己制備。我國標準物質編號為GBW

二級標準物質：

GBW(E)060001-06001717種化工產品成分分析標準物質；

GBW(E)080009-080038鹽酸、硝酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽等標準溶液系列；

GBW(E)080064-080096水中各種成分分析標準物質。一級標準物質：

GBW06101基準試劑碳酸鈉；

GBW07210-072123種磷礦石成分分析標準物質；

GBW013101-132377種pH標準物質。

標準物質作為統一量值的計量單位，必須具備定值準確、穩定性好、均勻性好三個基本條件。除此之外，還要考慮能小批量生產、具備制備上再現性好等。標準物質通常有下列幾條途徑獲取。二、標準物質的制備（一）純物質制備化學氣體標準物質，就是采用高純氣中加入一種或幾種特定成分氣體的方法配制的。（二）直接由高純度的物質作為標準物質（三）由生產物料中選取如無機固體物、礦物、化肥、水泥、鋼鐵等，可以從生產物料中選取有代表性的樣品，按照試樣的制備方法制得標準物質。（四）特殊的制備如高聚物分子量窄分布的標準物質，可以用柱分離技術制得。標準物質的制備

水泥、玻璃、陶瓷、鋼鐵、合金、礦石和爐渣等標準物質習慣上叫作標準試樣，簡稱標樣。標樣的研制過程比較復雜。標準試樣

國家計量局早在50年代開始研制標準物質，現在冶金、機械、化工、地質、環保、建材和中科院等部門已研制出了近千種標準物質，門類也有數十種，特別是近幾年來發展十分迅速。國家計量局還專設標準物質管理委員會，負責鑒定、審核標準物質的生產和發行。四、標準物質在工業分析中的作用

（一）作為參照物質，檢驗測定結果的可靠性。標準物質與試樣進行平行分析，比較測定值與標準值之間的差異，是檢驗結果可靠性的最好方法之一。

（二）標準物質用于定標儀器或標定標準滴定溶液(基準試劑還可直接法配制標準滴定溶液，即基準溶液)。儀器在使用前或使用中，須用標準物質定標或制作校正曲線，才能給出正確的分析結果。

（三）作為已知試樣用以發展新的測量技術和新的儀器。當采用不同方法或不同儀器進行測量時，標準物質幫助我們判斷測量結果的可靠程度。

（五）采用標準試樣消除基體效應。解決基體效應最好的辦法是采用標準試樣作為分析測試的標準。對基體效應明顯的待測試樣，在組成和性質上與標準試樣越接近，測定結果越準確。這是基準試劑所不及的。

（四）在仲裁分析和進行實驗室質量考核中經常采用標準物質作為評價標準。標準物質在工業分析中的作用§1.5

干擾的消除方法

試樣分解后制成的試驗溶液中，往往有多種組分(離子)共存，測定時常常會彼此干擾，不僅影響分析結果的準確性，有時甚至使測定無法進行。必須預先除去干擾組分。

通常采用的方法有掩蔽法（含解蔽）和分離法。一、掩蔽法

（一）掩蔽法分類

1.配位掩蔽法

2.沉淀掩蔽法

3.氧化還原掩蔽法（二）掩蔽劑類型無機掩蔽劑和有機掩蔽劑兩大類二、分離法

常用的分離方法：沉淀分離法萃取分離法離子交換樹脂分離法色譜分離及揮發法蒸餾分離法等§1.6

測定方法的選擇

每一種組分的測定往往有幾種分析方法，選擇何種測定方法，直接影響分析結果的可靠性。

例如，鐵的測定方法常用的有:

配位滴定法氧化還原滴定法氫氧化物重量法鄰二氮菲光度分析法等一、根據測定的具體要求二、根據待測組分的含量范圍三、根據待測組分的性質四、根據共存組分的影響測定方法的選擇§1.7

工業分析的發展

隨著科學技術水平的提高，工業分析將向著準確、高速、自動化、在線分析以及與計算機結合以實現過程質量控制分析的方向發展。學習要求

一、注意理論聯系實際，掌握工業分析的基本知識；二、通過單項實驗—綜合實驗—設計實驗的實踐環節培養自己觀察、分析問題的能力及綜合素質的提高；三、積極參加開放實驗，使自己得到全方位的科學素養訓練—思維方式和研究方法，以論文的形式寫出實驗報告；四、通過聽課、專家講座、查閱資料完成專題性的綜述。作業1.什么是工業分析?其任務和作用是什么?2.工業分析的特點是什么?

工業分析的方法是什么?什么是允許差?3.什么是標準物質？工業分析中常用的標準物質指哪些？當基體效應顯著時，應注意什么問題。4.消除干擾離子的方法有哪些？哪種方法最簡便？7.

選擇分析方法時應注意哪些方面的問題？8.

通過查閱資料，概述工業分析的發展。30December2023

試樣的采取和制備

§2.1概述工業分析的任務是從大批物料(工業生產中的原料、輔助材料、中間產品、產品、副產品及生產過程中的廢物等）中確定某種或某些組分的平均質量分數。用于指導和促進工業生產，被譽為工業生產的“眼睛”，起到“把關”的作用。

工業分析測定步驟：1采樣2制樣3分解樣品4消除干擾5方法的選擇6結果的計算和數據的評價本章我們的重點：

樣品的采取與處理試樣的制備與分解一、樣品采集的意義30December2023

在工業分析工作中，常需要從大批物料中或大面積的礦山上采取實驗室樣品。實驗室樣品就必須有較高的代表性.實驗室樣品(laboratorysample)

—送實驗室供檢驗或測試而制備的樣品。就是按科學的方法所選取的少量能代表整批物料或某一礦山地段的平均組成的樣品,也叫原始平均試樣。試樣(testsample)

—由實驗室樣品制得的樣品.試料(testportion)—用以分析測定所稱取的一定量的試樣若試樣與實驗室樣品兩者相同，則稱取實驗室樣品，供分析所用的試料.

二、樣品采集的原理30December2023

在采樣點上采集一定量的物料稱為子樣；在一個采集對象中分布的取樣品點的個數稱為子樣的數目；合并所有的子樣稱為實驗室樣品即原始平均試樣；應采取一個實驗室樣品的物料總量，稱為分析化驗單位。采樣注意的問題

采取有代表性的實驗室樣品時，應根據物料的堆放情況及顆粒大小，從不同部位和深度選取多個采樣點，采取一定量的樣品，混合均勻。采取的份數越多越有代表性。但是采樣量過大，會給后面的制樣帶來麻煩。30December2023采集量經驗計算公式對于不均勻的物料，可采用下列試樣的采集量經驗計算公式：mQ≥kda

式中

d—實驗室樣品中最大顆粒的直徑，mmmQ—采取實驗室樣品的最低可靠質量，kgk、a—經驗常數，由實驗室求得一般k值在0.02~1之間，樣品越不均勻，k值越大，物料均勻0.1~0.3，物料不太均勻0.4~0.6，物料極不均勻0.7~1.0；a=1.8~2.5，地質部門一般規定為230December202330December2023結論：物料的顆粒越大，則最低采樣量品越多；樣品越不均勻，最低采樣量也越多。因此，對塊狀物料，應在破碎后再采樣。30December2023例如：采集某礦石樣品時，若此礦石的最大顆粒直徑為20mm，k值為0.06kg/mm2mQ≥0.06kg/mm2×(20mm)2＝24kg如果將上述礦石最大顆粒破碎至4mmmQ≥0.06kg/mm2×(4mm)2＝0.96kg≈1kg結論：樣品的顆粒越大，稱樣量越大§2.2

采樣方法

采樣對象不同，采樣方法也不相同：一、氣態物料樣品的采集二、液態物料樣品的采集三、固態物料樣品的采集30December2023一、氣態物料樣品的采集30December2023

由于氣體物料易于擴散，而容易混合均勻。工業氣體物料存在狀態如：動態、靜態、正壓、常壓、負壓、高溫、常溫、深冷等，且許多氣體有刺激性和腐蝕性，所以，采樣時一定要按照采樣的技術要求，并且注意安全。采樣設備

一般運行的生產設備上安裝有采樣閥。氣體采樣裝置一般有采樣管、過濾器、冷卻器及氣體容器組成。采樣管用玻璃、瓷或金屬制成。氣體溫度高時，應以流水冷卻器將氣樣降至常溫。冷卻器有玻璃制的和金屬制的。玻璃冷卻器適用于氣溫不太高的氣體物料，金屬冷卻器適用于氣溫很高的氣體物料。30December2023

氣體物料的3種采樣方法

30December2023采樣方法的詳細介紹

eg.常壓狀態氣體采樣氣體狀態：等于大氣壓或低正壓或低負壓采樣方法：封閉液采樣法使用容器：采樣瓶或采樣管30December202330December2023采樣瓶采樣的步驟30December202330December202330December2023

抽氣泵減壓法采樣（適用于低氣壓或負壓不太高的負壓狀態氣體）30December20232020空氣采樣器30December2023二、液態物料樣品的采集

（一）輸送管道中的物料（二）儲罐器中的物料

1．大型儲罐中的物料

2．小型儲罐中的物料

3．槽車中的物料30December20231.上浮球2.支撐桿3.高液位取樣管4.中間取樣管5.低液位取樣管6.罐壁

7.取樣泵8.支座30December2023HFCY油罐自動采樣器原理圖30December2023ZSC-II智能恒溫水樣采樣器三、固態物料樣品的采集30December2023（一）不同包裝中固態工業產品的采集

如對于袋裝化肥，通常規定50件以內抽取5件；51～100件，每增10件，加取1件；101～500件，每增50件，加取2件；501～1000件以內，每增100件，加取2件；1001～5000件以內，每增100件，加取1件。將子樣均勻地分布該批物料中，然后用采樣工具進行采集。30December2023取樣鉆

自袋、罐、桶中采集粉末裝物料樣品時，通常采用取樣鉆。取樣鉆為鉆身750mm，外徑18mm，槽口寬12mm，下端30

角錐的不銹鋼管或銅管

取樣時，將取樣鉆由袋（罐、桶）口的一角沿對角線插入袋（罐、桶）內的1/3～3/4處，旋轉180

后抽出，刮出鉆槽中物料作為一個子樣。

（二）商品煤樣品的采集30December20231.物料流中采樣

在物料流中采樣，通常采用舌形鏟，一次橫斷面采取一個子樣。采樣應按照左、中、右進行布點，然后采集。在橫截皮帶運輸機采樣時，采樣器必須緊貼皮帶，而不能懸空鏟取物料。2.運輸工具中的物料

當車皮容量為30t以下時，沿斜線方向，采用三點采樣；當車皮容量為40t或50t時，采用四點采樣；當車皮容量為50t以上時，采用五點采樣。商品煤采樣點圖30December2023

30t以下40t-50t50t以上

30December20233.物料堆中采樣

進廠的成批物料，如果在運輸過程中沒有取樣，進廠后可在分批存放的料堆上取樣。

其方法是：在料堆的周圍，從地面起每隔0.5m左右，用鐵鏟劃一橫線，然后每隔1～2m劃一豎線，間隔選取橫豎線的交叉點作為取樣點，如圖所示。在取樣點取樣時，用鐵鏟將表面刮去0.1m，深入0.3m挖取一個子樣的物料量，每個子樣的最小質量不小于5kg。最后合并所采集的子樣。30December20231～2mh=0.3mm=5kg0.5m

料堆上采樣點的分布

（三）礦石物料樣品的采集30December2023

礦山取樣一般采用刻槽取樣、鉆孔取樣、炮眼取樣、揀塊取樣或沿礦山開采面分格取樣等方法。30December2023

（四）建材行業生產過程中的半成品和成品取樣1．出磨生料、水泥的取樣2．水泥熟料的取樣3．出廠水泥取樣4．陶瓷半成品和成品的取樣5．玻璃成品的取樣（五）鋼樣樣品的采集1.熔煉階段分析試樣的采集2.鋼材分析試樣的取樣3.采集試樣的注意事項30December2023§2.3

試樣的制備30December2023

從實驗室樣品到分析試樣的這一處理過程稱為試樣的制備。試樣的制備一般需要經過破碎、過篩、混合、縮分等步驟。一、破碎30December2023

破碎可分為粗碎、中碎、細碎和粉碎4個階段。根據實驗室樣品的顆粒大小、破碎的難易程度，可采用人工或機械的方法逐步破碎，直至達到規定的粒度。破碎工具:

鍔式破碎機、輥式破碎機、圓盤破碎機、球磨機、鋼臼、鐵錘、研缽等。二、過篩30December2023

物料在破碎過程中，每次磨碎后均需過篩，未通過篩孔的粗粒再磨碎，直至樣品全部通過指定的篩子為止(易分解的試樣過170目篩，難分解的試樣過200目篩)。三、混勻30December2023混勻法通常有鐵鏟法或環錐法、掀角法。

鐵鏟法或環錐法常用于手工混合大量實驗室樣品。如鐵鏟法是在光滑而干凈的混凝土或木制平臺上，用鐵鏟將物料往一中心堆積成一圓錐，然后從錐底一鏟一鏟將物料鏟起，重新堆成另一個圓錐，來回翻倒數次。操作時物料必須從錐堆頂部自然灑落，使樣品充分混合均勻。也可采用機械混勻器進行混勻。四、縮分30December2023

縮分是在不改變物料的平均組成的情況下，逐步縮小試樣量的過程。

常用的有錐形四分法、正方形挖取法和分樣器縮分法。1.錐形四分法

將混合均勻的樣品堆成圓錐形，用鏟子將錐頂壓平成截錐體，通過截面圓心將錐體分成四等份，棄去任一相對兩等份。

30December2023四分法示意圖

2．正方形挖取法

將混勻的樣品鋪成正方形的均勻薄層，用直尺或特制的木格架劃分成若干個小正方形。用小鏟子將每一定間隔內的小正方形中的樣品全部取出，放在一起混合均勻。其余部分棄去或留作副樣保管。30December2023正方形挖取法3．分樣器縮分法

分樣器為中間有一個四條支柱的長方形槽，槽低并排焊著一些左右交替用隔板分開的小槽（一般不少于10個且須為偶數），在下面的兩側有承接樣槽。將樣品倒入后，即從兩側流入兩邊的樣槽內，把樣品均勻地分成兩份，其中的一份棄去，另一份再進一步磨碎、過篩和縮分。

30December2023分樣器示意圖

結果30December2023

對分析試樣粒度的要求與試樣分解的難易程度等因素有關。經最后縮分得到的試樣一般為20～30g（可根據需要或少或多些），還需要在瑪瑙研缽中充分研細，使樣品最終全部通過170目(0.088mm)或200目(0.074mm)篩。

§2.4試樣的分解

—將固體試樣處理成溶液，或將組成復雜的試樣處理成簡單、便于分離和測定的形式，為各組分的分析操作創造最佳條件。30December2023分解試樣的目的一、

酸堿溶解法（一）酸溶法

1．鹽酸（HCl）2．氫氟酸（HF）

3．

硝酸（HNO3）4．磷酸（H3PO4）

5．硫酸（H2SO4）6．高氯酸（HClO4）（一）堿溶法

300～400g/L的氫氧化鈉溶液能劇烈分解鋁及其合金。30December2023常用的分解方法有酸堿溶解法、熔融法和半熔法。二、熔融法

熔融分解的目的是利用酸性或堿性熔劑與試樣在高溫下進行復分解反應，使試樣中的組分轉化成易溶于水或酸的化合物。30December2023

熔融硅酸鹽礦物和其它礦物的熔劑很多，一般多為堿金屬化合物。常用的有無水碳酸鈉、碳酸鉀、氫氧化鉀、氫氧化鈉、焦硫酸鉀、硼砂、偏硼酸鋰等。三、半熔法

是指熔融物呈燒結狀態的一種熔樣方法，又稱燒結法。此法在低于熔點的溫度下，讓試樣與固體試劑發生反應。30December2023

常用的半混合熔劑有:MgO-Na2CO3（2+3）,MgO-Na2CO3（2+1），ZnO-Na2CO3（1+2）。

硅酸鹽分析中采用的半熔法一般是在鉑坩堝中，加入試料質量的0.6～1倍的無水碳酸鈉，于950℃溫度下灼燒5～10min。石灰石、白堊土、水泥生料的系統分析，常用此方法分解試樣。四、其它的分解法

（一）電解氧化溶解法（二）加壓溶解法（三）超聲波振蕩溶解法（四）微波溶解法30December2023習題

1．試樣的制備過程一般包括幾個步驟？2．正確地采取實驗室樣品及正確地制備和分解試樣對分析工作有何意義？3．敘述各類樣品的采集方法。4.分解試樣常用的方法大致可分為哪兩類?什么情況下采用熔融法?5．酸溶法常用的溶劑有哪些?6.簡述下列各溶(熔)劑對試樣分解的作用：

HCl、HF、HClO4、H3PO3、NaOH、KOH、

Na2CO3、K2S2O7

7．查閱相關文獻，闡述新的分解樣品的方法。30December2023

概述

水是生物生長和生活所必需的資源，人類生活離不開水。在工業生產中，也需要用到大量的水，主要用作溶劑、洗滌劑、冷卻劑、輔助材料等。水的質量的好壞，對于人們的生活以及工業生產等都有直接的影響，必須經過分析檢驗。一、水的用途

二、水的分類1.天（自）然水2.生活用水3.工業用水1．天（自）然水

自然界的水稱為天然水。天然水有雨水、地面水（江、河、湖水）、地下水（井水、泉水）等，因為在自然界中存在，都或多或少地含有一些雜質，如氣體、塵埃、可溶性無機鹽等，如礦泉水中含有多種微量元素。我們學校的地下水質很好，鍶Sr含量較高。2.生活用水

人們日常生活中所使用的水稱為生活用水：主要是自來水，也有少量直接使用天然水的。對生活用水的要求，主要是不能影響人類的身體健康，因此應檢驗分析一些有害元素的含量，對其含量都有標準規定，不能超標。

比如F-的含量，正常情況下應為0.5~1.0mg/L，如果F-

1.0~1.5mg/L，易得黃斑病，如果F-

4.0mg/L，則易得氟骨病。3.工業用水

指工業生產所使用的水，要求為不影響產品質量，不損害設備、容器及管道，使用時也要經過分析檢驗，不合格的水要先經處理后才能使用。

另外還有廢水，特別是工業廢水，污染環境，必須符合一定的標準才允許排放。三、水質分析項目

水質分析項目繁多，主要有以下幾類：

1．物理性質

2．金屬化合物

3．非金屬化合物

4．有機化合物1.物理性質

主要包括：水溫、外觀、顏色、臭、濁度、透明度、pH值、殘渣、礦化度、電導率等。2.金屬化合物

主要包括：總硬度、鉀、鈉、鈣、鎂、鐵、銅、鋅、鎳、錳、汞、鉛、鉻、鉻、砷、硒等。3.非金屬化合物

主要包括：酸度、堿度、二氧化碳、溶解氧、氮（氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、總氮）、磷、氯化物、氟化物、碘化物、氰化物、硫化物、硫酸鹽、硼、可溶性二氧化硅等。4.有機化合物

主要包括：化學需氧量、生化需氧量、總有機碳、礦化油、揮發性酚類、苯系物、多環芳烴、有機磷、苯胺類、硝基苯類、陰離子洗滌劑、各類農藥等。不同用途的水，對水質的要求各不相同，因此其分析檢測項目也有區別。§3.2工業用水分析

一、懸浮固形物和溶解固形物的測定二、pH值的測定三、堿度的測定四、硬度的測定五、總鐵量的測定六、溶解氧的測定七、氯化物的測定八、亞硫酸鹽的測定九、磷酸鹽的測定六、溶解氧的測定

地面水與大氣接觸以及某些含葉綠素的水生植物在其中進行生化作用，結果使水中常溶解一些氧稱為“溶解氧”，水中溶解氧的含量隨水的深度而減少，也與大氣壓力、空氣中的氧分壓及水的溫度有關。常溫常壓下，水中溶解氧一般在8～10mg/L，隨水中還原性雜質污染程度加重而下降，如果含量低于4mg/L，水生動物有可能因窒息而死亡。溶解氧氧化鐵而腐蝕金屬，因此在工業分析中也是一個很重要的指標。一、間接碘量法基本原理

二價錳在堿性溶液中，生成白色的氫氧化亞錳沉淀

MnSO4+2NaOH=Mn(OH)2↓（白色）+Na2SO4

水中的溶解氧立即將生成的Mn(OH)2沉淀氧化成棕色的Mn(OH)42Mn(OH)2+O2+2H2O=2Mn(OH)4↓棕色

加入酸后，Mn(OH)4沉淀溶解并氧化I-離子（已加入KI）釋放出一定量的I2：

Mn(OH)4+2KI+2H2SO4=MnSO4+I2+K2SO4+4H2O

然后用Na2S2O3標準溶液滴定釋出的I22Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI1O22Mn(OH)2↓2Mn(OH)42I24Na2S2O3

二、測定步驟1.取樣將膠皮管一端接水龍頭，另一端插入溶解氧測定瓶瓶底，待水溢出幾分鐘后，取出膠管，迅速塞緊塞子。

2.反應取好水樣后，取下瓶塞，用刻度吸量管緊靠瓶口內壁，插入樣品液面下0.5cm，準確加入1mL硫酸錳溶液，再用同法加入堿性KI溶液2mL，蓋緊瓶塞，將瓶反復顛倒，充分混合均勻，放置5min待沉淀下降至瓶底，用上法加濃硫酸1.5mL，塞緊瓶塞，顛倒混合至沉淀完全溶解此時溶液中因碘釋出而呈黃色。

3.滴定精確移取100.00mL溶液于250mL錐形瓶中，用Na2S2O3標準滴定溶液[c(Na2S2O3)=0.01mol/L]滴定至淡黃色后，加入1mL淀粉(10g/L)，繼續滴定至蘭色恰好消失，即為終點。任務1.重鉻酸鉀標定硫代硫酸鈉溶液硫代硫酸鈉溶液重鉻酸鉀

2.溶解氧的測定因為溶解氧的量少得到的沉淀少，移取100mL試液注意事項1.溶解氧測定瓶溶解氧的測定，切勿使樣品過多接觸空氣，以防溶解氧損失或增加，導致含量改變，因此最好使用專用的“溶解氧測定瓶”取樣，如果沒有測定瓶，也可用250mL玻璃磨口瓶代替。2.自來水取樣應該先放開水龍頭流一段時間，水樣穩定后再取樣，可將一橡皮管插入瓶底,另一端接水龍頭，使水溢出幾分鐘，注意流速要慢，以免氣泡，迅速蓋緊瓶塞。3.塘水、井水、蓄水池中取樣如何水中取樣，不能直接在水面取樣而是應在一定深度取樣，可用二階式取樣瓶。4.試劑問題

硫代硫酸鈉用新煮沸并冷卻的蒸餾水配制好后放置暗處7天后標定。

預先加入硫代硫酸鈉消除Cl2干擾5.氧化性物質干擾如Fe3+、Cl2等，與I-作用時結果偏高。

將硫酸改為磷酸，起到2個作用一是酸化，二是掩蔽Fe3+

也可以另行測定，從總量中扣除Fe3+、Cl26.還原性物質可能會與I2作用,使結果偏低,可以預先出去。如水被還原性雜質污染，在測定時要消耗一部分I2而使測定結果偏低，則要增加處理雜質的過程(可在未加MnSO4溶液前，先加適量硫酸使水樣酸化，加入KMnO4溶液使其氧化還原性雜質，再加適量草酸鉀溶液還原過量的KMnO4，從而消除雜質影響）。7.體積校正（修正）問題工業分析中可以忽略由于加入試劑，樣品會由瓶中溢出，但由于損失量很小，而且在只吸取一部分溶液滴定的情況下，影響很小。在一般工業分析中，可不必進行樣品體積的校正，計算中可忽略此影響。

8.測定水中溶解氧時，關鍵在于勿使水中含氧量有所變更。要求取樣時，切勿與空氣接觸。最好在現場加入MnSO4及堿性KI溶液，使溶解氧固定在水中，其余步驟可送至實驗室后進行。§3.3廢水及環境水樣分析

工業生產所排放的廢水，大多含有對人體或對環境有害的成分，需經過分析檢驗，符合一定的標準之后，才允許排放，不同廠礦排出的廢水含有不同的污染物，需根據污染源確定檢測項目。一、化學需氧量的測定

化學需氧量（COD），是指在一定條件下，用強氧化劑處理水樣時所消耗氧化劑的量，以氧的量（mg/L）來表示。水中還原性物質包括有機物和亞硝酸鹽、亞鐵鹽、硫化物等，化學需氧量反映了水中受還原性物質污染的程度。

對于工業廢水，我國規定用重鉻酸鉀法測定，其測得值稱為化學需氧量，用CODCr表示。

1．原理在強酸性溶液中，用一定量的重鉻酸鉀氧化水樣中還原性物質，過量的重鉻酸鉀以試亞鐵靈作指示劑，用硫酸亞鐵銨標準溶液回滴，根據其用量計算水樣中還原性物質消耗氧的量。反應式如下

Cr2O72-+14H++6e=2Cr3++7H2OCr2O72-+14H++6Fe2+=6Fe3++2Cr3++7H2O2．干擾及其消除

酸性重鉻酸鉀氧化性很強，可氧化大部分有機物。加入硫酸銀作催化劑時，直鏈脂肪族化合物可完全被氧化，而芳香族有機物卻不易被氧化，吡啶不被氧化，揮發性直鏈脂肪族化合物、苯等有機物存在于蒸氣相，不能與氧化劑液體接觸，氧化不明顯。

氯離子能被重鉻酸鹽氧化，并且能與硫酸銀作用產生沉淀，影響測定結果，可在回流前向水樣中加入硫酸汞，使成為絡合物以消除干擾。氯離子含量高于2000mg/L的樣品應先作定量稀釋，使含量降低至2000mg/L以下再進行測定。3．方法的適用范圍

用0.25mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定大于50mg/L的COD值。用0.025mol/L濃度的重鉻酸鉀溶液可測定5～50mg/L的COD值，但準確度較差。回流裝置

分析步驟1取20.00mL混合均勻的水樣（或適量水樣稀釋至20.00mL）置于250mL磨口的回流錐形瓶中，準確加入10.00mL重鉻酸鉀標準溶液及數粒小玻璃珠或沸石，連接磨口回流冷凝管，從冷疑管上口慢慢地加入30mL硫酸一硫酸銀溶液，輕輕搖動錐形瓶使溶液混勻，加熱回流2h（自開始沸騰時計時）。2冷卻后，用90mL水沖洗冷凝管壁，取下錐形瓶，溶液總體積不得少于140mL，否則因酸度太大，滴定終點不明顯。3溶液再度冷卻后，加3滴試亞鐵靈指示液，用硫酸亞鐵銨標準溶液滴定，溶液的顏色由黃色經藍綠色至紅褐色即為終點，記錄硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的用量。4測定水樣的同時，以20.00mL重蒸餾水，按同樣分析步驟作空白試驗，記錄滴定空白時硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的用量。

計算式中c——硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的濃度，mol·L；

V0——滴定空白時硫酸亞鐵銨標準滴定溶液用量，mL；

V1——滴定水樣時硫酸亞鐵銨標準滴定溶液的用量，mL；

V——水樣的體積，mL；

M(1/2O)——氧(1/2O)的摩爾質量，8g/mol。

氣體分析

工業生產中常使用氣體作為原料或燃料；化工生產的化學反應常常有副產物廢氣；燃料燃燒后也產生廢氣（如煙道氣）；生產廠房空氣中常混有一定量生產氣體。

所以工業氣體共分四大類：化工原料氣、氣體燃料、廢氣和廠房空氣。§1概述

（1）天然氣：主要是CH4?95%（煤或石油組成物的分解產物）（2）煉油氣：CH4及其它低分子量的C、H化合物（原油熱處理產物）（3）焦爐煤氣：H2

、CH4（煤?800℃煉焦油氣態產物）（4）水煤氣：CO、H2（水蒸氣和熾熱的煤作用，得到半水煤氣）（5）硫鐵礦焙燒爐氣：SO26-9%用于制造硫酸（6）石灰焙燒窯氣：CO232-40%用于制堿和制糖工業

化工原料氣是無機、有機合成的重要原料，主要有：

上述天然氣、煉油氣、焦爐、煤氣、水煤氣及半水煤氣等，除了作為化工生產原料氣體之外，也可作為氣體燃料。氣體燃料廢氣：

燃燒爐的煙道氣的組成為：N2、O2、CO2、CO、水蒸氣及少量其它氣體。如：硫酸、硝酸廠排入大氣的廢氣中含有少量的SO2和NO2；制堿廠排出廢氣中含有少量CO2；

總之，有機化工的廢氣是各種各樣的。廠房空氣：

生產設備漏氣→生產廠房內空氣含生產用氣→危害健康→甚至燃燒爆炸。氣體分析意義：在工業生產中為了正常安全生產，對各種工業氣體都要經過分析，了解其組成。1.化工原料氣分析正確配料；2.中間產品氣體分析生產是否正常；3.（燃料燃燒后生成）煙道氣分析燃燒是否正常；4.廠房空氣分析通風、設備漏氣情況有無有害氣體是否危及生命及廠房安全。氣體分析的特點：

一般測定氣體的V而不是質量m，并同時測定環境的T和P。

§2氣體試樣的采取

共有：4部分結構、4種采樣形式、3種采樣方法4種采樣形式

3種采樣方法

采樣方法的詳細介紹:

1．常壓狀態氣體采樣氣體狀態：等于大氣壓或低正壓或低負壓采樣方法：封閉液采樣法使用容器：采樣瓶或采樣管采樣瓶采樣的步驟是：采樣瓶裝置圖如下所示：

氣樣管采樣的步驟是：

氣樣管裝置圖如下：抽氣泵減壓法采樣步驟：（適用于低氣壓或負壓不太高的負壓狀態氣體）

流水抽氣法采樣裝置圖：

說明：如果用氣樣管采樣，則進行分析時，先將氣樣管旋塞2的一端經橡皮管和氣體分析儀器的進氣管連接，旋塞3的一端插入不能溶解被分析氣體的封閉液中，然后利用氣體分析儀器的水準瓶產生的負壓將氣體吸入氣體分析儀器中。

氣體狀態：氣體壓力遠高于大氣壓力的為正壓氣體；

采樣工具：采樣瓶、采樣管、橡皮囊或直接采樣。

特點：不要改變封閉液的位置，氣體借助自己的正壓進入氣體的氣囊。

注意事項：壓力過大，應注意調整采樣管旋塞，或者在采樣裝置與氣體容器之間加裝緩沖瓶。2．正壓狀態氣體的采樣

3.負壓狀態氣體的采樣氣體狀態：遠低于大氣壓力的氣體稱負壓氣體；采樣方法：抽氣泵減壓法（負壓不太高）；抽空容器法（負壓過高），抽空容器是0.5～3.0L容器，由優質厚壁的玻璃瓶或管瓶組成具有旋塞。

負壓狀態氣體的采樣采樣步驟：

§3.

氣體的化學分析方法

1．原理：利用氣體的化學特性，使混合氣和特定試劑接觸。則混合氣體中的被測組分與試劑發生化學反應被定量吸收，其它組成則不發生反應（或不干擾）。如果吸收前后的溫度及壓力不一致，則吸收前后的體積之差即為被測組分的體積。一、吸收法

（一）氣體容量法（或氣體體積）

原理：根據吸收前后體積之差=被測組分體積計算出體積比（V/V）的分數

例如：混合氣：

鋼鐵樣中C的測定：2.氣體吸收劑及吸收順序

定義：用來吸收氣體的試劑稱作氣體吸收劑；重點以煤氣為例講解氣體的吸收劑及吸收順序，其中煤氣的組成成分為：煤氣中各種成分的吸附劑及吸附順序表成分吸附劑反應順序CO233%KOH(1)CnHm飽和溴水(臭)（石蠟封口）

加成反應苯緩慢溶解于溴水，不與之反應(2)濃硫酸、Ag2SO4或HgSO4作催化劑

強氧化性磺化反應O2焦性沒食子酸的堿溶液(3)

O2保險粉（Na2S2O4）蒽醌-β-磺酸鈉作催化劑CO氯化亞銅氨溶液(4)氯化亞銅鹽酸溶液CH4燃燒法測無適當的吸收劑(5)H2海綿狀鈀（吸收）常用燃燒法N2剩余部分(6)

氣體分析是有一連串裝有吸附劑的吸附瓶來進行吸收的，因此吸附劑的順序必須進行合適的安排，否則會干擾測定。

下表列出了各種吸附劑和各種氣體之間的作用：混合氣與吸附劑作用情況表CO2CnHmO2COCH4H2N2編號KOH(33%)√

(1)飽和溴水√√

(2)焦性沒食子酸的堿溶液√

√

(3)氯化亞銅氨溶液√√√√

(4)燃燒法√√√√√√

(5)

標注表格：

√表示發生了相互作用或干擾；

表示不干擾

(1)KOH溶液只吸附CO2；

(2)飽和溴水只吸附不飽和烴，其他的不干擾，但是要用堿溶液除去吸附時混入的溴重氣，此時CO2也被吸附故排在KOH之后；

(3)焦性沒食子酸的堿溶液能吸附堿性氣體CO2，所以排在KOH之后；

(4)氯化亞銅氨溶液不但吸附CO而且吸附CO2、O2、CnHm等，故應為第4位。

（二）吸附容量滴定法

原理：綜合使用吸附法和重量滴定法。

方法實質：吸附劑吸附被測組分（混合氣

體），然后用標準滴定法。

存在的兩種反應是：吸收反應和滴定反應。

例如：示例表

氣體吸收反應滴定反應H2SNH3Cl2示例表SO2H2O2吸收I2吸收HClNaOH吸收AgNO3吸收（三）吸收重量法

綜合應用吸收法和重量分析法，測定氣體物質或可以轉化為氣體物質的元素含量的方法。例如：

然后根據吸附劑增加的重量計算C、H的含量。

二.燃燒法利用可燃燒性氣體的性質進行測定的方法，特別適用于無適當吸收劑的化學性質比較穩定的氣體。如：CH4無適當的吸收劑，H2、CO可用燃燒法也可以用吸收法。燃燒法原理：

根據可燃性氣體燃燒后，其體積縮減V縮，消耗氧的體積VO2或生成CO2的體積VCO2與可燃性氣體的體積V可燃的比例關系，由測定得V縮、VO2或VCO2計算V可燃從而求得其含量。V可燃與V縮、VO2或VCO2有一定的比例關系，是計算的依據，也是燃燒法的主要理論依據。

例1，以氫氣燃燒為例找出比例關系：

例2，以甲烷燃燒為例：

例3，以CO燃燒為例：

(二)一元可燃性氣體含量的測定（含一種可燃性氣體）

可用吸收法除去干擾組分（如O2，CO2等），再加入一定量的O2或空氣，燃燒后根據體積的變化或生成CO2的體積，可計算可燃性氣體含量。

例如：一混合氣體有N2、O2、CO2、CO取樣50mL測CO，測CO時O2、CO2有干擾，吸收干擾物后再補充O2使混合氣燃燒測出生成CO2的體積VCO2=20.00mL，求混合氣體中CO的含量？

（三）二元可燃性氣體含量的測定（含兩種可燃性氣體）

先吸收除去干擾組分，經空氣或充分的O2燃燒后，測V縮、VO2、VCO2，列出相關的方程式求解。二元可燃燒氣體含量測定表混合氣化學反應式聯立方程式(選其中兩個)解聯立方程式CH4與CO(1)、(2)聯立：CH4與H2（1）、（2）、（3）聯立：例1：CH4、CO和N2的混合氣20.00mL。加一定量過量的O2，燃燒后體積縮減21.00mL，生成CO218.00mL，計算各種成分的含量？解：反應式：，

，得到：解聯立方程式得到：

則：

例2：含CH4、H2和N2的混合氣20.00mL。精確加入空氣80.00mL。燃燒后用KOH溶液吸收生成的CO2，剩余氣體的體積為68.00mL，再用沒食子酸的堿溶液吸收剩余的O2后，體積為66.28mL。計算混合氣體中CH4、H2和N2的體積含量？（1）求消耗O2的體積為：燃燒前準確加入80.00mL空氣，空氣中含O220.90％，所以加入的O2的體積是：

燃燒后吸收法測得O2：

則消耗的O2為：

（1）

（2）再求

燃燒后除去CO2后剩余體積為68.00mL，所以燃燒中的總體積縮減與生成CO2的總體積的和共為100-68.00=32.00mL。其中：，即：

（2）

解（1）（2）聯立方程得到：

則：

（四）燃燒法

燃燒法共分為三類：爆燃法、緩燃法、氧化銅燃燒法。幾個概念：

爆炸上限：使可燃性氣體能引起爆炸的最高含量(含量指可燃性氣體與空氣或氧氣的濃度關系百分比)。

爆炸下限：使可燃性氣體能引起爆炸的最低含量。

爆炸極限：爆炸上限和爆炸下限之間的范圍。例如：

氫氣的爆炸極限是：4.1～74.2％。即氫氣在空氣中的體積占4.1～74.2％時，此混合氣體有爆炸性。下限以下可避免爆炸，上限以上氧氣不足，可燃氣體不能完全燃燒。爆燃法（爆炸燃燒法）：

可燃氣體與空或氧氣混合，其比例能使可燃氣體完全燃燒且在爆炸極限內的方法。

特點：所需時間最少即快速。爆炸極限在工業生成防火防爆工作中極重要的意義。

緩燃法(緩慢燃燒法)：可燃氣體與空氣或氧氣混合，且濃度控制在爆炸極限以下，使之經過熾熱的鉑質螺絲而引起緩慢燃燒。

特點：需時太長。適合于可燃性組分濃度較低的混合氣體或空氣中可燃物的測定

氧化銅燃燒法：利用氧化銅在高溫下的氧化活性，使可燃性氣體緩慢燃燒。

特點：不要加入燃燒所需氧，所用的氧氣由氧化銅還原得出。CuO使用后，可在400℃通入空氣使之氧化即可再用。

優點：因不通入氧氣，可減少一次體積測量而減少誤差，并且測量后的計算也因不加入氧氣而簡化。氧化銅燃燒法的反應方程式：

§4

氣體分析的儀器主要部件：

這是測量氣體體積用的部件

供氣體進行吸收作用的部件

供氣體進行燃燒反應的部件梳形管：連接量氣管、吸收瓶及燃燒管的部件。旋塞：三通、普通、四通旋塞，控制氣體流動的部件。

肥料分析

植物生長，幾乎需要所有的化學元素，但最主要的是N、P、K三要素。

肥料的作用？肥料是促進植物生長，提高農作物產量的重要物質之一。N、P、K由何而來呢？植物生長的三要素？肥料§5.1

概述

肥料包括自然肥料和化學肥料。

以礦物、空氣、海水等為原料，經化學和機械加工方法制造，能供給農作物營養及提高土壤肥力的化學物質。引入主要內容

化學肥料的分類營養元素氮肥磷肥鉀肥復合肥料微量元素肥料含氮的肥料含磷的肥料含鉀的肥料化學性質酸性肥料中性肥料堿性肥料

化學肥料的分析項目包括水分含量，有效成分含量和雜質含量等分析。

有效成分含量，氮肥以氮元素的質量分數表示。磷肥以有效五氧化二磷的質量分數表示。鉀肥以氧化鉀的質量分數表示。微量元素以該元素的質量分數表示。

§5.2

氮肥分析化學氮肥銨鹽：硫酸銨、碳酸氫銨、硝酸銨、氯化銨等硝酸鹽：硝酸鈉、硝酸鈣尿素：有機化學肥料氨水；硝酸銨鈣；硝硫酸銨氰氨基化鈣(石灰氮)含氮的肥料稱為氮肥。

自然肥料人畜尿類、油餅、腐草等

一、概述二、測定方法

氮在化合物中，通常以氨態，硝酸態，有機態三種形式存在，由于三種狀態的性質不同，因而分析方法也不同。

氨態氮強酸的銨鹽甲醛法強堿分解-蒸餾法氨水、碳酸氫銨：硝酸態氮先還原成氨態氮甲醛法強堿分解-蒸餾法酸標準溶液直接滴定法

三、尿素中氮的測定有機態氮濃硫酸消化氨態氮甲醛法強堿分解-蒸餾法

尿素是中性氮肥。尿素[CO(NH2)2]是碳酸的酰二胺。氮原子以酰胺(-CONH2)狀態存在。只有經過土壤中微生物加工分解，轉化為氨態或硝態后，才被吸收產生肥效。

性質

農業用尿素通常要求檢驗水分，縮二脲，氮含量及粒度四項指標。

檢測指標基本原理

酰胺態氮是有機態氮，采用凱達爾法

1、首先尿素與H2SO4共熱CO(NH2)2

+H2SO4+H2O=

(NH4)2SO4

+CO2有機分析學過？2、然后，對所得的(NH4)2SO4和剩余的H2SO4用蒸餾法或甲醛法測定。

蒸餾法：

向(NH4)2SO4和H2SO4中加入蒸餾，(NH4)2SO4分解逸出NH3：

(NH4)2SO4+2NaOH=H2SO4+2NH3+2H2O

用一定過量的硫酸標準溶液吸收，然后用NaOH標準溶液滴定剩余的酸。H2SO4+2NH3=2(NH4)2SO4H2SO4(剩)+2NaOH=Na2SO4+2H2O甲醛法：

用強酸中和(NH4)2SO4+H2SO4中的H2SO4，然后加入甲醛和(NH4)2SO4作用，最后用強堿標準滴定溶液滴定NH4++6HCHO=

(CH2)6N4H+

+3H++6H2O

(CH2)6N4H+-

六甲基四胺鹽(Ka=7.1×10-6)可用強堿滴定。回憶一下分析化學學的內容？這是一種什么手段？回憶一下分析化學的內容？其原理可用下圖表示：CO(NH2)2H2SO4共熱(NH4)2SO4

+H2SO4消化蒸餾法強堿中和H2SO4，且過量NH3H2SO4標液(過量)吸收(NH4)2SO4+H2SO4

(標剩)NaOH定量強堿中和混合物中H2SO4(NH4)2SO4HCHO強化3H+(CH2)6N4H+NaOH標液定量條件1、消化反應的催化劑及加熱溫度

為使消化反應完全和較迅速完成并防止消化過程中N的損失，最主要的條件是選擇適當的催化劑和注意加熱溫度。(1)催化劑

常用的催化劑有：Se、HgO、CuSO4及H2O2等。其中以Se效果最好，HgO次之，但兩者價格都比CuSO4貴，又易中毒。目前最好的是CuSO4。CuSO4的催化作用如下：2CuSO4=CuSO4+SO2+2(O)CuSO4+2H2SO4=CuSO4+2H2O+SO2此作用周而復始地循環進行，過程中析出的新生態的氧使有機物迅速分解。(a)使用CuSO4的優點除有催化作用外，消化完畢，使溶液具有清澈的藍綠色(CuSO4·5H2O)，可以指示終點。(b)

H2O2是氧化劑，加入后可使消化時間大為縮短，但也因價格昂貴，只有當CuSO4對測定有干擾時使用。(c)

加入Na2SO4或K2SO4，可以提高H2SO4的bp(boiling-point)而加速反應，但加入的數量與對H2SO4的比例應按照規定。如果加入量過多，使H2SO4形成KHSO4，則影響作用的效率。(2)加熱溫度

最初：低溫，避免碳化物反應激烈；

以后：逐漸升高溫度，保持微沸至消化完畢。若溫度高碳化太快使部分N未成銨態而成為分子N2逸出>500oC(NH4)2SO4分解損失2、蒸餾裝置不漏氣

(1)以免在蒸餾過程中NH3損失(3)吸收必須保證完全(4)操作過程中防止倒吸。(2)加入堿必須過量由加堿后生成淺藍色氫氧化銅沉淀(Δ變成黑色CuO)或者氫氧化銅溶于過濃的堿液所生的深藍色判斷。

此方法適用于消化后其中N可變為氨的有機化合物。有些有機化合物中，其N原子系于另外N原子或O原子相連(如偶氮化合物、肼、硝基化合物及亞硝基化合物等)時，則不能應用，因為在消化時其中的含N不能轉變成NH3，而成游離氮或氮的氧化物逸出。3、方法的適用范圍若有機肥中含有銨態氮堿蒸餾時可一并蒸出有機態氮銨態氮之和

若有硝酸態氮因消化時，已成為硝酸而揮發無法測定

先將硝酸態氮固定為硝基物，再用還原劑還原為氨基物，然后消化。

若欲求三種態氮之和一般用水楊酸固定，Na2S2O3還原4、食品中蛋白質的測定常用凱達爾法(凱氏法)，得出N%乘以6.25，即為蛋白質的百分數(因為蛋白質中平均含有16%的氮)。§5.3

磷肥的分析一、概述

含磷的肥料稱為磷肥

分類自然磷肥：磷礦石、骨粉及骨灰等化學磷肥：以自然礦石為原料，經化學加工處理的含磷的肥料根據化學磷肥根據加工方法不同可以分為：

酸性磷肥(速效磷肥)：用無機酸加工處理磷礦石所制造的，如磷酸鈣，重過磷酸鈣，因其中含有易溶于水的磷化物，植物易吸收，故又稱為“速效磷肥”。

熱性磷肥(遲效磷肥)：磷礦石和其他配料(如白云石、滑石等)或不加配料，經高溫煅燒分解所制造的磷肥。如鈣鎂磷肥、鋼渣磷肥等。因其所含磷化物難溶于水，施用后經長時間后可被土壤中有機弱酸緩慢溶解而被植物吸收，故又稱為“遲效磷肥”。

磷肥中磷的測定方法通常有：

磷鉬酸銨容量法、重量法、磷鉬酸喹啉容量法、重量法和釩鉬酸銨分光光度法。其中磷鉬酸喹啉重量法為國家規定的標準仲裁方法。

二、磷肥中全磷的測定在分析檢驗中：

因為對象或目的的不同，常分別測定有效磷及全磷的含量，結果均用P2O5表示。(一)磷肥的組成有效磷：水溶性磷化物檸檬酸溶性磷化合物中的磷。全磷：磷肥中所有含磷化合物中含磷量的總和。

磷肥的組成較為復雜，往往一種磷肥中同時含有幾種不同性質的含磷化合物。磷肥的主要成分是磷酸的鈣鹽，有的還有游離的磷酸。