工业分析复习资料 10页

绪论：1・工业分析的任务：研究工业生产的原料、辅助材料、屮间产品、副产品及各种废物组成的分析检验方法。2.工业分析的方法：按照方法原理：化学分析法，物理化学分析法和物理分析法。按照分析任务:按照分析对象:按照试剂用量:按照分析要求:定性分析，定量分析,无机分析，冇机分析。常量分析，微量分析,例行分析，仲裁分析。按照完成分析时间和所起的作用分为:结构分析，表面分析，形态分析。痕量分析。快速分析，标准分析。按照分析测试程序不同：离线分析，在线分析。3•工业分析方法的选择：国家标准，行业标准，地方标准和企业标准。第一章:1.若总体物料的单元数大于500,采样单元数：n=3x販（N为总体单元数）2.采样量公式：mQ>kcT3.从大储存容器中采样。（P12）4.制样的基本程序：破碎、过筛、混匀和缩分。5.缩分的方法：分样器缩分法、四分法、棋盘缩分法。第二章：煤的工业分析1・煤的工业分析项目：水分、灰分、挥发分、固定碳、发热量和全硫。2.灰分：煤的灰分是指煤完全燃烧后剩下的残渣，是煤中矿物质在煤完全燃烧过程中经过一系列分解、化合反应后的产物（主要冇SiO2AI2O3Fe2OsCaOMgO）□3.挥发分：煤在规定条件下隔绝空气加热进行水分校正后的质量损失。4•煤中全硫的测定方法：艾氏卡法（仲裁法）、高温燃烧中和法、高温燃烧碘量法、库伦法。5.艾氏卡试剂：2份质量的氧化镁+1份质量的无水碳酸钠6.库仑滴定法测定煤中全硫的方法，使用的催化剂：三氧化磚7.弾筒发热量：单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、硝酸和硫酸、液态水以及固态灰时放出的热量。恒容高位发热量：单位质量的试样在充有过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、液态水以及固态灰吋放出的热量。恒容低位发热量：单位质量的试样在充冇过量氧气的氧弹内燃烧，其燃烧产物组成为氧气、氮气、二氧化碳、二氧化硫、气态水以及固态灰时放出的热量。区别：从弹筒发热量屮扣除硝酸形成热合硫酸校正热为高位发热量，对煤中的水分的汽化热进行校正后的热量为低位发热量。由于弹筒发热量使在恒定体积下测定的，所以它是恒容发热量。第三章:1.二氧化硅含量的测定方法：不可溶性：氯化镀重量法、氟硅酸钾容量法。可溶性：硅钳蓝光度法、原子吸收分光光度法、等离子体发射法。\n1.氯化钱重量法测定硅酸盐屮二氧化硅含量吋，氯化钱的作用：加速脱水。\n3•氯化钱重量法、氟硅酸钾容量法工作原理。（略）4•可以将硅钳黄述原为硅钳蓝的述原剂冇：硫酸亚铁、氯化亚锡、抗坏血酸。第四章：冶金工业分析1.白口铁：当碳以化合形式存在吋，生铁剖面呈暗白色。灰口铁：当生铁中的碳以游离态的石墨碳形式存在时，其剖面呈灰色。2•钢铁中的五大元素：碳.猛、硅、硫、磷。其中有益元素：猛、硅。有害元素磷（冷脆性）、硫（热脆性）。3.钢铁中磷的测定:磷钥蓝光度法。①•方法原理（略）。②•注：适宜的酸度是为0.7〜1.lmol/Lo加入酒石酸钠的作用：防止硅钳杂多酸的生成。加入MzF的作用：掩蔽屁"干扰。加入创€72的作用：将磷钢杂多酸定量还原为磷钢蓝。3•钢铁中硅的测定：硅釦酸盐光度法。方法原理：（略）。第六章：化工生产分析1•硫酸的生产过程：以硫铁矿为原料，在沸腾炉焙烧，生成二氧化硫。气体经过除尘、水洗等净化和干燥后，混合气体进入转化炉，通过饥触媒接触将二氧化硫氧化为三氧化硫，最后用98%硫酸吸收，得到硫酸产甜。2•纯碱的生产：氨碱法，联合制碱法。氨碱法：将石灰石锻烧得到二氧化碳，用盐水吸收氨后，再进行碳酸化得到，锻烧后得到纯碱。CaCO3=CaO+COi^NaCl+AW3+CO2+H2。=NciHCChJ+NH4Cl2NaHC（h=M/2CO3+CO2T+H2OT注：在氨碱法生产的分析中，除了对原料和产品进行分析外，还耍对生产过程中各种母液，盐水等进行分析。第七章：肥料分析1・肥料中氮通常以氨态（NH：或NHC、硝酸态（NO：）、有机态（-COMA）形式存在。2•氨态氮的测定方法：卬醛法（测定硫酸盐、氯盐）、蒸憎后滴定法、酸量法。工作原理（略）。硝态氮的测定：铁粉还原法、德瓦达合金法。工作原理（略）。有机氮的测定：风索酶法，蒸饰后滴定法、硫代硫酸钠还原-蒸饰后滴定法。1.水溶性磷肥：能被植物根部分分泌出的酸性物质溶解后吸收利用的含量化合物。如，磷酸二氢钙、过磷酸钙、重过磷酸钙等。\n难溶性磷肥:难溶于水也难溶于有机弱酸的磷化合物。有效磷：在磷肥分析屮，水溶性磷化合物和柠檬酸溶性化合物屮的磷。\n总磷：磷肥中所有含磷化合物中含磷量的总和。4•有效磷含量的测定方法：磷钳酸座咻重量法（仲裁法）、磷钮酸馁容量法、锐钳酸镀分光光度法。5.磷铝酸唾咻重量法:①工作原理：（略）。②嗤釦柠酮试剂：由柠檬酸，釦酸钠，嗤咻和丙酮组成。③柠檬酸的作用：A、防止硅形成硅钳酸座咻沉淀，以消除硅干扰。B.防止钱盐的干扰。C、防止钳酸盐在加热至沸吋水解而析出三氧化钳沉淀。第九章：工业用水和工业污水处理1•测定水的PH值:①电位法：以PH玻璃电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极。②计算公式：PHTH$+証赳+黯F2•水硕度的测定：硬水：通常把含有较多钙、镁金属化合物的水称为硕水。硬度：把水屮钙、镁金属化合物的含量称为硬度。暂时硬水：水中的钙、镁主耍以Cq（HCO3）2、Mg（HCCh）2形式存在的硬水。永久硬水：水中的钙、镁主要以硫酸盐、硝酸盐、氯化物形式存在的硕水。2.溶解氧的测定方法：碘量法、比色法、电化学探头法。碘量法：方法原理：（略）。补充：1.水分的测定方法：①固体样本：灼烧，称重。游离105°C-110°Co结品水200°C-300°Co结构水300°C-1300°Co②液体样木：蒸憎法、库仑法、卡尔.费休法【工作原理（略）】、气相色谱法（TCD）等。③气体样木：吸附法（无水CuSOQ、气相色谱法（TCD）、红外光谱法等。2.C6的测定方法：库仑法、电位法、电导法、气相色谱法（TCD）、红外光谱法等。3.CH4、CiHi.N2、O2、的测定：气相色谱（TCD）。S02的测定:气相色谱（FPD）O（NO；、CD的测定:气相色谱（ECD）o4.糖的测定：液相色谱法（示差折光检测器（RID）、蒸发光散射检测器）。5.干法分解原则：熔剂的选择：酸性样本加碱性熔剂。碱性样本加酸性熔剂。氧化性样本加述原性熔剂。述原性样本加氧化性熔剂。堆竭选择：氢氧化钾做熔剂在鎳塩璃中熔融。碳酸钾做熔剂在钳塩璃中熔融。氢氧化钠做熔剂在银圳中熔融。\n1.卡尔费林试剂：碘，二氧化硫，毗喘，甲醇组成的溶液。艾氏卡试剂：2份质量的氧化镁+1份质量的无水碳酸钠唾铝柠酮试剂：由柠檬酸，钳酸钠，嗪咻和内酮组成。德瓦达合金：铜：锌：铝二50:5:457.朗伯-比尔定律:式中：A：吸光度；/0：入射光强度；厶透射光强度；T：透光度A=she式中：A：吸光度；£：摩尔吸收系数(单位L-mortem-1)；b：液层厚度(cm)；c:浓度(mol•/1)0&色谱定量方法：绝对校正因子：表示单位峰面积或单位信号所代表的组分量。fx=^A相对校正因子：组分的绝对校正因子和标准物的绝对校正因子£之比。£=基=/Aj二％4'人%叫4式中：卑和他分别为组分和标准物的豊人和人分别为被测组分和标准物的峰而积。⑴、归一化法：p_"_g_AiZ'/j———;;;rmm\+m2+m3+...mnA\f{+Aif2+Aif.+...+Affn式中:A.・.九和分别为样品中各组分的峰面积和相对校正因子。⑵、内标法：选择一种与样品性质相近的物质为内标物，加入到已知质量的样品中，进行色谱分离，测量样品中被测组分和内标物的峰面积，被测组分的质量分数：mmmA.f.mA.f.m式中：A和4分别为被测组分和内标物的峰面积；兀相对校止因了；％和化分别为组分和内标物的量；=1o1、煤中全硫的测定①•艾氏卡法：将煤样与艾氏卡试剂混合于850°C下燃烧，煤中硫生成硫酸盐，然后使硫酸根离了生成硫酸倾沉淀，根据硫酸倾的质量，计算煤中全硫的含量。2Na2CO3+2S6+O2=2NQ2SO4+2C0iT\nNdiCO3+503=NaiSO4+C02T2MgO+2502+02=2MgSO4Na2CO3+CaSO4=NaiSO4+CaCO3MgSO^+NaiSO^+IBaCli=2BaS0^+2NaCl+MgCh②•库仑滴定法：煤样在催化剂作用下，于空气流中燃烧分解，煤中硫生成二氧化硫并被净化过的空气流带到电解池内，并立即被电解池内的/2氧化为H2SO4。由此导致溶液中的/2浓度降低，而厂浓度则增加，指示电极间的电位改变，仪器自动启动电解，又产生出/2。这样电解产生的/2使S02全部氧化，并使电解液回到平衡态。根据电解产生的/2所耗电量的积分，再根据法拉第电解定律计算出试样屮全硫的含量。zr-ze=11/2+SO2+2H2O=HiSO^lHl2、二氧化硅的测定①氯化鞍重量法试样用无水碳酸钠烧结，使不溶的硅酸盐转化为可溶性的硅酸钠，用盐酸分解熔融块。NaiSiO^2HCI=H2SQ3+2NaCl加入足量的固体氯化钱，于沸水浴上加热蒸发，使硅酸盐迅速脱水析出。沉淀用屮速滤纸过滤，沉淀经灼烧后，得到含有铁、铝等杂志的不纯二氧化硅。然后用氢氟酸处理沉淀，使沉淀中的二氧化硅量以形式挥发，失去的质量即为纯二氧化硅的量。SiCh+6HF=H2SiF&+2H2OH2SiF6=SzF4T+2HFT用分光光度法测定滤液中可溶性的二氧化硅量，二者z和即为二氧化硅的总量。②氟硅酸钾容量法：在试样经苛性碱熔剂（KOH或NaOH）熔融后。加入硝酸使硅生成游离硅\n酸。在有过量的氟离了和钾离了存在的强碱溶液中，使硅形成氟硅酸钾(KiSiF.)沉淀，反应式如下：2K*+H2S23+6F「+4/T=KiSiFeI+3//2O沉淀经过滤、洗涤及中和残余酸后，加沸水使氟硅酸钾沉淀水解，然后以酚駄为指示剂，用氢氧化钠标准滴定溶液滴定生成的氢氟酸，终点颜色为粉红色。HF+NaOH=NaF+HzOKiSiFe+37/20=2KF+H2SQ3+4HF3、①钢铁中磷的测定:磷钳蓝风光度法方法原理：试样用氧化性酸溶解后，大部分磷生成H、P04,部分生成H3P(h,用KMhOa氧化处理后，H'PCh被氧化为H3P0,3Fe?P+41HNO3=9Fe(M?3)3+3HzP0^+1420T+I6H2OF“P+13HNO3=3Fe(NO3)3+H3PO3+4N0T+5H2OH3PO3+2KMnd6HNO3=5H3PO4+2Mn(NCh)2+3H2O+2KNO3在适当的酸度下，加入钳酸鞍即可生成黃色的磷钳杂多酸，然后加入述原剂SnCi2,将配合物中部分Mo%还原为Mo^,即将黄色的磷钳杂多酸还原为磷钳蓝，其最大吸收波长为660nmoH3PO4+12HiMoOa=H3[P(M°30io)4]+12H2OH3[P(M°30io)4]+4Sn2++SH+=(IMoOi•4MoCh)2•H3PO4+4Sn4++4H2O②钢铁屮硅的测定：硅钮酸盐光度法方法原理：试料用稀酸溶解后，使硅转化为硅酸。加入KMMU氧化碳化物，再用NaNOi还原过量的KMnO^在弱酸性溶液屮，硅酸与釦酸鞍作用生成氧化型的硅钥杂多酸(硅釦黄)，在草酸存在下，用硫酸亚铁鞍将其还原成硅钥蓝，在波长约810nni处测量其吸光度。3FeSi+I6HNO3=3Fe(NO3)3+3H4SiO4+7NOT+2H10FeS\+H2SO4+4H2O=FeSOa+H4SiO4+3H2T//45iO4+12H2MoO4=Hs[Si(M°2O7)6]+IOH2OH8[Si(Mo2O7)6]+4FeSO4+2H2SO4=H8[5i(Mo2(?7)6・M02O5]+2Fei(SO4)3+2H2O4、(一)氨态氮的测定①.甲醛法:\n4NH；+6HCH0T(CH2)6N4T+3H++6H2O反应生成的和(ch?)6N止r可以用氮氧化钾溶液直接滴定。以酚駄为指\n示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定至水溶液显红色。②.蒸憾后滴定法：从碱性溶液中蒸憾出氨，用过量硫酸标准溶液吸收，以甲基红或甲基红-亚甲基蓝乙醇溶液为指示剂，用氢氧化钠标准溶液滴定剩余的硫酸。根据氮氧化钠标准溶液和硫酸标准溶液的用量，求出氨态氮的含量。NH；+0H~=NH.3TNH3+H2SO4=(NH4)2SO42NaOH+H2S0a(剩余)=Na2SC)4+2H2O(-)硝态氮的测定：①.铁粉还原法：在酸性溶液中铁粉置换出的新生态氢使硝态氮还原为氨态氮，然后加入适量的水和过量的氢氧化钠，用蒸憾法测定。Fe+H2SO4=FeSO4+2[H]NO；+8[H]+2H*=NH；+3H2O②.德瓦达合金还原法：在碱性溶液屮徳瓦达合金(铜：锌：铝=50:5:45)释放出新生态的氢,使硝态氮还原为氨态氮。然后用蒸憾法测定，求岀硝态氮的含量。Cu+2NaOH+2H2O二Na2[Cu(OH"]+2[H]Al+NaOH+3H2O=Na[Al(OH)4]+3[H]Zn+2NaOH+2H2O二Na2[AI(OH)4]+2[H]NO；+&H]=NH3+OH一+2H2O5、冇效磷含量的测定:磷钮酸唾啦重量法:用水、碱性柠檬酸钱溶液提取过磷酸鈣屮的有效磷，提取液屮正磷酸根离了在硝酸介质中与釦酸鞍、唾啦作用生成黄色的磷钥酸唾临沉淀，反应式:H3P6+12MoO^~+36HiN+24H+=(6H)3丹3(P612Mo6)•H2OJ+11H2O6、溶解氧的测定碘量法：在水样中加入硫酸镒和碱性碘化钾，二价镒先生成白色的Mn(OH)2沉淀，但很快被水中的溶解氧氧化为三价或四价的猛，从而将溶解氧固定住。在酸性条件下，高价的镒口J将厂氧化为/?,然后用硫代硫酸钠标准溶液滴定生成的/2,即可求出水屮溶解氧的含量。Mn2++20H~=Mn(OH)214Mn{OH)2+O2-^2H2O=4Mn(OH)312Mn(OH)2+(h=2MnO(OH)2Jd+2S2O/=2厂+se：MnO(OH)2+4H++2厂=/2+3H2O+Mn2+2Mn(OH)3+6/T+2厂=/2+6H2O+2Mn2+