的。例如上述苯乙烯系离子交换树脂结构中的长碳链,是由若干个苯乙烯聚合而成 长链之间则用二乙烯苯交联起来,二乙烯苯就是交联剂。树脂骨架中所含交联剂的质 量百分率就是交联度。交联度小时,树脂的水溶性强,泡水后的膨胀性大,网状结构 的网眼大,交换速度快,大小离子都容易进入网眼,交换的选择性低。反之,交联度 大时,则水溶性弱,网眼小,交换慢,大的离子不易进入,具有一定的选择性。制备 纯水的树脂,要求能除去多种离子,所以交联度要适当小。但同时以要求树脂难溶于 水,以免沾污纯水,所以交联度双要适当地大。实际选用时,交联度以7%~12%为宜。 ③树脂的粒度越小(颗粒越小),工作交换量(实际上能交换离子的最大量)越大,但 在交换柱中充填越紧密,流速就越慢。制备纯水用的树脂粒度以在0.3~1.2mm(50~16 目)之间为宜。④温度过髙或过低,对树脂的强度和交换容量都有很大的影响。温度降 低时,树脂的交换容量和机械强度都随之降低;冷至≤0℃时,树脂即冻结,并由于内 部水分的膨胀而使树脂破裂,从而影响寿命。温度过高,则容易使树脂的活性基团分 解,从而影响树脂的交换容量和使用寿命。一般阳离子树脂的耐热性髙于阴离子树脂 盐型树脂以№a型最好。水的pH对于树脂活性基团的离解也有影响。因为H与OH离 子是活性基团的解离产物。显然p下降将抑制阳离子树脂活性基团的离解;pH上升, 则抑制阴离子树脂活性基团的离解。这种抑制作用对酸、碱性较强的树脂的影响较小, 对酸、碱性较弱的树脂则影响较大。 中性盐式的树脂,性质较稳定,便于贮存,所以商品树脂常制成R-SO3Na和R=NCl 等型式。新树脂使用时要先经净化和“转型”处理:用水和酒精洗去低聚物、色素、 灰沙等杂质,分别装入交换柱,用稀HCl和NaOH溶液分别浸洗阳、阴离子交换树脂, 使之转化为H与OH树脂,再用纯水洗去过量的酸碱和生成的盐。转型后将各交换柱 按照阳→阴→阳→阴的顺序串联起来。洁净的天然水通过各柱,即得去离子水。树脂 使用老化后,就要分别用HC和NaOH再生为H与OH型。再生的反应和转型的反应 相似,上述交换方法称为复柱法。它的设备和树脂再生处理都很简单,便于推广;串 联的柱数越多,所得去离子水的纯度越高。它的缺点是,柱中的交换产物多少会引起 逆反应,制得水的纯度不是很高。 制取纯度很高的水,可采用混合柱法:将阳、阴离子按1:1.5或1:2或1:3的比例 (随两种树脂交换能力的相对大小而定)混合装在交换柱中,它相当于阳、阴离子交 换柱的无限次串联。一种树脂的交换产物(例如HCl或Ca(OH)等)可立即被另一种 树脂交换除去,整个系统的交换产物就是中性的水,因此交换作用更完全,所得去离 子水的纯度也更高。但混合柱中两种树脂再生时,需要先用较浓的NaOH或HCl溶液 逆流冲洗,使比重较小的阴离子交换树脂浮升到阳离子交换树脂上面,用水洗涤后, 再在柱的上下两层分别进行阳、阴离子交换树脂的再生。也可以采用联合法,即在“复 柱”后面安装一个“混合柱”,按照阳→阴→混的顺序串联各柱,则可优质纯水,可以 减少混合柱中树脂分离和再生的次数 关于新树脂的预处理、纯水器的装置、树脂的再生、纯水的制备等操作细节,可查 阅商品的说明书。 1.12实验室用水的检验 实验室用水的外观应为无色透明的液体它分为3个等级一级水,基本上不含有溶解 或胶态离子杂质及有机质它可用二级水经过石英装置重蒸馏、离子交换混合床和 02μm的过滤膜的方法制得。二级水,可允许含有微量的无机、有机或胶态杂质。可用 蒸馏、反渗透或去离子后再蒸馏等方法制得。三级水,可采用蒸馏、反渗透或去离子 等方法制得。 按照我国国家标准《实验室用水规格》(GB6682-86)之规定,实验室用水要经过 pH、电导率、可氧化物限度、吸光度及二氧化硅五个项目的测定和试验,并应符合相 应的规定和要求(表1-1)
的。例如上述苯乙烯系离子交换树脂结构中的长碳链,是由若干个苯乙烯聚合而成。 长链之间则用二乙烯苯交联起来,二乙烯苯就是交联剂。树脂骨架中所含交联剂的质 量百分率就是交联度。交联度小时,树脂的水溶性强,泡水后的膨胀性大,网状结构 的网眼大,交换速度快,大小离子都容易进入网眼,交换的选择性低。反之,交联度 大时,则水溶性弱,网眼小,交换慢,大的离子不易进入,具有一定的选择性。制备 纯水的树脂,要求能除去多种离子,所以交联度要适当小。但同时以要求树脂难溶于 水,以免沾污纯水,所以交联度双要适当地大。实际选用时,交联度以 7%~12%为宜。 ③树脂的粒度越小(颗粒越小),工作交换量(实际上能交换离子的最大量)越大,但 在交换柱中充填越紧密,流速就越慢。制备纯水用的树脂粒度以在 0.3~1.2mm(50~16 目)之间为宜。④温度过高或过低,对树脂的强度和交换容量都有很大的影响。温度降 低时,树脂的交换容量和机械强度都随之降低;冷至≤0℃时,树脂即冻结,并由于内 部水分的膨胀而使树脂破裂,从而影响寿命。温度过高,则容易使树脂的活性基团分 解,从而影响树脂的交换容量和使用寿命。一般阳离子树脂的耐热性高于阴离子树脂; 盐型树脂以 Na 型最好。水的 pH 对于树脂活性基团的离解也有影响。因为 H+与 OH-离 子是活性基团的解离产物。显然 pH 下降将抑制阳离子树脂活性基团的离解;pH 上升, 则抑制阴离子树脂活性基团的离解。这种抑制作用对酸、碱性较强的树脂的影响较小, 对酸、碱性较弱的树脂则影响较大。 中性盐式的树脂,性质较稳定,便于贮存,所以商品树脂常制成 R—SO3Na 和 R=NCl 等型式。新树脂使用时要先经净化和“转型”处理:用水和酒精洗去低聚物、色素、 灰沙等杂质,分别装入交换柱,用稀 HCl 和 NaOH 溶液分别浸洗阳、阴离子交换树脂, 使之转化为 H+与 OH-树脂,再用纯水洗去过量的酸碱和生成的盐。转型后将各交换柱 按照阳→阴→阳→阴的顺序串联起来。洁净的天然水通过各柱,即得去离子水。树脂 使用老化后,就要分别用 HCl 和 NaOH 再生为 H+与 OH-型。再生的反应和转型的反应 相似,上述交换方法称为复柱法。它的设备和树脂再生处理都很简单,便于推广;串 联的柱数越多,所得去离子水的纯度越高。它的缺点是,柱中的交换产物多少会引起 逆反应,制得水的纯度不是很高。 制取纯度很高的水,可采用混合柱法:将阳、阴离子按 1:1.5 或 1:2 或 1:3 的比例 (随两种树脂交换能力的相对大小而定)混合装在交换柱中,它相当于阳、阴离子交 换柱的无限次串联。一种树脂的交换产物(例如 HCl 或 Ca(OH)2 等)可立即被另一种 树脂交换除去,整个系统的交换产物就是中性的水,因此交换作用更完全,所得去离 子水的纯度也更高。但混合柱中两种树脂再生时,需要先用较浓的 NaOH 或 HCl 溶液 逆流冲洗,使比重较小的阴离子交换树脂浮升到阳离子交换树脂上面,用水洗涤后, 再在柱的上下两层分别进行阳、阴离子交换树脂的再生。也可以采用联合法,即在“复 柱”后面安装一个“混合柱”,按照阳→阴→混的顺序串联各柱,则可优质纯水,可以 减少混合柱中树脂分离和再生的次数。 关于新树脂的预处理、纯水器的装置、树脂的再生、纯水的制备等操作细节,可查 阅商品的说明书。 1.1.2 实验室用水的检验 实验室用水的外观应为无色透明的液体.它分为3个等级.一级水,基本上不含有溶解 或胶态离子杂质及有机质.它可用二级水经过石英装置重蒸馏、离子交换混合床和 0.2µm 的过滤膜的方法制得。二级水,可允许含有微量的无机、有机或胶态杂质。可用 蒸馏、反渗透或去离子后再蒸馏等方法制得。三级水,可采用蒸馏、反渗透或去离子 等方法制得。 按照我国国家标准《实验室用水规格》(GB6682-86)之规定,实验室用水要经过 pH、电导率、可氧化物限度、吸光度及二氧化硅五个项目的测定和试验,并应符合相 应的规定和要求(表 1-1)
表1-1实验室用水标准 级别 级水 二级水 级水 5.0~75 难于测定,不规定 难于测定,不规定 (pH计测定 电导率(μscm 0.1 1.0 5.0 水+98gL硫酸 可氧化物限度 无此测定项目10mL+0002molL高锰酸钾1.0 100mL水 同左测定 mL煮沸5min,淡红色不褪尽 0.001(石英比色杯, 吸光度(=254nm lcm为参比,测2cm <001(同左) 无此测定项目 比色杯中水的吸光 二氧化硅(mgL) 0.02 0.05 无此测定项目 *详细测定方法步骤见楼书聪编,《化学试剂配制手册》江苏科学技术出版社1995,380~386页 土壤理化分析实验室的用水,一般使用三级水有些特殊的分析项目要求用更高纯 度的水。其水的纯度可用电导仪测定电阻率、电导率或用化学的方法检查。电导率在 2μscm左右的普通纯水即可用于常量分析,微量元素分析和离子电极法、原子吸收光 谱法等有时需用1scm1以下的优质纯水,特纯水可在006以上,但水中尚有00mgL1 杂质离子。几种水的电阻率和电导率如图1-1所示。 电阻率,9cm108107106 10 10310210 电导率,scm102101 102 l04 106 ↑特纯水 最优天然 痰三 海 水 图1-1几种水的电阻率和电导率 般土壤理化分析实验室用水还可以用以下化学检查方法: (1)金属离子:水样10m,加铬黑T氨缓冲溶液(05g铬黑T溶于10mL氨 缓冲溶液,加酒精至100mL)2滴,应呈蓝色。如为紫红色,表明含有Ca、Mg、Fe、 Al、Cu等金属离子;此时可加入1滴0.01 mol-L-IEDTA二钠盐溶液,如能变为蓝色表 示纯度尚可,否则为不合格(严格要求时须用50mL水样检查,如加1滴EDTA不能 变蓝即不合格。 (2)氯离子:水样10mL,加浓HNO31滴和0. Moll-AgNO3溶液5滴,几分 钟后在黑色背景上观察完全澄清,无乳白色浑浊生成,否则表示CI较多 (3)pH值。应65~75在范围以内。水样加1gL1甲基红指示剂应呈黄色;加 lgL溴百里酚蓝指示剂应呈草绿色或黄色,不能呈蓝色;加lgLl酚酞指示剂应完
表 1-1 实验室用水标准 级别 一级水 二级水 三级水 pH 难于测定,不规定 难于测定,不规定 5.0~7.5 (pH 计测定) 电导率(µs•cm-1 <0.1 <1.0 <5.0 可氧化物限度 无此测定项目 1L 水 +98g·L-1 硫 酸 10mL+0.002mol·L-1 高锰酸钾 1.0 mL 煮沸 5min,淡红色不褪尽 100mL 水 同左测定 吸光度(λ=254nm) <0.001(石英比色杯, 1cm 为参比,测 2cm 比色杯中水的吸光 度) <0.01(同左) 无此测定项目 二氧化硅(mg·L-1) <0.02 <0.05 无此测定项目 *详细测定方法步骤见楼书聪编,《化学试剂配制手册》 江苏科学技术出版社 1995,380~386 页. 土壤理化分析实验室的用水,一般使用三级水,有些特殊的分析项目要求用更高纯 度的水。其水的纯度可用电导仪测定电阻率、电导率或用化学的方法检查。电导率在 2µs·cm-1 左右的普通纯水即可用于常量分析,微量元素分析和离子电极法、原子吸收光 谱法等有时需用1µs·cm-1以下的优质纯水,特纯水可在0.06 以上,但水中尚有0.0mg·L-1 杂质离子。几种水的电阻率和电导率如图 1-1 所示。 电阻率,Ω·cm 108 107 106 105 104 103 102 10 1 电导率, µs·cm-110-2 10-1 1 10 102 103 104 105 106 图 1-1 几种水的电阻率和电导率 一般土壤理化分析实验室用水还可以用以下化学检查方法: (1)金属离子:水样 10mL,加铬黑 T—氨缓冲溶液(0.5g 铬黑 T 溶于 10mL 氨 缓冲溶液,加酒精至 100mL)2 滴,应呈蓝色。如为紫红色,表明含有 Ca、Mg、Fe、 Al、Cu 等金属离子;此时可加入 1 滴 0.01 mol·L-1EDTA 二钠盐溶液,如能变为蓝色表 示纯度尚可,否则为不合格(严格要求时须用 50 mL 水样检查,如加 1 滴 EDTA 不能 变蓝即不合格。 (2)氯离子:水样 10 mL,加浓 HNO31 滴和 0.1mol·L-1AgNO3 溶液 5 滴,几分 钟后在黑色 背景上观察完全澄清,无乳白色浑浊生成,否则表示 Cl-较多。 (3)pH 值。应 6.5~7.5 在范围以内。水样加 1g·L-1 甲基红指示剂应呈黄色;加 1g·L-1 溴百里酚蓝指示剂应呈草绿色或黄色,不能呈蓝色;加 1g·L-1 酚酞指示剂应完 特 纯 水 普 通 蒸 馏 水 优 质 蒸 馏 水 最 优 天 然 水 劣 质 灌 溉 水 0.05 %NaCl 优 质 灌 溉 水 海 水 30%H2SO4
全无色。pH值也可用广泛试纸检查。纯水由于溶有微量CO2,pH值常小于7;太小则 表明溶解的CO2太多,或者离子交换器有H泄漏:太大则表明含HCO3太多或者离子 交换器有OH泄漏 单项分析用的纯水有时须作单项检査。例如测定氮时须检查无氮或无酸碱;测定 磷时须检査无磷等(普通去离子水用于钼蓝比色法测磷和硅时,可能有不明原因的蓝 色物质生成,应特别注意检验-编者)。 某些微量元素分析和精密分析需用纯度很髙的水,可将普通纯水用硬质玻璃蒸馏 器加少量的KMnO4(氧化有机质),并视需要加少量H2SO4(防止氨等馏出)或NaOH 少量(防止CO2SO2H2S等馏出)重新蒸馏,制成“重蒸馏水”;也可用失明交换法制 取优质去离子水。 12试剂的标准、规格、选用和保藏 12试剂的标准 试剂”应是指市售包装的“化学试剂”或“化学药品”。用试剂配成的各种溶液 应称为某某溶液或“试液”。但这种称呼并不严格,常常是混用的。 试剂标准化的开端源于19世纪中叶,德国伊默克公司的创始人伊马纽尔·默克 ( Emanuel merck)1851年声明要供应保证质量的试剂。在1888年出版了伊默克公司 化学家克劳赫( Krauch)编著的《化学试剂纯度检验》,后历经多次修订。该公司1971 出版的《默克标准( Merck Standard)》(德文)。在讲德语的国家中,它起到了试剂标 准的作用。 在伊默克公司的影响下,世界上其它国家的试剂生产厂家很快也出版了这类汇编。 除了《默克标准》之外,其中比较著名的,对我国化学试剂工业影响较大的国外试剂 标准有:由美国化学家约瑟夫·罗津( Joseph rosin,1937)首编,历经多次修订而成 的《罗津( Rosin)标准》,全称为《具有试验和测定方法的化学试剂及其标准( Reagent Chemicals Standards With methods of testing and assay ing)》,它是世界上最著名的一部学 者标准;美国化学学会分析试剂委员会编纂的《ASA规格》,全称为《化学试剂一—美 国化学学会规格( Reagent Chemicals- Americal Society Specification)》,类似于《ASA 规格》早期文本出现于1917年,至1986年已经修订出版了七版,是当前美国最有权 威性的一部试剂标准。 我国化学试剂标准分国家标准、部颁标准和企业标准3种,《中华人民共和国国家 标准·化学试剂》制定、出版于1965年,其最新的版本在1995年出版 国家标准由化学工业部提出,国家标准局审批和发布,其代号是“GB”,即“国 标”的汉语拼音缩写。其编号形式如GB2299-80《高纯硼酸》,表示国家标准2299号, 1980年颁布。它的内容包括试剂名称、性状、分子式、分子量、试剂的最低含量和杂 质的最高含量、检验规则、试验方法、包装及标志等 部颁标准由化工部组织制订、审批、发布,报送国家标准局备案。其代号是“HG 化工)”;还有一种是化工部发布的暂时执行标准,代号为“HGB(化工部)”。其编 号形式与国家标准相同。 企业标准由省化工厅(局)或省、市级标准局审批、发布,在化学试剂行业或 个地区内执行。企业标准代号采用分数形式“QHG或Q、HG”,即“企/化工”的汉 语拼音缩写。其编号形式与国家标准相同。 在这3种标准中,部颁标准不得与国家标准相抵触;企业标准不得与国家标准和 部颁标准相抵触。 122试剂的规格
全无色。pH 值也可用广泛试纸检查。纯水由于溶有微量 CO2,pH 值常小于 7;太小则 表明溶解的 CO2 太多,或者离子交换器有 H +泄漏;太大则表明含 HCO3 -太多或者离子 交换器有 OH-泄漏。 单项分析用的纯水有时须作单项检查。例如测定氮时须检查无氮或无酸碱;测定 磷时须检查无磷等(普通去离子水用于钼蓝比色法测磷和硅时,可能有不明原因的蓝 色物质生成,应特别注意检验---编者)。 某些微量元素分析和精密分析需用纯度很高的水,可将普通纯水用硬质玻璃蒸馏 器加少量的 KMnO4(氧化有机质),并视需要加少量 H2SO4(防止氨等馏出)或 NaOH 少量(防止 CO2,SO2, H2S 等馏出)重新蒸馏,制成“重蒸馏水”;也可用失明交换法制 取优质去离子水。 1.2 试剂的标准、规格、选用和保藏 1.2.1 试剂的标准 “试剂”应是指市售包装的“化学试剂”或“化学药品”。用试剂配成的各种溶液 应称为某某溶液或“试液”。但这种称呼并不严格,常常是混用的。 试剂标准化的开端源于 19 世纪中叶,德国伊默克公司的创始人伊马纽尔·默克 (Emanuel Merck)1851 年声明要供应保证质量的试剂。在 1888 年出版了伊默克公司 化学家克劳赫(Krauch)编著的《化学试剂纯度检验》,后历经多次修订。该公司 1971 出版的《默克标准(Merck Standard)》(德文)。在讲德语的国家中,它起到了试剂标 准的作用。 在伊默克公司的影响下,世界上其它国家的试剂生产厂家很快也出版了这类汇编。 除了《默克标准》之外,其中比较著名的,对我国化学试剂工业影响较大的国外试剂 标准有:由美国化学家约瑟夫·罗津(Joseph Rosin,1937)首编,历经多次修订而成 的《罗津(Rosin)标准》,全称为《具有试验和测定方法的化学试剂及其标准(Reagent Chemicals Standards With methods of testing and assaying)》,它是世界上最著名的一部学 者标准;美国化学学会分析试剂委员会编纂的《ASA 规格》,全称为《化学试剂——美 国化学学会规格(Reagent Chemicals—Americal Society Specification)》,类似于《ASA 规格》早期文本出现于 1917 年,至 1986 年已经修订出版了七版,是当前美国最有权 威性的一部试剂标准。 我国化学试剂标准分国家标准、部颁标准和企业标准 3 种,《中华人民共和国国家 标准·化学试剂》制定、出版于 1965 年,其最新的版本在 1995 年出版。 国家标准由化学工业部提出,国家标准局审批和发布,其代号是“GB”,即“国 标”的汉语拼音缩写。其编号形式如 GB2299-80《高纯硼酸》,表示国家标准 2299 号, 1980 年颁布。它的内容包括试剂名称、性状、分子式、分子量、试剂 的最低含量和杂 质的最高含量、检验规则、试验方法、包装及标志等。 部颁标准由化工部组织制订、审批、发布,报送国家标准局备案。其代号是“HG (化工)”;还有一种是化工部发布的暂时执行标准,代号为“HGB(化工部)”。其编 号形式与国家标准相同。 企业标准由省化工厅(局)或省、市级标准局审批、发布,在化学试剂行业或一 个地区内执行。企业标准代号采用分数形式“Q/HG 或 Q、HG”,即“企/化工”的汉 语拼音缩写。其编号形式与国家标准相同。 在这 3 种标准中,部颁标准不得与国家标准相抵触;企业标准不得与国家标准和 部颁标准相抵触。 1.2.2 试剂的规格
试剂规格又叫试剂级别或试剂类别。一般按试剂的用途或纯度、杂质的含量来划 分规格标准,国外试剂厂生产的化学试剂的规格趋向于按用途划分,其优点是简单明 了,从规格可知此试剂的用途,用户不必在使用哪一种纯度的试剂上反复考虑。 我国试剂的规格基本上按纯度划分,共有高纯、光谱纯、基准、分光纯、优级纯、 分析纯和化学纯7种。国家和主管部门颁布质量指标的主要是优级纯、分析纯和化学 纯3种。①优级纯,属一级试剂,标签颜色为绿色。这类试剂的杂质很低。主要用于 精密的科学研究和分析工作。相当于进口试剂“G.R”(保证试剂)。②分析纯,属于二 级试剂,标签颜色为红色,这类试剂的杂质含量低。主要用于一般的科学研究和分析 工作。相当于进口试剂的“A.R”(分析试剂)。③化学纯,属于三级试剂,标签颜色为 蓝色。这类试剂的质量略低于分析纯试剂,用于一般的分析工作。相当于进口试剂“C.P” (化学纯)。 除上述试剂外,还有许多特殊规格的试剂,如指示剂、生化试剂、生物染色剂、 色谱用试剂及高纯工艺用试剂等。 1.2.3试剂的选用 土壤理化分析中一般都用化学纯试剂配制溶液。标准溶液和标定剂通常都用分析纯 或优级纯试剂。微量元素分析一般用分析纯试剂配制溶液,用优级纯试剂或纯度更髙 的试剂配制标准溶液。精密分析用的标定剂等有时需选用更纯的基准试剂(绿色标 志)。光谱分析用的标准物质有时须用光谱纯试剂(S.P, spectroscopic pure),其中 近于不含能干扰待测元素光谱的杂质。不含杂质的试剂是没有的,即使是极纯粹的试 剂,对某些特定的分析或痕量分析,并不一定符合要求。选用试剂时应当加以注意。 如果所用试剂虽然含有某些杂质,但对所进行的实验事实上没有妨碍,若没有特别的 约定,那就可以放心使用。这就要求分析工作者应具备试剂原料和制造工艺等方面的 知识,在选用试剂时把试剂的规格和操作过程结合起来考虑。不同级别的试剂价格有 时相差很大。因此,不需要用高一级的试剂时就不用。相反,有时经过检验,则可用 较低级别的试剂,例如检査(空白试验)不含氮的化学试剂(L.R,四级、蓝色标志) 甚至工业用(不属试剂级别)的浓H2SO4和NaOH,也可用于全氮的测定。但必须指出的 是,一些仲裁分析,必须按其要求选用相应规格的试剂。 1.2.4试剂的保存 试剂的种类繁多,贮藏时应按照酸、碱、盐、单质、指示剂、溶剂、有毒试剂等分 别存放。盐类试剂很多,可先按阳离子顺序排列,同一阳离子的盐类再按阴离子顺序 排列。强酸、强碱、强氧化剂、易燃品、剧毒品、异臭和易挥发试剂应单独存放于阴 凉、干燥、通风之处,特别是易燃品和剧毒品应放在危险品库或单独存放,试剂橱中 更不得放置氨水和盐酸等挥发性药品,否则会使全橱试剂都遭污染。定氮用的浓H2SO4 和定钾用的各种试剂溶液尤须严防N3的污染,否则会引起分析结果的严重错误。NH3 水和NaOH吸收空气中的CO2后,对Ca、Mg、N的测定也能产生干扰。开启N3水、 乙醚等易挥发性试剂时须先充分冷却、瓶口不要对着人,慎防试剂喷出发生事故。过 氧氢溶液能溶解玻璃的碱质而加速∏O的分解,所以须用塑料瓶或内壁涂蜡的玻璃瓶 贮藏;波长为320~380nm的光线也会加速HO的分解,帮最好贮于棕色瓶中,并藏 于阴凉处。高氯酸的浓度在700g.kgˉ以上时,与有机质如纸炭、木屑、橡皮、活塞油 等接触容易引起爆炸,500~600 kg. HCIO4则比较安全。ⅢF有很强的腐蚀性和毒性, 除能腐蚀玻璃以外,滴在皮肤上即产生难以痊愈的烧伤,特别是指在指甲上。因此, 使用FF时应戴上橡皮手套,并在通风橱中进行操作。氯化亚锡等易被空气氧化或吸湿 的试剂,必须注意密封保存
试剂规格又叫试剂级别或试剂类别。一般按试剂的用途或纯度、杂质的含量来划 分规格标准,国外试剂厂生产的化学试剂的规格趋向于按用途划分,其优点是简单明 了,从规格可知此试剂的用途,用户不必在使用哪一种纯度的试剂上反复考虑。 我国试剂的规格基本上按纯度划分,共有高纯、光谱纯、基准、分光纯、优级纯、 分析纯和化学纯 7 种。国家和主管部门颁布质量指标的主要是优级纯、分析纯和化学 纯 3 种。①优级纯,属一级试剂,标签颜色为绿色。这类试剂的杂质很低。主要用于 精密的科学研究和分析工作。相当于进口试剂“G.R”(保证试剂)。②分析纯,属于二 级试剂,标签颜色为红色,这类试剂的杂质含量低。主要用于一般的科学研究和分析 工作。相当于进口试剂的“A.R”(分析试剂)。③化学纯,属于三级试剂,标签颜色为 蓝色。这类试剂的质量略低于分析纯试剂,用于一般的分析工作。相当于进口试剂“C.P” (化学纯)。 除上述试剂外,还有许多特殊规格的试剂,如指示剂、生化试剂、生物染色剂、 色谱用试剂及高纯工艺用试剂等。 1.2.3 试剂的选用 土壤理化分析中一般都用化学纯试剂配制溶液。标准溶液和标定剂通常都用分析纯 或优级纯试剂。微量元素分析一般用分析纯试剂配制溶液,用优级纯试剂或纯度更高 的试剂配制标准溶液。精密分析用的标定剂 等有时需选用更纯的基准试剂(绿色标 志)。光谱分析用的标准物质有时须用光谱纯试剂(S.P,spectroscopic pure),其中 近于不含能干扰待测元素光谱的杂质。不含杂质的试剂是没有的,即使是极纯粹的试 剂,对某些特定的分析或痕量分析,并不一定符合要求。选用试剂时应当加以注意。 如果所用试剂虽然含有某些杂质,但对所进行的实验事实上没有妨碍,若没有特别的 约定,那就可以放心使用。这就要求分析工作者应具备试剂原料和制造工艺等方面的 知识,在选用试剂时把试剂的规格和操作过程结合起来考虑。不同级别的试剂价格有 时相差很大。因此,不需要用高一级的试剂时就不用。相反,有时经过检验,则可用 较低级别的试剂,例如检查(空白试验)不含氮的化学试剂(L.R,四级、蓝色标志) 甚至工业用(不属试剂级别)的浓 H2SO4和 NaOH,也可用于全氮的测定。但必须指出的 是,一些仲裁分析,必须按其要求选用相应规格的试剂。 1.2.4 试剂的保存 试剂的种类繁多,贮藏时应按照酸、碱、盐、单质、指示剂、溶剂、有毒试剂等分 别存放。盐类试剂很多,可先按阳离子顺序排列,同一阳离子的盐类再按阴离子顺序 排列。强酸、强碱、强氧化剂 、易燃品、剧毒品、异臭和易挥发试剂应单独存放于阴 凉、干燥、通风之处,特别是易燃品和剧毒品应放在危险品库或单独存放,试剂橱中 更不得放置氨水和盐酸等挥发性药品,否则会使全橱试剂都遭污染。定氮用的浓 H2SO4 和定钾用的各种试剂溶液尤须严防 NH3 的污染,否则会引起分析结果的严重错误。NH3 水和 NaOH 吸收空气中的 CO2 后,对 Ca、Mg、N 的测定也能产生干扰。开启 NH3水、 乙醚等易挥发性试剂时须先充分冷却、瓶口不要对着人,慎防试剂喷出发生事故。过 氧氢溶液能溶解玻璃的碱质而加速 H2O2 的分解,所以须用塑料瓶或内壁涂蜡的玻璃瓶 贮藏;波长为 320~380nm 的光线也会加速 H2O2 的分解,帮最好贮于棕色瓶中,并藏 于阴凉处。高氯酸的浓度在 700g.kg-1以上时,与有机质如纸炭、木屑、橡皮、活塞油 等接触容易引起爆炸,500~600g.kg-1HClO4 则比较安全。HF 有很强的腐蚀性和毒性, 除能腐蚀玻璃以外,滴在皮肤上即产生难以痊愈的烧伤,特别是指在指甲上。因此, 使用 HF 时应戴上橡皮手套,并在通风橱中进行操作。氯化亚锡等易被空气氧化或吸湿 的试剂,必须注意密封保存
1.2.5试剂的配制 试剂的配制,按具体的情况和实际需要的不同,有粗配和精配两种方法。 一般实验用试剂,没有必要使用精确浓度的溶液,使用近似浓度的溶液就可以得到 清单的结果。如盐酸、氢氧化钠和硫酸亚铁等溶液。这些物质都不稳定,或易于挥发 吸潮,或易于吸收空气中的CO2,或易被氧化而使其物质的组成与化学式不相符。用 这些物质配制的溶液就只能得到近似浓度的溶液。在配制近似浓度的溶液时,只要用 般的仪器就可以。例如用粗天平来称量物质,用量筒来量取液体。通常只要一位或 两位有效数字。这种配制方法叫粗配,近似浓度的溶液要经过用其它标准物质进行标 定,才可间接得到其精确的浓度。如酸、碱标准液,必须用无水碳酸钠、苯二甲酸氢 钾来标定才可得到其精确的浓度。 有时候,则必须使用精确浓度的溶液。例如在制备定量分析用的试剂溶液,即标准 溶液时,就必须用精密的仪器如分析天平、容量瓶、移液管和滴定管等,并遵照实验 要求的准确度和试剂特点精心配制。通常要求浓度具有四位有效数字。这种配制方法 叫精配。如重铬酸盐、碱金属氧化物、草酸、草酸钠、碳酸钠等能够得到髙纯度的物 质,它们都具有较大的分子量,贮藏时稳定,烘干时不分解,物质的组成精确地与化 学式相符合的特点,可以直接得到标准溶液。 试剂配制的注意事项和安全常识,定量分析中都有详细的论述,可参考有关的书籍 1.3常用器皿的性能、选用和洗涤 131玻璃器皿 1.3.1.1软质玻璃又称普通玻璃,是含有二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)氧化钾(K2O)、 三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二硼(B2O3)、氧化钠(NaO)等制成的。有一定的化学 稳定性、热稳定性和机械强度,透明性较好,易于灯焰加工焊接。但热膨胀系数大, 易炸裂、破碎。因此,多制成不需要加热的仪器,如试剂瓶、漏斗、量筒、玻璃管等。 1.3.1.2硬质玻璃又称硬料,主要成分是二氧化硅(SiO)、碳酸钾(K2CO3)、碳酸钠 (Na2CO3)、碳酸镁MgCO3)、硼砂(Na2BOr10H2O)、氧化锌(nO)、三氧化二铝(AlO3) 等,也称为硼硅玻璃。如我国的“95料”、GG-17耐高温玻璃和美国的 Pyrex玻璃等。 硬质玻璃的耐温、耐腐蚀及抗击性能好,热膨胀系数小,可耐较大的温差(一般在300℃ 左右),可制成加热的玻璃器皿,如各种烧瓶、试管、蒸馏器等。但不能用于B、Zn 元素的测定。 此外,根据某些分析工作的要求,还有石英玻璃、无硼玻璃、高硅玻璃等。 容量器皿的容积并非都十分准确地和它标示的大小相符,如量筒、烧杯等,但定 量器皿如滴定管、移液管或吸量管等,它们的刻度是否精确,常常需要校正。关于校 准方法,可参考有关书籍。玻璃器皿的允许误差见表1-2 表12玻璃器皿的允许误差 容积 误差限度(mL) 滴定管 吸量管 移液管 容量瓶 0.01 0.006 5 0.01 0.02 0.01 0.03 0.02 0.02 0.03 0.05 0.05 0.05 100 0.10 0.08 0.08
1.2.5 试剂的配制 试剂的配制,按具体的情况和实际需要的不同,有粗配和精配两种方法。 一般实验用试剂,没有必要使用精确浓度的溶液,使用近似浓度的溶液就可以得到 清单的结果。如盐酸、氢氧化钠和硫酸亚铁等溶液。这些物质都不稳定,或易于挥发 吸潮,或易于吸收空气中的 CO2,或易被氧化而使其物质的组成与化学式不相符。用 这些物质配制的溶液就只能得到近似浓度的溶液。在配制近似浓度的溶液时,只要用 一般的仪器就可以。例如用粗天平来称量物质,用量筒来量取液体。通常只要一位或 两位有效数字。这种配制方法叫粗配,近似浓度的溶液要经过用其它标准物质进行标 定,才可间接得到其精确的浓度。如酸、碱标准液,必须用无水碳酸钠、苯二甲酸氢 钾来标定才可得到其精确的浓度。 有时候,则必须使用精确浓度的溶液。例如在制备定量分析用的试剂溶液,即标准 溶液时,就必须用精密的仪器如分析天平、容量瓶、移液管和滴定管等,并遵照实验 要求的准确度和试剂特点精心配制。通常要求浓度具有四位有效数字。这种配制方法 叫精配。如重铬酸盐、碱金属氧化物、草酸、草酸钠、碳酸钠等能够得到高纯度的物 质,它们都具有较大的分子量,贮藏时稳定,烘干时不分解,物质的组成精确地与化 学式相符合的特点,可以直接得到标准溶液。 试剂配制的注意事项和安全常识,定量分析中都有详细的论述,可参考有关的书籍。 1.3 常用器皿的性能、选用和洗涤 1.3.1 玻璃器皿 1.3.1.1 软质玻璃又称普通玻璃,是含有二氧化硅(SiO2)、氧化钙(CaO)、氧化钾(K2O)、 三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二硼(B2O3)、氧化钠(Na2O)等制成的。有一定的化学 稳定性、热稳定性和机械强度,透明性较好,易于灯焰加工焊接。但热膨胀系数大, 易炸裂、破碎。因此,多制成不需要加热的仪器,如试剂瓶、漏斗、量筒、玻璃管等。 1.3.1.2 硬质玻璃又称硬料,主要成分是二氧化硅(SiO2)、碳酸钾(K2CO3)、碳酸钠 (Na2CO3)、碳酸镁 MgCO3)、硼砂(Na2BO7·10H2O)、氧化锌(ZnO)、三氧化二铝(Al2O3) 等,也称为硼硅玻璃。如我国的“95 料”、GG-17 耐高温玻璃和美国的 Pyrex 玻璃等。 硬质玻璃的耐温、耐腐蚀及抗击性能好,热膨胀系数小,可耐较大的温差(一般在 300℃ 左右),可制成加热的玻璃器皿,如各种烧瓶、试管、蒸馏器等。但不能用于 B、Zn 元素的测定。 此外,根据某些分析工作的要求,还有石英玻璃、无硼玻璃、高硅玻璃等。 容量器皿的容积并非都十分准确地和它标示的大小相符,如量筒、烧杯等,但定 量器皿如滴定管、移液管或吸量管等,它们的刻度是否精确,常常需要校正。关于校 准方法,可参考有关书籍。玻璃器皿的允许误差见表 1-2。 表 1-2 玻璃器皿的允许误差 容积 (mL) 误差限度(mL) 滴定管 吸量管 移液管 容量瓶 2 0.01 0.006 5 0.01 0.02 0.01 10 0.02 0.03 0.02 0.02 25 0.03 0.03 0.03 50 0.05 0.05 0.05 100 0.10 0.08 0.08