第三節　試樣采取與處理

一、采樣原則

采樣的基本目的是從被檢總體物料中在機會均等的情況下取得有代表性的樣品。

1.采樣目的

化工分析可能遇到的分析對象是多種多樣的，有固體、液體和氣體，有均勻的和不均勻的。采樣目的可分為下列幾種情況。

（1）技術方面目的

確定原材料、中間產品、成品的質量；中間生產工藝的控制；測定污染程度、來源；未知物的鑒定等。

（2）商業方面目的

確定產品等級、定價；驗證產品是否符合合同規定；確定產品是否滿足用戶質量要求。

（3）法律方面目的

檢查物料是否符合法律要求；確定生產中是否泄漏，有毒有害物質是否超標準；為了確定法律責任，配合法庭調查；仲裁測定等。

（4）安全方面目的

確定物料的安全性；分析事故原因的檢測；對危險物料安全性分類的檢測等。

2.采樣方案和記錄

采樣方案內容包括待檢總體物料的范圍；確定采樣單元；確定采樣數目、部位和采樣量；采樣工具和采樣方法；試樣處理加工方法及安全措施。

記錄內容包括試樣名稱、采樣地點和部位、編號、數目、采樣日期、采樣人等。

二、液體試樣的采取

1. 樣品類型

（1）部位樣品

從物料特定部位或在物料流的特定部位和時間取得一定數量或大小的樣品，它是代表瞬時或局部環境的一種樣品。

（2）表面樣品

在物料的表面取得的樣品。

（3）底部樣品

在物料最低點取得的樣品。

（4）上、中、下部樣品

在液面下相當于某一確定體積處取得的一種部位樣品。

（5）平均樣品

將一組部位 （ 上、中、下 ） 樣品混合均勻的樣品。

2.采樣方法

（1）常溫下流動液體的采樣

①件裝容器物料的采樣。隨機從各件中采樣，混合均勻作為代表樣品。

②罐和槽車物料采樣。采得部位樣品混合均勻作為代表樣品。

③管道物料采樣。周期性地從管道上的取樣閥采樣。最初流出的液體棄去，然后取樣。

（2）稍加熱成流動液體的采樣

對于這類試樣的采樣，最好從交貨方在罐裝容器后的現場采取液體樣品。當條件不允許時，只好在收貨方將容器放入熱熔室中，使產品全部熔化后采液體樣品或劈開包裝采固體樣品。

（3）黏稠液體的采樣

由于這類產品在容器中難以混勻，最好從交貨容器罐裝過程中采樣，或是通過攪拌達到均勻狀態時采部位樣品，混合均勻為代表樣品。

（4）液化氣體的采樣

低碳烴類的石油液化氣、有毒化工液化氣體液氯及低溫液化氣體產品液氮和液氧等的采樣，必須使用一些特定的采樣設備，采樣方法嚴格按照有關規定進行。

三、氣體試樣的采取

1.樣品類型

采取的氣體樣品類型有部位樣品、混合樣品、間斷樣品和連續樣品。

2.采樣方法

（1）常壓下取樣

當氣體壓力近于大氣壓力時，常用改變封閉液面位置的方法引入氣體試樣，或用流水抽氣管抽取，如圖2-15（a）、（b）所示。封閉液一般采用氯化鈉或硫酸鈉的酸性溶液，以降低氣體在封閉液中的溶解度。

（2）正壓下取樣

當氣體壓力高于大氣壓力時，只需開放取樣閥，氣體就會流入取樣容器中。如氣體壓力過大，在取樣管和取樣容器之間應接入緩沖器。正壓下取樣常用的取樣容器是橡皮球膽或塑料薄膜球。

（3）負壓下取樣

負壓較小的氣體，可用流水抽氣管吸取氣體試樣。當負壓較大時，必須用真空瓶取樣。圖2-15（c）為常用的真空瓶。取樣前先用真空泵將瓶內空氣抽出（壓力降至8～13kPa），稱量空瓶質量。取完氣樣以后再稱量，增加的質量即為氣體試樣的質量。

同理，在采取氣體試樣之前，必須用樣氣將取樣容器進行置換。氣體樣品取來后，應立即進行分析。

四、固體試樣的采取與制備

對于組成較為均勻的固體化工產品、金屬等取樣比較簡單。對一些顆粒大小不勻、組成比較復雜的物料，必須按照一定的程序進行采樣。

（1）采樣數目

對于單元物料，按表2-4確定采樣單元數；對于散裝物料，批量少于2.5t，采樣數為7單元（點）；批量在2.5～80t，采樣數為（取整數）；批量大于80t，采樣單元數（點）為40。

（2）采樣方法

①粉末、小顆粒物料采樣。采取件裝物料用探子或類似工具，按一定方向，插入一定深度取定向樣品；采取散裝靜止物料，用勺、鏟從物料一定部位沿一定方向采取部位樣品；采取散裝運動物料，用鏟子從皮帶運輸機隨機采取截面樣品。

②塊狀物料采樣。可以將大塊物料粉碎混勻后，按上面方法采樣。如果要保持物料原始狀態，可按一定方向采取定向樣品。

③可切割物料采樣。采用刀子在物料一定部位截取截面樣品或一定形狀的幾何樣品。

④需特殊處理的物料。物料不穩定、易與周圍環境成分（如空氣水分等）反應的物料，放射性物料及有毒物料的采取應按有關規定或產品說明要求采樣。

（3）樣品制備

①樣品制備基本原則。不破壞樣品的代表性；不改變樣品組成和不受污染；縮減樣品量同時縮減粒度；根據樣品性質確定制備步驟。

②制備技術。包括粉碎、過篩、混合、縮分四個步驟。粗樣經破碎、過篩、混合和縮分后，制成分析試樣。常用的縮分法為四分法：將試樣混勻后，堆成圓錐形，略為壓平，通過中心分為四等份，把任意對角的兩份棄去，其余對角的兩份收集在一起混勻，如圖2-16所示。這樣每經一次處理，試樣就縮減了一半。根據需要可將試樣再粉碎和縮分，直到留下所需量為止。在試樣粉碎過程中，應避免混入雜質，過篩時不能棄去未通過篩孔的粗顆粒，而應再磨細后使其通過篩孔，以保證所得試樣能代表整個物料的平均組成。

最后采取樣品量，分為兩等份，一份供檢驗用，一份供備份用，每份為檢驗用量的3倍。

（4）試樣的溶解

定量分析的大多數方法都需要把試樣制成溶液。有些樣品溶解于水；有些可溶于酸；有些可溶于有機溶劑；有些既不溶于水、酸，又不溶于有機溶劑，則需經熔融，使待測組分轉變為可溶于水或酸的化合物。

①水。多數分析項目是在水溶液中進行的，水又最易純制。因此，凡是能在水中溶解的樣品，如相當數量的無機鹽和部分有機物，都可以用水作溶劑，將它們制成水溶液。有時在水中加入少量酸，以防止某些金屬陽離子水解而產生沉淀。

②有機溶劑。許多有機樣品易溶于有機溶劑。例如，有機酸類易溶于堿性有機溶劑，有機堿類易溶于酸性有機溶劑；極性有機化合物易溶于極性有機溶劑，非極性有機化合物易溶于非極性有機溶劑。常用的有機溶劑有醇類、酮類、芳香烴和鹵代烴等。

③無機酸。各種無機酸常用于溶解金屬、合金、碳酸鹽、硫化物和一些氧化物。常用的酸有鹽酸、硝酸、硫酸、高氯酸、氫氟酸等。在金屬活動性順序中，氫以前的金屬以及多數金屬的氧化物和碳酸鹽，皆可溶于鹽酸。鹽酸中的Cl^-可與很多金屬離子生成穩定的配離子。硝酸具有氧化性，它可以溶解金屬活動性順序中氫以后的多數金屬，幾乎所有的硫化物及其礦石皆可溶于硝酸。硫酸沸點高（338℃），可在高溫下分解礦石、有機物或用于逐去易揮發的酸。用一種酸難以溶解的樣品，可以采用混合酸，如HCl+HNO₃ 、H₂SO₄+HF、H₂SO₄+H₃PO₄ 等。

④熔劑。對于難溶于酸的樣品，可加入某種固體熔劑，在高溫下熔融，使其轉化為易溶于水或酸的化合物。常用的堿性熔劑有Na₂CO₃、NaOH、Na₂O₂或其混合物，它們用于分解酸性試樣，如硅酸鹽、硫酸鹽等。常用的酸性熔劑有K₂S₂O₇或KHSO₄，它們用于分解堿性或中性試樣，如TiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃、Fe₃O₄等，可使其轉化為可溶性硫酸鹽。