刘林钦
(化
学部分
1)
(一汽解放汽车有限公司无锡柴油机厂，江苏无锡214026)
内容说明：1．根据机械32,lk理化检验人员技术培训和资格攀定委员会编写的教材而提出的；2，适用于一级、二级理化检验人员取证和考级的需要，以及在岗理化检验人员巩固和更新知识体系的需要；3．全部内容共498问。其中物理部分共28l+6问，分别刊载自2008年第l期至2009年第3期卜。自本期起连载化学部分问答。中图分类号：TGl
15．2
文献标识码：C文章编号：1003—8345(2009)04-0089--04
1熟悉各种形状的钢铁和有色金属试样的
取样部位和方法。
稀硫酸没有氧化性，而热浓硫酸是一种相当强的氧化剂。除Ba、sr、Ca、Pb的硫酸盐外，其它硫酸盐一般都溶于水。硫酸可以溶解Ti、Sb、Nb、Ta等金属及其合金和Al、Be、Mn、Ti等的矿石。硫酸的沸点高(338℃)，可在高温下分解矿石，
答：钢铁和有色金属锭块或其制件试样的采
取，一般用钻、刨、割、切削、击碎等方法，按锭块
或制件的采样规定采取试样。如无明确规定，则
从锭块或制件的纵横各部位采取；如送样单位有特殊要求，可协商采取之。如圆柱体锭：直径大
于100mm，在截面的半径一卜由圆心到距边缘5～
7
加热蒸发到冒三氧化硫白烟，町除去试样中挥发
性的盐酸、硝酸、氧氟酸及水等。
氢氟酸主要用于分解硅酸盐，生成挥发性四氟化硅。还能与许多金属离子形成络合能力很强的络离子。在分解硅酸盐及含硅化合物时，常与硝酸混合使用，分解样品要在铂坩埚或聚四氟乙烯器皿中于通风橱中进行。
热的高氯酸(72．4％，水、酸恒沸混合物)几乎
mm问取均匀分柿的数点(至少3点)钻取相等
深度的孔；直径小于100mm，垂直于纵轴钻至中心，钻孔数视分析用量而定。
2简述盐酸、硝酸、硫酸、氢氟酸、高氯酸、磷
酸作为溶剂的性质及用途。
答：盐酸是分解试样的强酸之一，它能分解金属活动顺序表中排列在氢以前的许多金属元素。如Fe、co、Ni、cr、Al、sn、Mg、zn、Ti、Mn等。它与金属作用放H{氢气，生成呵溶性的氯化物。盐
能‘j所有金属(除金和一些铂族元素外)起作用，
并能把它们氧化成最高氧化态。只有Pb和Mn仍保留着较低的氧化态，分别为二价铅和二价锰，但在过量的磷酸下，锰也可以被氧化成三价。非金属也能与高氯酸反应，特别重要的是磷及其
酸还能分解许多金属的氧化物及碳酸盐矿物。盐
酸也是弱的还原剂，如在溶解锰矿时，它可以还原MnO，，使其加速溶解。磷酸盐、硫化物、氟化物一般都可以溶于盐酸。
硝酸具有强的氧化性，所以，硝酸溶样兼有酸的作用及氧化作用，溶解能力强，溶解速度快，除Pt、Au及某些稀有金属外，浓硝酸能分解几乎所有的金属试样。但Fe、Al、Cr等在硝酸中由于生成氧化膜而钝化会阻碍试样溶解。W、Sb、Sn与硝酸作用则生成不溶性的酸。硫化物及有些矿物皆可溶于硝酸中。
作者简介：刘林钦。男。高级工程师。
各种化合物能被氧化成磷酸盐。硫化物样品中的硫，因歧化反应会部分成为硫化氖损失，因此测
定金属中硫时，不能单独用高氯酸分解样品。高氯酸常用来分析钢和其它铁合金，因为它不仅能快速溶解这些样品，而且能把常见元素同时氧化为最高氧化态。高氯酸使硅酸迅速脱水后所得到的二氧化硅很容易滤出。
磷酸最重要的用途是溶解并测定铬铁矿及不溶解于氧氟酸的各种硅酸盐中的二价铁。很多硅酸盐都能溶解于磷酸，例如高岭土、云母、长石。磷酸还可用来溶解氧化铁矿、炉渣。磷酸常与
硫酸混合使用，在冒烟时络合w、Nb、Ti、Mo等离
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子，使这类试样不析出沉淀。3举例说明试样在分解过程中的挥发损失。
答：例1，高氯酸氧化法测定钢铁中的cr时，铬旱氯化铬酰(CrO，CI，)挥发损失。所以高氯酸冒烟程度需严格控制，一般应加热至高氯酸烟集中于瓶口，瓶底刚旱清亮时即可，冒烟时间过长，铬的挥发损失越大。
例2，钢铁中P的测定，必须用氧化性酸分解试样，否则P成磷化氢(PH，)气体挥发损失。因
此，用稀硫酸(5+95)作为钢铁试样的溶解酸，还
应加入适量的硝酸(1L中8mL)，以保护P在试样的分解过程中不挥发损失。
4选择试样分解方法和溶(熔)剂时应考虑
的原则是什么?
答：(1)要得到准确的分析结果，试样必须分
解完全，这是选择试样分解方法和溶(熔)剂时首先臆考虑的问题。
(2)选择试样分解方法和溶(熔)剂还应考虑
试样lll被测组分的性质，通常要求试样溶解后被测组分伞部转化成分析状态，同时不能使其成为
气态逸出或沉淀析出。
(3)选择试样分解方法和溶(熔)剂还应考虑
对以后测定的影响，尽町能不引进下扰离子，如果非引进不可，则需要进一步消除。
5简述常用分析机械天平的结构及安装程序。
答：其基本结构由底板、立柱、横梁、刀口、刀承、悬挂系统和阻尼器、机械加码装置、光学读数
系统等组成。安装程序：
(1)将天平安放在稳固的天平台上，在座脚
下放好底垫，从零件盒中依次取出各部件，用绸
布或鹿皮仔细揩干净，并检查刀口是否缺损及其它零件是否完整。
(2)调整天平处于水平状态。按标记放人2只阻尼筒。装上升降器并开启升降器，将横梁偏斜着轻轻装上并使横梁稳固地落在3个支脚螺
钉上，然后关闭好升降器。
(3)装吊耳，将其安放在天平两边翼子板的
支脚螺钉上。
(4)装称盘，应注意托盘是否正好托住称盘，否则要调整。
(5)装砝码，先装环码(mg组)，再装砝码(g
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组)。
(6)安装完毕，关闭框罩。检查天平是否有跳针、带针现象，两个吊耳是否同时下落在两个小刀口上，摆动是否正常等。
(7)最后调整空称平衡位置，即可进行使用。(8)在整个安装过程中，操作者应带上清洁的汗布手套进行丁作。
6简述常用分析机械天平和电子天平称取质量的计量特性。
答：机械式分析天平称取质量的计量特I生：
(1)精度级别。以天平的名义分度值与最大载衙之比将天平分为10级，以全面反映天平的性能。
(2)灵敏性(即分度值)。指天平两盘的载重有微小差别时指针位移大小的性能。
(3)变动性(示值不变性)。指天平对同一物
体连续重复称量时各次示值完伞符合的性能。
(4)准确性(偏差)。指天平两臂具有正确的比例关系。
电子天平称取质量的计量特性：
(1)砝码。全部用电磁力半衡，即伞部采用“电子加码”。
(2)显示。采用数码管或液晶自动数字显示。(3)支承点。用弹性簧片作为天平的支承点。
(4)功能。除具有一般的自动去皮等基本功fi髟't-，还具有称量电信号输出，可以与计算机、打
印机等联用。
7砝码的使用和保养有什么要求?
答：(1)取用砝码一定要做到使用镊子并轻拿轻放。
(2)砝码不得撞击或坠落，不充许用作其它
非分析称量之用。
(3)为减少称量误差，称量时使用同一砝码。(4)砝码使用完毕应放在砝码盒原指定位置，并保存在清洁干燥的环境中，不得受潮或接触有害气体。
(5)砝码要定期检查，柃定周期为一年。8分析用机械天平的使用和维护保养有何要求?
答：(1)天平使用前必须检查天平位置是否水平，天平各部件是否处在正确位置，天平指针摆动是否正常。
(2)称量前先调整好天平零位。要注意被称物体温度与天平温度应一致，热的和过冷的物体不能称。
(3)称量物品一般应放在表而肌或烧杯中进行，对易吸湿或易挥发的物质要放在称量瓶中加盖后进行。
(4)称量和读数时应关闭天平侧门，以免指针受气流影响而摆动。
(5)天平启动或关闭动作要轻缓。称量不得超过最大载荷。
(6)称量结束将称量物及砝码取出，关闭天平。机械加码装置的天平要将所有机械加码的数
字盘转回零位，并做好天平内外的清洁-L作。
(7)天平内要放干燥剂(通常使用变色硅胶)，失效及时更换。
9称量方法有何规定?如何使称量误差降至最小7
答：称量方法有固定称量法和递减称量法。固定称量法适用于不吸水，在宅气中性质稳定的物质称量。如金属、矿石等。递减称量法称取易吸水，易氧化、易与空气中CO：反应的物质。
为使称量误差降至最小，除选用灵敏度能达
到分析要求的天平外，分析工作者要认真仔细，
不断提高操作技能，保管保养好天平、砝码。
10简述PH计的原理及结构。
答：原理：将一个氖离子指示电极和一个参
比电极共同浸于溶液中构成电池，其中参比电极的电位保持不变，而指示电极的电位随溶液的PH值成线性关系而变动，以此而测定被测溶液的PH值。
结构：PH计由电极和电计两部分组成。电极为参比电极(常用甘汞电极)和指示电极(常用玻璃电极)。电计用于测定电极所产生的电池电动势，电动势的测量有电位计型和直读型二种。
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1简述在PH测量中玻璃电极的构造和作
用原理。
答：构造：玻璃电极是能响应被测溶液中离子活度的指示电极，它的主要部分是一个玻璃泡，泡的下半部分是由特殊玻璃制成的薄膜，膜厚约50la,m。泡内装有一定PH值的溶液(0．1mol／L盐酸溶液)，其中插入一根Ag—AgCl电极
作为内参电极，整个构成了玻璃电极。原理：玻璃薄膜表而在水溶液中形成的水化
凝胶层仅对H镦感，而不受其它离子的干扰。当
玻璃电极浸入被测溶液内。溶液中的H+与玻璃薄膜表而水化凝胶层进行离子交换，球泡内层有电位产生。由于内层H+活度不变而外层H+活度在变化，内外层就产生了电位差。
12简述PH计(包括电极)的使用、维护注意事项。
答：仪器使用前要标定。所谓标定，就是用已
知PH值的标准溶液测量其PH值。然后用蒸馏
水清洗电极头部，再用被测溶液清洗一次，把电
极浸入被测溶液中，晃动使溶液均匀，读取PH值。维护保养：
(1)PH计是高阻抗测量仪器，要求电极接点
之间有良好的绝缘性能。电极插头应保持清洁干燥，不得与污物接触。
(2)玻璃电极球泡极薄，不要与硬物相碰，以免破碎，并保持清洁，不得沾污。
(3)甘汞电极长期使用，氯化钾液而会下降，应从侧面小孔滴加饱和氯化钾溶液，保持原液位高度。
(4)新的或长期下燥的玻璃电极，使用前必须在蒸馏水或盐酸(0．1mol／L)中浸泡(活化)24h以上。不用时最好浸泡在蒸馏水中。
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3滴定管如何正确读数?
答：(1)读数时滴定管应垂直夹持在滴定架上，并除去管下．悬挂的液滴。
(2)读数时眼睛与弯月面处于同一水平线，视线与弯月面相切。
(3)滴定完毕后等待1～2min再渎数。读到小数点后第二位。
14试述移液管(胖肚吸管)的使用方法。
答：移液管自‘单刻度移液管(胖肚吸管)和多
刻度线移液管(刻度吸管)二种。刻度吸管町移取不同的试液量，二刻度之间的体积为所需的体
积。移液管(胖肚吸管)使用方法：
(1)用大拇指和中指拿住管子上部，将管插
入液而，吸气将溶液吸入管中，当溶液上升超过
标线，用食指迅速按住管门，提起管子并用滤纸
拭去管子表面溶液，稍微松开食指让溶液慢慢流出至弯月面与标线相切，立即用食指按住管口。
(2)将移液管移至盛液容器中，直立，使尖嘴
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与容器相接，让溶液自由顺壁流下，流完后再等
少许时间，将管子取出。移液管中嘴尖处残留的溶液不可吹出。
(3)每次移液前用少量待移取的试液清洗1～2次。
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5如何对滴定管进行校正?举例说明。答：用称量的方法称出不同刻度之间水的质
量，然后根据水的密度求出水的体积即为滴定管各部分的实际容积。如以50mL滴定管为例，于滴定管中注入纯水至零刻度处，除去滴定管尖端
的水珠。分段(如每次10mL)称取水的质量(注
意每次放至刻度处，1min后渎数。)，至50
mL
水放完为止。再苇复一次，取二次平均值。用测量温度下1mL水的质量来除每次测得的水的质量，即町得到相当于滴定管各部分的容积(mI，)。
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6如何进行移液管与容量瓶的相对校正?
答：相对校正法就是相对比较两容器所盛液
体体积的比例关系。如用25mL移液管吸取四次
纯水注入洗净并十燥的1
00
mL容量瓶中，观察
容量瓶颈部弯月液面是否与标线相切，否则可另
作记号为标线。使用时此移液管要与被校容量瓶
固定使用。
17简述铂、银器皿的使用规则。答：铂器皿的使用规则：
(1)铂器皿使用温度最高不可超过1
200
℃。加热和灼烧应在电炉或煤气灯的氧化火焰上进行。不可在还原焰或冒黑煳的火焰上加热，或使铂器皿接触火焰中的蓝色焰心。以免生成碳化铂，使它变脆而易破裂。
(2)由于铂较软，拿取时不能人用力，以免变形。切勿用玻璃棒等硬物从铂坩埚内刮出物质，以防内壁损伤。可用带橡皮头的玻璃棒。
(3)不得在铂坩埚内加热或熔融碱金属的氧化物、氢氧化物、氧化钡、硫代硫酸钠、含磷和含
大量硫的物质以及碱金属的硝酸盐、业硝酸盐、
氯化物、氰化物等。
(4)含有重金属如Ph、Bi、Sn、Sb、As、Ag、Hg、Cu等样品化合物，小町在铂坩埚内灼烧加热。因为这些重金属化合物容易还原成金属与铂生成合金而破坏铂器皿。
(5)高温加热时不可与任何金属接触。高温
时钳取铂坩埚须用铂头坩埚钳，不得用其它金属
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钳。高温加热的铂坩埚必须放在泥三角或石棉板
上。
(6)在铂坩埚内不得处理卤素及能分解出卤素的物质，如王水、溴水及盐酸与氧化剂(含氧酸盐、硝酸盐、高锰酸盐、二氧化锰、铬酸盐、亚硝酸盐等)的混合物及卤化物和氧化剂的混合物。三氯化铁溶液对铂有显著的侵蚀作用，也不能‘j铂坩埚接触。
(7)成分不明的物质不要在铂坩埚中加热或溶解。
(8)铂坩埚必须保持清洁，内外有光泽。可单独用稀盐酸或稀硝酸加热煮沸清洗铂坩埚，所用
盐酸中不得含有硝酸、硝酸盐、卤素等氧化剂。必要时可用焦硫酸钾、碳酸钠或硼酸熔融清洗。如仍有污点或表面发黑，Fl，用通过0．125mm孔径的无尖锐棱角的细砂，用水湿润进行轻轻摩擦，使表面恢复光泽。
银器nTL的使用规则：
(1)银器肌的使用温度一般不能超过700℃(银的熔点960oC)。
(2)银坩埚一经加热，表面就有一层氧化物，
使其不受KOH或NaOH的侵蚀，因此，可以用氢氧化钠作熔剂，也町用碳酸钾(钠)与硝酸钠(或过氧化钠)作为混合熔剂，以烧结法分解试样，但与空气接近的边缘处略起作用，囚此，熔融时问不能过长(一般不超过30min)。
(3)绝对不能在银坩埚中分解或灼烧含硫的物质，也不能使用碱性硫化熔剂，因为银很容易与硫作用生成硫化银。
(4)在熔融状态时，AL、zn、Sn、Pb、№等金
属盐都能使银坩埚变脆，应避免使用。所以对于汞盐、硼砂等也不能在银坩埚中分解或灼烧。
(5)银易溶于酸，在浸取熔融物时不可使用酸。
(6)刚从电炉上取下的银坩埚不能立即于水
中冷却，以防产生裂纹。鬻曲
(未完待续)
(编辑：袁亚娟，E—mail：xdzt—yyj@126．tom)
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