任务一 液体样品采样方法
任务要求
1. 熟悉常用的采样术语。
2. 了解常用的采样工具及使用方法。
3. 熟悉不同性质液体样品的采样方法。
通常物料的分析检测过程包括采样、样品预处理、测定、结果计算、结果判断等五个步骤，采样是分析工作者分析样品时面临的第一项任务。所谓采样也就是从待测的大量原始物料中取得一小部分供分析测试使用的试样，因此所采的样品一定要能代表原始物料的平均组成，否则即使后面的分析操作再准确也是徒劳的，其分析结果依然不能表示原始物料的组成情况，甚至会得出错误的结论。因此分析工作中一定要十分重视样品的采取与制备，根据样品性质合理制定采样方法、选择采样工具，在采样过程中还要防止样品变化和污染。
一、采样的基本术语
（1）采样 从待测的原始物料中取得分析试样的过程，所取得的样品一定要具有代表性。
（2）采样单元 具有界限的一定数量物料。其界限可能是有形的，如一个容器；也可能是无形的，如物料流的某一时间或时间间隔。
（3）份样（子样） 用采样器从一个采样单元中一次取得的一定量物料。
（4）原始平均试样 合并所有采取的份样（子样）称为原始平均试样。
（5）分析化验单位 应采取一个原始平均试样的物料的总量称为分析化验单位。分析化验单位可大可小，主要取决于分析的目的。如生产车间常以一天或一个班次的产量作为一个分析化验单位，买卖双方常以一批买卖量作为一个分析化验单位。但对于大量的物料而言，分析化验单位不能过大。例如，对商品煤而言，一般不超过1000t。
（6）实验室样品 送往实验室供检验或测试而制备的样品。
（7）备考样品 与实验室样品同时同样制备的样品。在有争议时，作为有关方面仲裁使用的样品。
（8）部位样品 从物料的特定部位或在物料流的特定部位和时间取得的一定数量或大小的样品，如上部样品、中部样品或下部样品等。部位样品是代表瞬时或局部环境的一种样品。
（9）表面样品 在物料表面取得的样品，以获得关于此物料表面的资料。
（10）样品制备 由送检样制备成分析试样的过程。
二、采样技术
采样时应根据样品的性质、均匀程度、数量多少确定采样方法，严格按照一定的规程进行操作，对不同类型的试样应按照不同的原则进行采样。
1.确定样品的采样位置
（1）均匀物料 如果物料各部分的特性平均值在测定该特性的测量误差范围内，此物料就该特性而言是均匀物料。均匀物料的采样原则上可以在物料的任意部位进行，但要注意在采样过程中不应带进杂质，且尽量避免引起物料的变化（如吸水，氧化等）。
（2）不均匀物料 如果物料各部分的特性平均值不在测定该特性的测量误差范围内，此物料就该特性而言是不均匀物料。对于不均匀物料，一般采取随机采样。对所得样品分别进行测定，再汇总所有样品的检测结果，可以得到总体物料的特性平均值和变异性的估计量。
（3）随机不均匀物料 总体物料中任一部分的特性平均值与相邻部分的特性平均值无关的物料。采样时可以随机采样，也可非随机采样。
（4）定向非随机不均匀物料 总体物料的特性值沿一定方向改变的物料。定向非随机不均匀物料要用分层采样，并尽可能在不同特性值的各层中采出能代表该层物料的样品。
（5）周期非随机不均匀物料 在连续的物料流中物料的特性值呈现出周期性变化，其变化周期有一定的频率和幅度。周期非随机不均匀物料最好在物料流动线上采样，采样的频率应高于物料特性值的变化频率，切忌两者同步。
（6）混合非随机不均匀物料 由两种以上特性值变异类型或两种以上特性平均值组成的混合物料，如几批生产物料合并的物料。混合非随机不均匀物料的采样，首先尽可能使各组成部分的物料分开，然后按照上述各种物料类型的采样方法进行采样。
2.确定采样单元数
（1）散装物料
① 当批量少于2.5t时，采样为7个单元（或点）。
② 当批量为2.5～80t时，采样为
个单元，计算结果取整数。
③ 当批量大于80t时，采样为40个单元。
（2）物料采样单元数 当总体物料的单元数<500时，可按照表2-1的规定确定；当总体物料的单元数>500时，可按总体单元数立方根的三倍确定。
（2-1）
式中 n——选取的单元数；
N——总体物料的单元数。
表2-1 物料采样单元数的确定
3.确定采样量
样品的采样量应至少满足以下要求：①至少满足三次重复检测的需要；②当需要留存备考样品时，必须满足备考样品的需要；③对采得的样品如需要作制样处理时，必须满足加工处理的需要。
4.填写采样记录
采样时应记录被采物料的状况和采样操作，如物料的名称、来源、编号、数量、包装情况、存放环境、采样部位、所采样品数和样品量、采样日期、采样人等，必要时可填写详细的采样报告。
三、液体采样工具与采样方法
液体样品具有流动性，易取得均匀样品。采样时对于静态样品可在不同部位采取子样，对于流动的样品，可在不同时间段采取子样，然后混合成平均试样。
1.采样工具
（1）采样勺 适合于表面样品的采集，材质有塑料、不锈钢、黄铜等（图2-1）。
图2-1 采样勺（单位：mm）
（2）采样瓶 可用于任意深度液体样品的采集，材质有不锈钢、黄铜、有机玻璃等（图2-2）。
图2-2 玻璃采样瓶
（3）采样管 采样管用玻璃、塑料或金属制成，两端开口，可用于桶、罐、槽车等容器内的液体物料采样（图2-3）。
图2-3 玻璃采样管（单位：mm）
采样时根据样品性质选择合适材质的采样工具，如采集腐蚀性样品一般用玻璃或有机材质，浓硝酸采样时可使用玻璃制采样管或铝制采样管，采样瓶可采用聚四氟乙烯材料。
2.采样方法
（1）小贮存器中采样 如果是小瓶装样品如注射用针剂等，按采样方法取得样品，各瓶摇匀后分别倒出等量液体混合均匀作为样品。如果是大瓶或桶装样品，可以滚动或搅拌均匀后用采样管采样。
（2）大贮存器中采样 大型贮存器如贮罐一般在侧面有上、中、下采样口，并配有阀门，采样时可以打开阀门，分别从3个采样口采取一定量样品混合即可。或者从顶部进样口放入采样瓶，分别采取上、中、下部位样品，按比例混合后即得平均试样。
如浓硝酸采样时规定从容器的上、中、下部位采样，总采样量不少于500mL。
（3）运输工具中取样 运输工具一般具有进样口和排料口，采样时可以用采样工具如采样瓶或采样管从进样口分别采集上、中、下部位样品，按比例混合得平均试样；如物料比较均匀，也可用采样瓶直接在排料口采样。
（4）输送管线采样 一般输送管线中都装有采样阀，采样时打开阀门，放去最初流出的溶液，用采样瓶接受后续流出的溶液即可。
四、液体样品采样实例——输送管线中采集工业浓硝酸
浓硝酸易挥发，蒸气对眼睛、呼吸道等的黏膜和皮肤有强烈刺激性。皮肤沾上浓硝酸可引起灼伤、腐蚀而留下疤痕，其腐蚀可达到相当深的部位。如进入咽部，对口腔以下的消化道可产生强烈的腐蚀性烧伤，严重时发生休克致死。因此采样时除了注意要取得具有一定量代表性的样品外，还要注意安全，具体来说要做到以下几条：
① 采样前要确认采样瓶清洁、完好无损。
② 到达采样点后首先确认风向，应站在上风口采样，同时应确认采样管线状况良好。
③ 采样时要穿戴好劳动防护用品（工作服、工作鞋、安全帽、防护手套、防护面罩）。
④ 因为管道内有负压，采样时首先要慢慢打开阀门，用阀门打开角度控制酸液流速，首先放掉最初流出的酸液，然后用酸液润洗取样瓶3次后取样。
⑤ 取得规定量的样品后盖好瓶盖，关闭取样阀门。
思考与交流
1. 什么是采样？采样过程中如何确定采样单元数和采样量？
2. 常用的液体采样工具有哪些？各适用于什么采样情形？
3. 小型容器、大型容器、运输管线分别如何采样？