化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)

1、2課程目的課程目的分析方法分析方法的分類(lèi)的分類(lèi)了解了解分析測(cè)定分析測(cè)定中誤差的中誤差的來(lái)源來(lái)源區(qū)分區(qū)分測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)處理的基處理的基本方法本方法掌握掌握3課程目錄課程目錄第一單元：分析化學(xué)概述第一單元：分析化學(xué)概述第二單元：定量分析中數(shù)據(jù)處理第二單元：定量分析中數(shù)據(jù)處理4分析化學(xué)概述分析化學(xué)概述一一二二三三第一單元第一單元5第一單元第一單元分析化學(xué)的定義分析化學(xué)的定義 研究獲得物質(zhì)化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)信息的分析方法與相關(guān)理論的科學(xué)。研究獲得物質(zhì)化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)信息的分析方法與相關(guān)理論的科學(xué)。 分析化學(xué)是化學(xué)中的信息科學(xué)，以降低系統(tǒng)的不確定度為目的。分析化學(xué)是化學(xué)中的信息科學(xué)，以降低系統(tǒng)的不確定度為目

2、的。6一、分析化學(xué)的任務(wù)與作用一、分析化學(xué)的任務(wù)與作用組分組分含量含量結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)化驗(yàn)！化驗(yàn)！眼睛、手段、工具！眼睛、手段、工具！屬于適用性科學(xué)！屬于適用性科學(xué)！7 分析化學(xué)分析化學(xué) 空間探測(cè)空間探測(cè) 化學(xué)工業(yè)化學(xué)工業(yè)物證分析物證分析 興奮劑檢測(cè)興奮劑檢測(cè)所有這些人類(lèi)活動(dòng)的每一步都離不開(kāi)分析化學(xué)所有這些人類(lèi)活動(dòng)的每一步都離不開(kāi)分析化學(xué)。8 二、分析方法的分類(lèi)二、分析方法的分類(lèi)根據(jù)分析任務(wù)分類(lèi)根據(jù)分析任務(wù)分類(lèi)根據(jù)分析對(duì)象分類(lèi)根據(jù)分析對(duì)象分類(lèi)根據(jù)試樣用量和操作規(guī)模分類(lèi)根據(jù)試樣用量和操作規(guī)模分類(lèi)根據(jù)分析原理分類(lèi)根據(jù)分析原理分類(lèi)9 1 1、按分析任務(wù)、按分析任務(wù) 定性定性 定量定量結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)鑒定組成鑒定組成

3、測(cè)定含量測(cè)定含量研究結(jié)構(gòu)、研究結(jié)構(gòu)、活性活性10 2 2、按分析對(duì)象、按分析對(duì)象無(wú)機(jī)無(wú)機(jī)有機(jī)有機(jī)鑒定組成鑒定組成測(cè)定含量測(cè)定含量官能團(tuán)分析官能團(tuán)分析結(jié)構(gòu)鑒定結(jié)構(gòu)鑒定113 3、按試樣用量和操作規(guī)模、按試樣用量和操作規(guī)模試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml常量常量試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：100mg試樣體積：試樣體積：10ml測(cè)定含量測(cè)定含量研究結(jié)構(gòu)、研究結(jié)構(gòu)、活性活性半微量半微量微量微量痕量痕量試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：0.1-10mg試樣體積：試樣體積：0.01-1ml試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：0.1mg試樣體

4、積：試樣體積：0.01ml12試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml 4 4、按分析原理、按分析原理電化學(xué)分析酸堿酸堿沉淀氧化還原氧化還原滴定分析重量分析光化學(xué)分析化學(xué)分析儀器分析色譜分析質(zhì)譜分析熱分析基礎(chǔ)發(fā)展分析方法化學(xué)物理、數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)、激光、功能材料常量分析微量、痕量分析揮發(fā)法揮發(fā)法沉淀法萃取法萃取法13試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml - -質(zhì)子的傳遞質(zhì)子的傳遞- - 強(qiáng)酸強(qiáng)酸- - 強(qiáng)堿強(qiáng)堿-有機(jī)弱酸或弱堿有機(jī)弱酸或弱堿- -強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸- -強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿-變色范圍變色范圍- -指示劑選擇指示劑選

5、擇- -強(qiáng)堿滴定弱酸強(qiáng)堿滴定弱酸- -強(qiáng)酸滴定弱堿強(qiáng)酸滴定弱堿14試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml 電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移- - 氧化劑氧化劑- - 還原劑還原劑-自身指示劑自身指示劑- -高錳酸鉀法高錳酸鉀法-特殊指示劑特殊指示劑- -氧化還原指示劑氧化還原指示劑- -重鉻酸鉀法重鉻酸鉀法- -碘滴定法碘滴定法- -溴酸鉀滴定法溴酸鉀滴定法- -硫酸鈰法硫酸鈰法- -硫酸亞鐵法硫酸亞鐵法- -亞硝酸鈉法亞硝酸鈉法15試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml電化學(xué)分析法電化學(xué)分析法電位分析法電解分析法電泳分析法庫(kù)侖分析法極譜與伏安分析法

6、電導(dǎo)分析法16試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml色譜分析法氣相色譜法薄層色譜法液相色譜法激光色譜法電色譜法超臨界色譜法17試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml光分析法原子吸收法紅外法原子發(fā)射法核磁法熒光法紫外可見(jiàn)法分子光譜分子光譜原子光譜原子光譜18試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml其他分析法質(zhì)譜分析法聯(lián)用技術(shù)熱分析法核磁共振免疫分析毛細(xì)管電泳生物芯片19試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml三、分析化學(xué)的發(fā)展趨向三、分析化學(xué)的發(fā)展趨向微型微型高效高效自動(dòng)自動(dòng)智能智

7、能20試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml第二單元第二單元: :定量分析數(shù)據(jù)處理定量分析數(shù)據(jù)處理一一二二三三21試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml 一、誤差一、誤差公平、公正、實(shí)事求是公平、公正、實(shí)事求是金銀首飾含金量金銀首飾含金量99.9%99.9%測(cè)量結(jié)果為測(cè)量結(jié)果為96.9%96.9%例：某標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（例：某標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（12.06%),12.06%),平行測(cè)定平行測(cè)定3 3次：次：12.03%12.03%、12.02%12.02%、12.01%12.01%平均值：平均值：12.02%12.02%如何才能準(zhǔn)確呢？如何才能準(zhǔn)確呢？

8、說(shuō)明誤差無(wú)時(shí)不有，無(wú)處不在說(shuō)明誤差無(wú)時(shí)不有，無(wú)處不在22試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml 一、誤差一、誤差偏差與精密度偏差與精密度誤差的分類(lèi)誤差的分類(lèi)誤差與準(zhǔn)確度誤差與準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度與精密度關(guān)系準(zhǔn)確度與精密度關(guān)系123423試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml方法方法儀器儀器試劑試劑其他其他 電壓電壓溫濕度溫濕度系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差偶然誤差偶然誤差人員人員 1 1、誤差的分類(lèi)、誤差的分類(lèi) 24試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml單向性單向性可測(cè)性可測(cè)性重復(fù)性重復(fù)性無(wú)單向性無(wú)單向性不可測(cè)性不可測(cè)性正態(tài)分

9、布正態(tài)分布特點(diǎn)特點(diǎn)25試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml討討 論論l誤差減免的方法？試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量：10-100mg試樣體積：試樣體積：1-10ml1 1、判斷題、判斷題過(guò)失誤差既不屬于系統(tǒng)誤差，也不屬于偶然誤差。（過(guò)失誤差既不屬于系統(tǒng)誤差，也不屬于偶然誤差。（ ）2 2、選擇題、選擇題下面那些做法是為了減少系統(tǒng)誤差：（下面那些做法是為了減少系統(tǒng)誤差：（ ） 那些做法是為了減少偶然誤差：（那些做法是為了減少偶然誤差：（ ）A.A.多次測(cè)定，取平均值多次測(cè)定，取平均值 B.B.校準(zhǔn)儀器校準(zhǔn)儀器 C.C.對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn) D.D.提高業(yè)務(wù)水平提高業(yè)務(wù)水平 E.

10、E.空白試驗(yàn)空白試驗(yàn)3 3、填空題、填空題系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因有儀器、（系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因有儀器、（ ）、（）、（ ）、（）、（ ）等幾個(gè)方面。）等幾個(gè)方面。BCDEBCDEA A試劑試劑人員人員方法方法 2 2、誤差與準(zhǔn)確度、誤差與準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度分析結(jié)果與真實(shí)值的接近程度；分析結(jié)果與真實(shí)值的接近程度；誤差誤差絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差: :相對(duì)誤差相對(duì)誤差: :E = x - xTEr =E/ /T = (x xT) / / xT 100哪種表示方法更好？哪種表示方法更好？2829例: 滴定的體積誤差VEaEr 0.1% 1%稱(chēng)量誤差稱(chēng)量誤差mEaEr 0.1% 1%滴定劑體積應(yīng)大于滴定劑體積應(yīng)大于

11、20mL稱(chēng)樣質(zhì)量應(yīng)大于稱(chēng)樣質(zhì)量應(yīng)大于20.00 mL2.00 mL0.2000 g0.0200 g 0.02 mL 0.02 mL 0.2 mg 0.2 mg29真值真值xT 3 3、偏差與精密度、偏差與精密度精密度精密度偏差偏差指指?jìng)€(gè)別測(cè)定結(jié)果與幾次測(cè)定結(jié)果的平均值之差個(gè)別測(cè)定結(jié)果與幾次測(cè)定結(jié)果的平均值之差指相同條件下，指相同條件下，n n次重復(fù)測(cè)定結(jié)果彼此相符合的程度（離散程度）次重復(fù)測(cè)定結(jié)果彼此相符合的程度（離散程度） 偏差的表示方法偏差的表示方法絕對(duì)偏差：絕對(duì)偏差：相對(duì)偏差：相對(duì)偏差：平均偏差：平均偏差：相對(duì)平均偏差：相對(duì)平均偏差：xxdinxxdi%100%100%xxxxddi%1

12、00%100%xnxxxddi標(biāo)準(zhǔn)偏差：標(biāo)準(zhǔn)偏差：相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差：相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差： （變異系數(shù)）（變異系數(shù)）1)(12nxxSniix%100CVxSx例例1 1 有兩組測(cè)定值有兩組測(cè)定值 甲組甲組 乙組乙組 計(jì)算兩組數(shù)據(jù)單次測(cè)定平均偏差、單次測(cè)定的相對(duì)平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)？計(jì)算兩組數(shù)據(jù)單次測(cè)定平均偏差、單次測(cè)定的相對(duì)平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)？0 . 3甲x0 . 3乙x單次測(cè)定平均偏差單次測(cè)定平均偏差niiniixxndnd111108. 00 . 31 . 30 . 31 . 30 . 30 . 30 . 39 . 20 . 39 . 21nd甲08. 0乙d單次測(cè)定相對(duì)平均偏差單

13、次測(cè)定相對(duì)平均偏差%100 xddr35變異系數(shù)（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差）變異系數(shù)（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差）111122121212nxnxnnxxnxxsniininiiinii10. 01515)1 . 31 . 30 . 39 . 29 . 2(222222ns甲14. 0乙s標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差%100 xssr哪種表示方法更好？哪種表示方法更好？364 4、準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系、準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系例：例：A A、B B、C C、D D 四個(gè)分析工作者對(duì)同一鐵標(biāo)樣（四個(gè)分析工作者對(duì)同一鐵標(biāo)樣（W WF Fe e= 37.40%) = 37.40%) 中的鐵含量進(jìn)行測(cè)量，得結(jié)果如圖示，比較其準(zhǔn)確度中的鐵含量進(jìn)

14、行測(cè)量，得結(jié)果如圖示，比較其準(zhǔn)確度與精密度。與精密度。測(cè)量點(diǎn)測(cè)量點(diǎn)平均值平均值真值真值DCBA37結(jié)論：結(jié)論： 二、有效數(shù)字二、有效數(shù)字定義定義 GB/T8170-2008 保留位數(shù)保留位數(shù)測(cè)量誤差測(cè)量誤差量的單位量的單位“0 0”的作用的作用對(duì)數(shù)、指數(shù)對(duì)數(shù)、指數(shù)誤差、偏差誤差、偏差非測(cè)量數(shù)據(jù)非測(cè)量數(shù)據(jù)修約規(guī)則修約規(guī)則：四舍六入五保雙：四舍六入五保雙舉例：將下面的數(shù)字修約為4為有效數(shù)字：41當(dāng)尾數(shù)當(dāng)尾數(shù)6 6時(shí)，進(jìn)位時(shí)，進(jìn)位 當(dāng)尾數(shù)當(dāng)尾數(shù)4 4時(shí)，舍棄時(shí)，舍棄當(dāng)尾數(shù)當(dāng)尾數(shù)5 5時(shí)，奇進(jìn)、偶不進(jìn)，時(shí)，奇進(jìn)、偶不進(jìn)，若若5 5后不為零，均進(jìn)后不為零，均進(jìn)四舍六入五保雙四舍六入五保雙不可連續(xù)修約不可連續(xù)修約1.寫(xiě)出下列有效數(shù)字的位數(shù)：（ ） 1.010-4 （ ） （ ） （ ）2.將下列數(shù)字修約為2為有效數(shù)字：（ ） （ ）（ ） 2.3456 （ ）（ ） （ ） （ ） 10500001（ ）（ ） 1位 2位 4位 6位 1.1*107 三、極限數(shù)值的判定方法三、極限數(shù)值的判定方法 標(biāo)準(zhǔn)（或技術(shù)規(guī)范中）規(guī)定考核的以標(biāo)準(zhǔn)（或技術(shù)規(guī)范中）規(guī)定考核的以形式給出且符合該標(biāo)準(zhǔn)（或技術(shù)規(guī)范）要求的指標(biāo)數(shù)值范圍的形式給出且符合該標(biāo)準(zhǔn)（或技術(shù)規(guī)范）要求的指標(biāo)數(shù)值范圍的。 例：例：GB19645-2005GB19645-2005規(guī)定：規(guī)定： 鉛，鉛