化學誤差分析基礎

分析化學(fēnxīhuàxué)基礎、誤差及數據分析精品資料分析化學(fēnxīhuàxué)基本原理溶液的濃度及其表示方法1.比例表示法2.百分(bǎifēn)濃度表示法3.物質B的質量濃度4.物質B的物質的量濃度5.物質B的質量摩爾濃度6.滴定度7.百萬分濃度精品資料等物質(wùzhì)的量的規(guī)則及其計算在滴定分析(fēnxī)中,可以利用等物質的量規(guī)則代替已廢除的當量定律,作為滴定分析(fēnxī)計算依據.nB1=nB2CB1VB1=CB2VB2精品資料溶液的配置(pèizhì)及標定1.標準溶液(róngyè)的配制(根據所加入的已知濃度和體積的標準溶液(róngyè)求出被測物質的含量）a.直接配制法b.間接配制法2.標準溶液(róngyè)的標定準確稱取一定量的純物質作為基準物質，將其溶解后用待標定的溶液(róngyè)滴定．根據基準物質的質量及所消耗的待標定溶液(róngyè)的體積，即可算出該溶液(róngyè)的準確濃度．精品資料標準溶液的配制(pèizhì)方法1.直接配制法：基準物質---稱量---溶解(róngjiě)---定量轉移至容量瓶---稀釋至刻度---根據稱量的質量和體積計算標準溶液的準確濃度2.間接配制法：標定法：利用基準物質確定溶液準確濃度比較法：用一種已知濃度的標液來確定另一種溶液的濃度方法精品資料酸堿滴定1.酸堿質子理論凡是能夠給出質子（Ｈ＋）的物質是酸，能接受質子的物質為堿2.酸堿指示劑在酸堿滴定過程中在理論終點附近能發(fā)生顏色變化的物質．常用的酸堿指示劑一般是弱的有機(yǒujī)酸或有機(yǒujī)堿3.酸堿滴定曲線精品資料pH在酸堿滴定過程中Ｈ＋濃度變化很大；通常采用(cǎiyòng)pH來表示酸堿滴定過程中酸度的變化；pH＝－lgCH+精品資料精品資料酸堿指示劑的使用(shǐyòng)滴定溶液中酸堿指示劑加入量的多少會影響變色的敏銳程度．適當少用，變色會明顯(míngxiǎn)些．指示劑本身又是弱酸弱堿，多加相當于改變溶液的酸堿度，從而引入誤差．精品資料指示劑顏色pKapT變色范圍酸色過度堿色甲基橙紅橙黃3.44.03.1~4.4甲基紅紅橙黃5.25.24.4~6.2酚酞無色粉紅紅9.18.0~9.6指示劑變色(biànsè)范圍理論(lǐlùn)變色點：pKa滴定指數：pT理論變色范圍：pKa1甲基橙指示劑的變色范圍示意圖HInIn精品資料玻璃容器(róngqì)的使用容器(róngqì)計量的基本概念１.量入式容器(róngqì)（容量瓶、具塞量筒）２.量出式容器(róngqì)（滴定管、吸管、量杯）

精品資料玻璃容器(róngqì)計量的誤差來源玻璃容器的清潔程度(chéngdù)液面觀察和調定的影響流出時間掌握不當的影響溫度的影響精品資料滴定管使用(shǐyòng)方法及注意事項滴定管的選用滴定管是滴定時用來準確測量(cèliáng)流出標準溶液體積的量器。滴定管一般分為兩種：一種是酸式滴定管，另一種是堿式滴定管．精品資料酸堿滴定管精品資料滴定管的使用(shǐyòng)洗滌：使用滴定管前先用自來水洗，再用少量蒸餾水淋洗2-3次，每次5-6mL，洗凈后，管壁上不應附著有液滴；最后用少量滴定用的待裝溶液洗滌二次，以免加入滴定管的待裝溶液被蒸餾水稀釋。裝液：將待裝溶液加入滴定管中到刻度“0”以上，開啟旋塞或擠壓玻璃球，把滴定管下端的氣泡逐出，然后把管內液面的位置調節(jié)到刻度“0”。排氣的方法如下：如果是酸式滴定管，將滴定管傾斜30度使溶液急速下流驅去氣泡。如為堿式滴定管，則可將橡皮管向上彎曲，并在稍高于玻璃珠所在處用兩手指擠壓，使溶液從尖嘴口噴出，氣泡即可除盡。讀數：常用滴定管的容量為50mL，每一大格為1mL，每一小格為0.1mL，讀數可讀到小數點后兩位。讀數時，滴定管應保持垂直(chuízhí)。視線應與管內液體凹面的最低處保持水平，偏低偏高都會帶來誤差。滴定：滴定開始前，先把懸掛在滴定管尖端的液滴除去，滴定時用左手控制閥門，右手持錐形瓶，并不斷旋搖，使溶液均勻混和。將到滴定終點時，滴定速度要慢，最后一滴一滴地滴入，防止過量，并且用洗瓶擠少量水淋洗瓶壁，以免有殘留的液滴未起反應。最后，必須待滴定管內液面完全穩(wěn)定后，方可讀數。精品資料１堿式滴定管排氣

２目光在不同位置得到(dédào)的滴定管讀數精品資料滴定操作(cāozuò)精品資料容量瓶的使用(shǐyòng)容量瓶主要是用來精確地配制一定體積和一定濃度的溶液的量器，如用固體物質配制溶液，應先將固體物質在燒杯中溶解后，再將溶液轉移至容量瓶中。轉移時，要使玻璃棒的下端靠近瓶頸內壁，使溶液沿玻棒緩緩流入瓶中，再從洗瓶中擠出少量水淋洗燒杯及玻璃棒2-3次，并將其轉移到容量瓶中接近標線時，要用滴管慢慢滴加，直至溶液的凹面與標線相切為止。塞緊瓶塞，用左手食指按住塞子，將容量瓶倒轉幾次直到溶液混勻為止。容量瓶的瓶塞是磨口的，一般(yībān)是配套使用。精品資料容量瓶操作(cāozuò)精品資料容量瓶使用(shǐyòng)注意事項容量瓶不能久貯溶液，尤其是堿性溶液，它會侵蝕瓶塞使其無法打開。容量瓶不能用火直接(zhíjiē)加熱及烘烤，要自然干燥。使用完畢后應立即洗凈。注意瓶子與瓶塞的配套使用使用前注意檢查磨口是否漏水熱溶液要冷卻至室溫后，才能稀釋及調定液面滴加至標線前１cm處需靜置２分鐘瀝液如長時間不用，磨口處應洗凈檫干，并用紙片將磨口隔開。精品資料移液管的使用(shǐyòng)移液管用于準確移取一定體積的溶液。通常有兩種形狀，一種移液管中間有膨大部分，稱為胖肚移液管；另一種是直形的，管上有分刻度，稱為吸量管。移液管在使用前應洗凈，并用蒸餾水潤洗3遍。使用時，洗凈的移液管要用被吸取的溶液潤洗3遍，以除去管內殘留的水分。吸取溶液時，一般用左手拿洗耳球，右手把移液管插入溶液中吸取。當溶液吸至標線以上時，馬上用右手食指按住管口，取出，微微移動食指或用大拇指和中指輕輕轉動移液管，使管內液體的彎月面慢慢下降到標線處，立即壓緊管口；把移液管移入另一容器（如錐形瓶）中，并使管尖與容器壁接觸，放開食指讓液體自由流出；流完后再等15s左右。殘留于管尖內的液體不必吹出，因為在校正移液管時，未把這部分液體體積計算(jìsuàn)在內。使用刻度吸管時，應將溶液吸至最上刻度處，然后將溶液放出至適當刻度，兩刻度之差即為放出溶液的體積。精品資料分度吸管使用(shǐyòng)注意事項使用前清洗干凈,并用吸水紙管尖端內外水分(shuǐfèn)除去,然后用待測溶液潤洗3次.取液時,管尖應深入液面下10-20mm處,并隨液面下降而下降.調定液面時吸管應垂直當吸取有毒或腐蝕性液體時,可選用有安全泡的吸管,并使用吸球操作.精品資料誤差(wùchā)基本知識及數據處理分析化學的三要素是：測定方法、被測樣品和測定過程。因此，化學分析結果的誤差主要來源就是(jiùshì)這三方面。分析過程中，儀器的可靠性，試劑的純度，容器的清潔度，實驗室環(huán)境，分析者的經驗，操作技術等都影響結果；取樣方式與取樣過程，樣品的基體效應，干擾因素以及被測成分在樣品中的分布情況等也都影響測定結果的誤差大小。故必須對測量過程中始終存在的誤差進行充分研究，了解誤差的來源，對誤差進行分類，并準確的表示。精品資料誤差(wùchā)的類型1系統誤差特點：a.對分析結果的影響比較恒定(héngdìng)；b.在同一條件下，重復測定，重復出現；c.影響準確度，不影響精密度；d.可以消除。

精品資料誤差(wùchā)的類型產生原因：a.方法誤差——選擇的方法不夠完善例：重量分析中沉淀的溶解損失；滴定分析中指示劑選擇不當。b.儀器誤差——儀器本身的缺陷例：天平兩臂不等，砝碼未校正；滴定管，容量瓶未校正。c.試劑誤差——所用試劑有雜質例：去離子水不合格；試劑純度不夠（含待測組份或干擾離子）。d.主觀(zhǔguān)誤差——操作人員主觀(zhǔguān)因素造成例：對指示劑顏色辨別偏深或偏淺；滴定管讀數不準。精品資料隨機誤差產生原因：由一些難以(nányǐ)控制的偶然原因造成的，也稱隨機誤差(偶然誤差)。（1）偶然因素(室溫，氣壓的微小變化)；（2）個人辯別能力(滴定管讀數)特點：a.隨機誤差是可變的，有時大，有時小，有時正，有時負。b.正誤差和負誤差出現的幾率相等。c小誤差出現的次數多，大誤差出現的次數少，個別特別大的誤差出現的次數很少。測量數據分布符合一般的統計規(guī)律（服從正態(tài)分布）。根據誤差理論，在消除系統誤差的前提下，如果測定次數越多，則分析結果的算術平均值越接近于真值。也就是說，采用“多次測定、取平均值”的方法，可以減小隨機誤差。精品資料

過失(guòshī)誤差

過失是指測定(cèdìng)工作中出現差錯，工作粗枝大葉，不按操作規(guī)程辦事等原因造成的。例如讀錯刻度、記錄和計算錯誤或加錯試劑等。精品資料

誤差(wùchā)的減免

系統誤差的減免1.方法誤差——采用標準方法作對照試驗2.儀器誤差——校準儀器3.試劑(shìjì)誤差——作空白試驗4.分析結果的校正——校正系數（二）隨機誤差的減免——增加平行測定的次數，取其平均值,可以減少隨機誤差。精品資料測量(cèliáng)結果的準確度要點：誤差的表示方法,對分析結果的衡量指標。1準確度和精密度準確度：測試結果與被測量真值或約定真值間的一致程度(chéngdù)。準確度的高低用誤差的大小來衡量；誤差一般用絕對誤差和相對誤差來表示。精密度：在規(guī)定條件下，相互獨立的測試結果之間的一致程度(chéngdù)。精密度的高低用偏差來衡量，偏差是指個別測定值與平均值之間的差值。精密度高不一定準確度高；但精密度是保證準確度的先決條件；精密度低說明所測結果不可靠，這時，自然失去了衡量準確度的前提。

精品資料誤差(wùchā)和相對誤差(wùchā)

誤差（絕對誤差）=測量結果-真值誤差=測量結果-真值=（測量結果-總體均值）+（總體均值-真值）=隨機誤差+系統誤差因此，任意(rènyì)一個誤差Δi均可分解為系統誤差和隨機誤差的代數和。精品資料相對誤差(xiānɡduìwùchà)

測量誤差除以被測量的真值所得的商，稱為相對誤差(xiānɡduìwùchà)。所以相對誤差(xiānɡduìwùchà)表示絕對誤差所占約定真值的百分比。當被測量的大小相近時，通常用絕對誤差進行測量水平的比較。當被測量值相差較大時，用相對誤差(xiānɡduìwùchà)才能進行有效的比較。

精品資料極差一組測定值中最大值與最小值之差稱為極差,通常以R表示.石油產品試驗(shìyàn)方法的精密度通常都是用允許差表示允許差可分為同一試驗(shìyàn)室的允許差(重復性)和不同試驗(shìyàn)室間的允許差(再現性).精品資料偏差(piānchā)、相對偏差(piānchā)、標準偏差(piānchā)平均偏差

相對平均偏差：

特點：簡單

缺點：大偏差得不到應有反映(2-6)(2-7)精品資料標準偏差

用數理統計方法處理數據時，常用標準偏差(piānchā)來衡量精密度，標準偏差(piānchā)又稱為均方根偏差(piānchā)或標準差。當測量次數不多時（n<20），單次測量的標準偏差(piānchā)（S）：精品資料標準偏差用標準偏差表示精密度比用平均偏差好，因為將單次測量的偏差平方之后，較大的偏差更顯著地反映出來，這樣便能更好地說明數據(shùjù)的分散程度。精品資料

12345678910s+0.3-0.2-0.4+0.2+0.1+0.40.0-0.3+0.2-0.30.240.260.0+0.1-0.7+0.2-0.1-0.2+0.5-0.2+0.3+0.10.240.33精品資料有效數字和運算(yùnsuàn)規(guī)則

有效數字為了得到準確的分析結果(jiēguǒ)，不僅要求準確測量，而且還要求正確地記錄和計算，即記錄的數字不僅表示數量的大小，而且要正確地反映測量的精確程度。實驗過程中常遇到的兩類數字（1）數目：如測定次數；倍數；系數；分數（2）測量值或計算值。數據的位數與測定準確度有關。精品資料1.有效數字(包括全部準確數字和末位不確定的不定數字)記錄的數字不僅表示數值的大小，而且要正確地反映測量的準確度。結果絕對偏差(piānchā)相對偏差(piānchā)有效數字位數0.51800±0.00001±0.002%50.5180±0.0001±0.02%40.518±0.001±0.2%32.數字零在數據中具有雙重作用：1.作普通數字用:如0.51804位有效數字5.18010－12.作定位用：如0.05183位有效數字5.1810－23．改變單位，不改變有效數字的位數如：24.01mL24.0110－3L精品資料有效數字運算(yùnsuàn)規(guī)則

加減運算結果的位數取決于絕對誤差(juéduìwùchà)最大(即小數點后位數最少的數據)的數據的位數例：0.0121絕對誤差(juéduìwùchà)：0.0001