化學(xué)前言及誤差分析學(xué)時(shí)

化學(xué)前言及誤差分析學(xué)時(shí)第一頁，共三十九頁，2022年，8月28日1.分析化學(xué)教程，李克安主編，北京大學(xué)出版社，2005年5月。2.化學(xué)分析（第二版），鄒明珠等，吉林大學(xué)出版社，2001年8月。3.AnalyticalChemistry(SixthEdition),GaryD.Christian,JohnWiley&Sons.Ins.2004.4.定量分析習(xí)題精解，武漢大學(xué)化學(xué)系編，科學(xué)出版社，2004年3月。5.AnalyticalChemistry，歐洲化學(xué)會(huì)分析化學(xué)部編，1998年。6.分析化學(xué)，容慶新等，中山大學(xué)出版社，1997年2月。7.分析化學(xué)的明天，梁文平，莊乾坤主編，科學(xué)出版社，2003年9月。8.分析化學(xué)（第四版），武漢大學(xué)主編，高等教育出版社，2000年3月。9.21世紀(jì)的分析化學(xué)，汪爾康主編，科學(xué)出版社，1999年12月。10.分析化學(xué)有關(guān)的研究刊物和雜志。11.學(xué)院購置的有關(guān)英文《分析化學(xué)》教材主要參考書目第二頁，共三十九頁，2022年，8月28日這門課程的目的和要求:掌握常量組分定量分析的基本知識(shí)、基本理論和基本分析方法。掌握分析測(cè)定中的誤差來源，誤差的表征，及初步學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理方法。了解定量分析中常用分離方法的原理及其應(yīng)用。了解分光光度法的原理及應(yīng)用.第三頁，共三十九頁，2022年，8月28日附1：實(shí)驗(yàn)，作業(yè)，期中、期末考試各占比例30%，10%，60%.附2：網(wǎng)上自測(cè)作業(yè)：文虎考堂（/)附3：作業(yè)檢查采取抽查的形式第四頁，共三十九頁，2022年，8月28日緒論分析化學(xué)的定義：化學(xué)學(xué)科的重要分支，是研究物質(zhì)的化學(xué)組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)、測(cè)定方法及有關(guān)理論的一門學(xué)科。分析化學(xué)的任務(wù)：確定物質(zhì)的化學(xué)組成(定性分析)、化學(xué)結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)分析)、各組分的相對(duì)含量(定量分析)。

第五頁，共三十九頁，2022年，8月28日分析化學(xué)的分類:

1.按目的和任務(wù)分：定性分析、結(jié)構(gòu)分析、定量分析。

2.按分析對(duì)象分：無機(jī)分析和有機(jī)分析。

3.按測(cè)定原理和操作方法分：化學(xué)分析、儀器分析。第六頁，共三十九頁，2022年，8月28日

4.按試樣用量和操作規(guī)模分：分類試樣質(zhì)量(毫克)試樣體積(毫升）常量分析>100>10半微量分析1~1001~10微量分析0.1~10.01~1超微量分析<0.1<0.015.按具體要求分：例行分析和仲裁分析分析化學(xué)的作用分析化學(xué)的發(fā)展，現(xiàn)狀和展望第七頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三章誤差與數(shù)據(jù)處理第一節(jié)準(zhǔn)確度和精密度誤差和偏差一.準(zhǔn)確度與誤差準(zhǔn)確度：指測(cè)量值ｘ與真實(shí)值ｘＴ相接近的程度；誤差:測(cè)量值與真實(shí)值之差，用來衡量分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。絕對(duì)誤差:Ｅ＝ｘ－ｘＴ相對(duì)誤差:RE%=E/ｘＴ

×100%第八頁，共三十九頁，2022年，8月28日標(biāo)準(zhǔn)值:

采用各種可靠方法，使用精密儀器，經(jīng)過不同實(shí)驗(yàn)室，不同人員進(jìn)行平行分析，用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行處理，確定出各組分含量。以此代表該物質(zhì)各組分的真實(shí)值。第九頁，共三十九頁，2022年，8月28日二.精密度與偏差

精密度:幾次平行測(cè)定結(jié)果相互接近的程度(類似重現(xiàn)性);偏差:個(gè)別測(cè)量值與平均值之間的差值;用來衡量分析結(jié)果精密度的好壞.第十頁，共三十九頁，2022年，8月28日(一)平均偏差和相對(duì)平均偏差:平均偏差

相對(duì)平均偏差=標(biāo)準(zhǔn)偏差=相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD%=

第十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日(二)標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(也稱變異系數(shù)):

區(qū)分樣品標(biāo)準(zhǔn)偏差(或有限測(cè)定次數(shù)標(biāo)準(zhǔn)偏差)S與總體標(biāo)偏差為何標(biāo)準(zhǔn)偏差比平均偏差更靈敏反映精密度。

誤差與偏差的區(qū)別與聯(lián)系:

實(shí)例分析如何從精密度和準(zhǔn)確度衡量分析結(jié)果的好壞。第十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日(三)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差

精密度和準(zhǔn)確度的關(guān)系：分析測(cè)定首先要求有好的精密度，精密度低說明測(cè)定結(jié)果不可靠；但精密度高并不一定準(zhǔn)確度好，還要看有無其它原因產(chǎn)生大的誤差。第十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日第二節(jié)產(chǎn)生誤差的原因一.系統(tǒng)誤差(可測(cè)誤差)1.方法誤差：分析方法本身所造成；2.儀器和試劑引起的誤差：來源于儀器本身不夠精確；3操作誤差:分析人員所掌握的操作與正確的分析操作有差別引起。4主觀誤差(即個(gè)人誤差):分析人員本身的主觀因素造成。

第十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日系統(tǒng)誤差與準(zhǔn)確度:

系統(tǒng)誤差由一些固定原因造成，所以在多次測(cè)定中重復(fù)出現(xiàn)，且為單向性，影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。它是可避免和消除的。第十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日二.偶然誤差(不可測(cè)誤差,隨機(jī)誤差)由某些難以控制且無法避免的偶然因素造成的。是可以允許的。偶然誤差與精密度:偶然誤差使分析結(jié)果在一定范圍波動(dòng)，其方向大小不固定，有時(shí)正，有時(shí)負(fù)；有時(shí)大，有時(shí)小。從而決定精密度的好壞。過失誤差：工作中的差錯(cuò)，是可以避免的。

第十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日三.系統(tǒng)誤差的檢查:1.標(biāo)準(zhǔn)樣品對(duì)照實(shí)驗(yàn)：選用組成與試樣相近的標(biāo)準(zhǔn)試樣，或用純物質(zhì)配成的試液按同樣的方法進(jìn)行分析對(duì)照。2.標(biāo)準(zhǔn)方法對(duì)照實(shí)驗(yàn)：選用國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法或公認(rèn)為可靠的分析方法對(duì)同一試樣進(jìn)行對(duì)照試驗(yàn)。第十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日3.標(biāo)準(zhǔn)加入法(加入回收法)：取等量試樣兩份，在其中一份中加入已知量的待測(cè)組分并同時(shí)進(jìn)行測(cè)定，由加入待測(cè)組分的量是否能定量回收來判斷有無系統(tǒng)誤差存在。4.內(nèi)檢法：檢查分析人員是否存在操作誤差或主觀誤差。將一些已經(jīng)準(zhǔn)確測(cè)定過的試樣（或內(nèi)部管理樣）重復(fù)安排在分析任務(wù)中進(jìn)行對(duì)照分析。第十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日四.系統(tǒng)誤差的消除:1.分析方法的選擇:a根據(jù)試樣中待測(cè)組分的含量選擇分析方法。高含量組分用滴定分析或重量分析法。低含量的用吸光光度法或其它儀器分析方法。第十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日b試樣中其它組分對(duì)測(cè)定的干擾，采用適當(dāng)?shù)难诒位蚍蛛x方法。c對(duì)于試樣中的痕量組分，用儀器分析方法不能直接測(cè)定，則選擇合適的富集方法先行富集，使痕量組分能定量地（至少有90%-95%）富集后再進(jìn)行分析。第二十頁，共三十九頁，2022年，8月28日2.進(jìn)行空白試驗(yàn)：在不加試樣的情況下，按照試樣分析同樣的操作手續(xù)和條件進(jìn)行試驗(yàn)，所得的結(jié)果稱為空白值。從試樣測(cè)定結(jié)果中扣除此空白值，就可以得到較準(zhǔn)確的分析結(jié)果。3.校準(zhǔn)儀器：儀器不準(zhǔn)引起的系統(tǒng)誤差可以通過校準(zhǔn)儀器來減小其影響。4.采用校正值.第二十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日5.減少測(cè)量誤差

相對(duì)誤差=絕對(duì)誤差/試樣重×100%

分析天平的稱量誤差為±0.0001g，兩次稱量可能引起的最大誤差為±0.0002g，為了使稱量的相對(duì)誤差<0.1%,試樣的量必須大于0.2g.

試樣重=絕對(duì)誤差/相對(duì)誤差×100%=0.0002/0.1%×100%=0.2g

第二十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日

滴定分析中，滴定管讀數(shù)有±0.01mL，一次滴定管需要讀數(shù)兩次，可能造成±0.02mL的最大誤差。為使測(cè)量體積的相對(duì)誤差<0.1%，滴定劑的體積應(yīng)在：測(cè)量體積=絕對(duì)誤差/相對(duì)誤差×100%=0.02/0.1%×100%=20mL第二十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日第三節(jié)偶然誤差的正態(tài)分布

一.頻數(shù)分布二.正態(tài)分布:標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布和高斯分布第二十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日第五節(jié)定量分析中測(cè)定數(shù)據(jù)的評(píng)價(jià)--

少量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理一.可疑值的取舍二.平均值的置信界限三.顯著性檢驗(yàn)第二十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日一、可疑值的取舍在實(shí)驗(yàn)中得到一組數(shù)據(jù)后，往往有個(gè)別數(shù)據(jù)與其它數(shù)據(jù)相距較大，這一數(shù)據(jù)稱為可疑值（或離群值）?？梢芍档娜∩嵊袔追N方法，可靠性較高Q值檢驗(yàn)法。將測(cè)定數(shù)據(jù)從小到大按順序排列為：

如可疑值是x1或是xn，先求Q，然后比較Q與Q表第二十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日

如果xn為可疑值時(shí)，如果x1為可疑值時(shí)

Q值>Q表，則離群值應(yīng)舍去，反之則保留。第二十七頁，共三十九頁，2022年，8月28日二、平均值的置信界限這表示在一定置信度下，以平均值為中心，包括總體平均值μ在內(nèi)的可靠性范圍。只要選定置信度P，并根據(jù)P與f值，從t分布表中查出t值，再由測(cè)定的平均值，s和n值代入上式，就可以得出相應(yīng)的置信界限。

p87例2第二十八頁，共三十九頁，2022年，8月28日第六節(jié)有效數(shù)字及計(jì)算規(guī)則一、有效數(shù)字的意義及位數(shù)意義：實(shí)際能測(cè)到的數(shù)字；其最后一位是可疑數(shù)字；有效數(shù)字位數(shù)：直接影響測(cè)定的相對(duì)誤差。注意“0”的作用：在中間和末尾為有效，在最前面為無效。

第二十九頁，共三十九頁，2022年，8月28日如：1.008430819.08%四位有效數(shù)字

1.003.50%三位有效數(shù)字

0.90.05%一位有效數(shù)字

pHpMlogK等對(duì)數(shù)值：其有效數(shù)字取決于小數(shù)部分(即尾數(shù))數(shù)字的位數(shù)。

pH=11.20，[H+]=6.3×10-12mol/L

兩位有效數(shù)字第三十頁，共三十九頁，2022年，8月28日二.有效數(shù)字的修約規(guī)則:四舍六入五成雙尾數(shù)等于5時(shí)，則要看5之前的數(shù)是奇數(shù)抑或是偶數(shù)。

若為奇數(shù)，就將5進(jìn)位；若為偶數(shù)則5舍去；若5的后面還有不是“0”的數(shù)，則無論5的前面是奇數(shù)抑或是偶數(shù)，均應(yīng)進(jìn)位。第三十一頁，共三十九頁，2022年，8月28日

如:150.650-----150.60.32554-----0.325510.2150-----10.220.36237-----0.3624

第三十二頁，共三十九頁，2022年，8月28日三.計(jì)算規(guī)則1.加減法:以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)保留有效數(shù)字的位數(shù)。根據(jù)是此數(shù)的絕對(duì)誤差最大。例:0.0121+25.46=25.472.乘除法:以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。其根據(jù)是該數(shù)的相對(duì)誤差最大。例:0.0121×25.46×1.05782=0.328第三十三頁，共三十九頁，2022年，8月28日四.分析化學(xué)中數(shù)據(jù)記錄及計(jì)算分析結(jié)果的基本規(guī)則1.記錄測(cè)定結(jié)果只保留一位可疑數(shù)字；

分析天平上稱量質(zhì)量：0.000Xg

滴定管體積：0.0XmL

容量瓶：100.0mL,250.0mL,50.00mL

第三十四頁，共三十九頁，2022年，8月28日

吸量管、移液管：

25.00mL,10.00mL,5.00mL,1.00mL

pH:0.0X單位，有些pH計(jì)可讀至0.00X

吸光度（光度計(jì)上讀數(shù)）：0.00X第三十五頁，共三十九頁，2022年，8月28日2.分析結(jié)果的表示：高含量(>10%)：四位有效數(shù)字:54.63%含量(1-10%)：三位有效數(shù)字1.34%低含量(<1%)：二位有效數(shù)字0.023%即小數(shù)點(diǎn)后只保留兩位數(shù)有效數(shù)字第三十六頁，共三十九頁，2022年，8月28日3.分析中各類誤差表示:通常取1-2位有效數(shù)字，因?qū)嶋H上分析結(jié)果只表示到小數(shù)點(diǎn)后第二位，故誤差只表示到最后第2位即可。

1.7%,0.32%,0.