第三章定量分析

第三章定量分析第一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第一節(jié)定量分析中的誤差準(zhǔn)確度和精密度——分析結(jié)果的衡量指標(biāo)

1.準(zhǔn)確度──分析結(jié)果與真實(shí)值的接近程度準(zhǔn)確度的高低用誤差的大小來衡量誤差一般用絕對(duì)誤差和相對(duì)誤差來表示

2.精密度──幾次平衡測定結(jié)果相互接近程度精密度的高低用偏差來衡量，偏差是指個(gè)別測定值與平均值之間的差值3.兩者的關(guān)系：精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件精密度高不一定準(zhǔn)確度高兩者的差別主要是由于系統(tǒng)誤差的存在定量分析的結(jié)果評(píng)價(jià)第二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述問題：有一樣品送至甲、乙兩處分析，分析方法相同，其分析結(jié)果為：

（甲）4.015%40.14%40.16%（乙）40.02%40.25%40.18%試分別計(jì)算兩處的精密度（標(biāo)準(zhǔn)偏差和相對(duì)偏差）。哪處分析結(jié)果較為可靠？第一節(jié)定量分析中的誤差第三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述二、定量分析中的誤差來源根據(jù)誤差的性質(zhì)與產(chǎn)生的原因，誤差一般分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差。1.系統(tǒng)誤差特點(diǎn)：（1）對(duì)分析結(jié)果的影響比較恒定；（2）在同一條件下，重復(fù)測定，重復(fù)出現(xiàn)；（3）影響準(zhǔn)確度，不影響精密度；（4）可以消除。第一節(jié)定量分析中的誤差第四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的主要原因是：（1）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(dāng)（2）儀器誤差——儀器本身的缺陷例：滴定管，容量瓶未校正（3）試劑誤差——所用試劑有雜質(zhì)例：去離子水不合格試劑純度不夠；（含待測組份或干擾離子）（4）操作誤差——操作人員主觀因素造成例：對(duì)指示劑顏色辨別偏深或偏淺滴定管讀數(shù)不準(zhǔn)第一節(jié)定量分析中的誤差第五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述1.偶然誤差特點(diǎn)：（1）不恒定；（2）難以校正；（3）服從正態(tài)分布產(chǎn)生的原因（1）偶然因素；（2）滴定管讀數(shù)第一節(jié)定量分析中的誤差第六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述三、定量分析中誤差的減免＊對(duì)照試驗(yàn)＊空白試驗(yàn)＊校準(zhǔn)儀器＊方法校正＊增加平行測定次數(shù)第一節(jié)定量分析中的誤差第七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第二節(jié)有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則一、有效數(shù)字有效數(shù)字是指在分析工作中實(shí)際上能測量到的數(shù)字1.0005g1.0200g五位有效數(shù)字0.5000g6.023×102

四位有效數(shù)字0.0320g1.86×10-5

三位有效數(shù)字0.0054g0.30%二位有效數(shù)字0.6g0.002%一位有效數(shù)字第八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第二節(jié)有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則問題下列數(shù)值各含有幾位有效數(shù)字?1.3020.05610.3000.00016.3×10-5注意

非實(shí)驗(yàn)測得數(shù)據(jù)，如自然數(shù)“10”、“1/3”，常數(shù)“π”、“e

”等可視為無限多位的有效數(shù)字。第九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第二節(jié)有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則二、有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則1.數(shù)字修約規(guī)則

12.2462

12.2

20.4846

20.5

1.0501

1.1

0.3500

0.4

16.25

16.2

14.35

14.4

1.0500

1.0第十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第二節(jié)有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則2.有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則＊加減法幾個(gè)數(shù)據(jù)相加或相減時(shí),它們的和或差的有效數(shù)字保留位數(shù)，以小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的一個(gè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)。

例如：0.0154＋34.37＋4.32751＝38.72第十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第二節(jié)有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則＊乘除法

有效數(shù)字的位數(shù)取決于相對(duì)誤差最大的數(shù)據(jù)的位數(shù)

例：(0.03255.10360.0)/139.8=0.0711791840.0325±0.0001/0.0325100%=±0.3%5.103±0.001/5.103100%=±0.02%60.06±0.01/60.06100%=±0.02%139.8±0.1/139.8100%=±0.07%第十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第二節(jié)有效數(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則（1）分?jǐn)?shù)；比例系數(shù)；實(shí)驗(yàn)次數(shù)等不記位數(shù)（2）第一位數(shù)字大于8時(shí)，多取一位，如：8.48，按4位算（3）四舍六入五留雙（4）注意pH計(jì)算,(H+)=5.0210－3pH=2.299有效數(shù)字按小數(shù)點(diǎn)后的位數(shù)計(jì)算注意第十三頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第三節(jié)定量分析程序及數(shù)據(jù)處理一、定量分析的一般程序

一個(gè)定量分析過程常包括如下幾個(gè)步聚：試樣的采取、試樣的分解、干擾雜質(zhì)的分離、測定方法的選擇、數(shù)據(jù)處理及分析結(jié)果的評(píng)價(jià)。第十四頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第三節(jié)定量分析程序及數(shù)據(jù)處理＊試樣的采取

粗碎過篩、混勻、縮分部分棄去中碎過篩、混勻、縮分部分棄去粗副樣過篩、混勻細(xì)副樣正樣細(xì)碎第十五頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第三節(jié)定量分析程序及數(shù)據(jù)處理＊試樣的分解

在定量分析中，通常采用濕法分析＊干擾雜質(zhì)的分離

常用的分離方法有深沉分離法、萃取分離法、層析分離法、離子交換分離法、揮發(fā)和蒸餾分離法等＊測定方法的選擇

常用的測定方法有化學(xué)分析法、儀器分析法等＊數(shù)據(jù)處理及分析結(jié)果的評(píng)價(jià)第十六頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第三節(jié)定量分析程序及數(shù)據(jù)處理二、定量分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理＊置信度與平均值的置信區(qū)間分析結(jié)果在某一范圍內(nèi)出現(xiàn)的概率稱為置信度在某一置信度下，以測定平均值為中心的包括真實(shí)值的可靠性范圍，即為平均值的置信區(qū)間。第十七頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第三節(jié)定量分析程序及數(shù)據(jù)處理＊可疑數(shù)據(jù)的取舍四倍法進(jìn)行檢驗(yàn)例題1:分析某組分含量,平行測定5次得質(zhì)量分?jǐn)?shù)分雖為39.10%、39.16%、39.17%、39.20和39.23。試確定39.10%值是否應(yīng)棄去？第十八頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第三節(jié)定量分析程序及數(shù)據(jù)處理解：

平均值

平均偏差可疑值與平均值之差的絕對(duì)值為：|39.10%－39.19|＝0.09%因此，39.10%值不能棄去第十九頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第三節(jié)定量分析程序及數(shù)據(jù)處理

Q檢驗(yàn)法

＊將各數(shù)據(jù)按遞增順序排列x1，x2，x3，…，xn

＊求出最大值與最小值之差，即極差xn－x1

＊求出可疑數(shù)據(jù)與其最鄰近數(shù)據(jù)之差x2－x1或xn－xn-1

＊求出舍棄商Q值：＊根據(jù)測定次數(shù)n和所要求的置信度在表查得Q表；＊將Q與Q表相比較，若Q＞Q表，則可疑值舍去，否則保留第二十頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第三節(jié)定量分析程序及數(shù)據(jù)處理舍棄可疑數(shù)據(jù)的Q值（置信度90%和95%）測定次數(shù)345678910Q0.900.940.760.640.560.510.470.440.41Q0.951.531.050.860.760.690.640.600.58例題2:

用Na2CO3基準(zhǔn)試劑測定鹽酸溶液的濃度（mol/L），平行測定四次，結(jié)果為0.1014，0.1012，0.1019和0.1016。試用Q檢驗(yàn)法確定0.1019是否應(yīng)舍棄？第二十一頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概述第三節(jié)定量分析程序及數(shù)據(jù)處理解：

極差＝0.1019－0.1012＝0.0007

xn－xn-1＝0.1019－0.1016＝0.0003

查表，測定4次時(shí)，Q0.90=0.76，故0.1019不應(yīng)舍棄。第二十二頁，共二十八頁，編輯于2023年，星期四第三章定量分析概