分析化學(xué)概論好

分析化學(xué)概論好一、分析化學(xué)概述1、基本概念（1）分析化學(xué)（2）定量分析（3）定性分析（4）化學(xué)分析（5）儀器分析2、分析化學(xué)方法的分類（1）按任務(wù)分：定性分析、定量分析、結(jié)構(gòu)分析（2）分析對象：無機分析、有機分析（3）測定原理：化學(xué)分析、儀器分析（4）試樣用量：常量、半微量、微量、超微量

a.按試樣量大小分方法固體試樣質(zhì)量(mg)液體試樣體積(mL)常量>100>10半微量10～1001～10微量<10<1超微量分析<0.1

<

0.01b.按待測組分含量分常量組分(>1%)微量組分(0.01-1%)痕量組分(<0.01%)（5）成分含量：主成分、微量成分、痕量成分（6）具體要求：例行分析、仲裁分析、在線分析、爐前分析等（一）誤差分類與來源二、定量分析的誤差誤差系統(tǒng)誤差偶然誤差(隨機誤差)方法誤差儀器誤差試劑誤差操作誤差1、誤差的分類與來源2、系統(tǒng)誤差（1）概念（2）特點（3）減免（克服）方法3、偶然誤差（1）概念（2）特點（3）減免方法121×10-5、7.常量組分(>1%)3×10-12[mol/L]兩位（5）成分含量：主成分、微量成分、痕量成分（2）在0~9中，只有0既是有效數(shù)字，又是無效數(shù)字例測定某藥物中鈷的含量(μg/g),得結(jié)果如下：1.例：某銨鹽含氮量的測定結(jié)果為=21.(2)求出這組數(shù)據(jù)的平均值和標準偏差S（包括可疑值在內(nèi)）；001000[L]均為四位當(dāng)p=99%，查表t=5.（1）加減法：以小數(shù)點后位數(shù)最少的數(shù)為準（以絕對誤差最大的數(shù)為準）（1）絕對誤差：（2）相對誤差：44%是否舍棄（置信度為90%）？例：3600→3.測定堿灰的總堿量（Na2O）得到5個數(shù)據(jù)：40.練習(xí)下列情況各引起什么誤差？如果是系統(tǒng)誤差，應(yīng)如何消除？

a.砝碼腐蝕

b.稱量時，試樣吸收了空氣中的水分

c.天平零點稍有變動

d.讀取滴定管讀數(shù)時，最后一位數(shù)字估測不準

e.以含量為98%的金屬鋅作為基準物質(zhì)標定EDTA溶液的濃度

f.試劑中含有微量待測組分

g.重量法測定SiO2時，試液中硅酸沉淀不完全

h.天平兩臂不等長答：a.會引起儀器誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)校正法碼。b.會引起操作誤差，應(yīng)重新測定，注意防止試樣吸濕。c.可引起偶然誤差，適當(dāng)增加測定次數(shù)以減小誤差。d.可引起偶然誤差，適當(dāng)增加測定次數(shù)以減小誤差。e.會引起試劑誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)做對照實驗。f.會引起試劑誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)做空白實驗。g.會引起方法誤差，是系統(tǒng)誤差，用其它方法做對照實驗。h.會引起儀器誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)校正天平。（二）誤差的表示1、準確度：準確度是指測定值與真實值之間的接近程度，可用誤差表示，誤差越小，準確度越高。2、準確度的表示：（1）絕對誤差：（2）相對誤差：例1用分析天平稱得A、B兩物質(zhì)的質(zhì)量分別為1.7765g、0.1776g；兩物質(zhì)的真實值分別為：1.7766g、0.1777g，則絕對誤差為：Ea(A)=1.7765-1.7766=-0.0001Ea(B)=0.1776-0.1777=-0.0001相對誤差為：Er(A)=-0.0001/1.7766=-0.0056%Er(B)=-0.0001/0.1777=-0.056%可見A的相對誤差較B的低10倍，A的稱量準確度顯然高得多，用相對誤差來衡量結(jié)果的準確度更為精確，所以分析工作常用相對誤差來表示其分析結(jié)果的準確度。3、精密度：是指一樣品多次平行測定結(jié)果之間的符合程度，用偏差表示。偏差越小，說明測定結(jié)果精密度越高。偏差有多種表示方法。4、精密度的表示：偏差：是測定值與各次測定平均值之間的符合程度。(1)絕對偏差（di）和相對偏差（dr）(2)平均偏差（d）和相對平均偏差（dr）(3)標準偏差（s）和相對標準偏差（cv%）例2測定莫爾鹽FeSO4·7H2O中Fe%，四次分析結(jié)果為(%)：20.01，20.03，20.04，20.05

[解]

_

(1)n=4x=20.03%

–∑|di|

(2)d=——=0.012%

n

–

d

0.012

(3)—=——×10000/00=0.60/00

x

20.03（一）有效數(shù)字位數(shù)確定

1、有效數(shù)字：實際可以測得的數(shù)字。2、位數(shù)確定

（1）有效數(shù)字位數(shù)包括所有準確數(shù)字和一位欠準數(shù)字

例：滴定讀數(shù)20.30mL，最多可以讀準三位

（2）在0~9中，只有0既是有效數(shù)字，又是無效數(shù)字

例：0.06050四位有效數(shù)字

例：3600→3.6×103兩位→3.60×103三位

（3）單位變換不影響有效數(shù)字位數(shù)

例：10.00[mL]→0.001000[L]均為四位

（4）pH，pM，pK，lgC，lgK等對數(shù)值，其有效數(shù)字的位數(shù)取決于小數(shù)部分（尾數(shù)）數(shù)字的位數(shù)，整數(shù)部分只代表該數(shù)的方次

例：pH=11.20→[H+]=6.3×10-12[mol/L]兩位

（5）結(jié)果首位為8和9時，有效數(shù)字可以多計一位

例：90.0%，可示為四位有效數(shù)字

例：99.87%→99.9%進位

三、有效數(shù)字一、（二）有效數(shù)字的修約及運算

1、修約：（1）四舍六入五留雙（2）只能對數(shù)字進行一次性修約2、運算：（1）加減法：以小數(shù)點后位數(shù)最少的數(shù)為準（以絕對誤差最大的數(shù)為準）0.374例：0.37456，0.3745均修約至三位有效數(shù)字0.375例：6.549，2.451一次修約至兩位有效數(shù)字

6.5

2.5例：

50.1+1.45+0.5812=？52.1

（2）乘除法：以有效數(shù)字位數(shù)最少的數(shù)為準（以相對誤差最大的數(shù)為準）例：0.0121×25.64×1.05782=？0.328

舉例

將下列測量值修約為3位數(shù)修約前4.1354.1254.1054.12514.1349修約后4.144.124.104.134.13修約一次完成，不能分步：8.549→8.5【8.549→8.55→8.6是錯的】例題：下列數(shù)據(jù)修約為兩位有效數(shù)字1、將0.37456，0.3745均修約至三位有效數(shù)字練習(xí)2、6.549，2.451一次修約至兩位有效數(shù)字3、下列各數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)是幾位：[H+]=0.0003

b.pH=10.24

c.

e.=3.141

f.1500練習(xí)0.015+1.3256+502.33=?0.02+1.33+502.33=503.68(0.0177×35.81×302.5)/28.658=

?(0.0177×35.8×302)/28.7=6.67(0.0142×24.43×305.84)/28.67

(0.0142×24.4×306)/28.7=3.690.0121+12.56+7.84320.01+12.56+7.84=20.41G檢驗法---格魯布斯(Grubbs)法會引起儀器誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)校正天平。3、并求出該可疑值與其鄰近值之差，xn-xn-1；121×10-5、7.土壤含鋅質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果如下:6.會引起儀器誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)校正法碼。Ea(B)=0.容量瓶稀釋至刻度根據(jù)稱量的質(zhì)量和體積計算標準溶液的準確濃度例：0.119×10-5、7.2、標準溶液的配制方法對數(shù)尾數(shù)的位數(shù)應(yīng)與真數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)相同。超微量分析<0.Er(A)=-0.2、置信度：試樣含量落在置信區(qū)間范圍內(nèi)的概率，從而說明分析結(jié)果的可靠程度。(3)開方和乘方法

結(jié)果有效數(shù)字位數(shù)不變。例如：6.542=42.8

(4)對數(shù)計算

對數(shù)尾數(shù)的位數(shù)應(yīng)與真數(shù)的有效數(shù)字位數(shù)相同。

例如：練習(xí)1、1.683+37.42×7.33÷21.4-0.056

2、716.66＋4.8－0.51863、7.666＋1.8×2.66－0.5186÷3Ea(A)=1.4、然后用xn-xn-1或x2-x1除以極差（最大值與最小值之超微量分析<0.重量法測定SiO2時，試液中硅酸沉淀不完全指示劑：滴定分析中能發(fā)生顏色改變而指示終點的試劑（1）四舍六入五留雙（2）只能對數(shù)字進行一次性修約直接法：標液滴定待測物（基本）|1.設(shè)系統(tǒng)誤差已消除，且s=0.30mL，最多可以讀準三位表格魯布斯檢驗法的G值表滴定終點：滴定分析中指示劑發(fā)生顏色改變的那一點（實際）3745均修約至三位有效數(shù)字測定值落在這個范圍內(nèi):例：99.Q檢驗法（舍棄商法）方法如下：1、將測定數(shù)據(jù)按大小順序排列：x1，x2……，xn；

2、求出最大值和最小值的差xn-x1；

3、并求出該可疑值與其鄰近值之差，xn-xn-1；x2-x1；

4、然后用xn-xn-1或x2-x1除以極差（最大值與最小值之差），所得舍棄商稱為Q值。即：（一）可疑值的取舍四、實驗數(shù)據(jù)的處理5、根據(jù)測定次數(shù)n和要求的置信度，查表下表。若Q計≥Q表值，應(yīng)予舍去；若Q計<Q表值，應(yīng)該保留。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1：對于某試樣中鎂的質(zhì)量分數(shù)進行了6次測定，測定結(jié)果分別為6.32%，6.35%，6.36%，6.33%，6.44%，6.37%，試用Q檢驗法判斷6.44%是否舍棄（置信度為90%）？解：⑴首先將各數(shù)值按遞增的順序排列6.32%，6.33%，6.35%，6.36%，6.37%，6.44%，⑵求出最大值與最小值之差xn—x1=6.44%-6.32%=0.12%⑶求出可疑數(shù)值與其最鄰近數(shù)值之差=6.44%-6.37%=0.07%⑷計算Q值

⑸查表，當(dāng)n=6時，Q0.90=0.56，Q﹥Q0.90，所以6.44%應(yīng)舍棄。土壤含鋅質(zhì)量分數(shù)測定結(jié)果如下:6.963×10-5、7.121×10-5、7.087×10-5、7.138×10-5、7.123×10-5、7.119×10-5、7.207×10-5。其中6.963×10-5是否應(yīng)舍去(P=0.95)查表:n=7,P=0.95時,Q表=0.59,∵Q計算<Q表

∴此數(shù)據(jù)應(yīng)保留。例2：

解：例測定某藥物中鈷的含量(μg/g),得結(jié)果如下：1.25，1.27，1.31，1.40。試問1.40這個數(shù)據(jù)是否應(yīng)保留?解：首先不計異常值1.40，求得其余數(shù)據(jù)的平均值x和平均偏差d為：異常值與平均值的差的絕對值為：

|1.40一1.28|=0.12＞4

(0.092)

故：1.40這一數(shù)據(jù)應(yīng)舍去。G檢驗法---格魯布斯(Grubbs)法用于一組測定數(shù)據(jù)中可疑值不止一個時(1)先將一組數(shù)據(jù)按從小到大順序排列：x1，x

2，……，xn；(2)求出這組數(shù)據(jù)的平均值和標準偏差S（包括可疑值在內(nèi)）；(3)求出G值：若xi為可疑值：若計算出的G值大于或等于表中的G值，舍去可疑值；否則，應(yīng)保留。方法如下：表格魯布斯檢驗法的G值表測定次數(shù)置信度測定次數(shù)置信度n95%99%n95%99%31.151.15142.372.6641.461.49152.412.7151.671.75162.442.7561.821.94172.472.7971.942.10182.502.8282.032.22192.532.8592.112.32202.562.88102.182.41212.582.91112.232.48222.602.94122.292.55232.622.96132.332.61242.642.99測定堿灰的總堿量（Na2O）得到5個數(shù)據(jù)：40.02%、40.13%、40.15%、40.16%、40.20%。用格魯布斯檢驗法判斷置信度為95%時40.02%這個數(shù)據(jù)能否舍去？例5：

解：數(shù)據(jù)由小到大排列(%)：40.02，40.13，40.15，40.16，40.20

查表，置信度為95%時，G=1.67，因為G計＜G表，所以40.02%這一數(shù)據(jù)應(yīng)保留。如果x1和x2都是可疑值，先檢驗x2是否能舍去，若能舍去x1自然應(yīng)被舍去。檢驗x2時，測定次數(shù)應(yīng)作少一次來處理。

（二）置信區(qū)間與置信度1、置信區(qū)間：即在測量值附近估計出真實值可能存在的范圍。2、置信度：試樣含量落在置信區(qū)間范圍內(nèi)的概率，從而說明分析結(jié)果的可靠程度。測定值落在這個范圍內(nèi):1.置信度(置信概率)不變時：n增加，t變小，置信區(qū)間變小。2.n不變時：置信度(置信概率)增加，t變大，置信區(qū)間變大。例：用標準方法分析鋼樣中磷的百分含量。共測定4次，其平均值為0.087。設(shè)系統(tǒng)誤差已消除，且s=0.002。試求該試樣中磷含量的置信區(qū)間，設(shè)其置信度為95%。解：已知置信度為95%時，n=4，t=3.18通過4次測定，有95%的把握認為鋼樣中磷的含量在0.084

0.090之間。例：某銨鹽含氮量的測定結(jié)果為=21.30%；s=0.06；n=4。求置信概率分別為95%和99%時的平均值的置信區(qū)間。解：當(dāng)n=4，f=3，p=95%，查表t=3.18∴當(dāng)p=99%，查表t=5.84會引起儀器誤差，是系統(tǒng)誤差，應(yīng)校正法碼。當(dāng)p=99%，查表t=5.滴定：將滴定劑通過滴管滴入待測溶液中的過程容量瓶稀釋至刻度根據(jù)稱量的質(zhì)量和體積計算標準溶液的準確濃度例：某銨鹽含氮量的測定結(jié)果為=21.直接法：標液滴定待測物（基本）方法固體試樣質(zhì)量(mg)液體試樣體積(mL)解：⑴首先將各數(shù)值按遞增的順序排列解：=39.（一）有效數(shù)字位數(shù)確定001000[L]均為四位(1)先將一組數(shù)據(jù)按從小到大順序排列：x1，x2，……，xn；例題：下列數(shù)據(jù)修約為兩位有效數(shù)字（二）有效數(shù)字的修約及運算95時,Q表=0.查表P=95%f=4t=2.78例：分析礦石中鐵的百分含量，在一定條件下平行測定了5次，其結(jié)果分別為：39.10,39.12,39.19,39.17和39.22。求置信度為95%時