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化学分析基础知识化学分析基础知识 2 课程目的 分析方法 的分类 了解 分析测定 中误差的 来源 区分 测量数据 处理的基 本方法 掌握 3 课程目录 第一单元：分析化学概述 第二单元：定量分析中数据处理 4 分析化学概述 分析化学的任务及作用分析化学的任务及作用一 分析方法的分类分析方法的分类二 分析化学的发展趋向分析化学的发展趋向三 第一单元 5 第一单元 分析化学的定义 研究获得物质化学组成、结构信息的分 析方法及相关理论的科学。 分析化学是化学中的信息科学，以降 低系统的不确定度为目的。 6 一、分析化学的任务及作用 组分含量结构 化验！ 眼睛、手段、工具！ 属于适用性科学！ 7 分析化学 空间探测 化学工业 物证分析 兴奋剂检测 所有这些人类活动的每一 步都离不开分析化学。 8 二、分析方法的分类 根据分析任务分类 根据分析对象分类 根据试样用量和操作规模分类 根据分析原理分类 9 1、按分析任务 定性 定量结构 鉴定组成测定含量 研究结构、 活性 10 2、按分析对象 无机有机 鉴定组成 测定含量 官能团分析 结构鉴定 11 3、按试样用量和操作规模 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 常量 试样质量： 100mg 试样体积： 10ml 测定含量 研究结构、 活性 半微量微量痕量 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 试样质量： 0.1-10mg 试样体积： 0.01-1ml 试样质量： 0.1mg 试样体积： 0.01ml 12 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 4、按分析原理 电化学分析 酸碱 沉淀 氧化还原 滴定分析 重量分析 光化学分析 化学 分析 仪器 分析 色谱分析 质谱分析 热分析 基础发展 分析方法 化学 物理、数学 计算机、激光、功能材料 常量分析 微量、痕量分析 挥发法 沉淀法 萃取法 13 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 酸碱滴定法酸碱滴定法 -质子的传递 - 强酸 - 强碱 -有机弱酸或弱碱 -强碱滴定强酸 -强酸滴定强碱 -变色范围 -指示剂选择 -强碱滴定弱酸 -强酸滴定弱碱 14 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 氧化还原滴定法氧化还原滴定法 电子转移 - 氧化剂 - 还原剂 -自身指示剂 -高锰酸钾法 -特殊指示剂 -氧化还原指示剂 -重铬酸钾法 -碘滴定法 -溴酸钾滴定法 -硫酸铈法 -硫酸亚铁法 -亚硝酸钠法 15 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 电化学分析法电化学分析法 电化学分析法 电位分析法电解分析法 电泳分析法 库仑分析法 极谱与伏安分析法 电导分析法 16 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 色谱分析法的分类色谱分析法的分类 色谱分析法 气相色谱法薄层色谱法 液相色谱法 激光色谱法 电色谱法 超临界色谱法 17 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 光分析法的分类光分析法的分类 光分析法 原子吸收法 红外法 原子发射法 核磁法 荧光法 紫外可见法 分子光谱 原子光谱 18 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 其他分析法的分类其他分析法的分类 其他分析法 质谱分析法 联用技术 热分析法 核磁共振 免疫分析 毛细管电泳 生物芯片 19 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 三、分析化学的发展趋向 微型 高效 自动 智能 20 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 第二单元:定量分析数据处理 误差误差一 有效数字有效数字二 极限数值的判定方法极限数值的判定方法 三 21 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 一、误差 公平、公正、实事求是 金银首饰含金量99.9% 测量结果为96.9% 例：某标准物质（12.06%),平行测定3次： 12.03%、12.02%、12.01% 平均值：12.02% 如何才能准确呢？ 说明误差无时不有 ，无处不在 22 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 一、误差 偏差与精密度 误差的分类 误差与准确度 准确度与精密度关系 1 2 3 4 23 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 方法 仪器 试剂 其他 电压 温湿度 系统误差偶然误差 人员 1、误差的分类 24 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 单向性 可测性 重复性 无单向性 不可测性 正态分布特点 25 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 讨 论l误差减免的方法？ 试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml 1、判断题 过失误差既不属于系统误差，也不属于偶然误差。（ ） 2、选择题 下面那些做法是为了减少系统误差：（ ） 那些做法是为了减少偶然误差：（ ） A.多次测定，取平均值 B.校准仪器 C.对照实验 D.提高业务水平 E.空白试验 3、填空题 系统误差产生的原因有仪器、（ ）、（ ）、（ ） 等几个方面。 BCDE A 试剂人员方法 2、误差与准确度 准确度分析结果与真实值的接近程度； 误差 绝对误差: 相对误差: E = x - xT Er =E/T = (x xT) / xT 100 误差越误差越 准确度越准确度越 哪种表示方 法更好？ 28 29 例: 滴定的体积误差 VEaEr 0.1% 1% 称量误差 mEaEr 0.1% 1% 滴定剂体积应大于20mL 称样质量应大于0.2g 20.00 mL 2.00 mL 0.2000 g 0.0200 g 0.02 mL 0.02 mL 0.2 mg 0.2 mg 29 真值xT 相对真值相对真值 计量学约定真值计量学约定真值 理论真值理论真值 （原子量、分子量）（原子量、分子量） 3、偏差与精密度 精密度 偏差 指个别测定结果与几次测定结果的平均 值之差 偏差越偏差越 精密度越精密度越 指相同条件下，n次重复测定结果彼此相 符合的程度（离散程度） 偏差的表示方法 绝对偏差： 相对偏差： 平均偏差： 相对平均偏差： 标准偏差： 相对标准偏差： （变异系数） 例1 有两组测定值 甲组 2.9 2.9 3.0 3.1 3.1 乙组 2.8 3.0 3.0 3.0 3.2 计算两组数据单次测定平均偏差、单次测定 的相对平均偏差、标准偏差和变异系数？ 单次测定平均偏差 单次测定相对平均偏差 35 变异系数（相对标准偏差） 标准偏差 哪种表示 方法更好 ？ 36 4、准确度与精密度的关系 例：A、B、C、D 四个分析工作者对同一铁标样（WFe= 37.40%) 中的铁含量进行测量，得结果如图示，比较 其准确度与精密度。 36.00 36.50 37.00 37.50 38.00 测量点平均值真值 D C B A 表观准确度高，精密度低表观准确度高，精密度低 准确度高，精密度高准确度高，精密度高 准确度低，精密度高准确度低，精密度高 准确度低，精密度低准确度低，精密度低 （不可靠）（不可靠） 37 结论： 1 1、精密度是保证准确度的前提。、精密度是保证准确度的前提。 2 2、精密度高，不一定准确度就高。、精密度高，不一定准确度就高。 3 3、两者的差别主要是由于系统误差的存在。、两者的差别主要是由于系统误差的存在。 二、有效数字 定义 实际能测量到的数实际能测量到的数 字，包括字，包括全部准确全部准确 数字数字和和一位不确定一位不确定 的可疑数字。的可疑数字。 21.00 GB/T8170-2008 注意点 保留位数 测量误差 量的单位 “0”的作用 对数、指数 误差、偏差 非测量数据 修约规则 ：四舍六入五保双 举例：将下面的数字修约为4为有效数字： 0.32554 15.4565 0.42605 150.750 16.0851 0.3255 15.46 0.4260 150.8 16.09 41 修修约规则约规则约规则约规则 当尾数6时，进位 当尾数4时，舍弃 当尾数5时，奇进、偶不进， 若5后不为零，均进 四舍六入五保双 不可连续修约 1.写出下列有效数字的位数： 0.003（ ） 1.010-4 （ ） 1.000（ ） 12.1000（ ） 2.将下列数字修约为2为有效数字： 5.44（ ） 0.0150（ ） 3.46（ ） 2.3456 （ ） 4.25（ ） 4.5499（ ） 4.15（ ） 10500001（ ） 0.84501（ ） 1位 2位 4位 6位 5.4 0.015 3.5 2.3 4.2 4.5 4.2 1.1*107 0.85 三、极限数值的判定方法 标准（或技术规范中）规定考核的以数量数量 形式给出且符合该标准（或技术规范）要求 的指标数值范围的界限值界限值。 例：GB19645-2005规定： 铅，mg/kg 0.05 项目极限数值测定值 或其计 算值 按全数值 比较法是 否符合要 求 修约值按修约值比 较法是否符 合要求 中碳钢 抗拉强 度/Mpa 14*100 134