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文档简介

分析化学学习论文论文目录 第一部分 分析化学学习感言 第二部分 分析化学史 第三部分 分析化学中误差的种类及在测定过程中误差的传递 第四部分 关于样本标准偏差和总体标准偏差之我见分析化学学习感言回忆起自己的化学学习史,到目前为止已有5年了,在初高中时期,我国学生接受的化学教育大部分都只进行到物质的定性测定,对于复杂的物质定量分析,浅尝辄止,使得步入大学校门的学生对于化学的印象朦胧不清,有许多的理论虽然成立,却对其意义无从深究,例如:酸碱指示剂的应用:酚酞的变色范围是PH8.09.6,在强碱滴定强酸试验中通常采用酚酞作为指示剂,理论计算得化学计量点时PH=7.0(室温),而此值并不在酚酞的变色范围内,为何依然选用酚酞作为指示剂以及滴定的结果会产生怎样的误差。诸如此类的问题,由于自身缺乏详细而周密的理论知识,学习的主动性便会下降,对于化学的兴趣就会有所减弱。步入大学的校门,选择了化学这个学习方向,专业的化学知识是作为一名化学人首先应当具备的,一学期的无机化学学习已经让我们对于这门学科深奥的知识内涵和庞大的知识体系有所了解,而本学期的分化课程学习,亦足以让我们领会到一名化学人应该持有的严谨的治学态度。短短的一学期里,我对这门课的感触颇深:一套完整的理论体系背后,必然有着一套严密的数学推理过程。分析化学的任务是确定物质的化学组成,测量物质各组成成分的含量及表征物质的化学结构、形态等。为了完成这些任务,必然需要严格的公式推理,在我看来分析化学与其说是化学学科的一门分支,不如说它是架在化学学科和数学学科之间的一道桥梁,当第一次翻开分化书,望着满满的数学公式,还有形状各异的曲线,心灵的震撼足以让我对这门课产生恐惧如此多的公式要怎样记忆,即使记住又该怎样用。这或许是每个分化初学者共同的心悸,但是,随着老师一堂一堂的课详细的授教,我对这门课的认识亦有所改变,虽然,展现在我们面前的是繁多的计算公式,但清晰的推理过程为我们的记忆工作做了很好的铺垫,除此之外,在不同的环境和条件下,数据的微元也使得计算式变的简单,在误差允许的范围内,优化了数据的处理。例如:酸碱滴定一章中,氢离子浓度的计算一节,一元弱酸(碱)H的浓度的精确计算公式很复杂,若用代数方法直接求解,数学处理十分麻烦,在实际工作中也没有必要,通常根据计算H浓度时的允许误差,视弱酸(碱)的和C值的大小,采用近似方法进行计算。一学期的学习时间虽然短暂,但它将对我以后的化学学习产生很大的影响,尤其是其所要求的严谨的治学态度,会使我们终身受用。分析化学史分析化学有悠久的历史,在科学史上,分析化学曾经是研究化学的开路先锋,它对元素的发现,相对原子质量的测定、定比定律、倍比定律等化学基本定律的确立,矿产资源的勘探利用等,都做出了极大地贡献。 通常认为,分析化学学科的发展经历了三次重大的变革: 第一次,20世纪初,由于物理化学溶液理论的发展,分析化学提供了理论基础,使得分析化学由一种技术发展成为一门学科。 第二次,物理学和电子学的发展,促进了各种仪器的分析方法的发展,改变了经典分析化学以化学分析为主的局面。 第三次,20世纪70年代以来,计算机科学,生命科学、环境科学、新材料科学等发展的需要,基础理论及测试手段的完善,促使了分析化学进入了第三次变革时期。在人类征服自然的过程中,有着越来越多的分析化学问题亟待解决,这极大地扩充了现代化学的内涵,同时也使得分析化学与现代科学的前沿领域并肩前行。分析化学中误差的种类及在测定过程中误差的传递摘要:在分化学习中,无论是从理论课的学习还是实验的操作总会由于误差的存在而导致实验的结果与其真实值之间存在差距,往往也是分化初学者学习的软肋,为了能够更好的掌握数据的处理方法,还有对实验结果作出合理的评估,故对于误差作以深入的研究。1)、误差的分类:据误差的来源和性质的不同,可将误差分为:系统误差(systematic error)和随机误差(random error)两大类。 系统误差(systematic error)又称作规律误差。是由于某种固定的原因造成的,具有重复性、单向性、可测性的特点。我们应根据具体的实验条件,系统误差的特点,找出产生系统误差的主要原因,采取适当措施降低它的影响。 产生系统误差的原因有如下几种:1、 方法误差(理论误差)。2、 仪器和试剂误差。3、 操作误差。4、 主观误差。 系统误差有些是定值的,如仪器的零点不准,有些是积累性的,如用受热膨胀的钢质米尺测量时,读数就小于其真实长度。 需要注意的是,系统误差总是使测量结果偏向一边,或者偏大,或者偏小,因此,多次测量求平均值并不能消除系统误差。 电脑在进行数据处理的过程中,也会有误差,如在处数据型字段的时候,由于处理位数的不一样,所得结果是有误差的,与我们计算中采用四舍五入法得出的结果类似. 随机误差(random error)又称作偶然误差。是有某些难以控制且无法避免的偶然因素造成的。其产生因素十分复杂,如电磁场的微变,仪器的摩擦,空气扰动,气压及湿度的变化,测量人员的感觉器官的生理变化等,以及它们的综合影响都可以成为产生随机误差的因素。即使测试系统的灵敏度足够高,在相同的测量条件下,对同一量进行多次等精度测量时,仍会有各种偶然的,无法预测的不确定因素干扰而产生测量误差,其绝对值和符号均不可预知(即不存在单向性和重复性),所以随机误差不能用修正或采取某种技术措施的办法来消除。虽然单次测量的随机误差没有规律,但多次测量的总体却服从统计规律,通过对测量数据的统计处理,能在理论上估计起对测量结果的影响。 测量值的随机误差分布规律有正态分布、t分布、三角分布和均匀分布等,但大多数情况下,会采用正态分布对随机误差进行统计和分析。(详见分析化学基础教程甘峰编著第十四页至第十七页) 2)、误差的传递: 鉴于误差分为两类,对于不同类型的误差的传递作以讨论: 讨论条件: 设测量值为A、B、C,其绝对误差分别为、,相对误差为、,标准偏差分别为、,计算结果用R 表示,R的绝对误差为,相对误差为,标准偏差为。 系统误差的传递:(通常选用绝对误差表示) 加减法:设计算公式为R=A+B-C,则 = +-(分析结果的绝对误差等于个测量值的绝对误差的代数和) 若配有系数,如R=mA+nB-iC(m、n、i均为系数),则有= m+n-i。 乘除法:设计算公式为R=,则 若配有系数,如R=m(m为系数),则依然有=+-。 指数关系:设计算公式R=,则 =n(分析结果的相对误差等于个测量值的相对误差的指数倍) 对数关系:设计算公式R=mA(m为系数),则=0.434m 随机误差的传递:(通常选用标准偏差表示) 加减法:设计算公式为R=mA+nB-iC(m、n、i均为系数),则 =+(在加减运算中,不论是相加还是相减,分析结果的标准偏差的平方都等于各测量值的标准偏差平方总和) 乘除法:设计算公式为R=m(m为系数),则 =+ (在乘除运算中,不论是相加还是相减,分析结果的相对标准偏差的平方都等于各测量值的相对标准偏差平方总和) 指数关系:设计算公式R=,则 =n 对数关系:设计算公式R=mA(m为系数),则 =0.434m基本概念:绝对误差:测量值与真实值之间的差值。相对误差:反映误差在真实值中所占的比例大小。样本标准偏差:表示一组平行测定的精密度。相对标准偏差(亦称变异系数):100%通过对于系统误差及随机误差传递公式的归纳整理,就可以在实际试验中对于误差的估计带来很大的好处,并能够大致了解所得数据的准确度,从而,提升了实验的可信度,对于以后的学习,无论是有机化学,抑或是物理化学,都将对于数据处理有很大的帮助,获益无穷。 关于样本标准偏差和总体标准偏差之我见1)、定义及计算公式:样本标准偏差:用于表征测量值对于均值的偏离程度计算公式: 总体标准偏差:用于表征测量值对于真值的偏离程度。 计算公式: 当测量误差中仅包含随机误差的成分时,样本标准偏差是总体标准偏差的无偏估计,即 s=2)、公式中内容的讨论 从公式中我们不难看出,当选取的对象是全体时,自然其真值就可以通过测量得到(假设能做到全部测量),当研究的对象是一个样本时,由于无法得到真值,故需要对于测得的值求平均数来代替真值,即用代替,根号中的分子有如上变化很好理解,但对于根号中分式的分母的变化,不易理解,故作以下推理: 令真值为,计算平均值为,观测值为x,并令d=x -,D=x -,则 将上面的公式竖向相加得: 又因为=0 即,代入中,所以 代入 中中,即得= 将式上式两边各平方得: 对n求和 因在测量中正负误差出现的机会相等,故将()展开后,D1D2、D1 D3,为正为负的数目相等,彼此相消,故得 从上式可以看出,在有限测量次数中,样本的标准偏差总是小于总体的标准偏差。上式解释了公式中根号里分母的变化。 分析化学在生活上的应用显而易见,有人说,我们正处于一个知识爆炸的年代。这话是有道理的,但是我们也不用因此而无所适从。实际上,在知识爆炸的同时,我们也有了迅速获取所需知识的“空前可能性”。像我们中国这样的发展中国家,完全有可能发挥后发优势,实现跨越

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