水分析化学chapter

1 第2章水分析测量的质量保证 2 1水样的采集2 2水分析结果的误差及其表示方法2 3纯水和特殊要求的水2 4分析测量的质量评价方法2 5数据处理2 6标准溶液和物质的量浓度 水分析测量结果用途 为水处理过程监控 水质评价 污染监测与管理 涉水案件调查提供准确可靠数据质量保证目的 采取一切正确分析的手段和有效措施来减少误差 保证分析结果的可靠性和可比性质量保证方法 对分析过程质量控制 采取减少误差的措施 采样 保存和预处理 分析测试过程的正确控制 如选择适宜分析方法 规范分析 分离操作技术 正确使用试剂 器皿 仪器 标准物质等 采用正确的数据处理方法对分析结果质量评价 判断分析结果是否正确 发现分析过程存在的问题 3 5 数据分析DataAnalysis 1 2 4 3 6 样品制备SamplePreparation 样品采集Sampling 样品分析SampleAnalysis 问题提出FormulationQuestion 结果报告WritingReports 水分析过程 水分析测量质量保证系统 5 2 1水样采集 水样采集和保存的主要原则是 1 水样必须具有足够的代表性 2 水样不能受到任何意外的污染 取样点的确定 根据水样种类 分析目的 要求而定一般取样点的布置 河水 上 中 下 大河 左右两岸和中心线 中小河 三等分 距岸1 3处 湖水 从四周入口 湖心和出口采样 海水 粗分为近岸和远岸 生活污水 与作息时间和季节性食物种类有关 工业废水 与产品和工艺过程及排放时间有关 处理设施在进出水口 1 取水样 7 取样量 保证分析用量3倍以上 至少做2次平行样容器 玻璃 G 含油类或其他有机物的水样 或塑料瓶 P 测定水中的微量金属离子 硅 硼 氟等项目应采用塑料采样瓶 容器清洁 化学指标 或无菌 微生物指标 采样方法与采样器 水样类型 1 瞬时水样 2 混合水样 同一采样点 不同时间混合水样 3 综合水样 同一时间不同采样位置混合水样 4 流量比例混合水样 8 水样保存方法 冷藏 控制pH值 加酸调pH 2 个别指标加NaOH 加保存试剂 水样的最大存放时间为 清洁水样72小时轻污染水样48小时重污染水样12小时 9 样品预处理的原则 防止待测组分的损失避免引入新的干扰 水样预处理技术 过滤 浓缩富集 蒸馏 消解 萃取 L L萃取 SPE固相萃取等 分离水中的有机物 3 预处理 目的 使样品的状态和浓度适应所选择的分析方法 消除干扰 Samplepre treatment 10 消除干扰的方法 掩蔽 改变干扰物质的反应活性 分离 富集浓缩 萃取富集吸附富集蒸发浓缩 12管固相萃取装置 富集浓缩 富集浓缩 11 蒸发瓶 电动机及可变速转动装置 冷凝器 溶剂接收瓶 温度与转速控制 Heidolph旋转蒸发浓缩器 12 应用目的 测定含有机物的样品中的无机元素 样品消解 干式消解 酸性消解 硝酸和硫酸混合物作为试剂 通过加热或微波过程消解 用于同时存在无机和有机结合态的金属分析改变价态消解 强酸 强氧化剂或还原剂 微波消解装置 熔融法 样品与酸性或碱性熔剂熔融 采样过程质量保证的基本要求 规范样品采集程序和方法避免保存 处理和贮运样品时玷污损失变质确保样品真实 可靠 准确和有代表性 1 误差的来源 1 系统误差 可测误差 某些经常性的原因引起的误差使测试结果系统偏高或偏低 对分析结果的影响比较恒定 在同一条件下 重复测定 重复出现 影响准确度 不影响精密度 可以消除 增加测定次数不能使之减小 大小 方向可以测出来 包括3方面 方法误差 仪器和试剂误差 操作误差特点 恒定性 单向性 重复性 杜绝过失误差 2 2水分析结果的误差及其表示方法 2 随机误差 偶然误差 某些偶然原因引起的误差 特点 1 随机性 不可测 有时大 有时小 有时正 有时负 无法避免 2 难以校正3 服从正态分布 统计规律 绝对值相等的正 负误差出现概率相等 绝对值小的误差出现的概率大 绝对值大的误差出现的概率小 2 分析结果的评价指标 1 代表性 representation 2 准确性 accuracy 3 精密性 precision 4 可比性 compatibility 代表性是指在具有代表性的时间 地点 并按照规定的采样要求采集有效样品 所采集的样品必须能反映水质总体的真实状况 分析结果能真实代表某污染物在水中的存在状态和水质状况 1 代表性 representation 2 准确度 accuracy 绝对误差 相对误差RE XT 如何知道真值 测定值和真值的接近程度 用误差衡量 组分含量不同所允许的相对误差含量 0 01 1 常量或微量 0 01 0 001 痕量 允许RE 0 1 0 35 10 一般用 回收率 也可以表示准确度 回收率越接近100 准确度越高回收率 加标水样测定值 水样测定值 加标量 选作 如何设计加标回收率实验 如何设计精密度实验 计算下表的加标回收率 例 滴定的体积误差 称量误差 滴定剂体积应为20 30mL 称样质量应大于0 2g 3 精密性 precision 表示同一样品n次测定值之间的接近程度 或测定值有无良好的重复性和再现性 精密度反映了分析方法或测量系统存在的随机误差的大小 准确度反映了系统误差和随机误差的大小 A 绝对偏差d 相对偏差d n次算术平均值 精密度表示方法 C 相对标准偏差 标准偏差s 准确度和精密度之间关系 精密度低 则准确度一定低精密度高 而准确度不一定高准确度高 则精密度一定高 poor 例题 甲 乙 丙 丁四人分析同一样品 每人平行测定4次 谁的准确度高 谁的精密度高 谁的结果最可靠 提高准确度与精密度的方法 减少系统误差校准仪器做空白试验做对照实验 水样与标准物质按同一方法对照分析 同一样品不同人员分析 不同单位分析对分析结果进行校正 1 实验用纯水水的纯度直接关系到分析结果的可靠性 分析实验室用水 蒸馏水或去离子水 规格 一级水 纯度最高的水 用于高压液相色谱分析 二级水石英蒸馏或离子交换混合床处理 0 2 m滤膜过滤制备 又称超纯水二级水 用于无机痕量分析 如原子吸收光谱法 多级蒸馏或离子交换制备三级水 一般化学分析实验用 蒸馏或离子交换制备 2 3实验基础条件 2 特殊要求的水 无氯水 用亚硫酸钠还原余氯为氯离子后蒸馏无氨水 酸化水蒸馏制备无CO2水 煮沸法或惰性气体曝气法制备无有机物水 加如高锰酸钾碱性条件下蒸馏无酚水 加NaOH调pH 11后蒸馏无铅水 氢型阳离子交换树脂处理 3 试剂与标准试剂 试剂规格和适用范围 4 常用玻璃器皿 玻璃器皿的分类与型号 1 容器类 主要指实验室中用以贮存和运送物料 以及