环境仪器分析 第一章 绪论

环境仪器分析 张丽彬一化楼307室邮箱lbzhang 电参考教材 钱沙华 韦进宝 环境仪器分析 第二版 北京 中国环境科学出版社 2011张宝贵 韩长秀 毕成良 环境仪器分析 北京 化学工业出版社 2008考核方法 平时成绩20 考勤 作业 闭卷笔试80 课程安排 课程学习方法 抓住主线特点 原理 用途共性与个性如色谱法 共性 复杂混合物分离分析个性 流动相 原理 对象整体与局部分析仪器 结构流程 关键部件基础知识无机化学 有机化学 分析化学 物理化学 目标和要求 理解 掌握各类仪器分析方法的基本组成和工作原理 掌握各类仪器分析的定性 定量方法 初步掌握根据需要进行方法选择和基本应用 第一章绪论 环境仪器分析常用术语 环境仪器分析的应用实例 环境仪器分析的内容 环境仪器分析的特点 化学分析重量法化学法仪器分析物理分析法物理化学分析法 环境仪器分析 环境分析及监测中常用的仪器分析方法仪器分析 以物质的物理或物理化学性质为基础 探求这些性质在分析过程中所产生分析信号与被分析物质组成的内在关系和规律 进而对物质进行定性 定量 形态和结构分析 环境仪器分析的内容 通常需要使用特殊的分析仪器物理分析法 根据被测物质的某种物理性质与组分的关系 不经化学反应直接进行定性 定量分析 如光谱分析等 物理化学分析法 根据被测物质在化学变化中的某种物理性质与组分之间的关系 进行定性 定量分析 如电位分析等 环境仪器分析的内容 仪器分析作为物质微量和痕量分析的最有效手段 在环境研究中得到迅速发展领域 环境水质 空气 固废 土壤和生物等方向 金属污染物 非金属无机污染物和有机污染物等尤其是在有机污染物的定性 定量 结构分析 迁移 转换等的研究中 环境仪器分析的特点 优势 灵敏度高 检测下限低 样品用量少 适于微量 痕量和超痕量成分的测定 选择性好 适于复杂组分试样的分析 操作简单 分析速度快 适于批量试样的分析 组合能力和适应性强 可在线分析 实现数据采集和处理的自动化 环境仪器分析的特点 缺陷 仪器组成复杂 价格昂贵 某些仪器对工作环境要求较高 准确度不够高 多数仪器分析相对误差略大 约1 5 不适用于常量和高含量成分分析 仪器分析法分类 仪器分析 电化学分析法 光分析法 色谱分析法 热分析法 分析仪器联用技术 质谱分析法 光分析方法 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 色谱分析方法 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 电化学分析方法 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 其他分析方法 其他分析法 质谱分析法 联用技术 热分析法 环境分析中最常用的仪器方法 气相色谱法紫外可见分光光度法原子吸收光谱法 环境仪器分析应用实例 光分析法 原子发射光谱法测定土壤 水系沉积物中的微量银火焰原子吸收光谱测定空气中的铅紫外分光光度法测定水体中油类含量非色散红外吸收法测定固定污染源排气中的一氧化碳 环境仪器分析应用实例 色谱法 气相色谱法测定挥发性卤代烃高效液相色谱法测定酚类化合物电化学分析法 电位分析法测定工业废水中的Hg2 国家环境保护总局 水和废水监测分析方法 委员会编 水和废水监测分析方法 第四版 中国环境科学出版社 国家环境保护总局 空气和废气监测分析方法 委员会编 空气和废气监测分析方法 第四版 中国环境科学出版社 环境仪器分析常用术语 误差准确度 精密度和精确度灵敏度检出限线性范围 1 误差 1 真值 任何量在一定客观条件下具有的不以人的意志为转移的客观大小 2 误差 测量结果与真值之间的差异根据误差产生的原因及性质可分为 系统误差偶然误差 1 系统误差在相同条件下 对同一物理量进行多次测量时 误差的大小和正负总保持不变 或按一定的规律变化 或是有规律地重复 又叫做规律误差 系统误差主要来自以下三个方面 仪器误差 方法误差 人员误差在实验中仅靠增加测量次数并不能减小这种误差 2 偶然误差在同一条件下 对某一物理量进行多次测量时 每次测量的结果有差异 其差异的大小和符号以不可预定的方式变化着 也称随机误差 对同一物理量进行多次测量 并且取算术平均值作为测量结果 能够比较好地减少偶然误差 2 准确度 精密度和精确度 准确度 Accuracy 是指得到的测定结果与真实值之间的接近程度 即多次测量数据的平均值与真实值符合的程度 是系统误差的反映 用绝对误差或相对误差表示 精密度 Precision 指进行某一量的测量时 各次测量的数据大小彼此接近的程度 是偶然误差的反映 用极差 偏差 平均偏差 相对偏差 相对平均偏差 标准偏差和相对标准偏差来表示 精确度精确度是测量的准确度与精密度的总称 指的是测量数据集中于真实值附近的程度 测量精确度高 是指偶然误差与系统误差都比较小 这时测量数据比较集中在真值附近 评价测量结果的准确度 精密度和精确度 测量的准确度高 这时测量数据的平均值偏离真值较少 但数据分散的情况 即偶然误差的大小不明确 测量的精密度高 则数据离散程度小 重复性大 但系统误差的大小不明确 对于测量来说 只有精密度和准确度都高时 精确度才高 3灵敏度 是指分析仪器在稳定条件下对被测量物微小变化的响应S R Q其中 R为响应值 Q为进样量 以一定的置信水平能够检测到的最小分析信号所对应的分析物浓度 仪器检出限分析方法检出限 4 检出限 5 线性范围 工作曲线中响应信号与测定量 浓度 含量 之间符合线性关系的测定量范围区域 仪器分析方法校正 1 工作曲线法 外标法 适用于组成简单 大批量样品的定量分析 采用此法时 要求试样的浓度或含量落在工作曲线范围内 绘制工作曲线的条件与测定试样的条件尽可能一致 2 内标法 在浓度不