分析化学知识点总结

分析化学知识点总结第二节分析方法的分类一、按任务分类定性分析：鉴定物质的化学组成(化合物、元素、离子、基)定量分析：测定各成分的相对含量或纯度结构分析：确定物化结构(价态、结晶态、平面和立体结构)二、按对象分类：无机分析、有机分析三、按测量原理分类(1)化学分析定义：基于化学反应的分析方法称为化学分析法分类：定性分析重量分析：用称量法求出生成物w重量定量分析滴定分析：由与成分反应试剂r浓度和体积求出成分c的含量反应式： mC nRCmRnX V W特点：仪器简单，结果准确，灵敏度低，分析速度慢，适用于常量成分的分析(二)仪器分析：根据物质的物理或物理化学性质确立的分析方法。仪器分析分类：电化学分析(电导分析、电位分析、库仑分析等)、光学分析(紫外分光光度法、红外分光光度法、原子吸收分光光度核磁共振光谱分析等)、色谱分析(液相色谱法、气相色谱法等)、质谱分析、放射化学分析、流动注射分析、热分析特点：敏锐、快速、准确、自动化方便，仪器复杂、价格昂贵，适用于微量、微量成分的分析四、按被检成分含量分类-常数成分分析：1%； 微量成分分析： 0.01%1%； 微量成分分析； 0.01%五、按分析的样品量进行分类试样载液体积常数分析0.1g 10ml半微量0.10.01g 101ml微量100.1mg 10.01ml超微量分析0.1mg 0.01ml六、按分析性质分类：例行分析(常规分析)、仲裁分析第三节试样分析的基本步骤1、抽样(抽样):以抽样为代表，足以保证分析进展的量2、样品的制备：采用有效手段将样品处理成易分析的样品，必要时进行样品的分离和浓缩。3、分析测定：必须根据测定成分的性质、含量、结果的正确性要求以及当前条件选择合适的测定方法。4、结果的计算和表达：根据选定的方法和使用的仪器，正确取舍选择处理数据，合理表达结果。第二章误差分析数据处理第一节误差定量分析中的误差根据其原因和性质的不同，可分为系统误差、偶然误差和过失误差。一、系统误差定义：某些特定原因引起的误差也称为可测误差特征：再现性、单向性、可测量性(大小比例或大致一定)分类：1 .方法误差：的原因是不适当的实验设计或选择方法。2 .设备误差：是因为没有校正设备或有缺陷。3 .试剂误差：由于试剂变质故障或杂质过剩等不合格4 .操作误差：分析者的习惯性操作和正确操作有一定的不同。操作误差和操作错误引起的误差是不同的。二、偶然误差定义：不确定偶然原因引起的误差也称随机误差。 偶然误差的出现遵循统计规律，呈正态分布。特点：随机性(单)出现大小相等的正负误差的机会相等。出现较小误差的机会较多，出现较大误差的机会较少。三、过失误差1、过失误差：由于作业人员的疏忽、过度疲劳、精神上没有集中等原因。 其表现为出现偏离值或异常值。2、过失误差的判断偏离值的截断a )重复多次测试时，某一数据与平均值的偏差往往大于所有其他数据，统计上称为偏差值或异常值。b )偏离值的取舍问题是，本质上在不知道的情况下，区别性质不同的偶然误差和过失误差。偏离值的检查方法：(1)Q检验法：该方法计算简单，但有时不准确。有n个数据，其升序为x1、x2、xn-1、xn，x1或xn可为偏离值。在测定数据不多(n=310 )的情况下，其q的定义为具体的检查步骤如下：1 )按升序排列各数据2 )计算最大值和最小值之差3 )计算偏差值和邻接值之差4 )计算q值5 )根据测量次数和所要求的可靠性，从查找表获得q表值6 )对于q表截断可疑值，否则保留该可疑值。这个方法计算简单，但有时不准确。(2)G检定法：该方法计算复杂，但比较准确。具体的检查步骤如下：1 )计算包含偏差值的测定平均值2 )计算偏差值和平均值之差的绝对值3 )计算包含偏差值的标准偏差s4)计算g值。如果是G G，n的话，可疑值会舍去，否则留下来。第二节测量值的精度和精度一、精度和误差1 .精度：指的是测量结果与真实值之间的接近程度，并且越接近，精度越高，反映测量的准确性。 系统错误会影响分析结果的精度。2 .误差：的精度的高低可以用误差来表示。 误差有绝对误差和相对误差之分。(1)绝对误差：测定值x与真值之差(2)相对误差：绝对误差占真值的比例3 .真值和标准参考物质任何测量都有误差，绝对得不到真值。 我们经常使用的真正的价值1 )理论真值：三角形的内角和为180等。2 )约定的真值：国际权威机构国际计量大会定义的单位、数值，如时间、长度、原子量、物质量等，是世界通用的3 )相对真值：某行业或领域内权威机构严格按照标准方法获得的测定值，如卫生部药品检定分发的标准参考物质，其应用范围有一定的局限性。4 )标准参考物质：相对具有真值的物质也称为标准品、标准品、对照品。 需要良好的均匀性和稳定性，其含量测定精度至少是实际测定的3倍以上。二、精度和偏差1 .精度：平行测量值之间的相互接近程度反映测量的再现性，越接近精度越高。 偶然的误差影响了分析结果的精确度，2 .偏差精度的高低可以用偏差来表示。有偏差的表示方法(1)绝对偏差： 1次测定值与平均值之差：(2)平均偏差：绝对偏差绝对值的平均值(3)相对平均偏差：平均偏差在平均偏差中所占的比例：(4)标准偏差(5)相对标准偏差(也称为RSD、变异系数CV )(必考关联大题)例：用o-重氮菲显色法测定水中铁的含量的结果，计算10.48、10.37、10.47、10.43、10.40mg/l的一次分析结果的平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、相对标准偏差和信赖区间(95%和99% )。 (相关主题，这个问题不能做)三、精度与精度的关系1 .精度高，精度必须高2 .精度好，精度未必高。 消除了系统误差，精度好，精度高四、误差传递：误差传递分为系统误差传递和偶然误差传递。1 .系统误差的传递和、差的绝对误差等于各测定值的绝对误差之和、差R=x y -z R=x y-z积、商的相对误差等于各测量值的相对误差之和、差R=x y/z2 .偶然误差的传递和、差结果的标准偏差的平方等于各测定值的标准偏差的平方和。R=x y -z积、商结果的相对标准偏差的平方等于各测定值的相对标准偏差的平方和。R=x y/z3 .测量值的极值误差在分析化学中，如果需要估计整个过程中可能发生的最大误差，则可以用极值误差来表示。 这是因为在最不利的情况下，假定各种误差最大并且相互累积，计算结果的误差当然最大，所以称为极值误差。五、提高分析结果精度的方法1 .系统误差的判断和评价(1)对照试验：选择与试样组成相近的标准试样，在相同条件下进行测定，比较测定结果和标准值，判断有无系统误差，用该差校正测定结果。(2)回收试验：其结果用于系统误差的评价，不用于结果的校正。2 .消除系统误差的方法(1)选择合适的分析方法，消除方法误差：不同的方法灵敏度、精度、精度和选择性不同。 必须根据测定成分的含量、性质、试样的组成和精度要求进行选择，并考虑现有的条件和分析成本。(二)校准仪表，消除仪表误差：校准砝码、移液管、酸度计等，消除仪表引起的系统误差(3)用不同的方法减小测量的相对误差(四)消除空白实验、试剂误差：不加试剂，按试剂分析顺序和条件进行分析实验，得到的结果为空白值，从试剂测定结果中减去可以去除试剂、蒸馏水和容器中导入的杂质。(5)遵守操作规则，消除操作误差3、减少偶然误差的方法：增加平行测量次数，以平均值报告结果，一般测量35次。第三节有效数字及其算法一、有效数字1 .定义：可实际测量的数字。 有效数字的位数与分析过程中使用的测量仪器的精度有关。有效数字=缺少精确数字的最后一位的数字(1)滴定法为23.57ml，4位有效数字。 称重质量为6.1498g，有效数字为5位2. “0”的作用：作为有效数字使用或作为定位标记使用。例如滴定法为20.30毫升，有效位数为4位。 显示为0.02030升，前两个0起定位作用，并非有效数字，此数据仍为4位有效数字。3 .规定(1)即使改变单位，有效数字的位数也不变。 20.30ml 0.02030L(2)在整数的末尾加上0进行定位时，用科学计数法表示。例如： 3600 3.610 3位 3.6010 3位(3)分析化学计算中遇到倍数、分数关系时，视为无限多位的有效数字。(4)pH、pC、logK等对数的有效位数由小数部分的位数决定。H =6.310 -12 mol/L pH=11.20两位(5)最初是8或9的数字，有效数字多1位。 实例92.5可被视为四位有效数二、有效数字的修约规则1 .基本规则：在尾数4的情况下舍入，在尾数6的情况下编入的尾数为5，在后面的数全部为0的情况下舍入，在5的前面为偶数的情况下插入的尾数为5，在后面有不是0的数字，在5的前面有奇数也有偶数。示例：将以下数字修改为四位有效数字：0.526647-0.526610.23500-10.24250.65000- 250.618.085002-18.093517.46-35172 .合同一次到了，不能单独签约错误修正：4.1349 4.135 4.14错误修正：4.1349 4.133 .修正表示相对误差、相对平均偏差、相对标准偏差等精度和精度的数字时，一般取12位的有效数字，只要尾数不为零，就可以将有效数字增加1位，提高可靠性三、有效数字的算法(1)加减法：以小数点以下的位数最少的数据为基准(也就是说，以绝对误差最大的数据为基准)。示例： 50.1 1.45 0.5812=52.1 0.1 0.01 0.0001(2)乘法：以有效位数最小的数为基准(也就是说以相对误差最大的数为基准)。 0.0001 0.01 0.00001示例：0.0121 25.64 1.05782=0.328RE 0.8% 0.4% 0.009%(3)幂、开方法：结果的有效位数不变(4)对数换算：结果的有效位数不变H =6.310 - 12 mol/L pH=11.20两位四、在分析化学中的应用1 .数据记录：万分之一的分析天平称体重为0.2500g，只能记录0.2500g，不能记录0.250g和0.25g。 另外，从滴定管读取的溶液体积为24mL时，应记为24.00mL，不应记为24mL或24.0 mL。2 .仪器的选择：取约3.0g的样品，不用万分之一的分析天平，用十分之一的天平即可。3 .结果分析煤中硫含量，样品量为3.5g。 两次测定结果：甲方为0.042%和0.041%； 乙方为0.04201%和0.04199%。 显然甲是对的，乙是不对的。第四节分析数据的统计处理一、偶然误差的正态分布偶然误差符合正态分布、正态分布的概率密度函数公式正态分布的两个重要参数：(1)是无限次测定的整体平均值，表示无限个数据的集中倾向(在没有系统误差时为真值)(2)是整体的标准偏差，表示数据的偏差程度。特点：1. x=时，y为最大2 .曲线以x=的直线为对称3.x或时，曲线以x轴为渐近线4. 、y、数据分散、曲线平坦； 、y、数据集中，曲线尖锐5 .测量值均为- ，总概率为1为了计算和使用方便，进行变量置换以u为变量的概率密度函数表示的