一章定量分析化学概论ppt课件

1、一一 定量分析过程定量分析过程3 .3 .分别及测定分别及测定消除干扰的主要方法是分别富集和掩蔽。4 4 分析结果计算及评价分析结果计算及评价根据分析过程中有关反响的计量关系及分析丈量所得数据，计算试样中待测组分的含量。二二 分析试样的制备及分解分析试样的制备及分解1分析试样的采集和制备分析试样的采集和制备样品的采集量可以按阅历公式计算：样品的采集量可以按阅历公式计算：2QmkdmQ：采集试样的最小质量：采集试样的最小质量kgd ：试样中最大颗粒的直径：试样中最大颗粒的直径mmk ：样品特性常数，通常在：样品特性常数，通常在0.051kgmm2之间。之间。该式的意义就是，取样的最低质量与样品该

2、式的意义就是，取样的最低质量与样品最大颗粒直径的平方成正比。最大颗粒直径的平方成正比。破碎破碎 过筛过筛 混匀混匀 缩分缩分2试样的分解试样的分解常用的分解方法有溶解法和熔融法两种。常用的分解方法有溶解法和熔融法两种。溶解法溶解法 水溶法水溶法 酸溶法酸溶法 HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4、HClO4、 HF 碱溶法碱溶法NaOH、 KOH熔融法熔融法 酸性熔融法酸性熔融法 碱性熔融法碱性熔融法干式灰化、湿式消化对于有机试样的分解干式灰化、湿式消化对于有机试样的分解1.2 1.2 分析化学中的误差分析化学中的误差定量分析的义务定量分析的义务: :准确测定试样中组准确测定试样中组分的含

3、量，必需使分析结果具有一定分的含量，必需使分析结果具有一定的准确度才干满足消费、科研等各方的准确度才干满足消费、科研等各方面的需求。面的需求。本节所要处理的问题：本节所要处理的问题：对分析结果进展评价，判别分析对分析结果进展评价，判别分析结果的准确性结果的准确性误差误差(error)(error)。一一 真值真值(true value)T某一物理量本身具有的客观存在的真实数值，即为该量的真值。1.实际真值2.商定真值3.相对真值二二 平均值平均值 三三 中位数中位数 M M 一组丈量数据按大小顺序陈列，中间一个数据即为中位数M ，当n为奇数时，居中者即是；当n为偶数时，正中间两个数的平均值为中

4、位数。x1211nniixxxxxnn对同一种试样，在同样条件下反复测定n次，结果分别为： x1, x2, x n ，n次丈量数据的算术平均值：四 准确度和精细度1 准确度准确度 (accuracy)测定值测定值(xi)与真实值与真实值(xT)符合的程度，丈符合的程度，丈量值与真值之间差别越小，那么分析结量值与真值之间差别越小，那么分析结果的准确度越高。用误差来评价。果的准确度越高。用误差来评价。2 2 精细度精细度(precision) (precision) 多次丈量值多次丈量值(xi)(xi)之间相互接近的程度。之间相互接近的程度。反映测定的反复性和再现性。用偏向反映测定的反复性和再现性

5、。用偏向来评价。来评价。3 3 准确度和精细度的关系准确度和精细度的关系例如，甲、乙、丙、丁四人同时测定例如，甲、乙、丙、丁四人同时测定铜合中铜合中CuCu的百分含量，各分析的百分含量，各分析6 6次。设次。设真值真值=10.00%=10.00%，结果如下：，结果如下：x分析结果准确度高，要求精细度一定要高。分析结果准确度高，要求精细度一定要高。分析结果精细度高，准确度不一定高。分析结果精细度高，准确度不一定高。精细度好，准精细度好，准确度不好，系统确度不好，系统误差大误差大准确度、精细度都好，准确度、精细度都好，系统误差、偶尔误差小系统误差、偶尔误差小精细度较差，接近精细度较差，接近真值是由

6、于正负误差真值是由于正负误差彼此抵销彼此抵销精细度、准确度差。系统精细度、准确度差。系统误差、偶尔误差大误差、偶尔误差大真值真值1 准确度与误差准确度与误差 表示方法表示方法误差误差1) 1) 绝对误差绝对误差(absolute error- Ea)(absolute error- Ea)E = E = 测定值真实值测定值真实值x- xTx- xTEa = x- x TEa = x- x T例：用沉淀滴定法测得纯例：用沉淀滴定法测得纯NaCl试剂中试剂中的的wCl为为60，53% ，计算绝对误，计算绝对误差和相对误差。差和相对误差。解：纯解：纯NaCl试剂中的试剂中的wCl的实际值是：的实际值

7、是：()100%35.45100%35.4522.9960.66%60.53%60.66%0.13%0.13%100%0.2%60.66%arMClw ClMNaClEE 2 精细度与偏向精细度与偏向相对平均偏向相对平均偏向(relative mean deviation) 100%xdrd留意：留意： 不计正负号，不计正负号，d i那么有正负之分。那么有正负之分。dxxn1.13(% )iddn0.0950.02(%)id%100%0.02100%1.8%1.13dx相对平均偏差一组丈量数据中，最大值与最小值之差称为极差，又称全距或范围误差。R=x max- x min相对极差为：100%R

8、x2 2 系统误差系统误差(systematic error)(systematic error)3 3 随机误差随机误差(random error)(random error)随机误差由偶尔要素引起的误差随机误差由偶尔要素引起的误差, ,其大小、其大小、正负都不固定，所以又称偶尔误差，不可正负都不固定，所以又称偶尔误差，不可测误差。测误差。例如，同一坩埚称重例如，同一坩埚称重( (同一天平，砝码同一天平，砝码) )，得到以下克数：得到以下克数： 29.346529.3465，29.346329.3463，29.346429.3464，29.346629.3466偶尔误差的性质：偶尔误差的性质

9、：误差的大小、正负都是不固定的。误差的大小、正负都是不固定的。偶尔误差偶尔误差不可测误差。不可测误差。在消除系统误差后，在同样条件下多次在消除系统误差后，在同样条件下多次测定，可发现偶尔误差服从统计规律。测定，可发现偶尔误差服从统计规律。 由于操作人员大意大意、过度疲劳、精神不集中等引起的。其表现是出现离群值，极端值。 综上所述系统误差 可校正偶尔误差 可控制过失误差 可防止 八八 公差公差消费部门对于分析结果允许误消费部门对于分析结果允许误差的一种表示方法。假设分析差的一种表示方法。假设分析结果超出允许的公差范围，称结果超出允许的公差范围，称为为“超差。超差。甲 22.42ml乙 22.44

10、ml丙 22.43ml例如，滴定管读数前三位是准确的，最后一位是估计的，不甚准确，但它不是臆造的。记录时应保管这一位。这四位都是有效数字。 1.0008 431.81 五位有效数字 0.1000 10.98% 四位有效数字 0.0382 1.9810-10 三位有效数字 0.54 0.00040 二位有效数字 3600 100 有效数字位数模糊 应根据实践有效数字位数写成： 3.6103 2位 1.0102 3.60103 3位1.有效数字有效数字 实践上能测到的数字实践上能测到的数字(只需只需一位不准确，称为可疑数字一位不准确，称为可疑数字)。 分析天平：分析天平： 0.0001g0.00

11、40 数字前面的 “0只起定位作用，后面的“0是有效数字。 “0的作用数字“0具有双重意义：假设作为普通数字运用，它就是有效数字；假设作为定位用，那么不是有效数字。 pH = 11.20 两位有效数字 H+= 6.310 -12 mol L-1 常数、e 等位数无限制，根据需求取。 有效数字的位数直接与丈量的相对误差有关。pH, pOH, log C 等对数的有效数字取决于对数的尾数。 修约后 3.148 3.1 7.3976 7.4 2.451 2.5 83.500 84 如13.4565 13.456 13.46 13.5 14(错) 例： 将以下数字修约为两位有效数字。 1) 加减法加减

12、法 其和或差的有效数字保管，其和或差的有效数字保管，以小数点后位数最少的数据为根据以小数点后位数最少的数据为根据(绝对误绝对误差最大的差最大的)。 例：例： 0.0121+25.64+1.05782 25.64 0.01误差误差 Sum = 0.01+25.64+1.06 = 26.71三三 数字运算规那么数字运算规那么 其积或商的有效数字保管，以有效数字最少的数据为根据(相对误差最大的)。 按第一个数字修约为三位有效数字 0.012125.61.06 = 0.328 1100%0.8%1211100%0.4%25641100%0.009%105782 0.0121 25.64 1.05782

13、?数据首位数大于或等于9时，那么有效数字可多算一位。在大量运算中，对参与运算的一切数据可多保管一位可疑数字，最后按要求修约。 1. 正确地记录分析数据 2. 正确地选取用量和选用适当的分析仪器 3. 正确地表示分析结果 定量分析(滴定和分量分析)普通要求四位有效数字。测组分的含量。测组分的含量。以化学反响为为根底的分析方法，称为化学分析法(chemical analysis)，包括分量分析法和滴定分析法. 滴定分析法按照所利用的化学反响类型不同，可分为以下四种沉淀滴定法沉淀滴定法: 是以沉淀反响为根底是以沉淀反响为根底的一种滴定分析法。的一种滴定分析法。如银量法如银量法:Ag+ Cl- = A

14、gCl(白白)络合滴定法：是以络合反响为络合滴定法：是以络合反响为根底的一种滴定分析法。根底的一种滴定分析法。如如EDTA滴定法滴定法:M + Y = MY如HCl规范溶液滴定NaOH溶液 置换滴定法置换滴定法先用适当试剂与待测物质反响，先用适当试剂与待测物质反响，定量置换出另一种物质定量置换出另一种物质 ，再用规，再用规范溶液去滴定该物质的方法。适范溶液去滴定该物质的方法。适用于无明确定量关系的反响。用于无明确定量关系的反响。232722Cr O614237IHCrIH O优级纯优级纯 分析纯分析纯 化学纯化学纯G.R A.R C.R瓶签绿红蓝瓶签绿红蓝例：准确称取基准物质例：准确称取基准物

15、质.，溶解后定量转移至，溶解后定量转移至.容量瓶中，问此容量瓶中，问此溶液的浓度是多少？溶液的浓度是多少？ .22711.471 /294.20.25000.02000K Cr Ogg molCLmol L 标定法标定法规范溶液的浓度经过基准物来确规范溶液的浓度经过基准物来确定或用一种知浓度的标液来确定的定或用一种知浓度的标液来确定的方法。方法。例：用邻苯二甲酸氢钾例：用邻苯二甲酸氢钾.为基准物质标定为基准物质标定.溶液，需称取多少溶液，需称取多少84484 430.1 25 10204.220.51KHC H OKHC H ONaOHNaOHmCVMg(1)物质必需具有足够的纯度(99.9%

16、)(2)物质组成与化学式应完全符合(3)稳定；(4)具有较大的摩尔质量，为什么？224222422231210.1 25 10126.0720.16H C OH ONaOHNaOHH C OH OmCVMg常用的基准物有：常用的基准物有：无水无水Na2CO3、KHC8H4O4、Na2B4O710H2OCaCO3K2Cr2O7、NaC2O4 、 H2C2O42H2ONaCl)/()/()(LmmolLmolVMmVnCmmolmolMmnBBBBBBBBB或或物质的量的数值应指明根本单元：原子、分物质的量的数值应指明根本单元：原子、分子、离子、电子等。子、离子、电子等。例如，9.8克H2SO4溶

17、于水中，配成1升溶液：根本单元： H2SO4 ， H2SO4，2 H2SO4 49g/mol 98g/mol 196g/mol C H2SO4 =0.1mol/L C H2SO4 =0.2mol/L C2 H2SO4 =0.05mol/L表示物质的量浓度时，必需指明根本单元。根本单元的选择普通是以化学反响的根本单元的选择普通是以化学反响的计量关系为根据：计量关系为根据：224422252161028C OMnOHCOMnH OTB/A指每毫升滴定剂指每毫升滴定剂A溶液相当于待溶液相当于待测物测物B的质量的质量 例：例：T HCl / NaOH = 0.003001 g/mL表示每耗费表示每耗费1 mL NaOH 标液可与标液可与0.003001 g HCl完全反响完全反响mgFe0005000215001075.