分析化学概论好

分析化学概论好一、分析化学概述1、基本概念（1）分析化学（2）定量分析（3）定性分析（4）化学分析（5）仪器分析2、分析化学方法的分类（1）按任务分：定性分析、定量分析、结构分析（2）分析对象：无机分析、有机分析（3）测定原理：化学分析、仪器分析（4）试样用量：常量、半微量、微量、超微量

a.按试样量大小分方法固体试样质量(mg)液体试样体积(mL)常量>100>10半微量10～1001～10微量<10<1超微量分析<0.1

<

0.01b.按待测组分含量分常量组分(>1%)微量组分(0.01-1%)痕量组分(<0.01%)（5）成分含量：主成分、微量成分、痕量成分（6）具体要求：例行分析、仲裁分析、在线分析、炉前分析等（一）误差分类与来源二、定量分析的误差误差系统误差偶然误差(随机误差)方法误差仪器误差试剂误差操作误差1、误差的分类与来源2、系统误差（1）概念（2）特点（3）减免（克服）方法3、偶然误差（1）概念（2）特点（3）减免方法121×10-5、7.常量组分(>1%)3×10-12[mol/L]两位（5）成分含量：主成分、微量成分、痕量成分（2）在0~9中，只有0既是有效数字，又是无效数字例测定某药物中钴的含量(µg/g),得结果如下：1.例：某铵盐含氮量的测定结果为=21.(2)求出这组数据的平均值和标准偏差S（包括可疑值在内）；001000[L]均为四位当p=99%，查表t=5.（1）加减法：以小数点后位数最少的数为准（以绝对误差最大的数为准）（1）绝对误差：（2）相对误差：44%是否舍弃（置信度为90%）？例：3600→3.测定碱灰的总碱量（Na2O）得到5个数据：40.练习下列情况各引起什么误差？如果是系统误差，应如何消除？

a.砝码腐蚀

b.称量时，试样吸收了空气中的水分

c.天平零点稍有变动

d.读取滴定管读数时，最后一位数字估测不准

e.以含量为98%的金属锌作为基准物质标定EDTA溶液的浓度

f.试剂中含有微量待测组分

g.重量法测定SiO2时，试液中硅酸沉淀不完全

h.天平两臂不等长答：a.会引起仪器误差，是系统误差，应校正法码。b.会引起操作误差，应重新测定，注意防止试样吸湿。c.可引起偶然误差，适当增加测定次数以减小误差。d.可引起偶然误差，适当增加测定次数以减小误差。e.会引起试剂误差，是系统误差，应做对照实验。f.会引起试剂误差，是系统误差，应做空白实验。g.会引起方法误差，是系统误差，用其它方法做对照实验。h.会引起仪器误差，是系统误差，应校正天平。（二）误差的表示1、准确度：准确度是指测定值与真实值之间的接近程度，可用误差表示，误差越小，准确度越高。2、准确度的表示：（1）绝对误差：（2）相对误差：例1用分析天平称得A、B两物质的质量分别为1.7765g、0.1776g；两物质的真实值分别为：1.7766g、0.1777g，则绝对误差为：Ea(A)=1.7765-1.7766=-0.0001Ea(B)=0.1776-0.1777=-0.0001相对误差为：Er(A)=-0.0001/1.7766=-0.0056%Er(B)=-0.0001/0.1777=-0.056%可见A的相对误差较B的低10倍，A的称量准确度显然高得多，用相对误差来衡量结果的准确度更为精确，所以分析工作常用相对误差来表示其分析结果的准确度。3、精密度：是指一样品多次平行测定结果之间的符合程度，用偏差表示。偏差越小，说明测定结果精密度越高。偏差有多种表示方法。4、精密度的表示：偏差：是测定值与各次测定平均值之间的符合程度。(1)绝对偏差（di）和相对偏差（dr）(2)平均偏差（d）和相对平均偏差（dr）(3)标准偏差（s）和相对标准偏差（cv%）例2测定莫尔盐FeSO4·7H2O中Fe%，四次分析结果为(%)：20.01，20.03，20.04，20.05

[解]

_

(1)n=4x=20.03%

–∑|di|

(2)d=——=0.012%

n

–

d

0.012

(3)—=——×10000/00=0.60/00

x

20.03（一）有效数字位数确定

1、有效数字：实际可以测得的数字。2、位数确定

（1）有效数字位数包括所有准确数字和一位欠准数字

例：滴定读数20.30mL，最多可以读准三位

（2）在0~9中，只有0既是有效数字，又是无效数字

例：0.06050四位有效数字

例：3600→3.6×103两位→3.60×103三位

（3）单位变换不影响有效数字位数

例：10.00[mL]→0.001000[L]均为四位

（4）pH，pM，pK，lgC，lgK等对数值，其有效数字的位数取决于小数部分（尾数）数字的位数，整数部分只代表该数的方次

例：pH=11.20→[H+]=6.3×10-12[mol/L]两位

（5）结果首位为8和9时，有效数字可以多计一位

例：90.0%，可示为四位有效数字

例：99.87%→99.9%进位

三、有效数字一、（二）有效数字的修约及运算

1、修约：（1）四舍六入五留双（2）只能对数字进行一次性修约2、运算：（1）加减法：以小数点后位数最少的数为准（以绝对误差最大的数为准）0.374例：0.37456，0.3745均修约至三位有效数字0.375例：6.549，2.451一次修约至两位有效数字

6.5

2.5例：

50.1+1.45+0.5812=？52.1

（2）乘除法：以有效数字位数最少的数为准（以相对误差最大的数为准）例：0.0121×25.64×1.05782=？0.328

举例

将下列测量值修约为3位数修约前4.1354.1254.1054.12514.1349修约后4.144.124.104.134.13修约一次完成，不能分步：8.549→8.5【8.549→8.55→8.6是错的】例题：下列数据修约为两位有效数字1、将0.37456，0.3745均修约至三位有效数字练习2、6.549，2.451一次修约至两位有效数字3、下列各数的有效数字位数是几位：[H+]=0.0003

b.pH=10.24

c.

e.=3.141

f.1500练习0.015+1.3256+502.33=?0.02+1.33+502.33=503.68(0.0177×35.81×302.5)/28.658=

?(0.0177×35.8×302)/28.7=6.67(0.0142×24.43×305.84)/28.67

(0.0142×24.4×306)/28.7=3.690.0121+12.56+7.84320.01+12.56+7.84=20.41G检验法---格鲁布斯(Grubbs)法会引起仪器误差，是系统误差，应校正天平。3、并求出该可疑值与其邻近值之差，xn-xn-1；121×10-5、7.土壤含锌质量分数测定结果如下:6.会引起仪器误差，是系统误差，应校正法码。Ea(B)=0.容量瓶稀释至刻度根据称量的质量和体积计算标准溶液的准确浓度例：0.119×10-5、7.2、标准溶液的配制方法对数尾数的位数应与真数的有效数字位数相同。超微量分析<0.Er(A)=-0.2、置信度：试样含量落在置信区间范围内的概率，从而说明分析结果的可靠程度。(3)开方和乘方法

结果有效数字位数不变。例如：6.542=42.8

(4)对数计算

对数尾数的位数应与真数的有效数字位数相同。

例如：练习1、1.683+37.42×7.33÷21.4-0.056

2、716.66＋4.8－0.51863、7.666＋1.8×2.66－0.5186÷3Ea(A)=1.4、然后用xn-xn-1或x2-x1除以极差（最大值与最小值之超微量分析<0.重量法测定SiO2时，试液中硅酸沉淀不完全指示剂：滴定分析中能发生颜色改变而指示终点的试剂（1）四舍六入五留双（2）只能对数字进行一次性修约直接法：标液滴定待测物（基本）|1.设系统误差已消除，且s=0.30mL，最多可以读准三位表格鲁布斯检验法的G值表滴定终点：滴定分析中指示剂发生颜色改变的那一点（实际）3745均修约至三位有效数字测定值落在这个范围内:例：99.Q检验法（舍弃商法）方法如下：1、将测定数据按大小顺序排列：x1，x2……，xn；

2、求出最大值和最小值的差xn-x1；

3、并求出该可疑值与其邻近值之差，xn-xn-1；x2-x1；

4、然后用xn-xn-1或x2-x1除以极差（最大值与最小值之差），所得舍弃商称为Q值。即：（一）可疑值的取舍四、实验数据的处理5、根据测定次数n和要求的置信度，查表下表。若Q计≥Q表值，应予舍去；若Q计<Q表值，应该保留。测定次数345678910Q0.900.940.760.640.560.510.470.440.41Q0.951.531.050.860.760.690.640.600.58例1：对于某试样中镁的质量分数进行了6次测定，测定结果分别为6.32%，6.35%，6.36%，6.33%，6.44%，6.37%，试用Q检验法判断6.44%是否舍弃（置信度为90%）？解：⑴首先将各数值按递增的顺序排列6.32%，6.33%，6.35%，6.36%，6.37%，6.44%，⑵求出最大值与最小值之差xn—x1=6.44%-6.32%=0.12%⑶求出可疑数值与其最邻近数值之差=6.44%-6.37%=0.07%⑷计算Q值

⑸查表，当n=6时，Q0.90=0.56，Q﹥Q0.90，所以6.44%应舍弃。土壤含锌质量分数测定结果如下:6.963×10-5、7.121×10-5、7.087×10-5、7.138×10-5、7.123×10-5、7.119×10-5、7.207×10-5。其中6.963×10-5是否应舍去(P=0.95)查表:n=7,P=0.95时,Q表=0.59,∵Q计算<Q表

∴此数据应保留。例2：

解：例测定某药物中钴的含量(µg/g),得结果如下：1.25，1.27，1.31，1.40。试问1.40这个数据是否应保留?解：首先不计异常值1.40，求得其余数据的平均值x和平均偏差d为：异常值与平均值的差的绝对值为：

|1.40一1.28|=0.12＞4

(0.092)

故：1.40这一数据应舍去。G检验法---格鲁布斯(Grubbs)法用于一组测定数据中可疑值不止一个时(1)先将一组数据按从小到大顺序排列：x1，x

2，……，xn；(2)求出这组数据的平均值和标准偏差S（包括可疑值在内）；(3)求出G值：若xi为可疑值：若计算出的G值大于或等于表中的G值，舍去可疑值；否则，应保留。方法如下：表格鲁布斯检验法的G值表测定次数置信度测定次数置信度n95%99%n95%99%31.151.15142.372.6641.461.49152.412.7151.671.75162.442.7561.821.94172.472.7971.942.10182.502.8282.032.22192.532.8592.112.32202.562.88102.182.41212.582.91112.232.48222.602.94122.292.55232.622.96132.332.61242.642.99测定碱灰的总碱量（Na2O）得到5个数据：40.02%、40.13%、40.15%、40.16%、40.20%。用格鲁布斯检验法判断置信度为95%时40.02%这个数据能否舍去？例5：

解：数据由小到大排列(%)：40.02，40.13，40.15，40.16，40.20

查表，置信度为95%时，G=1.67，因为G计＜G表，所以40.02%这一数据应保留。如果x1和x2都是可疑值，先检验x2是否能舍去，若能舍去x1自然应被舍去。检验x2时，测定次数应作少一次来处理。

（二）置信区间与置信度1、置信区间：即在测量值附近估计出真实值可能存在的范围。2、置信度：试样含量落在置信区间范围内的概率，从而说明分析结果的可靠程度。测定值落在这个范围内:1.置信度(置信概率)不变时：n增加，t变小，置信区间变小。2.n不变时：置信度(置信概率)增加，t变大，置信区间变大。例：用标准方法分析钢样中磷的百分含量。共测定4次，其平均值为0.087。设系统误差已消除，且s=0.002。试求该试样中磷含量的置信区间，设其置信度为95%。解：已知置信度为95%时，n=4，t=3.18通过4次测定，有95%的把握认为钢样中磷的含量在0.084

0.090之间。例：某铵盐含氮量的测定结果为=21.30%；s=0.06；n=4。求置信概率分别为95%和99%时的平均值的置信区间。解：当n=4，f=3，p=95%，查表t=3.18∴当p=99%，查表t=5.84会引起仪器误差，是系统误差，应校正法码。当p=99%，查表t=5.滴定：将滴定剂通过滴管滴入待测溶液中的过程容量瓶稀释至刻度根据称量的质量和体积计算标准溶液的准确浓度例：某铵盐含氮量的测定结果为=21.直接法：标液滴定待测物（基本）方法固体试样质量(mg)液体试样体积(mL)解：⑴首先将各数值按递增的顺序排列解：=39.（一）有效数字位数确定001000[L]均为四位(1)先将一组数据按从小到大顺序排列：x1，x2，……，xn；例题：下列数据修约为两位有效数字（二）有效数字的修约及运算95时,Q表=0.查表P=95%f=4t=2.78例：分析矿石中铁的百分含量，在一定条件下平行测定了5次，其结果分别为：39.10,39.12,39.19,39.17和39.22。求置信度为95%时