定量分析基础

4. 按组分含量分：
方法分类 major constituent constituent anal. trace constituent anal.
2013-8-1 无机及分析化学 第二章
样品含量(％) >0.1 0.01-1 10-2-10-4 10-5-10-7
3 6 9 12
2013-8-1 无机及分析化学 第二章
15
fg
13
B) 液体样品
nB 通常以物质的量浓度表示(mol/L)： CB V
微量组分mg· -1、g· -1、g· -1、ng· -1、pg· -1 L L mL mL mL
(对应于 ppm =百万分之一 ppb=10亿分之一)
C) 气体样品 随着对环保工作的重视，气体分析的 比例加大，现多用 g/m3 , mg/m3等表示
i 1
xi
n
式中µ为总体平均值，在无系统误差时为真实值。 N<20：用S表示：
s
2013-8-1
i 1
( xi x ) n 1
n
2

i 1
di2 n 1
28
n
无机及分析化学 第二章
例:在分析某一样品中Cl含量为：39.87,39.94,40.10, 39.74,39.90,39.88，求各偏差值
2013-8-1
无机及分析化学 第二章
24
3.5
分析结果的数据处理
数据处理按以下几个步骤用统计方法进行： (1) 对于偏差较大的可疑数据按Q检验法进行检 验，决定其取舍； (2) 计算出数据的平均值、各数据对平均值的偏 差、平均偏差与标准偏差等； (3) 按要求的置信度求出平均值的置信区间。
2013-8-1
2013-8-1 无机及分析化学 第二章
4
3.2
定量分析方法的分类
1. 按目的分：
• 结构分析——确定分子结构、晶体结构 • 成分分析—— 定性分析：确定物质的元素、原子团、官能团 定量分析：确定组分的含量
2. 按对象分：
• 无机分析—确定元素种类、含量和存在形式 • 有机分析—确定组成元素、官能团种类、基本 结构等
2013-8-1
无机及分析化学 第二章
26
偏差表示的实例
A、B二组数据及相关表述分别为： dA:+0.15、+0.39、0.00、-0.28、+0.19、-0.29、+0.20、-0.22、0.38、+0.30 n = 10， dA = 0.24 极差 0.77
dB:-0.10、-0.19、+0.91*、0.00、+0.12、+0.11、0.00、+0.10、0.69*、-0.18 n = 10， dB = 0.24 极差 1.60
2013-8-1
无机及分析化学 第二章
14
3.4
3.4.1
定量分析中的误差
准确度和精密度
1)真值(XT)——某一物理量本身具有的客观存在 的真实数值。 2)绝对误差—— 测量值与真实值之差 3)相对误差—— 误差在真实值中所占的比例
E x xT
2013-8-1
E Er 1000 0 00 xT
最大的特点是集分离和测定于一体，可高效、快
速 、灵敏 地分析 多组分 物质。 包括气 相色谱 法 (GC)、液相色谱法(HPLC)、毛细管电泳(CE)等。 色谱法是目前发展最快的分析领域之一，被广泛 应用是生物、医药、生命科学等众多研究领域中。
2013-8-1 无机及分析化学 第二章
10
D.其他分析方法
2013-8-1
无机及分析化学 第二章
16
准确度与精密度的关系
而欲得高准确度，必须有高精密度,而精密度高不 一定准确度好(可能有系统误差) 。系统误差只 影响准确度而不影响精密度(单向 恒定)
A 精度高且准确度也好 B 精度不高但其平均值的 准确度仍较好 C 精度很高但明显存在负 的系统误差 D 精度很差，且准确度也 很差，不可取
第三章
定量分析基础
The Basic of Quantitative Analysis
学
习
要
求
1．了解分析化学的任务和作用。 2．了解定量分析方法的分类和定量分析的过程。 3．了解定量分析中误差产生的原因、表示方法 以及提高准确度的方法。 4．掌握分析结果的数据处理方法。 5．理解有效数字的意义，并掌握其运算规则。 6．了解滴定分析法的基本知识
是根据物质的光学性质(吸收、辐射等)所建立的 分析方法。 主要包括： 分子光谱法(紫外可见光度法、红外光谱法、 分子荧光及磷光分析法) 原子光谱法(原子发射光谱法、原子吸收光度法、 原子荧光光度法) 化学发光法
2013-8-1 无机及分析化学 第二章
8
B. 电化学分析法
(Electrochemical analysis)
2013-8-1 无机及分析化学 第二章
22
消除系统误差的方法
1). 对照试验——以标准样品代替试样进行的测 定，以检验测定过程中是否存在系统误差。 也可以与成熟的分析方法进行对照 2). 空白试验——不加试样但完全照测定方法进 行操作的试验，消除由蒸馏水、试剂和器皿腐 蚀等所产生的系统误差。 所得结果为空白值，需扣除。若空白值过大， 则需提纯试剂或换容器。
2013-8-1 无机及分析化学 第二章
12
3.3.2
分析结果的表示方法
1. 化学形式 视样品不同而不同。 2. 含量 不同性质的样品有不同的表示方法 A)固体样品 (通常以质量分数表示)
wB
被测物重 克 mB 样品重 克 mS
含量低时可用其他单位 (g/g、ng/g)
1g 10 mg 10 g 10 ng 10 pg 10
电子显微镜、电子能谱、电子探针、中子活化分 析等多种微量或微区分析技术 质谱法(离子阱或四级极杆质谱及多级质谱)、核 磁共振、元素分析等未知物的表征方法
流动注射分析等直接样品引入及在线富集分析技 术微流控芯片毛细管分析等微型化、自动化、便 携化分析技术
2013-8-1 无机及分析化学 第二章
11
3.3
定量分析的一般过程
3.3.1 定量分析的一般过程
1. 取样：所取样品必须要有代表性 2. 试样预处理——转变成适合测定的形式 (1)分解：分为干法和湿法分解；必须分解完全 (2)分离和富集：对复杂样品的必要过程 3. 测定：根据样品选择合适方法；必须准确可靠 4. 计算：根据测定的有关数据计算出待测组分的含 量，必须准确无误 5. 出报告：根据要求以合适形式报出
无机及分析化学 第二章
2
2013-8-1
3.1 分析化学的任务和作用
其任务可分为：
1.确定组成物质的元素和(或)集团(定性分析)
分析化学是人们获得物质化学组成、结构和信息的科学。
2.确定每种成分的数量或物质的纯度(定量分析)
3.确定物质中原子间彼此连接及及其空间排列(结构
和立体分析)
2013-8-1 无机及分析化学 第二章
是根据物质的电化学性质所建立的分析方法。 主要有电重量法(电解)，电容量法(电位法、极 谱法、伏安分析法、电导分析法、库仑分析法) ，离子选择性电极分析法、微电极活体检测等
2013-8-1
无机及分析化学 第二章
9
C. 色谱分析法
(Chromatographic analysis)
根据物质在两相(固定相和流动相)中吸附能力、 分配系数或其他亲和作用的差异而建立的一种分 离、测定方法。
6
5. 按 分析原理分——最实用的分类 化学分析方法—以化学反应为基础的方法，属
常量分析 重量分析法—测物质的绝对值 滴定分析法—测物质的相对量
仪器分析方法——以被测物质的物理及物理化
学性质为基础的分析方法多属微量分析，快速 灵敏
2013-8-1
无机及分析化学 第二章
7
A. 光学分析法
(Spectrometric analysis)
3
分析化学的应用
工业生产：原料的选择、中间产品及成品检验，新 产品开发，生产过程中三废(废水、废气、废渣) 的处理和综合利用等 农业生产：土壤成分、肥料、农药的分析至农作物 生长过程的研究等 国防和公安：武器装备的生产和研制，至刑事案件 的侦破等 科学技术：对化学各学科和其他学科如生物学、医 学、环境科学、材料科学、能源科学、地质学等 的发展都起着重要作用
2013-8-1 无机及分析化学 第二章
5
3. 按样品量分：
方法分类 常量 major anal. 半微量 semimicro anal. 微量 micro anal. 痕量 trace anal. 样品量(重量) 样品量(体积) >0.1 g > 10 ml 0.01-0.1 g 1-10 ml 0.1-10 mg 0.01-1.0 ml <0.1 mg <10 l
无机及分析化学 第二章
25
3.5.1
绝对偏差
平均偏差和标准偏差
相对偏差 x
d x x
Rd d x
x
1000
0
0
00
平均偏差 d
xi n i
1
1
n
相对平均偏差 = d
1000
00
以平均偏差和相对偏差表示精密度比较简单，但 有时无法确切地表述较大误差的影响。为凸现这 种影响，可引入标准偏差(standard deviation)。
2013-8-1 无机及分析化学 第二章
21
3.4.3 误差的减免
1、选择合适的分析方法 容量分析的准确度高。仪器分析灵敏度高。 2、减少测量误差 应减少每个测量环节的误差，万分之一分析天 平称量应取样0.2 克以上，滴定剂体积应大于 20毫升。 3、增加平行测定次数，减小偶然误差 分析化学通常要求在3-5次。