第四章 定量分析基础

按对象分：
无机分析—确定元素种类、各成分含量、存在形式等
有机分析—确定组成元素、官能团种类、基本结构等
按含量分：主成分、微量成分和痕量成分分析 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：鉴定物质所含的组分（元素、原子 团、官能团） 定量分析： 确定组分的含量

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化学的发展逐步由定性
i n
x
Rd = (di / x )× 100%
x1 x2 x3 xn x xi n i 1
n
(3)平均偏差：多次测定值偏差的绝对值的平均值。
d
d
i 1
i
n

d1 d 2 d n n
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计算时应取各个偏差的绝对值，否则它们 之和将等于0。
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在分析测定之前，有的需要使待测成分转 变为某种价态，需进行氧化-还原处理；有的 要把干扰成分分离或掩蔽；有的要调节pH值； 有的要控制温度等，这些都是为了使测定得以 定量进行。
c.测定： 依重量、滴定或比色分析等方法进行。
d.数据处理及计算
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（2） 分析结果的表示方法
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）
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例 FeSO4· 2O，测Fe2+： 7H 理论值： Fe Fe2+ %= —————×100% FeSO4· 2O 7H =20.15% 用分析手段测Fe2+：测定值 19.98%， 对 20.85%， 对
测定值与理论值（真值）有差距，即误差。
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4.2.1 准确度和精密度
4.2.1.1 准确度 4.2.1.2 精密度

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。 这种分析法最大的特点是集分离和测定 于一体，是多组分物质高效、快速、灵 敏的分析方法。主要包括气相色谱法、 液相色谱法。
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其他仪器分析方法
随着科学技术的发展，许多新的仪 器分析方法也得到不断的发展。如质谱 法、核磁共振、X射线、电子显微镜分 析、毛细管电泳等大型仪器分析方法、 作为高效试样引入及处理手段的流动注 射分析法以及为适应分析仪器微型化、 自动化、便携化而最新涌现出的微流控 4.1 芯片毛细管分析等等。
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仪器分析：根据被测物质的物理或物理化学性质 （比重、折光率、沸点、凝固点、熔点 、旋 光度、颜色等）与组分的关系的测定方法。 光学分析 电化学分析 色谱分析
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光分析法
分光光度法
电分析法
色谱分析法 其他分析法
质谱法 中子活化分析法 电子能谱分析法 各种方法的联用
电重量法（电解） 气相色谱法 薄层色谱法 毛细管电泳
进入溶液，并转变为可测定的状态。
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预处理的方法，随试样性质及分析目的而 不同。依试样的溶解性质可分为： 湿法：在烧杯内用水、某种试剂溶液浸提试 样中的有效成分，或用酸，混合酸（如 王水、硝酸、高氯酸、氢氟酸等）消解 处理以测定分析成分的总量。 干法：在坩埚内与熔剂（NaOH、Na2CO3 ） 进行熔融，然后再进行湿法处理。 注意：试样要完全溶解处理完；不得引入含有 相同待测元素的杂质。
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4.1.3 定量分析的一般过程
（1） 定量分析的一般过程



a. 取样：所取样品必须要有代表性 b.试样预处理 分解：分为干法和湿法分解；必须分解完全 分离及干扰消除：对复杂样品的必要过程 c. 测定：根据样品选择合适方法；必须准确可靠 d. 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 e.出报告：根据要求以合适形式报出
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四分法缩分样品： 土壤、化肥缩分至约 500g； 植物种子约100~200g。
试样经风干、粉碎、过筛(110~200目) 、混 匀，缩分至100~300g，后装入磨砂广口瓶，贴上 标签备用。
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b.试样预处理
①、首先是要选择一定的公用标准方法。
②、然后在分析天平上称取一定的量，放入适
当的容器内进行预处理，以便使待测成分
(5)标准偏差
用统计学方法处理分析数据时，常用标准 （偏）差（均方根偏差）来衡量一组测定值的 精密度。
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标准偏差可以更好地将较大的偏差和测定次 数对精密度的影响反映出来，因此比用 d 能更 好地反应数据的好坏。 如有两组数据：
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用相对误差来比较各种情况下测定结果的准确度更合适。
从上例看出： ① 被测物质越重（或被测物质含量越大）， RE越小，准确度越高，越可靠；反之，准 确度低，不可靠。 ② 要求的相对误差相同时，测量值越大，允许 的绝对误差越大。 ③ 绝对误差和相对误差都有正和负之分。 正误差：x > xT 负误差： x < xT
但随分析对象的不同而各有差异。
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a.采样：
采集的样品必须能代表全部分析对象的组成，必 须具有代表性与均匀性。 固体的采样：
ห้องสมุดไป่ตู้
S
N 2
N：被测物的数量，如包、件、箱、桶
S：取样点的数目
到底采集多少试样才具有代表性（一般要几千克） ，
经验公式：Q ≥ Kd2
Q—试样的最小重量（kg）；
K—缩分常数； d—试样的最大粒度（直径，mm）。
定量
定量分析按测定原理分为（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，准确度高（RE<0.1%） 重量分析法—测物质的绝对值 容量分析法—测物质的相对量，以滴定分析法 为主要手段 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，RE较大，但绝对误差不大。
第四章 定量分析基础
The Basic of Quantitative Analysis
4h
1
本章基本要求




1. 了解分析化学的目的、任务、作用，分析方法的 分类，定量分析的一般程序 2. 掌握误差的分类、来源、减免方法，准确度、精 密度的概念及其表示方法 3. 了解提高分析准确度的方法，可疑值的取舍方式 4. 掌握有效数字的概念及运算规则 5. 熟悉滴定分析中的基本概念，标准溶液、化学计 量点、指示剂、滴定终点、滴定误差 6. 掌握滴定分析法的分类、滴定方式、滴定分析对 滴定反应的要求 7. 熟悉标准溶液浓度表示方法，标准溶液的配制及 标定方法 8. 掌握滴定分析计算方法
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（2）相对误差（RE）：是绝对误差占真值 xT 的百分率，即 RE = E/xT ×100% =（x – xT）/xT×100%
上述例子两者的相对误差为：
RE1 = E1/xT1 ×100%
= -0.0001/2.1751 ×100% = -0.005%
RE2 = E2/xT2 ×100% = -0.0001/0.2176 ×100% = -0.05% 相对误差越小，准确度越高； 绝对误差相等,相对误差不一定相等；
本章目录
下一节
6
4.1.1 分析化学的任务和作用
分析化学的任务：研究物质化学组成的分 析方法及相关理论。



定性分析 定量分析 结构和立体分析 在与化学相关的各学科领域中起重要作用； 在工农业生产、国防公安、环境保护、科学实 验等诸多方面都有重要的作用。
4.1
7
分析化学的作用：

4.1.2 分析化学的分类
原子发射光谱法 电容量法（电位） 液相色谱法 原子吸收光谱法 伏安分析法 荧光光度法 离子选择性电极
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光学分析法（Spectrometric analysis）

根据物质的光学性质所建立的分析方法。 主要包括：分子光谱法，如紫外可见光度 法、红外光谱法、分子荧光及磷光分析法； 原子光谱法，如原子发射、原子吸收光谱 法。
x1 x x2 x xn x 0 0 n n
(4)相对平均偏差：平均偏差占平均值的百分数。
d R d 100% x
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若相同条件下只作了两次测定（重复一次）， 则用相差和相对相差表示精密度。表示为： 相差 = |x1 – x2|
相对相差 = （相差/ x ）× 100%
2
本章基本要求

9. 了解吸光光度法的基本概念及其方法特点， 掌握吸收曲线的概念，了解其应用 10. 掌握光的吸收定律，掌握吸光系数和摩尔 吸光系数，了解比尔定律的偏离情况，掌握 朗伯比尔定律的应用原理 11.了解显色反应的概念及显色条件的选择



12. 了解吸光光度法应用
3
本章重难点


本章重点：误差的基本概念、计算及减 免方法；有效数字的运算规则；标准溶 液的表示方法及配制、标定方法；滴定 分析计算。光的吸收定律――朗伯比尔 定律；吸光系数和摩尔吸光系数 本章难点：分析数据的处理和有效数字 的计算；滴定度的计算。吸光光度分析 的测量条件控制和测量误差

g· -1 L ppb
g· -1 mL ppm
ng· -1 pg· -1 mL mL ppb ppt )
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
4.1
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4.2 定量分析中的误差
4.2.1 准确度和精密度
4.2.2 误差的分类及减小误差的方法
4.2
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4.2.1.1 准确度
准确度是指测量值（x）与真值（xT）之间符
合的程度。表示测量结果的准确性。体现一个 （一组）数据的准确性，以真值为参考。 常以绝对误差（E）和相对误差(RE)来表示。
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（1）绝对误差：测量值（x）与真值（xT） 之差，用E表示：