一章定量分析化学概论精品教育文档
第一章定量分析化学概论
研究对象
研究内容和方法
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分析化学
与化学有关的科学领域，如生物学、农 业科学、环境科学、材料学、海洋学及生命 科学等，分析化学都起着重要的作用。 当代科学领域的“四大理论”（即天体、地 球、生命、人类的起源和演化）以及人类社 会面临的“五大危机”（即资源、能源、人 口、粮食、环境）问题的解决，都与分析化 学这一基础学科的研究密切相关。
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分析化学与社会和其它科学技术领域的关系
社会
其它科学技术领域
社会需要
分析问题
分析化学
研究与发展
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分析化学六面体
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1.1.1 分析化学的任务
确定物质的化学组成——定性分析 测量各组成的含量——定量分析 表征物质的化学结构、构象、形态、能
态——结构分析、构象分析，形态分析、能 态分析
来的分离、分析方法。主要有气相色谱分 析法和高效液相色谱分析法。
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1.2 分析化学的分类
气 相 色 谱 法
色 谱 法 (吸 附 ,分 配 ,离 子 交 换 ,纸 ,薄 层 )
仪 器 分 离 分 析 法
液 相 色 谱 法
电 泳 法 (体 积 — 电 荷 )
热 分 析 法 ( 化 学 反 应 中 的 热 现 象 ) 其 它 仪 器 分 析 法 中 子 活 化 分 析 法 ( 核 性 质 )
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化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障
生产环境友好的生物肥料和生物农药。 研究对环境无害的化学品、生活用品、生产方
式。 提出优化环境建立洁净生活空间的途径。 发展新能源和资源的合理开发和高效安全利用。 创造和研究包括基因疗法在内的新药物和新方
法
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化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障
第1章定量分析化学概论1
分析化学例题与习题
第1章 概论
1.1分析化学的定义、任务和作用
分析化学：发展和应用各种理论，方法，仪器和策 略以获得有关物质在相对空间内的组成和性质的信 息的一门科学，又被称为分析科学. 分析化学：是研究确定物质的化学组成、测量各组 成的含量、表征物质的化学结构、形态、能态的各种
由滴定度定义 可推出:
TB
T
b CT M B 10 3 g.ml 1 t
P18例题7
1.8.4 待测组分含量的计算
WB mB n M B B mS mS
1.8.5 滴定分析计算示例
本章学习要求 1.掌握分析化学的分类 2.了解分析化学的过程及结果的表示 3.理解滴定分析法的特点及滴定方式. 4.掌握标准溶液的配制和浓度的标定； 5.掌握物质的量浓度、滴定度的意义及其相 互换算 的方法； 6.掌握计算分析结果的方法；
1.8.3 标准溶液浓度的计算
1.直接配制法: 直接计算 P17例题1、2
nT nB t b
b nB t
2.标定法:
tT +bB=cC+dD
基准物
滴定剂
CT VT
P17例题4 ;
P22习题12
nB的计算看题给的条件
tT +bB=cC+dD
滴定剂 被测物
3.量浓度与滴定度的关系:
nT nB t b
例:与25ml 0.1mol/LNaOH溶液反应需要基准邻苯二 甲酸氢钾(M=188.18)约0.47克;基准水合草酸 (M=126.07)约0.16克.
试剂级别及应用:
级别 一级 二级 名称 优级纯 分析纯 符号 标签颜色 绿 红 应用范围 精密分析研究 精密分析
定量分析化学概论.资料
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1.2 分析化学中的误差概念
→随机误差- random error
- accidental error
→重复性—Repeatability：同一分析人员在同
一条件下所得分析结果的精密度。
→再现性－Reproducibility：不同分析人员或
不同实验室之间各自的条件下所得分析结
表示样本精密度的统计量很多，重要的有标准偏差、相对标 准偏差、样本方差。此外，还有偏差，平均偏差
第一章 定量分析化学概论
1.2 分析化学中的误差概念
1 准确度和误差 2 精密度和偏差 3 准确度和精密度的关系 4 误差的来源 5 极差（R）和公差
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1.2 分析化学中的误差概念
1 准确度和误差
◎ 真值（XT）－True value: 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。
→精密度是保证准确度的先决条件。精 密度差，所测结果不可靠，就失去了 衡量准确度的前提。
→ 高的精密度不一定能保证高的准确 度。
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1.2 分析化学中的误差概念
(一)50.36% （ 二）50.30% （ 三）50.28% （ 四）50.27%
平均值 甲 50.29%
(一)50.40% （ 二）50.30% （ 三）50.25% （ 四）50.23%
◎ 偏差（d）－Deviation 偏差表示少量数据的离散程度。是测定结果与平均值的
差值。偏差越大，数据分布越分散，精密度越低。 →绝对偏差—Absolute deviation di = xi — X →相对误差—Relative deviation Rdi = di /X×100%
分析化学要点精编(武汉大学 第四版) 第1章 定量分析化学概论
第1章定量分析化学概论§ 1.1 概述一、定量分析过程1、取样。
要有代表性2、试样的分解和试液的制备。
一般采用湿法分析，根据试样性质选取不同分解方法将试样分解转入溶液，然后分离、测定3、分离及测定。
根据待测组分的性质、含量和对分析结果准确度的要求，选择合适的分析方法4、分析结果的计算和评价。
根据反应计量关系，计算待测组分含量，应用统计学方法评价测定结果及误差分布情况二、分析试样的制备及分解1、试样的采集和制备(1)首先选取合理的取样点和采样量。
(2)然后将采集到的试样经过多次粉碎、过筛（全部）、缩分（四分法）到200~300g。
缩分目的是使粉碎后试样量有代表性的逐步减少，缩分一次后试样量为原先的一半。
采集量和缩分时应保留的试样量由m Q2决定kdm Q试样量（kg）k 缩分常数，试样均匀度越差，k值越大d 试样的最大粒度（直径mm）2、试样的分解根据试样的性质及测定方法来选择适宜的分解方法（1）无机试样A. 溶解法，分解样品常用溶剂见P6HCl：电位序在H前的金属或合金、碱性氧化物、弱酸盐；软锰矿(MnO2)；赤铁矿(Fe2O3).HNO3：不能溶解：铂、金及某些稀有金属；能被硝酸钝化的金属(铝铬铁)；与硝酸作用生成不溶酸的金属(锑锡钨)H2SO4：多种合金、矿石；分解破坏有机物；(加热硫酸至冒白烟可除去溶液中的HCl、HNO3、HF.)H3PO4：合金钢、难溶矿HClO4：强氧化性、脱水性，分解含铬的合金及矿石HF：络合能力强，与硫酸或硝酸混合分解硅酸盐. (使用铂或聚四氟乙烯坩埚) 王水：浓HCl +浓HNO3=3：1，难溶的贵金属，合金，硫化物HNO3 +HClO4：分解有机物B. 熔融法 熔融法是将试样与固体熔剂混匀后置于特定材料制成的坩埚中，高温熔融，分解试样，再用水或酸浸取融块。
酸性熔剂：K 2S 2O 7，KHSO 4，用于分解铁、钛等氧化物矿石，用石英或铂坩埚 碱性熔剂：Na 2CO 3，Na 2O 2，用于分解酸性矿物，使用铁、镍、银或刚玉坩埚。
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•熔融法
1) 酸性熔融法 2) 碱性熔融法
•干式灰化、湿式消化（对于有机试样的分解）
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三 定量分析结果的表示
1待测组分的化学表示形式
分析结果常常以待测组分实际存在形式的 含量表示。如果待测组分的实际存在形式 不清楚，则分析结果最好以氧化物或元素 形式的含量表示。
2待测组分含量的表示方法
R 100% x
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七 测量误差
1 误差分类及其产生的原因
误差是分析结果与真实值之差。 根据性质和产生的原因可分为三类： ▪ 系统误差 ▪ 偶然误差 ▪ 过失误差
第一章 定量分析化学 概论
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§1.1 概述
一 定量分析过程 1取样(sampling)
➢要使样品具有代表性
要注意：
➢避免损失
➢避免不均匀；
➢保存完好；
➢足够的量以保证分析的进行。
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2 .试样分解和分析试液的制备试样预处 理
➢ 目的是利用有效的手段将样品处理成便于分
▪ 丁 •• • • • •
•精密度、准确度差。系统 误差、偶然误差大
•分析结果准确度高，要求精密度一定要高。
•分析结果精密度高，准确度不一定高。
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五 误差(error)与偏差
1 准确度与误差
▪ 准确度 (accuracy)
测定值(xi)与真实值(xT)符合的程度，反映测 定的准确性，是误差大小的量度。
M Cl w (C l) M N aC l 100%
3 5 .4 5
100%
3 5 .4 5 2 2 .9 9
第一章定量分析化学概论§1-1概论
绝对误差和相对误差都有正值和负值，正值 表示分析结果偏高，负值表示分析结果偏低。 相对误差一般保留一至两位有效数字。
2、精密度（precision）与偏差（Deviation ）
精密度的定义：多次测定值之间相符合(相接近）的程 度(也就是重复性、再现性)。 例如某一组分含量（％）测定结果的一组数据： 23.56、23.55、23.54、23.54、23.55、23.56、 23.55，数据之间很接近，精密度高。 另一组数据：25.56、25.50、25.48、25.62、25.58、
25.68、25.45，数据之间相差较大，精密度低。
精密度的大小用偏差表示。偏差越小，测定结果的
精密度越高，偏差越大，测定结果的精密度越低。
1、绝对偏差 （单次测量）
d i Xi X
2、绝对平均偏差（算术平均偏差，即多次测量)
常 用 偏 差 类 型
d
di n
d1 d 2 d n n
溶解法
HClO4：强酸、强氧化、脱水性，分解能力强， 可分解含Cr合金及矿石；热HClO4遇有机物易 发生爆炸，用前应用HNO3氧化有机物和还原 剂 HF：强络合能力，与Si形成挥发性SiF4 ，与 H2SO4或HNO3混合使用，在Pt或Teflon器皿中 分解硅酸盐 NaOH ： 分 解 两 性 金 属 （ Al ） 或 氧 化 物 （As2O3），用塑料或Ag制器皿 混合酸：王水（HCl+HNO3）分解贵金属、合 金及硫化物矿石；HNO3+HClO4分解有机物等
溶解法
HCl：还原和络合性，可分解金属电位序中氢 以前的金属或合金、碳酸盐及以碱金属、碱土 金属为主成分的矿物，可溶解软锰矿(MnO2)、 赤铁矿(Fe2O3) HNO3 ：氧化性，除贵金属、表面易钝化的Al、 Cr、Fe、与HNO3作用生成不溶于酸的金属Te、 W、Sn外，能分解大部分金属 H2SO4 ：强氧化、脱水能力，可分解有机物、 多种合金及矿物；高沸点除去低沸点 HCl、 HF、HNO3等 H3PO4：高温时形成焦磷酸，强络合能力，可 分解难溶的合金钢及矿石
1.定量分析化学概论
故 为: Q≥ kd2
例1: 采集赤铁矿试样, 若试样最大直径为
20 mm , k = 0.06
则
Q ≥ 0.06 × 202 = 24 kg
(2) 分析试样的制备： 破碎 过筛 混匀 缩分
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缩 分 ：四分法示意图
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四分法缩分：
缩分n次后的分析试样质量 m
m = m0 • ( 1/2 )n
二是:要采用有效方法对分析结果进行评价，及
时发现分析过程中的问题，确保分析结果的准确性。
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分析结果的评价：对分析结果是否可取作出判断。
方法：重复测定——偶然误差；
对照试验——与标准物质（方法）
回收试验——系统误差；
互换仪器——仪器误差； 交换操作者——操作误差。 质量控制图——有效性检验。
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b.采样量的决定因素: 物料越不均匀, 采样量越多
对采样的准确度的要求越高, 采样量应越多
颗粒越大、比重越大, 采样量越多
Q: 采集试样的最低质量(kg)
经验公式: Q≥kda
d: 试样中最大颗粒的直径(mm) k,a:经验常数
ห้องสมุดไป่ตู้
k: 0.05~1 kg· mm-2, a: 1.8 ~ 2.5 , 矿样一般为2
分解法
1. 干式灰化法 (1) 氧瓶燃烧法 (2) 定温灰化法 2. 湿式消化法 克氏定氮法（毒奶粉事件！）
第三节 测定方法的选择
需要综合考虑各种指标，选择合理的分析方法； 理想的分析方法：灵敏度高、检出限低、准确度 高、操作简便。
选择测定方法应考虑的问题：
1. 测定的具体要求 目的、要求(准确度、精密度)、试样性质等 2. 待测组分的测量范围 常量、微量、痕量、超痕量、分子水平
[经济学]第1章 定量分析化学概论(1)
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2018/11/28
四、准确度和精密度
1.准确度和精密度——分析结果的衡
量指标。 ( 1) 准确度──分析结果与真实值的接近程度 准确度的高低用误差( E )的大小来衡量； 测定结果（x )与真实值( xT )之间的差值称为 误差 （E ）即： E = X - XT 误差一般用绝对误差(Ea)和相对误差(Er)来表示。
E
a
测定值 真实值
Er
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E X
a T
100%
(2) 精密度──几次平衡测定结果相互接近 程度 精密度的高低用偏差（d ）来衡量， 偏差（d ）是指个别测定值（x）与平均 值 x 之间的差。 即： d
= x –x
分析结果的精密度常以平均偏差和相对平均偏差来表示
| d1 | | d 2 | | d 3 | | d n | d n
定的长度、质量、物质的量单位等。 c. 相对真值 认定精确度高一个数量级的测 定值作为低一级的测量值的真值。
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二、平均值（x）
n 次测量数据的算术平均值 x 为
x
x1
x2
n
x
n
1 n xi n i 1
三、中位数（ xM )
一组测量数据按大小顺序排列，中 间一个数字即为中位数。当测量值的个 数为偶数时，中位数为中间相邻两个测 量值的平均值。
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一、 有效数字
1．实验过程中常遇到的两类数字
（1）数目：如测定次数；倍数；系数；分数
（2）测量值或计算值。数据的位数与测定准确度有关。 记录的数字不仅表示数量的大小，而且要正确地反映测 量的精确程度。 结果 绝对偏差 相对偏差 有效数字位数
定量分析化学教案
定量分析化学教案第一章：定量分析化学基础1.1 定义和意义介绍定量分析化学的概念和重要性解释定量分析与定性分析的区别1.2 定量分析方法介绍常用的定量分析方法，如滴定法、原子吸收光谱法、X射线荧光光谱法等解释每种方法的原理和应用范围1.3 数据处理与误差分析介绍数据处理的基本原则和方法，如有效数字的规则、平均值的计算等解释误差来源和减小误差的方法第二章：滴定法2.1 滴定法的基本原理介绍滴定法的定义和分类，如酸碱滴定、氧化还原滴定等解释滴定反应的化学原理和滴定曲线2.2 滴定实验操作介绍滴定实验的基本操作步骤，如准备滴定瓶、滴定管的校准等演示滴定实验的操作技巧和注意事项2.3 滴定法的应用介绍滴定法在不同领域的应用实例，如determination of hardness of water, vitamin C content in food等解释滴定法在实际应用中的局限性和改进方法第三章：原子吸收光谱法3.1 原子吸收光谱法的基本原理介绍原子吸收光谱法的原理和仪器设备解释原子吸收光谱法的测量方法和光谱特性3.2 原子吸收光谱法的应用介绍原子吸收光谱法在不同领域的应用实例，如环境监测、生物分析等解释原子吸收光谱法在实际应用中的局限性和改进方法3.3 原子吸收光谱法的操作和维护介绍原子吸收光谱法的操作步骤和注意事项解释仪器维护和校准的方法和重要性第四章：X射线荧光光谱法4.1 X射线荧光光谱法的基本原理介绍X射线荧光光谱法的原理和仪器设备解释X射线荧光光谱法的测量方法和光谱特性4.2 X射线荧光光谱法的应用介绍X射线荧光光谱法在不同领域的应用实例，如材料分析、地质研究等解释X射线荧光光谱法在实际应用中的局限性和改进方法4.3 X射线荧光光谱法的操作和维护介绍X射线荧光光谱法的操作步骤和注意事项解释仪器维护和校准的方法和重要性第五章：数据处理与误差分析5.1 数据处理的基本原则和方法介绍数据处理的基本原则和方法，如有效数字的规则、平均值的计算等解释常见数据处理方法的原理和应用范围5.2 误差来源和减小误差的方法解释误差来源和减小误差的方法，如仪器误差、方法误差等介绍误差分析的基本方法和常用误差计算公式5.3 结果报告和质量控制介绍结果报告的格式和内容，如实验数据、计算结果等解释质量控制的重要性和方法，如标准品的应用、方法的验证等第六章：样品的前处理6.1 样品采集与制备介绍样品采集的原则和方法，如随机采样、代表性样品等解释样品制备的目的和常用方法，如干燥、消解、过滤等6.2 样品处理与分离介绍样品处理与分离的方法，如固液萃取、离子交换、色谱法等解释每种方法的应用范围和操作步骤6.3 样品前处理操作技巧介绍样品前处理操作的技巧和注意事项，如避免交叉污染、准确测量等演示常见样品前处理操作的实验步骤第七章：仪器分析方法7.1 光谱分析法介绍光谱分析法的原理和应用，如紫外可见光谱法、红外光谱法等解释光谱分析法的选择和操作步骤7.2 色谱分析法介绍色谱分析法的原理和应用，如气相色谱法、液相色谱法等解释色谱分析法的选择和操作步骤7.3 质谱分析法介绍质谱分析法的原理和应用，如离子阱质谱、飞行时间质谱等解释质谱分析法的选择和操作步骤第八章：质量控制与验证8.1 质量控制原则介绍质量控制的原则和目的，如保证数据的准确性和可靠性解释质量控制的方法和常用指标，如精密度、准确度等8.2 方法验证介绍方法验证的原则和方法，如线性关系、范围验证等解释方法验证的过程和结果评价8.3 实验室质量管理与认证介绍实验室质量管理体系的建立和运行，如ISO 17025认证解释实验室质量管理与认证的重要性第九章：定量分析实验案例分析9.1 实验案例一：酸碱滴定法测定未知溶液的pH值介绍实验目的和原理，如酸碱滴定的反应和滴定曲线的分析解释实验步骤和数据处理方法9.2 实验案例二：原子吸收光谱法测定水样中的铜含量介绍实验目的和原理，如原子吸收光谱法的测量方法和光谱特性解释实验步骤和数据处理方法9.3 实验案例三：高效液相色谱法测定药物成分介绍实验目的和原理，如高效液相色谱法的分离机制和操作步骤解释实验步骤和数据处理方法第十章：总结与展望10.1 定量分析化学的重要性总结定量分析化学在科学研究和工业应用中的重要性强调定量分析化学在解决实际问题中的作用10.2 发展趋势与挑战讨论定量分析化学的发展趋势和面临的挑战提出应对策略和发展方向，如新技术的开发和应用、数据共享等重点和难点解析重点环节一：定量分析与定性分析的区别补充和说明：本环节需要重点讲解定量分析与定性分析的定义、区别以及在实际应用中的重要性。
第一章定量分析概论
第四节
分析数据的统计处理
数据整理与可疑值的弃舍 Ｑ检验法 Ｑ检验法的步骤： １）将数字由小到大排序 ２）求出最大值与最小值之差 ３）算出可疑值与其邻近值之差 ４）求Ｑ计 。Ｑ计＝
x 2 − x1 x n − x1
５）比较Ｑ计与Ｑ表。见书表 ６）如果Ｑ计≥Ｑ表，则应舍弃可疑值，Ｑ计＜Ｑ表则应保留可疑 值。
二、误差的分类 可分为二大类：系统误差和随机误差 1、系统误差: 特点：固定因素造成、多次测量中可反复出现、大 小固定、单向性。 产生原因：可分四类 1）仪器误差 2）试剂误差 3）方法误差 4）操作误差 系统误差的减免方法 1）对照实验（可以减免方法误差） 2）空白实验（可以减免试剂误差） 3）校准仪器（可以减免仪器误差）
第二节 分析测试中的误差
一、误差、定量分析误差 1、定义 误差：给出值与真实值之差。 给出值：测量值、实验值、计算近似值、标称值、示值、预置值。 定量分析误差:测量值与真实值之差。 误差的表示：绝对误差和相对误差两种表示方法 绝对误差：E=X－Ｔ Ｘ：测量结果平均值，Ｔ：真实值 相对误差： ＲＥ＝Ｅ／Ｔ×100% RE比较常用。 注意：绝对误差与相对误差是有正负的，并且绝对误差是有单位的。
例如测定某铝合金中铝的质量分数为81.18%，已知真实值为81.13%，则 其绝对误差为 E=81.18%－81.13%=+0.05% 其相对误差为 RE=
E 0.05% ×100% = ×100% = x 81.13%
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
0.062%
绝对误差和相对误差都有正值和负值。当误差为正值时，表示测定结果 偏高；误差为负值时，表示测定结果偏低。相对误差能反映误差在真实 结果中所占的比例，这对于比较在各种情况下测定结果的准确度更为方 便，因此最常用。但应注意,有时为了说明一些仪器测量的准确度，用绝 对误差更清楚。例如分析天平的称量误差是±0.0002g，常量滴定管的读 数误差是±0.02mL等等，这些都是用绝对误差来说明的。
定量分析化学概论
第一章 定量分析化学概论一、大纲要求及考点提示大纲内容与要求：了解滴定分析方法的分类与滴定反应的条件，定量分析过程。
理解分析化学中的基准物质及其必须具备的条件。
掌握标准溶液的配制和标定，以及标准溶液浓度的几种常用的表示方法。
滴定分析结果的计算及表示。
知识点：滴定分析概述，基准物质，标准溶液，滴定分析结果的计算。
二、主要概念、重要定理与公式（一）概述1.定量分析过程(1)取样；(2)试样分解和分析试液的制备；(3)分离及测定；(4)分析结果的计算及评价。
2.分析试样的制备及分解(1)分析试样的采集与制备：首先根据矿石的堆放情况及颗粒的大小来选取合适的样点及采集量，将采集到的试样经过多次破碎、过筛、混匀、缩分后才能得到符合分析要求的试样。
(2)试样的分解：在试样分解过程中要防止待测组分的损失，同时还要避免引入干扰测定的杂质。
常用的分解方法有溶解法和熔融法。
有机试样的分解通常采用干式灰化法和湿式消化法。
3.定量分析结果的表示(1)待测组分的化学表示形式。
(2)待测组分含量的表示方法。
1)固体试样：通常以质量分数表示。
2)液体试样：通常以物质的量浓度、质量摩尔浓度、质量分数、体积分数、摩尔分数、质量浓度来表示。
3)气体试样：通常以体积分数表示。
（二）分析化学中的误差1.真值，平均值，中位数2.准确值和精密度分析结果和真实值之间的差值称为误差。
误差越小，分析结果的准确度越高。
在同一条件下平行测定的几次分析结果数值比较接近，表示分析结果的精密度高。
3.准确值和精密度之间的关系4.误差和偏差测定结果与真值之间的差值称为误差偏差表示测定结果与平均结果之间的差值平均偏差相对平均偏差一组测量数据中，最大值与最小值之差称为极差，又称全距或范围误差为6.系统误差和随机误差(1)系统误差：系统误差是由某种固定的原因所造成的，具有重复性、单向性。
系统误差产生的基本原因是：分析方法造成的误差、测量仪器产生的误差、试剂或水不纯造成的误差(2)随机误差：由一些随机的、偶然的原因造成的误差，是不可避免的。
第1章定量分析化学概论
分析化学是发展和应用各种理论、 方法、仪器和策略以获取有关物质 在相对时空内的组成和性质的信息 的一门科学。
分析化学内容
吸取当代科学技术的最新成就（包括化 学、物理、数学、电子学、生物学等）， 利用物质的一切可以利用的性质，研究 新的检测原理，开发新的仪器设备，建 立表征测量的新方法和新技术，最大限 度地从时间和空间的领域里获取物质的 组成和结构信息。
等等……
4. 按用量及操作方法分类：常量、半微量和微量 注意：试样用量并不表示被测组分的含量。 5. 按具体要求分类：例行分析和仲裁 分析
三：分析化学发展简史
分析化学历史悠久，无机定性分析曾一度是化 学科学的前沿。 公元一世纪橡子提取物检验铁； 十七世纪Boyle将石蕊作酸碱指示剂； 1751年Margraf 硫氰酸盐检验Fe(III)
现代分析化学把化学与数学、物理学、计算机科学、 精密仪器制造、生命科学、材料科学等学科结合起来， 成为一门多学科性的综合科学。
为物质提供组成、含量、结构、分布、形态等全面信 息；
使微区分析、薄层分析、无损分析、瞬时追踪、在线 监测、过程控制等新方法产生……
四：分析化学发展趋向
➢ 高灵敏度――单分子(原子)检测 ➢ 高选择性――复杂体系(如生命体系、中药) ➢ 原位、活体、实时、无损分析 ➢ 自动化、智能化、微型化、图像化 ➢ 高通量、高分析速度
分析化学的任务:
1、鉴定物质的化学组成 ——定性分析； 2、测定各组分的相对含量——定量分析； 3、表征物质的化学结构——结构分析。
利用分析化学方法研究新原理与新 技术的开发
进行分析仪器的设计与制造
F3C F3C
F3C
CF3
CF3 Pd SMe2
第一章 定量分析概论
ρB=mB/V，g/L
φB=VB/V混 容量比和质量比浓度 TS/X和TS，g/ml
m1=mw; m2=m-m1 V0ρ0w0=Vρw ms=s/x· S/X T
m=ms· V
耐火材料化学分析
标准溶液的配制
直接配制法 标定法 直接标定 间接标定 标准溶液浓度的调整 标定后浓度较指定浓度略高：
V H 2O
分转入溶液中。
酸 盐酸 硝酸 硫酸 磷酸 高氯酸 氢氟酸 化学式 HCl HNO3 H2SO4 H3PO4 HClO4 HF 相对密度 1.19 1.42 1.84 1.69 1.67 1.13 含量,% 38 70 98 85 70 40 浓度,mol/L 12 16 18 15 12 22
耐火材料化学分析
耐火材料化学分析
分解试样的方法 在实际工作中，选 酸溶法 ※ 溶解 熔融 择试样的分解方法一般 是：当试样已知时，可 根据其性质选择合适的 分解方法；如果对试样 全无所知，可先试验溶 解法，若都不能全部溶 解时，再试验熔融法。
碱溶法 ※
酸熔法 ※ 碱熔法 ※ 烧结法 ※
♀
耐火材料化学分析
※ 酸溶法 利用酸的酸性、氧化还原性和配合性使试样中的被测组
耐火材料化学分析
酸熔法
焦硫酸钾（K2S2O7,熔点419℃），硫酸氢钾 （KHSO4,熔点219℃）以及铵盐混合熔剂。
碱熔法
Na2CO3（853℃）,K2CO3（903℃）,NaOH （318℃）,KOH（404℃）,Na2O2（460℃） Na2B4O7· 2O（320℃）及其混合熔剂。 10H Na2CO3-ZnO、Na2CO3-MgO，
※ 碱溶法 一般用20%-30%NaOH溶液作溶剂，主要溶解金属铝及铝、
优选第一章定量分析化学概论
2. n不变时：置信度增加，t 变大，置信区 间变大；
置信度——真值在置信区间出现的几率 ；
置信区间——以平均值为中心，真值出现的 范围；
四、定量分析数据的评价P63
❖ 解决两类问题: (1) 可疑数据的取舍 方法：Q检验法；
格鲁布斯（Grubbs）检验法。 确定某个数据是否可用。 (2) 分析方法的准确性 ❖ 显著性检验：利用统计学的方法，检验被处理的 问题 是否存在 统计上的显著性差异。 方法：t 检验法和F 检验法； 确定某种方法是否可用，判断实验室测定 结果准确性。
实际测定5-9次即可。
❖ 以 X± sＸ 的形式表示分析结果更合理。P61
例：水垢中 Fe2O3 的百分含量测定数据为 (测 6次) ：
79.58%，79.45%，79.47%，79.50%， 79.62%，79.38%
X = 79.50% s = 0.09% sＸ= 0.04% 则真值所处的范围为（无系统误差） ：
79.50% + 0.04%
❖ 数据的可信程度多大？如何确定？
三、置信度与置信区间 偶然误差的正态分布曲线：P53
置信度与置信区间
对于有限次测定，平均值 与总体平均值 关系为 ：
X t s
n
s.有限次测定的标准偏差； n.测定次数。
t 值表P61 ( t. 某一置信度下的几率系数)
❖ 讨论：
2.偏差表示方法：平均偏差、相对平均偏差 ❖ 偏差：测定结果（x）与平均结果（x）之间
的差值，用d表示。d= x- x；有正负之分 ❖ 平均偏差： d=|d1|+|d2|+﹒﹒﹒+|dn| /n ❖ 相对平均偏差: (d/ x)×100% 三、系统误差和随机误差
定量分析化学概论
第1章定量分析化学概论教学目的：了解定量分析的过程；误差的基本概念；了解滴定分析法的基本内容；掌握滴定分析结果的计算方法。
教学重点：各种误差、偏差的概念；正确使用有效数字；了解滴定分析法的一般要求和相关计算。
教学难点：理论与实际结合，正确判断和计算误差和偏差，对于复杂的滴定反应采用等物质的量的规则来计算含量。
§1.1 概述1.1.1定量分析的过程1、取样关键是分析试样要有代表性取样方法：固体试样：粉碎、过筛、混匀、缩分，得到少量试样，烘干保存于干燥器中备用。
矿石：m Q≥kd2其中k－缩分常数，0.05-1kg.mm－2d－试样的最大粒度 mm m Q－试样的质量 kg2、试样分解和分析试液的制备定量分析常采用湿法分析。
固体试样分解：溶解酸溶：加热HCl、HNO3、H2SO4、HClO4、HF、混合酸碱溶：NaOH、KOH熔融酸性: K2S2O7碱性：NaCO3、NaOH、Na2O23、分离及测定复杂样品分离：沉淀分离、萃取分离、离子交换、层析分离分离要求：被测组分不能损失；干扰组分减少到不干扰。
消除干扰方法：掩蔽测定方法：手续简单、快捷、准确、试剂便宜易得分析方法：化学方法：准确度高，常量组分的测定仪器方法：灵敏度高，微量组分的测定4、分析结果的计算及评价根据分析过程中有关反应的计量关系及分析测量所得数据，计算试样中待测组分含量。
1.1.3定量分析结果的表示1.待测组分的化学表示式：a 以待测组分实际存在形式表示 分子、离子b 以氧化物（矿石分析中常用）或者元素形式表示（金属材料、有机分析）2.待测组分含量的表示法固体试样： 质量分数 ％ 气体试样：体积分数 液体试样：浓度 mg/L 等§1.2 分析化学中的误差分析的核心是准确的量的概念，凡是测量就有误差，减少测量误差是分析工作的重点之一。
1.2.1真值（x T ）1. 纯物质的理论真值： 如纯NaCl 中Cl 的含量，一般情况下真值是未知的。
经典培训课件《定量分析化学概论》共64页文档
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
40、人类法律，事物有规律，这是不 容、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
第一章 定量分析概论
注意：过失或错误绝不能当误差对待
2．随机误差：由某些不固定的偶然因素造成的， 使测定结果在一定范围内波动，大 小、 正负不定，难以找到原因，无 法测量。
性质：（1）不确定性 （2）不可避免性
从每次测量结果看无规律，但多次测量则符合统计 规律
三. 准确度与精密度
1.准确度：表示测定结果与真值的接近程度，用误 差表示。
2.精密度：表示几次平行测定结果之间相互接近程 度，用偏差表示。
二者关系：
A
B
C
结论：
精密度是保证准确度的前提（必要条 件） ¾ 精密度好，准确度不一定好，可能有系
统误差存在 ¾ 精密度不好，衡量准确度无意义 ¾ 在确定消除了系统误差的前提下，精密
21世纪是生命和信息科学的世纪，科技的 发展和社会生产发展的需要要求分析化学尽可 能快速、全面和准确地提供丰富的信息和有用 的数据。
现代分析化学正在把化学与数学、物理 学、计算机科学、生物学、精密仪器制造科学 等学科结合起来，发展成为一门多学科性的综 合性科学。
在工农业生产、科学技术、国防建设等社 会主义建设中起着重要作用。
1 n
n
xi
i=1
中位数 ~x 当测量值的个数为n时
n为奇数：正中间的测量值
n为偶数：中间两测量值的
平均值
偏差的表示： （1）单次测定偏差
di = xi − x d1 = x1 − x d2 = x2 − x
dn = xn − x
∑ 故 di = 0
... ...
（2）平均偏差 （3）相对平均偏差
分析化学
教学小组 邹明珠 苏星光 赵丽巍
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对低含量组分，μg ·g -1, ng ·g -1, pg ·g -1 。 ② 液体试样 ③ 气体试样 ④ 常以体积分数表示气体试样中的常
量或微量组分的含量。
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§1.2 分析化学中的误差
•定量分析的任务:准确测定试样中组 分的含量，必须使分析结果具有一定 的准确度才能满足生产、科研等各方 面的需要。
该式的意义就是，取样的最低质量与样品 最大颗粒直径的平方成正比。
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破碎 过筛 混匀 缩分
2试样的分解 常用的分解方法有溶解法和熔融法两种。
•溶解法 1) 水溶法 2) 酸溶法 HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4、HClO4、
HF
3) 碱溶法NaOH、 KOH
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解：
x xi 1.13(%) n
d di 0.090.02(% ) n5
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相对平均偏差% d 100% x
0.02 100% 1.8% 1.13
用 d 表示精密度比较简单。
该法的不足之处是不能充分反映大偏差对 精密度的影响。
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表示方法偏差(deviation)
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相对平均偏ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(relative mean deviation)
dr
d x
100%
•注意：d 不计正负号，d i则有正负之分。
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例1：测定钢样中铬的百分含量，得如下 结果：1.11, 1.16, 1.12, 1.15和1.12。 计算此结果的平均偏差及相对平均偏差。
四 准确度和精密度
1 准确度 (accuracy)
测定值(xi)与真实值(xT)符合的程度， 测量值与真值之间差别越小，则分析结 果的准确度越高。用误差来评估。
2 精密度(precision)
多次测量值(xi)之间相互接近的程度。 反映测定的重复性和再现性。用偏差来
评估。
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3 准确度和精密度的关系
结果分别为： x1, x2, x n ，n次测量数
据的算术平均值：
xx1x2
n
xn 1 ni n1xi
三 中位数（ χ M ）
一组测量数据按大小顺序排列，中间一个
数据即为中位数χ 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 均值为中位数。
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第一章 定量分析化学 概论
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§1.1 概述
一 定量分析过程 1取样(sampling)
要使样品具有代表性
要注意：
避免损失 避免不均匀； 保存完好； 足够的量以保证分析的进行。
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2 .试样分解和分析试液的制备试样预处 理
目的是利用有效的手段将样品处理成便于分 析的待测样品；
3 5 .4 5 2 2 .9 9
6 0 .6 6 %
E a 6 0 .5 3 % 6 0 .6 6 % 0 .1 3 %
Er
0 .1 3 % 6 0 .6 6 %
100%
0 .2 %
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2 精密度与偏差
精密度(precision) 多次测量值(xi)之间相 互接近的程度。反映测定的重复性和再现性。
•本节所要解决的问题：
•对分析结果进行评价，判断分析 结果的准确性误差(error)。
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一 真值(true value)（χT）
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.理论真值 2.约定真值 3.相对真值
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二 平均值（ x ）
对同一种试样，在同样条件下重复测定n次，
Ea = x- x T
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例：用沉淀滴定法测得纯NaCl试剂中 的w（Cl）为60，53% ，计算绝对误 差和相对误差。
解：纯NaCl试剂中的w（Cl）的理论值是：
M Cl w (C l) M N aC l 100%
3 5 .4 5
100%
3 .分离及测定
消除干扰的主要方法是分离（富集）和掩蔽。
4 分析结果计算及评价
根据分析过程中有关反应的计量关系及分析 测量所得数据，计算试样中待测组分的含量。
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二 分析试样的制备及分解
1分析试样的采集和制备
样品的采集量可以按经验公式计算：
mQ kd 2
mQ：采集试样的最小质量（kg） d ：试样中最大颗粒的直径（mm） k ：样品特性常数，通常在0.05~1kg·mm2之间。
彼此抵销
丁
•精密度、准确度差。系统 误差、偶然误差大
•分析结果准确度高，要求精密度一定要高。
•分析结果精密度高，准确度不一定高。
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五 误差(error)与偏差
1 准确度与误差
准确度 (accuracy) 测定值(xi)与真实值(xT)符合的程度，反映测 定的准确性，是误差大小的量度。 • 表示方法误差 E = 测定值－真实值＝x- xT 1) 绝对误差(absolute error- Ea)
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六 极差
一组测量数据中，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：
R 100% x
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七 测量误差
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•熔融法
1) 酸性熔融法 2) 碱性熔融法
•干式灰化、湿式消化（对于有机试样的分解）
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三 定量分析结果的表示
1待测组分的化学表示形式 分析结果常常以待测组分实际存在形式的 含量表示。如果待测组分的实际存在形式 不清楚，则分析结果最好以氧化物或元素 形式的含量表示。
2待测组分含量的表示方法 ① 固体试样
例如，甲、乙、丙、丁四人同时测定 铜合中Cu的百分含量，各分析6次。设 真值=10.00%，结果如下：
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真值
x
甲
•精密度好，准 确度不好，系统 误差大
•准确度、精密度都好， 系统误差、偶然误差小
乙 丙
•精密度较差，接近 真值是因为正负误差