环境分析化学教案第2章

环境分析化学教案第二章痕量分析基础

授课内容2. 浓度单位表示法

用μg·mL-1、ng·mL-1、pg·mL-1、mg·mL-1、ng·mL-1、μg·g-1、ng·g-1和pg·g-1来表示组分含量。

二、痕量分析方法的评价指标

1. 检出限(Detection Limit)

（1）检出限的定义：信号为空白测量值（至少20次）的标准偏差的3倍所对应的浓度（或质量）。即置信度为99.7%时被检出的待测物的最小浓度（或最小量）。

（2）检出限的确定

①配制1份浓度为c，接近于空白值的标准溶液，测量20次以上，得到

平均信号（），求出测量信号的标准偏差（σ）。

②用下式计算出检出限（用浓度单位表示）

2. 灵敏度(Sensitivity)

灵敏度：待测物浓度（或质量）改变一个单位时所引起的测量信号的变化量。用S表示，S=d X/d c，也可以把灵敏度理解为分析曲线的斜率。

检出限与灵敏度的关系:

3. 检测下限(Limit of Quantitative Determination)

定义：检测下限为信号空白测量值标准偏差的10倍所对应的浓度(或质量)。

当待测物的含量≥LQD，才可准确测定，所得分析结果才有可靠性。4. 准确度(Accuracy)

表示测量值接近真实值的程度。用绝对误差或相对误差表示。

绝对误差= 测量值(c) -真实值(c s)

相对误差(%) =

L

3c

c

X

⋅

=

σ

L

3

c

S

=

σ

s

s

100%

c c

c

-

⨯

授课内容5. 精密度(Precision)

表示多次测量某一量时，测定值的离散程度。通常用相对标准偏差(RSD)或变异系数(CV)来表示。设分析结果的标准偏差为σ(以浓度表示) 。

式中，为n次测量的平均值，；为每次测量的浓度值，i = 1、2、3 ······n。

RSD(或CV) =

6. 准确度与精密度的关系

精密度也是没有系统误差时所能达到的准确度。在没有系统误差下，精密度越好，准确度越高。

2

()

i

c c

n

σ

-

=

∑

1

n

i

i

c

c

n

=

∑

=

100%

c

σ

⨯

授课内容

分析结果允许的相对误差范围

组分质量分数% 约100 约10 约1 约0.1 0.01~0.0001 相对误差% 0.1～0. 3 约1 1～2 5 10

分析结果允许的相差和相对相差

组分质量分

数%

相

差

相对相

差%

80～100 0.30 0.33

40～80 0.25 0.41

20～40 0.20 0.66

10～20 0.12 0.80

5～10 0.08 1.13

1～5 0.05 1.16

0.1～1 0.03 5.45

甲乙丙丁四人同时测一标准铜合金中铜的百分含量，每人测6次，结果如下，已知：Cu的标准含量为10.00%。

授课内容四人分析结果的比较

分析者甲乙丙丁精密度好好差差准确度差好好差可靠性差好差差

授课内容3. 滤膜或悬浮物对痕量重金属的吸附作用。

如：100 mL 0.2 μg/L Hg的海水经0.45 μm滤膜过滤损失了14%。

pH=7.8 悬浮物浓度为49 mg·L-1时，1h内对14 μg·L-1 Zn2+的吸附达20%，对0.2 μg·L-1 Pb2+的吸附达56%。

酸浸洗解吸（如从悬浮物上解吸Hg2+）：

pH 值0.1 1 1.5 2 3

3 min 内解吸百分比1

4 12 4 2 0

4. 样品灰化和消解过程中引起的损失。

①干法灰化：

样品在450～500℃于空气中加热，某些待测组分挥发而引起损失。防止方法：加入添加剂，使之和某些元素形成稳定的不挥发盐。如：测定硼时加入CaO（硼酸盐）；测定铅时加入硫酸、磷酸三钠。

②湿法消解：

用液体氧化剂消化样品，将有机物分解。通常在250～270℃煮解。如：测定汞以及会与样品中的氯产生挥发性氯化物的痕量元素（B、Cr、Sb、Se），如在开口容器中煮解，会产生相当大的损失。控制方法：将湿法消解在回流冷凝管中进行。

第三节分析数据的统计处理

一、用平均值表示分析结果

平均值表示多次测定或一组数据的平均水平，是常用的统计值之一。有两种表示方法：

1. 算术平均值( )

式中，n为测定次数；x i为i次测量值，i = 1、2、3······ n。

123

1

1n

n

i

i

x x x x

x x

n n=

+++⋅⋅⋅+

==∑

授课内容2. 几何平均值

g123

n

n

x x x x x

=⋅⋅⋅⋅⋅

二、用±离散度表示分析结果

在分析数据变异性较大，对分析结果准确度要求较高情况下，可以同时用集中趋势() 和离散度表示分析结果。如：

式中S为样本标准偏差，n为测定次数，t为校正系数。

此式表示在一定置信度下，以平均值为中心，包含总体平均值μ的置信区间。t的取值与选定的置信度P及测定次数n有关，可从下表中查出。表中f称为偏差的自由度，取值为：f = n-1 。

t分布值表

tS

x

n

μ=±