分析化学笔记

分析化学

第一章绪论

一、分析化学的任务与作用

1.基本概念:

分析化学:研究物质化学组成的分析方法及有关理论的一门科学,就是化学的一个重要分支。

2.分析化学的任务可归纳为三大方面的主要任务:

鉴定物质的化学组成(或成分)——定性分析(qualitative analysis)

测定各组分的相对含量——定量分析(quantitative analysis)

确定物质的化学结构——结构分析(structural analysis)

二、分析方法的分类

第二章误差与分析数据处理

一、测量误差及其表示方法

1．基本概念与公式

准确度(accuracy):表示分析结果与真值的接近程度。准确度的高低用误差来表示。

误差有两种表示方法,绝对误差与相对误差

绝对误差(absolute error):测量值与真值之差称为绝对误差(δ)。

μ

δ-

=xχ－测量值,μ－真实值

绝对误差可以为正值,表示测量值大于真值;也可以为负值,表示测量值小于真值。测量值越接近真

值,δ越小。反之,越大。

相对误差(relative error):绝对误差与真值的比值称为相对误差。通常以％或‰表示。反映测量误差在真实值中所占的比例。在分析工作中,常用相对误差来衡量分析结果。

%100%100⨯-=⨯μ

μμδx 系统误差(systematic error):由某种确定的原因造成的,一般有固定的方向与大小,重复测定时重复出现,也称为可定误差(determinate error)。根据系统误差产生的原因,可以把它分为方法误差、仪器(或试剂)误差、操作误差三种。 特点:以固定的大小与方向出现,并具有重复性,可用加校正值的方法消除。

偶然误差(accidental error):由一些偶然的、不可避免的原因造成的误差,也称随机误差(indeterminate error)。

特点:大小与方向(正负)都不固定;服从统计规律(正态分布);不能用加校正值的方法消除。可以通过增加平行测定次数减免。

精密度(precision):平行测量的各测量值(实验值)之间相互接近的程度。

各测量值之间越接近,精密度就越高;反之,精密度越低。精密度用偏差、相对平均偏差、标准偏差与相对标准偏差来表示。实际工作中多用相对标准偏差。 偏差(deviation,d ):测量值与平均值之差称为偏差 。

x x d i -=

平均偏差(average deviation)::各单个偏差绝对值的平均值称为平均偏差。

n

x

x d n

i i ∑=-=

1

相对平均偏差(relative average deviation):平均偏差在测量值的平均值中所占的百分数。

%100/)(%1001

⨯-=⨯∑=x

n

x x x

d

n

i i

(使用平均偏差与相对平均偏差表示测定的精密度比较简单,但不能反映测量数据中的大偏差。衡量测量值分散程度用得最多的就是标准偏差。)

标准偏差(standard deviation,S):有限次测量,各测量值对平均值的偏离程度。

1

)

(1

2

--=

∑=n x x S n

i i

相对标准偏差(relative standard deviation,RSD ):标准偏差在平均值中占的百分数。

%100⨯=

x

S

RSD 2.准确度与精密度的关系

测量结果的好坏应从准确度与精密度两个方面衡量:

(1)精密度就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。

(2)精密度好,不一定准确度高。只有在消除了系统误差的前提下,精密度好,准确度才会高。 3.误差的传递 (propagation of error)

4.提高分析准确度的方法(如何减免分析过程中的误差)

为提高准确度必须消除系统误差,减少随机误差。

(1)选择恰当的分析方法。要根据分析样品的含量与具体要求来选择方法,

(2)减小测量误差。分析过程中的每一步的测量误差都会影响最后的分析结果结果,所以尽量减小各步的测量误差。在消除系统误差的前提下,每种仪器都有一个极值误差,可以估算出最大极值误差。

(3)增加平行测定次数,减小偶然误差。

(4)消除测量中的系统误差。系统误差就是造成平均值偏离真值的主要原因,根据来源不同,可以采用校准仪器、做对照试验、做回收试验、做空白试验的方法消除系统误差。

二、有效数字及运算法则

1.基本概念

有效数字:实际上能测量到的数字。反映测定的准确程度。

记录原则:在记录测量数据时,只允许保留一位可疑数,末位数欠准。也就就是,有效数字的位数包括所有准确数字与一位可疑数字。 注意问题:

(1)数据中的“0”,位于数字中间的0就是有效数字,在数字前面的“0”就是定位用的,不就是有效数

字。很小的数字或很大的数字,常用10的幂次表示。

(2)变换单位时,有效数字的位数必须保持不变。

(3)pH、pM、pK等值的有效数字仅取决于小数部分数字的位数。因为正数代表原值的幂次。

(4)首位数8的数字,其有效数字的位数可以多记一位。

2．有效数字的修约规则

(1)“四舍六入五成双(或尾留双)”。

注意:尾数为5而后面就是0时,5前面就是偶数则舍,为奇数则入;尾数为5而后面不就是0时,都入。

(2)只允许对原测量值一次修约至所需位数,不能分次修约。

(3)在大量数据运算时,为防止误差迅速累加,对参加运算的数据可先多保留一位有效数字,运算后再将结果修约成与最大误差数据相当的位数。

(4)修约标准偏差时,修约的结果应使准确度变得更差些。多数情况下取一位有效数字,最多二位。

3.有效数字的运算法则

(1)加减法:几个数据相加减时,以绝对误差最大的数据为准,修约其它数据,使各数据的绝对误差一致后再进行加减运算。一般以小数点后位数最少的数据为准。

(2)乘除法:几个数据相乘除时,以参加运算的数据中相对误差最大的那个数据为准进行修约后再运算。

第三章重量分析法

目的要求:

掌握重量分析对沉淀的要求,影响沉淀纯度的因素,沉淀条件、沉淀的称量形式与结果计算。

了解重量分析中的挥发法与萃取法,重点掌握沉淀法。

掌握重量分析法的结果计算。

基本内容

一、挥发法(了解)

1.直接法