化学分析基础知识

d乙 0.08
单次测定相对平均偏差
d d r 100% x
35
标准偏差
s
xi x
i 1
n
2
n 1
2
xi n 2 i 1 x i n i 1 n 1
n
2
2 2 x n x i i 1
n
n 1
2 2
s甲
(2.9 2.9 3.0 3.1 3.1 ) 15
液相色谱法 电色谱法
16
激光色谱法
光分析法的分类
紫外可见法
分子光谱 原子光谱 红外法
试样质量： 原子吸收法 10-100mg 试样体积： 光分析法 1-10ml
原子发射法 荧光法
核磁法
17
其他分析法的分类
试样质量： 质谱分析法
毛细管电泳
10-100mg
核磁共振
试样体积： 其他分析法 1-10ml
1-10ml
25
1、判断题
试样质量： 过失误差既不属于系统误差，也不属于偶然误差 。（ ） 10-100mg 2、选择题 下面那些做法是为了减少系统误差：（ BCDE ） 试样体积： 那些做法是为了减少偶然误差：（ A） 1-10ml A.多次测定，取平均值 B.校准仪器 C.对照实验 D.提高业务水平 E.空白试验 3、填空题 系统误差产生的原因有仪器、（ 方法 ）、（试剂）、（ 人员） 等几个方面。
x甲 3.0
x乙 3.0
单次测定平均偏差
1 n 1 n d d i xi x n i 1 n i 1 2.9 3.0 2.9 3.0 1 0.08 d甲 n 3 . 0 3 . 0 3 . 1 3 . 0 3 . 1 3 . 0
三、极限数值的判定方法
标准（或技术规范中）规定考核的以数量 形式给出且符合该标准（或技术规范）要求 的指标数值范围的界限值。
例：GB19645-2005规定： 铅，mg/kg ≤0.05
项目
极限数值
测定值 按全数值 或其计 比较法是 算值 否符合要 求
修约值
按修约值比 较法是否符 合要求 不符合 符合 符合 符合 符合 符合 符合 不符合
2 2 2
5 1
n 0.10
百度文库s乙 0.14
哪种表示 方法更好？
s 变异系数（相对标准偏差） sr 100% x
36
4、准确度与精密度的关系
例：A、B、C、D 四个分析工作者对同一铁标样（WFe= 37.40%) 中的铁含量进行测量，得结果如图示，比较 其准确度与精密度。
（不可靠）
D
C B A
36.00 36.50 37.00 37.50
表观准确度高，精密度低 准确度高，精密度高 准确度低，精密度高 准确度低，精密度低
38.00
测量点
平均值
真值
37
结论：
1、精密度是保证准确度的前提。 2、精密度高，不一定准确度就高。 3、两者的差别主要是由于系统误差的存在。
二、有效数字
定义
10-100mg
试样体积： 如何才能准确呢？
公平、公正、实事求是
1-10ml
例：某标准物质（12.06%),平行测定3次： 12.03%、12.02%、12.01% 平均值：12.02%
21
一、误差
1 2
误差的分类
试样质量： 误差与准确度 10-100mg 偏差与精密度 试样体积： 1-10ml 准确度与精密度关系
5
一、分析化学的任务及作用
组分
含量
结构
化验！ 眼睛、手段、工具！ 属于适用性科学！
6
空间探测
分析化学
兴奋剂检测
化学工业 物证分析
所有这些人类活动的每一 步都离不开分析化学。
7
二、分析方法的分类
根据分析任务分类 根据分析对象分类 根据试样用量和操作规模分类 根据分析原理分类
· · · · · · ·
x
i
x
nx
100%
标准偏差：
Sx

i 1
n
( xi x ) 2 n 1
相对标准偏差： （变异系数）
Sx CV 100% x
例1 有两组测定值
甲组
乙组
2.9
2.8
2.9
3.0
3.0
3.0
3.1
3.0
3.1
3.2
计算两组数据单次测定平均偏差、单次测定 的相对平均偏差、标准偏差和变异系数？
41
0.42605
150.750 16.0851
四舍六入五保双 修约规则 ①当尾数≤4时，舍弃 不可连续修约
②当尾数≥6时，进位
③当尾数＝5时，奇进、偶不进， 若5后不为零，均进
1.写出下列有效数字的位数： 0.003（ 1位 ） 1.0×10-4 （ 2位 ） 6位 1.000（ 12.1000（ ） 4位 ） 2.将下列数字修约为2为有效数字： 5.44（ 5.4 ） 0.0150（ 0.015 ） 3.46（ 3.5 ） 2.3456 （ 2.3 ） 4.25（ 4.2 ） 4.5499（ 4.5 ） 4.15（ 4.2 ） 10500001（ 1.1*107 ） 0.84501（ 0.85 ）
联用技术
生物芯片 热分析法 免疫分析
18
三、分析化学的发展趋向
微型 高效
试样质量： 10-100mg 试样体积： 1-10ml
自动
智能
19
第二单元:定量分析数据处理
一
二
试样质量： 误差 10-100mg
有效数字 试样体积：
1-10ml
三
极限数值的判定方法
20
一、误差
金银首饰含金量 99.9% 说明误差无时不有， 测量结果为 96.9% 无处不在 试样质量：
45
中碳钢 抗拉强 度/Mpa NaOH的 质量分 数/%
≥14*100
1349 1351 1400 1402
97.01 97.00 96.96 96.94
不符合 不符合 符合 符合 符合 符合 不符合 不符合
13*100 14*100 14*100 14*100 97.0 97.0 97.0 96.9
Ea 0.02 mL 0.02 mL
Er 0.1% 1%
称样质量应大于0.2g
m 0.2000 g 0.0200 g
Ea
0.2 mg 0.2 mg
Er
0.1% 1% 29
29
理论真值 （原子量、分子量）
真值xT
计量学约定真值 相对真值
3、偏差与精密度
精密度──指相同条件下，n次重复测定结果彼此相
-有机弱酸或弱碱 试样质量： -变色范围 10-100mg -指示剂选择 试样体积： 1-10ml -强碱滴定强酸 -强酸滴定强碱 -强碱滴定弱酸 -强酸滴定弱碱
-质子的传递
- 强酸 - 强碱
13
氧化还原滴定法
-自身指示剂 试样质量： -特殊指示剂 -氧化还原指示剂10-100mg 试样体积： -高锰酸钾法 1-10ml -重铬酸钾法 -碘滴定法 -溴酸钾滴定法 -硫酸亚铁法 -硫酸铈法 -亚硝酸钠法
实际能测量到的数 字，包括全部准确 数字和一位不确定 的可疑数字。
×
21.00
GB/T8170-2008
保留位数
“0”的作用
测量误差
量的单位
注意点
对数、指数
误差、偏差
非测量数据
修约规则 ：四舍六入五保双
举例：将下面的数字修约为4为有效数字： 0.32554 15.4565 0.3255 15.46 0.4260 150.8 16.09
11
4、按分析原理
光化学分析 酸碱 沉淀 氧化还原 电化学分析 色谱分析
试样质量： 滴定分析 基础发展
10-100mg
化学 分析 试样体积： 重量分析
仪器 分析
质谱分析
热分析
1-10ml
挥发法 萃取法 常量分析
分析方法
沉淀法 化学 物理、数学 计算机、激光、功能材料 微量、痕量分析
12
酸碱滴定法
符合的程度（离散程度）
偏差越↓ 精密度越↑
偏差 ——指个别测定结果与几次测定结果的平均
值之差
偏差的表示方法
d 绝对偏差： xi x
x x d 相对偏差： d % 100% 100%
i
x
x
平均偏差：d
xi x n
d d % 100% 相对平均偏差： x
3 4
22
1、误差的分类
方法
仪器 试剂 人员
试样质量： 10-100mg 系统误差 偶然误差 试样体积： 1-10ml
温湿度
电压
其他
23
单向性 重复性
可测性 试样质量： 10-100mg 特点 试样体积： 1-10ml
无单向性 正态分布
不可测性
24
试样质量： 10-100mg
讨
论 误差减免的方法？ 试样体积：
电子转移
- 氧化剂 - 还原剂
14
电化学分析法
电导分析法
试样质量： 电位分析法 10-100mg 试样体积： 电化学分析法 1-10ml
电泳分析法 极谱与伏安分析法
电解分析法
库仑分析法
15
色谱分析法的分类
超临界色谱法
试样质量： 气相色谱法 10-100mg
色谱分析法
薄层色谱法
试样体积： 1-10ml
≥97.0
检验过程中如何减少误差 检测结果的数据处理 结果如何判定
47
47
8
1、按分析任务
定性 定量 结构
鉴定组成
测定含量
研究结构、 活性
9
2、按分析对象
无机 有机
鉴定组成 测定含量
官能团分析 结构鉴定
10
3、按试样用量和操作规模
常量 试样质量： 半微量 10-100mg 微量 痕量
试样质量： 试样质量： 试样质量： 试样质量： >100mg 试样体积： 10-100mg 0.1-10mg <0.1mg 1-10ml 研究结构、 测定含量 试样体积： 试样体积： 试样体积： 试样体积： 活性 >10ml 1-10ml 0.01-1ml 0.01ml
2、误差与准确度
准确度 ──分析结果与真实值的接近程度；
误差越↓ 准确度越↑
绝对误差: E = x - xT
误差
相对误差: Er =E/T = (x – xT) / xT ×100％
哪种表示方 法更好？
28
例: 滴定的体积误差 V 20.00 mL 2.00 mL 称量误差
滴定剂体积应大于20mL
化学分析基础知识
课程目的
了解 分析方法 的分类 区分 分析测定 中误差的 来源
掌握
测量数据 处理的基 本方法
2
课程目录
第一单元：分析化学概述 第二单元：定量分析中数据处理
3
第一单元
分析化学概述
一 二 三
分析化学的任务及作用 分析方法的分类 分析化学的发展趋向
4
第一单元
分析化学的定义
研究获得物质化学组成、结构信息的分 析方法及相关理论的科学。 分析化学是化学中的信息科学，以降 低系统的不确定度为目的。