分析化學概論好一、分析化學概述1、基本概念（1）分析化學（2）定量分析（3）定性分析（4）化學分析（5）儀器分析2、分析化學方法的分類（1）按任務分：定性分析、定量分析、結構分析（2）分析對象：無機分析、有機分析（3）測定原理：化學分析、儀器分析（4）試樣用量：常量、半微量、微量、超微量

a.按試樣量大小分方法固體試樣質量(mg)液體試樣體積(mL)常量>100>10半微量10～1001～10微量<10<1超微量分析<0.1

<

0.01b.按待測組分含量分常量組分(>1%)微量組分(0.01-1%)痕量組分(<0.01%)（5）成分含量：主成分、微量成分、痕量成分（6）具體要求：例行分析、仲裁分析、在線分析、爐前分析等（一）誤差分類與來源二、定量分析的誤差誤差系統誤差偶然誤差(隨機誤差)方法誤差儀器誤差試劑誤差操作誤差1、誤差的分類與來源2、系統誤差（1）概念（2）特點（3）減免（克服）方法3、偶然誤差（1）概念（2）特點（3）減免方法121×10-5、7.常量組分(>1%)3×10-12[mol/L]兩位（5）成分含量：主成分、微量成分、痕量成分（2）在0~9中，只有0既是有效數字，又是無效數字例測定某藥物中鈷的含量(μg/g),得結果如下：1.例：某銨鹽含氮量的測定結果為=21.(2)求出這組數據的平均值和標準偏差S（包括可疑值在內）；001000[L]均為四位當p=99%，查表t=5.（1）加減法：以小數點后位數最少的數為準（以絕對誤差最大的數為準）（1）絕對誤差：（2）相對誤差：44%是否舍棄（置信度為90%）？例：3600→3.測定堿灰的總堿量（Na2O）得到5個數據：40.練習下列情況各引起什么誤差？如果是系統誤差，應如何消除？

a.砝碼腐蝕

b.稱量時，試樣吸收了空氣中的水分

c.天平零點稍有變動

d.讀取滴定管讀數時，最后一位數字估測不準

e.以含量為98%的金屬鋅作為基準物質標定EDTA溶液的濃度

f.試劑中含有微量待測組分

g.重量法測定SiO2時，試液中硅酸沉淀不完全

h.天平兩臂不等長答：a.會引起儀器誤差，是系統誤差，應校正法碼。b.會引起操作誤差，應重新測定，注意防止試樣吸濕。c.可引起偶然誤差，適當增加測定次數以減小誤差。d.可引起偶然誤差，適當增加測定次數以減小誤差。e.會引起試劑誤差，是系統誤差，應做對照實驗。f.會引起試劑誤差，是系統誤差，應做空白實驗。g.會引起方法誤差，是系統誤差，用其它方法做對照實驗。h.會引起儀器誤差，是系統誤差，應校正天平。（二）誤差的表示1、準確度：準確度是指測定值與真實值之間的接近程度，可用誤差表示，誤差越小，準確度越高。2、準確度的表示：（1）絕對誤差：（2）相對誤差：例1用分析天平稱得A、B兩物質的質量分別為1.7765g、0.1776g；兩物質的真實值分別為：1.7766g、0.1777g，則絕對誤差為：Ea(A)=1.7765-1.7766=-0.0001Ea(B)=0.1776-0.1777=-0.0001相對誤差為：Er(A)=-0.0001/1.7766=-0.0056%Er(B)=-0.0001/0.1777=-0.056%可見A的相對誤差較B的低10倍，A的稱量準確度顯然高得多，用相對誤差來衡量結果的準確度更為精確，所以分析工作常用相對誤差來表示其分析結果的準確度。3、精密度：是指一樣品多次平行測定結果之間的符合程度，用偏差表示。偏差越小，說明測定結果精密度越高。偏差有多種表示方法。4、精密度的表示：偏差：是測定值與各次測定平均值之間的符合程度。(1)絕對偏差（di）和相對偏差（dr）(2)平均偏差（d）和相對平均偏差（dr）(3)標準偏差（s）和相對標準偏差（cv%）例2測定莫爾鹽FeSO4·7H2O中Fe%，四次分析結果為(%)：20.01，20.03，20.04，20.05

[解]

_

(1)n=4x=20.03%

–∑|di|

(2)d=——=0.012%

n

–

d

0.012

(3)—=——×10000/00=0.60/00

x

20.03（一）有效數字位數確定

1、有效數字：實際可以測得的數字。2、位數確定

（1）有效數字位數包括所有準確數字和一位欠準數字

例：滴定讀數20.30mL，最多可以讀準三位

（2）在0~9中，只有0既是有效數字，又是無效數字

例：0.06050四位有效數字

例：3600→3.6×103兩位→3.60×103三位

（3）單位變換不影響有效數字位數

例：10.00[mL]→0.001000[L]均為四位

（4）pH，pM，pK，lgC，lgK等對數值，其有效數字的位數取決于小數部分（尾數）數字的位數，整數部分只代表該數的方次

例：pH=11.20→[H+]=6.3×10-12[mol/L]兩位

（5）結果首位為8和9時，有效數字可以多計一位

例：90.0%，可示為四位有效數字

例：99.87%→99.9%進位

三、有效數字一、（二）有效數字的修約及運算

1、修約：（1）四舍六入五留雙（2）只能對數字進行一次性修約2、運算：（1）加減法：以小數點后位數最少的數為準（以絕對誤差最大的數為準）0.374例：0.37456，0.3745均修約至三位有效數字0.375例：6.549，2.451一次修約至兩位有效數字

6.5

2.5例：

50.1+1.45+0.5812=？52.1

（2）乘除法：以有效數字位數最少的數為準（以相對誤差最大的數為準）例：0.0121×25.64×1.05782=？0.328

舉例

將下列測量值修約為3位數修約前4.1354.1254.1054.12514.1349修約后4.144.124.104.134.13修約一次完成，不能分步：8.549→8.5【8.549→8.55→8.6是錯的】例題：下列數據修約為兩位有效數字1、將0.37456，0.3745均修約至三位有效數字練習2、6.549，2.451一次修約至兩位有效數字3、下列各數的有效數字位數是幾位：[H+]=0.0003

b.pH=10.24

c.

e.=3.141

f.1500練習0.015+1.3256+502.33=?0.02+1.33+502.33=503.68(0.0177×35.81×302.5)/28.658=

?(0.0177×35.8×302)/28.7=6.67(0.0142×24.43×305.84)/28.67

(0.0142×24.4×306)/28.7=3.690.0121+12.56+7.84320.01+12.56+7.84=20.41G檢驗法---格魯布斯(Grubbs)法會引起儀器誤差，是系統誤差，應校正天平。3、并求出該可疑值與其鄰近值之差，xn-xn-1；121×10-5、7.土壤含鋅質量分數測定結果如下:6.會引起儀器誤差，是系統誤差，應校正法碼。Ea(B)=0.容量瓶稀釋至刻度根據稱量的質量和體積計算標準溶液的準確濃度例：0.119×10-5、7.2、標準溶液的配制方法對數尾數的位數應與真數的有效數字位數相同。超微量分析<0.Er(A)=-0.2、置信度：試樣含量落在置信區間范圍內的概率，從而說明分析結果的可靠程度。(3)開方和乘方法

結果有效數字位數不變。例如：6.542=42.8

(4)對數計算

對數尾數的位數應與真數的有效數字位數相同。

例如：練習1、1.683+37.42×7.33÷21.4-0.056

2、716.66＋4.8－0.51863、7.666＋1.8×2.66－0.5186÷3Ea(A)=1.4、然后用xn-xn-1或x2-x1除以極差（最大值與最小值之超微量分析<0.重量法測定SiO2時，試液中硅酸沉淀不完全指示劑：滴定分析中能發生顏色改變而指示終點的試劑（1）四舍六入五留雙（2）只能對數字進行一次性修約直接法：標液滴定待測物（基本）|1.設系統誤差已消除，且s=0.30mL，最多可以讀準三位表格魯布斯檢驗法的G值表滴定終點：滴定分析中指示劑發生顏色改變的那一點（實際）3745均修約至三位有效數字測定值落在這個范圍內:例：99.Q檢驗法（舍棄商法）方法如下：1、將測定數據按大小順序排列：x1，x2……，xn；

2、求出最大值和最小值的差xn-x1；

3、并求出該可疑值與其鄰近值之差，xn-xn-1；x2-x1；

4、然后用xn-xn-1或x2-x1除以極差（最大值與最小值之差），所得舍棄商稱為Q值。即：（一）可疑值的取舍四、實驗數據的處理5、根據測定次數n和要求的置信度，查表下表。若Q計≥Q表值，應予舍去；若Q計<Q表值，應該保留。測定次數345678910Q0.900.940.760.640.560.510.470.440.41Q0.951.531.050.860.760.690.640.600.58例1：對于某試樣中鎂的質量分數進行了6次測定，測定結果分別為6.32%，6.35%，6.36%，6.33%，6.44%，6.37%，試用Q檢驗法判斷6.44%是否舍棄（置信度為90%）？解：⑴首先將各數值按遞增的順序排列6.32%，6.33%，6.35%，6.36%，6.37%，6.44%，⑵求出最大值與最小值之差xn—x1=6.44%-6.32%=0.12%⑶求出可疑數值與其最鄰近數值之差=6.44%-6.37%=0.07%⑷計算Q值

⑸查表，當n=6時，Q0.90=0.56，Q﹥Q0.90，所以6.44%應舍棄。土壤含鋅質量分數測定結果如下:6.963×10-5、7.121×10-5、7.087×10-5、7.138×10-5、7.123×10-5、7.119×10-5、7.207×10-5。其中6.963×10-5是否應舍去(P=0.95)查表:n=7,P=0.95時,Q表=0.59,∵Q計算<Q表

∴此數據應保留。例2：

解：例測定某藥物中鈷的含量(μg/g),得結果如下：1.25，1.27，1.31，1.40。試問1.40這個數據是否應保留?解：首先不計異常值1.40，求得其余數據的平均值x和平均偏差d為：異常值與平均值的差的絕對值為：

|1.40一1.28|=0.12＞4

(0.092)

故：1.40這一數據應舍去。G檢驗法---格魯布斯(Grubbs)法用于一組測定數據中可疑值不止一個時(1)先將一組數據按從小到大順序排列：x1，x

2，……，xn；(2)求出這組數據的平均值和標準偏差S（包括可疑值在內）；(3)求出G值：若xi為可疑值：若計算出的G值大于或等于表中的G值，舍去可疑值；否則，應保留。方法如下：表格魯布斯檢驗法的G值表測定次數置信度測定次數置信度n95%99%n95%99%31.151.15142.372.6641.461.49152.412.7151.671.75162.442.7561.821.94172.472.7971.942.10182.502.8282.032.22192.532.8592.112.32202.562.88102.182.41212.582.91112.232.48222.602.94122.292.55232.622.96132.332.61242.642.99測定堿灰的總堿量（Na2O）得到5個數據：40.02%、40.13%、40.15%、40.16%、40.20%。用格魯布斯檢驗法判斷置信度為95%時40.02%這個數據能否舍去？例5：

解：數據由小到大排列(%)：40.02，40.13，40.15，40.16，40.20

查表，置信度為95%時，G=1.67，因為G計＜G表，所以40.02%這一數據應保留。如果x1和x2都是可疑值，先檢驗x2是否能舍去，若能舍去x1自然應被舍去。檢驗x2時，測定次數應作少一次來處理。

（二）置信區間與置信度1、置信區間：即在測量值附近估計出真實值可能存在的范圍。2、置信度：試樣含量落在置信區間范圍內的概率，從而說明分析結果的可靠程度。測定值落在這個范圍內:1.置信度(置信概率)不變時：n增加，t變小，置信區間變小。2.n不變時：置信度(置信概率)增加，t變大，置信區間變大。例：用標準方法分析鋼樣中磷的百分含量。共測定4次，其平均值為0.087。設系統誤差已消除，且s=0.002。試求該試樣中磷含量的置信區間，設其置信度為95%。解：已知置信度為95%時，n=4，t=3.18通過4次測定，有95%的把握認為鋼樣中磷的含量在0.084

0.090之間。例：某銨鹽含氮量的測定結果為=21.30%；s=0.06；n=4。求置信概率分別為95%和99%時的平均值的置信區間。解：當n=4，f=3，p=95%，查表t=3.18∴當p=99%，查表t=5.84會引起儀器誤差，是系統誤差，應校正法碼。當p=99%，查表t=5.滴定：將滴定劑通過滴管滴入待測溶液中的過程容量瓶稀釋至刻度根據稱量的質量和體積計算標準溶液的準確濃度例：某銨鹽含氮量的測定結果為=21.直接法：標液滴定待測物（基本）方法固體試樣質量(mg)液體試樣體積(mL)解：⑴首先將各數值按遞增的順序排列解：=39.（一）有效數字位數確定001000[L]均為四位(1)先將一組數據按從小到大順序排列：x1，x2，……，xn；例題：下列數據修約為兩位有效數字（二）有效數字的修約及運算95時,Q表=0.查表P=95%f=4t=2.78例：分析礦石中鐵的百分含量，在一定條件下平行測定了5次，其結果分別為：39.10,39.12,39.19,39.17和39.22。求置信度為95%時