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二、 定量分析的一般程序 (一)取样
根据分析对象是气体、液体、或固体,采用不同的取样方法。在取样过程中,最重要的一点是要使分析试样具有代表性。
(二)预处理
定量化学分析一般采用湿法分析,通常要求将干燥好的试样分解后转移入溶液中,然后进行分离及测定。
(三)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。根据方法的灵敏度、选择性及适用范围等来正确选择适合的分析方法。
当试样共存组分对待测组分的测定有干扰时,常用掩蔽剂消除干扰,而无合适的掩蔽方法时,必须进行分离。
一般实际工作中要平行测定3~4次 (四)分析结果计算和评价
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。对于测定结果及误差分布情况,应用统计学方法进行评价。
补充:分析化学发展趋势
分析化学的发展经历了三次飞跃:
第一次是在二十世纪初,建立了分析化学的基础理论,使分析化学从一种技术变为一门科学;
第二次是随着物理学、电子学、原子能科学技术的发展,并将这些科学技术应用于分析化学,改变了经典的以化学分析为主的局面,使快速、灵敏的仪器分析得到蓬勃发展;
第三次飞跃的特点是:从分析的手段看,是在应用光、声、电、热、磁等现象的基础上,近一步采用计算机科学、生物学等学科的新成就,对组分进行纵深分析;
当前,分析化学正处在第三次飞跃。
小结(题目):
1.常量分析的称样量是指在
A.0.1g以上 B.1g以上 C.0.001~0.01g
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D.0.00001~0.0001g E.0.01~0.1g
第二节 定量分析中的误差和分析数据处理
一 系统误差与偶然误差
定量分析的目的是通过实验确定试样中被测组分的准确含量,因此要求测定的结果达到一定的准确度。
误差是测量值与真实值的差值。误差是客观存在的,是难以避免的。 (一)系统误差
固定因素所引起的误差。
特点:单向性、误差的大小、正负是可以测定和估计的可测定和估计的,并且可以设法减小或加以校正。
方法误差:如指示剂选择不当
系统误差 仪器或试剂误差:如仪器未校正
操作误差:如滴定管读数偏高或偏低
(二)偶然误差
难以控制或无法避免的偶然因素造成的误差。 如测量时温度、湿度、气压的微小变化等。
特点:偶然误差的大小、正负都不固定,较难预测和控制的。因此,不能用
加校正值的方法减免。
偶然误差的出现服从统计规律:①大小相等的正、负误差出现的概率相等;②小误差出现的概率大,大误差出现的概率小
减小偶然误差方法:适当地增加平行测定次数,取平均值表示测定结果。
注:溶液溅失、加错试剂、读错刻度、记录和计算错误等。这些纯属错误,不属于误差范畴。
二、 准确度与精密度 (一)定义及关系
准确度(accuracy)是指分析结果与真实值接近的程度。准确度的高低通常用误差(error)来表示。
绝对误差(E)= 测量值(X)-真实值(μ)
绝对误差(E) 相对误差(RE)= 真 实 值(μ) ×100%
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两份样品称量的绝对误差相等,但相对误差不一定相等。在分析工作中,分析结果的准确度常用相对误差表示。
精密度(precision)是指在相同条件下对同一试样多次测定,各测定结果相互接近的程度。精密度的高低常用偏差(deviation)表示
1.绝对偏差(d) 表示各单个测量值(Xi)与平均值(X)之差。
d =Xi-X d值有正、有负。
2.平均偏差(d) 表示各单个偏差绝对值的平均值。
d??Xi?1ni?Xn 式中n表示测量次数。应当注意,平均偏差均为正值。 3.相对平均偏差(Rd) 表示平均偏差占测量平均值的百分率。
Rd=4.标准偏差(S)
d?100% XS???Xi?1ni?X?2n?1 准确度表示测量结果的准确性,精密度表示测量结果的重现性。系统误差是定量分析中误差的主要来源,它影响分析结果的准确度;偶然误差影响分析结果的精密度。
精密度高,准确度不一定高,因为可能存在较大的系统误差,但准确度高
一定要求精密度高,若精密度低,说明偶然误差大。
差分两种 度有一双 误则不准 偏则不精 精而不准 系统有误 准却不精 偶然致偏 精而又准 方为可靠
(二)误差与偏差 公式
两误差 五偏差
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误对真 偏对均 绝对减 相对除 平均n 标准n-1 相对准 标准好
三、提高分析结果准确度的方法 (一)选择合理的分析方法
(二)减小测量误差 (三)减小偶然误差的影响 (四)减小测量中的系统误差
1.对照试验、2.空白试验、3.校准仪器、4.回收试验 四、 有效数字及其运算规则 (一)有效数字
定义:分析工作中能测量到的具有实际意义的数字,其位数包括所有的准确数字和最后一位可疑数字。
有效数字不仅能表示数值的大小,还可以反映测量的精确程度。
数字中的“0”有双重意义。若作为普通数字使用,它就是有效数字,若作为定位用,则不是有效数字。 例如:
3.0007g、20.105 五位有效数字 0.6000g、5.028×10-12 四位有效数字 0.0430g、1.86×10 9 三位有效数字 0.0062g、0.30% 两位有效数字 0.5g、0.04% 一位有效数字
pH、pK等对数值,它们的有效数字的位数仅取决于小数部分数字的位数,例如,pH=12.68,即[H+]=2.1×10-13mol/L,其有效数字只有两位,而不是四位。 变换单位时,有效数字的位数必须保持不变。例如,lO.00ml应写成0.01000L
(二)修约及运算规则
1.记录规则 在记录测量数据时,只允许保留一位可疑数字。 2.修约规则
(1)四舍六入五留双 (2)禁止分次修约
3.运算规则
(1)加减法:几个数据相加或相减时,它们的和或差的有效数字的保留位数,应以小数点后位数最少的数据为依据。
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(2)乘除法:几个数相乘或相除时,它们的积或商的有效数字位数的保留,应以有效数字位数最少的数据为依据。
有效数字在定量分析中的应用 1.用于正确记录原始数据
2.用于正确称取试剂的用量和选择适当的测量仪器 3.用于正确表示分析结果 习题练习
1、下列是四位有效数字的是
A.1.1050 B.0.100 C.0.5000 D.0.0050 E.pH =12.00 2、将下列数据修约成四位有效数字。
(1)53.6424 (2)0.78865 (3)4.1326×10-7 (4)8.32251 (5)10.0654 (6)0.386550 (7)26.635 (8)108.345 五、 可疑值的取舍
(一)Q-检验法 Q计 = (二)G-检验法 G计 =
第三节 滴定分析法概论
滴定分析法是定量分析中重要方法之一,主要有酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法及非水溶液滴定法等。
一、 滴定分析法的基本概念和主要方法 (一)基本概念
滴定分析法又称容量分析法。是将一种已知准确浓度的试剂溶液即滴定液、也称标准溶液,从滴定管中滴加到被测物质溶液中,直到所加的滴定液与被测物质按化学计量关系定量反应完全,然后根据所用滴定液的浓度和体积求得被测组分含量的分析方法。
滴定:将滴定液从滴定管中滴加到被测物质溶液中的操作过程.
计量点:当滴定液与被测物质按化学计量关系定量反应完全时,反应达到化
学计量点
滴定终点:指示剂颜色发生改变的转变点
X可疑?XSX可疑?X临近X最大?X最小如果Q计≥Q表,将可疑值舍去
如果G计≥G表,将可疑值舍去