无机与分析化学第六章分析化学概论

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1、Chapter 6 分析化学概论学习内容1、定量分析的一般程序2、误差与准确度、偏差与精密度3、有效数字的统计处理4、滴定分析的概念及要求 6-1分析化学的任务方法及发展趋势一、分析化学的主要任务1、鉴定物质的化学组成（包括元素、离子、基 团、化合物等）；2、 推测物质的化学结构；3、测定物质的组成成份的含量。 6-1分析化学的任务方法及发展趋势二、分析化学分类1、依据分析的目的、任务可分为定量分析、定性分 析和结构分析；2、依据分析时所需试样的量可分为常量分析、半微量分析和微量分析；3、依据所测组分在试样中的相对含量的多少分为常量组分分析、微量组分分析以及痕量组分分析；4、依据分析对象的化学

2、属性分为无机分析和有机分析；5、依据分析方法可分为化学分析法与仪器分析法。 6-1分析化学的任务方法及发展趋势三、化学分析法与仪器分析法（经典分类法）1、化学分析法 以物质的化学性质和化学反应为依据进行物质分析的方法，包括定性分析与定量分析两部分。2、仪器分析法 利用待测物质的物理性质或物理化学性质并借助于特定仪器来确定待测物质的组成、结构及其含量的分析方法。包括电分析法、光分析法及色谱分析法 6-1分析化学的任务方法及发展趋势四、化学分析法1、化学分析法分为定性分析和定量分析。 定性分析是根据化学现象判断某组分的存在；定量分析是根据化学反应计量关系来确定组分的含量。2、定量分析分为重量分析法

3、和容量分析法。3、化学分析法多用于常量分析（试样w100mg, V10mL),也可进行半微量分析（10w100mg, 1V10mL）和微量分析（0.1w10mg, 0.01V1mL）。 6-1分析化学的任务方法及发展趋势五、仪器分析法1、光学分析法分为光谱法和非光谱法（1）光谱法有吸收光谱法（分子吸收光谱法、原子吸收光谱法）、发射光谱法（分子发光分析法、原子发射光谱法、火焰分光光度法）、以及散射光谱分析法。（2）非光谱法包括比浊法、旋光分析法、折射光分析法、光导纤维传感分析法。2、电化学分析法分为电位分析法、电导分析法、电解分析法和伏安分析法。3、色谱分析法包括气相色谱法、液相色谱法、离子色谱

4、法、凝胶色谱法。 6-1分析化学的任务方法及发展趋势六、化学分析法与仪器分析法的特点1、化学分析法结果准确度较高，该法操作简便，设备简单，价格便宜，在科研和生产中应用相当广泛。2、仪器分析法操作简便、快速、灵敏度和准确度高，更适合微量、超微量及生产过程中的控制分析等。 6-1分析化学的任务方法及发展趋势七、分析化学的发展趋势1、智能化；2、自动化；3、精确化；4、微量化。 62 定量分析的一般程序定量分析的一般程序1、试样的采集；2、制备；3、预处理；4、测定；5、分析结果的计算。 62 定量分析的一般程序一、试样的采集规则1、根据样品的性质和测定要求确定取样量；2、试样的组成与整体物质的组成

5、须一致，确保试样的代表性；3、对所采集的试样必须妥善保存，避免因吸湿、光照、风化或空气接触而发生变化，以及由容器壁的侵蚀导致污染。 62 定量分析的一般程序二、液体试样的采集1、采集自来水管中的水样 将水管打开，放水1015min, 使积留在水管中的杂质和陈水流出，用新水反复淋洗采样器几次后再采样。2、采集江、河、池塘的水样 须考虑水深和流量，从不同深度、流量处采集多份水样，混合均匀后才能作为分析试样。 62 定量分析的一般程序三、气体试样的采集 大气的组成是连续变化的，受诸多因素的影响，如工业布局、人类活动、气象条件等。 采样须分析短时间内多点采集的多个样品。应根据影响污染物在空间的分布因素

6、，合理分配采样点的位置与数目，确定好采样点后，再在各采样点利用直接法或浓缩进行采样。 62 定量分析的一般程序四、固体试样的采集 固体样品的均匀性通常较差，混合均匀难度大。 首先，要确定合理的取样点。 其次，根据样品的性质、数量、组分的均匀程度、易破碎程度及分析项目的不同等，从样品的区域、不同的部位、选取多个取样点，取出一定数量、大小不等的颗粒作为平均试样。 62 定量分析的一般程序五、试样的制备1、液体和气体的试样，采样后混合均匀即可进行预处理或直接进行测定。2、固体试样需进一步加工（1）破碎和过筛；（2）混匀和缩分 常用的缩分法是“四分法”，即将已破碎过筛的原始试样，经充分混匀后，堆成圆锥

7、体形，将顶部稍微压平后，通过中心分成四等份，把任意对角的两份弃去，这样试样缩减了一半。 62 定量分析的一般程序六、试样的预处理 预处理是为了保证能够方便准确地进行测定。1、在分析测定前，先将试样分解后制成溶液再进行分析；2、有的还要分离或掩蔽干扰成分、调节酸碱度、进行氧化还原处理等。 63 定量分析的误差一、误差的表示方法1、准确度及误差 绝对误差 Ea = xT（有） 相对误差(%)TTxTEE ar 63 定量分析的误差例6-1 用分析天平称得A、B两物质的质量分别为1.7765g、0.1776g；两物质的真实值分别为：1.7766g、0.1777g，则绝对误差为 Ea(A)=1.776

8、5-1.7766=-0.0001 Ea(B)=0.1776-0.1777=-0.0001相对误差为 Er(A)=-0.0001/1.7766=-0.0056% Er(B)=-0.0001/0.1777=-0.056% 63 定量分析的误差2、精密度与偏度（1）偏差绝对偏差相对偏差平均偏差相对平均偏差 ni in ndn ddddd 1321 (%)xdd ir xxd ii (%)xddr 63 定量分析的误差（2）标准偏差总体标准偏差n20次标准偏差相对偏差nxni i 1 2)( 11 )( 1 21 2 n dn xxS ni ini i (%)xsSr 63 定量分析的误差（3）相差相

9、差 x2x1 相对相差（4）极差 R=x maxxmin x xx 12 63 定量分析的误差例6-2 测定某亚铁中铁的质量分数(%)分别为38.04,38.02,37.86,38.18,37.93。计算平均值、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差、相对标准偏差和极差。解： 63 定量分析的误差 63 定量分析的误差3. 准确度与精密度的关系 准确度表示的是测定结果与真实值之间的符合程度；精密度则表示测定值之间的符合程度，即测定结果的重现性。 定量分析一般要求相对偏差在0.10.2%左右。 为了保证分析质量，分析数据必须具备一定的准确度和精密度。 63 定量分析的误差 甲、乙、丙、丁四组数据的精确

10、度与精密度 63 定量分析的误差二、误差的来源或减免方法 误差按其来源和性质可分为两类：系统误差和随机误差。系统误差 方法误差、仪器和试剂误差、操作误差随机误差1. 无法控制的不确定因素的影响而造成的误差。 63 定量分析的误差随机误差的特点（1）单峰性（2）有限性（3）对称性（4）抵偿性 随机误差经无限多次测定的结果，其误差的算术平均值趋于零，即误差的平均值的极限为零。 63 定量分析的误差 系统误差的减免方式（1）对照试验 选用公认的标准方法与所采用的方法进行比较；用所选用的方法对已知组分的标准试样测定，比较测定值与标准值。（2）空白试验 消除由试剂、蒸馏水及容器引入杂质等造成的系统误差（

11、3）仪器校正63 定量分析的误差 64 有限数据的统计处理1. 有效数字在分析测定中实际能测量到的有实际意义的数字。有效数字由准确数字加一位估计数字组成。 64 有限数据的统计处理2. 有效数字的运算规则（1）修约规则 四舍六入五成双（2）加减 计算结果的绝对误差应与加减的各数中绝对误差最大者相符（3）乘除 计算结果的相对误差应与参加运算的各数字中相对误差最大者相近 64 有限数据的统计处理例6-3 64 有限数据的统计处理例6-4 二、置信区间与置信概率（1）置信区间（2）置信概率 测定值在置信区间内出现的概率称为置信概率，也称置信度64 有限数据的统计处理ntsxntsx , 64 有限数

12、据的统计处理 64 有限数据的统计处理三、可疑值的取舍 64 有限数据的统计处理 64 有限数据的统计处理四、显著性检验 64 有限数据的统计处理 64 有限数据的统计处理 6-5 滴定分析 滴定分析又称容量分析法，是用滴定的方式测定物质含量的一种分析方法，适用于多种化学反应类型的测定。 所用仪器简单、操作简便、快捷、分析结果准确度高。 6-5 滴定分析一、滴定分析基本概念与方法1.基本概念 6-5 滴定分析 6-5 滴定分析2. 滴定方法 6-5 滴定分析二、滴定分析对化学反应的要求与滴定方式 6-5 滴定分析 6-5 滴定分析 6-5 滴定分析三、标准溶液与基准物 6-5 滴定分析 6-5 滴定分析 6-5 滴定分析 6-5 滴定分析 6-5 滴定分析四、滴定分析的计算 6-5 滴定分析 6-5 滴定分析 6-5 滴定分析例6-5 6-5 滴定分析例6-6 6-5 滴定分析例6-7 思考题与习题课堂作业 6-1课外作业 6-4、6-6、6-8、6-10