水分析化學 chapter2-1ppt課件.ppt

1 第2章水分析測量的質(zhì)量保證 2 1水樣的采集2 2水分析結(jié)果的誤差及其表示方法2 3純水和特殊要求的水2 4分析測量的質(zhì)量評價方法2 5數(shù)據(jù)處理2 6標準溶液和物質(zhì)的量濃度 水分析測量結(jié)果用途 為水處理過程監(jiān)控 水質(zhì)評價 污染監(jiān)測與管理 涉水案件調(diào)查提供準確可靠數(shù)據(jù)質(zhì)量保證目的 采取一切正確分析的手段和有效措施來減少誤差 保證分析結(jié)果的可靠性和可比性質(zhì)量保證方法 對分析過程質(zhì)量控制 采取減少誤差的措施 采樣 保存和預(yù)處理 分析測試過程的正確控制 如選擇適宜分析方法 規(guī)范分析 分離操作技術(shù) 正確使用試劑 器皿 儀器 標準物質(zhì)等 采用正確的數(shù)據(jù)處理方法對分析結(jié)果質(zhì)量評價 判斷分析結(jié)果是否正確 發(fā)現(xiàn)分析過程存在的問題 3 5 1 2 4 3 6 水分析過程 水分析測量質(zhì)量保證系統(tǒng) 5 2 1水樣采集 水樣采集和保存的主要原則是 1 水樣必須具有足夠的代表性 2 水樣不能受到任何意外的污染 取樣點的確定 根據(jù)水樣種類 分析目的 要求而定一般取樣點的布置 河水 上 中 下 大河 左右兩岸和中心線 中小河 三等分 距岸1 3處 湖水 從四周入口 湖心和出口采樣 海水 粗分為近岸和遠岸 生活污水 與作息時間和季節(jié)性食物種類有關(guān) 工業(yè)廢水 與產(chǎn)品和工藝過程及排放時間有關(guān) 處理設(shè)施在進出水口 1 取水樣 7 取樣量 保證分析用量3倍以上 至少做2次平行樣容器 玻璃 G 含油類或其他有機物的水樣 或塑料瓶 P 測定水中的微量金屬離子 硅 硼 氟等項目應(yīng)采用塑料采樣瓶 容器清潔 化學指標 或無菌 微生物指標 采樣方法與采樣器 水樣類型 1 瞬時水樣 2 混合水樣 同一采樣點 不同時間混合水樣 3 綜合水樣 同一時間不同采樣位置混合水樣 4 流量比例混合水樣 8 水樣保存方法 冷藏 控制pH值 加酸調(diào)pH 2 個別指標加NaOH 加保存試劑 水樣的最大存放時間為 清潔水樣72小時輕污染水樣48小時重污染水樣12小時 9 樣品預(yù)處理的原則 防止待測組分的損失避免引入新的干擾 水樣預(yù)處理技術(shù) 過濾 濃縮富集 蒸餾 消解 萃取 L L萃取 SPE固相萃取等 分離水中的有機物 3 預(yù)處理 目的 使樣品的狀態(tài)和濃度適應(yīng)所選擇的分析方法 消除干擾 Samplepre treatment 10 消除干擾的方法 掩蔽 改變干擾物質(zhì)的反應(yīng)活性 分離 富集濃縮 萃取富集吸附富集蒸發(fā)濃縮 12管固相萃取裝置 富集濃縮 富集濃縮 11 蒸發(fā)瓶 電動機及可變速轉(zhuǎn)動裝置 冷凝器 溶劑接收瓶 溫度與轉(zhuǎn)速控制 Heidolph旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮器 12 應(yīng)用目的 測定含有機物的樣品中的無機元素 樣品消解 干式消解 酸性消解 硝酸和硫酸混合物作為試劑 通過加熱或微波過程消解 用于同時存在無機和有機結(jié)合態(tài)的金屬分析改變價態(tài)消解 強酸 強氧化劑或還原劑 微波消解裝置 熔融法 樣品與酸性或堿性熔劑熔融 采樣過程質(zhì)量保證的基本要求 規(guī)范樣品采集程序和方法避免保存 處理和貯運樣品時玷污損失變質(zhì)確保樣品真實 可靠 準確和有代表性 1 誤差的來源 1 系統(tǒng)誤差 可測誤差 某些經(jīng)常性的原因引起的誤差使測試結(jié)果系統(tǒng)偏高或偏低 對分析結(jié)果的影響比較恒定 在同一條件下 重復(fù)測定 重復(fù)出現(xiàn) 影響準確度 不影響精密度 可以消除 增加測定次數(shù)不能使之減小 大小 方向可以測出來 包括3方面 方法誤差 儀器和試劑誤差 操作誤差特點 恒定性 單向性 重復(fù)性 杜絕過失誤差 2 2水分析結(jié)果的誤差及其表示方法 2 隨機誤差 偶然誤差 某些偶然原因引起的誤差 特點 1 隨機性 不可測 有時大 有時小 有時正 有時負 無法避免 2 難以校正3 服從正態(tài)分布 統(tǒng)計規(guī)律 絕對值相等的正 負誤差出現(xiàn)概率相等 絕對值小的誤差出現(xiàn)的概率大 絕對值大的誤差出現(xiàn)的概率小 2 分析結(jié)果的評價指標 1 代表性 representation 2 準確性 accuracy 3 精密性 precision 4 可比性 compatibility 代表性是指在具有代表性的時間 地點 并按照規(guī)定的采樣要求采集有效樣品 所采集的樣品必須能反映水質(zhì)總體的真實狀況 分析結(jié)果能真實代表某污染物在水中的存在狀態(tài)和水質(zhì)狀況 1 代表性 representation 2 準確度 accuracy 絕對誤差 相對誤差RE XT 如何知道真值 測定值和真值的接近程度 用誤差衡量 組分含量不同所允許的相對誤差含量 0 01 1 常量或微量 0 01 0 001 痕量 允許RE 0 1 0 35 10 一般用 回收率 也可以表示準確度 回收率越接近100 準確度越高回收率 加標水樣測定值 水樣測定值 加標量 選作 如何設(shè)計加標回收率實驗 如何設(shè)計精密度實驗 計算下表的加標回收率 例 滴定的體積誤差 稱量誤差 滴定劑體積應(yīng)為20 30mL 稱樣質(zhì)量應(yīng)大于0 2g 3 精密性 precision 表示同一樣品n次測定值之間的接近程度 或測定值有無良好的重復(fù)性和再現(xiàn)性 精密度反映了分析方法或測量系統(tǒng)存在的隨機誤差的大小 準確度反映了系統(tǒng)誤差和隨機誤差的大小 A 絕對偏差d 相對偏差d n次算術(shù)平均值 精密度表示方法 C 相對標準偏差 標準偏差s 準確度和精密度之間關(guān)系 精密度低 則準確度一定低精密度高 而準確度不一定高準確度高 則精密度一定高 poor 例題 甲 乙 丙 丁四人分析同一樣品 每人平行測定4次 誰的準確度高 誰的精密度高 誰的結(jié)果最可靠 提高準確度與精密度的方法 減少系統(tǒng)誤差校準儀器做空白試驗做對照實驗 水樣與標準物質(zhì)按同一方法對照分析 同一樣品不同人員分析 不同單位分析對分析結(jié)果進行校正 1 實驗用純水水的純度直接關(guān)系到分析結(jié)果的可靠性 分析實驗室用水 蒸餾水或去離子水 規(guī)格 一級水 純度最高的水 用于高壓液相色譜分析 二級水石英蒸餾或離子交換混合床處理 0 2 m濾膜過濾制備 又稱超純水二級水 用于無機痕量分析 如原子吸收光譜法 多級蒸餾或離子交換制備三級水 一般化學分析實驗用 蒸餾或離子交換制備 2 3實驗基礎(chǔ)條件 2 特殊要求的水 無氯水 用亞硫酸鈉還原余氯為氯離子后蒸餾無氨水 酸化水蒸餾制備無CO2水 煮沸法或惰性氣體曝氣法制備無有機物水 加如高錳酸鉀堿性條件下蒸餾無酚水 加NaOH調(diào)pH 11后蒸餾無鉛水 氫型陽離子交換樹脂處理 3 試劑與標準試劑 試劑規(guī)格和適用范圍 4 常用玻璃器皿 玻璃器皿的分類與型號 1 容器類 主要指實驗室中用以貯存和運送物料 以及容納物質(zhì)在其中進行化學反應(yīng)的各種玻璃器皿 它們包括試劑瓶 洗瓶 燒杯 燒瓶