化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)

1、化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 2 2 課程目的課程目的 分析方法分析方法 的分類的分類 了解了解 分析測(cè)定分析測(cè)定 中誤差的中誤差的 來源來源 區(qū)分區(qū)分 測(cè)量數(shù)據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù) 處理的基處理的基 本方法本方法 掌握掌握 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 3 3 課程目錄課程目錄 第一單元：分析化學(xué)概述第一單元：分析化學(xué)概述 第二單元：定量分析中數(shù)據(jù)處理第二單元：定量分析中數(shù)據(jù)處理 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 4 4 分析化學(xué)概述分析化學(xué)概述 一一 二二 三三 第一單元第一單元 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 5 5 第一單元第一單元 分析化學(xué)的定義分析化

2、學(xué)的定義 研究獲得物質(zhì)化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)信息的分研究獲得物質(zhì)化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)信息的分 析方法及相關(guān)理論的科學(xué)。析方法及相關(guān)理論的科學(xué)。 分析化學(xué)是化學(xué)中的信息科學(xué)，以降分析化學(xué)是化學(xué)中的信息科學(xué)，以降 低系統(tǒng)的不確定度為目的。低系統(tǒng)的不確定度為目的。 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 6 6 一、分析化學(xué)的任務(wù)及作用一、分析化學(xué)的任務(wù)及作用 組分組分含量含量結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 化驗(yàn)！化驗(yàn)！ 眼睛、手段、工具！眼睛、手段、工具！ 屬于適用性科學(xué)！屬于適用性科學(xué)！ 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 7 7 分析化學(xué)分析化學(xué) 空間探測(cè)空間探測(cè) 化學(xué)工業(yè)化學(xué)工業(yè) 物證分析物證分析 興奮劑檢測(cè)興奮劑檢測(cè) 所有這些人類活

3、動(dòng)的每一所有這些人類活動(dòng)的每一 步都離不開分析化學(xué)步都離不開分析化學(xué)。 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 8 8 二、分析方法的分類二、分析方法的分類 根據(jù)分析任務(wù)分類根據(jù)分析任務(wù)分類 根據(jù)分析對(duì)象分類根據(jù)分析對(duì)象分類 根據(jù)試樣用量和操作規(guī)模分類根據(jù)試樣用量和操作規(guī)模分類 根據(jù)分析原理分類根據(jù)分析原理分類 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 9 9 1 1、按分析任務(wù)、按分析任務(wù) 定性定性 定量定量結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 鑒定組成鑒定組成測(cè)定含量測(cè)定含量 研究結(jié)構(gòu)、研究結(jié)構(gòu)、 活性活性 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 1010 2 2、按分析對(duì)象、按分析對(duì)象 無機(jī)無機(jī)有機(jī)有機(jī) 鑒定組成鑒定組成 測(cè)定含量測(cè)定

4、含量 官能團(tuán)分析官能團(tuán)分析 結(jié)構(gòu)鑒定結(jié)構(gòu)鑒定 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 1111 3 3、按試樣用量和操作規(guī)模、按試樣用量和操作規(guī)模 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 常量常量 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 100mg 試樣體積：試樣體積： 10ml 測(cè)定含量測(cè)定含量 研究結(jié)構(gòu)、研究結(jié)構(gòu)、 活性活性 半微量半微量微量微量痕量痕量 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 0.1-10mg 試樣體積：試樣體積： 0.01-1ml 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 0.1mg 試樣體積：試樣體積： 0.01ml

5、化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 1212 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 4 4、按分析原理、按分析原理 電化學(xué)分析 酸堿酸堿 沉淀 氧化還原氧化還原 滴定分析 重量分析 光化學(xué)分析 化學(xué) 分析 儀器 分析 色譜分析 質(zhì)譜分析 熱分析 基礎(chǔ)發(fā)展 分析方法 化學(xué) 物理、數(shù)學(xué) 計(jì)算機(jī)、激光、功能材料 常量分析 微量、痕量分析 揮發(fā)法揮發(fā)法 沉淀法 萃取法萃取法 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 1313 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml - -質(zhì)子的傳遞質(zhì)子的傳遞 - - 強(qiáng)酸強(qiáng)酸 - - 強(qiáng)堿強(qiáng)堿 -有機(jī)弱酸

6、或弱堿有機(jī)弱酸或弱堿 - -強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸強(qiáng)堿滴定強(qiáng)酸 - -強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿強(qiáng)酸滴定強(qiáng)堿 -變色范圍變色范圍 - -指示劑選擇指示劑選擇 - -強(qiáng)堿滴定弱酸強(qiáng)堿滴定弱酸 - -強(qiáng)酸滴定弱堿強(qiáng)酸滴定弱堿 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 1414 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 電子轉(zhuǎn)移電子轉(zhuǎn)移 - - 氧化劑氧化劑 - - 還原劑還原劑 -自身指示劑自身指示劑 - -高錳酸鉀法高錳酸鉀法 -特殊指示劑特殊指示劑 - -氧化還原指示劑氧化還原指示劑 - -重鉻酸鉀法重鉻酸鉀法 - -碘滴定法碘滴定法 - -溴酸鉀滴定法溴酸鉀滴定法 - -硫酸鈰法硫酸鈰法

7、- -硫酸亞鐵法硫酸亞鐵法 - -亞硝酸鈉法亞硝酸鈉法 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 1515 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 電化學(xué)分析法電化學(xué)分析法 電位分析法電解分析法 電泳分析法 庫(kù)侖分析法 極譜與伏安分析法 電導(dǎo)分析法 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 1616 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 色譜分析法 氣相色譜法薄層色譜法 液相色譜法 激光色譜法 電色譜法 超臨界色譜法 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 1717 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml

8、光分析法 原子吸收法 紅外法 原子發(fā)射法 核磁法 熒光法 紫外可見法 分子光譜分子光譜 原子光譜原子光譜 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 1818 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 其他分析法 質(zhì)譜分析法 聯(lián)用技術(shù) 熱分析法 核磁共振 免疫分析 毛細(xì)管電泳 生物芯片 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 1919 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 三、分析化學(xué)的發(fā)展趨向三、分析化學(xué)的發(fā)展趨向 微型微型 高效高效 自動(dòng)自動(dòng) 智能智能 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 2020 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg

9、 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 第二單元第二單元: :定量分析數(shù)據(jù)處理定量分析數(shù)據(jù)處理 一一 二二 三三 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 2121 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 一、誤差一、誤差 公平、公正、實(shí)事求是公平、公正、實(shí)事求是 金銀首飾含金量金銀首飾含金量99.9%99.9% 測(cè)量結(jié)果為測(cè)量結(jié)果為96.9%96.9% 例：某標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（例：某標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（12.06%),12.06%),平行測(cè)定平行測(cè)定3 3次：次： 12.03%12.03%、12.02%12.02%、12.01%12.01% 平均值：平均值：12.02%12.02%

10、如何才能準(zhǔn)確呢？如何才能準(zhǔn)確呢？ 說明誤差無時(shí)不有，說明誤差無時(shí)不有， 無處不在無處不在 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 2222 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 一、誤差一、誤差 偏差與精密度偏差與精密度 誤差的分類誤差的分類 誤差與準(zhǔn)確度誤差與準(zhǔn)確度 準(zhǔn)確度與精密度關(guān)系準(zhǔn)確度與精密度關(guān)系 1 2 3 4 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 2323 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 方法方法 儀器儀器 試劑試劑 其他其他 電壓電壓 溫濕度溫濕度 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差偶然誤差偶然誤差 人員人員 1 1、誤差的分

11、類、誤差的分類 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 2424 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 單向性單向性 可測(cè)性可測(cè)性 重復(fù)性重復(fù)性 無單向性無單向性 不可測(cè)性不可測(cè)性 正態(tài)分布正態(tài)分布特點(diǎn)特點(diǎn) 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 2525 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 討討 論論l誤差減免的方法？ 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 試樣質(zhì)量：試樣質(zhì)量： 10-100mg 試樣體積：試樣體積： 1-10ml 1 1、判斷題、判斷題 過失誤差既不屬于系統(tǒng)誤差，也不屬于偶然誤差過失誤差既不屬于系統(tǒng)誤差，也不屬于

12、偶然誤差。（。（ ） 2 2、選擇題、選擇題 下面那些做法是為了減少系統(tǒng)誤差：（下面那些做法是為了減少系統(tǒng)誤差：（ ） 那些做法是為了減少偶然誤差：（那些做法是為了減少偶然誤差：（ ） A.A.多次測(cè)定，取平均值多次測(cè)定，取平均值 B.B.校準(zhǔn)儀器校準(zhǔn)儀器 C.C.對(duì)照實(shí)驗(yàn)對(duì)照實(shí)驗(yàn) D.D.提高業(yè)務(wù)水平提高業(yè)務(wù)水平 E.E.空白試驗(yàn)空白試驗(yàn) 3 3、填空題、填空題 系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因有儀器、（系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因有儀器、（ ）、（）、（ ）、（）、（ ） 等幾個(gè)方面。等幾個(gè)方面。 BCDEBCDE A A 試劑試劑人員人員方法方法 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 2 2、誤差與準(zhǔn)確度、誤差與準(zhǔn)

13、確度 準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度分析結(jié)果與真實(shí)值的接近程度； 分析結(jié)果與真實(shí)值的接近程度； 誤差誤差 絕對(duì)誤差絕對(duì)誤差: : 相對(duì)誤差相對(duì)誤差: : E = x - xT Er =E/ /T = (x xT) / / xT 100 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 哪種表示方哪種表示方 法更好？法更好？ 2828 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)2929 例: 滴定的體積誤差 VEaEr 0.1% 1% 稱量誤差稱量誤差 mEaEr 0.1% 1% 滴定劑體積應(yīng)大于滴定劑體積應(yīng)大于20mL 稱樣質(zhì)量應(yīng)大于稱樣質(zhì)量應(yīng)大于0.2g 20.00 mL 2.00 mL 0.2000 g 0.0200 g 0.02

14、mL 0.02 mL 0.2 mg 0.2 mg 2929 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 真值真值xT 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 3 3、偏差與精密度、偏差與精密度 精密度精密度 偏差偏差 指指?jìng)€(gè)別測(cè)定結(jié)果與幾次測(cè)定結(jié)果的平均個(gè)別測(cè)定結(jié)果與幾次測(cè)定結(jié)果的平均 值之差值之差 指相同條件下，指相同條件下，n n次重復(fù)測(cè)定結(jié)果彼此相次重復(fù)測(cè)定結(jié)果彼此相 符合的程度（離散程度）符合的程度（離散程度） 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 偏差的表示方法偏差的表示方法 絕對(duì)偏差：絕對(duì)偏差： 相對(duì)偏差：相對(duì)偏差： 平均偏差：平均偏差： 相對(duì)平均偏差：相對(duì)平均偏差： xxd i n xx d i %

15、100%100% x xx x d d i %100%100% xn xx x d d i 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 標(biāo)準(zhǔn)偏差：標(biāo)準(zhǔn)偏差： 相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差：相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差： （變異系數(shù)）（變異系數(shù)） 1 )( 1 2 n xx S n i i x %100CV x Sx 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 例例1 1 有兩組測(cè)定值有兩組測(cè)定值 甲組甲組 2.9 2.9 3.0 3.1 3.12.9 2.9 3.0 3.1 3.1 乙組乙組 2.8 3.0 3.0 3.0 3.22.8 3.0 3.0 3.0 3.2 計(jì)算兩組數(shù)據(jù)單次測(cè)定平均偏差、單次測(cè)定計(jì)算兩組數(shù)據(jù)單次測(cè)定平均偏差、單次測(cè)定

16、 的相對(duì)平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)？的相對(duì)平均偏差、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)？ 0 . 3 甲 x 0 . 3 乙 x 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 單次測(cè)定平均偏差單次測(cè)定平均偏差 n i i n i i xx n d n d 11 11 08. 0 0 . 31 . 30 . 31 . 30 . 30 . 3 0 . 39 . 20 . 39 . 2 1 n d甲 08. 0 乙 d 單次測(cè)定相對(duì)平均偏差單次測(cè)定相對(duì)平均偏差 %100 x d dr 3535 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 變異系數(shù)（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差）變異系數(shù)（相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差） 111 1 22 1 2 12 1 2 n xn

17、x n n x x n xx s n i i n i n i i i n i i 10. 0 15 15 )1 . 31 . 30 . 39 . 29 . 2( 2 22222 n s 甲 14. 0 乙 s 標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)準(zhǔn)偏差 %100 x s sr 哪種表示哪種表示 方法更好？方法更好？ 3636 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 4 4、準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系、準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系 例：例：A A、B B、C C、D D 四個(gè)分析工作者對(duì)同一鐵標(biāo)樣（四個(gè)分析工作者對(duì)同一鐵標(biāo)樣（W WF Fe e= = 37.40%) 37.40%) 中的鐵含量進(jìn)行測(cè)量，得結(jié)果如圖示，比較中的鐵含量進(jìn)行測(cè)量，

18、得結(jié)果如圖示，比較 其準(zhǔn)確度與精密度。其準(zhǔn)確度與精密度。 36.00 36.50 37.00 37.50 38.00 測(cè)量點(diǎn)測(cè)量點(diǎn)平均值平均值真值真值 D C B A 3737 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 結(jié)論：結(jié)論： 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 二、有效數(shù)字二、有效數(shù)字 定義定義 21.0021.00 GB/T8170-2008 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 保留位數(shù)保留位數(shù) 測(cè)量誤差測(cè)量誤差 量的單位量的單位 “0 0”的作用的作用 對(duì)數(shù)、指數(shù)對(duì)數(shù)、指數(shù) 誤差、偏差誤差、偏差 非測(cè)量數(shù)據(jù)非測(cè)量數(shù)據(jù) 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 修約規(guī)則修約規(guī)則 ：四舍六入五保雙：四舍六

19、入五保雙 舉例：將下面的數(shù)字修約為4為有效數(shù)字： 0.32554 0.32554 15.4565 15.4565 0.42605 0.42605 150.750 150.750 16.0851 16.0851 0.32550.3255 15.4615.46 0.42600.4260 150.8150.8 16.0916.09 4141 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 當(dāng)尾數(shù)當(dāng)尾數(shù)6 6時(shí)，進(jìn)位時(shí)，進(jìn)位 當(dāng)尾數(shù)當(dāng)尾數(shù)4 4時(shí)，舍棄時(shí)，舍棄 當(dāng)尾數(shù)當(dāng)尾數(shù)5 5時(shí)，奇進(jìn)、偶不進(jìn)，時(shí)，奇進(jìn)、偶不進(jìn)， 若若5 5后不為零，均進(jìn)后不為零，均進(jìn) 四舍六入五保雙四舍六入五保雙 不可連續(xù)修約不可連續(xù)修約 化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí) 1.寫出下列有效數(shù)字的位數(shù)： 0.003（ ） 1.010-4 （ ） 1.000（ ） 12.1000（ ） 2.將下列數(shù)字修約為2為有效數(shù)字： 5.44（ ） 0.01