化學(xué)誤差分析基礎(chǔ)

分析化學(xué)(fēnxīhuàxué)基礎(chǔ)、誤差及數(shù)據(jù)分析精品資料分析化學(xué)(fēnxīhuàxué)基本原理溶液的濃度及其表示方法1.比例表示法2.百分(bǎifēn)濃度表示法3.物質(zhì)B的質(zhì)量濃度4.物質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度5.物質(zhì)B的質(zhì)量摩爾濃度6.滴定度7.百萬分濃度精品資料等物質(zhì)(wùzhì)的量的規(guī)則及其計(jì)算在滴定分析(fēnxī)中,可以利用等物質(zhì)的量規(guī)則代替已廢除的當(dāng)量定律,作為滴定分析(fēnxī)計(jì)算依據(jù).nB1=nB2CB1VB1=CB2VB2精品資料溶液的配置(pèizhì)及標(biāo)定1.標(biāo)準(zhǔn)溶液(róngyè)的配制(根據(jù)所加入的已知濃度和體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液(róngyè)求出被測物質(zhì)的含量）a.直接配制法b.間接配制法2.標(biāo)準(zhǔn)溶液(róngyè)的標(biāo)定準(zhǔn)確稱取一定量的純物質(zhì)作為基準(zhǔn)物質(zhì)，將其溶解后用待標(biāo)定的溶液(róngyè)滴定．根據(jù)基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量及所消耗的待標(biāo)定溶液(róngyè)的體積，即可算出該溶液(róngyè)的準(zhǔn)確濃度．精品資料標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制(pèizhì)方法1.直接配制法：基準(zhǔn)物質(zhì)---稱量---溶解(róngjiě)---定量轉(zhuǎn)移至容量瓶---稀釋至刻度---根據(jù)稱量的質(zhì)量和體積計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度2.間接配制法：標(biāo)定法：利用基準(zhǔn)物質(zhì)確定溶液準(zhǔn)確濃度比較法：用一種已知濃度的標(biāo)液來確定另一種溶液的濃度方法精品資料酸堿滴定1.酸堿質(zhì)子理論凡是能夠給出質(zhì)子（Ｈ＋）的物質(zhì)是酸，能接受質(zhì)子的物質(zhì)為堿2.酸堿指示劑在酸堿滴定過程中在理論終點(diǎn)附近能發(fā)生顏色變化的物質(zhì)．常用的酸堿指示劑一般是弱的有機(jī)(yǒujī)酸或有機(jī)(yǒujī)堿3.酸堿滴定曲線精品資料pH在酸堿滴定過程中Ｈ＋濃度變化很大；通常采用(cǎiyòng)pH來表示酸堿滴定過程中酸度的變化；pH＝－lgCH+精品資料精品資料酸堿指示劑的使用(shǐyòng)滴定溶液中酸堿指示劑加入量的多少會影響變色的敏銳程度．適當(dāng)少用，變色會明顯(míngxiǎn)些．指示劑本身又是弱酸弱堿，多加相當(dāng)于改變?nèi)芤旱乃釅A度，從而引入誤差．精品資料指示劑顏色pKapT變色范圍酸色過度堿色甲基橙紅橙黃3.44.03.1~4.4甲基紅紅橙黃5.25.24.4~6.2酚酞無色粉紅紅9.18.0~9.6指示劑變色(biànsè)范圍理論(lǐlùn)變色點(diǎn)：pKa滴定指數(shù)：pT理論變色范圍：pKa1甲基橙指示劑的變色范圍示意圖HInIn精品資料玻璃容器(róngqì)的使用容器(róngqì)計(jì)量的基本概念１.量入式容器(róngqì)（容量瓶、具塞量筒）２.量出式容器(róngqì)（滴定管、吸管、量杯）

精品資料玻璃容器(róngqì)計(jì)量的誤差來源玻璃容器的清潔程度(chéngdù)液面觀察和調(diào)定的影響流出時(shí)間掌握不當(dāng)?shù)挠绊憸囟鹊挠绊懢焚Y料滴定管使用(shǐyòng)方法及注意事項(xiàng)滴定管的選用滴定管是滴定時(shí)用來準(zhǔn)確測量(cèliáng)流出標(biāo)準(zhǔn)溶液體積的量器。滴定管一般分為兩種：一種是酸式滴定管，另一種是堿式滴定管．精品資料酸堿滴定管精品資料滴定管的使用(shǐyòng)洗滌：使用滴定管前先用自來水洗，再用少量蒸餾水淋洗2-3次，每次5-6mL，洗凈后，管壁上不應(yīng)附著有液滴；最后用少量滴定用的待裝溶液洗滌二次，以免加入滴定管的待裝溶液被蒸餾水稀釋。裝液：將待裝溶液加入滴定管中到刻度“0”以上，開啟旋塞或擠壓玻璃球，把滴定管下端的氣泡逐出，然后把管內(nèi)液面的位置調(diào)節(jié)到刻度“0”。排氣的方法如下：如果是酸式滴定管，將滴定管傾斜30度使溶液急速下流驅(qū)去氣泡。如為堿式滴定管，則可將橡皮管向上彎曲，并在稍高于玻璃珠所在處用兩手指擠壓，使溶液從尖嘴口噴出，氣泡即可除盡。讀數(shù)：常用滴定管的容量為50mL，每一大格為1mL，每一小格為0.1mL，讀數(shù)可讀到小數(shù)點(diǎn)后兩位。讀數(shù)時(shí)，滴定管應(yīng)保持垂直(chuízhí)。視線應(yīng)與管內(nèi)液體凹面的最低處保持水平，偏低偏高都會帶來誤差。滴定：滴定開始前，先把懸掛在滴定管尖端的液滴除去，滴定時(shí)用左手控制閥門，右手持錐形瓶，并不斷旋搖，使溶液均勻混和。將到滴定終點(diǎn)時(shí)，滴定速度要慢，最后一滴一滴地滴入，防止過量，并且用洗瓶擠少量水淋洗瓶壁，以免有殘留的液滴未起反應(yīng)。最后，必須待滴定管內(nèi)液面完全穩(wěn)定后，方可讀數(shù)。精品資料１堿式滴定管排氣

２目光在不同位置得到(dédào)的滴定管讀數(shù)精品資料滴定操作(cāozuò)精品資料容量瓶的使用(shǐyòng)容量瓶主要是用來精確地配制一定體積和一定濃度的溶液的量器，如用固體物質(zhì)配制溶液，應(yīng)先將固體物質(zhì)在燒杯中溶解后，再將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中。轉(zhuǎn)移時(shí)，要使玻璃棒的下端靠近瓶頸內(nèi)壁，使溶液沿玻棒緩緩流入瓶中，再從洗瓶中擠出少量水淋洗燒杯及玻璃棒2-3次，并將其轉(zhuǎn)移到容量瓶中接近標(biāo)線時(shí)，要用滴管慢慢滴加，直至溶液的凹面與標(biāo)線相切為止。塞緊瓶塞，用左手食指按住塞子，將容量瓶倒轉(zhuǎn)幾次直到溶液混勻?yàn)橹?。容量瓶的瓶塞是磨口的，一?yībān)是配套使用。精品資料容量瓶操作(cāozuò)精品資料容量瓶使用(shǐyòng)注意事項(xiàng)容量瓶不能久貯溶液，尤其是堿性溶液，它會侵蝕瓶塞使其無法打開。容量瓶不能用火直接(zhíjiē)加熱及烘烤，要自然干燥。使用完畢后應(yīng)立即洗凈。注意瓶子與瓶塞的配套使用使用前注意檢查磨口是否漏水熱溶液要冷卻至室溫后，才能稀釋及調(diào)定液面滴加至標(biāo)線前１cm處需靜置２分鐘瀝液如長時(shí)間不用，磨口處應(yīng)洗凈檫干，并用紙片將磨口隔開。精品資料移液管的使用(shǐyòng)移液管用于準(zhǔn)確移取一定體積的溶液。通常有兩種形狀，一種移液管中間有膨大部分，稱為胖肚移液管；另一種是直形的，管上有分刻度，稱為吸量管。移液管在使用前應(yīng)洗凈，并用蒸餾水潤洗3遍。使用時(shí)，洗凈的移液管要用被吸取的溶液潤洗3遍，以除去管內(nèi)殘留的水分。吸取溶液時(shí)，一般用左手拿洗耳球，右手把移液管插入溶液中吸取。當(dāng)溶液吸至標(biāo)線以上時(shí)，馬上用右手食指按住管口，取出，微微移動食指或用大拇指和中指輕輕轉(zhuǎn)動移液管，使管內(nèi)液體的彎月面慢慢下降到標(biāo)線處，立即壓緊管口；把移液管移入另一容器（如錐形瓶）中，并使管尖與容器壁接觸，放開食指讓液體自由流出；流完后再等15s左右。殘留于管尖內(nèi)的液體不必吹出，因?yàn)樵谛Ｕ埔汗軙r(shí)，未把這部分液體體積計(jì)算(jìsuàn)在內(nèi)。使用刻度吸管時(shí)，應(yīng)將溶液吸至最上刻度處，然后將溶液放出至適當(dāng)刻度，兩刻度之差即為放出溶液的體積。精品資料分度吸管使用(shǐyòng)注意事項(xiàng)使用前清洗干凈,并用吸水紙管尖端內(nèi)外水分(shuǐfèn)除去,然后用待測溶液潤洗3次.取液時(shí),管尖應(yīng)深入液面下10-20mm處,并隨液面下降而下降.調(diào)定液面時(shí)吸管應(yīng)垂直當(dāng)吸取有毒或腐蝕性液體時(shí),可選用有安全泡的吸管,并使用吸球操作.精品資料誤差(wùchā)基本知識及數(shù)據(jù)處理分析化學(xué)的三要素是：測定方法、被測樣品和測定過程。因此，化學(xué)分析結(jié)果的誤差主要來源就是(jiùshì)這三方面。分析過程中，儀器的可靠性，試劑的純度，容器的清潔度，實(shí)驗(yàn)室環(huán)境，分析者的經(jīng)驗(yàn)，操作技術(shù)等都影響結(jié)果；取樣方式與取樣過程，樣品的基體效應(yīng)，干擾因素以及被測成分在樣品中的分布情況等也都影響測定結(jié)果的誤差大小。故必須對測量過程中始終存在的誤差進(jìn)行充分研究，了解誤差的來源，對誤差進(jìn)行分類，并準(zhǔn)確的表示。精品資料誤差(wùchā)的類型1系統(tǒng)誤差特點(diǎn)：a.對分析結(jié)果的影響比較恒定(héngdìng)；b.在同一條件下，重復(fù)測定，重復(fù)出現(xiàn)；c.影響準(zhǔn)確度，不影響精密度；d.可以消除。

精品資料誤差(wùchā)的類型產(chǎn)生原因：a.方法誤差——選擇的方法不夠完善例：重量分析中沉淀的溶解損失；滴定分析中指示劑選擇不當(dāng)。b.儀器誤差——儀器本身的缺陷例：天平兩臂不等，砝碼未校正；滴定管，容量瓶未校正。c.試劑誤差——所用試劑有雜質(zhì)例：去離子水不合格；試劑純度不夠（含待測組份或干擾離子）。d.主觀(zhǔguān)誤差——操作人員主觀(zhǔguān)因素造成例：對指示劑顏色辨別偏深或偏淺；滴定管讀數(shù)不準(zhǔn)。精品資料隨機(jī)誤差產(chǎn)生原因：由一些難以(nányǐ)控制的偶然原因造成的，也稱隨機(jī)誤差(偶然誤差)。（1）偶然因素(室溫，氣壓的微小變化)；（2）個(gè)人辯別能力(滴定管讀數(shù))特點(diǎn)：a.隨機(jī)誤差是可變的，有時(shí)大，有時(shí)小，有時(shí)正，有時(shí)負(fù)。b.正誤差和負(fù)誤差出現(xiàn)的幾率相等。c小誤差出現(xiàn)的次數(shù)多，大誤差出現(xiàn)的次數(shù)少，個(gè)別特別大的誤差出現(xiàn)的次數(shù)很少。測量數(shù)據(jù)分布符合一般的統(tǒng)計(jì)規(guī)律（服從正態(tài)分布）。根據(jù)誤差理論，在消除系統(tǒng)誤差的前提下，如果測定次數(shù)越多，則分析結(jié)果的算術(shù)平均值越接近于真值。也就是說，采用“多次測定、取平均值”的方法，可以減小隨機(jī)誤差。精品資料

過失(guòshī)誤差

過失是指測定(cèdìng)工作中出現(xiàn)差錯(cuò)，工作粗枝大葉，不按操作規(guī)程辦事等原因造成的。例如讀錯(cuò)刻度、記錄和計(jì)算錯(cuò)誤或加錯(cuò)試劑等。精品資料

誤差(wùchā)的減免

系統(tǒng)誤差的減免1.方法誤差——采用標(biāo)準(zhǔn)方法作對照試驗(yàn)2.儀器誤差——校準(zhǔn)儀器3.試劑(shìjì)誤差——作空白試驗(yàn)4.分析結(jié)果的校正——校正系數(shù)（二）隨機(jī)誤差的減免——增加平行測定的次數(shù)，取其平均值,可以減少隨機(jī)誤差。精品資料測量(cèliáng)結(jié)果的準(zhǔn)確度要點(diǎn)：誤差的表示方法,對分析結(jié)果的衡量指標(biāo)。1準(zhǔn)確度和精密度準(zhǔn)確度：測試結(jié)果與被測量真值或約定真值間的一致程度(chéngdù)。準(zhǔn)確度的高低用誤差的大小來衡量；誤差一般用絕對誤差和相對誤差來表示。精密度：在規(guī)定條件下，相互獨(dú)立的測試結(jié)果之間的一致程度(chéngdù)。精密度的高低用偏差來衡量，偏差是指個(gè)別測定值與平均值之間的差值。精密度高不一定準(zhǔn)確度高；但精密度是保證準(zhǔn)確度的先決條件；精密度低說明所測結(jié)果不可靠，這時(shí)，自然失去了衡量準(zhǔn)確度的前提。

精品資料誤差(wùchā)和相對誤差(wùchā)

誤差（絕對誤差）=測量結(jié)果-真值誤差=測量結(jié)果-真值=（測量結(jié)果-總體均值）+（總體均值-真值）=隨機(jī)誤差+系統(tǒng)誤差因此，任意(rènyì)一個(gè)誤差Δi均可分解為系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的代數(shù)和。精品資料相對誤差(xiānɡduìwùchà)

測量誤差除以被測量的真值所得的商，稱為相對誤差(xiānɡduìwùchà)。所以相對誤差(xiānɡduìwùchà)表示絕對誤差所占約定真值的百分比。當(dāng)被測量的大小相近時(shí)，通常用絕對誤差進(jìn)行測量水平的比較。當(dāng)被測量值相差較大時(shí)，用相對誤差(xiānɡduìwùchà)才能進(jìn)行有效的比較。

精品資料極差一組測定值中最大值與最小值之差稱為極差,通常以R表示.石油產(chǎn)品試驗(yàn)(shìyàn)方法的精密度通常都是用允許差表示允許差可分為同一試驗(yàn)(shìyàn)室的允許差(重復(fù)性)和不同試驗(yàn)(shìyàn)室間的允許差(再現(xiàn)性).精品資料偏差(piānchā)、相對偏差(piānchā)、標(biāo)準(zhǔn)偏差(piānchā)平均偏差

相對平均偏差：

特點(diǎn)：簡單

缺點(diǎn)：大偏差得不到應(yīng)有反映(2-6)(2-7)精品資料標(biāo)準(zhǔn)偏差

用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法處理數(shù)據(jù)時(shí)，常用標(biāo)準(zhǔn)偏差(piānchā)來衡量精密度，標(biāo)準(zhǔn)偏差(piānchā)又稱為均方根偏差(piānchā)或標(biāo)準(zhǔn)差。當(dāng)測量次數(shù)不多時(shí)（n<20），單次測量的標(biāo)準(zhǔn)偏差(piānchā)（S）：精品資料標(biāo)準(zhǔn)偏差用標(biāo)準(zhǔn)偏差表示精密度比用平均偏差好，因?yàn)閷未螠y量的偏差平方之后，較大的偏差更顯著地反映出來，這樣便能更好地說明數(shù)據(jù)(shùjù)的分散程度。精品資料

12345678910s+0.3-0.2-0.4+0.2+0.1+0.40.0-0.3+0.2-0.30.240.260.0+0.1-0.7+0.2-0.1-0.2+0.5-0.2+0.3+0.10.240.33精品資料有效數(shù)字和運(yùn)算(yùnsuàn)規(guī)則

有效數(shù)字為了得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果(jiēguǒ)，不僅要求準(zhǔn)確測量，而且還要求正確地記錄和計(jì)算，即記錄的數(shù)字不僅表示數(shù)量的大小，而且要正確地反映測量的精確程度。實(shí)驗(yàn)過程中常遇到的兩類數(shù)字（1）數(shù)目：如測定次數(shù)；倍數(shù)；系數(shù)；分?jǐn)?shù)（2）測量值或計(jì)算值。數(shù)據(jù)的位數(shù)與測定準(zhǔn)確度有關(guān)。精品資料1.有效數(shù)字(包括全部準(zhǔn)確數(shù)字和末位不確定的不定數(shù)字)記錄的數(shù)字不僅表示數(shù)值的大小，而且要正確地反映測量的準(zhǔn)確度。結(jié)果絕對偏差(piānchā)相對偏差(piānchā)有效數(shù)字位數(shù)0.51800±0.00001±0.002%50.5180±0.0001±0.02%40.518±0.001±0.2%32.數(shù)字零在數(shù)據(jù)中具有雙重作用：1.作普通數(shù)字用:如0.51804位有效數(shù)字5.18010－12.作定位用：如0.05183位有效數(shù)字5.1810－23．改變單位，不改變有效數(shù)字的位數(shù)如：24.01mL24.0110－3L精品資料有效數(shù)字運(yùn)算(yùnsuàn)規(guī)則

加減運(yùn)算結(jié)果的位數(shù)取決于絕對誤差(juéduìwùchà)最大(即小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)最少的數(shù)據(jù))的數(shù)據(jù)的位數(shù)例：0.0121絕對誤差(juéduìwùchà)：0.0001