分析化学课件：1绪论（第一章）

AnalyticalChemistry鲁立强分析化学welcome1联系方式Tel-mail：llqdick@化学楼324室2课程相关事项学时：讲课28学时，实验20学时。成绩评定：考试70%，平时30%。网络资源：地大首页教育教学

精品课程分析化学

实验示范中心化学实验教学示范中心地点：化学楼411-4123教材4推荐参考书5推荐参考书6绪论1.1分析化学的任务和作用1.2分析化学分类、进展及定量分析概述1.3定量分析中的误差（与1.8结合）1.4分析结果的数据处理1.6有效数字及运算规则71.1分析化学的任务和作用AnalyticalChemistryisascientificdisciplinethatdevelopsandappliesmethods,instrumentsandstrategiestoobtaininformationonthecompositionandnatureofmatterinspaceandtime.InformationScienceinChemistry81.1分析化学的任务和作用分析化学是研究物质化学组成的表征和测量的科学。定性分析（Qualitativeanalysis）结构分析（Structuralanalysis）定量分析（Quantitativeanalysis）AnalyticalScience9分析化学的作用AnalyticalChemistry

Chemistry

Biochemistry

Inor.Chem.OrganicChem.PhysicalChem.

PhysicsAstrophysicsAstronomyBiophysicsEngineering

CivilChemicalElectricalMechanical

Medicine

Clin.Chem.MedicinalChem.PharmacyToxicology

MaterialsScience

MetallurgyPolymersSolidStateGeologyGeophysicsGeochemistryPaleontologyPaleobiologyAgricultureAgronomyAnimalScienceCropScienceFoodScienceHorticultureSoilScienceEnvironmentalSciencesEcologyMeteorologyOceanographyBiologyBotanyGeneticsMolecularBiologyMicrobiologyZoology

SocialSciences

ArcheologyAnthropologyForensics科学技术和工业生产的“眼睛”10分析化学学习目的掌握分析化学的基本原理和分析测定的方法，树立准确的量的概念；运用化学平衡理论，理论联系实际；培养严谨、认真和实事求是的科学态度，训练科学研究素质。111.2分析化学分类、进展及定量分析概述1.2.1分析方法的分类1.2.2分析化学发展概况1.2.3定量分析概述12分析任务定性分析定量分析结构分析（三）分析对象无机分析有机分析（二）方法原理化学分析仪器分析（一）微量分析试样用量常量分析半微量分析超微量分析（四）分析目的例行分析仲裁分析（五）1.2.1分析化学的分类131.2.1分析方法的分类化学分析法滴定分析法酸碱滴定法络合滴定法氧化还原滴定法沉淀滴定法重量分析法气化法沉淀法14仪器分析法光学分析法吸光光度法红外吸收光谱法紫外吸收光谱法发射光谱法原子吸收光谱法荧光分析法色谱法质谱法核磁共振波谱法等等电子探针和离子探针微区分析法电化学分析法电重量分析法电容量分析法极谱分析法电位分析法151.2.2分析化学发展概况其它科技领域

分析化学发展趋势生物分析微区分析薄层分析无损分析瞬时分析在线分析环境分析过程分析表面分析大分子表征化学图象单细胞分析单分子单聚集体分析原位分析活体分析自动化微型化固定化新原理新技术新仪器化学计量学分离技术联用技术传感器定性分析教育仪器和计算机161.2.3定量分析概述取样与制样试样的分解分离与富集测定数据处理石灰石代表性完全高效率可靠科学定量分析过程17分析化学过程Surveyresultsforthepartitionoftimethatanalyticalchemistsspendonsampleanalysis.18定量分析结果的表示被测组分的化学表示形式：以待测组分实际存在形式的含量表示：NH3、NO3-以氧化物或元素形式的含量表示：CaO、SO3、SiO2、Fe、Cu以要求测定的项目的含量表示：水分(%)、灰分(%)、K+19定量分析结果的表示被测组分含量的表示方法：固体试样：质量分数或百分含量；液体试样：物质的量浓度(mol·L-1)、质量浓度(mg·L-1、g·L-1

等）、体积分数；气体试样：体积分数或mg·L-1等。201.3定量分析中的误差1.3.1真值和算术平均值1.3.2误差的定义及其产生原因1.3.3准确度和精密度211.3.1真值和算术平均值真值（xT）(truevalue)理论真值：如化合物的理论组成；计量学约定真值：国际计量确定l、m、n；相对真值：标准试样、管理试样算术平均值（）(average)221.3.2误差的定义及其产生原因误差：测量值与真实值之间的差值。系统误差（可测误差）随机误差（未定误差）过失误差23系统误差（systemerror）某种固定原因使测定结果系统地偏高或偏低，具有重复性、单向性、可测性。包括：方法误差、仪器误差、试剂误差、操作误差、主观误差等。可通过对照试验、空白试验、校准仪器等消除系统误差。-+-+24随机误差（randomerror）由一些难以控制、无法避免的偶然因素造成，具有随机性、波动性、多次重复测定误差分布符合正态分布。+频率3σ2σ2σ3σσσ0可采用多次测定取平均值的方法减小随机误差。25过失误差（grosserror）由分析者粗心大意、过失或差错造成，应避免！遵守操作规程，一丝不苟、耐心细致地进行操作，在学习过程中养成良好的实验习惯。261.3.3准确度和精密度准确度与误差精密度与偏差准确度和精密度的关系27准确度（accuracy）与误差（error）分析结果与真实值相接近的程度，说明分析结果的可靠性，用误差来衡量。绝对误差E：相对误差Er：测定值真实值正值或负值28例1样品x/gxT/gE/gEr/%A1.63801.6381-0.0001-0.006B0.16370.1638-0.0001-0.0629精密度（precision）与偏差（deviation）在相同条件下，几次平行测定，分析结果相互接近的程度，即重复性或再现性，用偏差来衡量。绝对偏差di：相对偏差dri：正值或负值30精密度的量度算术平均偏差：相对平均偏差：31标准偏差和相对标准偏差总体标准偏差：n趋于无限次时，样本标准偏差s：n为有限次时，相对标准偏差RSD或变异系数CV

：f=n-1，自由度－总体平均值32例2xdi

10.48%10.37%10.47%10.43%10.40%

0.05%-0.06%0.04%0.00%-0.03%33例3两组数据比较xs+0.30，-0.20，-0.40，+0.20，+0.10，+0.40，0.00，-0.30，+0.20，-0.300.240.280.00，+0.10，-0.70，+0.20，-0.10，-0.20，+0.50，-0.20，+0.30，+334准确度和精密度关系结论：精密度是保证准确度的先决条件！351.4分析结果的数据处理1.4.1置信度与平均值的置信区间1.4.2可疑数据的取舍1.4.3显著性检验361.4.1置信度与平均值的置信区间置信度测定结果在某一范围内出现的几率置信区间一定置信度下，总体平均值所落在的范围68.3%95.5%99.7%u

-3s

-2s-s0s2s3s

x-m

m-3s

m-2s

m-s

m

m+s

m+2s

m+3s

x

y37平均值的置信区间有限次测量的平均值与总体平均值的关系yx－总体平均值

－平均值t－几率系数，查表s－标准偏差n－平行测定次数与置信度P有关38测定次数n置信度90％95％99％26.31412.70663.65732.9204.3039.92542.3533.1825.84152.1322.7764.60462.0152.5714.03271.9432.4473.70781.8952.3653.50091.8602.3063.355101.8332.2623.250211.7252.0862.8451.6451.9602.576t值表39测定结果47.64%、47.69%、47.52%、47.55%，计算置信度为90%、95%、99%时平均值的置信区间？解：例4401.4.2可疑数据的取舍可疑数据（离群值）消除了系统误差、剔除了有明显过失的数据，存在个别偏离较大的数据。取舍方式：Q检验法4d法Grubbs法41数据从小到大排列：x1，x2，…，xn-1，xn计算统计量Q：从Q值表（见下页）中查得Q表，比较Q

与Q表，若Q>Q表，则舍去异常值，否则保留。1.Q检验法舍弃商42测定次数n置信度90％95％99％30.940.980.9940.760.850.9350.640.730.8260.560.640.7470.510.590.6880.470.540.6390.440.510.60100.410.480.57Q值表43测量得结果：1.25、1.27、1.31、1.40，试用Q检验法判断1.40这个数据是否应保留？（P=90%）解：例6442.

法

偏差超过3

的测量值的概率小于0.3%。

=0.80

，34对于少量测量值，用代替。即可将偏差大于的个别测量值舍去。452.

法

步骤判断可疑值（最大值或最小值）。求可疑值以外数据的平均值和平均偏差。比较可疑值与平均值，看差值是否>。优点：方便，不必查表。缺点：误差较大。463.Grubbs检验法步骤：排序→计算平均值和标准偏差s→判断可疑值→计算统计量G→比较G

与查表的G,n

。显著性水平

=1置信水平优点：准确性较好，因为引入了标准偏差。缺点：需要查表。471.6有效数字及运算规则有效数字(significantfigures)保留原则：最后一位数字是可疑数字。有效数字的位数：从第一位不为“0”数起（“0”的双重作用）；科学记数：36003.6×103

或3.60×103

，二者测量精度完全不同；倍数、分数、次数等视为无限多位；对数如pH、pM、lgK等取决于小数部分。48例51.000810.98%1.23×10-50.024pH=11.20（相当于[H+]=6.3×10-12mol·L-1）5432249四舍六入五留双尾数4时，舍去；尾数6时，进位；尾数=5时，如5前为偶数则舍去，5前为奇数则进位；如5后有不为零的数字则进位。注意：确定修约位数后，应一次修约，不能分次修约。有效数字修约规则50例6将下列测量值修约为四位有效数字：0.126640.12660.322560.322621.34521.3412.57512.5834.895434.9025.245025.2415