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无机及分析化学 第二章 第三章 定量分析基础 The Basic of Quantitative Analysis 目 录 学 习 要 求 3.1 分析化学的任务和作用 分析化学的任务 分析化学的研究对象 分析化学的应用领域 分析化学的发展趋势 3.2 定量分析方法的分类 A. 光学分析法 B. 电化学分析法 C. 色谱分析法 D.其他分析方法 3.3 定量分析的一般过程 3.3.2 分析结果的表示方法 3.4 定量分析中的误差 3.4.1 准确度和精密度 准确度与精密度的关系 3.4.2 定量分析误差产生的原因 随机误差的的正态分布 3.4.3 误差的减免 减免误差的途径 消除系统误差的方法 3.5 分析结果的数据处理 3.5.1 平均偏差和标准偏差 偏差表示的实例 标准偏差的表示 3.6 有效数字及其计算规则 3.6.1 有效数字 有效数字实例 有效数字中“0”的作用 3.6.2 有效数字的运算规则 运算规则 3.7 滴定分析法概述 3.7.1 滴定分析的类型 3.7.2 滴定分析对化学反应的要求和滴定方式一、对化学反应的要求 二、滴定方法 3.7.3 基准物质和标准溶液 基准物质的类型 标准溶液的配制 浓度的表示方法1. 物质的量浓度 2. 滴定度Ｔ 3.7.4 滴定分析结果的计算一、滴定剂与被测物质之间的计量关系 二、标准溶液浓度配制与计算1)直接配制： 2) 以标准溶液标定: 3) 以滴定度表示： 三、待测组分含量的计算 1). 对照试验——以标准样品代替试样进行的测定，以校正测定过程中的系统误差。 方法有标准样比对法或加入回收法(用标准样品、管理样、人工合成样等)、选择标准方法(主要是国家标准等)、相互校验(内检、外检等)。 2). 空白试验——不加试样但完全照测定方法进行操作的试验，消除由干扰杂质或溶剂对器皿腐蚀等所产生的系统误差。 所得结果为空白值，需扣除。若空白值过大，则需提纯试剂或换容器。 3).仪器校准——消除因仪器不准引起的系统误差。 主要校准砝码、容量瓶、移液管，以及容量瓶与移液管的配套校准。 4).分析结果校正——主要校正在分析过程中产生的系统误差。 如：重量法测水泥熟料中SiO2 含量，可用分光光度法测定滤液中的硅，将结果加到重量法数据中，可消除由于沉淀的溶解损失而造成的系统误差。 数据处理按以下几个步骤用统计方法进行： (1) 对于偏差较大的可疑数据按Q检验法进行检验，决定其取舍； (2) 计算出数据的平均值、各数据对平均值的偏差、平均偏差与标准偏差等； (3) 按要求的置信度求出平均值的置信区间。 以平均偏差和相对偏差表示精密度比较简单，但有时无法确切地表述较大误差的影响。为凸现这种影响，可引入标准偏差(standard deviation)。 A、B二组数据及相关表述分别为： dA:+0.15、+0.39、0.00、-0.28、+0.19、-0.29、+0.20、-0.22、-0.38、+0.30 n = 10， dA = 0.24 极差 0.77 dB:-0.10、-0.19、+0.91*、0.00、+0.12、+0.11、0.00、+0.10、-0.69*、-0.18 n = 10， dB = 0.24 极差 1.60 两组平均偏差相同，但B组数据有二个较大偏差(+0.91，-0.69)，测定结果精密度较差。 标准偏差(均方根偏差)，视测定次数n有不同表述： n??(至少20)，用σ表示： 式中μ 为总体平均值，在无系统误差时为真实值。 N20：用S表示： 0.117 1.92‰ 0.077 -0.035 +0.035 +0.195 -0.165 -0.005 -0.025 39.905 39.87 39.94 40.10 39.74 39.90 39.88 S d X 相对标准偏差 也称变异系数(CV)，其计算式为： CV =S/x?100% 本例中 CV = 0.29% 例:在分析某一样品中Cl含量为：39.87,39.94,40.10, 39.74,39.90,39.88，求各偏差值 实验数据不仅表示数值大小，也反映测量精度。 如体积测量的25.00 mL和25.0 mL，虽数值相同，但精密度相差10倍。前者是用移液管准确移取或滴定管中放出，而后者则是由量筒量取。 故必须按实际测量精度记录实验数据，并且按照有效数字运算规则进行测量结果的计算，报出合理的测量结果。 有效数字——实际能测量到的数字，只保留一位可疑值。 读取同一滴定管刻度：甲—24.55m