第5章 化学分析-概述.ppt

分析化学的作用(1) 原子量的准确测定、工农业生产的发展、 生态环境的保护、生命过程的控制等都 离不开分析化学。 分析化学的作用(2) 正如国际分析科学会议主席E.NIKI 教授所说，21世纪是光明还是黑暗，取 决于人类在能源与资源科学、信息科学、生命科学与环境科学四大领域的进步 而取得这些领域进步的关键问题的解决主要依赖于分析科学。 分析化学的作用(3) 生命科学、医学研究的是生命体内的 化学反应；其核心内容如基因工程、克隆 技术、生物芯片等， 离开分析科学寸步难行。 无机及分析化学课程的基本要求 1、学习分析化学的基本理论和方法； 2、培养严谨的科学态度与工作作风； 3、建立准确的量与误差的概念； 4、培养科学研究的基本素质。 4、按测定原理分类： 分为化学分析和仪器分析法。 1）化学分析法 -Chemical analysis: 以物质的化学反应为基础的分析方法。 经典分析法，有重量分析法和滴定分析（容量分析）法。 测定时需使用化学试剂、分析天平和精密量器如滴定管、移液管、容量瓶等。 2、仪器分析法-Instrumental analysis: 以物质的物理和化学性质为基础的分析方法称为物理和物理化学分析法。 这类方法需要特殊的仪器。 包括光学分析法；电化学分析法 ；热分析法；色谱法等。 仪器分析为分析化学带来革命性的变化，是分析化学的发展方向。 一般用平均值来估计真值： 若对试样平行测定n次的结果为： x1、x2 、x3 ··· xn ，则其算术平均值为: 误差：表示测量值xi与真实值xT之间的差值，用E表示。 分为绝对误差E和相对误差Er： 绝对误差为： Ei=xi- xT 相对误差为： 真值是指某物理量客观存在的真实数值。 用μ或xT表示。 以下结果可视为是真值： 1）理论真值 ：化合物的理论组成。 2）计量学约定值： 3）相对真值： 高级别测量值是低级别测量值的真值。 要避免先入为主的本能： 分析实践中，取得第一个测量值， 再进行平等测定时，主观上尽量使 后者与第一个值吻合，这是一种本能， 称为分析过程先入为主的观念。 分析过程中，要尽量避免这种本能！！ 第三节 分析数据的处理 一、置信区间与置信度 1、校正系数t 在分析测定中，只能做有限次平行测定， 只能平均值来估计真值XT，用样本标准差S来代替总体标准关б，这必然引起误差。 所引起的误差有多大呢？ 所产生的误差可通过校正系数t来进行估计。 W. S. Gosset (Ireland statistican) 经过大量 的实验，用“Student’s t”笔名，发表了一篇非常 著名的论文，指出由平均值估计真值可能产生 的误差： 式中S为标准偏差，n为平行测量次数，t为“Student’s t”系数。 校正系数t已计算出来，可在绝大多数分析化学书中查得。 参见140页表5-2：t值分布表。 查t时有2个参数： 1、置信概率（90%；95%；99%等） 2、测定次数n或自由度f（f=n-1）。 2、置信区间 3、置信概率或置信度 真实值（或其它测量值）落在置信区间的概 率叫置信概率，也叫置信水平或置信度。 一般为95%。 求得置信区间的方法 1、求测量值的平均值和标准偏差； 2、按一定的自由度和置信概率，从表5-2中查得校正系数t值； 3、计算平均值或真值的置信区间。 注意：置信度与置信区间要相互匹配。 例 钢中含铬量的测定。 钢中含铬量的分析结果为： 1.12、1.15、1.11、1.16和1.12 计算铬的置信区间(按95%的置信概率)？ 解：通过计算可得 x平 =1.13; S=0.022； 查表5-2，当n=5(或f=4)时，t0.05、4=2.78。 所以 二、离群值的取舍 如果数据处理过程中，如果某个结果很异常，称其为离群值或可疑值。 该数值是否保留，称为离群值的取舍。 可疑值应当是这组平行测定数据中的最大值或最小值。 可疑值的取舍方法很多，常用Q检验法. Q检验法取舍可疑值的步骤 设有一组平行测定数据为x1、x2 、x3 ··· xn ， 设xS离群值，则可根据统计量Q计进行判断 以确定其取舍。 Q计=| xS- x最邻近|/R 式中分子项为离群值与其最接近的测定值之间的差值，分母极差R（即xmax-xmin）。 注意:计算Q计时，应包括可疑值在内. Q计值越大，说明离群值离群越远，至一定界限时即应舍去。 这个界限Q表称为舍去商。 Q表查142页表5-3: 测量次数和置信度. 如果Q计Q表时,该离群值应舍去； 否则