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1、1,第2章 水分析测量的质量保证,2.1 水样的采集 2.2 水分析结果的误差及其表示方法 2.3 纯水和特殊要求的水 2.4 分析测量的质量评价方法 2.5 数据处理 2.6 标准溶液和物质的量浓度,水分析测量结果用途：为水处理过程监控、水质评价、污染监测与管理、涉水案件调查提供准确可靠数据 质量保证目的：采取一切正确分析的手段和有效措施来减少误差，保证分析结果的可靠性和可比性 质量保证方法： 对分析过程质量控制：采取减少误差的措施：采样、保存和预处理、分析测试过程的正确控制，如选择适宜分析方法，规范分析、分离操作技术，正确使用试剂、器皿、仪器、标准物质等，采用正确的数据处理方法 对分析结果
2、质量评价：判断分析结果是否正确，发现分析过程存在的问题。,3,5,数据分析 Data Analysis,1,2,4,3,6,样品制备 Sample Preparation,样品采集 Sampling,样品分析 Sample Analysis,问题提出 Formulation Question,结果报告 Writing Reports,水分析过程,水分析测量质量保证系统,5,2.1 水样采集,水样采集和保存的主要原则是： （1）水样必须具有足够的代表性； （2）水样不能受到任何意外的污染。,取样点的确定： 根据水样种类、分析目的、要求而定 一般取样点的布置： 河水上、中、下（大河：左右两岸和中心
3、线；中小河：三等分，距岸1/3处）； 湖水-从四周入口、湖心和出口采样； 海水-粗分为近岸和远岸； 生活污水-与作息时间和季节性食物种类有关； 工业废水-与产品和工艺过程及排放时间有关； 处理设施在进出水口,1取水样,7,取样量：保证分析用量3倍以上，至少做2次平行样 容器：玻璃(G:含油类或其他有机物的水样)或塑料瓶（P：测定水中的微量金属离子、硅、硼、氟等项目应采用塑料采样瓶），容器清洁（化学指标）或无菌（微生物指标） 采样方法与采样器,水样类型 （1）瞬时水样 （2）混合水样（同一采样点，不同时间混合水样） （3）综合水样（同一时间不同采样位置混合水样） （4）流量比例混合水样,8,水样
4、保存方法： 冷藏 控制pH值，加酸调pH 2，个别指标加NaOH 加保存试剂,水样的最大存放时间为： 清洁水样 72小时 轻污染水样 48小时 重污染水样 12小时,9,样品预处理的原则： 防止待测组分的损失 避免引入新的干扰,水样预处理技术 过滤 浓缩 富集蒸馏消解 萃取： L-L萃取、SPE固相萃取等，分离水中的有机物 。,3预处理,目的：使样品的状态和浓度适应所选择的分析方法，消除干扰,Sample pre-treatment,10,消除干扰的方法,掩蔽：改变干扰物质的反应活性,分离,富集浓缩,萃取富集 吸附富集 蒸发浓缩,12管固相萃取装置,富集浓缩,富集浓缩,11,蒸发瓶,电动机及可
5、变速转动装置,冷凝器,溶剂接收瓶,温度与转速控制,Heidolph 旋转蒸发浓缩器,12,应用目的测定含有机物的样品中的无机元素,样品消解,干式消解,酸性消解：硝酸和硫酸混合物作为试剂，通过加热或微波过程消解。用于同时存在无机和有机结合态的金属分析 改变价态消解：强酸+强氧化剂或还原剂,微波消解装置,熔融法：样品与酸性或碱性熔剂熔融,采样过程质量保证的基本要求,规范样品采集程序和方法 避免保存、处理和贮运样品时玷污损失变质 确保样品真实、可靠、准确和有代表性,1、误差的来源：,（1）系统误差（可测误差）：某些经常性的原因引起的误差 使测试结果系统偏高或偏低，对分析结果的影响比较恒定，在同一条件
6、下，重复测定，重复出现；影响准确度，不影响精密度，可以消除。，增加测定次数不能使之减小，大小，方向可以测出来。,包括3方面：方法误差、仪器和试剂误差、操作误差 特点：恒定性、单向性、重复性,杜绝过失误差！,2.2 水分析结果的误差及其 表示方法,（2）随机误差（偶然误差）：某些偶然原因引起的误差,特点：1.随机性，不可测、有时大，有时小，有时正，有时负。无法避免。 2.难以校正 3.服从正态分布（统计规律）：绝对值相等的正，负误差出现概率相 等，绝对值小的误差出现的概率大，绝对值大的误差出现的概率小。,2、分析结果的评价指标,（1）代表性（representation）,（2）准确性（accu
7、racy）,（3）精密性（precision）,（4）可比性（compatibility）,代表性是指在具有代表性的时间、地点，并按照规定的采样要求采集有效样品。 所采集的样品必须能反映水质总体的真实状况，分析结果能真实代表某污染物在水中的存在状态和水质状况。,（1）代表性（representation）,（2）准确度（accuracy） ：,绝对误差=,相对误差RE%= / XT,如何知道真值？,测定值和真值的接近程度，用误差衡量,组分含量不同所允许的相对误差 含量（%） 0.011（常量或微量） 0.010.001（痕量） 允许RE% 0.10.3 510,一般用“回收率”也可以表示准确度
8、： 回收率越接近100%准确度越高 回收率=（加标水样测定值-水样测定值）/ 加标量,选作：如何设计加标回收率实验？如何设计精密度实验？计算下表的加标回收率？,例: 滴定的体积误差,称量误差,滴定剂体积应为2030mL,称样质量应大于0.2g,（3）精密性（precision）,表示同一样品n次测定值之间的接近程度，或测定值有无良好的重复性和再现性。,精密度反映了分析方法或测量系统存在的随机误差的大小。,准确度反映了系统误差和随机误差的大小,A、绝对偏差d =,相对偏差d%= / %,n次算术平均值,精密度表示方法,C、相对标准偏差,标准偏差s,准确度和精密度之间关系,精密度低， 则准确度一定
9、低 精密度高， 而准确度不一定高准确度高， 则精密度一定高,poor,例题：甲、乙、丙、丁四人分析同一样品，每人平行测定4次，谁的准确度高，谁的精密度高，谁的结果最可靠？,提高准确度与精密度的方法,减少系统误差 校准仪器 做空白试验 做对照实验：水样与标准物质按同一方法对照分析、同一样品不同人员分析、不同单位分析 对分析结果进行校正,1、实验用纯水 水的纯度直接关系到分析结果的可靠性。 分析实验室用水（蒸馏水或去离子水）规格： 一级水：纯度最高的水，用于高压液相色谱分析。二级水石英蒸馏或离子交换混合床处理+0.2m滤膜过滤制备，又称超纯水 二级水：用于无机痕量分析，如原子吸收光谱法，多级蒸馏或
10、离子交换制备 三级水：一般化学分析实验用，蒸馏或离子交换制备,2.3 实验基础条件,2、特殊要求的水,无氯水：用亚硫酸钠还原余氯为氯离子后蒸馏 无氨水：酸化水蒸馏制备 无CO2水：煮沸法或惰性气体曝气法制备 无有机物水：加如高锰酸钾碱性条件下蒸馏 无酚水：加NaOH调pH11后蒸馏 无铅水：氢型阳离子交换树脂处理,3、试剂与标准试剂,试剂规格和适用范围,4、常用玻璃器皿,玻璃器皿的分类与型号 （1）容器类：主要指实验室中用以贮存和运送物料、以及容纳物质在其中进行化学反应的各种玻璃器皿。它们包括试剂瓶、洗瓶、烧杯、烧瓶、试管、比色管等 。 用前洗净控干，防止玷污 （2）量器类：用于计量（量入或量出）液体体积的一类器皿，如容量瓶、移液管、量筒等。不宜在火上直接加热 用前洗净、控干、校准 （3）其他：干燥器、冷凝管等,常用滴定分析仪器,碱式滴定管,
