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1、,1、理解定量分析的基本概念,2、了解定量分析的分类,3、了解误差的分类及减少误差的方法,4、掌握有效数字的修约、运算规则及实验数据 处理,第一节 定量分析的目的、任务和方法,定量分析的任务和方法,一、,1、定量分析的任务和作用,分析化学是研究和获得物质的化学组成和结构信息的科学，它是化学学科的一个重要的分支。,定性分析,定量分析,结构分析,分析化学的分类,定量分析的地位和作用,定量分析在工业生产中，通过对原料、中间产品和产品质量进行分析，可以控制生产流程，改进生产技术，提高产品质量；在农业、农业、牧业方面，土壤的测定，水质的化验，农药残留量的分析，污染状况的监测，肥料、农药、饲料和农产品品质
2、的评定，家禽的科学饲养和临床诊断等，都广泛地用到定量分析的理论和技术。,2、定量分析的分类,（1）根据分析对象的化学属性分为无机分析和有机分析。 无机分析是以无机物为分析对象；有机分析以有机物为分析对象。,（2）根据分析时所需试样的量分为常量分析、半微量分析、微量分析和痕量分析。,各种分析方法的试样用量,分类名称,所需试样质量/mg,所需试样体积/mL,常量分析,100,10,半微量分析,10 100,1 10,微量分析,0.1 10,0.01 1,痕量分析,0.1,0.01,（3）根据所分析的组分在试样中的相对含量分为常量组分分析（1%）、微量组分分析（0.01% 1% ）和痕量组分分析（0
3、.01%）。,（4）根据分析时所依据的物质性质分为化学分析和仪器分析。化学分析法是以物质所发生的化学反应为基础的分析方法；仪器分析法是以物质的物理性质和物理化学性质为基础的分析方法。,（重量分析法）,（气体分析仪）,（滴定分析法）,（原子吸收光谱）,（电解分析）,（气相色谱仪）,（质谱仪）,定量分析的一般程序,二、,取样,试样分解,测定,数据处理,第二节 误差及数据处理,误差的分类,一、,按照误差来源不同，误差可分为系统误差和偶然误差。,系 统 误 差,系统误差是由于某些比较确定的经常性的原因所引起的误差。即误差的正、负通常是一定的，其大小也有一定的规律性，他有重复出现的性质，因此，其大小往往
4、可以测定，并且还可以通过实验减少。,系统误差的分类,(1) 方法误差,这种误差是由于分析方法本身造成的。例如：滴定分析中反应进行不完全，滴定终点与化学计量点不相符，有其他副反应发生等。,(2) 仪器、试剂误差,由于仪器本身不准确和试剂不纯而引起的分析误差。,(3) 操作误差,一般是指在正常操作条件下，由于分析人员掌握操作规程和实验条件有出入而引起的误差。,滴定管读数的偏高或偏低,对颜色分辨能力不够敏锐,偶 然 误 差,偶然误差是由于一些偶然的因素所引起的误差，因此是偶然或不能控制的。这类误差对分析的结果不固定，有时大，有时小，有时正，有时负。,偶然误差符合正态分布规律,频率,误差,0,绝对值相
5、等的正误差和负误差出现的几率相等；,（1）,（2）,小误差出现的次数多，大误差出现的次数少，个 别特别大误差出现的次数极少。,二、,误差和偏差的表示方法,准 确 度 和 误 差,准确度是指测定值与真实值之间的接近程度，可用误差表示，误差越小，准确度越高。误差可用绝对误差和相对误差表示。,(1) 绝对误差（E）,实验测得的数值x与真实值T之间的称为绝对误差。 即：,例：测定硫酸铵中氮含量时，分析结果为20.24%，而 真实值为20.26%，则绝对误差为多少？,解：,E,20.24%,20.26%,0.02%,(2) 相对误差（Er）,相对误差是指绝对误差占真实值的百分比。即：,Er,100%,例
6、：测定硫酸铵中氮含量时，分析结果为20.24%，而 真实值为20.26%，则相对误差为多少？,解：,Er,E,T,100%,0.02%,20.26%,0.098%,精 密 度 和 偏 差,精密度是指一样品多次平行测定结果之间的符合程度，用偏差表示。偏差越小，说明测定结果精密度越高。偏差有多种表示方法。,(1) 绝对偏差（di）和 相对偏差（dr）,绝对偏差是指某一次测量值与平均值的差异，即：,相对偏差是指某一次测量的绝对偏差占平均值的 百分比，即：,平均偏差表示多次测量的总体偏离程度，即：,相对平均偏差表示平均偏差占平均值的百分数，即：,准 确 度 与 精 密 度 的 关 系,准确度高，精密度
7、一定高；但精密度高，准确度不一定高。 在消除系统误差的前提下，精密度高，准确度也会高。 精密度差的，准确度不大可能高，故精密度好是准确度高的 前提。 结论：只有精密度和准确度都高的测量值才是可靠的。,三,减少误差的方法,选 择 适 当 的 分 析 方 法,对于常量组分测定，可采用灵敏度不高，但准确高的重量分析法；对于微量组分或衡量组分的测定，则应采用灵敏度较高的仪器分析法。,减 少 测 量 误 差,为提高分析结果的准确度，必须尽量减少测量步骤的误差。,正确滴定管读数,正确分析天平读数,减 少 偶 然 误 差,在减少系统误差的前提下，通过增加平行测定的次数，可以减少偶然误差。,减 少 系 统 误
8、 差,(1) 对 照 实 验（检 验 系 统 方 法）,与经典方法进行比较,与标准试样进行比较,回收试验,(2) 空 白 实 验,在不加试样的情况下，按照试样分析操作步骤和条件进行试验，可扣除由于试剂不纯、溶剂干扰或实验器皿引入杂质等所造成的仪器或试剂误差。,(3) 校 准 仪 器,减免由于仪器不准确所引起的仪器误差。,砝 码,四、,有效数字及运算规则,有效数字指实际能测量到的数字，其位数包括所有的准确数字和最后的一位可疑数字。,有 效 数 字 的 位 数 确 定,(1) 数 据 中 的 零, 数字中间和数字后边的“0”都是有效数字,4位有效数字： 5.108， 1.510, 数字前边的“0”
9、都不是有效数字,3位有效数字： 0.0518 ，0.00121,(2) 方 指 数,方指数不论大小均不属于有效数据。,3位有效数字： 24.0 103，6.01 1023,(3) 对 数 值,pH、 pOH、 pKa、pKb等对数值有效数字的位数取决于小数部分的位数。,2位有效数字： pH=4.30， pKa=11.20,有 效 数 字 修 约 规 则,四舍六入五留双,a.尾数，则舍；,b.尾数 ，则入；,c.尾数 = 5,若后面数字并非全部为零，则入,若后面无数字或全部为零，则看前 一位,偶数，则舍,奇数，则入,将下列测量值修约为3位数,4.14,4.12,4.10,4.13,4.13,有
10、效 数 字 运 算 规 则,(1) 加 减 法,以小数点后位数最少的数为准。（即以绝对误差最大的数为准）,例： 0 . 0121+ 25 . 64 + 1 . 05782 =,0.01,25.64,1.06,+,26.71,() 乘 除 法,以有效数字位数最少的数为准。（即以绝对误差最大的数为准）,例： 0.0121 25.64 1.057823 =,= 0.0121 25.6 1.06,= 0.328,五、,实验数据的处理,Q检验法（舍弃商法）,方法如下：,1、将测定数据按大小顺序排列：x1，x2，xn；,2、求出最大值和最小值的差xn-x1；,3、并求出该可疑值与其邻近值之差，xn-xn-
11、1；x2-x1；,4、然后用xn-xn-1或x2-x1除以极差（最大值与最小值之 差），所得舍弃商称为Q值。即：,5、根据测定次数n和要求的置信度，查表下表。 若Q大于或等于表中的Q值，应予舍去；否则，应该保留。,对于某试样中镁的质量分数进行了6次测定，测定结果分别为6.32%，6.35%，6.36%，6.33%，6.44%，6.37%，试用Q检验法判断6.44%是否舍弃（置信度为90%）？,解：,查表，当n=6时，Q0.90=0.56，QQ0.90，所以6.44%应舍弃。,首先将各数值按递增的顺序排列 6.32%，6.33%，6.35%，6.36%，6.37%，6.44%，,求出最大值与最小值之差xnx1=6.44%-6.32% = 0.12%,求出可疑数值与其最邻近数值之差 xnxn-1=6.44%-6.37%= 0.07%,
