《分析化学第五版》PPT课件.ppt

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1、Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)分析化学Analytical Chemistry 20102010年下学期年下学期1主要参考书1. 梁文平，庄乾坤主编梁文平，庄乾坤主编. 分析化学的明天分析化学的明天学科发学科发展前沿与挑战，北京：科学出版社，展前沿与挑战，北京：科学出版社，20032. 张云张云.分析化学分析化学. 上海：同济大学出版杜，上海：同济大学出版杜，20033. 李龙泉，林长山，朱玉瑞等李龙泉，林长山，朱玉瑞等. 安徽：中国科学技安徽：中国科学技术大学出版社，术大学出版社，1997 主要参考网站主要参考网站1 . 分析化学网分析化学网2. 国

2、家精品课程导航国家精品课程导航 参见参见P482Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)第第1章章概概论论1.1分析化学的定义、任务和作用分析化学的定义、任务和作用1.2分析化学的分类和选择分析化学的分类和选择1.3分析化学发展简史与发展趋势分析化学发展简史与发展趋势1.4分析化学参考文献（分析化学参考文献（P48）1.5分析化学过程及分析结果的表示分析化学过程及分析结果的表示3Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)分析化学的分类分析化学的分类分析化学有多种分类方法，其中最经典、分析化学有多种分类方法，其中最经典、最常见的方法是

3、将分析化学分为化学分析法和最常见的方法是将分析化学分为化学分析法和仪器分析法两大分支。仪器分析法两大分支。按目的和任务分类按目的和任务分类按测定原理或分析方法分类按测定原理或分析方法分类按分析对象分类按分析对象分类 按试样用量和操作规模分类按试样用量和操作规模分类按生产部门的要求按生产部门的要求4Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)定性分析定性分析：鉴定物质由哪些元素、原子团或化合物组成；定量分析：定量分析：测定试样中有关成分的含量。结构分析：结构分析：确定物质的分子结构、晶体结构或综合形态。 5Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2

4、010年)化学分析化学分析（常量组分）（常量组分）仪器分析仪器分析（微量组分）（微量组分）-以物质的化学反应为基础；以物质的化学反应为基础；（滴定分析法和重量分析法）滴定分析法和重量分析法）-以物质的物理和物理化学性以物质的物理和物理化学性质为基础；质为基础；（光学分析法、电化光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、质谱分学分析法、色谱分析法、质谱分析法、放射化学分析法）析法、放射化学分析法）测测定定原原理理6Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)化学分析法化学分析法仪器分析法仪器分析法重量分析法重量分析法滴定分析法滴定分析法酸碱滴定法酸碱滴定法沉淀滴定法沉淀滴

5、定法络合滴定法络合滴定法氧化还原滴定法氧化还原滴定法光学分析法光学分析法电化学分析法电化学分析法色谱分析法色谱分析法质谱分析法质谱分析法放射化学分析法放射化学分析法热分析法，等热分析法，等7Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)无机分析无机分析有机分析有机分析测定对象为无机物质测定对象为无机物质-鉴定组鉴定组成、测定各组分含量。成、测定各组分含量。测定对象为有机物质测定对象为有机物质-元素分元素分析、官能团分析和结构分析。析、官能团分析和结构分析。8Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)分析方法名称分析方法名称常量分析常量分析

6、半微量分析半微量分析微量分析微量分析超微量分析超微量分析试样质量试样质量/ /mg100101001011010.01常量组分常量组分微量组分微量组分痕量组分痕量组分超痕量组分超痕量组分组分含量组分含量1%0.011%0.01%0.0001%9Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)例行分析例行分析仲裁分析仲裁分析-一般化验室对日常生产中的一般化验室对日常生产中的原料和产品所进行的分析。原料和产品所进行的分析。-为控制生产过程提供信息。为控制生产过程提供信息。快速分析快速分析- -有争议时，权威部门的裁判有争议时，权威部门的裁判分析分析，以判断原分析结果的准，以

7、判断原分析结果的准确性。确性。10Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)1.2.6分析方法的选择分析方法的选择 分析化学是研究分析方法的科学，一个完分析化学是研究分析方法的科学，一个完整具体的分析方法包括测定方法和测定对象两整具体的分析方法包括测定方法和测定对象两部分。部分。 分析化学三要素分析化学三要素理论、方法与对象。理论、方法与对象。 反映了科学、技术和生产之间的关系。反映了科学、技术和生产之间的关系。 选择分析方法需要考虑测定的具体要求、选择分析方法需要考虑测定的具体要求、待测组分的含量及性质、共存组分对测定的影待测组分的含量及性质、共存组分对测定的影

8、响等多个方面，参见响等多个方面，参见P3。11Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)1.5.1分析化学过程分析化学过程问题提出（问题提出（FormulationQuestion）取样取样（Sampling）样品制备（样品制备（SamplePreparation）样品测定（样品测定（Determination）计算与评价计算与评价（CalculationandEvaluation）12Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)均匀均匀 溶解溶解 掩蔽掩蔽 常量组分常量组分有代表性有代表性 熔融熔融 分离分离 (1%,化学法化学法)符

9、合实际符合实际 消解消解 微量组分微量组分妥善保存妥善保存 灰化灰化 (仪器分析法仪器分析法)取样取样处理处理消除干扰消除干扰计算计算测定测定13Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)1.5.2分析结果的表示分析结果的表示1、待测组分的化学表示形式、待测组分的化学表示形式根根据据实实验验情情况况和和要要求求，以以合合适适的的方方式式表表示示，参参考教材考教材P89。2、待测组分含量的表示方法待测组分含量的表示方法(1)固固体体试试样样：质质量量分分数数，通通常常采采用用的的百百分分含含量量是是质量分数的一种表示方法。质量分数的一种表示方法。(2)液体试样：物质

10、的量浓度、质量摩尔浓度、质液体试样：物质的量浓度、质量摩尔浓度、质量分数、体积分数等。量分数、体积分数等。(3)气体试样：一般用体积分数表示。气体试样：一般用体积分数表示。14Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)1.6滴定分析概述滴定分析概述1.6.1滴定分析方法的特点滴定分析方法的特点1.6.2滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式滴定分析法对化学反应的要求和滴定方式1.7.1基准物质基准物质（standardsubstance)p3821.7基准物质和标准溶液基准物质和标准溶液1.7.2标准溶液的配制标准溶液的配制15Analytical Chemistr

11、y 中南大学分析化学（2010年)1.8滴定分析中的计算滴定分析中的计算1.8.1 标准溶液浓度的表示方法标准溶液浓度的表示方法 物质的量浓度（物质的量浓度（c）滴定度（滴定度（T）滴定度与物质的量浓度之间的关系滴定度与物质的量浓度之间的关系16Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)标准溶液标准溶液:已知准确浓度的试剂溶液。已知准确浓度的试剂溶液。、直接法、直接法、标定法、标定法 标准溶液的配制：标准溶液的配制：17Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)溶液中所含物质的量（mol）除以溶液的体积（L）。如物质B的量浓度：cB或

12、c(B)，mol/LcB=nB/V，nB=mB/MB需要特别注意的是：物质的量nB的数值取决于取决于基本单元基本单元的选择的选择，因此表示物质的量浓度时应指明基本单元。18【例例】P1319Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)式中：A为待测物质的化学式，B为滴定剂的化学式。 滴定度（滴定度（T）定义：1ml滴滴定定剂剂相相当当于于被被测测物物质质的的质质量量（克或毫克）（克或毫克）。常用符号:20滴定度滴定度(Titer)cB与与TA/B的关系的关系21Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)例：例：例：例：T(Fe/K2Cr

13、2O7)=1.00%/mL指每指每mLK2Cr2O7相当于相当于Fe的百分含量为的百分含量为1.00%。T(Fe/K2Cr2O7)=1.00g/mL指每指每mLK2Cr2O7相当于相当于1.00g的的Fe。22例例：有一高锰酸钾溶液，：有一高锰酸钾溶液，c =0.02010mol/L，求：求：解解23Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)根据滴定度计算式根据滴定度计算式: :AB24Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)1.8.2 滴定剂与被滴物质之间的计量关系滴定剂与被滴物质之间的计量关系(1)根据化学反应的计量数比进行计算

14、根据化学反应的计量数比进行计算设滴定剂A与被测物质B之间有以下反应：aA+bB=cC+dD则被滴定物质与滴定剂间存在下列关系：nA:nB=a:b如果A、B的浓度分别为cA和cB，体积分别为VA和VB，物质B的质量为mB，摩尔质量为MB，则：25Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)26Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)(2) 根据等物质的量反应原则进行计算根据等物质的量反应原则进行计算n关键：首先根据化学反应确定基本单元，然后由等关键：首先根据化学反应确定基本单元，然后由等物质的量的反应原则进行计算。物质的量的反应原则进行

15、计算。n即：即：“反应中消耗的物质的量反应中消耗的物质的量= =产物的物质的量产物的物质的量”27Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)1.8.3 标准溶液浓度的计算标准溶液浓度的计算n 1 1、直接配制法、直接配制法n 若称取基准物质若称取基准物质B的质量为的质量为m，其摩尔质其摩尔质量为量为M，配制的体积为配制的体积为V，则其浓度可按下式则其浓度可按下式计算：计算：28Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)2、标定法标定法（1）以基准物质标定以基准物质标定:（2）以标准溶液标定以标准溶液标定：29Analytical Ch

16、emistry 中南大学分析化学（2010年)1.8.4被测物质百分含量的计算被测物质百分含量的计算设试样的质量为ms(g)，待测组分的质量为mB(g)，则待测组分的百分含量为：30Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)例例测定测定Na2CO3的含量时，称取试样的含量时，称取试样0.2457g，用用0.2071mol/LHCl滴定，用去滴定，用去HCl21.45mL，求求Na2CO3的百分含量？的百分含量？解解根据反应有：根据反应有：31Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)例例称取工业(NH4)2SO41.6018g，溶解后

17、定容至250mL，准确移取25mL于蒸馏器中，用NaOH将NH3蒸出，然后用50mL0.05040mol/LH2SO4吸收，剩余的H2SO4用0.09910mol/LNaOH标准溶液滴定，消耗NaOH27.20mL，求NH3%?（参见参见p19例例8）32Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)解解有关反应如下：33Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)34Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)解：解：(1)计算K4Fe(CN)6的浓度，已知P21,习题习题3：35P22，习题，习题12.解：有

18、关反应为解：有关反应为36Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)第第2章章 分析试样的采集与制备分析试样的采集与制备2.1 试样的采集试样的采集2.2 试样的分解试样的分解37Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)2.1试样的采集与制备试样的采集与制备（1）试样的采集）试样的采集分析试样的采集分析试样的采集: 指从大批物料中采取少量样本作指从大批物料中采取少量样本作为原始试样为原始试样。 进行物质定量分析，首先要保证的就是所采进行物质定量分析，首先要保证的就是所采集样品具有代表性，否则分析工作将毫无意义。集样品具有代表性，否则

19、分析工作将毫无意义。所采试样应具有所采试样应具有高度的代表性高度的代表性，采取的试样，采取的试样的组成能代表全部物料的平均组成。的组成能代表全部物料的平均组成。38Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)根据具体测定需要，遵循代表性原则随机采样根据具体测定需要，遵循代表性原则随机采样。根据状态根据状态: 气，固，液等；气，固，液等；根据对象根据对象: 环境，矿物岩石，生物，金属与合金，食环境，矿物岩石，生物，金属与合金，食品等；品等；取样时按照一定的原则、方法进行。可参阅相关的取样时按照一定的原则、方法进行。可参阅相关的国家标准和各行业制定的标准国家标准和各行业

20、制定的标准39Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)试样多样化，不均匀试样应选取不同部位试样多样化，不均匀试样应选取不同部位进行采样，以保证所采试样的代表性。进行采样，以保证所采试样的代表性。2.1.1 固体试样固体试样采样的数目（即采样的数目（即采样单元数采样单元数）与对采样准）与对采样准确度的要求有关，准确度要求越高，采样数目确度的要求有关，准确度要求越高，采样数目就应越多。其次，还与物料组成的不均匀性和就应越多。其次，还与物料组成的不均匀性和颗粒大小、分散程度有关。颗粒大小、分散程度有关。40土壤样品土壤样品: 由于土壤本身分布不均匀，应多点采样由于土壤

21、本身分布不均匀，应多点采样 并均匀混合成为具有代表性的土壤样并均匀混合成为具有代表性的土壤样 品。品。采集深度采集深度0-15cm的表地为试样，的表地为试样， 按按3点式点式 (水田出口，入口和中心点水田出口，入口和中心点)或或 5点式点式(两条对角线交叉点和对角线的其两条对角线交叉点和对角线的其 它它4个等分点个等分点)取样。每点采取样。每点采1-2kg，经压经压 碎、风干、粉碎、过筛、缩分等步骤，碎、风干、粉碎、过筛、缩分等步骤， 取粒径小于取粒径小于0.5 m mm的的样品作分析试样。样品作分析试样。41Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)42Anal

22、ytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)沉积物沉积物:用采泥器从表面往下每隔用采泥器从表面往下每隔1米取一个试米取一个试样，经压碎、风干、粉碎、过筛、缩样，经压碎、风干、粉碎、过筛、缩分，取小于分，取小于0.5mm的样品作分析试样。的样品作分析试样。金属试样金属试样:经高温熔炼，比较均匀的片状或丝状试经高温熔炼，比较均匀的片状或丝状试样（如钢片）可剪取一部分分析。样（如钢片）可剪取一部分分析。对钢锭和铸铁，采样时应在不同部位和对钢锭和铸铁，采样时应在不同部位和不同深度钻取屑末，将钻屑置于冲击钵不同深度钻取屑末，将钻屑置于冲击钵中捣碎混匀作分析试样。中捣碎混匀作分析试样。

23、43Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)整批物料中组分平均含量区间为整批物料中组分平均含量区间为: m m: 整批物料中组分平均含量，整批物料中组分平均含量， : 为试样中组分平均含量，为试样中组分平均含量， t: 与测定次数和置信度有关的统计量，与测定次数和置信度有关的统计量， s s: 各个试样单元含量标准偏差的估计值，各个试样单元含量标准偏差的估计值，n: 采样单元数采样单元数采样单元数采样单元数若测量误差很小若测量误差很小, 分析结果的误差主要是由采样引起的分析结果的误差主要是由采样引起的其中：其中：采样公式采样公式: 44Analytical Ch

24、emistry 中南大学分析化学（2010年) 为为使使取取样样具具有有代代表表性性，所所取取样样品品的的最最低低量量取决于下列因素：取决于下列因素： 样品的颗粒大小；样品的颗粒大小； 样品的均匀程度；样品的均匀程度； 分析的准确度。分析的准确度。试样采取量：试样采取量：切乔特采样公式切乔特采样公式45Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)经验公式：经验公式： Kd a式中：式中： 所需试样最小质量所需试样最小质量(kg)；d试样中最大粒度试样中最大粒度(直径，直径，mm)。 K和和a是经验常数，其大小与物料的均匀程度是经验常数，其大小与物料的均匀程度和易破碎

25、程度有关，其数值是由有关部门的质量和易破碎程度有关，其数值是由有关部门的质量管理机构通过实验确定，并以管理机构通过实验确定，并以规范规范”形式下达形式下达到下属单位执行。到下属单位执行。46Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) 从分析成本考虑，样品量尽量少，从分析误从分析成本考虑，样品量尽量少，从分析误差考虑，不能少于临界值差考虑，不能少于临界值如地质部门采取赤铁矿原始试祥规定：如地质部门采取赤铁矿原始试祥规定：K0.06，a2。按此规定，如果赤铁矿样按此规定，如果赤铁矿样的最大颗粒的直径为的最大颗粒的直径为20mm，则：则：m=0.06 202=24(kg

26、)，即原始试样即原始试样最少应采最少应采24kg。47Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)液体试样一般比较均匀，取样单元可以较少。液体试样一般比较均匀，取样单元可以较少。当物料的量较大时，应从不同的位置和深度分别当物料的量较大时，应从不同的位置和深度分别采样，混合均匀后作为分析试样，以保证它的代采样，混合均匀后作为分析试样，以保证它的代表性。表性。液体试样采样器多为塑料或玻璃瓶液体试样采样器多为塑料或玻璃瓶 ，一般情况下，一般情况下两者均可使用。但当要检测试样中的有机物时，两者均可使用。但当要检测试样中的有机物时，宜选用玻璃器皿；而要测定试样中微量的金属元宜

27、选用玻璃器皿；而要测定试样中微量的金属元素时，则宜选用塑料取样器，以减少容器吸附和素时，则宜选用塑料取样器，以减少容器吸附和产生微量待测组分的影响产生微量待测组分的影响 。 2.1.2 液体试样液体试样48Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) 液体试样的化学组成容易发生变化，应立液体试样的化学组成容易发生变化，应立即对其进行测试，否则应采取适当保存措施，以即对其进行测试，否则应采取适当保存措施，以防止或减少在存放期间试样的变化。防止或减少在存放期间试样的变化。 保存措施有保存措施有：控制溶液的：控制溶液的pH值、加入化学值、加入化学稳定试剂、冷藏和冷冻、避光

28、和密封等。稳定试剂、冷藏和冷冻、避光和密封等。 保存期保存期长短与待测物的稳定性及保存方法有关，长短与待测物的稳定性及保存方法有关，几种常几种常见的保存方法参见见的保存方法参见P26表表2-1。49Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)n用泵将气体充入取样容器；采用装有固体吸附用泵将气体充入取样容器；采用装有固体吸附剂或过滤器的装置收集；固体吸附剂用于挥发剂或过滤器的装置收集；固体吸附剂用于挥发性气体和半挥发性气体采样，过滤法用于收集性气体和半挥发性气体采样，过滤法用于收集气溶胶中的非挥发性组分。气溶胶中的非挥发性组分。 n大气试样，根据被测组分在空气中存在的

29、状态大气试样，根据被测组分在空气中存在的状态(气态、蒸气或气溶胶气态、蒸气或气溶胶)、浓度以及测定方法的、浓度以及测定方法的灵敏度，可用直接法或浓缩法取样。灵敏度，可用直接法或浓缩法取样。n贮存于大容器贮存于大容器(如贮气柜或槽如贮气柜或槽)内的物料，因密内的物料，因密度不同可能影响其均匀性时，应在上、中、下度不同可能影响其均匀性时，应在上、中、下等不同处采取部分试样后混匀。等不同处采取部分试样后混匀。 2.1.3 气体试样气体试样50Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)其组成因部位和时季不同而有较大差异。其组成因部位和时季不同而有较大差异。采样应根据需要选

30、取适当部位和生长发育阶段进采样应根据需要选取适当部位和生长发育阶段进行，除应注意有群体代表性外，还应有适时性和行，除应注意有群体代表性外，还应有适时性和部位典型性。部位典型性。鲜样分析的样品，应立即进行处理和分析，生物鲜样分析的样品，应立即进行处理和分析，生物试样中的酚、亚硝酸、有机农药、维生素、氨基试样中的酚、亚硝酸、有机农药、维生素、氨基酸等在生物体内易发生转化、降解或者不稳定的酸等在生物体内易发生转化、降解或者不稳定的成分，一般应采用新鲜样品进行分析。成分，一般应采用新鲜样品进行分析。2.1.4 生物试样生物试样51Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)

31、生物样品采样的一般原则：生物样品采样的一般原则：a.代表性代表性：选择一定数量的能代表大多数情况的：选择一定数量的能代表大多数情况的植株作为样品，采集时，不要选择田埂、地边及植株作为样品，采集时，不要选择田埂、地边及离田埂、地边离田埂、地边2m范围以内的样品。范围以内的样品。b.典型性典型性：采样部位要能反映所要了解的情况，：采样部位要能反映所要了解的情况，不能将植株各部位任意混合。不能将植株各部位任意混合。c.适时性适时性：根据研究需要，在植物不同生长发育：根据研究需要，在植物不同生长发育阶段，定期采样，以便了解污染的影响情况。阶段，定期采样，以便了解污染的影响情况。采样量采样量。将样品处理

32、后应能满足分析之用，一。将样品处理后应能满足分析之用，一般要求干重样品般要求干重样品1kg,如用新鲜品样品，以含水如用新鲜品样品，以含水8090计，则需计，则需5kg。52Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)动物样品的采集和制备动物样品的采集和制备a.血液：用注射器抽一定量血液，有时加入抗凝血液：用注射器抽一定量血液，有时加入抗凝剂（如二溴酸盐），摇匀后即可。剂（如二溴酸盐），摇匀后即可。b.毛发：采样后，用中性洗涤剂处理后，用去离毛发：采样后，用中性洗涤剂处理后，用去离子水冲洗，再用乙醚或丙酮、酒精等洗涤，在室子水冲洗，再用乙醚或丙酮、酒精等洗涤，在室温下

33、充分干燥后装瓶待用。温下充分干燥后装瓶待用。c.肉类：将待测部分放在搅拌器中搅拌均匀，然肉类：将待测部分放在搅拌器中搅拌均匀，然后取一定的匀浆供分析用。若测定有机污染物，后取一定的匀浆供分析用。若测定有机污染物，样品要磨碎，并用有机溶剂浸取；若分析无机物，样品要磨碎，并用有机溶剂浸取；若分析无机物，则样品需进行灰化，并溶解无机残渣，供分析用。则样品需进行灰化，并溶解无机残渣，供分析用。53Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)2.2试样的制备试样的制备原始试样量很大，需将其处理成100300g左右的分析试样，需要经过多次破破碎碎、过过筛、混混匀匀和缩分缩分过程

34、才能达到要求。破碎又分为粗粗碎碎（过46目筛）、中中碎（过20目筛）、细细碎碎直至试样全部通过所要求的筛孔为止（通常为100200目筛）。试样缩分的次数不是随意的，应根据经验公式确定。常用的缩分方法为四分法。常用的缩分方法为四分法。54Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)2.3试样的分解试样的分解试样的分解方法试样的分解方法:溶解、熔融、消解溶解、熔融、消解 溶解法：试样溶解法：试样+ +溶剂溶剂 熔融法：试样熔融法：试样+ +熔剂熔剂一般试样一般试样 干式灰化法干式灰化法 湿式消化法湿式消化法有机试样有机试样55Analytical Chemistry 中

35、南大学分析化学（2010年)2.3.12.3.1 溶解法溶解法水溶（例水溶（例NH4SO4中含氮量的测定中含氮量的测定)酸溶（酸溶（HCl,H2SO4,HNO3,HF等及混合酸等及混合酸分解金属、合金、矿石等）分解金属、合金、矿石等）碱溶（碱溶（例例NaOH溶解铝合金分析溶解铝合金分析Fe、Mn、Ni含量）含量）56Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)2.3.22.3.2 熔融法熔融法 是是利利用用酸酸性性或或碱碱性性熔熔剂剂与与试试样样在在高高温温下下进进行行复复分分解解反反应应，使使试试样样分分解解，待待测测物物转转变变成成可可溶溶于于酸酸或或水水的的化

36、化合合物物。熔熔融融法法所所用用熔熔剂剂的量一般为试样重的量一般为试样重的的612倍倍。 酸熔（酸熔（K2S2O7、KHSO4熔解氧化物矿石）熔解氧化物矿石）碱熔（碱熔（Na2CO3、NaOH、Na2O2分解酸性矿物）分解酸性矿物）57Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) 又又称称为为烧烧结结法法，它它是是在在低低于于熔熔点点的的温温度度下下，使使试试样样与与熔熔剂剂发发生生反反应应。通通常常在在瓷瓷坩坩埚埚中中进进行行。常常用用MgO或或ZnO与与一一定定比比例例的的Na2CO3混混合合物物作为熔剂，可用来分解铁矿及煤中的硫。作为熔剂，可用来分解铁矿及煤中

37、的硫。 碳碳酸酸钠钠与与氯氯化化铵铵也也用用于于半半熔熔融融分分解解的的溶溶剂剂。熔熔剂剂与与试试样样混混匀匀置置于于鉄鉄(或或者者镍镍) 坩坩埚埚内内，在在750-800左左右右半半熔熔融融。主主要要用用于于硅硅酸酸盐盐中中 K+、Na+的测定等。的测定等。2.3.3 2.3.3 半熔法半熔法58Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) 适于分解有机物或生物试样，以便测定其适于分解有机物或生物试样，以便测定其中的金属元素、硫及卤素元素的含量。中的金属元素、硫及卤素元素的含量。 将试样置于马弗炉中加热燃烧（一般为将试样置于马弗炉中加热燃烧（一般为400700）分

38、解，燃烧后留下无机残余物。）分解，燃烧后留下无机残余物。残余物通常用少量浓盐酸或热的浓硝酸浸取，然残余物通常用少量浓盐酸或热的浓硝酸浸取，然后定量转移到玻璃容器中。后定量转移到玻璃容器中。 氧瓶燃烧法是常用的方法。氧瓶燃烧法是常用的方法。2.3.4 2.3.4 干式灰化法干式灰化法59Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)2.3.5 2.3.5 湿式灰化法湿式灰化法 湿法灰化法湿法灰化法又称消化法。它是利用强酸如又称消化法。它是利用强酸如浓硫酸、浓硝酸、高氯酸等与生物样品共同煮浓硫酸、浓硝酸、高氯酸等与生物样品共同煮沸，将样品中有机物分解成二氧化碳和水除去。沸

39、，将样品中有机物分解成二氧化碳和水除去。消化消化测定有机物中的无机元素测定有机物中的无机元素。用体积比为用体积比为3：1：1的硝酸、高氯酸和硫酸的硝酸、高氯酸和硫酸的混合物进行消化，能收到更好的效果。的混合物进行消化，能收到更好的效果。湿式消化法的优点是速度快，缺点是因加湿式消化法的优点是速度快，缺点是因加入试剂而引入杂质。入试剂而引入杂质。尽可能使用高纯度的试剂尽可能使用高纯度的试剂60Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)2.3.6 2.3.6 微波辅助消解法微波辅助消解法 利用试样和适当的溶利用试样和适当的溶( (熔熔) )剂吸收微波能产生热剂吸收微波能

40、产生热量加热试样，微波产生的交变磁场使介质分子极量加热试样，微波产生的交变磁场使介质分子极化，极化分子在高频磁场交替排列导致分子高速化，极化分子在高频磁场交替排列导致分子高速振荡，使分子获得高的能量，这两种作用，试样振荡，使分子获得高的能量，这两种作用，试样表层不断被搅动破裂，促使试样迅速溶表层不断被搅动破裂，促使试样迅速溶( (熔熔) )解。解。 微波能直接转递给溶液中的各分子，溶液整微波能直接转递给溶液中的各分子，溶液整体快速升温，加热效率高。体快速升温，加热效率高。 微波消解一般采用密闭容器，这样可以加热微波消解一般采用密闭容器，这样可以加热到较高温度和较高压力，使分解更有效，同时也到较

41、高温度和较高压力，使分解更有效，同时也可减少溶剂用量和易挥发组分的损失可减少溶剂用量和易挥发组分的损失 61Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)*溶解法常用溶剂分述：溶解法常用溶剂分述：（1 1） 酸溶或碱溶法酸溶或碱溶法HCl：具具有有还还原原性性和和一一定定的的络络合合能能力力，可可用用来来分分解解比比氢氢更更活活泼泼的的金金属属或或其其合合金金以以及及碳碳酸酸 盐盐 及及 某某 些些 氧氧 化化 物物 矿矿 石石 。 HCl是是 软软 锰锰 矿矿（MnO2)、赤赤铁铁矿矿（Fe2O3)、辉辉锑锑矿矿（Sb2S3)等等矿物的良好溶剂。矿物的良好溶剂。62

42、Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)HNO3：既既是是强强酸酸又又具具有有强强氧氧化化性性，除除金金和和铂铂族族元元素素外外，绝绝大大部部分分元元素素能能被被硝硝酸酸溶溶解解，但但是是铝铝、铬铬等等金金属属与与硝硝酸酸作作用用后后，表表面面生生成成氧氧化化膜膜，产产生生钝钝化化现现象象；锡锡和和锑锑与与硝硝酸酸作作用用，生生成成微微溶溶性性的的H2SnO3和和HSbO3。因此，这些金属不宜用因此，这些金属不宜用HNO3溶解溶解。1体积硝酸与体积硝酸与3体积盐酸混合物：体积盐酸混合物：王水王水3体积硝酸与体积硝酸与1体积盐酸混合物：体积盐酸混合物：逆王水逆王水

43、它们是溶解金属和矿石最常用的混合溶剂之一。它们是溶解金属和矿石最常用的混合溶剂之一。 硝酸加高氯酸，硝酸加过氧化氢常用于分解有机物。63Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) H2SO4：硫硫酸酸的的特特点点是是沸沸点点高高（338），热热的的浓浓硫硫酸酸具具有有强强氧氧化化性性和和脱脱水水能能力力，可可用用于于分分解解多多种种矿矿石石，如如独独居居石石（Ce、La、Th）PO4、荧荧石石CaF2和和锑锑、铀铀、钛钛等等矿矿石石以以及及分分解解试试样样中中的有机物。的有机物。当当低低沸沸点点的的盐盐酸酸、硝硝酸酸、氢氢氟氟酸酸的的阴阴离离子子对对测测定定有有干

44、干扰扰时时，常常加加入入硫硫酸酸并并蒸蒸发发至至冒冒SO3白白烟烟，使低沸点的酸挥发除去使低沸点的酸挥发除去。64Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) H3PO4：热热的的浓浓磷磷酸酸具具有有较较强强的的分分解解矿矿石石的的能能力力，常常用用于于分分解解难难溶溶性性矿矿石石，如如铬铬铁铁矿矿、铌铌铁铁矿矿、钛钛铁铁矿矿和和合合金金钢钢等等。在在硅硅酸酸盐盐分分析析中中，常常用用磷磷酸酸分分解水泥生料。解水泥生料。 需需要要注注意意的的是是，单单独独用用磷磷酸酸，加加热热时时间间不不宜宜过过长，否则会析出微溶性的长，否则会析出微溶性的焦磷酸盐焦磷酸盐，粘结于皿

45、底。，粘结于皿底。HClO4：是是最最强强的的酸酸，它它在在浓浓、热热时时具具有有强强氧氧化化性性和和脱脱水水性性，常常用用来来分分解解不不锈锈钢钢和和其其它它铁铁合合金金、铬矿石、钨铁矿等。铬矿石、钨铁矿等。 使用高氯酸时要避免与有机物接触，以免引使用高氯酸时要避免与有机物接触，以免引起爆炸。起爆炸。65Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)HF：有有强强的的络络合合能能力力，常常与与硫硫酸酸、硝硝酸酸或或高高氯氯酸酸混混合合使使用用，用用来来分分解解硅硅铁铁、硅硅酸酸盐盐及及含钨、铌、钛的试样和有关的合金钢。含钨、铌、钛的试样和有关的合金钢。 用用HF分分

46、解解试试样样，要要采采用用聚聚四四氟氟乙乙烯烯器器皿皿或或铂皿，温度必须低于铂皿，温度必须低于250。混混合合酸酸:混混合合酸酸常常能能起起到到取取长长补补短短的的作作用，具有比单一酸更强的溶解能力用，具有比单一酸更强的溶解能力.混混酸酸有有王王水水、硫硫酸酸-磷磷酸酸、硫硫酸酸+高高氯氯酸酸，HF+硫酸、硫酸、HF+硝酸等；硝酸等；66Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) 硫酸硫酸- -硝酸硝酸：可分解钼、锆、锡金属及黄铁矿、锌矿：可分解钼、锆、锡金属及黄铁矿、锌矿石等，在钢铁分析中作混合溶剂。石等，在钢铁分析中作混合溶剂。硫酸硫酸- -磷酸：磷酸：可分解

47、许多氧化矿物，如铁矿石和一些可分解许多氧化矿物，如铁矿石和一些对其他无机酸稳定的硅酸盐。对其他无机酸稳定的硅酸盐。硫酸硫酸- -高氯酸：高氯酸：适于分解铬尖晶石等很稳定的矿物适于分解铬尖晶石等很稳定的矿物高氯酸高氯酸- -盐酸盐酸- -硫酸：硫酸：可分解铁矿、镍矿、锰矿石可分解铁矿、镍矿、锰矿石氢氟酸氢氟酸- -硝酸：硝酸：可分解硅铁、硅酸盐及含钨、铌、钛可分解硅铁、硅酸盐及含钨、铌、钛等试样。等试样。（参见（参见P31）67Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)NaOH溶液溶液（2030%）：可用来分解铝、铝合金）：可用来分解铝、铝合金及某些酸性氧化物（如及

48、某些酸性氧化物（如Al2O3等），反应在银、等），反应在银、铂或聚四氟乙烯器皿中进行。铂或聚四氟乙烯器皿中进行。68Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)* *熔融法常用溶剂分述熔融法常用溶剂分述：（1 1）酸酸性性熔熔剂剂（K2S2O7及及KHSO4）：可可分分解解铁铁、铝铝、钛钛、锆锆、铌铌等等氧氧化化物物的的矿矿石石。KHSO4在在加加热时放出水蒸汽，得到热时放出水蒸汽，得到K2S2O7：（2 2）碱性熔剂碱性熔剂（Na2CO3、K2CO3、Na2O2、NaOH、KOH）：）：可用来分解大多数酸性矿物。可用来分解大多数酸性矿物。用用Na2O2、NaOH或

49、或KOH为熔剂时，只能用铁、为熔剂时，只能用铁、银或刚玉坩埚。银或刚玉坩埚。2KHSO4K2S2O7+ H2O69Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)4 4、分离及测定、分离及测定（1 1）分分离离：是是消消除除干干扰扰的的一一种种方方法法。干干扰扰的的消除除分离外，也常采用掩蔽法。消除除分离外，也常采用掩蔽法。沉淀分离萃取分离色谱分离离子交换分离毛细管电泳分离法等分离分离氧化还原掩蔽法配合掩蔽沉淀掩蔽酸碱掩蔽掩蔽掩蔽70Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)（2）测定）测定对对于于高高含含量量组组分分的的测测定定，一一般般

50、采采用用滴滴定定分分析法和重量分析法；析法和重量分析法；对对于于低低含含量量组组分分的的测测定定，一一般般采采用用灵灵敏敏度较高的仪器分析法。度较高的仪器分析法。71第第3章章 分析化学中的误差及数据处理分析化学中的误差及数据处理3.1 分析化学中的误差分析化学中的误差3.2 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则3.3 分析化学中的数据处理分析化学中的数据处理3.4 显著性检验显著性检验3.5 可疑值取舍可疑值取舍3.6 回归分析法回归分析法3.7 提高分析结果准确度的方法提高分析结果准确度的方法72Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) 定量分析不可避免

51、地存在误差，为了定量分析不可避免地存在误差，为了分析产生误差的原因及研究减免误差的方分析产生误差的原因及研究减免误差的方法，需了解有关概念法，需了解有关概念。1. 1. 真值真值（ ） 某某一一物物理理量量本本身身具具有有的的客客观观存存在在的的真真实实数值数值。 有关真实值：实际工作中人们常将用标有关真实值：实际工作中人们常将用标准方法通过多次重复测定所求出的算术平均准方法通过多次重复测定所求出的算术平均值作为真实值。值作为真实值。73Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)真值：客观存在，但绝对真值不可测真值：客观存在，但绝对真值不可测理论真值理论真值约定真

52、值约定真值相对真值相对真值 （参见（参见P40）74Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)2.2.平均值平均值（ ）3.3.中位数中位数（ ） 一组数据按大小排列，位于中间的数据。一组数据按大小排列，位于中间的数据。 当当测测量量值值个个数数为为偶偶数数时时，中中位位数数为为中中间间两两个个相邻值的平均值。相邻值的平均值。75Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)3.1.1 误差与偏差误差与偏差绝对误差绝对误差:测量值与真值间的差值测量值与真值间的差值,用用E表示表示E = x - xT准确度准确度: 测定结果与真值接近的程度

53、，用测定结果与真值接近的程度，用误差误差衡量。衡量。 误差误差相对误差相对误差:绝对误差占真值的百分比绝对误差占真值的百分比,用用Er表示表示Er =E/ /xT = x - xT / /xT1001、准确度与误差、准确度与误差76Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)2、精密度与偏差精密度与偏差精密度精密度: 平行测定结果相互靠近的程度，用平行测定结果相互靠近的程度，用偏差偏差衡量。衡量。 偏差偏差:测量值与平均值的差值，用测量值与平均值的差值，用d 表示表示d = x - xdi =077Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010

54、年)实际工作中，有时用实际工作中，有时用重复性重复性和和再现性再现性表示表示不同情况下分析结果的精密度。不同情况下分析结果的精密度。 重重现现性性同一分析人员在同一条件下所得分析结果的精密度。 再再现现性性不同分析人员或不同实验室之间在各自的条件下所得分析结果的精密度。 78Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)绝对偏差绝对偏差:di =xi -x根据要求，可计算测定结果的绝对偏差、相对偏差、平均偏差和相对平均偏差。相对偏差相对偏差:79Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)平均偏差：平均偏差：各单个偏差绝对值的平各单个偏差绝

55、对值的平均值相对平均偏差：相对平均偏差：平均偏差与测量平均值的比值平均偏差与测量平均值的比值80Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)标准偏差：标准偏差：s相对标准偏差：相对标准偏差：RSD81Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) 极差（极差（R）极差(Range)：衡量一组数据的分散性。平行测定不多，常采用极差（R）来说明偏差的范围，极差也称“全距”或范围误差。相对极差相对极差= 82Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)3.1.2准确度与精密度的关系准确度与精密度的关系 1 1、精密度是

56、保证准确度的前提。、精密度是保证准确度的前提。 2 2、精密度高，不一定准确度就高。、精密度高，不一定准确度就高。例：例：83Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)3.1.3 系统误差与随即误差系统误差与随即误差根据产生误差的原因不同分为：根据产生误差的原因不同分为：系统误差系统误差（Systematicerror)由某些确定的由某些确定的因素引起的误差。因素引起的误差。随机误差随机误差（Randomerror)不定的因素造成不定的因素造成的误差。的误差。过失误差过失误差（Grosserror，mistake)由操作不由操作不正确，粗心大意引起的误差。正确，粗

57、心大意引起的误差。84Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)1 1、系统误差、系统误差 系统误差有如下系统误差有如下性质性质： (1) (1)确定性确定性：误差产生的原因是确定的；：误差产生的原因是确定的； (2) (2)重复性重复性：重复测定，误差会重复出现；：重复测定，误差会重复出现； (3)(3)单单向向性性：误误差差的的方方向向是是恒恒定定的的、误误差差的的大大小小是是相等的；相等的； (4)(4)可可测测性性：无无论论由由何何种种原原因因引引起起的的系系统统误误差差，从从理理论论上上而而言言，都都是是可可以以测测定定的的，也也是是可可以以校校正正或或

58、避避免的，因此，系统误差也称可测定误差。免的，因此，系统误差也称可测定误差。85Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)按产生的原因，系统误差可以分为：按产生的原因，系统误差可以分为： 方法误差；方法误差； 仪器和试剂误差；仪器和试剂误差； 操作误差；操作误差； 主观误差。主观误差。86Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)校正或避免系统误差的方法校正或避免系统误差的方法n方法系统误差方法系统误差对照试验加以校正，或方对照试验加以校正，或方法校正。法校正。 n主观系统误差主观系统误差改变不正确的操作习惯，改变不正确的操作习惯，或

59、对照实验（外检）或对照实验（外检） n仪器系统误差仪器系统误差对照实验，仪器校正对照实验，仪器校正n试剂系统误差试剂系统误差空白实验空白实验，或改用高纯度，或改用高纯度的试剂加以避免。的试剂加以避免。87Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)2 2、随机误差（偶然误差）、随机误差（偶然误差） 随机误差又称为偶然误差或不确定误差。偶然误差有如下性质性质： （1）不不确确定定性性：误差产生的原因是不确定的、误差的方向和大小是不确定的： （2）不不可可避避免免性性：由于偶然误差是由无法控制的偶然因素引起的，因此，测定过程中往往是无法完全避免的。 偶然误差不不可可校校

60、正正，无无法法避避免免，但服服从从统统计规律计规律 (正态分布规律正态分布规律)。 88Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)随机误差的规律：随机误差的规律：q正误差和负误差出现的正误差和负误差出现的机会相等。机会相等。q小误差出现的概率大，小误差出现的概率大， 大误差出现的概率小，大误差出现的概率小， 特大误差概率极小。特大误差概率极小。89Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)由于有统计规律，由于有统计规律，偶然误差可用偶然误差可用多次平行多次平行实实验结果取平均值的方法加以减免。验结果取平均值的方法加以减免。从理论上而言

61、，从理论上而言，无限次平行实验结果取平均值，偶然误差可以完无限次平行实验结果取平均值，偶然误差可以完全消除。实际操作中，只可能进行有限次实验，全消除。实际操作中，只可能进行有限次实验，但增加实验次数，偶然误差可以得到减免。但增加实验次数，偶然误差可以得到减免。3 3、过失、过失由粗心大意引起，可以避免。如：由粗心大意引起，可以避免。如：加错试剂、记错数据等引起的误差。需要重做需要重做！90Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) 综上所述：综上所述：系统误差系统误差 可校正可校正偶然误差偶然误差 可控制可控制过失误差过失误差 可避免可避免91Analytical

62、 Chemistry 中南大学分析化学（2010年)3.1.4公差公差公差：公差：公差是生产部门对于分析结果允许误差的一种表示方法。生产部门不强调误差和偏差概念，均称误差。用公差范围表示允许误差大小。如果分析结果超出允许的公差范围，就叫“超差超差”，分析组分越复杂，公差的范围也大些。 92Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)3.1.5 误差的传递误差的传递 分析结果通常是经过一系列测量步骤之后获分析结果通常是经过一系列测量步骤之后获得的，其中每一步骤的测量误差都会反映到分析得的，其中每一步骤的测量误差都会反映到分析结果中去。结果中去。误差传递的方式取决于误差

63、的性质（系统误差传递的方式取决于误差的性质（系统误差或随机误差），取决于分析结果与测量值之误差或随机误差），取决于分析结果与测量值之间的化学计量关系（计算方式）。间的化学计量关系（计算方式）。93Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)设分析结果设分析结果 R R 由测量值由测量值A A、B B、C C 计算获得，测计算获得，测量值的系统误差分别为量值的系统误差分别为 E EA A、E EB B、E EC C，标准偏差，标准偏差分别为分别为S SA A、S SB B、S SC C。K K为常数。为常数。 1 1、 系系系系统统误差的传递误差的传递误差的传递误差的

64、传递（参见教材（参见教材P4647）942、随机误差的传递乘除法乘除法指数关系指数关系对数关系对数关系加减法：分析结果的标准偏加减法：分析结果的标准偏差的平方和是各测量步骤差的平方和是各测量步骤标准偏差的平方总和。标准偏差的平方总和。95Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)极值误差极值误差最大可能误差最大可能误差 96Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)3.2 有效数字及其运算规则有效数字及其运算规则3.2.1有效数字有效数字 所谓有效数字就是实际上能测到的数字所谓有效数字就是实际上能测到的数字。在在有有效效数数字字中中，

65、只只有有最最后后一一位位是是可可疑疑的的，其其它它各各数数字字都都是是准准确确的的，除除非非特特别别说说明明，通通常常理理解它可能有解它可能有1的误差。的误差。1 1、有效数字的含义：、有效数字的含义：表示实验结果的大小；表示实验结果的大小；表示实验结果所包含的误差。表示实验结果所包含的误差。两重含义两重含义97Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)但以但以0 0结尾的正整数，有效数字位数不确定。结尾的正整数，有效数字位数不确定。（1 1）数据中的零数据中的零19数字之前的数字之前的0都是无效的，只起定位作用；都是无效的，只起定位作用；19数字之间和数字后边的

66、数字之间和数字后边的“0”都是有效数字；都是有效数字；2 2、有效数字位数的确定有效数字位数的确定98Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)（2 2）分分析析化化学学中中经经常常遇遇到到倍倍数数和和分分数数，这这些些数数据据不不是是测测定定所所得得，可可视视为为足足够够有有效效。常常数数亦亦可可看看成成具具有有无限多位数，如无限多位数，如（3）对数与指数的有效数字位数按尾数计对数与指数的有效数字位数按尾数计。如如10-2.34(2位位);pH=11.02,则则H+=9.510-12（4）第一位数第一位数8时时，可多计一位有效数字，如，可多计一位有效数字，如8.

67、85，可看作，可看作4位。位。（5）常量分析法一般为常量分析法一般为4位有效数字位有效数字(Er0.1%），），微量分析为微量分析为23位位。99Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)pH=5.02， H+ 9.510-6 mol L-1例题：例题：100Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)3.2.2有效有效数字的修约规则数字的修约规则 按按“四四舍舍六六入入五五成成双双”规规则则进进行行修修约约，即即“四四要要舍，六要上，五前单数要进一，五前双数全舍光舍，六要上，五前单数要进一，五前双数全舍光”。 修修略略数数字字时时，只

68、只允允许许对对原原测测量量值值一一次次修修略略到到所所需需位数位数，不能分次修略。，不能分次修略。若被修约的数字是若被修约的数字是5 5且后面还有数字，则进位。且后面还有数字，则进位。例：将例：将5.525；5.5251修约为三位有效数字修约为三位有效数字?5.525.53101Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)3.3.3运算规则运算规则（1）加减法 以小数点后位数最少的数，即绝对误差最大的数为标准，使所得结果只有一位可疑值。（2）乘除法 以有效数字位数最少的数，即相对误差最大的数为标准，弃去过多的数字，然后进行乘除。正确记录和报出分析结果正确记录和报出分

69、析结果102Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)1 1、正确记录测量值、正确记录测量值记录规则：记录规则：只保留一位可疑数字只保留一位可疑数字。分析天平称量质量：分析天平称量质量：0.000x g；如：；如：0.2835g(4)；滴定管体积滴定管体积:0.0x mL；如：；如：25.30mL(4),8.95mL(3)；容量瓶容量瓶:100.0mL,250.0mL；吸量管吸量管,移液管移液管:25.00mL，10.00mL，pH:0.0x单位单位；吸光度吸光度:0.00x。103Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)2 2、报

70、出分析结果的基本原则、报出分析结果的基本原则（1）实际工作中，分析结果表示的有效数字：）实际工作中，分析结果表示的有效数字：高含量高含量(大于大于10%)：4位有效数字位有效数字含量在含量在1%至至10%：3位有效数字位有效数字含量小于含量小于1%：2位有效数字位有效数字。（2）误差：误差：只需保留只需保留12位有效数字位有效数字；平衡离子浓度：保留平衡离子浓度：保留23位有效数字；位有效数字； 标准溶液浓度：保留标准溶液浓度：保留4位有效数字。位有效数字。104Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)105Analytical Chemistry 中南大学分析

71、化学（2010年)禁止分次修约禁止分次修约运算时可多保留一位有效数字进行运算时可多保留一位有效数字进行 0.57490.570.5750.58106Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)1.1.6.16.1滴定分析法的特点滴定分析法的特点 1、基本概念、基本概念（1）滴定分析法滴定分析法：根据化学反应进行滴定的方法：根据化学反应进行滴定的方法（2）滴定剂滴定剂（标准溶液（标准溶液）：已知准确浓度的试剂：已知准确浓度的试剂溶液。溶液。（3）滴定滴定：将滴定剂由滴定管加到被测物质溶液将滴定剂由滴定管加到被测物质溶液中的过程。中的过程。107Analytical C

72、hemistry 中南大学分析化学（2010年)（4）化化学学计计量量点点sp（stoichiometricpoint）：加加入入的的标标准准溶溶液液与与被被测测物物质质定定量量反反应应完完全全时时，反反应应达到计量点。达到计量点。（5）滴定终点）滴定终点ep（endpoint）：）：计量点一般根计量点一般根据指示剂的颜色变化来确定，而指示剂发生颜色变据指示剂的颜色变化来确定，而指示剂发生颜色变化的转变点即为滴定终点。化的转变点即为滴定终点。（6）终终点点误误差差Et(titrationerror)：计计量量点点为为理理论论值值，而而滴滴定定终终点点为为实实测测值值，两两者者不不一一定定恰恰好

73、好符符合合，由此造成的分析误差。由此造成的分析误差。108Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)例：如用例：如用NaOH滴定滴定HCl：NaOH+HCl=NaCl+H2O若以酚酞作指示剂：若以酚酞作指示剂：化学计量点时化学计量点时,pHsp=7.0滴定终点滴定终点(酚酞变色酚酞变色)时，时，pHep=9.1因为因为pHsppHep,故产生终点误差。故产生终点误差。109Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)110Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)有有确确定定的的化化学学计计量量关关系系，反

74、反应应按按一一定定的的反反应方程式进行应方程式进行反应要定量进行反应要定量进行（99.9%以上）以上）反应速度较快反应速度较快（应快到滴定速度）；（应快到滴定速度）；容易确定滴定终点容易确定滴定终点 1.滴定分析法对化学反应的要求滴定分析法对化学反应的要求111Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)2.滴定方式滴定方式（1）直接滴定法直接滴定法 （2）返滴定法返滴定法（3）置换滴定法置换滴定法（4）间接滴定法间接滴定法112Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)滴定分析法滴定分析法特点：特点：简便、快速、简便、快速、准确度高、

75、准确度高、测定范围广、测定范围广、实用性强实用性强113Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)基准物质基准物质:能用于直接配制和标定标准溶液的物质。能用于直接配制和标定标准溶液的物质。应具备的条件：应具备的条件： （1 1）必须具有足够的纯度；）必须具有足够的纯度； （2 2）组成与化学式完全相同；）组成与化学式完全相同； （3 3）稳定；）稳定； （4 4）具有较大的摩尔质量；）具有较大的摩尔质量； （5 5）试剂参加滴定反应时能定量进行。）试剂参加滴定反应时能定量进行。114Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)分析化学定

76、义分析化学定义分析化学是分析化学是化学学科的一个重要分支化学学科的一个重要分支，是是获取物质化学信息，研究物质的组成、状态和获取物质化学信息，研究物质的组成、状态和结构的科学结构的科学。它包括定性分析、定量分析和结构分析它包括定性分析、定量分析和结构分析。115Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)分析化学内容分析化学内容 吸取当代科学技术的最新成就，利吸取当代科学技术的最新成就，利用物质的一切可以利用的性质，研究新用物质的一切可以利用的性质，研究新的检测原理，开发新的仪器设备，建立的检测原理，开发新的仪器设备，建立表征测量的新方法和新技术，表征测量的新方法和

77、新技术，最大限度最大限度地从时间和空间的领域里获取物质的结地从时间和空间的领域里获取物质的结构信息和质量信息构信息和质量信息。116Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)分析化学的任务分析化学的任务确定物质的化学组成确定物质的化学组成定性分析定性分析 测量各组成的含量测量各组成的含量定量分析定量分析 表征物质的化学结构、形态、能态表征物质的化学结构、形态、能态结结构分析、形态分析、能态分析构分析、形态分析、能态分析 117Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)分析化学的作用分析化学的作用 为国民经济各部门服务。为国民经济各部门

78、服务。 为科学研究提供多种信息。为科学研究提供多种信息。 在国民经济建设的许多领域中，分析在国民经济建设的许多领域中，分析化学起着重要的作用。化学起着重要的作用。 如如基因组计划、蛋白组计划等的实现、基因组计划、蛋白组计划等的实现、纳米技术的发展和应用、早期诊断疾病保纳米技术的发展和应用、早期诊断疾病保证人类健康、证人类健康、食品质量与安全检测、食品质量与安全检测、“三三废废”处理、处理、生命过程的控制等生命过程的控制等。118Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)分析化学的特点和要求分析化学的特点和要求q 特点：特点： 以实验为基础，重视实验课程。以实验为基

79、础，重视实验课程。 q 要求：要求： （1 1）掌握各种分析方法的基本原理。）掌握各种分析方法的基本原理。 （2 2）树立）树立“量量”的概念。的概念。 （3 3）掌握基本实验操作）掌握基本实验操作。119Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)分析化学的历史分析化学的历史分析化学历史悠久分析化学历史悠久起源起源：古代炼金术古代炼金术 手段：手段：人类的感官和双手人类的感官和双手1616世纪：世纪：天平的出现，向定量迈进了一大步天平的出现，向定量迈进了一大步1919世纪：世纪：化学方法，鉴定物质的组成和含量化学方法，鉴定物质的组成和含量的技术的技术120Anal

80、ytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)20世纪以来分析化学的主要变革世纪以来分析化学的主要变革时期时期19001940194019601970现在现在特点特点经典分析经典分析化学分析为主化学分析为主近代分析近代分析仪器分析为主仪器分析为主现代分析现代分析化学计量学为主化学计量学为主理论理论热力学热力学溶液四大平衡溶液四大平衡热力学热力学化学动力学化学动力学热力学热力学化学动力学化学动力学物理动力学物理动力学仪器仪器分析天平分析天平光度光度 极谱极谱电位电位 色谱色谱自动化分析仪自动化分析仪 联用技术联用技术分析分析对象对象无机化合物无机化合物有机和无机样品有机和无机样

81、品 有机、无机、生物有机、无机、生物及药物样品及药物样品121Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)分析化学的发展趋势分析化学的发展趋势提高提高灵敏度灵敏度单分子单分子(原子原子)检测检测提高提高选择性选择性复杂体系复杂体系(如生命体系、中药如生命体系、中药)扩展时空扩展时空多维信息多维信息微型化及微环境微型化及微环境的表征与测定的表征与测定形态、状态形态、状态分析及表征分析及表征生物大分子及生物活性物质生物大分子及生物活性物质的表征与测定的表征与测定非破坏性检测及非破坏性检测及遥控遥控自动化与智能化自动化与智能化122Analytical Chemistry

82、 中南大学分析化学（2010年)样品预处理的目的：样品预处理的目的：样品预处理的目的：样品预处理的目的： 使样品的状态和浓度适应所选择的分析使样品的状态和浓度适应所选择的分析技术。技术。样品预处理的原则：样品预处理的原则：样品预处理的原则：样品预处理的原则： 防止待测组分的损失；防止待测组分的损失； 避免引入干扰避免引入干扰123Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)q空白试验：空白试验： 指指不不加加试试样样，按按分分析析规规程程在在同同样样的的操操作作条条件件进进行行的的分分析析 ，得得到到空空白白值值。然然后后从从试试样样中中扣扣除除此此空白值就得到比较

83、可靠的分析结果。空白值就得到比较可靠的分析结果。q对照试验对照试验：用标准品样品代替试样进行的平行测定用标准品样品代替试样进行的平行测定。与其它成熟的分析方法进行对照。与其它成熟的分析方法进行对照。由由不不同同分分析析人人员员、不不同同实实验验室室来来进进行行对对照照实实验验（内检、外检内检、外检）。）。124Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)平行测定平行测定4 46 6次，使平均值更接近真值。次，使平均值更接近真值。在实际工作中，一般平行测定三次即可。在实际工作中，一般平行测定三次即可。125Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2

84、010年)需要注意的是：需要注意的是：1 19 9数字之后的数字之后的0 0分两种情况：分两种情况：经测定的有效经测定的有效变变单位的无效单位的无效126Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)例如：用不同仪器称取样品例如：用不同仪器称取样品5.4g、5.40g、5.400g，换算成换算成mg时如果记为时如果记为5400mg， 则数据5400位数不确定，根据测定的实际情况，可分别记为：5.4103（2位）5.40103（3位）5.400103（4位）即：改变单位，不改变有效数字的位数即：改变单位，不改变有效数字的位数127Analytical Chemistry

85、 中南大学分析化学（2010年)容量瓶容量瓶吸量管吸量管锥形瓶锥形瓶移液管移液管 酸式滴定管酸式滴定管烧杯烧杯量筒量筒容容量量仪仪器器128Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)半自动电光分析天平半自动电光分析天平129Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)台秤台秤电子天平电子天平130Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)实验室常用试剂分类实验室常用试剂分类级别级别1级级2级级3级级生化试剂生化试剂中文名中文名 优级纯优级纯 分析纯分析纯 化学纯化学纯英文标志英文标志GRARCPBR标签颜色

86、标签颜色 绿绿 红红 蓝蓝 咖啡色咖啡色131Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)132Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)133Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)直接直接滴定滴定n按一定的反应式定量进行按一定的反应式定量进行(99.9%以上以上)n快快(或可加热、催化剂或可加热、催化剂)n有适当的方法确定终点有适当的方法确定终点(指示剂指示剂)1、直接滴定法：直接滴定法：标准溶液直接滴定待测物，标准溶液直接滴定待测物，满足上述要求的反应均可采用直接滴定法。满足上述要求的反应均可采用直

87、接滴定法。134Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)在待测试液中准确加入适当过量的滴定剂在待测试液中准确加入适当过量的滴定剂（标准溶液），待反应完全后，再用另一（标准溶液），待反应完全后，再用另一种标准溶液返滴剩余的第一种标准溶液。种标准溶液返滴剩余的第一种标准溶液。返滴定返滴定2、返滴定法：、返滴定法：当反应速度太慢，或直接滴定当反应速度太慢，或直接滴定固体物质时，或因没有合适的指示剂时采用固体物质时，或因没有合适的指示剂时采用。如如测测定定CaCO3，加加入入过过量量盐盐酸酸，多多余余盐盐酸酸用用标标准氢氧化钠溶液返滴准氢氧化钠溶液返滴135Analyt

88、ical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)待测物待测物+适当试剂适当试剂另一物质另一物质标准溶液滴定标准溶液滴定置换滴定置换滴定例如例如Na2S2O3与与K2Cr2O7反应。反应。3、置换滴定法：、置换滴定法：用于不按确定的反应式进用于不按确定的反应式进行（或伴有副反应）反应的物质。行（或伴有副反应）反应的物质。136Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)将试样通过一定的反应后，再用适将试样通过一定的反应后，再用适当的标准溶液滴定反应物。当的标准溶液滴定反应物。Ca2+CaC2O4(s)H2C2O4KMnO4间接间接滴定滴定4、间接滴定法：、

89、间接滴定法：不能与滴定剂直接起反应的不能与滴定剂直接起反应的物质，可以通过另外的化学反间接的测定。物质，可以通过另外的化学反间接的测定。137Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) 直接法直接法: : 称取一定量的基准物质，溶解后定容至一称取一定量的基准物质，溶解后定容至一定的体积，根据物质质量和溶液体积，可计算定的体积，根据物质质量和溶液体积，可计算出标准溶液的准确浓度。出标准溶液的准确浓度。138Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)例：锌标准溶液的配制例：锌标准溶液的配制准确称取氧化锌约准确称取氧化锌约0.16g于于10

90、0mL烧杯烧杯中，用少量水润湿，再逐滴加入中，用少量水润湿，再逐滴加入6mol/L盐盐酸溶液酸溶液1mL，边加边搅至完全溶解，定量边加边搅至完全溶解，定量转移入转移入200mL容量瓶中，加水稀释到刻度，容量瓶中，加水稀释到刻度，摇匀。摇匀。139Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) 标定法标定法: : 不能直接配制标准溶液的物质，可先配不能直接配制标准溶液的物质，可先配成近似于所需浓度的溶液，然后进行标定。成近似于所需浓度的溶液，然后进行标定。140Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) 1.1.配制溶液配制溶液 配制成近似

91、所需浓度的溶液。配制成近似所需浓度的溶液。 2.2.标定标定 用用基基准准物物或或另另一一种种已已知知浓浓度度的的标标准准溶溶液液来来准确测定滴定液浓度的操作过程。准确测定滴定液浓度的操作过程。3.3.计算浓度计算浓度 由基准物的质量（或另一种已知浓度的标准由基准物的质量（或另一种已知浓度的标准溶液体积、浓度），计算确定之。溶液体积、浓度），计算确定之。141Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)物质的量及物质的量浓度中涉及的物质，物质的量及物质的量浓度中涉及的物质，可用完整的分于、原子或离子作为基本单元，可用完整的分于、原子或离子作为基本单元，也可以化学反应

92、中也可以化学反应中“物质的特定组合物质的特定组合”作为基作为基本单元。如在酸碱反应中，本单元。如在酸碱反应中，是以是以与与OH-反应的，因此，可以反应的，因此，可以作为酸碱滴作为酸碱滴定中定中的特定组合；在氧化还原滴定中，的特定组合；在氧化还原滴定中，KMnO4是以是以1/5KMnO4与还原剂作用的，因此，与还原剂作用的，因此，可以可以1/5KMnO4作为氧化还原滴定中作为氧化还原滴定中KMnO4的的特定组合。特定组合。142Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年)*同一份溶液，当基本单元不同时，物质的量同一份溶液，当基本单元不同时，物质的量就不同，浓度数值亦不同。就不同，浓度数值亦不同。143Analytical Chemistry 中南大学分析化学（2010年) 滴定分析法：又称容量分析法。滴定分析法：又称容量分析法。标准溶液标准溶液标准溶液标准溶液待测溶液待测溶液被测物质被测物质指示剂指示剂化学计量关系化学计量关系酸碱滴定法、酸碱滴定法、络合滴定法络合滴定法氧化还原滴定法、沉淀滴定法氧化还原滴定法、沉淀滴定法144