定量化学分析_PPT幻灯片

研究对象
研究内容和方法
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分析化学
与化学有关的科学领域，如生物学、农 业科学、环境科学、材料学、海洋学及生命 科学等，分析化学都起着重要的作用。 当代科学领域的“四大理论”（即天体、地 球、生命、人类的起源和演化）以及人类社 会面临的“五大危机”（即资源、能源、人 口、粮食、环境）问题的解决，都与分析化 学这一基础学科的研究密切相关。
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分析化学与社会和其它科学技术领域的关系
社会
其它科学技术领域
社会需要
分析问题
分析化学
研究与发展
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分析化学六面体
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1.1.1 分析化学的任务
确定物质的化学组成——定性分析 测量各组成的含量——定量分析 表征物质的化学结构、构象、形态、能
态——结构分析、构象分析，形态分析、能 态分析
来的分离、分析方法。主要有气相色谱分 析法和高效液相色谱分析法。
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1.2 分析化学的分类
气 相 色 谱 法
色 谱 法 (吸 附 ,分 配 ,离 子 交 换 ,纸 ,薄 层 )
仪 器 分 离 分 析 法
液 相 色 谱 法
电 泳 法 (体 积 — 电 荷 )
热 分 析 法 ( 化 学 反 应 中 的 热 现 象 ) 其 它 仪 器 分 析 法 中 子 活 化 分 析 法 ( 核 性 质 )
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化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障
生产环境友好的生物肥料和生物农药。 研究对环境无害的化学品、生活用品、生产方
式。 提出优化环境建立洁净生活空间的途径。 发展新能源和资源的合理开发和高效安全利用。 创造和研究包括基因疗法在内的新药物和新方
法
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化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障

•本节所要解决的问题：
•对分析结果进行评价，判断分析 结果的准确性误差(error)。
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一 真值(true value)（χT）
某一物理量本身具有的客观存在的 真实数值，即为该量的真值。
1.理论真值 2.约定真值 3.相对真值
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二 平均值（ x ）
对同一种试样，在同样条件下重复测定n次，
一组测量数据中，最大值与最小值之 差称为极差，又称全距或范围误差。
R=x max- x min 相对极差为：
R 100% x
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七 测量误差
1 误差分类及其产生的原因
误差是分析结果与真实值之差。 根据性质和产生的原因可分为三类： • 系统误差 • 偶然误差 • 过失误差
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35.45 100% 35.45 22.99
60.66%
Ea 60.53% 60.66% 0.13%
Er
0.13% 100% 60.66%
0.2%
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2 精密度与偏差
• 精密度(precision) 多次测量值(xi)之间相互 接近的程度。反映测定的重复性和再现性。
• 表示方法偏差(deviation)
结果分别为： x1, x2, x n ，n次测量数
据的算术平均值：
x x1 x2
n
xn
1 n
n i 1
xi
三 中位数（ χM ）
一组测量数据按大小顺序排列，中间一个
数据即为中位数χM ，当n为奇数时，居中
者即是；当n为偶数时，正中间两个数的平
均值为中位数。
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滴定液的配制
基准物质应具备的条件 ①试剂的组成与化学式相符合； ②试剂的纯度高，一般要求纯度在99.9%以上； ③试剂的性质稳定； ④具有较大的摩尔质量。
盐酸和氢氧化钠 能否作为基准 物质，为什么？
常用的基准物质有：K2Cr2O7、AgNO3、Na2CO3、KHC8H4O4 、 Na2B4O7·10H2O、Zn等。
TT / A
a t
CT M A
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例：用0.1000mol/L盐酸滴定液测定氧化钙含量，计算每
1mL0.1000mol/L盐酸滴定液相当于被测物质氧化钙的质量
（THCl/CaO） 2HCl + CaO = CaCl2 + H2O
练习：已知某HCl对CaO的滴定度为0.005608g/mL,求该HCI溶液 的物质的量浓度。（0.2000mol/L）
基本概念
减小终点误差的方法 （1）选择正确的指示剂 （2）半滴加入 （3）控制指示剂用量
滴定分析的主要方法
酸碱滴定法 以质子传递反应为基础的滴定分析法。 沉淀滴定法 以沉淀反应为基础的滴定分析法（银量法）。
Ag+ + X－ = AgX↓ 式中: X－ 代表Cl－ 、Br－、I－ 及SCN－ 等离子。 氧化还原滴定法 以氧化还原反应为基础的滴定分析方法。 2MnO4- + 5C2O42-+ 16H+ = 2Mn2+ + 10CO2↑ + 8H2O 配位滴定法 以配位反应为基础的滴定分析方法
滴定分析的主要方式--置换滴定法
置换滴定法：先用适当的试剂与被测物质反应，使之定量置换出 一种能被直接滴定的物质，然后再用滴定液滴定置换出来的物质 的方法。 适用：没有定量关系或者伴有副反应的反应。 例：用Na2S2O3滴定K2Cr2O7，将得到S4O62-和SO42- 的混合物， 只能用碘量法测定K2Cr2O7：

再按在相同条件下，标准对照品测到的
E1% 1cmr
计算含量： 含% 量 E E1 1 1 1c c % % m mr x10% 0
注意：此法对仪器要求高，必须注意校正和检定 吸收系数> 100
（3）计算分光光度法 一般不宜用作含量 测定（当测定波长处于吸
收曲线陡升或陡降部位时，对测定影响大）
3、 含量计算
每1 ml标准溶液相 当于被测物质的量
（1）直接滴定法
药物的百分含 T量 V％ 10＝ % 0 W
实际滴定度（或校正滴定度）T’的计算 T’=T*F
其中
实际滴定液浓度滴 （定 标液 定浓度）
F
规定滴定液浓度
含量 V T 1 ％ % 0 V 0 ＝ T F 1% 00
W
W
片剂： V W T 标 平 标示 均 示 1% 0 量 片 V 量 0 T W F 重 标 ％ 平示 ＝ 均 1% 0 量 片
药物的含量：药物所含主成分的量，用于评价药 物的质量
基于化学或物理学原理 含量测定 （容量分析、光谱分析、色谱分析）
基于生物学原理
含量分析方法的比较：
容量分析：简便、准确、耐用性好，x相对 误差在0.2%以下，适用于对准确度和精密度要 求高的供试品测定。专属性差
光谱分析：简便、快速、灵敏，相对误差在 2%~5%，适用于对灵敏度要求高、样本量大 的供试品测定。专属性稍差
W
A r W
片 剂 ： % ＝ A x 标 A C r r W D 示 标 平 量 示 均 1量 片 0 % 0
液体制剂% ： ＝A A 标 xr V Cr示 标 D 量 V 示1量 0% 0
（2）吸收系数法
按规定方法配制供试品，在规定的波长

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1、滴定操作
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滴定管的使用
❖ 1、用前检查：酸式滴定管，塞子涂凡士林油，检 漏(等2min)；聚四氟乙烯活塞不需涂油
❖ 2、洗涤：自来水洗净后，蒸馏水洗2～3次； ❖ 3、润洗：用少量滴定液润洗2～3次(约10mL)； ❖ 3、装液：装液到0刻度以上，赶气泡，使液面位于
0.00刻度以下；
❖ 4、滴定：连续滴加，间隙式滴加，溶液悬而不 落，半滴加入；
将称量瓶放入秤盘中央，显示的质量减少量即为试样质量。
1、4d法：也称“4乘平均偏差法”
容量瓶不可在烘箱中烘烤，也不能用任何加热的办法来加速瓶中物料的溶解。
待溶液流毕，等15s后，取出移液管。
离子选择电极，流动注射法（B）；
COU
点数功能
0141 —氯化钠标准溶液的浓度（mol/L）。
容量瓶不可在烘箱中烘烤，也不能用任何加热的办法来加速瓶中物料的溶解。
加入，最后半滴加入，以防过量。
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碱式滴定管
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酸式滴定管
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滴定操作姿势及读数
一般称量使用普通托盘天平即可。
水质氯化物的测定（硝酸银滴定法），要求在规定时间内完成分析方法全过程。
4乘平均偏差法仅适用于测定4-8个数据的检验分析。
预热：接通电源，预热20~30 min以获得稳定的工作温度。
运算过程中，为减少舍入误差，可多保留一位有效数字（不修约），算出结果后，再修约至应有的有效数字位数。
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基本内容
一、天平的使用及称量操作 二、滴定分析基本操作（滴定管、容量瓶、移液管
与吸量管的使用）
三、滴定法（以水质氯化物的测定为例） 四、有效数字及运算规则
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一、天平的使用及称量操作

相对误差
Ea
Er = xT ×100%
❖绝对误差和相对误差都有正值和负值
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例: 滴定的体积误差
V
Ea
Er
20.00 mL 0.02 mL 0.1%
2.00 mL 0.02 mL 1.0%
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例：测定含铁样品中wFe， 试比较测 定结果的准确度。
A.铁矿中, XT =62.38%, x = 62.32%
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2. 定量分析过程
取样 → 均匀 有代表性 符合实际 妥善输送、 保存
处理 溶解 熔融 消解 灰化
→ 消除干扰 掩蔽 分离
→ 测定 → 数据处理 常量组分 (>1%,化学法) 微量组分 (仪器分析法)
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四、定量分析结果表示方法
1.以待测组分的化学形式表示
(1)待测组分的实际存在形式表示（一般情况下） (2)以待测组分的氧化物或元素形式表示（不清
di xi x
di 100 % x
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偏差表示方法（续）
（2）对平行测定中一组数据的偏差用
d 平均偏差 表示，
d | d1 | | d2 | | dn | | x1 x | | x2 x | | xn x |
n
n
标准偏差
n
(xi )2
i1 n
n为无限次
n
(xi x)2
0.05% 0.06% 0.04% 0.00% 0.03%
2.5×10-7 3.6×10-7 1.6×10-7
定量化学分析
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第一章 定量化学分析概论 第一节 定量分析概述
问题 分析化学是怎样一门科学？它的任务 和作用是什么？其中定量分析的任务是什 么？对物质进行定量分析可用哪些方法？ 一般要经历哪些过程？最后分析结果该如 何表达？

酸 雨 的 危 害
你知道吗？
燃煤烟气的固硫方法： （1）石灰－石膏法
SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O 2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4 . 2H2O
（2）氨水吸收法
SO2+2NH3 . H2O=(NH4)2SO3 2(NH4)2SO3 +O2=2(NH4)2SO4
（NH4）2SO4
请评价题中二种方法,还有简便方法吗？
谢谢同学们！
85.每一年，我都更加相信生命的浪费是在于：我们没有献出爱，我们没有使用力量，我们表现出自私的谨慎，不去冒险，避开痛苦，也失去了快乐。――[约翰· B· 塔布] 86.微笑，昂首阔步，作深呼吸，嘴里哼着歌儿。倘使你不会唱歌，吹吹口哨或用鼻子哼一哼也可。如此一来，你想让自己烦恼都不可能。――[戴尔· 卡内基] 87.当一切毫无希望时，我看着切石工人在他的石头上，敲击了上百次，而不见任何裂痕出现。但在第一百零一次时，石头被劈成两半。我体会到，并非那一击，而是前面的敲打使它裂开。――[贾柯· 瑞斯] 88.每个意念都是一场祈祷。――[詹姆士· 雷德非] 89.虚荣心很难说是一种恶行，然而一切恶行都围绕虚荣心而生，都不过是满足虚荣心的手段。――[柏格森] 90.习惯正一天天地把我们的生命变成某种定型的化石，我们的心灵正在失去自由，成为平静而没有激情的时间之流的奴隶。――[托尔斯泰] 91.要及时把握梦想，因为梦想一死，生命就如一只羽翼受创的小鸟，无法飞翔。――[兰斯顿· 休斯] 92.生活的艺术较像角力的艺术，而较不像跳舞的艺术；最重要的是：站稳脚步，为无法预见的攻击做准备。――[玛科斯· 奥雷利阿斯] 93.在安详静谧的大自然里，确实还有些使人烦恼.怀疑.感到压迫的事。请你看看蔚蓝的天空和闪烁的星星吧!你的心将会平静下来。[约翰· 纳森· 爱德瓦兹] 94.对一个适度工作的人而言，快乐来自于工作，有如花朵结果前拥有彩色的花瓣。――[约翰· 拉斯金] 95.没有比时间更容易浪费的,同时没有比时间更珍贵的了，因为没有时间我们几乎无法做任何事。――[威廉· 班] 96.人生真正的欢欣，就是在于你自认正在为一个伟大目标运用自己；而不是源于独自发光.自私渺小的忧烦躯壳，只知抱怨世界无法带给你快乐。――[萧伯纳] 97.有三个人是我的朋友爱我的人.恨我的人.以及对我冷漠的人。 爱我的人教我温柔；恨我的人教我谨慎；对我冷漠的人教我自立。――[J·E·丁格] 98.过去的事已经一去不复返。聪明的人是考虑现在和未来，根本无暇去想过去的事。――[英国哲学家培根] 99.真正的发现之旅不只是为了寻找全新的景色，也为了拥有全新的眼光。――[马塞尔· 普劳斯特] 100.这个世界总是充满美好的事物，然而能看到这些美好事物的人，事实上是少之又少。――[罗丹] 101.称赞不但对人的感情，而且对人的理智也发生巨大的作用，在这种令人愉快的影响之下，我觉得更加聪明了，各种想法，以异常的速度接连涌入我的脑际。――[托尔斯泰] 102.人生过程的景观一直在变化，向前跨进，就看到与初始不同的景观，再上前去，又是另一番新的气候――。[叔本华] 103.为何我们如此汲汲于名利，如果一个人和他的同伴保持不一样的速度，或许他耳中听到的是不同的旋律，让他随他所听到的旋律走，无论快慢或远近。――[梭罗] 104.我们最容易不吝惜的是时间，而我们应该最担心的也是时间；因为没有时间的话，我们在世界上什么也不能做。――[威廉· 彭] 105.人类的悲剧，就是想延长自己的寿命。我们往往只憧憬地平线那端的神奇【违禁词，被屏蔽】，而忘了去欣赏今天窗外正在盛开的玫瑰花。――[戴尔· 卡内基] 106.休息并非无所事事，夏日炎炎时躺在树底下的草地，听着潺潺的水声，看着飘过的白云，亦非浪费时间。――[约翰· 罗伯克] 107.没有人会只因年龄而衰老，我们是因放弃我们的理想而衰老。年龄会使皮肤老化，而放弃热情却会使灵魂老化。――[撒母耳· 厄尔曼] 108.快乐和智能的区别在于：自认最快乐的人实际上就是最快乐的，但自认为最明智的人一般而言却是最愚蠢的。――[卡雷贝· C· 科尔顿] 109.每个人皆有连自己都不清楚的潜在能力。无论是谁，在千钧一发之际，往往能轻易解决从前认为极不可能解决的事。――[戴尔· 卡内基] 110.每天安静地坐十五分钟· 倾听你的气息，感觉它，感觉你自己，并且试着什么都不想。――[艾瑞克· 佛洛姆] 111.你知道何谓沮丧---就是你用一辈子工夫，在公司或任何领域里往上攀爬，却在抵达最高处的同时，发现自己爬错了墙头。－－[坎伯] 112.「伟大」这个名词未必非出现在规模很大的事情不可；生活中微小之处，照样可以伟大。――[布鲁克斯] 113.人生的目的有二：先是获得你想要的；然后是享受你所获得的。只有最明智的人类做到第二点。――[罗根· 皮沙尔· 史密斯] 114.要经常听.时常想.时时学习，才是真正的生活方式。对任何事既不抱希望，也不肯学习的人，没有生存的资格。 ――[阿萨· 赫尔帕斯爵士] 115.旅行的精神在于其自由，完全能够随心所欲地去思考.去感觉.去行动的自由。――[威廉· 海兹利特] 116.昨天是张退票的支票，明天是张信用卡，只有今天才是现金；要善加利用。――[凯· 里昂] 117.所有的财富都是建立在健康之上。浪费金钱是愚蠢的事，浪费健康则是二级的谋杀罪。――[B·C·福比斯] 118.明知不可而为之的干劲可能会加速走向油尽灯枯的境地，努力挑战自己的极限固然是令人激奋的经验，但适度的休息绝不可少，否则迟早会崩溃。――[迈可· 汉默] 119.进步不是一条笔直的过程，而是螺旋形的路径，时而前进，时而折回，停滞后又前进，有失有得，有付出也有收获。――[奥古斯汀] 120.无论那个时代，能量之所以能够带来奇迹，主要源于一股活力，而活力的核心元素乃是意志。无论何处，活力皆是所谓“人格力量”的原动力，也是让一切伟大行动得以持续的力量。――[史迈尔斯] 121.有两种人是没有什么价值可言的：一种人无法做被吩咐去做的事，另一种人只能做被吩咐去做的事。――[C·H·K·寇蒂斯] 122.对于不会利用机会的人而言，机会就像波浪般奔向茫茫的大海，或是成为不会孵化的蛋。――[乔治桑] 123.未来不是固定在那里等你趋近的，而是要靠你创造。未来的路不会静待被发现，而是需要开拓，开路的过程，便同时改变了你和未来。――[约翰· 夏尔] 124.一个人的年纪就像他的鞋子的大小那样不重要。如果他对生活的兴趣不受到伤害，如果他很慈悲，如果时间使他成熟而没有了偏见。――[道格拉斯· 米尔多] 125.大凡宇宙万物，都存在着正、反两面，所以要养成由后面.里面，甚至是由相反的一面，来观看事物的态度――。[老子] 126.在寒冷中颤抖过的人倍觉太阳的温暖，经历过各种人生烦恼的人，才懂得生命的珍贵。――[怀特曼] 127.一般的伟人总是让身边的人感到渺小；但真正的伟人却能让身边的人认为自己很伟大。――[G.K.Chesteron] 128.医生知道的事如此的少，他们的收费却是如此的高。――[马克吐温] 129.问题不在于：一个人能够轻蔑、藐视或批评什么，而是在于：他能够喜爱、看重以及欣赏什么。――[约翰· 鲁斯金]

例 某标准溶液的5 次标定结果为：0.1022、0.1029、 0.1025、0.1020、0.1027mol/L 。 计算平均值、平均 偏差、相对平均偏差、标准偏差及相对标准偏差。
解 平均值
x 0.1022 0.1029 0.1025 0.1020 0.1027 0.1025(mol / L) 5
1.116..643695-111..65.3666115..5547
1.61 1.66
1.61 1.64
11..66241011..6540
1.53 1.62
1.53 1.62
011...2655922
1.16.6605-11.6.36915.62 1.61 1.65 1.61101.64 1.63 1.54 01..16111
d 0.0003 0.0004 0.0000 0.0005 0.0002 0.0003(mol / L) 5
dr
d x
100 %
0.0003 0.1025
100 %
0.29%
2020年6月6日
分析化学
第二章 定量分析误差与分析数据的处理
第二节 准确度与精密度 相对平均偏差
dr
d x
100 %
0.0003 0.1025
100 %
0.29%
标准偏差
0.00032 0.00042 0.00002 0.00052 0.00022
s 5 -1
0.000（4 mol / L)
相对标准偏差
sr
0.0004 100% 0.1025
0.39%
2020年6月6日
分析化学
第二章 定量分析误差与分析数据的处理
又称为：偶然误差、不定误差 产生原因：非人为的不确定因素引起的