1、GXQ 1,第一章 定量分析概论,1.1 概述1.1.1 定量分析过程 1.1.2 分析式样的制备与分解1.1.3 定量分析结果的表示 1.2 分析化学中的误差1.2.1 真值(xT),GXQ 2,1.2.2 平均值（x）1.2.3 中位数（xM）1.2.4 准确度和精密度1.2.5 误差和偏差1.2.6 极差（R）1.2.7 系统误差和随机误差,GXQ 3,1.1.1 定量分析的过程,2 取样,3 样品处理,4 测定,5 计算与评价,1 问题的确定,定量分析的任务是测定物质中某种或某些组分的含量，要完成一项定量分析工作，通常包括以下步骤：,GXQ 4,1.1.2 分析试样的制备与分离,1.采
2、集与制备：从待分析的对象中取出用于分析用的少量物质。基本要求：代表性,样品的来源,GXQ 5,取样最小量经验公式,根据样品最大颗粒直径计算取样量的经验公式,mQ: 试样最小质量（kg）；k: 缩分常数的经验值（一般取值0.05 1 kg.mm-2 ）；d: 试样的最大粒度（mm）,mQ kd 2,GXQ 6,破碎与过筛重复进行直至全部过筛；筛孔的选择以样品处理的难易程度确定，二次取样的量由筛孔径确定。,GXQ 7,标准筛的筛号及孔径大小,GXQ 8,采样与缩分试样量计算示例,例： 有一样品 mQ = 20 kg ， k =0.2 kg / mm2, 用6号筛过筛, 问应缩分几次？,解： mQ
3、kd 2 = 0.2 3.36 2 = 2.26 (kg) 缩分1次剩余试样为20 0.5 = 10 (kg)缩分3次剩余试样为20 0.53= 2.5 (kg) 2.26，故缩分3次,从分析成本考虑，样品量尽量少.,GXQ 9,试样分解：溶解、熔融、消化,溶解：水溶（例NH4SO4中含氮量的测定)酸溶（HCl, H2SO4, HNO3, HF等及混合酸分解金属、合金、矿石等）碱溶（例NaOH溶解铝合金分析Fe、Mn、Ni）,熔融：酸熔（K2S2O7、KHSO4熔解氧化物矿石）碱熔（Na2CO3、NaOH、Na2O2溶解酸性矿物质）,GXQ 10,高温分解，酸提取,氧瓶燃烧法,消化测定有机物中
4、的无机元素湿式消化：硝酸和硫酸混合物作为试剂干式灰化法,GXQ 11,1.1.3 定量分析结果的表示,1. 待测组分的化学表示形式,分析结果通常以待测组分实际存在形式的含量表示。例如，测得试样中氮的含量以后，根据实际情况，以NH3,NO3-等形式的含量表示结果。,GXQ 12,液体 物质的量浓度 mol / L 质量摩尔浓度 mol / kg 质量分数 %（mB / mS) 体积分数%（ mB / Vs) 摩尔分数（nB / nS) 质量浓度 mg / L, ng / L等,2. 待测组分含量的表示方法,固体 质量分数% %（mB / mS),气体 体积分数% %（mB / VS),GXQ 1
5、3,1.2 分析化学中的误差,定量分析的任务是准确测定试样中各有关组分的含量，不准确的分析结果会导致产品报废，资源浪费，甚至在科学上得出错误的结论。在进行定量测定时，必须对分析结果进行评价，判断其准确性，检查产生误差的原因，采取减小误差的有效措施，使测定结果尽量接近真值。,GXQ 14,某一物理量本身具有的客观存在的真实值。真值是未知的、客观存在的量。在特定情况下认为 是已知的：,1、理论真值（如化合物的理论组成）(如，NaCl中Cl的含量） 2、计量学约定真值（如国际计量大会确定的长度、质量、物质的量单位等等）,1.2.1 真值（xT),GXQ 15,3、相对真值（如高一级精度的测量值相对于
6、低一级精度的测量值）（例如，标准样品的标准值）,1.2.2 平均值（ ）,n次测量数据的算术平均值为：,GXQ 16,1.2.3 中位数（xM),一组测量数据按大小顺序排列，中间一个数据即为中位数xM。当测量值的个数为偶数时，中位数为中间相邻两个测量值的平均值。,1.2.4 准确度与精密度,准确度：误差越小，准确度越高。,精确度：表示各次分析结果的相互接近程度。,GXQ 17,准确度与精密度的关系 例：A、B、C、D 四个分析工作者对同一铁标样（WFe= 37.40%) 中的铁含量进行测量，得结果如图示，比较其准确度与精密度。,D 表观准确度高，精密度低,C 准确度高，精密度高,B 准确度低，
7、精密度高,A 准确度低，精密度低,（不可靠）,由下一页图判断,GXQ 18,GXQ 19,1、精密度是保证准确度的前提。 2、精密度高，不一定准确度就高。,结论：,误差（Error) : 表示准确度高低的量。测定结果与真实值的差。,1.2.5 误差和偏差,对一B 物质客观存在量为T 的分析对象进行分析，得到n个个别测定值 x1、x2、x3、 xn，对n 个测定值进行平均，,GXQ 20,个别测定的误差为：,测定结果的绝对误差为：,测定结果的相对误差为：,偏差（deviation): 表示精密度高低的量。偏差小，精密度高。测定结果与平均值的差。,GXQ 21,1.2.6 极差（R）,一组测量数据
8、中，最大值（xmax）与最小值（xmin）之差，又称范围误差。,1.2.7 系统误差与随机误差,系统误差 （Systematic error)某种固定的因素造成的误差。方法误差、仪器和试剂误差、操作误差、主观误差。,GXQ 22,随机误差 （Random error)不定的因素造成的误差。 仪器误差、操作误差、过失误差,1、分析铁矿中的铁的质量分数，得到如下数据：37.45，37.20，37.50，37.30，37.25（%）。 计算此结果的平均值、中位值、极差、平均偏差。,作业,GXQ 23,2、有一批铁矿样，已知最大的粒度为20 mm, k = 0.2 kg / mm2, （1）应最少取样多少？ （2）样品经破碎、用6号筛（筛孔直径为3.36 mm）过筛，并用四分法缩分后，得样品的最小量为多少？ （3）应缩分几次？,GXQ 24,思考题,分析化学的一般程序？ 确定分析方法的依据是什么？ 如何保证分析方法的可靠性？ 取样的基本要求是什么？ 样品处理的基本要求是什么？,
