定量分析

1.1 定量分析過程及結果呈現

1.1.1 定量分析過程

1、采樣：

固體、液體和氣體樣品有不同的取樣方法。

分析樣品具有代表性很重要。

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1、采樣

對于有代表性的抽樣，抽取的最小樣本量應取決于以下因素：

(1）樣品的粒徑，

(2）樣本的均勻度，

(3）分析的準確性。

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3、分離與確定

分離：是一種消除干擾的方法。常用的分離方法：

沉淀分離，

揮發和蒸餾分離，

液液萃取分離，

離子交換分離，

色譜分離，

毛細管電泳等

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3、分離與確定

化驗：

對于高含量組分的測定，一般采用滴定分析和重量分析；

對于低含量組分的測定，一般采用靈敏度較高的儀器分析方法。

4、分析結果的計算與評價

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1.1.2 定量分析結果的表示

1、樣品中實際存在待測成分的化學表征：

例如，樣品中氮的實際形態可以用NH3、NO3-、N2O5等表示：

在金屬材料和有機物分析中，以Fe、Cu、Mo和C、H、O、S等為代表。

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1.2 分析化學中的錯誤概念

1.2.1 真值（XT）真值

一個物理量本身客觀存在的真實值，一般真實值是未知的，但以下的真實值可以認為是已知的。

1、理論真值：

例子是 NaCl、H2O 和從中列出的方程式。

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2、計量約定的真正價值：如容量瓶和移液管的體積，砝碼的質量等。

3、相對真值：

將精度高一個數量級的測量值識別為低一個量級的真值，是相對比較的。標準樣品和管理樣品中某一成分的含量為相對真值。

例如，標準鋼樣品的硫含量為 0.051%

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1.2.4 誤差和精度誤差和

1、錯誤定義（E）：

E = X-XT

上式中

2、準確度：

表示測量值與真實值的接近程度，誤差越小，精度越高。

17x 是測量值

4、錯誤的傳遞

分析結果是經過一系列測量步驟后得到的，其中每一步的測量誤差都會反映在分析結果中，從而影響分析結果的準確性。這個問題稱為錯誤傳輸。

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? 可以用方便的方式計算

分析結果的最大可能誤差：

也就是說，在最壞的情況下，每一步帶來的誤差都是加在一起的。這種誤差稱為極值誤差和極值相對誤差。

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5、準確率和精度的關系

在分析和測量中，高精度的數據必須具有較高的精度。例如，一組數據的精度高，但精度不一定高。只有系統誤差小，精度高，準確度高。例如，一組數據的精度很差，自然精度很差。因此，高精度是獲得高精度的先決條件。

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例如鐵礦石中Fe2O3含量的測定，已知Fe2O3的實際含量為50.36%，有3組測定結果

(1) 50.30%, 50.30%, 50.28%, 50.27%;

平均50.29%

(2) 50.40%, 50.30%, 50.25%, 50.23%;

平均50.30%

(3) 50.36%, 50.35%, 50.35%, 50.33%;

平均50.35%

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1.2.6 系統性和隨機性錯誤

1、系統錯誤：由某些固定原因產生。

（1)特點：

單向、可重復且理論上可測量。

(2)分類：a.方法錯誤

灣。儀器和試劑錯誤

C。操作錯誤

d。主觀錯誤

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2、檢查并消除系統錯誤

(1）檢查系統錯誤：

首先做一個對照實驗：

與標準樣品的標準結果進行比較；與其他成熟的分析方法比較；在不同分析師之間進行控制實驗；在不同實驗室之間進行對照實驗。然后使用統計方法：進行顯著性檢驗。

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(2）消除系統誤差的方法

要執行空白測試：

樣品：樣品+水+試劑→測定值空白：水+試劑→空白值分析結果=測定值-空白值

可消除蒸餾水、試劑、器具等雜質帶來的系統誤差。

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校準儀器：

應定期校準砝碼的質量、移液管和滴定管的體積等。

'可以消除因儀器不準確引起的系統誤差。

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校準分析結果：

如果用電重法測量純度大于99.9%的銅，由于電解不完全會造成負的系統誤差。為此，可以通過分光光度法測量溶液中未電解的殘留銅，并將測量結果加到電重分析結果中，即可以得到更準確的銅結果。可以消除由分析方法本身引起的系統誤差。

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3、隨機錯誤：

由一些隨機偶然不可避免的原因引起的錯誤。

特點：①波動性、多變性、不可避免；例如：已知某礦石中Fe2O3的實際含量為50.36%，測得的揮發分為：50.40%，50. 30%、50.25%、50.37%；②符合統計規律：正態分布規律。

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1.3 位有效數字和運算

1.3.1 個有效數字 ( )

1、概念：實驗中實際測量的數字。

例如，根據滴定管上的刻度，可以讀出：12.34 mL，這個數字是從實驗中得到的，所以這四位數字都是有效數字。又如樣品重量為0.1053克，萬分之一的刻度，這個四位數就是有效數。

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2、特點：

只有最后一個數字是可疑的，而其他數字是確定的。

比如上面的滴定劑體積讀數是12.34 mL，前三位是確定的，最后一位是估計的，所以數字“4”是可疑的。

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? 在恒化學分析中化學定量分析方法，對于可疑數字，一般理解為可能有±1 個單位的誤差。例如，滴定管中滴定劑體積的一次讀數誤差可表示為

12.34 ±0.01mL；也就是說，Ea= ±0.01mL ？萬分之一天平一次稱量的質量讀數誤差可表示為

0.1053±0.0001 克。即 Ea= ±0.0001 g 。

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3、確定有效位數

①帶零的數字

1.0008 5λ

0.1000 4λ

0.0382 3 位數字化學定量分析方法，

100 位不明確

②整數：

4318 4 位；54 2 位

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1.3.2 數字舍入規則

通過定量分析將多余的數字四舍五入的過程稱為數字四舍五入。數字四舍五入的經驗法則：四舍五入到 50%。示例：將以下測量值四舍五入到三位有效數字

3.144

7.3986

75.35

74.453.147.4075.474.4

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特殊情況：如果測量值中的四舍五入等于5，如果后面有數字，則不遵循“五入對”的規則，而是進行四舍五入。喜歡

3.251→→3.32.4508→→2.5 修正公式：

四必須四舍五入，六必須輸入，五后數字必須四舍五入，五后數字（包括零）必須向前看，

前面的奇數進位，前面的偶數都四舍五入。

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注意：按要求位數四舍五入，不能分階段四舍五入，否則會出現較大誤差。

例如，2.5491 被四舍五入為兩位數。

一種修訂是：2.5491 →→2.5

它分為兩個修訂：

2.5491→→2.55→→2.6

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1.3.3 計算規則：先修正，再計算

1、加減法：

以小數點后位數最少的數進行四舍五入，即將其他加減數四舍五入到小數點后位數相同，再進行加減運算。

因為小數點后位數最少的數字絕對誤差最大。加減結果的絕對誤差將取決于這個數字，所以根據它四舍五入。

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計算示例：

23.64 + 4.402 + 0.3164

= 23.64 + 4.40 + 0.32 = 28.36

每個數的絕對誤差為

23.64 ±0.01

4.402 ±0.001

0.3164±0.0001

0.01>0.001>0.0001

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注意分析化學計算：

①在計算過程中，可以多保留一個有效數字，但在最終結果中必須舍棄多余的數字。②常數、分數、倍數四舍五入時不考慮有效位數。

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