第1章 绪论
1.1、概念
分析化学:研究有关物质的化学组成和性质的信息科学。 分析化学的任务:鉴定物质的化学组成(或成分)、测定各组分的含量及确定 话语标记
物质的化学结构,分别属于分析化学的定性分析、定量分析、结构分析。
应用于国民经济、科学研究、医药卫生与环境保护、学校教育。
1.2、分类
按分析任务(或目的)分为:定性分析、定量分析与结构分析。
按分析对象分为:无机分析与有机分析。
按分析方法的原理分为:化学分析与仪器分析。
按试样用量分为:常量分析、半微量分析、微量分析、超微量分析等 1.2.1定性分析、定量分析与结构分析。
1.定性分析:鉴定试样由哪些元素、离子、基团或化合物组成;
2.定量分析:测定试样中某组分的含量。
3.结构分析:研究物质的分子结构、晶体结构或综合形态。
1.2.2无机分析与有机分析
1.无机分析:无机分析的对象是无机物。由于组成无机物的元素多种多样,因此,在无机分析中要求鉴定试样由哪些元素、离子、原子团或化合物组成,以及各组分的相对含量,分别属于无机定性分析及无机定量分析。
2.有机分析:有机分析的对象是有机物。虽然组成有机物的元素并不多(主要为碳、氢、氧、氮、硫等),但其化学结构却很复杂,不仅需要鉴定组成元素,更重要的是进行官能团分析及结构分析。
1.2.3化学分析与仪器分析
1.化学分析:化学分析法是以物质的化学反应为基础的分析方法。被分析的物质称为试样,与试样起反应的物质称为试剂。试剂与试样所发生的化学变化称为分析化学反应。根据定性分析反应的现象和特征鉴定物质的化学组成;根据定量分析反应中试样和试剂的用量,测定物质组成中各组分的相对含量;分别属于化学定性分析与化学定量分析。化学定量分析又分为重量分析与滴定分析(或容量分析)。 2.仪器分析:根据被测物质的某种物理性质(如相变温度、折射率、旋光度及光谱特征等)与组分的关系,不经化学反应直接进行定性或定量分析的方法,叫做物理分析法。如旋光分析及光谱分析等。
根据被测物质在化学变化中的某种物理性质与组分之间的关系,进行定性或定量分析的方法,叫做物理化学分析法。如电化学分析法及比分析法等。
由于进行物理或物理化学分析时,大都需要精密仪器,这类分析方法总称为仪器分析法。
仪器分析法的特点:灵敏、快速、准确
仪器分析法主要包括电化学分析法、光谱分析法、质谱分析法、谱分析法、放射化学分
析法、流动注射分析法、毛细管电泳法及微全分析系统等。
1.2.4 常量分析、半微量分析、微量分析及超微量分析
1.常量分析: 试样质量/mg >100 试液体积/mL >10
2.半微量分析:试样质量/mg 10~100 试液体积/mL 1~10
3.微量分析: 试样质量/mg 0.1~10 试液体积/mL 0.01~1
4.超微量分析:试样质量/mg <0.1 试液体积/mL <0.01
1.2.5 例行分析与仲裁分析
1.例行分析:指一般化验室在日常生产或工作中的分析,又称常规分析。
2.仲裁分析:指不同单位对某一产品的分析结果有争议时,要求某仲裁单位用法定方法,进行准确分析,以仲裁原分析结果是否正确。
1.3、分析化学过程及分析结果的表示
1.3.1 分析化学过程
分析化学的分类多样,这里主要概述定量分析过程,通常包括:
1.试样的采集、处理与分解;
2.分离与富集;
3.分析测定;
4.分析结果的计算与评价;
1.3.2 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的实际存在形式的含量表示。
2.待测组分含量的表示方法
(1) 固体试样
日本现人类头盖骨 固体试样中待测组分含量,通常以质量分数表示,试样中含待测物质B的质量()占试样的质量()的多少,称为物质B的质量分数。用符号表示。
超强酸
(2) 液体试样
液体试样中待测组分的含量可用下列方式来表示。
A.物质的量浓度:待测组分的物质的量除以试液的体积。单位mol/L
B.质量摩尔浓度:待测组分的物质的量除以溶剂的质量。单位mol/kg
C.质量分数:待测组分的质量除以试液质量。量纲为1
D.体积分数:待测组分的体积除以试液的体积。量纲为1
瑞士军刀服饰 E.摩尔分数:待测组分的物质的量除以试液的物质的量。量纲为1
F.质量浓度:待测组分的质量除以试液的体积。mg/L、µg/L
(3) 气体试样
气体试样中的常量或微量组分的含量,通常以体积分数或质量浓度表示
第2章 误差与数据统计
2.1、误差理论
2.1.1误差与偏差
1.误差
绝对误差:
相对误差:
平均误差: 其中
生产力研究
相对平均误差:
(1)误差为正值,说明测定结果偏高;反之,误差为负值,说明测定结果偏低。
(2)相对误差反映的是误差在真实值中所占的比例,因此,在绝对误差相同的条件下,待测组分含量越高,相对误差越小;反之,相对误差越大。
2. 偏差
绝对偏差(d):测量值与平均值的差值。
有
平均偏差:
相对偏差:
相对平均偏差:
标准偏差:
相对标准偏差(又称变异系数):
极差或全距(R):一组测量数据中,最大值与最小值之差。
偏差也可用极差表示。
分析:测定BaCl2·2H2O中结晶水的含量三次:14.73%,14.77%和14.75%。求测定结果的E和Er。
思路:先要到其中结晶水含量的“真值”科学与技术的区别,由分子式,以摩尔质量标准值作为理论真值。
2.1.2 测量值的准确度与精密度
1.准确度:是指测量值与真实值接近的程度。测量值与真实值越接近,测量的准确度越高。准确度的高低用误差来衡量。误差大,则准确度低,反之,准确度高。