仪器分析(大连理工大学) 1.3 信息评价与处理
大连理工大学分析化学课后题答案
x ts 58.25 3.18 0.15 (58.25 0.24)%
n
4
9 次测定置信度为 95%时，t=3.18
x ts 58.25 2.31 0.15 (58.25 0.12)%
n
9
7. 标定某 HCl 溶液，4 次平行测定结果分别是 0.1020，0.1015，0.1013，0.1014。 分别用 Q 检验法（置信度 90%）和格鲁布斯检验法（置信度 95%）判断可 疑值 0.1020 是否应舍弃。
11. 用有效数字来表示以下计算结果：
解：
（1） 213.64-4.4+0.3244=209.6;
（2） 2.52 4.10 15.04 =2.53×10-3； 6.15 104
（3） pH=5.03，求[H＋]=9.3×10-6；
（4）
1.5 108 6.1108 3.3 105
=5.3×10-6；
(6) 称量过程中天平零点由于环境条件的变化稍有变动。(偶然误差)
2. 什么是误差？什么是偏差？二者有什么区别和联系？
解：误差是测量值与真值之差。偏差是单次测量值与 n 次测量平均值之差。 误差是用测量值与真实值作比较，衡量准确度的高低，偏差是用测定值与平 均值作比较，用于衡量精密度的大小。准确度高则精密度一定高，精密度高 准确度不一定高。
10 3
5. 什么是活度、活度常数、浓度常数？什么情况下必须使用活度常数？什么情 况下可用浓度常数？ 解：活度：物质在化学反应中起作用的有效浓度。活度常数：以活度表示的 平衡常数。浓度常数：以浓度表示的平衡常数。
6. 什么是滴定常数 Kt？不同强度的酸或碱，其反应的 Kt 与 Ka、Kw 之间存在 什么关系？ 解：酸碱滴定反应是解离反应的近反应，反应平衡常数称为滴定反应常数。
仪器分析名词解释、简答、填空题总结——仪器分析资料文档
名词解释ICP环状结构: 在高频感应电场或者磁场下开成的等离子体涡流具有“趋肤效应”，此效应使得等离子体涡电流集中于等离子体表面，形成一环形加热通道，即ICP环状结构。
AES基本原理：待测原子的外层电子在外来能量的作用下，电子由低能态跃迁到高能态，在高能态不稳定，迅速返回到低能态，并辐射出具有特征波长或者频率的谱线。
通过测定特征谱线的波长或者频率进行定性分析；通过测定谱线的强度进行定量分析。
轫致辐射：电子通过荷电粒子(主要是重粒子)形成的电场（或者库仑场）时，受到加速或者减速引起的连续辐射。
自吸效应：激发态原子发出的辐射被其基态原子所吸收，从而使谱线强度下降的效应。
最后线：当渐渐减小待测元素的含量时，该元素产生所有特征谱线中最后消失的谱线。
它一般是元素的最灵敏线或者共振线。
（或者称持久线。
当待测物含量逐渐减小时，谱线数目亦相应减少，当c接近0时所观察到的谱线，是理论上的灵敏线或者第一共振线。
）灵敏线：激发电位较低的谱线，常为原子线（电弧线），或者离子线（火花线）。
与实验条件有关。
共振线：从激发态到基态的跃迁所产生的谱线。
由最低能级的激发态到基态的跃迁称为第一共振线。
普通也是最灵敏线。
与元素的激发程度难易有关。
分析线：在进行元素的定性或者定量分析时，根据测定的含量范围的实验条件，对每一元素可选一条或者几条最后线作为测量的分析线。
自吸线：当辐射能通过发光层周围的蒸汽原子时，将为其自身原子所吸收，而使谱线强度中心强度减弱的现象。
自蚀线：自吸最强的谱线的称为自蚀线。
光栅闪耀特性：将光栅刻痕刻成一定的形状通常是三角形的槽线，使衍射的能量集中到某一个衍射角附近激发电位： (Excited potential)原子外层电子由低能态跃迁到高能态所需要的能量，以eV表示。
每条谱线对应一激发电位。
Doppler变宽：由于原子热运动引起的谱线宽度增加，又称为热变宽偶合常数：两种核的自旋之间产生的相互干扰称为自旋耦合，相互干扰的大小用耦合常数表示。
大连理工大学研究生考试化工学院专业名称以及考试科目
②201英语，211单独考试英语
③302数学二，611单独考试数学
④885有机化学及有机化学实验
功能材料化学与化工专业
01晶体工程
02纳米/微米功能炭素材料的制备、结构与性能
03有机-无机杂化材料定向合成化学
04纳米氧化物材料
05材料设计与模拟
① 101政治理论，111单独考试政治理论
③302数学二，611单独考试数学
④884物理化学及物理化学实验
⑤886化工原理及化工原理实验
④⑤选一
精细化工专业
01精细化学品的结构与性能
02染料与生物性能染料分子设计合成及分子工程
03生物活性与光敏生化活性有机分子设计与合成
04功能性精细化学品的分子设计与合成
05表面活性剂及生物质精细化学品研究
04粉粒体与干燥工程
05分离过程与技术
06电化学工程
① 101政治理论，111单独考试政治理论
②201英语，211单独考试英语
③302数学二，611单独考试数学
④884物理化学及物理化学实验
⑤886化工原理及化工原理实验
④⑤选一
化学工艺专业
01煤、油页岩及生物质转化基础与应用
02新型材料制备与应用
03现代化工分离与反应过程基础与应用
04计算机辅助过程运行（CAPO）及化工过程模拟与优化
① 101政治理论，111单独考试政治理论
②201英语，211单独考试英语
③302数学二，611单独考试数学
④884物理化学及物理化学实验
⑤886化工原理及化工原理实验
④⑤选一
应用化学专业
01精细化学品结构与性能、现代分析与分离技术
《仪器分析》双语教学实践
《仪器分析》双语教学实践摘要:总结了《仪器分析》双语教学实践中的措施与手段,简述对双语教学的体会。
关键词:《仪器分析》双语教学教学措施1 《仪器分析》双语教学的实施背景与教学内容为了贯彻落实教育部《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》(教高[2007]2号)的文件精神,探索符合我校实际、具有一定示范性的双语教学模式,金陵科技学院材料工程学院以《仪器分析》课程作为试点,在2011～2012年度的第一学期,对材料科学与工程专业的两个行政班实施双语教学。
双语教学的主要目的不是语言的学习和应用,更侧重于专业知识的掌握。
因此,教学内容的确定主要是依据材料科学与工程专业人才培养方案,且兼顾与前修的基础课程(如无机与分析化学、物理化学等)及后续专业课程(如材料分析方法等)的连贯性。
仪器分析是以物质的物理性质和物理化学性质,如光、电、热、磁和化学反应等为基础建立起来的一种分析方法。
根据测量原理和信号特点,仪器分析方法大致可分为电化学分析法、光学分析法、色谱法和其它仪器分析法四大类。
《仪器分析》双语课程的教学内容与进度安排完全与以往的中文授课一致,与中文授课使用同一个教学大纲、同一个教学进度表,实验课进度与理论授课进度相配合。
2 双语教材的选择课堂教材:对国内外最新出版的同类教材进行了比较研究,选定大连理工大学分析化学教研室组编《分析化学(双语版)》作为课堂用教材。
该教材将众多分析方法按大类编写,英文内容参考多种国外原版教材,在每章有中文书写的重点内容概述,每章末列出该章用到的主要专业名词的中文解释,内容详尽,实用性强。
中、英文参考书目:(1)《仪器分析》,武汉大学化学系编,高等教育出版社,2001年。
(2)《仪器分析实验》,杨孙楷,苏循荣,林竹光主编,厦门大学出版社,2000年。
(3)Fundamentals of Analytical Chemistry (8th ed),Douglas A.Skoog et al,Thomson Learning Brooks/Cole.2004。
大连理工大学机械工程学院导师信息
传感测控与精密加工技术研究所简介现有教员13名,其中，教授2名，副教授5名，高级工程师2名,讲师2名，工程师1名，高级技工1名。
主要研究方向：传感器与执行器理论与技术；智能化仪器仪表与智能监控技术；航空航天发动机推力测量；微型柔性构件的拓扑优化；精密加工技术及精密测量；硬脆材料加工与工具技术；现代切削理论与切削过程测控；难加工材料切削性能与加工技术；液压系统CAD/CAM、动态特性仿真与优化；网络测控技王殿龙：传感测试理论与技术、难加工材料切削加工、工程机械数字化样机技术。
张元良：1.天然金刚石超精密切削、2.智能化仪器仪表、3.学生体质自动测量仪表、4.起重机力矩限制器、5.液压比例阀数字化控制技术与模块化研究、6.在线测量技术及应用。
徐志祥：模式识别与智能系统方向，1. 数控与伺服控制技术、2. 非线性时间序列分析、3. 机器视觉与模式识别、4. 虚拟仪器及测试技术。
张军：1.传感器及执行器理论研究、2.压电石英、压电陶瓷机理研究、3.压电切削测试系统研究、4.精密仪器设计与制造。
张宏：液压系统仿真与优化、流体传动与控制。
桑勇：电液伺服控制；机电传动控制；先进仪器设备研发。
工程机械研究所简介研究所非常重视与生产企业的合作以及研究成果的转化，成功联合开发了数十个具有自主知识产权的产品，仅2006年就完成了9项填补国内空白的项目，其中以履带起重机为代表的系列产品一举打破了国外企业对大吨位产品的垄断，为国家节省了大量外汇，为企业创造了可观的经济效益。
据统计，研究所近年来向企业转移的技术成果达60余项，累计实现销售总额40多亿元，获得各类奖励十余项。
研究所还先后负责或参与了国家863、973、自然基金等专项的科学研究工作，在国内外公开刊物上发表了多篇学术研究论文。
王欣：1.工程机械产品关键理论与技术研究、2.结构优化与动态设计、3.结构损伤、识别与寿命评估、4.虚拟设计与仿真。
曹旭阳：工程机械三维仿真及虚拟样机技术、结构相似性研究、机械机构优化设计，岸边集装箱起重机数字化虚拟样机，结构优化设计。
仪器分析实验课程教学大纲
《仪器分析实验》课程教学大纲英文名称：Experiment for Instrument Analysis课程类型：学科基础课学时/学分：32/2适用专业：环境工程与安全一、课程性质、目的和任务本课程是仪器分析课程的重要组成部分，主要介绍了常见分析仪器的使用方法和应用。
课程的主要目的是使学生掌握常见分析仪器的基本构造、使用方法及其在分析测试中的应用。
培养学生严谨和实事求是的科学态度，利用分析仪器手段解决分析问题和正确处理实验结果、数据等的能力。
二、教学基本要求仪器分析实验课共32学时，开设8个实验。
1．实验前必须预习，理解实验原理，熟悉实验方法和步骤。
2．遵守操作规定，按要求认真进行实验，对每一步操作的目的和作用以及可能出现的问题能进行认真的研究。
3．注意仪器正确操作。
4．所有实验数据，尤其是各种测量的原始数据均要记在实验结果记录本或报告上，不得任意涂改实验数据，养成良好的严谨的科学态度。
5．掌握有关常见仪器和设备使用方法、巩固基本知识和原理及对测试数据进行处理。
6．实验中要求认真操作，细心观察，遵守安全守则，保持环境整洁。
实验结束后，关闭水、电、煤气。
7．实验报告要求规范操作仪器，正确处理实验数据。
三、课程内容实验一火焰原子吸收光谱法测定水样中锌含量实验二石墨炉原子吸收光谱法测定水样中铜含量实验三邻二氮菲分光光度法测铁络合物的条件实验及铁含量的测定实验四气相色谱定性方法实验五气相色谱定量方法实验六红外光谱法定性鉴定聚苯乙烯实验七氯离子选择性电极测[Cl-] —标准曲线法实验八电位滴定法测定Mn2+含量四、实验（上机）内容及要求五、教学环节学时分配1．教材：[1] 专业分析实验．王建雅编．大连理工大学出版社，2005．2．参考教材：[1] 《仪器分析》（第三版）．朱明华编．高教出版社，2004[2] 《仪器分析》董慧茹编，高教出版社，2002七、说明1．修订大纲的指导思想与时俱进，适应学科的发展趋势。
仪器分析——精选推荐
仪器分析1、在TPD实验中活化的⽬的是为了什么？答：除去样品所含⽔份及其他吸附物。
2、脱附峰的数⽬、峰⾯积、峰温度分别表征了什么？答：脱附峰的数⽬表征吸附在固体物质表⾯不同吸附强度吸附物质的数⽬。
峰⾯积表征脱附物种的相对数量。
峰温度表征脱附物种在固体表⾯的吸附强度。
3、影响NH3- TPD表征结果的因素？答：催化剂粒度、载⽓流速、程序升温速率、催化剂装填量。
1.TPR的基本原理是什么？答：纯⾦属氧化物的还原温度是固定的。
如果两种⾦属氧化物，它们之间没有发⽣相互作⽤，各⾃的还原温度是不变的；若发⽣相互作⽤，它们的还原温度将发⽣改变。
这种作⽤越强，还原温度越⾼。
2.TPR谱图中，峰温、峰⾯积和峰数⽬分别代表什么？答：峰温的⾼低代表催化剂上氧化物种被还原的难易程度。
温度越低，说明反应物越容易被还原。
峰⾯积代表氧化物种的含量。
峰数⽬代表同种氧化物在催化剂表⾯上的形态种类。
3. 影响TPR的表征结果的因素？答：还原流程，氧化物种类，载⽓流速，升温速率，催化剂装填量，样品质量1.⽐表⾯积的测定原理？是依据⽓体在固体表⾯的吸附特性，在⼀定的压⼒下，被测样品颗粒（吸附剂表⾯超低温下对⽓体分⼦（吸附质）具有可逆物理吸附作⽤，并对应⼀定压⼒存在确定的平衡吸附量。
通过测定出该平衡吸附量，利⽤理论模型来等效求出被测样品的⽐表⾯积2.⽐表⾯积的测试⽅法？静态容量法，重量吸附法，动态法等1.红外光谱的两个条件？（1）辐射应具有能满⾜物质产⽣振动跃迁所需的能量（2）辐射与物质间有相互耦合作⽤，即分⼦振动时有偶极矩的变化。
2. 吡啶吸附在B酸中⼼时的红外特征吸收峰在l540 cm-1 处，在L酸中⼼特征吸收峰在1447--1460 cm -1处；NH3吸附在B酸中⼼的红外特征吸收峰在3120 cm-1和l450 cm-1处，在L酸中⼼时的特征吸附峰在3300cm-1及1640 cm-1 处。
（1）X射线衍射分析法的基本原理？答：利⽤晶体本⾝作为⼀个反射衍射光栅，采⽤单⾊X射线辐射时，根据布拉格⽅程进⾏计算机处理，即可获得晶⾯间距和晶胞参数等数据。
大连理工大学测试技术第五章
一、两随机变量的相关系数
通常,两个变量之间若存在着一一对应的确定关系,则称两者 存在着函数关系。当两个随机变量之间具有某种关系时,随 着某一个变量数值的确定,另一变量却可能取许多不同值,但 取值有一定的概率统计规律,这时称两个随机变量存在着相 关关系。 图514表示由两个随机变量x和y组成的数据点的分布情况。 图514a中各点分布很散,可以说变量x和变量y之间是无关的。 图5,14b中x和y虽无确定关系,但从统计结果、从总体看,大 体上具有某种程度的线性关系,因此说它们之间有着相关关 系。
§5－1 随机信号的幅值域分析 －
一、随机信号的基本概念 随机信号是不能用确定的数学关系式来描述的，不能预 测其未来任何瞬时值，任何一次观测值只代表在其变动 范围中可能产生的结果之一，但其值的变动服从统计规 律。
样本函数： 样本函数 ： 对随机信号按时间历程所作的各次长时 间观测记录，记作x (t)。 间观测记录，记作xi(t)。 样本记录： 样本记录：样本函数在有限时间上的部分 随机过程： 相同试验条件下 ， 全部样本函数的集合 随机过程 ： 相同试验条件下， 总体） 记作{x(t)} （总体），记作{x(t)} (t),… (t),… 即{x(t)}={x1(t), x2(t),… xi(t),…}
σ x2
对各态历经随机信号及功率信 号可定义自相关函数Rx(τ)
1 Rx (τ ) = lim T →∞ T
则
∫
T
0
x(t ) x(t + τ )dt
ρ x (τ ) =
无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像，也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机，然后重 新打开该文件。如果仍然显示红色 “x”，则可能需要删除该图像，然后重新将其插入。 无法显示图像。计算机可能没有足够的内存以打开该图像，也可能是该图像已损坏。请重新启动计算机，然 后重新打开该文件。如果仍然显示红色“x” ，则可能需要删除该图像，然后重新将其插入。
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1 1 1 即 p1 p2 则 H ( , ) 1 bit 2 2 2
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1 1 1 1 同理 H ( , , , ) 2 bit 4 4 4 4
熵是事件不确定程度的度量，不确定程度越大，熵 就越大。对于一个概率密度为p(x)的连续型分布熵的定 义为
H [ p( x )] p( x ) lg p( x )dx
信息的概念是与事件发生的概率相联系的，出现小概 率事件所包含的信息量大，因此可定义信息量：
I = -lg pi
03:53:55
如果事件发生后概率不等于1，即它是不确定的，则信 息量可表示为：
I = lg(qi / pi)
式中 qi 是事件发生后的概率。
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信息量与熵的关系
如果通过某些方法获取信息使原来事件的不确定程 度减小，所得到的信息的数量就是信息量，故信息量就 是熵减少的量：
剩余度
1.3.1 信息量和熵
由信息理论来评价仪器的性能。 设有一事件有几种可能性，它们各自的概率为 pi， Shannon定义信息熵：
H ( p1 , p2 , , pn ) pi lg pi
i 1
n
在信息理论中，习惯取“2”作为对数的底，此时单位 为bit。设有一具有两种可能性的等概率事件：
I = H0 - H
式中 H0 和H 分别表示获取“情报”前后, 事件不确定程度。 在分析化学中则是实验前后的熵。若经过实验后的结果完 全确定，即实验后的 熵 = 0，则
I = H0 = Hmax
即经过这样一个实验后，可能得到的最大信息量。
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1.3.2 分析化学实验中的信息量与熵
在定性分析实验中，判断某一组分是否存在。 实验前：概率各为1/2（实验前并无任何信息） H0 = 1 bit 实验后： H=0 故信息量： I = H0 - H = 1 bit 如果采用仪器分析定性，不能将全部组分检测出，如何 确定？例：原子吸收测定含铜、锌试样(组成未知)。 仅测定出Cu2+时的信息量，测定出Cu2+ ， Zn2+时的信息 量分别是多少？（阴离子不能检测。）
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定量分析中有关参数与信息量
如果实验前知道某一组分的大致范围时，即p(x)均匀
地分布在(x1,x2)区间内，则
H0
x2
x1
1 1 ln dx ln( x2 x1 ) x1 x2 x2 x1
由于分析中偶然误差的存在，结果不可能是一定值而 呈正态分布。设其标准偏差为σ，则
H max
100 ln Δc
03:53:55
仪器的效率和剩余度R
分析时，一般样品的大致含量范围总是知道的，设其 范围为 x1～x2 。
则
故
x2 x1 H lg c 100 R lg x2 x1
在分析仪器中，剩余度常被定义为
R = Imax — I
即它是分析过程中被保留未被利用的信息量的度量。剩 余度大，表示该仪器的效率低。
cmin I H 0 H ln I max 2πe
03:53:55
对于多通道的仪器，可以有n个通道同时测定n种组分,
其总的信息量是各通道的信息量之和：
cmin I I i ln 2πe c1min c2 min c3min cnmin ln 1/ 2 1 2 3 n (2πe)
σ越小，信息量越大。实验中增大信息量的途径？ 减少干扰，提高仪器灵敏度，减小噪声，增加测定次
数等。
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1.3.3 分析仪器的最大信息量
分析仪器通常有一测定限 cmin，待测试样浓度低于此 值时，不能用该仪器测定。该仪器实验前的熵为
cmin H 0 lg c
Δ c 为仪器能分辨的最小浓度差，实际的信息量：
x2 1 x 2 1 ln dx H exp exp 2 2 2π 2 2π 2
ln( 2πe )
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则
x2 x1 I H 0 H ln 2πe
第一章 绪论
Introduction
1.3.1 信息量和熵 1.3.2 分析化学实验 中的信息量与熵 1.3.3 分析仪器的最 大信息量 1.3.4 仪器的效率和
第三节 分析仪器的信息 评价与处理
Information process and evaluation of instrument analysis
算机与分析仪器
1.3 分析仪器的信息评价与处理 第二章
结束
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单位时间内信息量的变化称为信息流
dI J dt 理想的分析仪器应该在很短的时间内获得最大的信息 量。
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1.3.4 分析仪器的效率和剩余度
仪器的效率可用剩余度来衡量。剩余度的定义：
R = Hmax — H
剩余度是熵偏离其最大值的度量。熵的一个重要性质 是当所有的可能性都是等概率时，熵有最大值。 在定量分析中，如果试样中待测组分的含量完全是 未知的，则其可能的含量为 0～100%，故