分析化学概论好
第一章定量分析化学概论

研究对象
研究内容和方法
4
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
12
分析化学六面体
13
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。
32
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 )
5
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
6
化学是提高人类生存质量和生存安全的有效保障
分析化学:第七章 定量分析概论

➢ 固体——质量分数
wB
mB mS
例:Fe = 0.5643 或 Fe = 56.43 %
低含量:g / g , ng / g
➢ 气体——体积百分数
空气中的成分 氮气占78%,氧气占21%,稀有气体占
0.94%,二氧化碳占0.03%,其他占0.03%
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➢ 液体
物质的量浓度 (cB) mol / dm3
➢ Quatitative or quantitative? ➢ How much object (sample) ? ➢ Matrix of composition? ➢ Single or multi-component? ➢ Time available? ➢ Sample supply repeatedly? ➢ Destruction or non-destruction? ➢ Look for a continuous system? ➢
0.01~ 1ml
超微量分析 <0.1mg <0.01ml
7.1.4 定量分析的基本步骤 1.问题提出
2.样品的采集
5.计算分 析结果
3.试样的分解
4.样品的测定
一、分析问题的确定
➢ Nature of sample ? Analyte? Ion? Molecules? Function group?
(1)定性分析 鉴定物质有哪些粒子组成;即“有什么?”
(2)定量分析 测定物质中有关组份的相对含量;“有多少”
(3)结构分析 研究物质组成中各成份元素的价态、官能团和结构。 主要测定物质的分子结构和晶体结构。
7.1.3 分析方法的分类
2. 根据对象不同:
有机分析;无机分析。
3. 根据分析原理的不同:
第五章 定量分析化学概论

分析结果 = 试样测定值× 校正系数 (2) 仪器误差 由于仪器本身不够精确引起的误差。可以通过
校正仪器消除。
(3) 试剂误差 由于试剂不纯,含有被测物质或干扰离子引 起的误差。可以通过空白试验来检查和扣除。 (4) 操作误差 由操作人员的主观原因造成的误差。 由操作人员的主观原因造成的误差。 例:习惯性的试样分解不完全、沉淀洗涤不完全 或洗涤过分;观察终点颜色偏深或偏浅。 消除方法: 消除方法 : 安排不同的分析人员互相进行对照 试验,此法称为“内检 内检”。也可将部分试样送 内检 交其他单位进行对照分析,此法称为“外检 外检”。 外检
i =1 i
∑X
(2)
d1 = −0.0002
d 3 = −0.0004
d= 4
d 2 = +0.0006
d 4 = 0.0000
d1 + d 2 + d 3 + d 4
0.0002 + 0.0006 + 0.0004 + 0.0000 = = 0.0003 4
(3) 相对平均偏差= d ×1000 ‰ = 0.0003 × 1000 ‰=1.47‰
仪 器 分 析 法
a.光学分析法:根据物质的光学性质建立的。 光学分析法: 光学分析法 可见和紫外吸光光度法、红外光谱法、发射光 谱分析法、原子吸收光谱分析法、分子荧光和磷 光分析法、激光拉曼光谱法、光声光谱法、化学 发光分析法。 b.电化学分析法:根据物质的电化学性质建立的。 电化学分析法: 电化学分析法 电导分析法、电位分析法、电解分析法、 库仑分析法、伏安法、极谱分析法。 c.色谱分析法: 色谱分析法: 色谱分析法 气相色谱法、高效液相色谱法。 d.热分析法:根据测量体系的物理性质间的 热分析法: 热分析法 动力学关系建立的。 热重法、差示热分析法、差示扫描量热法。
分析化学教案4定量分析概论

定量分析概述第一节定量分析概论一 .定量分析过程定量分析的主要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,通常抱括以下几个步骤:取样→试样分解和分析试液的制备→分离和测定→分析结果的计算及评价各步骤将在以后章节中详细讨论。
二、定量分析结果的表示1. 被测组分的化学表示形式(1) 以被测组分实际存在形式表示如:测得食盐试样中Cl含量后,以 NaCl%表示分析结果。
(2) 以氧化物或元素形式表示(实际存在形式不清楚)如:硅酸盐水泥中的 Fe、Al、Ca、Mg 含量常以 Fe2O3 、Al2O3 、CaO 、MgO 的含量表示。
分析铁矿石,以 Fe%或 Fe2O3%表示。
(3) 金属材料和有机分析中,常以元素形式(如 Fe 、Zn 、N 、P 等)的含量表示。
(4) 电解质溶液的分析,以所存在的离子形式表示含量。
2. 被测组分含量的表示方法(1) 固体试样:常量组分:常以质量分数表示 :(2) 液体试样:第二节滴定分析对化学反应的要求和滴定方式一.滴定分析对化学反应的要求:化学反应很多,但是适用于滴定分析的反应必须具备:1.反应定量地完成,这是定量计算的基础。
即:反应按反应方程进行,反应完全,无副反应。
2.反应速度快。
对于慢反应能采用适当措施提高其速度。
如:△、加催化剂。
3.能用简便的方法确定终点。
若反应不能完全符合上述要求:可以采用间接滴定法。
二.滴定方式:1.直接滴定凡是被测物与滴定物间的反应符合上述条件的,即可采用直接滴定法2.返滴定法先准确地加入过量标准溶液,使与试液中的待测物质或固体试样进行反应,待反应完成后,再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液。
3.置换滴定法先用适当试剂与待测组分反应,使其定量地置换为另一种物质,再用标准溶液滴定这种物质。
4.间接滴定法不能与滴定剂直接起反应的物质,有时可以通过另外的化学反应,以滴定法间接进行测定。
第三节标准溶液一标准溶液配制:1. 直接法:准确称取一定量的物质,定量溶解,然后算出该溶液的准确浓度。
无机及分析化学第2章-分析化学概论

(四)异常值的取舍 2.异常值的取舍方法
Q值检验法的基本步骤如下:
①将测定数据从小到大排列:x1,x2 , x3 ,…, xn-1, xn。其中x1和 xn 为异常值,xn—x1称为极差。
②求出异常值与邻近值之差x2—x1或xn—xn-1。 ③将异常值与相邻的一个数值的差,除以最大值与最小值之差(常
物理化学的溶液理论发展,推动化学分析快速发展
用物理化学中的溶液平衡理论、动力学等研究分析 化学中的基本理论问题:沉淀的形成和共沉淀;指示 剂变色原理;滴定曲线和终点误差;缓冲原理及催化 和诱导反应等。建立了溶液中四大平衡理论。
第二个重要阶段: 20世纪40年代,仪器分析的发展。
分析化学与物理学及电子学结合的时代。
二、分析结果的数据处理
(一)有效数字 有效数字是指在分析工作中实际能测量到的数
字。它包括所有的准确数字和最后一位不确定的数字。 例如,读取滴定管上的刻度时,甲是24.55mL,乙是
24.54mL,丙是24.53mL,这三个数据中,有4位有 效数字,其中24.5是准确数字,而第4位数字是估计 数,是不确定的数字。
7、四大民间传说:;《梁山伯与祝英台》、《白蛇 传》、《牛郎与织女》、《孟姜女》;
8、四大佛教名山:山西五台山(文殊菩萨道场)
、四川峨嵋山(普贤菩萨道场)、浙江普陀ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(观 音菩萨道场)、安徽九华山(地藏菩萨道场);
9、四大名园:;颐和园、承德避暑山庄、苏州拙政 园、苏州留园;
10、四大名楼:;岳阳楼、腾王阁、黄鹤楼、蓬莱 阁;
一、定量分析 的误差
2.误差的减小方法 (1)选择合适的分析方法
(2)减小测量误差 (3)减小偶然误差 (4)检查和消除系统误差
分析化学概论

定量分析:根据待测组分和所加的化学试 剂能发生有确定计量关系的化学反应,从而达 到测定该组分含量的目的。定量分析又可分为 重量分析法和滴定分析法,若根据反应产物的 重量来确定待测组分的含量称为重量分析法; 若根据所消耗滴定剂的浓度和体积来求算待测 组分的含量则称为滴定分析法。
二、置信区间与置信概率
在实际测定分析工作中,通常总是把有限次测定 数据的平均值作为分析结果报告出来,但测得的少量 数据得到的平均值总是带有一定的不确定性。为了评 价测定结果的可靠性,人们总是希望能够估计出实际 有限次测定的平均值与真实值的接近程度,而真实值 往往是不知道的,因而人们习惯报告出一个真实值可 能存在的范围(或区间)以及试样含量落在此范围内 的概率,以此来说明分析结果的可靠程度。上述结果 真实值可能存在的范围就叫置信区间;真实值落在此 范围内的概率就叫置信概率或置信度(p)。
另外,有效数字不因单位的改变而改变,如1.01mL可 写为1.01×10-3L。
2.有效数字的运算规则 ①在运算中, “四舍六入五成双”:
②加减运算:以参加运算的各数字中小数 点后位数最少的那个数字为依据,且先修约整 化再计算。
③乘除运算:以各数中有效数字位数最少的 数字为依据,先修约再计算。所得结果与修约 后的有效数字位数相同。
(2)仪器误差 由于所用仪器本身不够准确所引起的 误差。如硅码锈蚀、滴定管刻度不均匀等。
(3)试剂误差 由于所用试剂纯度不够、含有被测组 分所引起的误差。如蒸馏水不纯等。
(4)操作误差 指在正常分析测定过程中由于操作者 习惯或主观因素所造成的误差。如操作者视觉对色彩 的敏感程度或读数习惯不同等,均可造成这类误差。
②仪器分析法
分析化学01第1章概论-01
分析化学
第二个重要阶段: 20世纪40年代,仪器分析的发展。 分析化学与物理学及电子学结合的时代。 原子能和半导体技术兴起,如要求超纯材 料,99.99999%,砷化镓,要测定其杂质, 化学分析法无法解决,促进了仪器分析和 各种分离方法的发展。
分析化学
第三个重要阶段: 20世纪70年代以来, 分析化学发展到分析 科学阶段
分析化学
仲裁分析及例行分析: 例行分析Routine analysis:一般化验室日常 生产中的分析。 仲裁分析Referee analysis:不同单位对分 析结果有争论时,请权威的单位进行裁判 的分析工作.
分析化学
分析方法的选择: 方法的选择应从下面几点考虑:测定的具体要求,源自测组分及其含量范围,欲测 组分的性质;
教 材:武汉大学:分析化学(第五版) 邓珍灵主编:现代分析化学实验,中南大学出版社
参考书目: 1 北京大学:定量分析简明教程(第二版) 2 李克安,金钦汉等译,分析化学,北京大学出版社,2001 3 张锡瑜等编著,化学分析原理,分析化学丛书第一卷,第一册, 科学出版社,1991 4 武汉大学:定量分析习题精解,科学出版社,1999 5 汪尔康,21世纪的分析化学,科学出版社,1999 6 R. Kellner et al., (FECS) Analytical Chemistry(中译本:分 析化学,北京大学出版社,2001) 7 J. A. Dean: (世界图书出版社)Analytical Chemistry Handbook 8 D. Harvey: (McGraw Hill ) Modern Analytical Chemistry
分析化学
学习方式
预习、听讲、复习、做作业、课堂讨论、答疑
分析化学课件-3.滴定分析概论
① 必须具有足够的纯度。要求纯度在 99.9% 以上;
② 物质的组成与化学式完全符合。若含结晶水,则其 含量也必须与化学式相符;
③ 性质稳定,在配制和贮存时不会发生变化。例如, 在烘干时不易分解,称量时不易吸湿,不吸收空气中的二 氧化碳,不氧化变质。
④ 要具有较大的摩尔质量。因为摩尔质量越大,称取 的质量就越多,称量误差就降低。
例如,用硫代硫酸钠不能直接滴定重铬酸钾及其它强
氧化剂,因为在酸性溶液中, 重铬酸钾将
S2氧O化23
成
S4和O62 S等O42混 合物,即反应没有一定的计量
关系。但是, 如果在酸性条件下加入过量的 KI,使
K2Cr2O7 还原并产生一定量的 I2 ,即可用 Na2S2O3 进 行滴定,反应式为:
Cr2O72- +6I- +14H+ =2Cr3+ +3I2 +7H2O 2S2O32- +I2 =2I- +S4O62-
季
4
由于物质的量浓度 c (B) 是物质的量 n (B) 的导出
量物,质因的此量选浓年择度的c(基B)本时单,元必不须同指,浓明度基也本会单不1元同。,所以使用
2. 滴定度 通常是以 “质量/体积” 为单位的浓度表示 方法。 “ 质量 ” 单位是g 或 mg;“ 体积” 为 标准溶液的体积, 单位是 mL 。有两种表示方法:
被测物质的质量, 以符号 T (X/S ) 表示 ( X 是被测物质的
化学式)。
例如,用 KMnO4 标准溶液测定铁的含量时,T (Fe/KMnO4) = 0.005682 g·mL-1 ,它表示 1mL KMnO4 标准溶液相当于 0.005682g 的 Fe 。此法适合于测定大批试样中同一组分的含 量,
第五章分析化学概论
3、对滴定分析法的要求 a、反应必须定量完成(完成程度达到99.9%以上); b、反应速度快;
c、有适当的方法确定滴定终点;
d、干扰易排除。
13
4 、滴定分析方式 a、直接滴定法;b、返滴定法;c、置换滴定法;d、间接滴定法
5、基准物质 能直接用来配制标准溶液的物质叫基准物质。
基准物质必须具备下列条件
7
置信度和置信区间
置信区间为在指定置信度时,由平均值和标 准偏差所确定的真值所在范围,真值属于置信区 间的概率称为置信度(P)或置信概率。
x ts (P)
n
四、有效数字及运算规则
有效数字
在实验过程中实际上能测到的数字
使用注意事项
(1)“0”在数字的中间或末尾为有效数字,
在数字的前面不是有效数字。例如0.4060是
随机误差
方法误差 系统误差产生的原因 仪器和试剂误差
操作误差 由一些难以控制和避免的原因造成
又称偶然误差或不可测误差
具有可变性,有时大,有时小;有时正,有时负
特点
通常小误差出现的频率高,大误差出现的频率低,绝对 值相等的正、负误差出现的几率相等
可通过求多次分析结果的算术平均值来消除
5
减免方法
1.限制最低量
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基本单元的确定方法
酸碱反应 以转移一个H+的酸或碱作为反应物的基本单元
例
NaOH+H2SO4 = NaHSO4 +H2O n(NaOH) = n(H2SO4)
2NaOH+H2SO4 = Na2SO4 +H2O n(NaOH) =n(1/2H2SO4)
2Al(OH)3 + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 +6H2O n(1/3 Al(OH)3) = n(1/2 H2SO4)
1分析化学概论.
22:02:58
“十五”国家重大科技专项 “食品安全关键技术”(18个课题)
课题01:食品安全检测实验室质量控制规范研究; 课题02:农药残留检测技术; 课题03:兽药残留检测技术; 课题04:重要有机污染物的痕量与超痕量检测技术; 课题05:生物毒素和常见毒物检测技术;
课题06:食品添加剂、饲料添加剂和违禁化学品检测技术;
样品预处理的原则:
防止待测组分的损失;
避免引入干扰 样品预处理的依据: 干扰情况(是否需要分离等) 测定方法(是否需要富集等)
22:02:58
三 试样分解:溶解和熔融 (p372-378) 1 溶解:
水溶:NH4SO4中含氮量的测定; 酸溶 HCl: 氢以前金属,碱性氧化物及弱酸盐; HNO3:强氧化性,溶铁矿样时,破坏硫化物和碳化物;
如: Na2CO3常用于分解硅酸盐;
3)半熔法(烧结法) 低温熔融,对坩埚侵蚀小。
22:02:58
四 消除干扰:(p334-369)
氧化还原掩蔽法 沉淀分离
掩蔽
配合掩蔽
沉淀掩蔽 酸碱掩蔽
分离 萃取分离
色谱分离等
萃取富集
富集 吸附富集
共沉淀富集
22:02:58
五 测定 determination
物质 物质的性质 组分的含量 干扰情况 分析方法 准确度 灵敏度 选择性 适用范围 用户 用户对分 析结果的 要求和对 分析费用 的承受度 成本 时间 人力
设备
消耗品
分析方法
22:02:58
1.4 滴定分析概述
1.4.1 滴定分析法
(titrimetric determination) 用滴定管将标准溶液滴加到待测 物的溶液中,通过指示剂指示滴 定终点的到达,根据标准溶液的 浓度和所消耗的体积,算出待测 组分的含量。 传统分析方法; 适用于常量分析; 特点:简单、准确、费用低
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(二)误差的表示
1、准确度:准确度是指测定值与真实值之间的接近程度,可用误差表示, 误差越小,准确度越高。 2、准确度的表示: E
(1)绝对误差: E
X T
(2)相对误差:
Er
T
100 %
例1 用分析天平称得A、B两物质的质量分别为1.7765g、0.1776g;两物质的 真实值分别为:1.7766g、0.1777g, 则绝对误差为:
一、分析化学概述
1、基本概念
(1)分析化学(2)定量分析(3)定性分析(4)化学分析(5)仪器分析
2、分析化学方法的分类
(1)按任务分:定性分析、定量分析、 结构分析 (2)分析对象:无机分析、有机分析 (3)测定原理:化学分析、仪器分析 (4)试样用量:常量、半微量、微量、超微量 a.按试样量大小分 方法 固体试样质量(mg) 液体试样体积(mL) 常量 >100 >10 半微量 10~100 1~10 微量 < 10 < 1 超微量分析 < 0.1 < 0.01 b.按待测组分含量分 常量组分 (>1%) 微量组分 (0.01-1%) 痕量组分 (<0.01%) (5)成分含量:主成分、微量成分、痕量成分 (6)具体要求:例行分析、仲裁分析、在线分析、炉前分析等
(5)结果首位为8和9时,有效数字可以多计一位 例:90.0% ,可示为四位有效数字 例:99.87% →99.9% 进位
一、
(二)有效数字的(2)只能对数字进行一次性修约 例:0.37456 , 0.3745 均修约至三位有效数字 0.375 例:6.549, 2.451 0.374 一次修约至两位有效数字
Ea(A)=1.7765 - 1.7766= - 0.0001 Ea(B)=0.1776 - 0.1777= - 0.0001 相对误差为:
Er(A)=- 0.0001/1.7766= - 0.0056% Er(B)=- 0.0001/0.1777= - 0.056%
可见A的相对误差较B的低10倍,A的称量准确度显然高得多,用相对 误差来衡量结果的准确度更为精确,所以分析工作常用相对误差来表示 其分析结果的准确度。
d
x
i 1
n
i
x
dr
di x
100%
n (3) 标准偏差(s)和 相对标准偏差(cv%)
s
2 2 d12 d 2 dn n1
2 ( x x ) i
n1
s CV % 100% x
例2
测定莫尔盐FeSO4·7H2O中Fe%,四次分析结果为(%): 20.01,20.03,20.04,20.05 计算:x, d , d x , S , RSD, Er ‰ [解 ] _ (1) n=4 x =20.03% – ∑|di| (2) d= —— =0.012% n – d 0.012 (3) — = ——×10000/00=0.60/00 x 20.03
三、有效数字
(一)有效数字位数确定
1、有效数字:实际可以测得的数字。 2、位数确定
(1) 有效数字位数包括所有准确数字和一位欠准数字 例:滴定读数20.30mL,最多可以读准三位 (2) 在0~9中,只有0既是有效数字,又是无效数字 例: 0.06050 四位有效数字 例:3600 → 3.6×103 两位 → 3.60×103 三位 (3)单位变换不影响有效数字位数 例:10.00[mL]→0.001000[L] 均为四位 (4)pH,pM,pK,lgC,lgK等对数值,其有效数字的位数取决于小数部分 (尾数)数字的位数,整数部分只代表该数的方次 例:pH = 11.20 → [H+]= 6.3×10-12[mol/L] 两位
二、定量分析的误差
(一)误差分类与来源
1、误差的分类与来源
方法误差 系统误差 仪器误差
误差
2、系统误差
(1)概念 (2)特点 (3)减免(克服)方法
试剂误差
操作误差 偶然误差(随机误差)
3、偶然误差
(1)概念 (2)特点 (3)减免方法
练习
下列情况各引起什么误差?如果是系统误差,应如何消除?
a.砝码腐蚀 b.称量时,试样吸收了空气中的水分
c.天平零点稍有变动
d.读取滴定管读数时,最后一位数字估测不准 e.以含量为98%的金属锌作为基准物质标定EDTA溶液的浓度 f.试剂中含有微量待测组分 g.重量法测定SiO2时,试液中硅酸沉淀不完全 h.天平两臂不等长
答:
a. 会引起仪器误差,是系统误差,应校正法码。
b. 会引起操作误差,应重新测定,注意防止试样吸湿。
c. 可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。
d. 可引起偶然误差,适当增加测定次数以减小误差。 e. 会引起试剂误差,是系统误差,应做对照实验。 f. 会引起试剂误差,是系统误差,应做空白实验。 g. 会引起方法误差,是系统误差,用其它方法做对照实验。 h. 会引起仪器误差,是系统误差,应校正天平。
3、精密度:是指一样品多次平行测定结果之间的符合程度,用偏差表 示。偏差越小,说明测定结果精密度越高。偏差有多种表示方法。 4、精密度的表示:
偏差:是测定值与各次测定平均值之间的符合程度。 (1) 绝对偏差(di)和 相对偏差(dr)
d i xi x
(2) 平均偏差(d)和 相对平均偏差(dr)
2.5
2、运算:
6.5
(1)加减法:以小数点后位数最少的数为准(以绝对误差最大的数为准)
例: 50.1 + 1.45 + 0.5812 = ? 52.1
(2)乘除法:以有效数字位数最少的数为准(以相对误差最大的数为准)
(4) S
d
2 i
n 1
0.017(%)
(5)RSD CV
0.017 1000 ‰ 0.85 ‰ 20.03
Fe (6)xT 100% FeSO 4 7H2O 55.85 100% 20.09% 278.010
x xT Er ‰ 1000 1000 xT xT E 20.03 20.09 1000 3 20.09