定量分析簡介

第五章定量分析化學(xué)概論

第一節(jié)定量分析概述第二節(jié)誤差與分析數(shù)據(jù)的處理第三節(jié)滴定分析法第一節(jié)定量分析概述一、定量分析的任務(wù)和作用

定量分析:是通過一系列分析步驟去獲得待測組分的準(zhǔn)確含量。工業(yè)生產(chǎn)開發(fā)礦山和開采石油時，礦石和原油的品位高低、品質(zhì)優(yōu)劣，都要靠分析化驗工作做出判斷，從而確定為富礦、貧礦，有無開采價值。分析數(shù)據(jù)非常重要。對于原料的選擇、工藝流程的控制、成品的檢驗、新品的試制以及環(huán)境的監(jiān)測與三廢的處理和利用等，都必須以分析結(jié)果為重要依據(jù)。醫(yī)學(xué)1)肉毒桿菌毒素：迄今最毒的致死毒素，據(jù)推算，成人致死量僅需一億分之七克(70ng)，有7種不同免疫型體。2)硒與白內(nèi)障：營養(yǎng)需要范圍為1×10-7

～2×10-6；達(dá)到3×10-6

～1×10-5將引起慢性中毒；超過1×10-5會引起急性中毒，以致突然死亡。人視網(wǎng)膜含硒量7

g正常。動物肝臟、海味、大蒜、蘑菇等含硒豐富。3)碘鹽：黑龍江省集賢村，1000多人，約200個傻子，飲用水、土壤嚴(yán)重缺碘所致。4)拿破侖死因：頭發(fā)分析(中子活化、熒光)，As、Pb含量特高，中毒而死。侍者所為。

1991年IUPAC國際分析科學(xué)會議主席E.NIKI教授說：21世紀(jì)是光明還是黑暗取決于人類在能源與資源科學(xué)、信息科學(xué)、生命科學(xué)與環(huán)境科學(xué)四大領(lǐng)域的進(jìn)步，而取得這些領(lǐng)域進(jìn)步的關(guān)鍵問題的解決主要依賴于分析科學(xué)。二、定量分析方法的分類

（一）定性分析、定量分析、結(jié)構(gòu)分析根據(jù)分析任務(wù)的不同（二）無機(jī)分析與有機(jī)分析

根據(jù)分析對象的不同（三）化學(xué)分析法與儀器分析法根據(jù)測定原理及操作方法不同，1.化學(xué)分析法(經(jīng)典分析法)重量分析法滴定分析法。(1)重量分析法：根據(jù)被測物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后的重量差來測定組分含量的方法。(2)滴定分析法：滴定分析法是根據(jù)一種已知準(zhǔn)確濃度的試劑溶液（稱為標(biāo)準(zhǔn)溶液）與被測物質(zhì)完全反應(yīng)時所消耗的體積及其濃度來計算被測組分含量的方法。依據(jù)反應(yīng)類型不同，滴定分析法又可分為酸堿滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法和氧化還原滴定法。2.儀器分析法以被測物質(zhì)的物理性質(zhì)（如密度、折光率、旋光度等）為基礎(chǔ)進(jìn)行分析的方法，稱為物理分析法；根據(jù)被測物質(zhì)經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后，其產(chǎn)物的物理性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法，稱為物理化學(xué)分析法。儀器分析法:★光學(xué)：紫外-可見、紅外、熒光、磷光、激光拉曼、核磁共振、原子發(fā)射、原子吸收★電化學(xué)：電位、電導(dǎo)、庫侖、伏安、極譜★色譜法：柱、紙、薄層、GC、HPLC★其他：MS、電子能譜、活化分析、免疫分析

（四）常量分析、半微量分析、微量及超微量分析

根據(jù)取樣量多少及操作規(guī)模不同第二節(jié)誤差與分析數(shù)據(jù)的處理在實際分析過程中，由于受到分析方法、測量儀器、測量時主客觀條件等方面的限制，使得測量結(jié)果偏離真實值。為了獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果，必須分析產(chǎn)生誤差的原因，并采取適當(dāng)?shù)姆椒p少各種誤差，提高分析結(jié)果的準(zhǔn)確度。一、誤差的分類指測定值與真實值之差。按其來源和性質(zhì)主要分為:系統(tǒng)誤差偶然誤差過失誤差。

誤差產(chǎn)生的原因及消除方法1.系統(tǒng)誤差(systematicerror)某些固定的原因造成的誤差

具單向性、重現(xiàn)性，可校正，為可測誤差方法誤差:

溶解損失、終點誤差－對照試驗儀器誤差:

刻度不準(zhǔn)、砝碼磨損－校準(zhǔn)儀器操作誤差:

顏色觀察－（個人誤差）試劑誤差:

試劑不純－空白試驗空白實驗：指不加試樣，按分析規(guī)程在同樣的操作條件進(jìn)行的分析，得到的空白值。然后從試樣中扣除此空白值就得到比較可靠的分析結(jié)果。對照實驗：標(biāo)準(zhǔn)方法、標(biāo)準(zhǔn)樣品、標(biāo)準(zhǔn)加入平行測定。校正儀器：分析天平、砝碼、容量器皿要進(jìn)行校正。2.偶然誤差(randomerror)

隨機(jī)誤差，不定誤差符合正態(tài)分布規(guī)律，即高斯分布。不存在系統(tǒng)誤差的情況下，測定次數(shù)越多其平均值越接近真值。一般平行測定4-6次

3.過失誤差(mistakeerror)

由粗心大意引起，可以避免的重做!例：指示劑的選擇請判斷下列情況屬于哪種誤差？天平砝碼生銹致使樣品稱量不準(zhǔn)。滴定分析中不慎將藥品滴到錐形瓶外。由于空氣溫度和濕度的不穩(wěn)定導(dǎo)致稱量結(jié)果有差異?；瘜W(xué)試劑不純造成分析結(jié)果不準(zhǔn)。重量分析中由于沉淀不完全使分析結(jié)果偏低。影響準(zhǔn)確度的因素二、準(zhǔn)確度與精密度（一）準(zhǔn)確度與誤差測定值與真實值相接近的程度。誤差和準(zhǔn)確度成反比關(guān)系。誤差的大小是衡量準(zhǔn)確度高低的尺度。絕對誤差（E）：測定值（x）與真實值（μ）的差值。E=x–μ

式（5-1）相對誤差（RE）：指絕對誤差（E）在真實值（μ）中占有的百分比。式（5-2）例

甲、乙兩名實驗員分別稱取樣品1.8364g和0.1836g，已知這兩份樣品的真實值分別為1.8363g和0.1835g，試求其絕對誤差和相對誤差，并比較準(zhǔn)確度的高低。解：甲的絕對誤差和相對誤差分別為：

E=1.8364—1.8363=0.0001g

RE=

乙的絕對誤差和相對誤差分別為：

E=0.1836—0.1835=0.0001g

RE=

（二）精密度和偏差

平行測定的結(jié)果互相靠近的程度,

用偏差表示。偏差即各次測定值與平均值之差。偏差的大小是衡量精密度高低的尺度。1.絕對偏差和相對偏差絕對偏差（d）是測定值（xi）-測量平均值

相對偏差()

如果對同一種試樣，只作了兩次測定，則

例

測量鐵礦石中鐵的百分含量時，兩次測得的結(jié)果為：50.20%和50.22%，求其平均值和相對偏差。解:

2.平均偏差和相對平均偏差

平均偏差（）是各次測定絕對偏差絕對值的平均值。

相對平均偏差（）是平均偏差在平均值中的占有的百分比。