1. 分析化学:是关于研究物质的组成、含量、结构和形态等化学信息的分析方法及理论的一门科学。
2. 分析化学的主要任务?是采用各种方法和手段,获取分析数据,确定物质体系的化学组成、测定其中的有关成分的含量和鉴定体系中物质的结构和形态,解决关于物质体系构成及其性质的问题。
3. 分析化学及其作用?分析化学对科学技术、国民经济建设和社会发展等各方面,包括药学事业的发展都曾起过重要作用,而且也正发挥着愈来愈大的作用。
4. 分析化学的发展?现在分析化学已成为使用和依赖于生物学、信息学、计算机学、物理学和数学科的一门“边缘学科”这些学科的新成就的继续引入,将使分析化学进入一个更新的发展阶段。
5. 分析化学的方法分类?1.定性分析、定量分析和形态分析2.无机分析和有机分析3.化学分析和仪器分析4.常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析5.常量组分分析、微量组分分析和痕量组分分析6. 分析过程和步骤?1.分析任务和计划2.取样3.试样的制备4.测定5.结果的计算和表达7.项目化学分析法仪器分析法物理性质化学性质物理化学性质测量参数体积重量吸光度电位发射强度面积等绝对误差大小相对误差0.1%-0.2%1%-2%或更高组分含量1%-100%<1%-单分子单原子理论基础化学,物理化学(溶液四大平衡)化学、物理、数字、电子学、生物等解决问题定性定量定性、定量、结构、形态、能态动力学等全面项目系统误差随机误差产生原因固定因素有时不存在不定因素总是存在分类方法误差,仪器与试剂误差操作误差环境的变化因素。
主观的变化因素等特点重现性单向性(或周期性)可测性不确定定性,不可测性服从正态分布,精密度影响准确度精密度消除或减小的方法可消除不能消除,只能通过增加测定次数减少误差测量值的误差=系统误差+随机误差8. 准确度与误差(1)绝对误差:测量值与真值之差称为绝对误差。
若以 x代表测量值,以代表真值,则绝对误差()为:(2)相对误差:绝对误差与真值的比值称为相对误差()相对误差(%)=(3)真值与标准值约定真值标准值与标准试样9. 精密度与偏差精密度:是平行测量的各测量值之间互相接近的程度。
(1)偏差:单个测量值与测量平均值之差称为偏差,其值可正可负。
若令代表一组平行测量的平均值,则单个测量值的偏差d为:(2)平均偏差:各单个偏差绝对值的平均值,称为平均偏差,以表示(3)相对平均偏差:平均偏差与测量平均值的比值称为相对偏差相对偏差(4)标准偏差:在平均偏差和相对平均偏差的计算过程中忽略了个别较大偏差对测定结果重复性的影响,而采用标准偏差则是为了突出较大偏差的影响。
对少量测定值(而言,其标准偏差的定义式(5)相对标准偏差:标准偏差s与测量平均值比值称为相对标准偏差,也曾称为变异系数RSD(%)=10. 例四次标定某溶液的浓度,结果为0.2041、0.2049、0.2039和0.2043。
计算测定结果的平均值()平均偏差(),相对平均偏差()标准偏差(S)及相对标准偏差(RSD)解:11. 准确度与精密度的关系?分析结果准确度高,精密度一定要高。
分析结果精密度高,准确度不一定高。
12. 系统误差和偶然误差1.系统误差:也称为可定误差是由某种确定的原因造成的误差。
(1).方法误差:是由于不适当的实验设计或方法选择不当所引起的误差。
(2).仪器或试剂误差:是由于实验仪器测定数据不正确或试剂不合格所引起的误差。
(3).操作误差:是由于操作者的主观原因在实验过程中所作的不正确判断而引起的误差。
2.偶然误差:也称为随机误差,是由偶然因素引起的误差。
13. 误差的传递一.系统误差的传递(1)和、差的绝对误差等于各测量值绝对误差的和、差;(2)积、商的相对误差等于各测量值相对误差的和、差。
运算式系统误差偶然误差极值误差法偶然误差标准偏差法1.R=X+Y-Z2.R=XY/Z14. 二.偶然误差的传递1.极值误差法式中T是标准溶液对该药物的滴定度,V是所消耗标准溶液的体积(ml),F是标准溶液浓度的校正因数,m是试样的质量。
2.标准偏差法根据偶然误差的性质,虽然每个测量值中偶然误差的确却值无法确定,但可以知道他们的出现(大小、方向等)符合统计学规律。
15. 例设天平称量时的标准偏差S=0.1mg,求称量试样时的标准偏差解:称其式样时,无论是用减重法称量,或者是将试样置于适当的称样皿中进行称量,都需要称量两次,读取两次平衡点。
试样重m是两次称量所得与的差值,即:或16.提高分析结果准确度的方法(1)选择恰当的分析方法(2)减小测量误差(3)减小偶然误差的影响(4)消除测量中的系统误差1.与经典方法进行比较2.校准仪器3.对照试验试样中某组分含量=试样中某组分测得含量4.回收试验回收率(%)=5.空白试验在不加入试样的情况下,按与测定试样相同的条件和步骤进行的分析实验,也称空白试验。
17.有效数字及其运算法则?有效数字:是指在分析工作中实际上能测量到的数字。
保留有效数字位数的原则是:在记录测量数据时,只充许保留一位可疑数(欠准数)18.数字的修约规则?数字的修约规则1.采用“四舍六入五留双”的规则进行修约该规则规定:当多余尾数的首位4时,舍去;多余尾数的首位6时,进位;等于5时,若5后数字不为0,则进位;若5后数字为0则视5前数字是奇数还是偶数,采用“奇进偶舍”的方式进行修约,使被保留数据的末位为偶数。
2.禁止分次修约:只充许原则量是一次修约至所需位数,不能分次修约。
3.可多保留一位有效数字进行运算:在大量运算中,为了提高算速度,而又不使修约误差迅速累积,可采用“安全数字”。
4.修约标准偏差:对标准偏差的修约,其结果应使准确度降低。
5.与标准限度值比较时不应修约:在分析测定中常需将测定值(或计算值)与标准限度值进行比较,以确定样品是否合格。
19.有效数字的运算规则?加减法:加减法或差的误差是各个数值绝对误差的传递结果。
剩除法:剩除法得积或商的误差是各个数据相对误差的传递结果。
20.偶然误差的正态分布 u是以总体标准偏差21..t分布? t是以样本标准偏差S为单位的值。
T分布曲线随自由度f(f=n-1)变,当f趋近时,t分布在趋近正态分布。
22.平均值的精密度和置信区间?(一).平均值的精密度:可用平均值的标准偏差表示,而平均值的标准偏差与测量次数n的平方根成反比:(二)平均值的置信区间.多次测量的样本平均值估计值的范围,即.表查出。
例:用8-羟基喹啉法则定AL含量,9次测量定的标准偏差为0.042%,平均值为10.79%。
估计真值在95%和99%置信水平时应是多大?解:查表1.P=0.95;a=1-p=0.05;f=9-1=8;代入.2.(%)总体平均值(真值)在10.76(%)10.82(%)间的概率为95%;若使真值在现在的概率提高为99%,则其总体平均值的置信区间将扩大为10.74(%)10.84(%)。
可见,增加置信水平需要扩大置信区间。
23.显著性检验?(一)t检验:用于判断某一分析方法或操作过程中式存在较大的系统误差。
例:为了检验测定微量Cu(II)的一种新方法,取一标准试样,已知其含量是;测量5次的含量平均值为;其标准偏差S为。
问该新方法在95%的置信水平上是否可靠?解:得说明平均值与标准之间有显著性差别,新方法不够好,可能其中存在某种系统误差。
24.F检验:是通过比较两组数据的方差(标准偏差的平方),以确定它们的精密度是否存在显著性差异。
25.使用显著性检验的几点注意事项?1.两组数据的显著性检验顺序是先进行F检验而后进行t检验。
2.单侧与双侧检验:检验两个分析结果间是否存在着显著性差异时,用双侧检验;若检验某分析结果是否明显高于(或低于)某值,则用单侧检验。
3.置信水平P或显著性水平a的选择:由于t与F等的临界值随a的不同而不同,因此a得选择必须适当。
26.(一)舍弃商法(Q检验法)1.将所有测量数据数据将在序列的开头或末尾出现。
2.算出可疑数据与其邻近值之差的绝对值,即。
3.算出序列中最大值与最小值之差(极差),即。
4.用可疑值与邻近值之差的绝对值除以极差,所得的商称为舍弃商Q. 5.查的临界表,若计算所得的Q 值大于表中相应的Q临界值,则该可疑值应舍弃,否则应被保留。
例:标定,某一标准溶液时,测得以下5个数据:0.1014、0.1012、0.1019、0.1026和0.1016mol/L。
其中数据0.1026mol/L可疑,试用Q检验法确定该数据是否应舍弃?解:按递增序列排列:0.1012,0.1014,0.1016,0.1019,0.1026。
可疑数据在序列的末尾。
计算Q值查的临界值表,当测定次数n为5时,。
由于所以数据0.1026mol/L不应被舍弃。
27.G检验法1.计算包括可疑值在内的平均值2.计算可疑值与平均值之差的绝对值3.计算包括可疑值在内的标准偏差S4.按下式计算G值:5.查出G的临界值。
若计算出的G值大于G的临界值,则该可疑值应当舍弃,否则应保留。
28.相关于回归:是研究变量之间关系的统计方法,包括相关分析和回归两方面。
(一)相关分析(二)回归分析29.滴定分析法概论?滴定分析法是化学定量分析中重要的分析方法。
这种方法是将一种已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液),滴加到被测物质的溶液中,直到所加的试剂与被测物质按化学计量关系定量反映为止,然后根据所加试剂溶液的浓度和体积,计算出被测物质量。
滴定分析法主要包括酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法和沉淀滴定法等。
30.滴定分析法和滴定方式?通过滴定管逐滴加到北测物质溶液中进行测定,这一过程称为滴定。
当加入的滴定剂的量与被测物质的量之间,正好符合化学反应式所表示的计量关系时,称反应到达化学计量点。
通常借助于加入的另一种试剂的颜色改变来指示计量点的到达。
被加的这种能指示计量点到达的试剂称为指示剂。
在滴定时,滴定至指示剂改变颜色即停止滴定,这一点称为滴定终点。
滴定终点与化学计量点往往不完全一致,由这种不一致致造成的误差称为滴定终点误差。
滴定分析法主要用于组分含量在1%以上,取样量大于0.1g试样的测定,即用于常量组分分析和常量分析中,其特点是准确度高;操作简便、快速;仪器简单、价廉。
因此,滴定分析法在生产实践和科学研究中被广泛使用。
根据滴定反应的类型,可将滴定分析法分为酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法及沉淀滴定法。
大多数滴定分析都在水溶液中进行,但有时也在水以外的溶剂中进行滴定,后者称为非水滴定法。
31.指示剂:是一类有机化合物,在溶液中能以两种(或两种以上)型体存在,其存在形式决定于溶液的某种性质,且两种型体具有明显不同的颜色。
32.滴定终点误差:是由于指示剂的变色不恰好在化学计量点,而使滴定终点与化学计量点不相符合产生的相对误差。