分析化学绪论
定性分析(Qualitative analysis) ) 定量分析(Quantitative analysis) ) 结构分析(Structural analysis)
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对象: 气态、固态和液态的无机物和有机物 气态、 要求:元素、化合物、原子团和有机官能团 元素、化合物、
等的定性和定量分析及存在形式、 等的定性和定量分析及存在形式、化学结构 等分析
例行分析( 例行分析(Routine analysis) )
一般化验室对日常生产中的原材料或产品的分 析,又称常规分析。 又称常规分析。
仲裁分析(Arbitral analysis) 仲裁分析( )
不同单位对分析结果有争议时, 不同单位对分析结果有争议时,要求权威部门 用指定的方法进行准确测定, 用指定的方法进行准确测定,进行裁判原分析 结果是否正确的方法,也称裁判分析。 结果是否正确的方法,也称裁判分析。 仲裁分析对分析方法和结果准确度要求很高。 仲裁分析对分析方法和结果准确度要求很高
区别于被测组分含量高低( 区别于被测组分含量高低(质量分数的大 ):常量组分 常量组分( 1%)、 )、微量组分 小):常量组分( > 1%)、微量组分 0.01%~1%)、痕量组分( 0.01%) )、痕量组分 (0.01%~1%)、痕量组分( < 0.01%)
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5. 分析要求分类
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2. 准确度的量度
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准确度、精密度、 准确度、精密度、误差和偏差
1.
基本概念 准确度的量度 精密度的量度 准确度和精密度的关系
2.
3.
4.
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1. 基本概念
准确度(accuracy) 准确度(accuracy) 分析结果与真实值相接近的程度, 分析结果与真实值相接近的程度,说明分析结果 的可靠性, 误差来衡量。 的可靠性,用误差来衡量。 来衡量 精密度(precision) 精密度(precision) 在相同条件下,几次平行测定, 在相同条件下,几次平行测定,分析结果相互接 近的程度, 即重复性或再现性( repeatability 近的程度 , 即重复性或再现性 ( 偏差来衡量 来衡量。 reproducibility) or reproduc分析( 仪器分析(Instrumental analysis) )
以物质的物理和物理化学性质( 以物质的物理和物理化学性质(光、电、热、磁、 声)为基础,借助于特殊的仪器,形成各分支学 为基础,借助于特殊的仪器, 光学、电化学、 色谱、质谱分析法等) 科(光学、电化学、热、色谱、质谱分析法等)。
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{[Cu(en)2]2HPW9ⅥW2ⅤWⅣO40}2 [Cu(en)2H2O]2·8H2O
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一维链结构
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晶胞堆积图
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2. 分析对象分类 .
无机分析( 无机分析(Inorganic analysis) )
无机物组成种类很多, 无机物组成种类很多,通常鉴定试样是由哪些 元素、离子、原子团或化合物组成。 元素、离子、原子团或化合物组成。测定各成 分的含量。 分的含量。
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2. 偶然误差(随机误差)(random error ) 偶然误差(随机误差)( )(random
由一些难以控制、无法避免的偶然因素造成,具 有随机性、波动性、多次重复测定误差分布符合 正态分布。 可采用多次测定取平均值的方法减小偶然误差。
y
µ
由图可见: 由图可见: 1. x= µ, y最大,呈集 最大, 最大 y –概率 中 趋 势 对 称 , 正 负误 x –测量结果 µ –总体平均值 差概率相等; 差概率相等; 2. 小误差概率大 , 大 小误差概率大, 误差概率小; 误差概率小;
x
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3. 过失误差(gross error) 过失误差( )
由分析者粗心大意、过失或差错造成。 由分析者粗心大意、过失或差错造成。 遵守操作规程,一丝不苟、耐心细致地进行操作, 遵守操作规程,一丝不苟、 耐心细致地进行操作, 在学习过程中养成良好的实验习惯,完全可避免! 在学习过程中养成良好的实验习惯,
鉴定物质由哪些元素、 原子团、 鉴定物质由哪些元素 、 原子团 、 官能团或化 合物组成。 合物组成。
定量分析 (quantitative analysis)
测定物质中有关成分的含量。 测定物质中有关成分的含量。
结构分析 (structural analysis)
研究物质的分子结构或晶体结构。 研究物质的分子结构或晶体结构。
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2. 待测组分含量的表示方法
固体试样: 固体试样:
质量分数或百分含量; 质量分数或百分含量;
液体试样: 液体试样:
m w = B B m s
物质的量浓度(mol L-1 ) 、 质量分数 、 质量浓度 ( mg L-1 、 质量分数、质量浓度(mg·L 物质的量浓度 ( mol·L 体积分数、摩尔分数; µg·L-1 等) 、体积分数、摩尔分数; L
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§1-2
定量分析方法的分类及定量分析概述 定量分析方法的分类及定量分析概述
一、分析方法分类 根据分析任务、分析对象、 根据分析任务、分析对象、 测 定原理、 定原理、操作方法和具体要求的不同 分析方法分为多种
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1. 分析任务分类
定性分析(qualitative analysis) )
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§1-1 分析化学的任务和作用
一、分析化学的任务 二、分析化学的作用 三、分析化学学习目的
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一、分析化学的任务
分析化学:是研究物质化学组成的表征和测量的
科学。 科学。
任务:确定物质的化学组成、测量各组成的含量 确定物质的化学组成 测量各组成的含量 化学组成、
以及表征物质的化学结构。 以及表征物质的化学结构。 化学结构 对应于:
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光学分析法
仪 器 分
电化学分析法
色谱法 质谱法 电子探针和离子探针微区分析法 核磁共振波谱法等等
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吸光光度法 红外吸收光谱法 紫外吸收光谱法 发射光谱法 原子吸收光谱法 荧光分析法 电重量分析法 电容量分析法 电位分析法 极谱分析法
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4. 试样用量分类
方法 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析 试样质量 >0.1g 0.01~0.1g 0.1~10mg <0.1mg 试液体积 >10mL 1~10mL 0.01~1mL <0.01mL
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分析化学
1.3 定量分析误差及数据处理 Errors and Statistical Tretment of Analytical Data
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基本内容和重点要求
掌握定量分析中的误差 掌握分析结果的数据处理方法 掌握有效数字及其运算规则
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一、定量分析中的误差及产生的原因
误差: 误差:分析结果与真实值之间的差值 分析产生误差的原因和规律
1. 2. 3.
本身具有 的客观存 在的真实 数据
系统误差(可测误差) 系统误差(可测误差) 偶然误差(随机误差,未定误差) 偶然误差(随机误差,未定误差) 过失误差
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1. 系统误差(systematic error) 系统误差(
更完善可信的形态分析 更完善可信的形态分析 更小的样品量要求且实现微损或无损分析 更小的样品量要求且实现微损或无损分析 原位(in situ),活体内(in vivo),实时 原位(in situ),活体内(in vivo), (real time) 更大的应用范围, 更大的应用范围,如遥测或特殊环境中的分析
气体试样: 气体试样:
体积分数或mg L 体积分数或mg·L-1等。 mg
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分析化学发展趋势
更高的灵敏度/更低的检测限 更好的选择性/更少的基体干扰 更高的准确度/更好的精密度 更完善的多元素(分析物)同时检测能力 更高的分析速度 更高的自动化程度 (接下)
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(接上)
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三、分析化学学习目的
掌握分析化学的基本原理和分析测定的方法, 掌握分析化学的基本原理和分析测定的方法 , 树 立准确的” 立准确的”量”的概念; 的概念; 运用化学平衡理论,理论联系实际; 运用化学平衡理论,理论联系实际; 正确掌握分析化学的基本操作; 正确掌握分析化学的基本操作; 培养严谨、认真和实事求是的科学态度, 培养严谨 、 认真和实事求是的科学态度 , 训练科 学研究素质。 学研究素质。
分 析 化 学
靳 素 荣
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分析化学
§1 绪 论 Introduction
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基本内容和重点要求
了解分析化学的学科性质、任务、作用; 了解分析化学的学科性质、任务、作用; 定量分析方法分类; 定量分析方法分类; 定量分析过程和分析结果的表示方法。 定量分析过程和分析结果的表示方法。 有效数字及运算规则 提高分析准确度的方法