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分析化學知識總結(jié)
總結(jié)是把一定階段內(nèi)的有關情況分析研究,做出有指導性結(jié)論的書面材料,它能夠給人努力工作的動力,讓我們一起認真地寫一份總結(jié)吧。你想知道總結(jié)怎么寫嗎?以下是小編收集整理的分析化學知識總結(jié),歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
1.基本概念
準確度:分析結(jié)果與真實值接近的程度,其大小可用誤差表示。
精密度:平行測量的各測量值之間互相接近的程度,其大小可用偏差表示。
系統(tǒng)誤差:是由某種確定的原因所引起的誤差,一般有固定的方向(正負)和大小,重復測定時重復出現(xiàn)。包括方法誤差、儀器或試劑誤差及操作誤差三種。
偶然誤差:是由某些偶然因素所引起的誤差,其大小和正負均不固定。
有效數(shù)字:是指在分析工作中實際上能測量到的數(shù)字。通常包括全部準確值和最末一位欠準值(有±1個單位的誤差)。
t分布:指少量測量數(shù)據(jù)平均值的概率誤差分布?刹捎胻分布對有限測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理。
置信水平與顯著性水平:指在某一t值時,測定值x落在μ±tS范圍內(nèi)的概率,稱為置信水平(也稱置信度或置信概率),用P表示;測定值x落在μ±tS范圍之外的概率(1-P),稱為顯著性水平,用α表示。
置信區(qū)間與置信限:系指在一定的置信水平時,以測定結(jié)果x為中心,包括總體平均值μ在內(nèi)的可信范圍,即μ=x±uσ,式中uσ為置信限。分為雙側(cè)置信區(qū)間與單側(cè)置信區(qū)間。
顯著性檢驗:用于判斷某一分析方法或操作過程中是否存在較大的系統(tǒng)誤差和偶然誤差的檢驗。包括t檢驗和F檢驗。
2.重點、難點
(1)準確度與精密度的概念及相互關系
準確度與精密度具有不同的概念,當有真值(或標準值)作比較時,它們從不同側(cè)面反映了分析結(jié)果的可靠性。準確度表示測量結(jié)果的正確性,精密度表示測量結(jié)果的重復性或重現(xiàn)性。雖然精密度是保證準確度的先決條件,但高的精密度不一定能保證高的準確度,因為可能存在系統(tǒng)誤差。只有在消除或校正了系統(tǒng)誤差的前提下,精密度高的分析結(jié)果才是可取的,因為它最接近于真值(或標準值),在這種情況下,用于衡量精密度的偏差也反映了測量結(jié)果的準確程度。
。2)系統(tǒng)誤差與偶然誤差的性質(zhì)、來源、減免方法及相互關系
系統(tǒng)誤差分為方法誤差、儀器或試劑誤差及操作誤差。系統(tǒng)誤差是由某些確定原因造成的,有固定的方向和大小,重復測定時重復出現(xiàn),可通過與經(jīng)典方法進行比較、校準儀器、作對照試驗、空白試驗及回收試驗等方法,檢查及減免系統(tǒng)誤差。偶然誤差是由某些偶然因素引起的,其方向和大小都不固定,因此,不能用加校正值的方法減免。但偶然誤差的出現(xiàn)服從統(tǒng)計規(guī)律,因此,適當?shù)卦黾悠叫袦y定次數(shù),取平均值表示測定結(jié)果,可以減小偶然誤差。二者的關系是,在消除系統(tǒng)誤差的前提下,平行測定次數(shù)越多,偶然誤差就越小,其平均值越接近于真值(或標準值)。
。3)有效數(shù)字保留、修約及運算規(guī)則
保留有效數(shù)字位數(shù)的原則是,只允許在末位保留一位可疑數(shù)。有效數(shù)字位數(shù)反映了測量的準確程度,絕不能隨意增加或減少。在計算一組準確度不等(有效數(shù)字位數(shù)不等)的數(shù)據(jù)前,應采用“四舍六入五留雙”的規(guī)則將多余數(shù)字進行修約,再根據(jù)誤差傳遞規(guī)律進行有效數(shù)字的運算。幾個數(shù)據(jù)相加減時,和或差有效數(shù)字保留的位數(shù),應以小數(shù)點后位數(shù)最少(絕對誤差最大)的數(shù)據(jù)為依據(jù);幾個數(shù)據(jù)相乘除時,積或商有效數(shù)字保留的位數(shù),應以相對誤差最大(有效數(shù)字位數(shù)最少)的數(shù)據(jù)為準,即在運算過程中不應改變測量的準確度。
。4)有限測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理與t分布
通常分析無法得到總體平均值μ和總體標準差σ,僅能由有限測量數(shù)據(jù)的樣本平均值和樣本標準差S來估計測量數(shù)據(jù)的分散程度,即需要對有限測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理,再用統(tǒng)計量去推斷總體。由于和S均為隨機變量,因此這種估計必然會引進誤差。特別是當測量次數(shù)較少時,引入的誤差更大,為了補償這種誤差,可采用t分布(即少量數(shù)據(jù)平均值的概率誤差分布)對有限測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理。
。5)置信水平與置信區(qū)間的關系
置信水平越低,置信區(qū)間就越窄,置信水平越高,置信區(qū)間就越寬,即提高置信水平需要擴大置信區(qū)間。置信水平定得過高,判斷失誤的可能性雖然很小,卻往往因置信區(qū)間過寬而降低了估計精度,實用價值不大。在相同的置信水平下,適當增加測定次數(shù)n,可使置信區(qū)間顯著縮小,從而提高分析測定的準確度。
。6)顯著性檢驗及注意問題
t檢驗用于判斷某一分析方法或操作過程中是否存在較大的系統(tǒng)誤差,為準確度檢驗,包括樣本均值與真值(或標準值)間的t檢驗和兩個樣本均值間的t檢驗;F檢驗是通過比較兩組數(shù)據(jù)的方差S2,用于判斷兩組數(shù)據(jù)間是否存在較大的偶然誤差,為精密度檢驗。兩組數(shù)據(jù)的顯著性檢驗順序是,先由F檢驗確認兩組數(shù)據(jù)的精密度無顯著性差別后,再進行兩組數(shù)據(jù)的均值是否存在系統(tǒng)誤差的t檢驗,因為只有當兩組數(shù)據(jù)的精密度或偶然誤差接近時,進行準確度或系統(tǒng)誤差的檢驗才有意義,否則會得出錯誤判斷。
需要注意的是:
、贆z驗兩個分析結(jié)果間是否存在著顯著性差異時,用雙側(cè)檢驗;若檢驗某分析結(jié)果是否明顯高于(或低于)某值,則用單側(cè)檢驗;
、谟捎趖與F等的臨界值隨α的不同而不同,因此置信水平P或顯著性水平α的選擇必須適當,否則可能將存在顯著性差異的兩個分析結(jié)果判為無顯著性差異,或者相反。
。7)可疑數(shù)據(jù)取舍
在一組平行測量值中常常出現(xiàn)某一、兩個測量值比其余值明顯地偏高或偏低,即為可疑數(shù)據(jù)。首先應判斷此可疑數(shù)據(jù)是由過失誤差引起的,還是偶然誤差波動性的極度表現(xiàn)?若為前者則應當舍棄,而后者需用Q檢驗或G檢驗等統(tǒng)計檢驗方法,確定該可疑值與其它數(shù)據(jù)是否來源于同一總體,以決定取舍。
(8)數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理的基本步驟
進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計處理的基本步驟是,首先進行可疑數(shù)據(jù)的取舍(Q檢驗或G檢驗),而后進行精密度檢驗(F檢驗),最后進行準確度檢驗(t檢驗)。
。9)相關與回歸分析
相關分析就是考察x與y兩個變量間的相關性,相關系數(shù)r越接近于±1,二者的相關性越好,實驗誤差越小,測量的準確度越高;貧w分析就是要找出x與y兩個變量間的函數(shù)關系,若x與y之間呈線性函數(shù)關系,即可簡化為線性回歸。
3.計算公式
。1)絕對誤差:δ=x-μ
。2)相對誤差:相對誤差=(δ/μ)×100%或相對誤差=(δ/x)×100%
。3)絕對偏差:d=xi-
。4)平均偏差:
。5)相對平均偏差:
(6)標準偏差:或
。7)相對標準偏差:
(8)樣本均值與標準值比較的t檢驗:
。9)兩組數(shù)據(jù)均值比較的t檢驗:
。10)兩組數(shù)據(jù)方差比較的F檢驗:
。⊿1>S2)
。11)可疑數(shù)據(jù)取舍的Q檢驗:
(12)可疑數(shù)據(jù)取舍的G檢驗:
細說滴定分析法
。ㄒ唬⿲瘜W反應的要求
1.有確定的化學計量關系,反應按一定的反應方程式進行;
2.反應要定量進行;
3.反應速度較快;
4.容易確定滴定終點。
。ǘ┑味ǚ绞
1.直接滴定法;
2.間接滴定法;如,Ca2+沉淀為CaC2O4,再用硫酸溶解,用KMnO4滴定C2O42-,間接測定Ca2+。
3.返滴定法;如,測定CaCO3,加入過量鹽酸,多余鹽酸用標準氫氧化鈉溶液返滴;
4.置換滴定法:絡合滴定多用。
(三)基準物質(zhì)和標準溶液
1.基準物質(zhì):
能用于直接配制和標定標準溶液的物質(zhì)。
要求:試劑與化學組成一致;純度高;穩(wěn)定;摩爾質(zhì)量大;滴定反應時無副反應。
2.標準溶液:
已知準確濃度的試劑溶液。
配制方法有直接配制和標定兩種。
。ㄋ模┰嚇拥姆纸
1.分析方法分為干法分析(原子發(fā)射光譜的電弧激發(fā))和濕法分析;
2.試樣的分解:注意被測組分的保護;
3.常用方法:溶解法和熔融法;對有機試樣,灰化法和濕式消化法。
(五)常用酸堿標準溶液的配制與標定
酸標準溶液:
HCl(HNO3,H2SO4)。
配制:用市售HCl(12 mol·L-1),HNO3(16 mol·L-1), H2SO4(18 mol·L-1)稀釋。
標定:Na2CO3或硼砂(Na2B4O7·10H2O)。
堿標準溶液:
NaOH。
配制:以飽和的NaOH(約19mol·L-1),用除去CO2的去離子水稀釋。
標定:鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)或草酸(H2C2O4·2H2O)。
。┧釅A滴定法的應用
NaOH與Na2CO3混合堿的測定;極弱酸的測定;磷的測定;氮的測定。
。ㄆ撸┯绊懙味ㄍ卉S的因素
滴定突躍pM:pcMsp+3.0~lgKMY-3.0
濃度:增大10倍,突躍增加1個pM單位(下限)
KMY:增大10倍,突躍增加1個pM單位(上限)
。ò耍蚀_滴定判別式
若ΔpM=±0.2,要求:Et≤0.1%,根據(jù)終點誤差公式,可知需lgcMsp·KMY≥6.0若cMsp=0.010mol·L-1時,則要求lgK≥8.0
多種金屬離子共存:
例:
M,N存在時,分步滴定可能性的判斷:
lgcMsp·KMY≥6.0,考慮Y的副反應aY(H)Y(N)
cMK'MY≈cMKMY/aY(N)≈cMKMY/cNKNY
lgcMK'MY=△lgcK
所以:△lgcK≥6,即可準確滴定M
一般來說,分步滴定中,Et=0.3%△lgcK≥5
如,cM=cN則以△lgK≥5為判據(jù)。
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