导图社区 分析化学
这是一篇关于分析化学的思维导图
编辑于2022-03-04 20:18:15分析化学
确定化学物质组成
定性分析
测量各组成的含量
定量分析
强调准确度(RE>=0.2%)(RE即相对误差) 定量分析的实质:确定被测物质与测量信号之间的定量关系
化学分析法
重量分析法
根据产物的质量确定被测物的含量
滴定分析法
依据已知浓度的标准溶液与被测物之间的化学计量关系确定被测物含量
按滴定反应类型分类
酸碱滴定法
配位滴定法
氧化还原滴定法
沉淀滴定法
按滴定方式分类
直接滴定法
返滴定法

适用于反应较慢,没有合适的指示剂
置换滴定法
适用于没有明确的定量关系或存在副反应
间接滴定法
被测物与滴定剂不能直接反应
仪器分析法
光学
电分析
电导、电位、电解、库仑极谱、伏安
色谱法
气相、液相、毛细管电泳、超临界、联 用技术
波谱分析
红外、核磁、质谱等
结果表示
待测组分的化学表示
以待测组分的实际存在形式的含量表示
以氧化物或元素形式的含量表示
不一定是实际形式,实际形式可能更复杂
以需要组分的含量表示
例如:水分、灰分、COD等
含量的表示方法
固体
质量分数
液体
物质的量浓度
质量摩尔浓度
常温、低浓度条件下
体积分数
摩尔分数
气体
质量浓度
例如雾霾
体积分数
表征物质的化学结构
结构分析
根据式样用量分类
常量分析
>0.1g,>10ml
半微量分析
0.01-0.1g,1-10ml
微量分析
子主题
0.1-10mg,0.01-1ml
超微量分析
<0.1g,<0.01ml
主题
主题
主题
分析化学中的误差与数据处理
误差与偏差
误差
绝对误差
绝对误差越小,准确度越高 误差为正,表示结果偏高;误差为负,表示结果偏低
不能反应比例
测量值与真实值之差
严格来说,任何物质中各组分的真值是不确定的
真值
理论真值
计量学约定真值
相对真值
相对误差(RE)
在绝对误差相同的前提下,待测组分含量越高,相对误差越小,反之越大
反映误差占真实值比例的大小
绝对误差相对于真实值的百分率
不同分析方法所允许的相对误差
常量组分分析0.1%
微量组分分析2%
偏差
单次测定结果的平均偏差
单次测定结果的相对平均偏差
概要

单次测定的标准偏差
相对标准偏差
概要

准确度
测量值与真值的接近程度,用误差来衡量
精密度
表示几次平行测定结果之间相互接近程度,用偏差来衡量
概要
精密度高,准确度不一定高,有可能有系统误差的存在。 准确度高一定要求精密度高,精密度是保证准确度的前提
系统误差与随机误差

除了这两个外,还有“过失误差”,本质是错误,不能称之为误差
系统误差
理论上,系统误差的大小、正负是可以测定的
方法误差
采用标准方法校正
仪器和试剂误差
校正仪器或采用空白实验验证
操作误差
使用正确操作
主观误差
特点
单向性和重复性
影响准确度
可以采取适当方法消除系统误差,提高准确度
随机误差(偶然误差)
产生原因
环境条件的微小变化
操作的微小差异
其他
特点
无法控制,无法预测,既影响准确度又影响精密度
当测量次数足够多时,从整体看随机误差服从统计分布规律
随机误差只可以减小,不可以消除
减小随机误差的方法
严格控制实验条件,正确操作
适当增加平行测量次数
误差的传递
系统误差的传递
加减法
若R=A+B-C,则ER=EA+EB-EC
乘除法
若R=AB/C,则Er/R=Ea/A+Eb/B-Ec/C
与系数无关
指数关系

对数关系

随机误差的传递
加减法n

乘除法

指数关系

对数关系(同系统误差)
极值误差
有效数字及其运算
有效数字
确定有效数字位数时遵守的原则
一个量值只能保留一位不确定数字
0—9都是有效数字,0在仅起定小数点位置时不是有效数字。
不能因变换单位改变有效数字
倍数、分数的有效数字可以认为没有限制
遇到pM、pH、lgK等对数时,有效数字位数取决于小数部分数字的位数。
首位为9的数字其有效数字位数可以多记一位
有效数字修约规则
四舍六入五成双
只能对数字进行一次修约
对标准偏差修约时,修约后会使标准偏差结果变大,增加可信度
特殊规定
标准溶液浓度:4位 分析中各类误差2位 摩尔质量4位
有效数字的运算法则
在计算过程中,可以暂时多保留一位数字,而在得到最后结果时,舍弃多余数字,使最后数字恢复到于准确度一致
加减法
以小数点后位数最小的数为标准(即以绝对误差最大的数为准)
乘除法
以有效数字最少的为准(即以相对误差最大的为准)
数据处理
总体——所考察的对象的全体;样本——从总体中随机抽出一组式样进行测量;样本容量——样本中所含个体的数目
随机误差的正态分布
频数分布(有限次数)
离散特性
集中趋势
正态分布(无限次数)

μ决定曲线在x轴的位置
ó决定曲线的形状
概要
μ相同ó不同
同一总体,精密度不同
μ不同ó相同
总体不同
同一总体,但存在系统误差
滴定分析计算公式

方法特点
准确度高
适合常量组分分析,适用范围广
操作简便快捷成本低
基准物质
标准溶液
标准溶液与滴定剂略有不同
滴定剂一定是标准溶液,标准溶液不一定是滴定剂
标准溶液的配置
直接配制法
标定法(间接)
先配近似浓度,再通过标定确定准确浓度
标准溶液浓度的表示方法
物质的量浓度

滴定度
TA/T指每毫升滴定剂溶液相当于待测物的质量 (T指标液,A指待测物), 单位: ( g / m L )或 ( m g / m L ) 。 
基准物质
能够直接配置或标定标准溶液的物质
对基准物质的要求
试剂组成与化学式完全相符
试剂纯度足够高
质量分数在99.9%以上
有些超纯试剂与光谱纯试剂只是杂志含量低,不一定能作为基准试剂
性质稳定
参加反应时,按反应式定量进行,没有副反应
有较大的摩尔质量,以减少误差
滴定分析法对化学反应的要求
具有确定的计量关系
必须定量进行,反应程度到99.9%以上
有较快的反应速率
有适当简便的方法确定滴定终点
有较好的选择性,减少副反应的发生
选择分析方法的基本原则

分析化学过程
式样的采集处理与分解
分离富集
测定
结果的计算与评价
分析对象
无机化学
有机化学
等
分析方法
化学分析
仪器分析