第四章-分析化学基础知识（课件）《基础药用化学》（上海交通大学出版社）

第四章 分析化学基础知识 目 录 CONTENTS 1 2 3 误差和分析数据的处理 滴定分析法 有效数字及应用 分析化学的目的通常是测定相关组分在试样中的含量，要求测定结果必须达到一定的准确度。但是由于多种原因，如受分析方法、仪器、试剂、分析工作者的主观因素和操作水平等方面的限制，使得测定结果总伴有一定的误差，只能趋近于真值而不能达到真值。 PART 1 误差和分析数据的处理 误差和分析数据的处理 测定结果与真实值相接近的程度称为准确度，准确度用误差表示。误差是指测定结果与真实值的差，差值越小则分析结果的准确度高，反之则低。 误差包括绝对误差和相对误差。 绝对误差（E）=测定值（x）一真实值（T） 相对误差是绝对误差在分析结果中所占的百分率或千分率： 相对误差（RE）= 绝对误差和相对误差都有正值和负值。正值表示分析结果偏高，负值表示分析结果偏低。实际工作中，真值实际上是无法获得，因此常用纯物质的理论值、国家标准局提供的标准参考物质的证书上给出的数值，或多次测定结果的平均值来作为真值。 （一）准确度与误差 1、准确度与误差 误差和分析数据的处理 例：用分析天平称量甲、乙两物体的质量分别为2.1650g和0.2165g，假设设二者的真实值为2.165lg和0.2166g，求其绝对误差和相对误差。 解： 甲的绝对误差=2.1650g一2.1651g = －0.00lg 乙的绝对误差=0.2165g一0.2166 g = －0.00lg 可求得相对误差： 相对误差 相对误差 可以看出，相对误差能反映误差在真实结果中所占的比例，因而用相对误差表示测定结果的准确度更为确切。 （一）准确度与误差 1、准确度与误差 误差和分析数据的处理 根据误差的性质和产生的原因可将其分为系统误差、随机误差和过失误差三类。 （一）准确度与误差 2、误差的分类 （1）系统误差 系统误差也称可定误差，是由于分析过程中某种确定的原因引起的，一般有固定的方向（正或负）和大小。在同一条件下重复测定时，系统误差会重复出现，因而系统误差具有单向性和重复性的特点，它的数值基本是恒定不变的。系统误差主要有以下几种。 1）方法误差：由于分析方法本身不完善引起的误差。例如，反应不能定量地完成或者有副反应，存在干扰成分；滴定分析中滴定终点与化学计量点不相符等。 2）试剂误差：由于试剂不纯或蒸馏水中含有微量杂质而引起的误差。 3）仪器误差：由于仪器本身的缺陷或未矫正所造成的误差，如未校正的滴定管、容量瓶、移液管以及已被腐蚀的天平砝码等在使用过程中引入的误差。 4）操作误差：由于个人操作不当而引起的误差。 误差和分析数据的处理 根据误差的性质和产生的原因可将其分为系统误差、随机误差和过失误差三类。 （一）准确度与误差 2、误差的分类 02 03 （2）随机误差 随机误差也叫偶然误差，是由某些偶然的因素引起的。例如，测量过程中温度、湿度、气压的微小变化，分析仪器的微小波动等，都会引起测量数据的波动。虽然引起偶然误差的因素难以察觉，也难以控制，但偶然误差服从一般的统计规律，可以通过增加平行测定次数予以减少。在消除系统误差的前提下，随着测定次数的增多，测定结果的算术平均值将趋近于真实值。 （3）过失误差 过失误差是指由于操作不规范或操作错误而引起的误差。如加错试剂、记错数据、溅失溶液等。过失误差对测定结果影响很大，必须尽力避免。 误差和分析数据的处理 精密度表示测定结果与对同一试样进行多次测试（测试条件都相同）的平均值的接近程度，可用偏差来表示精密度的大小，数值越小，说明测定结果的精密度越高。 偏差分为绝对偏差、平均偏差、相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差等类型。 （二）精密度与偏差 1、绝对偏差和相对偏差 （1）绝对偏差（d）表示测量值（xi）与多次测定平均值（ ）之差，即： di = 个别测定值（xi）－算术平均值（ ） 其中，平均值表示多次测量结果的算术平均值，即每次测定值的总和除以测定次数： （2）相对偏差 = 绝对偏差×算术平均值 ，即： 绝对偏差和相对偏差均有正、负值，正值表示分析结果偏高，负值表示分析结果偏低。 误差和分析数据的处理 （二）精密度与偏差 2、平均偏差和相对平均偏差 绝对偏差和相对偏差只能表示相应的单次测量值与平均值的偏离程度，不能表示一组测量值中各测量值间的分散程度。在实际工作中，为了表示一组数据的精密度，常使用平均偏差和相对平均偏差。平均偏差和相对平均偏差都是正值。 （1）平均偏差（ ）是指各单个偏差绝对值的平均值，即： （2）相对平均偏差( r)是指平均偏差占平均值的百分率，即： 误差和分析数据的处理 （二）精密度与偏差 3、标准偏差和相对标准偏差 用平均偏差和相对平均偏差来表