阅读素材 2 滴定分析法的分类 1. 酸碱滴定法它是以酸碱之间质子传递反应为基础的一种滴定分析法可用于测定酸碱和两性物质其基本反应为 :H + +OH =H 2 O 2. 配位滴定法它是以配位反应为基础的一种滴定分析法可用于对金属离子进行测定若采用 EDTA 作配位剂, 其反应为 : M

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豆郦
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项目一 : 工业硝酸品质检验任务 3: 检测硝酸产品中主含量步骤 1: 制定硝酸检测方案步骤 2: 实施硝酸检测步骤 3: 检查与评价知识链接阅读素材 1 滴定分析方法概念及基本术语滴定分析法是利用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液 ( 标准溶液 ) 滴加到待测物溶液中, 直到所加的试剂与待测物定量反应为止, 然后根据试剂溶液的浓度和所消耗的体积计算待测组分的含量,

1 项目一 : 工业硝酸品质检验任务 3: 检测硝酸产品中主含量步骤 1: 制定硝酸检测方案步骤 2: 实施硝酸检测步骤 3: 检查与评价知识链接阅读素材 1 滴定分析方法概念及基本术语滴定分析法是利用滴定管将一种已知准确浓度的试剂溶液 ( 标准溶液 ) 滴加到待测物溶液中, 直到所加的试剂与待测物定量反应为止, 然后根据试剂溶液的浓度和所消耗的体积计算待测组分的含量, 这种分析方法称为滴定分析法或容量分析法标准溶液 : 已知准确浓度的试剂溶液滴定剂 : 已知准确浓度的装于滴定管中用于滴定的试剂溶液滴定 : 将滴定剂从滴定管中逐滴加到盛有欲测物质溶液的锥形瓶 ( 或烧杯 ) 中进行测定的过程指示剂 : 在化学计量点时, 反应往往没有易被人察觉的外部特征, 因此通常是加入某种试剂, 利用该试剂的颜色突变来判断这种能改变颜色的试剂称为指示剂 (indicator) 滴定终点 : 在滴定过程中, 指示剂恰好发生颜色变化的转变点化学计量点 : 加入滴定剂的量 ( 摩尔 ) 与欲测物质的量 ( 摩尔 ) 正好符合化学反应式所表示的化学计量关系的时刻, 即反应达到了化学计量点 ( 以前的教科书中称之为等当点 ) 化学计量点通常依据指示剂的变色来确定终点误差 : 滴定终点与化学计量点不一定一致, 由此而引起的分析误差为终点误差终点误差是滴定分析误差的主要来源之一, 化学反应越完全, 指示剂选择得越恰当, 终点误差就越小 1/ 19

2 阅读素材 2 滴定分析法的分类 1. 酸碱滴定法它是以酸碱之间质子传递反应为基础的一种滴定分析法可用于测定酸碱和两性物质其基本反应为 :H + +OH =H 2 O 2. 配位滴定法它是以配位反应为基础的一种滴定分析法可用于对金属离子进行测定若采用 EDTA 作配位剂, 其反应为 : M n + + Y = MY 4 ( n 4 ) 式中 M n+ 表示金属离子,Y 4 表示 EDTA 的阴离子 3. 氧化还原滴定法它是以氧化还原反应为基础的一种滴定分析法可用于对具有氧化还原性质的物质或某些不具有氧化还原性质的物质进行测定, 如重铬酸钾法测定铁, 其反应如下 : 4. 沉淀滴定法 Cr 2 O Fe H + =2 Cr Fe 3+ +7H 2 O 它是以沉淀生成反应为基础的一种滴定分析法可用于对 Ag + CN SCN 及类卤素等离子进行测定, 如银量法, 其反应如下 : Ag + +Cl = AgCl 阅读素材 3 滴定分析法对滴定反应的要求滴定分析法对滴定反应的要求包括 : 1 反应必须定量地完成化学反应需按一定的反应方程式进行, 即反应具有确定的化学计量关系, 并且进行得相当完全 ( 通常要求达到 9 9.9% 左右 ) 不存在副反应只有这样才能进行定量计算 2/ 19

3 2 反应必须迅速地完成整个滴定过程一定要在很短的时间内完成, 如果反应速度比较慢, 可利用加热或加入催化剂等措施来加快反应速度 3 可用指示剂或仪器分析法确定反应的化学计量点有的反应达到化学计量点, 靠滴定剂本身就可以确定例如用 KMnO 4 滴定还原剂时, 过量一滴 KMnO 4 溶液就会使无色溶液显出淡红色但这样的反应是不多的, 通常需借助指示剂的颜色变化来指示化学计量点有时也利用溶液受电能或光能作用所产生的性质变化来指示化学计量点阅读素材 4 滴定分析中的滴定方式滴定方式共有四种 : (1) 直接滴定法所谓直接滴定法, 是用标准溶液直接滴定被测物质的一种方法 (2) 返滴定法当遇到下列几种情况时, 不能用直接滴定法第一, 当试液中被测物质与滴定剂的反应很慢被测物质有水解作用时, 如 A1 3+ 与 EDTA 的反应第二, 用滴定剂直接滴定固体试样时, 反应不能立即完成如 HCI 滴定固体 CaCO 3 第三, 某些反应没有合适的指示剂或被测物质对指示剂有封闭作用时, 如在酸性溶液中用 AgNO 3 滴定 Cl 缺乏合适的指示剂对上述这些问题, 通常都采用返滴定法返滴定法就是先准确地加入一定量过量的标准溶液, 使其与试液中的被测物质或固体试样进行反应, 待反应完成后, 再用另一种标准溶液滴定剩余的标准溶液 (3) 置换滴定法对于某些不能直接滴定的物质, 也可以使它先与另一种物质起反应, 置换出一定量能被滴定的物质来, 然后再用适当的滴定剂进行滴定这种滴 3/ 19

4 定方法称为置换滴定法 (4) 间接滴定法有些物质虽然不能与滴定剂直接进行化学反应, 但可以通过别的化学反应间接测定阅读素材 5 确定测定方法的工作过程思路根据分析目的和要求, 适当查阅有关参考资料, 了解被分析试样的大体组成, 待测组分的性质和大致含量, 干扰组分及大约存在量和对分析结果准确度的要求, 选择合适的分析方法, 设计实验步骤在实验过程中进行试验改进和完善, 实验过程中能对实验条件进行探索和优化研究, 如试样的预处理, 反应条件控制 ( 反应的介质酸度温度共存组分的干扰和消除试剂的用量和指示剂的选择 ), 取样量的多少等方面, 从而确定最优的实验条件在满足试样测定准确度要求的前提下, 以简便经济为最佳方案自拟方案时主要考虑以下几点 : (1) 分析方法的选择选择分析方法是一个复杂的问题 1 从待测组分的含量来看, 测定常量组分, 宜采用滴定分析法或者重量分析法, 在两者均可的情况下, 通常采用滴定分析法 ; 测定为了组分, 多采用分光光度法或者其它仪器分析法 2 从待测组分的含量来看从待测组分的性质来看, 对于酸碱物质或经过化学反应其产物为酸碱性物质的, 则采用酸碱滴定法 ; 对于大部分金属离子, 可以采用配位滴定法 ; 对于具有多种价态的元素, 可以选用氧化还原滴定法此外在各类滴定分析法中, 还应该考虑采用何种滴定方式 ( 滴定方式包括四种 : 直接滴定返滴定置换滴定和间接滴定 ), 例如, 配位滴定测定铝时, 对于较简单的试样采用返滴定方式即可, 而对于组分复杂的试样, 则需要将返滴定与置换滴定方式结合起来进行测定 3 从试样的组成来看, 主要考虑共存组分的干扰和消除, 如配位滴定法测定石灰 4/ 19

5 石或白云石中的钙镁含量时, 对于共存元素铁铝的干扰, 则须加入掩蔽剂三乙醇胺予以消除 4 从对于分析结果准确度的要求来看, 如 SiO 2 含量的测定, 通常采用重量法, 结果准确, 但费时很长, 若准确度要求不高, 可采用硅氟酸钾滴定法, 该法测定快速简便 (2) 试样的初步测定和取样量的确定对于某些试样, 若待测组分的大致含量不清楚, 组须进行初步测定, 以确定如何取样和处理滴定剂的浓度和试样量通常考虑的是, 酸碱滴定法和沉淀滴定法中, 标准溶液的浓度为 0.1mol.L 1; 配位滴定中,EDTA 标准溶液的浓度为 0.02mol.L 1 ; 氧化还原滴定法中 1/5KMnO 4 1/6K 2 Cr 2 O 7 1/2I 2 Na 2 S 2 O 3 标准溶液的浓度分别为 0.01mol.L 1 滴定剂消耗的体积约为 20-30mL 分析天平的称样量大于 0.1g (3) 测定方法的拟定分析方法确定后, 要求写出较详细的测定方案, 方案的内容包括分析方法及简要原理, 所用仪器和试剂 ( 含试剂的配制 ), 具体测定步骤 ( 试样的处理和初步测定, 标准溶液的配制和标定条件试验研究待测组分的测定 ), 测定结果的表达及计算公式和参考资料 (4) 分析工作及检测报告的整理切实按照所拟定的测定方案认真细致地进行测定, 做好实验数据的记录, 在测定过程中, 发现原测定方案有不完善的地方, 应予以改进和完善测定结束后, 按测定的实际做法, 根据测定记录进行整理, 及时认真写出测定报告, 报告中应对所设计的测定方案和测定结果进行评价, 对测定中的现象和问题进行讨论 (5) 开具分析检测报告根据样品的检测数据, 进行结果计算, 得出被分析样品的最终检测结果, 开具分析报告单阅读素材 6 标准溶液的配制方法 5/ 19

6 标准溶液的配制方法有两种 : 直接法 : 用基准物质直接配制标定法 : 先用配制近似浓度的溶液, 再用基准物质标定出准确浓度阅读素材 7 基准物质可用于直接配制标准溶液或标定溶液浓度的物质称为基准物质作为基准物质必须具备以下条件 : 1. 组成恒定并与化学式相符 2. 纯度足够高 ( 达 99.9% 以上 ), 杂质含量应低于分析方法允许的误差限 3. 性质稳定, 不易吸收空气中的水分和 CO 2, 不分解, 不易被空气所氧化 4. 有较大的摩尔质量, 以减少称量时相对误差 5. 试剂参加滴定反应时, 应严格按反应式定量进行, 没有副反应常用的基准物有 KHC 8 H 4 O 4 ( 邻苯二甲酸氢钾 ) H 2 C 2 O 4 2H 2 O Na 2 CO 3 K 2 Cr 2 O 7 NaCl CaCO 3 金属锌等基准物在使用前必须以适宜方法进行干燥处理( 常用的基准物的干燥条件请参阅配套实验教材 ) 并妥善保存阅读素材 8 GB/T 工业硝酸稀硝酸 4.1 硝酸含量的测定方法提要酸和 62 酸同 GB /T 中 4.1 的规定酸和 40 酸称取一定量的样品, 用氢氧化钠标准滴定溶液滴定试剂和材料酸和 62 酸同 GB /T 中的规定酸和 40 酸 6/ 19

7 7/ 19 无机化工产品品质检验教案氢氧化钠标准滴定溶液 :c(naoh) 约为 0.5 m ol/l; 溴酚蓝指示剂 :1g/L 分析步骤酸和 62 酸同 GB /T 中的规定其称样量为 1.5g 2.0g 酸和 40 酸用小滴瓶称取约 1g 2g 试样, 称准至 g, 将试样置于内装 100mL 水的锥形瓶中, 加 2 滴溴酚蓝指示剂, 然后用氢氧化钠标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变为蓝紫色为终点同时空白试验分析结果的表述酸和 62 酸同 GB/T 中的规定酸和 40 酸以质量分数表示的硝酸含量 ω 1 (%) 按式 (1) 计算 : (V V )cm ω = ω 1000 m 式中 :V- 滴定所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积,mL; (1) Vo- 空白试验所消耗的氢氧化钠标准滴定溶液的体积,mL; c- 氢氧化钠标准滴定溶液的实际浓度,mol/L; m- 试料质量,g; M- 硝酸的摩尔质量的数值, 单位为克每摩尔 (g/mol)( M=63.02); ω 2 - 亚硝酸的质量分数,%( 按 4.3 测定 ); 将亚硝酸换算为硝酸的系数允许差取平行测定结果的算术平均值为测定结果 ; 平行测定结果的绝对差值不大于

8 0.2% 提供任务引领下的引学问题 ( 学生自我查询或教师提供学习素材 ) 1. 如何确定稀硝酸分析方法? (1) 样品的性质及相关信息的了解酸性物质, 含量约 40% (2) 分析方法确定 : 常量分析, 含量约 40%, 酸性物质, 选择酸碱滴定法, 直接滴定方式方法提要 : 称取一定量的样品, 用氢氧化钠标准滴定溶液滴定该项目的检测反应 :HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O( 酸碱反应 ) 被测物质标准溶液 2. 如何确定稀硝酸被检样的取样量? 取样量确定 :NaOH 标准溶液消耗约 20-30mL, 根据公式 m=cvm 计算本方案确定中, 因为稀硝酸和氢氧化钠反应式为 : HNO 3 + NaOH = NaNO 3 + H 2 O 反应是 1: 1 定量关系, 氢氧化钠消耗的物质的量与稀硝酸消耗的物质的量应相等, 即又因为 n(naoh)=c(naoh)v(naoh) 8/ 19 n(h NO 3 )=m (H NO 3 ) /M(H NO 3 ) n(naoh)=n(h NO 3 ) 而 c(naoh)=0.1 mol.l 1 V(NaOH)=20-30mL M(H NO 3 )=63g.moL =m 30%/63 m 0.6g 即, 每一次滴定时要保证滴定剂的消耗体积是 30mL, 则需要取样 0.6g 才能保证达到滴定剂消耗量的要求当然在实际分析测定过程中, 根据实际样品是否经过稀释, 可以来调整实际的样品称样量, 例如, 若本方案中分析天平称取样品经过稀释 10 倍再移取与锥形瓶中滴

9 定, 则称样量是 6g, 若稀释 5 倍, 则称样量是 3g, 同理可推之标定标准溶液浓度时, 基准物质的称取质量也可以类比计算 3. 测定稀硝酸选用何种结果表达方法? 结果用质量分数 w(hac) 来表达, 也用多少酸来表示例如 w(hno 3 )=40%, 也称 40 酸 4. 测定稀硝酸要准备的哪些试剂? 试样的测定用到 NaOH 标准滴定溶液溴酚蓝指示剂 : NaOH 标准溶液, 浓度 0.1mol.L 1 ; 溴酚蓝指示剂 :1 g/l. 5. 如何配制测定稀硝酸要用到的 NaOH 标准滴定溶液? 本次测定用到的标准溶液是 NaOH 标准, 溶液, 其配制方法参考标准标准 GB/T 化学试剂标准滴定溶液的制备, 其中用到的是间接法 ( 标定法 ) 来配制先配制近似浓度的溶液, 再用基准物质选用邻苯二甲酸氢钾 (KHP) 来标定出准确浓度测定步骤 : 1. 准确称取一定量基准物质 ( 邻苯二甲酸氢钾 ) 0.6 g 于 250mL 锥形瓶中, 加热溶解 2. 量取蒸馏水 50mL, 加入酚酞指示剂 1-2 滴, 用近似 1mol/L NaOH 溶液滴定至微粉红色, 保持 5s 不退色即为终点记录读数为空白值 3. 用近似 1mol/L NaOH 溶液滴定至微粉红色, 保持 5s 不退色即为终点计算出该 NaOH 标准溶液的准确浓度平行标定 4 次, 同时做空白实验解读标定 NaOH 标准滴定溶液原理 : 用邻苯二甲酸氢钾标定氢氧化钠溶液的反应式为 : NaOH+KHP=Na.K.P+H 2 O 9/ 19

10 由反应可知,1mol(KHC 8 H 4 O 4 ) 与 1mol /L (NaOH) 完全反应到化学计量点时, 溶液呈碱性,pH 值约为 9, 可选用酚酞作指示剂, 滴定至溶液由无色变为浅粉色,5s 不褪即为滴定终点解读标定 NaOH 标准滴定溶液配制方法 : c(naoh)=1mol/lna OH 溶液的配制在托盘天平上用表面皿迅速称取 2.2~2.5g NaOH 固体于小烧杯中, 以少量蒸馏水洗去表面可能含有 Na 2 CO 3 然后用一定量的蒸馏水溶解, 倾入 500ml 试剂瓶中, 加水稀释到 500ml, 用胶塞盖紧, 摇匀 ( 或加入 0.1gBaCl 2 或 Ba(OH) 2 以除去溶液中可能含有的 Na 2 CO 3 ), 贴上标签, 待测定解读标定 NaOH 标准滴定溶液标定方法 : c(naoh)=0.1mol/lnaoh 溶液的标定在分析天平上准确称取三份已在 105~110 0 C 烘过 2 小时的基准物质邻苯二甲酸氢钾 0.4~0.6g 于 250ml 锥形瓶中, 各加 25ml 煮沸后刚刚冷却的水使之溶解 ( 如没有完全溶解, 可稍微加热 ) 冷却后滴加 2 滴酚酞指示剂, 用欲标定的氢氧化钠溶液滴定至溶液由无色变为微红色 30s 不消失即为终点记下氢氧化钠溶液消耗的体积要求三份标定的相对平均偏差应小于 0.2% 解读标定 NaOH 标准滴定溶液注意事项 : 配制 NaOH 溶液, 以少量蒸馏水洗去固体 NaOH 表面可能含有的碳酸钠时, 不能用玻璃棒搅拌, 操作要迅速, 以免氢氧化钠溶解过多, 减小溶液浓度提供标定 NaOH 标准溶液原始数据记录表格 : 记录项目第一份第二份第三份第四份倾倒前称量瓶 + 样称量瓶品质量 KHP (g) 倾倒后称量瓶 + 样品质量 KHP (g) 称量瓶中敲出的样品质量 KHP (g) 10/ 19

11 滴定管滴定前滴定管内的 NaOH 溶液体积滴定后滴定管内的 NaOH 溶液体积实际滴定 NaOH 溶液体积 C NaOH C NaOH 6. 酚酞试剂 (5 g / L) 如何配制? 配制 50ml 酚酞指示剂溶液 (5g/L): 用台秤称酚酞 0.25 g, 加 50ml 无水乙醇溶解即可 7. 预试验的意义, 如何进行预试验? 预实验是对方案的实施, 并不一定要求全部检测完成, 平行测定 3 次, 今要求对方案的检测, 了解方案的可行性如果不可行, 加以修正, 并再次实验验证准确的结果在正式测定的时候再确定 8. 预试验主要观察的要点有哪些? 预实验的观察要点 : 终点颜色的变化, 正确把握终点颜色 ; 滴定体积是否在 30mL 左右 ; 试剂配制量是否合适, 有无异常现象 9. 本次测定中取样量如何计算? 根据每一小组方案不同计算方法不同, 基本计算公式 m=c NaOH V NaOH M HAC 求 : 10. 测定过程中如何正确记录数据? 具体数据记录格式可以参考数据记录的表格规范进行原始记录应符合下面要 11/ 19

12 (1) 专门的数据记录本 (2) 及时准确的记录不得抄袭拼凑造假数据如果假造数据后记步骤全部无效, 甚至整个操作无效 (3) 记录包括项目包括 : 温度, 特殊移器的型号, 实验使用标准溶液浓度, 实验过程中所测得的数据等 (4) 有效数字. 数据记录必须注意有效数字的位数如 : 分析天平 : 小数点后四位台称 : 小数点后两位滴定管 : 小数点后两位 (5) 数据改动用一横划去, 其上方写出改动后的数据不得在原数据上改动, 不得涂改 (6) 用笔 : 不得使用铅笔 11. 测定结束后如何进行数据处理? 如何运用有效数字的修约规则和运算规则? 除了规范地进行原始数据的记录外, 在分析测定中的数据记录和处理要遵循有效数字的修约和运算规则 (1) 有效数字的含义在测定中有效数字是实际上能测到的数字, 最后一位数字是估计值为可疑值, 通常有 ±1 单位的误差, 其余应为准确数字, 如 g 和 1.2g (2) 有效数字位数的确定 : (2 位 ) 50.1(3 位 ) ph3.78(2 位 ) 9.27(3 或 4) (3) 有效数字修约规则四舍六入五成双 ; 五后非零就进一, 五后皆零视奇偶, 五前为偶应舍去, 五前为奇则进一 12/ 19

13 可以归纳为如下口诀修约规则修约前修约后 ( 要求留一位小数 ) 四要舍六要进五后有数就进一五后为零看左方左为奇则进一左为偶则舍光不论舍去多少位都应一次修停当 (4) 有效数字运算规则加减运算规则 : 几个测量值相加相减时, 结果准确度的取舍, 以小数点后位数最少的为标准, 如 : 修改为例 : = = 数为了保证结果的可靠性, 运算过程应多保留一位, 结果再修改为应保留的位的为标准乘除运算规则 : 几个测值相乘除时, 结果准确度的取舍, 以有效位数最少例 : = 修改为 = 乘方和开方 : 对数据进行乘方或开方时, 所得结果的有效数字位数保留应与原数据相同例如 : = 保留三位有效数字则为 = 保留三位有效数字则为 3.11 对数计算规则 : 所取对数的小数点后的位数 ( 不包括整数部分 ) 应与原数据的有 13/ 19

14 效数字的位数相等例如 : lg102= 保留三位有效数字则为在计算中常遇到分数倍数等, 可视为多位有效数在乘除运算过程中, 首位数为 8 或 9 的数据, 有效数字位数可以多取一位在混合计算中, 有效数字的保留以最后一步计算的规则执行表示分析方法的精密度和准确度时, 大多数取 1 2 位有效数字 12. 如何来表达本项目的测定结果? 在定量化学分析分析结果的方式有几种? 本项目是用物质的量浓度 c(naoh)( 单位 mol.l 1 ) 来表示 NaOH 标准溶液的浓度的, 用乙酸的质量分数 ω (HAc) ( 无单位 ) 或者乙酸读数来表示醋酸含量的 c ( NaOH ) = m ( KHC H O V( NaOH ) M(KHC ) H 4 O 4 ) 式中 c(naoh) NaOH 标准溶液的浓度,mol/L; m (KHC 8 H 4 O 4 ) 邻苯二甲酸氢钾的质量, g; M(KHC 8 H 4 O 4 ) 邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量,g/mol; V(NaOH) 滴定时消耗 NaOH 标准溶液的体积,L 14/ 19 c ( NaOH ) V ( NaOH ) M ( HAc ) ω ( HAc ) = 式中 c(naoh) NaOH 标准溶液的浓度,mol/L; m s 邻苯二甲酸氢钾的质量, g; M(HAc) 醋酸的摩尔质量,g/mol; 定量分析结果的表示方法如下 : 待测组分的化学表示形式 : (1) 分析结果通常以待测组分的实际存在形式的含量表示 (2) 如果待测组分的实际存在形式不清楚, 则分析结果最好以氧化物或元素形 m s

15 式的含量表示 (3) 电解质溶液的分析结果常以所存在的离子的含量表示待测组分含量的表示方法 : (1) 固体试样 w B 体试样 (2) 液 1 物质的量浓度以符号 c B 表示常用单位为 mol/l 2 质量分数以符号 w B 表示 3 体积分数以符号 ϕ B 表示 4 质量浓度以符号 ρ B 表示, 单位为 g/l mg/l μg/l 或 μg/ml ng/ml pg/ml (3) 气体试样气体试样中的常量或微量组分的含量常以体积分数 ϕ B 表示注意 : 在定量分析结果计算和表达时候,B 表示物质的基本单元基本单元的概念和等物质的量规则是进行结果计算的主要方法和依据 ( 本项目基本单元确定和等物质的量规则的应用很容易, 在此不作细述, 学生可自学掌握后续项目进行时可根据实际情况进行讨论 ) 13. 如何来表征和计算误差? 如何计算本次标定氢氧化钠浓度的误差和硝酸含量测定的误差? 根据标准 GB/T 化学试剂标准滴定溶液的制备中的规定, 平行标定 4 次浓度的相对极差不大于 0.2% 平行标定 4 次, 用相对极差来表达误差的大小, 相对极差计算方法如下 : 极差 = 浓度最大值 - 浓度最小值 15/ 19

16 浓度极差相对极差 = 100 % 平均值硝酸含量的测定误差用相对平均偏差来表达误差的大小, 相对平均偏差计算方法如下 : 平均偏差相对平均偏差 = 100 %= 平均值式中 : X i - 第 i 次测定的结果 n i = 1 X i n X X 100 % X -n 次测定结果的平均值定量分析中误差误差的表征准确度和精密度准确度 (accuracy) 分析结果与真实值接近的程度精密度 (precision) 测量结果之间接近的程度称为精密度准确度和精密度两者间的关系 : 准确度高则精密度一定要高, 但精密度高并非准确度就高真值 (true value)( x T ) (1) 理论真值如某化合物的理论组成等 ; (2) 计量学约定真值如国际计量大会上确定的长度质量物质的量单位等 ; (3) 相对真值认定精度高一个数量级的测定值作为低一级的测量值的真值误差的表示方法误差和偏差准确度的表示 - 误差 (error) 绝对误差 Ea= x x T 16/ 19 相对误差 Er= Ea 100% x T 绝对误差和相对误差都有正值和负值

17 精密度的表示方法 - 偏差 (deviation) 绝对偏差 d i = x i x 相对偏差 =( d i / x ) 100% 平均偏差 (deviation average) d d 1 + d 2 + L + d n x 1 x + x 2 x + L + x n x = = n n d 相对平均偏差 = x 极差 R= x max - x min R 相对极差 = 100% x 14. 分析测试过程中会产生哪些误差? 请结合本次测定的实际情况, 分析本次测定的误差原因在分析测试过程中, 由于各种原因会导致测定的误差, 根据其性质不同可分为系统误差和随即误差两大类 (1) 系统误差系统误差是由某种固定的原因所造成的, 具有重复性, 单向性系统误差的大小符号 ( 正负 ) 在理论上是可以测定的, 所以又称可测误差根据系统误差的性质和产生的原因, 可将其分为以下几类 : 1 仪器误差 2 试剂误差 3 方法误差 4 操作误差 (2) 随机误差 (random error) 随机误差是由于测量过程中许多因素随机作用而形成的具有抵偿性的误差, 它又被称为偶然误差随机误差的大小决定分析结果的精密度采用多次测定, 取 17/ 19

18 平均值的方法可以减小随机误差 (3) 过失误差是指工作中的差错, 一般是因粗枝大叶或违反操作规程所引起的 15. 可以采用什么方法来消除误差, 提高分析检测的准确度? (1) 选择合适的分析方法为了使测定结果达到一定的准确度, 满足实际分析工作的需要, 先要选择合适的分析方法各种分析方法的准确度和灵敏度是不相同的此外, 在选择分析方法时还要考虑分析试样的组成 (2) 减小测量误差在测定方法选定后, 为了保证分析结果的准确度, 必须尽量减小测量误差绝对误差相对误差 = 100% 试样质量绝对误差因此试样质量 = = = 0. 2 g 相对误差可见试样质量必须在 0.2g 以上才能保证称量的相对误差在 0.1% 以内在滴定分析中, 滴定管读数常有 ± 0.01mL 的误差消耗滴定剂体积必须在 20mL 以上一般常控制在 30mL~40mL 左右, 以保证误差小于 0.1% 对不同测定方法, 测量的准确度只要与该方法的准确度相适就可以了 (3) 增加平行测定次数, 减小随机误差一般分析测定, 平行测定 4~6 次即可 (4) 消除测量过程中的系统误差 1 对照试验 : 与标准试样对照, 与标准方法对照, 做回收实验 2 空白试验 : 由试剂和器皿以及蒸馏水带进杂质所造成的系统误差, 一般可作空白试验来扣除所谓空白实验就是在不加试样的情况下, 按照试样分析同样的操作步 18/ 19

19 骤和条件进行试验 3 校准仪器 : 校正仪器误差 4 分析结果的校正 : 分析过程中的系统误差, 有时可采用适当的方法进行校正比如采用校正系数法 16. 本次测定中可能引起的误差 : 操作问题 : (1) 称量样品的时候, 可以先在锥形瓶中加入适量水, 减少挥发亦可以用容量瓶稀释后移取再测定的方法来测定 (2) 终点控制和判断要熟悉, 终点控制不容易掌握 (3) 空白实验, 要进行, 且要正确控制终点 ; 空白实验消耗标准溶液体积少, 应该控制好方案问题 : (1) 取样量不合适, 太多或太少, 滴定体积小于 20mL 或者大于 40mL (1) 样品稀释倍数不合理 (1) 指示剂浓度不合适, 用量不合适 19/ 19

式中 : V 2 滴定所消耗的乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液体积的数值, 单位为毫升 (ml) ; c 乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液浓度的准确数值, 单位为摩尔每升 (mol/l) ; m 试料质量的数值, 单位为克 (g); M 氧化钙 (CaO) 摩尔质量的数值, 单位为克每摩尔 (g/mol)

式中 : V 2 滴定所消耗的乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液体积的数值, 单位为毫升 (ml) ; c 乙二胺四乙酸二钠标准滴定溶液浓度的准确数值, 单位为摩尔每升 (mol/l) ; m 试料质量的数值, 单位为克 (g); M 氧化钙 (CaO) 摩尔质量的数值, 单位为克每摩尔 (g/mol) 项目三 : 工业氧化镁品质检验任务 4.1: 检测氧化镁产品杂质氧化钙含量步骤 1: 制定氧化镁产品杂质氧化钙含量检测方案步骤 2: 实施氧化钙含量检测步骤 3: 检查与评价知识链接阅读素材 1 HG/T 2573 2006 工业轻质氧化镁氧化钙含量的测定 5.4 氧化钙含量的测定 5.4.1 方法提要用三乙醇胺掩蔽少量三价铁三价铝和二价锰等离子, 在 ph 12.5 时, 使用钙试剂梭酸钠盐指示剂,