最新2019-水分析化学第一二章-PPT课件.ppt

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1、水质分析化学水质分析化学讲解人讲解人:吴亚坤吴亚坤2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2课程定位课程定位v给水排水工程专业的给水排水工程专业的给水排水工程专业的给水排水工程专业的专业技术基础课专业技术基础课专业技术基础课专业技术基础课，是专业指，是专业指，是专业指，是专业指导委员会指定导委员会指定导委员会指定导委员会指定十门骨干课程十门骨干课程十门骨干课程十门骨干课程之一。之一。之一。之一。v教学时数教学时数教学时数教学时数6464学时，其中学时，其中学时，其中学时，其中课堂教学课堂教学课堂教学课堂教学

2、4040学时学时学时学时，实验实验实验实验教学教学教学教学2424学时。学时。学时。学时。v先修课程先修课程先修课程先修课程：普通化学、有机化学和物理化学：普通化学、有机化学和物理化学：普通化学、有机化学和物理化学：普通化学、有机化学和物理化学2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3授课内容及安排授课内容及安排v第第1 1章章 绪论（绪论（2h2h）v第第2 2章章 水分析测量的质量保证水分析测量的质量保证(4h)(4h)v第第3 3章章 酸碱滴定法（酸碱滴定法（5h5h）v第第4 4章章 络合滴定法（络

3、合滴定法（5h5h）v第第5 5章章 沉淀滴定法沉淀滴定法(2h)(2h)v第第6 6章章 氧化还原滴定法（氧化还原滴定法（6h6h）vv阶段复习阶段复习阶段复习阶段复习 （2h)2h)vv第第7 7章章 电化学分析电化学分析（2h2h）vv第第8 8章章 吸收光谱法（吸收光谱法（4h4h）vv第第9 9章章 色谱法色谱法 （4h)4h)vv第第1010章章 原子吸收光谱法（原子吸收光谱法（2h2h）vv总复习（总复习（总复习（总复习（2h2h）重重点点内内容容2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第一章

4、第一章 概论概论2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2.水分析化学的分类3.水质指标和水质标准4.国内外水质指标体系(自学)1.水分析化学性质和任务2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1-1 1-1 水分析化学性质和任务水分析化学性质和任务 天天然然水水是是一一个个复复杂杂的的体体系系，水水质质是是水水及及其其杂杂质质共共同同表表现现出出的的综综合合特特性性。水水能能否否利利用用以以及及污污染染的的程程度度，通通

5、过过水水质质分分析析才才能能作作出判断。出判断。水分析化学水分析化学:研究水及其杂质研究水及其杂质的性质和测量方法的一门学科。的性质和测量方法的一门学科。作用：作用：在水环境污染治理与水资源规在水环境污染治理与水资源规划、评价中起着划、评价中起着“眼睛眼睛”和和“哨兵哨兵”的作的作用。用。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 基本要求基本要求 7 7*水分析化学是研究水中杂质及变化规律的重水分析化学是研究水中杂质及变化规律的重要学科。要学科。掌握掌握四大滴定方法四大滴定方法(酸碱、配位、沉淀和酸碱、配位

6、、沉淀和氧化还滴定法氧化还滴定法)和主要的仪器分析方法和主要的仪器分析方法(吸收光谱吸收光谱 法、电位分析法、原子吸收法及色谱法等法、电位分析法、原子吸收法及色谱法等)的基本的基本原理、基本知识、基本概念和基本技能，原理、基本知识、基本概念和基本技能，掌握掌握水水质分析的基本操作，培养严谨的科学态度，树立质分析的基本操作，培养严谨的科学态度，树立准确准确“量量”的理念，初步具备数据评价能力、具的理念，初步具备数据评价能力、具备查阅文献、选择分析方法、拟订实验方案的能备查阅文献、选择分析方法、拟订实验方案的能力，培养观察、分析和解决实际问题的能力。力，培养观察、分析和解决实际问题的能力。2023

7、/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 水分析化学的特点水分析化学的特点 8 8*(1)突出“量”的概念：如测定的数据不可随意取舍；数据准确度、偏差大小与采用的分析方法有关。(2)分析试样(水样)是一个获取信息、提供可靠数据的过程。(3)实验性强：强调动手能力、培养实验操作技能，提高分析解决实际问题的能力。(4)综合性强：涉及化学、生物、电学、光学、计算机等,体现能力与素质。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 9 9基本

8、原理基本原理基本理论基本理论基本知识基本知识基本概念基本概念基本操作基本操作基本技能基本技能注重培养严谨的科学态度注重培养严谨的科学态度培养独立分析和解决水质培养独立分析和解决水质分析中实际问题的能力分析中实际问题的能力强化并树立准确强化并树立准确“量量”的观的观念念掌握掌握6个基本点个基本点注重注重2个培养个培养树立树立1个个“量量”概念概念2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 1010 水水分分析析化化学学是是一一门门从从实实践践中中来来到到实实践践中中去去的的学学科科。以以解解决决水水中中的的实实

9、际际问问题题为为目目的的。水水分分析析化化学学围围绕绕“量量”做做文文章章，“量量”要要“准准确确”，首首先先要要有有适适当当的的“分分析析方方法法”，其其次次要要“准准确确分分析析”，分分析析过过程程中中要要进进行行“质质量量控控制制”，最最后后要要进进行行计计算算，即即“数数据据处处理理”。学学习习时时要要牢固树立准确牢固树立准确“量量”的概念。的概念。如何学习水分析化学如何学习水分析化学2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、水质分析方法概述一、水质分析方法概述 1.任务 定性分析 定量分析 结构

10、分析 2.对象 无机分析 有机分析 3.原理 化学分析 仪器分析 4.试样用量 1-2 1-2 水分析化学的分类水分析化学的分类2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.待测组分含量 v常量成分分析 1%v微量成分分析 0.011%v痕量成分分析 99.9%)；反应速度快；反应速度快；无副反应；无副反应；有适当的方法确有适当的方法确定化学计量点定化学计量点 2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能三、仪器分析方法三、仪

11、器分析方法v吸收光谱法 用途：分析有机分子、无机离子 v色谱法 气相色谱 用途：如氯仿测定 液相色谱 用途：如多环芳烃测定 离子色谱 用途：如阴离子测定 v原子吸收法 用途：金属元素测定 v电化学分析法 用途：pH值的测定2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能四、水质分析方法的选择四、水质分析方法的选择分析方法的选择要考虑很多因素，在分析时应按待测组分的含量、共存物质的种类、分析目的等选择适当的分析方法。选择的原则是：方法成熟、准确；操作简便、成本低；抗干扰能力强；所用试剂毒性小。2023/1/18为深入

12、学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第三节第三节 水质指标与水质标准水质指标与水质标准2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能水质指标(Water Quality Index)定义:表示水中杂质的种类和数量，它是判断水污染程度的具体 衡量尺度。分类物理指标(Physical Index)微生物指标(Microorganism Index)化学指标(Chemical Index)一、一、水质指标水质指标2023/1/18为深入学习习近平新时代

13、中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能u 不涉及化学反应，参数测定后水样不发生变化 水温1臭味和臭阈值2颜色和色度3浊度4残渣5紫外吸光度值7氧化还原电位8电导率6(一一)物理指标物理指标(Physical Index)2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(一一)物理指标物理指标1.水温(Temperature)v水的物理化学性质与水温密切相关。v水温是现场观测的水质指标之一。水温计颠倒温度计地表水、污水浅层水位测量湖库等深层水位测量2023/1/18为

14、深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(一一)物理指标物理指标2.臭味和臭阈值(Odor and Taste,Odor Threshold Value)v臭是检验原水和处理水质必测项目之一。饮用水标准为饮用水标准为:臭阈值臭阈值2 2文字描述法:0级、无味、无任何气味1级、微弱、敏感者可觉察2级、弱、一般饮用者刚 刚觉察；3级、明显、已能明显觉察，不加处理不能饮用；4级、强、有明显臭味；5级、很强、强烈臭味。臭阈值法:水样被稀释至刚刚可以闻出臭味的稀释倍数。臭阈值=（A+B）/A方法适用于天然水、饮用水、生活污水与工业废水研

15、究与处理水中采用此法 2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(一一)物理指标物理指标悬浮物质胶体物质溶解物质水中杂质水中杂质三种状态三种状态3.颜色和色度(Color and Chromaticity)2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3.颜色和色度(Color and Chromaticity)表色：包括悬浮杂质在内的3种状态所构成的水色 定性描述真色：除去悬浮杂质后的水，由胶体及溶解杂质所 造成的颜色 定量测

16、量概念色度的测量方法:a.铂钴标准比色法 以氯铂酸钾和氯化钴配成标准比色系列，然后将水样与此标准色列进行目视比色。b.铬钴比色法 以重铬酸钾和硫酸钴配制标准比色系列c.我国生活饮用水水质卫生规范规定生活饮用水色度不得高于15度。(一一)物理指标物理指标2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能4.浊度(Turbidity)定义：由悬浮物及胶体物质引起的水样的浑浊程度，用浊度来表示。浊度是指水中的不溶解物质对光线透过时所产生的阻碍程度，是混凝工艺重要的控制指标。测定方法:a.目视比浊法：用具塞比色管配制标准浊度

17、阶，1mg漂白土/L定义为1度，水样俯视对比b.分光光度法：680nm分光光度计测定。规定1.25mg硫酸肼/L和12.5mg六次甲基四胺/L水中形成的甲肼聚合物所产生的浊度为1度，测定结果单位FTU c.散射法：浊度仪（也以甲肼聚合物为标准浊度单位，测定结果单位NTU）(一一)物理指标物理指标我国饮用水标准为：我国饮用水标准为：浊度浊度1 NTU（浊度单位）（浊度单位）2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.残渣(Residue)(一)物理指标总残渣（总固体）总可滤残渣（溶解性总固体）总不可滤残渣（悬

18、浮物）总残渣=总可滤残渣+总不可滤残渣2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.残渣(Residue)(1)总残渣(Total Residue)总残渣(mg/L)=(A-B)10001000/V 式中 A 水样总残渣及蒸发皿重（g）;B 蒸发皿净重（g）;V 水样体积（mL）(一)物理指标2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.残渣（2）总可滤残渣(Total Filterable Residue)总可滤残渣(mg

19、/L)=(A-B)10001000/V 式中 A 烘干残渣加蒸发皿重（g）;B 蒸发皿净重（g）;V 水样体积（mL）(一一)物理指标物理指标2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能5.残渣（3）总不可滤残渣(Total Unfilterable Residue)挥发性残渣(mg/L)=(W1-W2)10001000/V 式中 W1 总残渣重（g）;W2 总残渣灼烧后重（g）;V 水样体积（mL）(一一)物理指标物理指标饮用水标准为：饮用水标准为：溶解性总固体（总可滤残渣）溶解性总固体（总可滤残渣）1000

20、mg/L1000mg/L2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能6.电导率(Conductivity)表示水溶液传导电流的能力，它可间接表示水中可滤残渣（即溶解性固体）的相对含量。标准单位：西门子/米（S/m）1mS/m=0.01mS/cm=10/cm=10S/cm (一一)物理指标物理指标2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能7.紫外吸收值(Ultraviolet Absorbance,UVA）：水中有机污染物含有芳

21、香烃和双键或羰基的共轭体系，在紫外区有吸收，如污染源不变，可通过测定紫外吸收值（UVA）来反映水中有机物污染的变化情况。8.氧化还原电位（Oxidation-Reduction Potential,ORP）:是水体中多种氧化性物质与还原性物质进行氧化还原反应的综合指标之一。用毫伏计或pH计测量(一一)物理指标物理指标2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(二二)微生物指标微生物指标采用多管发酵法、滤膜法和延迟培养法测定。指1mL水样在营养琼脂培养基中，于37度培养24h后，所生长细菌菌落的总数。饮用水氯消

22、毒之后剩余的游离性有效氯。四种指标采用连续碘量法和吸收光谱法测定。细菌总数总大肠菌群游离性余氯二氧化氯2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能（三）化学指标（三）化学指标v定义：表示水中杂质及污染物的化学成分和特性的综合性指标。v主要离子组成：钙离子、镁离子、钠离子、钾离子、碳酸氢根、硫酸根、氯离子、硅酸根。v化学指标主要有pH、酸度、碱度、硬度、氯化物、硫酸盐、氟化物、总含盐量、重金属、DO、高锰酸钾指数、COD、BOD、TOC、TOD等。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的

23、十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能pH值 pH=-lgH+酸度和碱度：给出质子物质的总量(酸度)接受质子物质的总量(碱度)硬度：水中Ca2+、Mg2+离子的总量 永久硬度：硫酸盐、氯化物等形成 暂时硬度：碳酸盐和重碳酸盐形成，煮沸后分解形成沉淀 总盐量（水中全部阴阳离子总量）（三）化学指标（三）化学指标2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能有机污染物综合指标(宏观地描述水中有机污染物，是总量指标，不针对哪类有机物)高锰酸盐指数(Pi):用KMnO4作氧化剂氧化水中有机物所消耗的

24、 量，用mgO2/L表示化学需氧量(COD):在一定条件下水中能被得重铬酸钾氧化的水中有机物的量，用mgO2/L表示（三）化学指标（三）化学指标2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能生物化学需氧量（BOD）：在一定时间温度下，微生物分解水中有机物发生生物化学反应中所消耗的溶解氧量，单位mgO2/L总有机碳（TOC）：水体有机物总的碳含量，用总有机碳分析仪高温燃烧水样测定，单位mgC/L总需氧量（TOD）：水中有机物和还原性无机物在高温下燃烧生成稳定的氧化物时的需氧量，单位mgO2/L2023/1/18为深

25、入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能水质标准(Water Quality Standard)l定义:按不同用水目的制定的污染物的量阈值。除余氯为下界，其他指标均为上界限值，不可超越。l意义:水质标准是水的物理、化学和生物学的质量标准。二二、水质标准水质标准2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1-4 1-4 国内外水质指标体系国内外水质指标体系水质标准主要分为：地表水质量标准、地下水质量标准、城市供水质量标准、生活饮用水质量标准、农田灌

26、溉水质标准和污水排放标准。其中生活饮用水水质卫生规范从2019年7月1日起指标总数由34项上升为103项。增加了耗氧量指标、粪大肠菌群指标、浊度由3度降为1度等，其中大幅度增加了有机物的检测指标。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能39环境标准体系环境标准体系国家环境标准国家环境标准地方环境标准地方环境标准污染物排放标准污染物排放标准环境质量标准环境质量标准污染报警标准污染报警标准污染物排放标准污染物排放标准环境质量标准环境质量标准环境基础标准环境基础标准环境方法标准环境方法标准分析方法标准分析方法标准

27、环境标准环境标准 物质标准物质标准水质标准分类水质标准分类2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能40v生活饮用水卫生标准（生活饮用水卫生标准（106项水质指标项水质指标）v工业用水水质要求工业用水水质要求 v农业用水与渔业用水水质要求农业用水与渔业用水水质要求 v污水综合排放标准污水综合排放标准 v环境标准环境标准 地面水环境质量标准（五类水质标准）地面水环境质量标准（五类水质标准）地下水质量标准地下水质量标准 海洋环境标准。海洋环境标准。水质标准水质标准2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社

28、会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能41污水处理厂出水与地表水环境质量标准单位：mg/L2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能42样品测定指标的确定样品测定指标的确定根据样品测定根据样品测定目的、要求、测目的、要求、测定条件定条件选择测定项目选择测定项目2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能第二章第二章 水分析测量的质量保证水分析测量的质量保证2023/1/18为深入学习习近

29、平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能水质分析程序水质分析程序1234明确分析目标采样容器的选择和洗涤、取样(有代表性)试样的保存和预处理分析方法的选择和测定5分析结果的计算和数据处理及评价2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能v本节以自学为主，主要要求掌握：1、水样采集、保存和预处理是关系分析结果准确可靠的重要环节；2、水样采集要保证代表水的全面性；2-1 2-1 水样的采集水样的采集2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和

30、党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能水样采集简称取样1、取样器 见P30图2、取样量 根据检测内容来确定3、采样点 布点方法见P29断面：江河水系,应在污染源的上、中、下游设三个采样断面；湖泊、水库应在进口、出口处设置二个断面；布点：应在断面，沿水深和河宽方向设一个或若干个点，一般应离河边50厘米以上，水面以下50厘米以上，河床50厘米以上。一、水样的采集一、水样的采集2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能二、水样的保存二、水样的保存v目的：减慢化学反应速度，防止组分分解和沉

31、淀产生；减慢化合物或络合物的水解和氧化还原作用；减少组分的挥发溶解和物理吸附；减慢生物化学作用。v方法：加入保存试剂，抑制氧化还原反应和生化作用；控制pH值和冷藏冷冻等方法，降低化学反应速度和细菌活性；选择适应的容器2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能三、水样的预处理三、水样的预处理（1）过滤:水样浊度较高或带有明显的颜色影响分析结果,可采用澄清、离心、过滤等措施以除去残渣及细菌或藻类。阻留不可滤残渣的能力大小顺序为：滤膜离心滤纸砂芯漏斗（2）浓缩:低含量组分,可通过蒸发、溶剂萃取或离子交换等措施浓缩后

32、再进行分析。例如饮用水中氯仿的测定，采用正己烷/乙醚溶剂萃取浓缩后,再用气相色谱法测定。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 （3）蒸馏蒸馏:利用水中各污染组分具有不同的沸点而使其彼此分离的方法。如测定水样中挥发酚、氰化物、氟化物时，均需要在酸性介质中进行预蒸馏分离。（4）消解消解:目目的的:是破坏有机物、溶解悬浮物，将各种价态的欲测元素氧化成单一的高价态或转变成易于分离的无机化合物，以便测定。消化后的水样应清澈、透明、无沉淀。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神

33、,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能酸式消解：当水样中同时存在无机结合态和有机结合态金属，可加H2SO4HNO3或HCl,HNO3HClO4等，经过强烈的化学消解作用，破坏有机物，使金属离子释放出来，再进行测定。干式消解：通过高温灼烧去除有机物后，将灼烧后残渣（灰分）用2HNO3溶解。高温易挥发损失的As、Hg、Cd、Se、Sn等元素，不宜用此法消解。在样品预处理中使用的试剂应要求纯度高，空白值低。在样品预处理中使用的试剂应要求纯度高，空白值低。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、误

34、差的来源一、误差的来源v1.系统误差(Systematic Error)由固定的原因造成的，使测定结果系统偏高或偏低，重复出现，其大小可测，具有“单向性”。可用校正法消除。根据其产生的原因分为以下3 3种种。方法误差方法误差：分析方法本身不完善而引起的。仪器和试剂误差仪器和试剂误差：仪器本身不够精确，试剂不纯引起误差。操作误差操作误差：分析人员操作与正确操作差别引起的。2-2 2-2 水分析结果的误差及其表示方法水分析结果的误差及其表示方法2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能v2.随机误差（Random

35、 Error）由一些随机偶然原因造成的、可变的、无法避免，符合“正态分布”。v3.过失误差(Mistake Error）由于不小心引起，例如运算和记录错误。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 相相对对真真值值：认认定定精精度度高高一一个个数数量量级级的的测测定定值值作作为为低低一一级级的的测测量量值值的的真真值值。例例如如科科研研中中使使用用的的标标准准样样品品及管理样品中组分的含量等。及管理样品中组分的含量等。l l 真值（真值（xT）:某一物理量本身具有的客观存在的真某一物理量本身具有的客观存在的

36、真实数值，即为该量的真值。实数值，即为该量的真值。理理论论真真值值：如如某某化化合合物物的的理理论论组组成成等等。计计量量学学约约定定真真值值：国国际际计计量量大大会会上上确确定定的的长长度度、质质量量、物物质质的的量量单位等。单位等。二、分析方法的误差与准确度二、分析方法的误差与准确度几个统计术语：2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能l 平平均均值值:n次次测测量量值值的的算算术术平平均均值值虽虽不不是是真真值值，但但比比单单次次测量结果更接近真值，它表示一组测定数据的集中趋势。测量结果更接近真值，它

37、表示一组测定数据的集中趋势。l 中中位位数数(xM):一一组组测测量量数数据据按按大大小小顺顺序序排排列列，中中间间一一个个数数据据即即为为中中位位数数x，当当测测量量值值的的个个数数位位偶偶数数时时，中中位位数数为为中间相临两个测量值的平均值。中间相临两个测量值的平均值。优优点点:能能简简单单直直观观说说明明一一组组测测量量数数据据的的结结果果，且且不不受受两两端端具有过大误差数据的影响；具有过大误差数据的影响；缺点缺点:不能充分利用数据，因而不如平均值准确。不能充分利用数据，因而不如平均值准确。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精

38、神,充分发挥中小学图书室育人功能l l 准确度准确度:指测量值与真值之间接近的程度，其好坏用指测量值与真值之间接近的程度，其好坏用误差来衡量。误差来衡量。常用测量回收率评价分析方法的准确度回收率越接近100%方法准确度越高。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能l 误差误差:测量值测量值(x)与真值与真值(xT)之间的差值之间的差值(E)绝对误差绝对误差:测量值与真值测量值与真值(xT)之差。之差。在实际分析中，待测组分含量越高，相对误差要求在实际分析中，待测组分含量越高，相对误差要求越小；待测组分含量越

39、低，相对误差要求较大。越小；待测组分含量越低，相对误差要求较大。相对误差相对误差:Er=100%xE=xxE2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能例例：用用分分析析天天平平称称样样，一一份份0.2034克克，一一份份0.0020克克，称称 量的绝对误差均为量的绝对误差均为+0.0002克，问两次称量的克，问两次称量的Er%？解：解：第一份试样第一份试样:第二份试样第二份试样:2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能v例

40、例：分析天平的绝对误差为0.0001g，要使相对误差在0.1%以内，要称固体样品多少克？要使相对误差在1%以内，又要称固体样品多少克？v解解：v（1）=0.0001/0.1%=0.9gv（2）=0.0001/1%=0.09g2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能三三 精密度和偏差精密度和偏差l l 精密度：精密度：用用相相同同的的方方法法对对同同一一个个试试样样平平行行测测定定多多次次，得得到到结结果果的相互接近程度。以的相互接近程度。以偏差偏差来衡量其好坏。来衡量其好坏。重重复复性性：同同一一分分析析人

41、人员员在在同同一一条条件件下下所所得得分分析析结结果的精密度。果的精密度。再再现现性性：不不同同分分析析人人员员或或不不同同实实验验室室之之间间各各自自的的条件下所得分析结果得精密度。条件下所得分析结果得精密度。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能l l 偏差：偏差：一组数据中个别测量值与平均值之间的差值，一组数一组数据中个别测量值与平均值之间的差值，一组数据分析结果的精密度可以用据分析结果的精密度可以用平均偏差平均偏差和和标准偏差标准偏差来表示。来表示。平均偏差平均偏差:绝对偏差：绝对偏差：2023/

42、1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 相对平均偏差相对平均偏差 标准偏差标准偏差 相对标准偏差相对标准偏差RSD(又称变异系数又称变异系数CV)2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能l l 偏差和标准偏差关系偏差和标准偏差关系第一组第一组 10.02，10.02，9.98,9.98第二组第二组 10.01,10.01,10.02,9.96第三组第三组 10.02,10.02,9.98,9.98,10.02,10.02,9.9

43、8,9.98平均值平均值=10.00=0.02 s=0.02 RSD=0.2%RSD=0.27%RSD=0.21%平均值平均值=10.00=0.02 s=0.027平均值平均值=10.00=0.02 s=0.021例如：求下列三组数据的例如：求下列三组数据的 和和s2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能四、准确度和精密度的关系四、准确度和精密度的关系2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能关系：关系：l精精密密度度是是

44、保保证证准准确确度度的的先先决决条条件件。精精密密度度差差，所所测测结果不可靠，就失去了衡量准确度的前提。结果不可靠，就失去了衡量准确度的前提。l高的精密度不一定能保证高的准确度。高的精密度不一定能保证高的准确度。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能1.1.1.1.选择合适的分析方法选择合适的分析方法(1)根据试样的中待测组分的含量选择分析方法。高含量 组分用滴定分析或重量分析法；低含量用仪器分析法。(2)充分考虑试样中共存组分对测定的干扰，采用适当的 掩蔽或分离方法。(3)对于痕量组分，分析方法的灵敏

45、度不能满足分析的要 求，可先定量富集后再进行测定。五、提高分析结果准确度的方法五、提高分析结果准确度的方法2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2.2.2.2.减小测量误差减小测量误差 l称量：分析天平的称量误差为0.0002g，为了使测量时的相对误差在0.1%以下，试样质量必须在0.2g以上。l滴定管读数常有0.0lml的误差，在一次滴定中，读数两次，可能造成0.02ml的误差。为使测量时的相对误差小于0.1%，消耗滴定剂的体积必须在20ml以上，最好使体积在25ml左右，一般在20至30ml之间。l微

46、量组分的光度测定中，可将称量的准确度提高约一个数量级。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能3.3.3.3.增加测定次数增加测定次数 在消除系统误差的前提下，平行测定次数愈多，平均值愈接近真实值。因此，增加测定次数，可以提高平均值精密度。在化学分析中，对于同一试样，通常要求平行测定24次。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能 (1)对照试验对照试验 (2)空白试验空白试验 (3)校准仪器校准仪器 (4)分析结果的校

47、正分析结果的校正4.4.消除系统误差消除系统误差提高准确度的主要途径提高准确度的主要途径 系统误差是由某种固定的原因造成的，因而找出这一原系统误差是由某种固定的原因造成的，因而找出这一原因，就可以消除系统误差的来源。有下列几种方法：因，就可以消除系统误差的来源。有下列几种方法：2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(1)对照试验 与标准试样的标准结果进行对照;标准试样、管理样、合成样、加入回收法 与其它成熟的分析方法进行对照;国家标准分析方法或公认的经典分析方法 由不同分析人员，不同实验室来进行对照试验。

48、内检、外检。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(2)空白试验空白试验：在不加待测组分的情况下，按照试样分析同样的操作手续和条件进行试验，所测定的结果为空白值，从试样测定结果中扣除空白值，来校正分析结果。消除由试剂、蒸馏水、实验器皿和环境带入的杂质引起的系统误差，但空白值不可太大。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能(3)校准仪器仪器不准确引起的系统误差，通过校准仪器来减小其影响。例如砝码、移液管和滴定管等，在精

49、确的分析中，必须进行校准，并在计算结果时采用校正值。(4)分析结果的校正校正分析过程的方法误差，例如用重量法测定试样中高含量的SiO2，因硅酸盐沉淀不完全而使测定结果偏低，可用光度法测定滤液中少量的硅，而后将分析结果相加。2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能一、纯水一级水：用于严格要求的试验二级水：无机痕量分析等试验三级水：一般化学分析试验2-3 2-3 纯水和特殊要求的水纯水和特殊要求的水2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学

50、图书室育人功能v二、特殊要求水的制备见P402023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能2-4 2-4 分析测量的质量评价方法分析测量的质量评价方法标准物质平行测定法双样品法和双样品图法质量控制图2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能质量控制图警戒线警戒线警告线警告线2023/1/18为深入学习习近平新时代中国特色社会主义思想和党的十九大精神,贯彻全国教育大会精神,充分发挥中小学图书室育人功能常用测量回收率评价分析方法的准