大学仪器分析(概述)-学习课件.ppt

1、大学仪器分析(概述)-学习课件第一章第一章 绪论绪论 分析化学：研究获得物质化学组成，结构信息，分析方法及相关理论的科学研究获得物质化学组成，结构信息，分析方法及相关理论的科学。化学分析:利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。仪器分析：以物质的物理和物理化学性质（光、电、热等）为基础建立起来的一种分析方法。2022/10/1分分析析化化学学化学分析仪器分析酸碱滴定配位滴定氧化还原滴定沉淀滴定电化学分析光化学分析色谱分析波谱分析重量分析重量分析滴定分析滴定分析电导、电位、电解、库仑极谱、伏安发射、吸收，荧光、光度气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳红外、核磁、

2、质谱一一分析仪器信号发生器信号发生器：产生可以反映待测物存在及浓度的信号装置，多半为离子或化合物自身。如AES中激发态原子检测器检测器：光电转换器 电位计信号处理信号处理：运算放大输出输出：记录仪、计算机仪器分析的特点 灵敏度 分析速度快，效率高可以一次分析样品中多种元素信息；选择性好；4准确度相对较低；5一般仪器价格较贵，维修使用成本较高800MHz NMR120万美元。分析方法的选择 现代仪器分析方法迅速发展，应用互相交叉，要正确选择一个分析方法需要对分析方法及分析对象有一个较好的了解。对样品了解：准确度、精确度要求；可用样品量；待测物浓度范围；可能的干扰；样品基体的物化性质。对方法的要求

3、：精度绝对偏差、RSD（相对偏差）；误差系统误差、相对误差；灵敏度校正曲线灵敏度、分析灵敏度；检出限(RSN)blank；浓度范围定量限于线性检测线；选择性选择性系数。其它方法学的特性：分析速度；易操作性；操作者熟练程度的要求；仪器成本；每个样品分析的成本；环境代价。如何学习仪器分析如何学习仪器分析 掌握方法的基本掌握方法的基本原理原理，了解方法可提供的信息，了解方法可提供的信息 了解仪器的了解仪器的结构结构，方框图，方框图 掌握分析掌握分析步骤步骤和和数据处理数据处理方法方法五五.定量分析定量分析方法方法的评价指标的评价指标（一）标准曲线（一）标准曲线 标准曲线又称工作曲线。如标准曲线又称工

4、作曲线。如吸光光度吸光光度法，在绘制时，法，在绘制时，首先在一定条件下配制一系列具有首先在一定条件下配制一系列具有不同已知不同已知浓度吸光物质浓度吸光物质的标准溶液，然后在确定的波长和光程等条件下，分别测的标准溶液，然后在确定的波长和光程等条件下，分别测量系列溶液的吸光度，绘制量系列溶液的吸光度，绘制A-cA-c曲线曲线，从而得到一条通过原，从而得到一条通过原点的直线，即标准曲线。当需要对某未知液的浓度点的直线，即标准曲线。当需要对某未知液的浓度c cx x进行进行测定时，只需要在相同条件下测得未知液的吸光度测定时，只需要在相同条件下测得未知液的吸光度A Ax x，就可就可由由c cx x=A

5、=Ax x/b b计计算算得出或直接在标准曲线上得出或直接在标准曲线上查查得得c cx x。在实际操在实际操作中，应注意调整作中，应注意调整c cx x的大小，使其对应的大小，使其对应的的A Ax x处于标准曲线的直线范围（线性范围）之内。处于标准曲线的直线范围（线性范围）之内。1.标准曲线的线性范围标准曲线的线性范围 标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度（或含量）的范围称为该方法的线性范围。2.标准曲线的绘制标准曲线的绘制 标准曲线是依据标准系列的浓度（或含量）和其相对应的相应信号测量值来绘制的。如浓度（或含量）分别为x1,x2xn，其相应信号的测量值分别为y1,y2yn，用简单的方法很难

6、绘制出能准确反映y与x之间关系的标准曲线。通常，用“一元线性回归法”来给出y与x的关系式 y=a+bx （1-1）式中 其中 式(1-1)称为一元线性回归方程，b称为回归系数，即回归直线的斜率，a为截距。xbyaxxyyxxbniiniii121)()(nyiynxixnini113.相关系数相关系数r 当两个变量之间直线关系不够严格，数据的偏离较严重时，虽然也可以求得一条回归线，但是，实际上只有当两个变量之间存在某种线性关系时，这条回归线才有意义。判断回归线是否有意义，可用相关系数r来检验。相关系数的定义式为：r值在-1.0000与+1.0000之间。相关系数的物理意义如下：（1）r=1时，

7、y与x之间存在严格的线性关系，所有的yi值都在回归线上。（2）r=0时，y与x之间完全不存在线性关系。（3）0r1时，y与x之间存在一定的线性关系。r值愈接近1，线性关系就愈好niniiiniiiniiniiyyxxyyxxyyxxbr112211212)()()()()(例例：用光度法测定合金钢中用光度法测定合金钢中Mn的含量，吸光度与的含量，吸光度与Mn的含量间有下的含量间有下列关系：列关系：Mn的质量的质量/g 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 未知样未知样吸光度吸光度/A 0.032 0.135 0.187 0.268 0.359 0.435 0.511

8、0.242试求出标准曲线的试求出标准曲线的回归方程回归方程及其及其相关系数相关系数r并计算未知样品中并计算未知样品中Mn的的含量含量解：此组数据中，组分浓度为零时，吸光度不为零，这可能是在试剂中含有少量Mn，或者含有其它在该测量波长下有吸光的物质。设Mn含量值为x，吸光度值为y，按公式计算回归系数a，b值。n=7。所以该标准曲线的回归方程为 y=0.038+3.95x712710112.0)(;0442.0)(;275.0;06.0iiiiixxyyxxyx038.006.095.3275.095.30112.00442.0)()(71271xbyaxxyyxxbiiiii相关系数未知样品的吸

9、光度为y=0.242 0.242=0.038+3.95x所以x=0.052g故求出样品中含Mn为0.052g(注：该题可用计算机方便统计处理)9993.0175.00112.095.3)()(1212niiniiyyxxbr（二）灵敏度（二）灵敏度 物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度，用S表示。S=dy/dc或dy/dm 式中：dc和dm分别为被测物质的浓度和质量的变化量，dy为响应信号的变化量。灵敏度也就是标准曲线的斜率。斜率越大，方法的灵敏度就越高。（三）精密度（三）精密度 精密度是指使用同一方法，对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度。精密度常用

10、测定结果的标准偏差s或相对标准偏差sr量度.同一分析人员在同一条件下测定结果的精密度称为重复性；不同实验室所得测定结果的精密度称为再现性%1001)(12xssnxxsrnii（四）准确度（四）准确度 试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值）相符合的程度称为准确度。准确度常用相对误差度量式中：x为试样含量的测定值，为试样含量的真值或标准值%100 xEr（五）检出限（五）检出限某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。检出限表明被测物质的最小浓度或最小质量的响应信号可以与空白信号相区别。用D来表示。sb为空白信号的标准偏差，S是方法的灵敏度，也就是标准曲线的斜率。方法的灵敏度越高（工作曲线的斜率越大）。精密度越好，检出限就越低。SsDb3本章作业本章作业 书本p7的2，3，4共三大题。