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为了分析化学,我已经歇斯底里(二)

为了分析化学,我已经歇斯底里(二)

作者: 艾冰台 | 来源:发表于2020-12-21 06:53 被阅读0次

才开始学分析化学,第一章主要介绍了分析化学的一些基本概念和术语。很多基本概念和后续内容学习有着千丝万缕的关系。

第一章主要内容

基本概念包括:分析基本步骤;分析化学的不同分类(分类指标不同);不同的滴定方式……

基本术语:标准溶液,基准物质,直接和间接法配置标准溶液; 滴定反应,终点,终点误差,指示剂……

在这些概念中,注意如下几点。什么样的物质可以作为基准物质(四点要求)

对于滴定反应有哪些要求?(也有4点)这其中对于满足滴定分析的反应,反应进行要完全(99.9%以上)。在第五章氧化还原滴定法中对于反应平衡常数的推导,就是利用了这一点。

此外本章还介绍了计算分析含量的基本计算方法(基本单元法),对于滴定分析的四种方式(直接、返滴定、置换和间接)都做了详细介绍和计算。书上和课件上举例很多,可以触类旁通。

第二章  数据处理和误差分析

这一章属于数学中数理统计内容,对于初学者而言感觉特别难懂,对于任课教师也是亚历山大。本章内容和化学原理没有多大关系,只是应用数学基本思想来处理化学实验数据。本章要点如下

1.有效数字的应用。有效数字位数判断,对于带lg,以及常见的pH,pKa等,它们的有效数字位数就是小数点后面的位数,哪怕是零也算。如,

pH=0.056  这是三位有效数字而不是两位有效数字。pKa=4.56是两位有效数字,而不是三位。

在四则混合计算中,遇到有效数字需要修约时,遵循“四舍六入五成双”的原则。对于修约规则,加减法以绝对误差最大为基准进行修约,也就是哪个小数位数少,就以哪个为基准进行修约。注意,遇到科学计数法表示的数值,要化成小数形式才能判断其小数位数。乘除法,以相对误差最大的那个数字为基准进行修约;即以有效数字位数最少为基准进行修约。你可以先修约后计算,也可以先计算再修约也可以。

2.误差和偏差

误差,顾名思义,它是和真值或者标准值去比较,体现准确与否。所以它的大小反应了测定结果的准确度。

偏差,就是自己和自己比较。看看在一组数据中测量结果之间是否保持一致,与整体的偏离度如何。所以不管用哪种偏差表示,总需要计算一个平均值。在很多偏差中,统计学上用的最多的就是标准偏差。它比较好地反应了一组数据的偏离程度,比简单的绝对偏差,平均偏差更能反应测试结果的精密度。精密度是准确度好坏的前提!

对于多次的测量,不同分析人员肯定不同。但不管有多少人做分析,我们总可以发现他们的测定结果分布在大致相同的一个区间内。这个区间就是置信区间。所以对于测试结果不能武断地表示为一个确切的数值,而是一个区间分布。所以学完这一章,对于测量平均值的置信区间表达一定要掌握。

对于不同人不同分析方法的测定结果之间要学会分析是否有显著性差异。

这里也有两种情况,

一是一批数据中有真值或者有标准值μ已知,只要把一组测量结果平均值与真值之间按照一定的置信度计算 t值,与表格数据比较是否一致。查表时注意自由度(f=n-1).这就是t值检验。

二是当真值或标准值未知,只是比较不同人不同实验室或者不同方法之间进行显著性差异检验。有两种方法或者两组人员测量结果的检验精密度和系统误差有无差异。即F检验和t值检验。F检验主要是检查两种方法或者不同测试人员的数据是否存在精密度的显著性差异。一般用方差比值来判断。(方差就是标准偏差平方)注意公式中分子是大的方差,分母是小的方差,计算所的结果与表格数据进行比较,如果大于则有,小于则没有。查表时注意自由度。

t值检验比较复杂,要计算两组数据的合并标准偏差,再计算出一定置信度下的t值,与查到的t值表比较。(注意查表时的自由度,f=n1+n2-2)这部分内容比较复杂,建议多看看书上和课件例题。

3.可疑值取舍

这部分纯粹是代公式,有四倍法、Q值法和G法。按照具体步骤判别具体测量值(离群值)的取舍。

此外还有误差传递,标准曲线的线性相关性等内容作为了解。

(未完待续)

2020.12.21晨  车上

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