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您现在的位置: 医学全在线 > 理论教学 > 基础学科 > 医用化学 > 正文:第一节 滴定分析概述
    

滴定分析概述(方法,原理,标准溶液,试样溶液,滴定终点)

(二)有效数字和计算规则

  有效数字是指实际上能测量到的数值,在该数值中只有最后一位是可疑数字,其余的均为可靠数字。它的实际意义在于有效数字能反映出测量时的准确程度。例如,用最小刻度为0.1cm的直尺量出某物体的长度为11.23cm,显然这个数值的前3位数是准确的,而最后一位数字就不是那么可靠,因为它是测试者估计出来的,这个物体的长度可能是11.24cm,亦可能是11.22cm,测量的结果有±0.01cm的误差。我们把这个数值的前面3位可靠数字和最后一位可疑数字称为有效数字。这个数值就是四位有效数字。

  在确定有效数字位数时,特别需要指出的是数字“0”来表示实际测量结果时,它便是有效数字。例如,分析天平称得的物体质量为7.1560g,滴定时滴定管读数为20.05mL,这两个数值中的“0”都是有效数字。在0.006g中的“0”只起到定位作用,不是有效数字。

  在计算中常会遇到下列两种情况:一是化学计量关系中的分数和倍数,这些数不是测量所得,它们的有效数字位数可视为无限多位;另一种情况是关于pH、pK和lgK等对数值,其有效数字的位数仅取决于小数部分的位数,因为整数部分只与该真数中的10的方次有关。例如,pH=13.15为两位有效数字,整数部分13不是有效数字。若将其表示成[H+]=7.1×10-14,就可以看出13的作用仅是确定了[H+]在10-14数量级上,其数学意义与确定小数点位置的“0”相同。医学.全.在线.网.站.提供

  在滴定分析中,实验数据的记录只应保留一位可疑数字,结果的计算和数据处理均应按有效数字的计算规则进行。

  在进行加减运算时,有效数字取舍以小数点后位数最少的数值为准。例如,0.0231、24.57和1.16832三个数相加,24.57的数值小数点后位数最少,故其他数值也应取小数点后两位,其结果是

  0.02+24.57+1.17=25.76

  在乘除运算中,应以有效数字最少的为准。例如,0.0231、24.57和1.16832三个数相乘,0.0231的有效数字最少,只有3位,故其他数字也只取3位。运算的结果也保留3位有效数字:

  0.0231×24.6×1.17=0.665

  在对数运算中,所取对数的位数应与真数的有效数字位数相同。例如,lg9.6的真数有两位有效数字,则对数应为0.98,不应该是0.982或0.9823。又如[H+]为3.0×10-2mol·L-1时,PH应为1.52。

  正确运用有效数字规则进行运算,不但能够反映出计算结果的可信程度,而且能大大简化计算过程。在滴定分析中一般常采用四位有效数字。

  四、滴定分析的误差

  (一)误差及其来源

  在滴定分析中,分析结果的准确度常用误差来表示。误差是测量值与真实值之间的差异,它反映出分析结果与真实值间的符合程度。努力减少测量误差,提高分析结果的准确性是定量分析中的一项重要课题。

  滴定分析中最常见的误差有系统误差和偶然误差。

  1.系统误差

  系统误差是由某些必然的或经常的原因造成的。其来源有方法误差,仪器、试剂误差及操作误差等。系统误差对分析结果的影响有一定的规律性,在重复测量时误差的大小常常比较接近,并且会反复出现。与理论值相比,实验值要么都提高,要么都偏低。系统误差常用作空白试验和对照实验的方法消除或克服。

  在不加试样的情况下,按照样品分析步骤和条件进行分析试验称为空白试验,所得结果称为空白值。从试样测定结果中扣除空白值,便可以消除因试剂、蒸馏水及实验仪器等因素引起的系统误差。

  将组分含量已知的标准样品和待测样品在相同条件下进行分析测定。用标准样品的测定值与其真实值的差值来校正其他测量结果,这种方法称为对照试验。医学全.在线网.站.提供

  除此之外,还可以通过校准仪器来消除仪器误差,通过制订正确的操作规程克服操作误差。

  2.偶然误差

  偶然误差是由一系列微小变化的偶然原因造成的。例如,称量同一物体时,室温或湿度如有微小变动都会引起偶然误差,使得称量结果不一致。这种误差大小不定,时正时负,往往找不出确定的原因,因些很难控制、校正和测定它。但偶然误差符合统计规律,表现为正负误差出现的机会相等,小误差出现的机会多而大误差出现的机会少。因此,在消除了系统误差的前提下,可以通过增加测定次数取平均值的办法克服偶然误差。

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