化驗分析結果計算及數據處理

1、結果計算：定量分析的任務是測定試樣組分的含量，因此通過實驗測得的數據必須通過計算才能得到分析結果。

1.1 比如容量分析法的計算是根據滴定到等當點時，被測組分的mg當量數和所耗标準溶液的mg當量數相等的原則進行計算。因此在計算中首先應找出各物質間mg當量數的關系，然後再根據要求進行計算，物質之間進行反應，一般遇到的計算有下列三種：

第一種:溶液與溶液之間的計算N1*V1=N2*V2

第二種:溶液與物質重量之間的計算N*V[ml]=W*1000/E

第三種:被測物質百分含量的計算，根據前面所列公式，被測組分的重量W=N*V[ml]*E/1000；x%=[W/G]*100=[（N*VML*E）/1000]/G*100；式中 ：x%--被測物的百分含量 ，G—為試樣重{g}；

由于測定時的操作方法不同，所以分析結果的計算方法也不同。

電子天平

1.2 直接滴定法計算：

計算依據:被測組分的mg當量數=标準溶液的mg當量

x%= [(NV)标*（Ex/1000）]/G樣*100

例:測定Na2CO3的百分含量稱取1.100g的Na2CO3溶于水中以四基橙為指示劑，用1.0000N H2SO4标準溶液滴定。Na2CO3 H2SO4=Na2SO4 CO2 H2O滴定到終點時，用去VH2SO4=20.00mL，求Na2CO3的百分含量。

解:ENa2CO3=MNa2CO3/2=106.0/2=53.0

Na2CO3%=[(NV)H2SO4*(ENa2CO3/1000)]/GNa2CO3*100

=1.000*20.00*0.0530/1.100*100=96.36%。

1.3 間接滴定法計算:

計算依據:被測組分的mg當量數=中間産物的mg當量數=标準溶液的mg當量數 x%= [(NV)标*（Ex/1000）]/G樣*100

例:用甲醛法測定铵鹽中氮含量。取NH4CL0.4552g，加入甲醛後産生一定量的HCL；4NH4CL 6HCHO=(CH2)6N4 4HCL 6H2O；然後用0.2500NNaOH标準溶液滴定，用去VNaOH30.10ml，求铵鹽中氮的百分含量（N%）。

解:4HCL 4NaOH=4NaCL 4H2O 4NH4CL=0=4HCL=0=4NaOH N=0=H =0=OH-

N%=[(N*V)NaOH*(EN/1000)]/GNH4CL*100

=0.2500*30.10*（14.01/1000）/0.4552*100=23.16%

1.4 返滴定法計算:

計算依據:被測組分的mg當量數=（過量标準溶液的mg當量數）-（返滴定時所用另一種标準溶液的mg當量數）。

X%= [(N1*V1-N2*V2)*(EX/1000)]/G樣*100

例:1.000g含硫化合物轉化為SO3，用50.00ml 0.1000NNaOH标準溶液吸收過量未反應的NaOH标準溶液，再用0.0140N HCL标準溶液返滴，用去VHCL=22.65ml，求硫的百分含量[S%].

解:SO3 2NaOH=Na2SO4 H2O S=0=SO3=0=2NaOH

ES=MS/2=16.03 S的mg當量=[(N*V)NaOH-（N*V）HCL]

S%=[(N*V)NaOH-(N*V)HCL]*(ES/1000)]/GS*100=2.933%

1.5 混合物滴定結果的計算:

計算依據:被測甲mg當量數 被測乙mg當量數=總mg當量數

例:有一試樣含Na2CO3T和K2CO3.稱取試樣1.000g，溶于水中，用甲基橙為指示劑，用0.5000N HCL标準溶液滴定，用去VHCL=30.00ml，求Na2CO3和K2CO3各為多少？

解:設樣品中Na2CO3的含量為xg；K2CO3的含量為（1.000-x）g；

根據Na2CO3mg當量數 K2CO3mg當量數=混合物mg當量數

x/(Na2CO3/1000) (1.000-x)/(EK2CO3/1000)=N标*V标 x=0.1198g

Na2CO3%=0.1198g Na2CO3=(1.000-0.1198)=0.8802g

2、有效數字

2.1 概念：為得到準确的分析結果，不僅僅要準确進行測量，還要正确記錄與計算。正确記錄是指正确記錄數字的位數；因為位數不僅表示數字的大少，也反應測量的準确度。有效數字就是實際能測量得的數字。

2.2 保留的位數要據分析方法和儀器的準确度來決定，一般應使測得的數值中隻有最後一位是可疑的，如果在分析天平上稱取試樣0.5000g，這不僅表示試樣具體的重量，還表示稱量的準确度。如将其重量記錄成0.5g則表示該試樣是在台稱上稱量的。因此記錄數據的位數不能任意增加或減少。如在上例中，在分析天平上，測得稱量瓶的重量為10.4320g。這個記錄說明有六位有效數字，最後一位是可疑的，因為分析天平隻能稱準到0.0002g。即稱量瓶的實際重量應為10.4320 -0.0002g,也就是說無論計量儀器如何精密其最後一位數總是估計出來的。因此所謂有效數字就是隻保留末一位不準确數字，其餘數字均為準确數字。同時從上例也可看出有效數字和儀器的精密度有關，即有效數字不僅表明數量大小，而且也反應測量的測量準确度。

2.3 有效數字中“0”的意義：一是作為數字的定位，另一種是有效數字。如在天平上稱量物質得到如下重量：

有效數字描述

在以上數據中“0”所起作用是不同的，在10.1430中，二個“0”都是有效數字，故它有六位有效數字；2.1045中“0”也是有效數字；在0.2104中，小數點前面的“0”是定位用的，在數字中間的“0”是有效數字；在0.0120中，“1”前面的二個“0”都是定位用的，而末尾的“0”是有效數字，所以它隻有三位有效數字。綜上可知，數字之間“0”和數字末尾的“0”都是有效數字，而數字前面所有的“0”隻起定位作用。以“0”結尾的正整數，有效數字的位數不确定，如4500這個數，不好确定可能為二位、三位、也可能是四位。遇到這種情況，應根據實際有效數字寫成：4.5*103，4.50*103，4.500*103 （分别為二、三、四位有效數字）。因此很大、很小的數字常用10的乘方表示。如29700可表示為2.97*104（為三位有效數字），而0.00002970可表示為2.970*10-5（四位有效數字）。有效數字确定後，在書寫時一般隻保留一位可疑數字，多餘的數字采用四舍五入原則處理。



DHF82多元素快速分析儀

3、有效數字運算規則

3.1 在容量分析計算中，有效數字的保留更重要；

3.2 加減法：在加減法中保留有效數字的位數，以小數點後位數最少的為準，即絕對誤差最大的為準；

如：0.0121 25.64 1.05782=？正确：0.01 25.64 1.06=26.71；

不正确：0.0121 25.64 1.05782=26.70992。因上述三個數中，25.64中的4已是可疑的了，因此最後結果有效數字的保留應以此數為準，即保留有效數字的位數到小數點後第二位。所以左面的寫法是正确的；

3.3 乘除法：乘除法運算中，保留有效數字的位數，以位數最少的數為準，即以相對誤差最大的數為準；

如：0.0121*25.64*1.05782=？以上三個數的乘積應為0.328；

在這個計算題中三個數字的相對誤差分别為：±0.0001/0.0121=±0.8%, ±0.01/25.64=±0.04%,±0.00001/1.05782=±0.0009%。在上述計算中以第一個數的相對誤差最大（有效數字為三位），應以它為準，将其它數字以四舍五入原則保留三位有效數字，然後相乘即得0.328結果。再計算一下結果0.328的相對誤差：±0.001/0.328=±0.3%, 此數的相對誤差與第一數的相對誤差相适應，故應保留三位有效數字。如果不考慮有效數字保留原則，直接計算：0.0121*25.64*1.05782=0.32818230808結果算到11位數字，顯然不合理。同樣在計算中也不能任意減少位數，如上述結果記為0.32也是不正确的，這個數的相對誤差為：±0.01/0.32=±3% 顯然是超過了上面三個數的相對誤差；

3.4 自然數：在定量分析運算中，有時會遇到一些倍數或分數的關系；

如：H3PO4的當量=MH3PO4/3=98.00/3=32.67；

水的分子量=2*1.008 16.00=18.02。在這裡分母3和2*1.008中“2”不能看做為一位有效數字。因為它們是非測得的數，是自然數，可視為無限有效。在定量的常量分析中一般是保留四位有效數字，但在中控分析中，隻要求保留三位或二位有效數字。

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