- •В.И. Вершинин, т.В. Антонова, с.В. Усова
- •По аналитической химии
- •Часть 1
- •Издание ОмГу Омск 1998
- •1. Введение для преподавателей
- •2. Правила безопасной работы в лаборатории аналитической химии
- •3. Правила взвешивания на двухчашечных демпферных аналитических весах 2
- •4. Оформление отчетов по лабораторным работам
- •5. Лабораторные работы по химическим методам анализа
- •5.1. Гравиметрическое определение железа Методические указания к лабораторной работе № 1
- •5.2. Аргентометрическое определение галогенидов Методические указания к лабораторной работе № 2
- •А. Стандартизация раствора AgNOз
- •Б. Титрование по методу Мора
- •В. Титрование по методу Фаянса
- •Г. Титрование по методу Фольгарда
- •Д. Выполнение контрольной задачи
- •5.3. Кислотно-основное титрование сильных электролитов Методические указания к лабораторной работе № 3
- •А. Приготовление раствора нCl и его стандартизация методом пипетирования
- •Б. Приготовление раствора NаOh, стандартизация его методом отдельных навесок
- •В. Проверка правильности стандартизации растворов нСl и NaOh
- •5.4. Кислотно - основное титрование слабых электролитов Методические указания к лабораторной работе № 4
- •А. Определение концентрации ледяной уксусной кислоты
- •Б. Определение концентрации водного раствора аммиака
- •В. Определение содержаний карбоната и бикарбоната натрия в их смеси
- •Г. Раздельное определение соляной и борной кислот в смеси. Метод замещения
- •Д. Определение содержания аммонийного азота в солях аммония
- •5.5. Кислотно - основное титрование в неводных средах Методические указания к лабораторной работе № 5
- •Краткие теоретические сведения
- •А. Стандартизация раствора нСlO4в сн3соон
- •Б. Определение концентрации анилина
- •В. Определение состава смеси ацетата и хлорида натрия
- •5.6. Комплексонометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 6
- •А. Стандартизация рабочего раствора комплексона III по фиксаналу MgSo4
- •Б. Способы установления конечной точки титрования
- •В. Определение общей и кальциевой жесткости воды
- •Г. Способы проведения комплексонометрических титрований
- •Сравнение результатов при титровании разными способами
- •Д. Комплексонометрическое титрование многокомпонентных систем
- •5.7. Перманганатометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 7
- •А. Стандартизация раствора kMnO4
- •Б. Определение содержания Fe (II) в соли Мора
- •5.8. Хроматометрическое титрование Методические указания к лабораторной работе № 8
- •А. Приготовление рабочего раствора. Прямое титрование восстановителей
- •Б. Определение неустойчивых восстановителей (SnCi2) по методу замещения
- •В. Определение окислителей по методу обратного титрования
- •5.9. Иодометрия Методические указания к лабораторной работе № 9
- •А. Стандартизация рабочего раствора иода
- •Б. Определение концентрации раствора Na2so3методом обратного титрования
- •В. Определение концентрации ионов меди (II) по способу замещения
- •Г. Иодометрическое определение кислот
- •Д. Определение концентрации перекиси водорода по методу замещения
- •6. Материалы для подготовки к практическим занятиям
- •6.1. Правила записи исходных данных и расчет результатов. Использование констант
- •Практическое занятие № 1
- •Оценка погрешности результатов расчета и правила их записи.
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.2. Расчет гетерогенного равновесия “осадок - раствор” Практическое занятие № 2 Теоретические сведения
- •Расчет возможности осаждения при добавлении реагента-осадителя.
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.3. Расчеты протолитических равновесий Практическое занятие № 3
- •Теоретические сведения
- •Примеры расчетов
- •Контрольные вопросы
- •6.4. Расчеты равновесий комплексообразования Практическое занятие № 4 Теоретические сведения
- •Расчет концентрации свободных ионов металла в отсутствие избытка лиганда
- •Расчеты закомплексованности и маскирования при введении избытка лиганда
- •Определение степени образования различных комплексов в их смеси
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.5. Расчет результатов титриметрического анализа Практическое занятие № 5 Теоретические сведения
- •Расчет результатов прямого или заместительного титрования
- •Расчет результатов обратного титрования
- •Другие способы расчета
- •Точность результатов титриметрического анализа
- •Примеры решения типовых задач
- •Контрольные вопросы
- •6.6. Статистическая обработка данных. Вычисление и использование доверительных интервалов Практическое занятие № 6 Теоретические сведения
- •Примеры типовых расчетов
- •Контрольные вопросы
- •7. Задачи для самостоятельного решения
- •7.1. Типовые задачи Запись и оценка точности исходных данных
- •Расчеты, связанные с растворимостью осадков
- •Расчеты, связанные с процессом протолиза
- •Расчеты, связанные с равновесием комплексообразования
- •Расчет результатов в титриметрическом анализе
- •Статистическая обработка результатов
- •7.2. Нетрадиционные задачи
- •8. Методические указания для самостоятельной работы на пэвм с применением расчетных программ
- •Справочные материалы (приложения)
- •Коэффициенты активности ионов [8]
- •Свойства некоторых протолитических растворителей
- •Константы кислотности некоторых кислотно-основных пар (кислотные константы)
- •Мольная доля наиболее депротонированных форм вещества HnR (например, анионов Rn-)
- •Закомплексованность металлов с некоторыми маскирующими реагентами-лигандами при разной концентрации l (без учета рН)
- •Критерии отбраковки грубых промахов а) значения q-теста для разных уровней значимости
- •Б) критические значения максимального относительного отклонения [16]
- •Коэффициенты Стьюдента для некоторых уровней значимости
- •Значения критерия Фишера а) для уровня значимости 0,05:
- •Литература
- •Содержание
- •Часть 1
- •В.И. Вершинин, т.В. Антонова, с.В. Усова
- •По аналитической химии
- •Часть 1
Статистическая обработка результатов
Во всех случаях, где иное специально не оговорено, проводите расчеты для доверительной вероятности P = 0,95, предполагая нормальное распределение результатов анализа в их генеральной совокупности.
101. При титровании аликвотных порций одного и того же раствора получили следующие значения объемов (мл): 4,31; 4,34; 4,32; 4,37. Имеются ли среди этих результатов грубые промахи?
102. Для характеристики содержания SiO2выполнено семь определений и последовательно получены следующие значения массовой доли(в %): 42,28; 42,99; 43,09; 43,12; 43,15; 43,29; 44,01. Вычислить среднее значение и доверительный интервал для Р = 0,99.
103. Ниже приводятся результаты 37 параллельных определений триоксида серы в газовой смеси (в порядке их получения). Рассчитайте с помощью t - критерия, имеется ли в этой серии достоверный дрейф вариант. Результаты анализов в процентах: 15,8; 16,0; 15,7; 16,0; 15,7; 15,9; 16,0; 15,7; 15,8; 15,7; 15,4; 15,7; 15,8; 15,7; 15,9; 16,0; 15,7; 15,7; 15,7; 15,7; 17,8; 15,8; 15,6; 15,9; 15,8; 15,5; 16,0; 15,2; 15,7; 15,0; 15,1; 14,9; 15,0; 15,2; 15,7; 15,3; 15,4.
104.По данным задачи 103 сделайте выводы о наличии в серии измерений грубых промахов.
105. По данным задачи 103 сделайте вывод о характере распределения случайных погрешностей при определении триоксида серы.
106. Какой элемент - натрий или калий - определяется более воспроизводимо, если при пламенно-фотометрическом определении их на одном и том же приборе получены следующие данные: натрий - 0,0017; 0,0017; 0,0015; 0,0024; 0,0010; 0,0016; 0,0029; калий - 0,345; 0,297; 0,328; 0,303; 0,0280; 0,315; 0,340.
107. Можно ли на основании данных задачи 106 сделать вывод о достоверно большем содержании калия в исследуемой пробе по сравнению с натрием, пользуясь критерием Стьюдента?
108. Статистически обоснуйте эффективность очистных сооружений по следующим данным: содержание нефтепродуктов в сточной воде до очистки (в параллельно отобранных пробах): 4,2; 5,3; 3,7; 4,0 г/л. После очистки: 0,82; 0,59; 0,73 г/л.
109. Новый метод определения меди проверяли, анализируя стандартный образец медной руды, содержащий 11,58 % меди, причем были получены следующие результаты: 11,50; 11,53; 11,60; 11,44; 11,48; 11,45; 11,43; 11,49; 11, 45; 11,46; 11,44; 11,51; 11,44; 11,41; 11,45; 11,58; 11,70;11,44; 11,48; 11,50; 11,47; 11,44; 11,46; 11,30; 11,49; 11,44; 11,49; 11,50; 11,43; 11,48. Вычислите выборочные параметры и сделайте выводы о воспроизводимости и правильности данного метода.
110.При анализе стандартного образца бронзы, содержащей 10,45 % цинка, двумя лаборантами получены следующие результаты:
1-й - 10,41; 10,48; 10,65; 10,44; 10,45; 10,45; 10,28; 10,41; 10,40; 10,47.
2-й- 10,48; 10,54; 10,50; 20,58; 10,57; 10,56; 10,55; 10,56;10,50; 10,53.
Определите по этим данным средние значения и доверительные интервалы, проверьте наличие достоверной систематической ошибки, а затем сделайте выводы о точности работы каждого из лаборантов.
111. В клинической лаборатории проведены два параллельных определения холестерина в крови (из одной и той же пробы), причем получены значения 5 и 7 условных единиц. Рассчитайте по этим данным доверительный интервал и оцените воспроизводимость анализа по коэффициенту вариации.
112. При анализе нефтепродуктов толуол определяют хроматографическим методом. Для проверки правильности методики к пробам одинакового объема (по 10 мкл) добавляли по 20 мкг чистого толуола и после проведения анализа рассчитывали, как, судя по хроматографическим данным, возросла масса толуола по сравнению с пробами без добавок. Увеличение массы толуола составило для разных проб: 14; 19; 17; 24 ; 21; 13 и 18 мкг. Можно ли с надежностью 0,90 утверждать, что метод имеет значимую систематическую погрешность? А с надежностью 0,99?
113.Воспроизводимость некоторого анализа по нормативным документам должна характеризоваться коэффициентом вариации не выше 10 %. При проверке воспроизводимости анализировали пять параллельных проб и получили результаты 12; 14; 11; 12; 13 условных единиц. Удовлетворяет ли методика требованиям нормативного документа?
114.Цирконий в горной породе определяли двумя методами - химическим и спектральным. Получены результаты (в процентах): химический метод - 0,11; 0,08; 0,10; спектральный метод - 0,07; 0,12; 0,10; 0,08. Какой метод более воспроизводим?
115.Можно ли по данным задачи 114 вычислять единое среднее арифметическое (по результатам определения циркония двумя разными методами) и единый доверительный интервал?
116.Анализировались три навески технического масла, содержащего непредельные соединения; при этом проводилось прямое иодометрическое титрование.
Массы навесок: 112, 116 и 132 мг. На титрование соответственно затрачено 6,4; 6,8; 7,5 мл 0,0467 М раствора иода. Выразите результаты анализа (в пересчете на олеиновую кислоту) в виде доверительного интервала.
117. По данным, приведенным в условии задачи 109, сделайте вывод о характере распределения случайных погрешностей при определении меди.
118. По данным задачи 109 проверьте, какие из результатов анализа не попадают в доверительный интервал, вычисленный по формулам Стьюдента. Если такие значения будут обнаружены, надо ли их считать грубыми промахами и отбрасывать?
119. Если принять за единицу ширину доверительного интервала, вычисленного по Стьюденту для 5 параллельных опытов и Р=0,95, то какими будут интервалы, вычисленные для Р=0,90 и Р = 0,99 ? Имеет ли в этом случае значение число параллельных опытов?
120. При анализе некоторого материала при последовательных измерениях получены значения аналитического сигнала: 75, 78 и 82 единицы. Рассчитайте параметры выборки. Можно ли выявить дрейф, грубые промахи, характер распределения ?