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化学数据分析方法有哪些

发布时间:2022-08-21 07:52:34

㈠ 化学领域的数据分析方法

1、标准偏差(SD 、Standard Deviation)

一种量度数据分布的分散程度的标准,用以衡量数据值偏离算术平均值的程度。标准偏差越小,这些值偏离平均值就越少,反之亦然。标准偏差的大小可通过标准偏差与平均值的倍率关系来衡量。

标准偏差公式:S = Sqr[∑(xn-x平均)^2 /(n-1)]

Sqr……开平方,^……平方

2、相对标准偏差(RSD、Relative Standard Deviation)

相对标准偏差就是指:标准偏差与测量结果算术平均值的比值,用公式表示如下
RSD=SD/X,其中S为标准偏差,X为测量平均值

3、加标回收率

加标回收实验是化学分析中常用的实验方法,也是重要的质控手段,回收率是判定分析结果准确度的量化指标。加标实验及回收率的计算并不复杂,加标方式可根据不同项目、不同分析方法和不同的需要灵活掌握,回收率的计算也各不相同,因此文献[1 ]只给出回收率(记作R) 计算的定义公式:
R = 加标试样测定值 - 试样测定值/加标量×100 %分析化学

呵呵,具体加标回收率的操作 由于文字太多 就不贴出来了,再说也不知道对你到底是否有用。

如果有用的话,可以去下面的网址查看具体操作

http://hi..com/yyx520/blog/item/5b2560f731afb827730eec6d.html

1 列表法
将实验数据按一定规律用列表方式表达出来是记录和处理实验数据最常用的方法。表格的设计要求对应关系清楚、简单明了、有利于发现相关量之间的物理关系;此外还要求在标题栏中注明物理量名称、符号、数量级和单位等;根据需要还可以列出除原始数据以外的计算栏目和统计栏目等。最后还要求写明表格名称、主要测量仪器的型号、量程和准确度等级、有关环境条件参数如温度、湿度等。

本课程中的许多实验已列出数据表格可供参考,有一些实验的数据表格需要自己设计,表1.7—1是一个数据表格的实例,供参考。

表1.7—1 数据表格实例

杨氏模量实验增减砝码时,相应的镜尺读数

2 作图法
作图法可以最醒目地表达物理量间的变化关系。从图线上还可以简便求出实验需要的某些结果(如直线的斜率和截距值等),读出没有进行观测的对应点(内插法),或在一定条件下从图线的延伸部分读到测量范围以外的对应点(外推法)。此外,还可以把某些复杂的函数关系,通过一定的变换用直线图表示出来。例如半导体热敏电阻的电阻与温度关系为,取对数后得到,若用半对数坐标纸,以lgR为纵轴,以1/T为横轴画图,则为一条直线。

要特别注意的是,实验作图不是示意图,而是用图来表达实验中得到的物理量间的关系,同
时还要反映出测量的准确程度,所以必须满足一定的作图要求。

1)作图要求
(1)作图必须用坐标纸。按需要可以选用毫米方格纸、半对数坐标纸、对数坐标纸或极坐标纸等。

(2)选坐标轴。以横轴代表自变量,纵轴代表因变量,在轴的中部注明物理量的名称符号及其单位,单位加括号。

(3)确定坐标分度。坐标分度要保证图上观测点的坐标读数的有效数字位数与实验数据的有效数字位数相同。例如,对于直接测量的物理量,轴上最小格的标度可与测量仪器的最小刻度相同。两轴的交点不一定从零开始,一般可取比数据最小值再小一些的整数开始标值,要尽量使图线占据图纸的大部分,不偏于一角或一边。对每个坐标轴,在相隔一定距离下用整齐的数字注明分度(参阅图1.7—1)。

(4)描点和连曲线。根据实验数据用削尖的硬铅笔在图上描点,点子可用“+”、“×”、“⊙”等符号表示,符号在图上的大小应与该两物理量的不确定度大小相当。点子要清晰,不能用图线盖过点子。连线时要纵观所有数据点的变化趋势,用曲线板连出光滑而细的曲线(如系直线可用直尺),连线不能通过的偏差较大的那些观测点,应均匀地分布于图线的两侧。
(5)写图名和图注。在图纸的上部空旷处写出图名和实验条件等。此外,还有一种校正图线,例如用准确度级别高的电表校准低级别的电表。这种图要附在被校正的仪表上作为示值的修正。作校正图除连线方法与上述作图要求不同外,其余均同。校正图的相邻数据点间用直线连接,全图成为不光滑的折线(见图1.7—1)。这是因为不知两个校正点之间的变化关系而用线性插入法作的近似处理。

图1.7—1 校准曲线图示例

2)作图举例
表1.7—2所列数据是测量约利秤弹簧伸长与受力的关系。测量弹簧长度使用带有0.1mm游标的米尺。加外力使用的是5个200mg的4级砝码,其误差限很小,对测量结果的不确定度的影响可以忽略。

表1.7—2 弹簧伸长与受力关系数据表

作图示例见图1.7—2。

图1.7—2 作图示例

如果所作图线是一条直线,可以按以下方法求直线的斜率和截距。

直线方程为y=ax+b

其斜率(1.7—1)

在所作直线上选取相距较远的两点P1、P2,从坐标轴上读取其坐标值P1(X1,Y1)和P2(X2,Y2)代入式(1.7—1),可求得斜率a。P1、P2两点一般不取原来测量的数据点。为了便于计算,X1、X2两数值可选取整数。在图上标出选取的P1、P2点及其坐标。斜率的有效数字位数要按有效数字运算规则确定。

图1.7—1例中劲度系数

截距b为x=0时的y值,可直接用图线求出。但有的图线x轴的原点不在图上,用延长图线的办法,如果延得太长,稍有偏斜会导致b有很大误差。这时,可采取从图线上再找一点P3(X3,Y3),利用关系式

求得截距b。

用作图法表述物理量间的函数关系直观、简便,这是它的最大优点。但是利用图线确定函数关系中的参数(如直线的斜率和截距)仅仅是一种粗略的数据处理方法。这是由于:①作图法受图纸大小的限制,一般只能有3、4位有效数字;②图纸本身的分格准确程度不高;③在图纸上连线时有相当大的主观任意性。因而用作图法求取的参数,不可避免地会在测量不确定度基础上增加数据处理过程引起的不确定度。一般情况下,用作图法求取的参数,只用有效数字粗略地表达其准确度就可以了。如果需要确定参数测量结果的不确定度,最好采用直接由数据点去计算的方法(如最小二乘法等)求得。

3)曲线改直
按物理量的关系作出曲线虽然直观,但是作图和从图线中获得有关参数却比较困难。许多函数形式可以经过适当变换成为线性关系,即把曲线改成直线,这样既便于作图,也便于求得有关参数。举例如下。

(1)y=axb,a、b为常数,则lgy=lga+blgx,则lgy~lgx直线的斜率为b,截距为lga。

(2)y=ae-bx,a、b为常数,则lgy=lga-bx/2.30,lgy~x直线的斜率为-b/2.30,截距为lga。

(3)y=abx,a、b为常数,则lgy=lga+(lgb)x,lgy~x直线的斜率为lgb,截距为lga。

(4)y2=2px,p为常数,改变后,y=±√2px,则y为√x的线性函数。

(5)1/y=a/x+b,a、b为常数,则1/y~1/x直线的斜率为a,截距为b。

4)用对数坐标纸作图
在某些情况下,变量变化范围很大,或者两物理量之间的关系为指数函数或幂函数时,利用对数坐标纸作图往往更为方便。对数坐标纸的分度与所表示量的对数值成正比,其每一循环(1,2,3,…,9,1)对应于一个数量级,简称级。用对数坐标纸作图时,可根据数据的覆盖范围选取不同的级。全对数坐标纸两个坐标轴都以对数间距分度;半对数坐标纸仅一个坐标以对数间距分度,而另一坐标仍以毫米均匀分度。

曲线改直例(1)可用全对数坐标纸作图。如用实验研究弹簧振子周期T与振子质量m的关系。令T=Amα,A和α待定,测得振子质量m与振动周期T的数据后,就可以用全对数坐标纸作图,还可从图中确定A与α的值。

图1.7—2是在半对数坐标纸上作的半导体热敏电阻的R~1/T关系图(半导体热敏电阻电阻值随温度变化数据见表1.7—3)。因该元件的电阻温度关系为,在普通坐标纸作图将是一条指数曲线,而在半对数纸上作图即为一条直线。

图1.7—3 半对数坐标纸作图示例

表1.7—3 半导体热敏电阻电阻值随温度变化数据

3 最小二乘法
用作图法处理实验数据获得直线的斜率和截距等重要参数虽然简单明了,但是存在相当大的主观成分,结果也往往因人而异。最小二乘法则是一种比较精确的直线拟合方法。它的依据是:对于等精度测量若存在一条最佳拟合直线,那么各测量值与这条直线上的对应点值之差的平方和应为极小。

这里只考虑最简单的直线拟合问题。假定每个数据点的测量都是等精度的,而且x的测量误差很小,可忽略,只有y的测量存在测量误差。

已知所观测的一组数据点(xi,yi)(i=1,2,…,n),变量x与y有y=ax+b ,并且xi的测量误差远小于yi的测量误差。根据最小二乘原理估计a和b的值,应满足测量值yi和直线上的对应点值(axi+b)之差的平方和为最小,即

(1.7—3)

确定a,b使式(1.7—3)成立的必要条件是:对a和b的一阶偏导数等于零,即

(1.7—4)

于是有

(1.7—5)

整理后写成

(1.7—6)

式中:

联合求解,得

(1.7—7)

要使式(1.7—3)取极小值还需满足充分条件,即其二阶导数大于零,这里不再证明。

衡量数据点在拟合直线两侧的离散程度,仍用标准偏差表示:

(1.7—8)

Sy表示以拟合直线y=ax+b求得的y值的标准不确定度的A类分量值。根据不确定度传递关系,可求得斜率a和截距b的标准不确定度A类分量:

(1.7—8)

必须指出,任何一组观测值(xi,yi)都可以通过式(1.7—7)得到系数a、b,也就是说x和y之间存在线性函数关系是预先设定好的,因此这种关系是否可靠需要验证。可以通过相关系数γ来描述两个变量x、y的线性关系的明显程度。

(1.7—9)

γ是绝对值≤1的数,|γ|越大,说明两个变量的线性关系越明显。若|γ|≈1,说明xi与yi间线性相关强烈;|γ|≈0,说明实验数据点分散,xi与yi无线性关系;γ>0(或γ<0)表示y随x增加而增加(或y随x增加而减小)。

4 逐差法
对于自变量等间距变化的数据组,常采用逐差法处理一元线性拟合问题。逐差法与作图法相比,它不像作图法拟合直线具有较大的随意性,比最小二乘法计算简单而结果相近,在物理实验中是常用的数据处理方法。设实验数据组(xi,yi)具有线性关系

y=ax+b

xi按等间距变化,并且其测量误差远小于y的测量误差。为了进行逐差法拟合直线,把数据分成两组:

进行等间隔逐差(隔n项):

再利用y=ax+b的关系求得一组斜率值:

a1=(yn+1-y1)/(xn+1-x1)

a2=(yn+2-y2)/(xn+2-x2)



ai=(yn+i-yi)/(xn+i-xi)



an=(y2n-yn)/(x2n-xn)

取平均值

(1.7—10)

因为自变量xi等间距变化,且其测量误差可以忽略,则有

(1.7—11)

式中:x为自变量的变化间距;n为逐差间隔数,即为测量次数的1/2。

a的A类不确定度分量

(1.7—12)

由此可见,逐差法处理数据是利用等间隔的数据点连了n条直线,分别求出每条直线的斜率后,再取平均值,得到拟合直线的斜率。

㈡ 分析化学常用的数据处理方法有哪些

一般用电子表格都能够做了的,有些复杂的可以用到origin还有mathlab,SAS等软件处理,

㈢ 常用的化学分析方法有哪些化工数据处理方法呢

化学分析方法多了去了
按照习惯大类分成化学分析法,电化学分析法和仪器分析法
化学分析里面包括滴定法(氧化还原滴定,酸碱滴定,络合滴定等),重量分析法等等
电化学分析里面包括循环伏安,极谱,电解等等方法
仪器分析就更多了,紫外可见分光光度法(UV-Vis),原子发射光谱法,色谱法(包括气相色谱GC,高效液相色谱HPLC),毛细管电泳(CE),核磁共振(NMR),X粉末多晶衍射(XRD),质谱(MS)等等~

化工数据处理一般都是套用每个反应不同的热力学和动力学模型来做的,特别是表观动力学是肯定要做的

㈣ 化学数据分析方法

去看《数理统计方法在化学分析中的应用》作者是清华大学的邓勃教授,此书深入简出,极易看懂,举得例子也全面。

㈤ 地球化学数据处理方法

区域地球化学勘查获得的海量的地球化学数据十分宝贵,为了从中获得更多的区域成矿信息和更直观有效地表达区域地球化学特征,获得的原始数据常用以下方法进行处理。

(一)常规统计分析

在地球化学数据处理中,多元统计分析是常用的有效方法,对于确定地球化学场的背景、元素组合分析、地质成矿环境分析都具有重要意义。统计分析中计算数据的平均值(X)、标准差(S)、异常下限〔X+(1~3)S〕、变异系数(Cv)、衬度(K),极大值、极小值是表示地球化学特征的基本参数;元素累加值与累乘值、元素对的比值等有助于确定资源量的富集程度。为了合理解释异常,一般采用异常下限的1、2、4倍,将正(负)异常划分为内、中、外3个带。目前,因子分析法、点群分析法、判别分析法、信息量计算法、特征分析法、逻辑信息法以及综合信息量法等,也开始使用于矿床统计预测,从而使化探资料在成矿预测中发挥着越来越大的作用。

(二)克立格法

克立格法包括普通克立格、泛克立格、指示克立格等基本方法,是把地球化学数据看作一种区域化变量,因而在对化探数据进行处理时,既对数据进行随机分析,又对数据进行结构分析,并借以制定正确的估值方案。在对数据进行滑动平均处理时,是根据变差图上各个方向“变化”的大小来合理确定“窗口”的大小与方向,从而较好地避免了人为因素。通过计算,不仅能给出总体估计值和剩余值,还可给出漂移值(线性非平稳背景),并分别给出相应图件。其中漂移图能较好反映区域化变量的空间变化趋势,而剩余异常则是一种直接找矿信息,可作为圈定成矿预测区的重要依据之一。

(三)确定地球化学背景与异常分形方法

地球化学背景及异常的确定是勘查地球化学的一个基本问题,传统的方法采用经典统计法,以地球化学数据的正态分布为假设前提。然而地球化学含量数据最显着的特征是它的空间属性,尤其是区域性的地球化学勘查,这种特征更为显着。但以单一的正态分布,不能正确地反映真实的地质景观现象。近来提出的地球化学异常的分形方法(Qiuming Cheng,Agterberg F P,1994)得到了较好的应用。采用元素含量—面积模式;元素含量—距离模式和多重分形技术确定异常下限等,可以避免同一成矿区(带)中存在不同地理地质景观对地球化学空间分布的影响。

(四)经处理后的数据可根据需要编制以下地球化学图件:

(1)单元素分布模式图;

(2)单元素衬值异常图;

(3)多元素异常图(2~3种相关元素一场叠置);

(4)元素组合累加累乘图;

(5)区域地球化学场分区图;

(6)区域构造地球化学图;

(7)元素地球化学块体资源量预测图。

㈥ 化学分析方法中较常用的检测方法

鉴定金属由哪些元素所组成的试验方法称定性分析,测定各组分间量的关系(通常以百分比表示)的试验方法称定量分析。若基本上采用化学方法达到分析目的,称为化学分析。若主要采用化学和物理方法(特别是最后的测定阶段常应用物理方法),一般采用仪器来获得分析结果,称为仪器分析。化学分析根据各种元素及其化合物的独特化学性质,利用化学反应,对金属材料进行定性或定t分析。定量化学分析按最后的测定方法可分为重量分析法、滴定分析法和气体容积法等三种。重量分析法是使被测元素转化为一定的化合物或单质与试样中的其他组分分离,最后用天平称重方法测定该元素的含量。滴定分析法是将已知准确浓度的标准溶液与被测元素进行完全化学反应,根据所耗用标准溶液的体积(用滴定管测量)和浓度计算被测元素的含量。气体容积法是用量气管测量待测气体(或将待测元素转化成气体形式)被吸收(或发生)的容积,来计算待测元素的含量。由于化学分析具有适用范围广和易于推广的特点,所以至今仍为很多标准分析方法所采用。仪器分析根据被测金属成分中的元素或其化合物的某些物理性质或物理与化学性质之间的相互关系,应用仪器对金属材料进行定性或定量分析。有些仪器分析仍不可避免地需要通过一定的化学预处理和必要的化学反应来完成。金属化学分析常用的仪器分析法有光学分析法和电化学分析法两种。光学分析法是根据物质与电磁波(包括从丫射线至无线电波的整个波谱范围)的相互关系,或者利用物质的光学性质来进行分析的方法。最常用的有吸光光度法(红外、可见和紫外吸收光谱)、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法、发射光谱法(看谱分析)、浊度法、火焰光度法、x射线衍射法、x射线荧光分析法以及放射化学分析法等。电化学分析法是根据被测金属中元素或其化合物的浓度与电位、电流、电导、电容或电量的关系来进行分析的方法。主要包括电位法、电解法、电流法、极谱法、库仑(电量)法、电导法以及离子选择电极法等。仪器分析的特点是分析速度快、灵敏度高,易于实现计算机控制和自动化操作,可节省人力,减轻劳动强度和减少环境污染。但试验装工通常较庞大复杂,价格昂贵,有些大型、复杂、精密的仪器只适用于大批量和成分较复杂的试样分析工作。

㈦ 什么是化学分析法通常有哪些

化学分析法,以物质的化学反应为基础的分析方法,称为化学分析法。 以物质的化学反应为基础的分析方法称为化学分析法,它是比较古老的分析方法,常被称为“经典分析法”。化学分析法主要包括重量分析法和滴定分析法,以及试样的处理和一些分离、富集、掩蔽等化学手段。化学分析法是分析化学科学重要的分支,由化学分析演变出后来的仪器分析法。
化学分析法通常用于测定相对含量在1%以上的常量组分,准确度相当高(一般情况下相对误差为0.1%-0.2%左右),所用天平、滴定管等仪器设备又很简单,是解决常量分析问题的有效手段。化学分析被应用在许多实际生产领域,并且由于科学即使的发展,它在向自动化、智能化、一体化、在线化的方向发展,可以与各种仪器分析紧密结合。参考资料: http://ke..com/view/445954.htm望采纳!

㈧ 化学分析都有哪些方法

化学分析方法多了去了
按照习惯大类分成化学分析法,电化学分析法和仪器分析法
化学分析里面包括滴定法(氧化还原滴定,酸碱滴定,络合滴定等),重量分析法等等
电化学分析里面包括循环伏安,极谱,电解等等方法
仪器分析就更多了,紫外可见分光光度法(UV-Vis),原子发射光谱法,色谱法(包括气相色谱GC,高效液相色谱HPLC),毛细管电泳(CE),核磁共振(NMR),X粉末多晶衍射(XRD),质谱(MS)等等~

化工数据处理一般都是套用每个反应不同的热力学和动力学模型来做的,特别是表观动力学是肯定要做的

㈨ 化学分析都有哪些手段

主要是化学分析法,电化学分析法和仪器分析法。化学分析法又分为定量分析和定性分析,定性分析主要是分析溶液中阳离子存在与否,采用硫化物五个系列,如Cu2+,Fe3+等等,定量分析主要是滴定分析和重量法分析,如酸碱滴定,沉淀滴定,氧化还原滴定和配位滴定,重量分析如BaSO4沉淀,用马弗炉培烧称重,计算含量。仪器分析又包括红外光谱法,原子吸收法,气相液相色谱法,元素分析法,ICP等等,很多,按需要选择。

㈩ 分析化学中的各类分析方法进行定量分析的基本依据是基本方法有哪些共性特点是什么

找找书本吧!这些概念书上肯定有
定量分析是依据统计数据,建立数学模型,并用数学模型计算出分析对象的各项指标及其数值的一种方法.
定量分析分为两大部分:
1,化学分析法
(1)容量分析法:酸碱滴定法,氧化还原滴定法,络合滴定法,沉淀滴定法
(2)重量分析法
2,仪器分析法
(1)色谱分析法:气相色谱法,高效液相色谱法
(2)电化学分析法:伏安分析法,库仑分析法,电位分析法
(3)光学分析法:原子吸收法,原子发射法,红外光谱法,紫外光谱法,吸光光度法,拉曼光谱法
(4)质谱分析法
(5)核磁共振法
或者{化学分析包括滴定分析和称量分析,它是根据物质的化学性质来测定物质的组成及相对含量.
仪器分析的方法很多,它是根据物质的物理性质或物质的物理化学性质来测定物质的组成及相对含量.}
共性特点:定性、定量

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