发布时间 : 星期一 文章烟草化学成分分析讲义更新完毕开始阅读
第二节 烟草化学成分分析方法
烟草化学分析：是指用定性和定量分析方法测定烟叶及其制品中的各种组分 和组分含量，它是分析化学在烟草中的应用。
一、烟草品质分析包括以下五个方面：
1）外观质量评价：物理特性分析 2）内在质量评价：烟气评吸
3）化学成分评价：烟草化学品质分析 4 ）香气质量评价：香气分析
5）安全性评价：安全性分析
三、烟草化学分析法与仪器分析方法比较 烟草化学分析按照测定方法原理的不
同，一般也分为两大类：化学分析法和仪器分析法。
（一）化学分析法：依赖于特定的化学反应及其计量关系来对物质进行分析的方 法，又称经典分析法。包括重量分析、容量分析(滴定分析)、无机定性分 析，以及试样的处理和一些分离、富集、掩蔽等化学手段。
重量分析法（沉淀法、气化法、电解法）、容量分析法（酸碱滴定法、络合滴定 法、沉淀滴定法、氧化还原滴定法） 化学分析法历史悠久，是分析化学的基础。特点: 使用仪器、设备简单，常量组 分分析结果准确度高，但对于微量和痕量（<0.01%）组分分析，灵敏度低、准 确度不高。分析速度慢。
（二）仪器分析法：以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。包括电化 学分析,色谱分析，光谱分析，波谱分析，质谱分析，热分析，放射化学 分析等。
光学分析法（原子吸收、原子发射光谱法、分光光度法、荧光法、化学发光法、 红外法）、色谱法（气相、液相）、质谱法、电化学法（电位分析法、极谱分析法、 电导分析法、库仑分析法等） 仪器分析特点:快速、灵敏，所需试样量少，适于微量、痕量成分分析。（但对常 量组分准确度低） （三）化学分析法和仪器分析法的比较 化学分析法与仪器分析法比较
比较内容
化学分析法
仪器分析法
物理、物理化学性质
吸光度、电位、光强度、电信号等 1%—2%
<１％——单分子、单原子
化学、物理、数学、电子学、生物学 定性、定量、结构、形态、能态、动力学
性质 测量参数 误差 测量组分含量 理论基础 解决问题
化学性质 体积、质量 0.1%—0.2% 1%—100% 化学、物理化学 定性、定量 绝对定量
定量的方式
相对定量（标准曲线）
化学分析法与仪器分析法的关系：化学分析和仪器分析是分析化学的两大
分 支，两者互为补充且前者是后者的基础之一。化学分析仍有重要的应用价值，不 可忽视。
化学分析法是仪器分析法的基础：对于大部分元素，只要组分的含量不是很 小，化学分析法的准确度是其他方法所不及的。化学分析法中除滴定分析法需要 纯物质用于标定外，无需其它标准物质。 （一）分析中的误差
1. 真值、平均值、中位数
1.1 真值（True value, xT ）
指某一物理量本身具有的客观存在的真实数值。一般来说真值是未知的，但可以 把以下几种值当做真值来处理： （1）理论真值 如化合物的理论组成等。 （2）计量学约定真值 如国际 SI 单位 （3）相对真值
1.2 平均值(mean, x )
n 次测量值的算术平均值虽不是真值，但比单次测量更接近真值，它表示一组测 量数据的集中趋势。
若 n 次平行测定数据为 x1, x2, …, xn,则 n 次测量的算术平均值 x 为：
1.3 中位数(median, xM )
是指一组测量数据从小到大排列起来，中间一个数即为中位数。当测量值的个数 为偶数时，中位数是中间相邻两个测量值的平均值。 它的优点是能简单直观的说明一组测量数据的结果，且不受两端具有过大误差数 据的影响；缺点是不能充分利用数据，因而不如平均值准确。 2. 误差和偏差
2.1 误差：表示准确度高低的量。 误差有两种表示方法：绝对误差和相对误差。 （1）绝对误差（absolute error）：测量值与真实值之间的差值，即
E ? x ? xT
绝对误差可以为正值，表示测量值大于真值；也可以为负值，表示测量值小于真 值。测量值越接近真值，E 越小。反之，越大。
??（2）相对误差：绝对误差相当于真实值的百分率，表示为
Er
x ? xT E
? 100% ? ?
xT xT
?100%
在分析工作中，常用相对误差来衡量分析结果。 2.2 偏差（deviation，d）
(1) 偏差：测量值与平均值之差称为偏差 。
d ? x ? x
(2)单次测量偏差：d i ? xi ? x
（3）平均偏差（average deviation）：各单次测定偏差的绝对值的平均值。
（4）相对平均偏差（relative average deviation）：平均偏差在测量值的平均值中 所占的百分数。
dr ? ?100%
x
d
（使用平均偏差和相对平均偏差表示测定的精密度比较简单，但不能反映测量数 据中的大偏差。衡量测量值分散程度用得最多的是标准偏差。） （5）方差（Variance，V）：随机变量和其数学期望（即均值）之间的偏离程度。
n
V ? ∑( xi ? x)2
i ?1
（6）标准差（standard deviation，σ）：在概率统计中最常使用作为统计分布程 度（statistical dispersion）上的测量。标准差=方差的算术平方根，反映组内个体 间的离散程度。SD
（7）变异系数（CV），又称“ 离散系数” ，是概率分布离散程度的一个归一化量
度，其定义为标准差与平均值 x 之比。
（8）标准偏差（standard deviation，S）：有限次测量，各测量值对平均值的偏 离程度。STDEV
∑(x ? x )2
i
S ?
i ?1
n ?1
（9）相对标准偏差（relative standard deviation，RSD）：标准偏差在平均值中 占的百分数。
RSD ? ?100%
x
S
3．系统误差与随机误差
3.1 系统误差（systematic error）：
由某种固定的原因造成的，具有重复性、单向性。
特点：以固定的大小和方向出现，并具有重复性，可用加校正值的方法消除。
根据系统误差产生的原因，可以把分为：
（1） 方法误差：由于不适当的实验设计或所选择的分析方法不恰当所造成的。 （2） 仪器误差：来源于仪器本身不够精确。
（3） 试剂误差：来源于试剂或蒸馏水不纯。
（4） 操作误差：由于分析人员的操作不够正确所引起的误差。 （5） 主观误差：由于分析人员本身的一些主观因素造成的。
3.2 随机误差(indeterminate error)
也称偶然误差（accidental error）：由某些难以控制且无法避免的偶然因素造成 的误差。
特点：大小和方向（正负）都不固定；服从统计规律（正态分布）；不能用加校
正值的方法消除。可以通过增加平行测定次数减免。
4. 准确度和精密度
4.1 准确度（accuracy）：表示分析结果与真值的接近程度。 准确度的高低用误差来表示。
4.2 精密度（precision）：平行测量的各测量值（实验值）之间相互接近的程度。 各测量值之间越接近，精密度就越高；反之，精密度越低。 精密度用偏差、相对平均偏差、标准偏差和相对标准偏差来表示。实际工作中多 用相对标准偏差。
4.3 准确度和精密度的关系
测量结果的好坏应从准确度和精密度两个方面衡量：（1）精密度是保证准确度的 先决条件。精密度差，所测结果不可靠，就失去了衡量准确度的前提。（2）精密 度好，不一定准确度高。只有在消除了系统误差的前提下，精密度好，准确度才 会高。
5. 可疑值取舍
在实验中，当对同一试样进行多次平行测定时，常常发现某一组测量值中，往往 有个别数据与其他数据相差较大，这一数据称为可疑值。可疑值取舍的方法有：
（1）4 d 法
（2）格鲁布斯（Grubbs）法
（3）Q 检验法
（3）消除系统误差