复旦大学：《数理统计在化学中的应用》课程教学资源（讲稿）第九章 实验抽样和试验设计和最优化（实验的抽样）

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数理统计在化学中的应用 第九章 实验的抽样

Center for Theoretical Chemical Physics Laboratory of Molecular Catalysis mnovative Material s9.1实验的抽样 抽样（又叫采样）是人们对客观世界的认积，生 洁的体验，真理的追求乃至科学实验、社会裯童中常 用的一种方法，其目的就是要通过局部来了解悬体。 特别是那些工作量大而没有条件进行全部调查、 分折、试验的，或者数据的测定是破怀性的试验，此 时要想对被研完物质进行整体研完是不可能的，而只 能采取抽样来进行。 李 华制 数理统计在化学中的应用

李 振 华 制 数理统计在化学中的应用 造 §9.1 实验的抽样 抽样（又叫采样）是人们对客观世界的认识，生 活的体验，真理的追求乃至科学实验、社会调查中常 用的一种方法，其目的就是要通过局部来了解总体。 特别是那些工作量大而没有条件进行全部调查、 分析、试验的，或者数据的测定是破坏性的试验，此 时要想对被研究物质进行整体研究是不可能的，而只 能采取抽样来进行

Center for Theoretical Chemical Physics Laboratory of Molecular Catalysis mnovative Material 抽样的问题魔有采样的技术性问题；也有数 理镜计学的方信学的问题。后者是采样理轮 的核心问题。 李振华 数理统计在化学中的应用 造

李 振 华 制 数理统计在化学中的应用 造 ◼ 抽样的问题既有采样的技术性问题；也有数 理统计学的方法学的问题。后者是采样理论 的核心问题

Center for Theoretical Chemical Physics Laboratory of Molecular Catalysis mnnovative Material 正确的采样是分析测试的第一步 从分析采样的枝术来考虑：这里有着采集、储存、 制备的过程。 1.气体的采样 气体的性质受温度、压力的影响，因密度不一 样会产生分层现象，难以储存、运输，这些都 表明气休样品采集后应该马上进行分析. 气体样品可以通过抽吸、液体置换或扩散到真 空接受器中吸取。气体采样装置一般是由玻璃 制成，并带有适宜的旋塞，应采用不需涂油就 能保证气体密封的金属旋塞. 数理统计在化学中的应用 李振华制造

李 振 华 制 数理统计在化学中的应用 造 一、正确的采样是分析测试的第一步 ◼ 从分析采样的技术来考虑：这里有着采集、储存、 制备的过程。 1. 气体的采样 ◼ 气体的性质受温度、压力的影响，因密度不一 样会产生分层现象，难以储存、运输，这些都 表明气休样品采集后应该马上进行分析． ◼ 气体样品可以通过抽吸、液体置换或扩散到真 空接受器中吸取．气体采样装置一般是由玻璃 制成，并带有适宜的旋塞，应采用不需涂油就 能保证气体密封的金属旋塞．

Center for Theoretical Chemical Physics Laboratory of Molecular Catalysis Inovative Material 气体采样泵，采样箱， 采样袋 单口气装 双口气袋 李振华制 数理统计在化学中的应用

李 振 华 制 数理统计在化学中的应用 造 气体采样泵，采样箱，采样袋

Center for Theoretical Chemical Physics Laboratory of Molecular Catalysis mnovative Material 困难的是大气空气的采样，许多因素，风、沉降 对流、人美洁动产生的污染等等，会改变大气的 组成，尤其是微量组分。因为大气的组成是连续 变化的，采集一个具有整体代表性的样品是无意义 的，也是不可能的。唯一有用的办法是分折短时间 阳多点采集的多个样品 直接采样法：注射器采样；塑料袋采样；采气 管采样；真空瓶采样；} 富集（浓缩）采样法：溶液吸收法；填充柱阻留 法（固体阻留法）；低温冷凝法等等 李振华制 数理统计在化学中的应用

李 振 华 制 数理统计在化学中的应用 造 ◼ 困难的是大气空气的采样，许多因素，如风、沉降 、对流、人类活动产生的污染等等，会改变大气的 组成，尤其是微量组分。 因为大气的组成是连续 变化的，采集一个具有整体代表性的样品是无意义 的，也是不可能的。唯一有用的办法是分析短时间 内多点采集的多个样品． ◼ 直接采样法：注射器采样；塑料袋采样；采气 管采样；真空瓶采样； ◼ 富集(浓缩)采样法：溶液吸收法；填充柱阻留 法(固体阻留法)；低温冷凝法等等

Center for Theoretical Chemical Physics Laboratory of Molecular Catalysis mnovative Material 大气中有害物质的含量旅常小，品果吸取的样品体积餐小 ,那么就存在着这样一个危险，被测物质的量在最灵敏方 法的检测限之下，因此，要用一个流量计采集轻大体积的 空气，采样装置中配有能阻档固体颗粒的过滤器，能阻 档烟雾的薄膜，能吸收各种气体组分的溶液。 Clear LCD display Durable non-corrosive plastic body Shows gas reading,lime of day Survives in harsh Wastewater environment Temperature.battery voits. %Log used.logging interval Efficient battery system Can be left unattended for over three months High memory capacity 866015c9 Can log data tor over 3 months 0.0 Automatic calibration Easy0d的"s0 an checks"in的efeu ⊙ Stainless steel Resists corrosion 北京新宇胜利仪器有限责任公司 Infra Red Data Link No need to open unit to download or calbrate Filter over sensor Double O-Ring seals Repels splashes Prevent water ingress 甲醛苯氨气体采样器CD-3 0daL0g硫化氢气体记录仪 制 效生统计在忆子T时严用 造

李 振 华 制 数理统计在化学中的应用 造 ◼ 大气中有害物质的含量非常小，如果吸取的样品体积较小 ，那么就存在着这样一个危险，被测物质的量在最灵敏方 法的检测限之下．因此，要用一个流量计采集较大体积的 空气，采样装置中应配有能阻挡固体颗粒的过滤器，能阻 挡烟雾的薄膜，能吸收各种气体组分的溶液。 甲醛苯氨气体采样器CD-3 OdaLog 硫化氢气体记录仪

Center for Theoretical Chemical Physics Laboratory of Molecular Catalysis mnovative Material 2。液依的采样 液体的采样方法有流动法、吸移法和虹吸法 如果液体因不相溶或密度不同而分层，在采样 前应摇动使之均匀. 具有不混溶而分层的液体应从各分层中吸取与 层厚度成一定比例的体积，对各层样品分别进 行分析，或者将它们重新混合配成一个具有代 表性的样品. 李 华制 数理统计在化学中的应用

李 振 华 制 数理统计在化学中的应用 造 2．液体的采样 ◼ 液体的采样方法有流动法、吸移法和虹吸法 ◼ 如果液体因不相溶或密度不同而分层，在采样 前应摇动使之均匀． ◼ 具有不混溶而分层的液体应从各分层中吸取与 层厚度成一定比例的体积，对各层样品分别进 行分析，或者将它们重新混合配成一个具有代 表性的样品．

Center for Theoretical Chemical Physics Laboratory of Molecular Catalysis mnovative Material 当液体含有悬浮颗粒时，建议通过搅拌和加热使之 溶解，如果客解不了，将悬浮物过滤，对两相分别 进行分折， 含有不同挥发性狙分的液体采集于并排连接的两个 容器中，液体经过一个带有旋塞试管流入到第一 个容器的底部，容器装满后，液体溢出进入第二个 容器的底部，液体继猿流动直至第一个容器中确证 是代表性样品， 数理统计在化学中的应用 李振华制造

李 振 华 制 数理统计在化学中的应用 造 ◼ 当液体含有悬浮颗粒时，建议通过搅拌和加热使之 溶解．如果溶解不了，将悬浮物过滤，对两相分别 进行分析． ◼ 含有不同挥发性组分的液体采集于并排连接的两个 容器中． 液体经过一个带有旋塞试管流入到第一 个容器的底部，容器装满后，液体溢出进入第二个 容器的底部．液体继续流动直至第一个容器中确证 是代表性样品．

Center for Theoretical Chemical Physics Laboratory of Molecular Catalysis mnovative Material 品累目标是测定液体中气体的含量，采样要特别灌 慎，例品，测定水样中的氧，一定要小心处理不能 社其暴需于大气中. 腐蚀性液体采样器 美国 Lighthouse LS-60液体采 样仪 www.fceluinst.cn 李振华制 数理统计在化学中的应用

李 振 华 制 数理统计在化学中的应用 造 ◼ 如果目标是测定液体中气体的含量，采样要特别谨 慎．例如，测定水样中的氧，一定要小心处理不能 让其暴露于大气中． 美国 Lighthouse LS-60液体采 样仪 腐蚀性液体采样器