分析化学第一章

1、分析化学分析化学 Analytical Chemistry第一章第一章 绪绪 论论Introduction下一章下一章章目录章目录教学要求与安排教学要求与安排1. 学时学时: 共共70课时课时 期末考期末考2h2. 成绩评定成绩评定:期末期末70% 平时平时30%3. 学习方法学习方法: 预习、听讲、复习、做作业、查参考资预习、听讲、复习、做作业、查参考资料；课堂讨论；答疑料；课堂讨论；答疑分析化学分析化学 绪论绪论分析化学主要参考书目分析化学主要参考书目1 武汉大学主编武汉大学主编、分析化学（第、分析化学（第五五版）版）上下册上下册、北京；、北京； 高等教育出版社，高等教育出版社，2006、

2、72 华中师范大学等编华中师范大学等编、分析化学、分析化学上下册上下册（第三版）、北（第三版）、北京；京； 高等教育出版社，高等教育出版社，2001、63 华东理工大学等编华东理工大学等编、分析化学（第四版）、北京；、分析化学（第四版）、北京； 高等教育出版社，高等教育出版社，1994、3 4 彭崇慧等编彭崇慧等编、定量化学分析简明教程（第二版）、定量化学分析简明教程（第二版）、 北京；北京； 北京大学出版社，北京大学出版社，1997、9分析化学分析化学 绪论绪论1.1 分析化学的任务和作用分析化学的任务和作用一、一、分析化学分析化学的任务的任务定义定义1：研究获得物质化学组成，化合物结构信息

3、，分析方：研究获得物质化学组成，化合物结构信息，分析方法及相关理论的科学。法及相关理论的科学。定义定义2：分析化学是发展和应用各种方法、仪器和策略以获：分析化学是发展和应用各种方法、仪器和策略以获得有关物质在空间和时间方面组成和性质的信息的一门科学得有关物质在空间和时间方面组成和性质的信息的一门科学（欧洲化学联合会分析化学部）。（欧洲化学联合会分析化学部）。分析化学分析化学 绪论绪论1.1 分析化学的任务和作用分析化学的任务和作用二、二、分析化学的作用分析化学的作用 1. 化学学科本身的发展化学学科本身的发展 2. 与化学有关的各科学领域与化学有关的各科学领域 3. 工农业生产、国防、环保等工

4、农业生产、国防、环保等分析化学分析化学 绪论绪论分析化学的地位分析化学的地位分析化学在科学的应用中占有显著的地位，被称为分析化学在科学的应用中占有显著的地位，被称为科学和技术的眼睛。科学和技术的眼睛。分析化学分析化学 绪论绪论分析化学分析化学分析问题分析问题其他科学技术领域其他科学技术领域社会需要社会需要研究与发展研究与发展社会社会分析化学与社会和其他分析化学与社会和其他科学技术领域的关系科学技术领域的关系分析化学分析化学 绪论绪论分析化学分析化学图图 0-1 0-1 分析化学与其他学科的关系分析化学与其他学科的关系诺贝尔物理、化学奖中，有四分之一的项目与 分析化学有关。国际：36国家，107

5、5个分析化学机构；美国20万 化学家，4万人从事分析化学，3000多所大学中， 270多所有分析化学专业。有的大学单独设系。 我国：10个国家级分析测试中心，12个部级测试中 心，21个省市测试中心，137个国家级产品质量监 督检验中心，300多个进出口商品检验室，8千多个 环境监测机构，数十万庞大的分析队伍。 分析化学的水平被认为是衡量一个国家科学技术水 平的重要标志之一。地位地位化学专业分析技术方向学生集中实习单位化学专业分析技术方向学生集中实习单位 江苏省地质调查研究院江苏省地质调查研究院(实习毕业论文实习毕业论文) 江苏省药品检验所江苏省药品检验所 江苏省出入境检验检疫局江苏省出入境检

6、验检疫局：动植物与食品检验：动植物与食品检验中心、工业产品检测中心中心、工业产品检测中心 江苏省环境监测中心江苏省环境监测中心 江苏省药品检验所江苏省药品检验所 江苏省畜产品质量检验测试中心江苏省畜产品质量检验测试中心 江苏省农产品质量检验测试中心江苏省农产品质量检验测试中心 江苏省产品质量监督检验中心理化测试部江苏省产品质量监督检验中心理化测试部分析化学成为分析化学成为2121世纪生命科学和纳米科技发展的关键世纪生命科学和纳米科技发展的关键 基因组计划、蛋白组计划等的实现基因组计划、蛋白组计划等的实现 纳米技术的发展和应用纳米技术的发展和应用 人类在分子水平上认识世界人类在分子水平上认识世界

7、 生态环境保护检测和发现污染源生态环境保护检测和发现污染源 早期诊断疾病保证人类健康早期诊断疾病保证人类健康 兴奋剂的检测兴奋剂的检测 原子量的准确测定原子量的准确测定 生命过程的控制生命过程的控制 工农业生产的发展工农业生产的发展 分析化学分析化学 绪论绪论分析化学分析化学 绪论绪论生命科学与分析化学生命科学与分析化学 微量元素铜、锰、锌、硒的检测微量元素铜、锰、锌、硒的检测活体分析活体分析 将很小的探头插入体细胞中，测定将很小的探头插入体细胞中，测定多巴胺多巴胺、尿酸尿酸、维生素、维生素、H2O2等含量，对了解生命规律、大脑功等含量，对了解生命规律、大脑功能很有意义。能很有意义。血糖的检测

8、血糖的检测分析化学分析化学 绪论绪论戴上精密戴上精密“仪器帽仪器帽”中国科学家破译记忆密码中国科学家破译记忆密码分析化学分析化学 绪论绪论血糖的检测血糖的检测分析化学分析化学 绪论绪论环境保护与分析化学环境保护与分析化学化工厂排污化工厂排污汽车尾气汽车尾气土壤污染土壤污染水质污染水质污染“痛痛病痛痛病”- -镉镉分析化学分析化学 绪论绪论环境保护与分析化学环境保护与分析化学霾颗粒放霾颗粒放大后，发大后，发现他们形现他们形状各异，状各异，有复合体，有复合体，有生物颗有生物颗粒，有矿粒，有矿物质的，物质的，看上去触看上去触目惊心。目惊心。分析化学分析化学 绪论绪论食品安全与分析化学食品安全与分析化

9、学HPLC 检测方法检测方法凯氏定氮法凯氏定氮法三聚氰胺（三聚氰胺（Melamine）苏丹红鸭蛋苏丹红鸭蛋知名独立学者莫之许发表言论：食品安全问题短期难以扭转知名独立学者莫之许发表言论：食品安全问题短期难以扭转提要：提要：中国的食品安全问题其实根植于中国社会转型进程，中国的食品安全问题其实根植于中国社会转型进程，道德失范、监管旁落、参与不足，其实都是同一进程的不同道德失范、监管旁落、参与不足，其实都是同一进程的不同面相，而要想改变食品安全让人忧心的现状，需要走的路还面相，而要想改变食品安全让人忧心的现状，需要走的路还很长，如果说道德重建一时难以奏效的话，那么，政府职能很长，如果说道德重建一时难

10、以奏效的话，那么，政府职能的转变，以及社会参与和表达的扩大，或许就应该成为优先的转变，以及社会参与和表达的扩大，或许就应该成为优先的选择。的选择。 分析化学分析化学 绪论绪论食品安全与分析化学食品安全与分析化学三、本课程的性质和目的三、本课程的性质和目的 是化学专业基础课程之一。也是一门以实验为基是化学专业基础课程之一。也是一门以实验为基础的学科。础的学科。 掌握分析化学的基本原理和测定方法，准确树立掌握分析化学的基本原理和测定方法，准确树立量量的概念。的概念。分析化学分析化学 绪论绪论返回目录返回目录1.2 分析方法的分类分析方法的分类划分依据不同，种类不同划分依据不同，种类不同分析化学分析

11、化学 绪论绪论分析任务分析任务定性分析定性分析 qualitative定量分析定量分析 quantitative结构分析结构分析 structural分析对象分析对象无机分析无机分析 inorganic有机分析有机分析 organic方法原理方法原理化学分析化学分析 chemical仪器分析仪器分析 instrumental微量分析微量分析 micro试试 样样 用用 量量常量分析常量分析 macro半微量分析半微量分析 semi-micro超微量分析超微量分析 ultra-micro 分析目的分析目的例行分析例行分析 routine仲裁分析仲裁分析 arbitral1.2 分析方法的分类分析

12、方法的分类分析化学分析化学 绪论绪论u 根据目的和任务根据目的和任务 定性分析（定性分析（qualitative analysisqualitative analysis）：鉴定组成：鉴定组成 定量分析定量分析(quantative analysis)(quantative analysis)：测定组分含量：测定组分含量 结构分析结构分析(structure analysis)(structure analysis)：研究结构：研究结构u 根据对象根据对象无机分析无机分析有机分析有机分析元素、离子、化合物等的存在与否元素、离子、化合物等的存在与否元素、离子、化合物等的含量多少元素、离子、化合物

13、等的含量多少元素分析元素分析官能团分析及结构分析官能团分析及结构分析结构分析（结构分析（Structure Analysis）diamondCarbon nanotube（碳纳米管）（碳纳米管） Graphite (石墨）石墨） Graphene (石墨烯）石墨烯） Fullerence (足球烯）足球烯）返回形态分析（形态分析（Speciation Analysis）返回Cr（III） Cr（VI)无机汞、有机汞无机汞、有机汞分析化学分析化学 绪论绪论化学分析：以物质的化学反应为基础，主要有化学分析：以物质的化学反应为基础，主要有重量分析法重量分析法和和 滴定分析法滴定分析法（又称容量分析法

14、）。（又称容量分析法）。滴定分析法滴定分析法酸碱滴定法酸碱滴定法（又称中和法）（又称中和法）沉淀滴定法沉淀滴定法（又称容量沉淀法）（又称容量沉淀法）配位滴定法配位滴定法（又称络合滴定法）（又称络合滴定法）氧化还原滴定法氧化还原滴定法仪器分析：以物质的物理和物理化学性质为基础，主要有仪器分析：以物质的物理和物理化学性质为基础，主要有光光 谱分析法谱分析法、电化学分析法电化学分析法以及以及色谱分析法色谱分析法等。等。u 根据分析方法所依据的测定原理根据分析方法所依据的测定原理分析化学分析化学 绪论绪论u 根据分析中所用试样量的大小根据分析中所用试样量的大小分析方法分析方法试样用量试样用量试液体积试

15、液体积常量分析常量分析(0.1 g10 mL半微量分析半微量分析(semi0.010.1 g110 mL微量分析微量分析(micro-analysis)0.110 mg0.011 mL痕量分析痕量分析(trace analysis)0.1 mg1%微量分析分析（微量分析分析（minor component analysis）0.01-1%痕量组分分析（痕量组分分析（trace component analysis）0.01%例行分析例行分析：一般化验室日常生产中的分析：一般化验室日常生产中的分析仲裁分析仲裁分析：不同单位对分析结果有争议时，请权威单位：不同单位对分析结果有争议时，请权威单位 进

16、行裁判的分析进行裁判的分析返回目录返回目录三聚氰胺三聚氰胺:）、半微量）、半微量（0.011%）微量、痕量、超痕量、单微量、痕量、超痕量、单分子、单原子、单细胞分子、单原子、单细胞检出限检出限差（差（x）好（ppm、ppb、ppt）灵敏度灵敏度低低高高分析分析速度速度慢（手工操作）慢（手工操作）快（自动化程度高）快（自动化程度高）准确度准确度好（好（0.2）差（有的方法差（有的方法10）标准物质标准物质不需要不需要需要需要设备设备简单便宜（玻璃器皿，天平等）简单便宜（玻璃器皿，天平等）昂贵的仪器昂贵的仪器仪器分析法例：例：KMnO4对光有吸收，可用分光光度法直接测对光有吸收，可用分光光度法直接

17、测定其浓度定其浓度 （依据物理性质，物理方法）。（依据物理性质，物理方法）。定量的方式比较 化学分析法化学分析法绝对定量（根据样品的量、反应产物的量或所消绝对定量（根据样品的量、反应产物的量或所消耗试剂的量及反应的化学计量关系，通过计算得待测组分的量。耗试剂的量及反应的化学计量关系，通过计算得待测组分的量。） 仪器分析法仪器分析法相对定量（标准工作曲线）相对定量（标准工作曲线）No.标样浓度标样浓度 g / L吸收值吸收值15.000.045210.00.093320.00.140430.00.175540.00.2366试样试样0.200四、四、 仪器分析方法分类仪器分析方法分类根据测量原理

18、和信号特点，仪器分析方法大致分为光、根据测量原理和信号特点，仪器分析方法大致分为光、电、色及其它分析方法四大类电、色及其它分析方法四大类光学分析法：光学分析法：测量信号为电磁辐射。测量信号为电磁辐射。 以是否有能级跃迁分为以是否有能级跃迁分为光谱法，如光谱法，如AES、AAS、UVvis、IR非光谱法，如折射，干涉，衍射，偏振非光谱法，如折射，干涉，衍射，偏振电学分析法：电学分析法：测量信号为物质在溶液中的测量信号为物质在溶液中的电化学性质。电化学性质。 表征物质电化学性质的参数表征物质电化学性质的参数电位电位电流电流电量电量电导电导电位分析法电位分析法极谱、伏安分析法极谱、伏安分析法库仑分析

19、法库仑分析法电导分析法电导分析法色谱法：色谱法：根据两种物质在两相（流动相和固定相）中的根据两种物质在两相（流动相和固定相）中的分配比的差异进行分离和分析的方法。分配比的差异进行分离和分析的方法。 本书只介绍气相色谱和液相色谱本书只介绍气相色谱和液相色谱其它分析方法：其它分析方法：如质谱、热重量分析法、放射分析法等如质谱、热重量分析法、放射分析法等 本课程学习的内容l 化学分析部分化学分析部分 数据处理、酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉数据处理、酸碱滴定、配位滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定淀滴定l 仪器分析部分仪器分析部分电分析电分析（电位分析法）（电位分析法）光分析法光分析法-紫外可见紫外可见 、红外、分子发光分析法、红外、分子发光分析法 、原子、原子吸收、原