分析化学PPT课件.ppt

分析化学 张进 化学与生命科学学院 2013 8 1 本课程的任务和要求 一 注重对学生综合素质的培养二 要求 1 树立明确的 量 的概念 2 掌握常用分析方法的原理和测定步骤 3 学会各种分析方法的有关计算 初步具备对测定结果用数理统计方法进行数据评价的能力 4 初步具备查阅文献 选择分析方法 拟订实验方案的能力 5 实验中培养观察 分析和解决问题的能力 掌握分析实验的基本操作和技能 培养严格认真 实事求是的工作作风和科学态度 2 分析化学是关于测定物质的质和量的科学或学科 是发展和应用各种理论 方法 仪器和策略 以获得有关物质在相对时空内的组成 形态 结构和含量等信息的一门科学 是表征和测量的科学 又被称为分析科学是化学的一个分支是一门人们赖以获得物质组成 结构和形态的信息的科学是工农业生产的眼睛 科研和企业管理的参谋 经济核算的依据是进行科学研究的基础学科 1 1分析化学的定义 任务和作用 绪论 3 欧洲化学联合会FECS的分析化学部DAC定义说 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学科 TheDivisionofAnalyticalChemistry DAC ofFECS FederationofEuropeanChemicalSocieties defines AnalyticalchemistryisascientificdisciplinethatDevelopsandappliesmethods instrumentsandstrategiestoobtaininformationonthecompositionandnatureofmatterinspaceandtime 分析化学的定义 4 确定物质的化学组成 定性分析测量各组成的含量 定量分析表征物质的化学结构 构象 形态 能态 结构分析 构象分析 形态分析 能态分析表征物质组成 含量 结构 形态 能态的动力学特征 动态分析 任务简单归纳为 5 分析化学的作用 在化学学科发展中的作用 分子科学 遗传密码在化学研究工作中的作用 新物质鉴定 结构与性能在现代化学工业中的作用 质量控制与自动检测分析化学与社会 环境 体育 破案 6 分析化学与分析方法 分析化学是研究分析方法的科学 一个完整具体的分析方法包括测定方法和测定对象两部分没有分析对象 就谈不到分析方法 对象与方法存在分析化学或者分析科学的各个方面分析化学三要素 理论 方法与对象反映了科学 技术和生产之间的关系高校和科研单位 仪器制造部门和生产单位的合作反映了分析化学三要素之间的关系 7 分析化学与其他科学的关系 8 社会科学 考古学人类学和法医学 9 1 2分析化学的分类 a按原理分 化学分析 Chemicalanalysis 以物质的化学反应为基础的分析方法重量分析 分离 称重沉淀法 气化法和电解法等滴定分析 酸碱 络合 氧化还原 沉淀仪器分析 Instrumentalanalysis 以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法光学分析方法 包括紫外 可见 红外 荧光 磷光 激光拉曼 核磁共振 原子发射 原子吸收等光谱法 非光谱法电化学分析法 伏安法 电导分析法等色谱法 液相色谱 气相色谱 毛细管电泳其他 热分析 MS 电子能谱 活化分析 免疫分析 10 b按分析任务 定性分析 Qualitativeanalysis 物质的组成即含何种元素 何种官能团定量分析 Quantitativeanalysis 测定物质中有关成分的含量结构分析 Structureanalysis 研究物质的分子结构 晶体结构 分子聚集体的高级结构c按分析对象 无机分析 Inorganicanalysis 元素 离子 化合物等有机分析 Organicanalysis 元素 官能团 结构生物分析 Biochemicalanalysis 蛋白质分析 氨基酸分析 核酸分析 糖类分析等 11 d根据应用领域分类药物分析Pharmacologicalanalysis水质分析Wateranalysis食品分析Foodanalysis工业分析Industrialanalysis刑侦分析Forensicanalysis临床分析Clinicalanalysis环境分析Environmentalanalysis等等 12 e按试样用量及操作规模分 常量 半微量 微量和超微量分析 f按待测成分含量分 常量分析 1 微量分析 0 01 1 痕量分析 0 01 超痕量 10 6 10 12 克毫克微克纳克皮克飞克10 310 610 910 1210 15ppmppbppt 13 G例行分析及仲裁分析例行分析 Routineanalysis 一般化验室日常生产中的分析仲裁分析 Refereeanalysis 不同单位对分析结果有争论时 请权威的单位进行裁判的分析工作 14 1 3分析化学发展简史与发展趋势 分析化学历史悠久人类有科技就有化学 化学从分析化学开始波义耳 Boyle 元素学说的建立 1661 怀疑派化学 推翻了炼金术的四元素说 水 火 土 气 和医药派的三元素说 硫 汞 盐 拉瓦锡 Lavoisier 的定量分析 1756 燃烧氧化学说 分析化学发展经历3次重大变革 15 分析化学的发展 20世纪分析化学的三次大变革四大平衡理论 从技术发展成科学物理与电子学的发展 仪器分析得到发展 从经典分析化学发展为现代分析化学计算机应用 使分析化学向一门信息科学转化 目前 分析仪器每五年更新一代 但经典的化学分析永不失其应有的本色 16 20世纪以来分析化学的主要变革 17 分析化学的特点 1 分析化学中突出 量 的概念如 测定的数据不可随意取舍 数据准确度 偏差大小与采用的分析方法有关 2 分析试样是获取信息 降低系统不确定性的过程3 实验性强强调动手能力 培养实验操作技能 提高分析解决实际问题的能力 4 综合性强涉及化学 生物 电学 光学 计算机等 体现能力与素质 分析化学工作者应具有很强的责任心 18 2019 12 20 分析化学的进展 1 由分析对象来看 有机物分析 无机物分析 生物活性物质 2 由分析对象的数量级来看 3 由分析自动化程度来看 常量 微量 痕量 分子水平 手工操作 仪器 自动 全自动 智能化仪器 19 分析化学发展趋势 提高灵敏度解决复杂体系的分离问题以及提高分析方法的选择性扩展时空多维信息微型化及微环境的表征与测定形态 状态分析及表征生物大分子及生物活性物质的表征与测定非破坏性检测及遥控自动化与智能化 20 21 1 4分析化学参考文献 1 丛书 大全和手册2 参考书3 杂志科技部下属的 中国科学技术信息研究所 从1987年起 每年以国外四大检索工具SCI ISTP Ei ISR为数据源进行学术排行 而其中的SCI ISTP Ei数据库就是图书情报界常说的国外三大检索工具 SCI即 科学引文索引 可以检索数学 物理学 化学 天文学 生物学 医学 农业科学以及计算机科学 材料科学等学科方面自1945年以来重要的学术成果信息 SCI还被国内外学术界当做制定学科发展规划和进行学术排名的重要依据 4 网络信息 22 1 5分析化学过程及分析结果的表示 1 5 1定量分析过程 1 试样的采取 处理和分解2 分离富集方法3 分析测定4 分析结果的计算与评价 23 1 5 2分析结果的表示 1 待测组分的化学表示形式 在试样中实际存在形式 如试样中氮的实际存在形式 可用NH3 NO3 N2O5等表示 元素形式 在金属材料和有机分析中 用Fe Cu Mo和C H O S等表示 氧化物形式 如矿石分析中常以K2O CaO MgO SiO2等表示 离子 如电解质溶液中 常以K Na SO42 Cl 等表示 24 2 含量的表示方法 固体试样 质量分数 mB 待测物质B的质量 mS 试样的质量 气体试样 25 液体试样 物质的量浓度 质量分数 单位 质量浓度 质量摩尔浓度 摩尔分数 体积分数 26 结构分析 价态分析 结构态分析 结合态分析 化合态分析 蛋白质的构象 螺旋 型结构 球状蛋白的三级结构 Conformationanalysis DNA测序 27 在环境中1 碘盐 黑龙江省集贤村 1000多人 约200个傻子 饮用水 土壤严重缺碘所致 2 绿地毯的秘密 钼 新西兰某牧场 钼矿场矿工往返的路上三叶草碧绿繁茂 生机勃勃 钼参与两种酶的反应 将硝酸根离子还原为铵离子 利于