分析化学总结篇(1)

1、 分析化学含义分析化学含义 分类方法分类方法 化学分析法和仪器分析法的关系化学分析法和仪器分析法的关系分析化学含义分析化学含义定性分析定性分析定量分析定量分析鉴定物质是由哪些元素、原鉴定物质是由哪些元素、原子团、官能团或化合物而组子团、官能团或化合物而组成的成的测定物质中有关组分的含量测定物质中有关组分的含量结构分析结构分析研究物质的分子结构或晶体研究物质的分子结构或晶体结构结构按分析任务分类分析化学的分类化学分析化学分析仪器分析仪器分析测测定定原原理理以物质的化学反应为基础；以物质的化学反应为基础；滴定分析法和重量分析法滴定分析法和重量分析法以物质的物理和物理化学性以物质的物理和物理化学性质

2、为基础；物理和物理化学质为基础；物理和物理化学分析方法；分析方法；光学分析法、电光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、化学分析法、色谱分析法、质谱分析法、放射化学分析质谱分析法、放射化学分析法法按测定原理或分析方法分类分析化学的分类化学分析方法与仪器分析方法是互为补充的，而且前者又是后化学分析方法与仪器分析方法是互为补充的，而且前者又是后者的基础。者的基础。化学分析法灵敏度低 适合于高含量或常量(1%)准确度高 滴定分析 相对误差0.2% 重量分析 相对误差0.1%仪器设备简单 1.操作简便、快速 (重量分析除外) 仪器分析法灵敏度高; 适用于微量、痕量组分的分析 准确度不及化学分析，但能满足

3、微量分析要求 (25)% 一般只能作“量”的相对测定，即测定时，需用已知标准作对照。操作简便、快速。 1.仪器价格昂贵、维修困难、维护要求高 化学分析法和仪器分析法的关系化学分析法和仪器分析法的关系 误差及其表示方法误差及其表示方法系统误差和随机误差系统误差和随机误差准确度与误差准确度与误差精密度与偏差精密度与偏差 4 提高分析结果准确度的方法提高分析结果准确度的方法 有效数字与测定结果的表示有效数字与测定结果的表示1、有效数字的修约规则、有效数字的修约规则 2、有效数字的运算、有效数字的运算 系统误差系统误差定义：由于某种确定的原因引起的误差，也称可定义：由于某种确定的原因引起的误差，也称可

4、测误差测误差特点：重现性，单向性，可测性（大小成特点：重现性，单向性，可测性（大小成比例或基本恒定）比例或基本恒定）分类：分类：方法误差方法误差: 由于不适当的实验设计或所选方法不由于不适当的实验设计或所选方法不恰当所引起。恰当所引起。 2. 仪器误差仪器误差: 由于仪器未经校准或有缺陷所引起。由于仪器未经校准或有缺陷所引起。3. 试剂误差试剂误差: 试剂变质失效或杂质超标等不合格试剂变质失效或杂质超标等不合格 所所引起引起4. 操作误差操作误差: 分析者的习惯性操作与正确操作有一分析者的习惯性操作与正确操作有一定差异所引起。定差异所引起。 系统误差的减免系统误差的减免 对照试验：纠正方法误差

5、对照试验：纠正方法误差 标准试样代替测定试样，同条件下平行试验，找出校正值 空白试验：纠正试剂误差空白试验：纠正试剂误差 不加入试样，测定试样同条件下试验，找测定试样同条件下试验，找出校正值出校正值 仪器校正：求出校正值仪器校正：求出校正值随机误差随机误差 定义：由一些不确定的偶然原因所引起的定义：由一些不确定的偶然原因所引起的误差，也叫随机误差误差，也叫随机误差. 偶然误差的出现服从偶然误差的出现服从统计规律，呈正态分布。统计规律，呈正态分布。 特点：特点： 随机性（单次）随机性（单次） 大小相等的正负误差出现的机会相等。大小相等的正负误差出现的机会相等。 小误差出现的机会多，大误差出现的机

6、小误差出现的机会多，大误差出现的机会少。会少。随机误差的减小随机误差的减小增加测定次数增加测定次数 一般测定34次，可使随机误差减小；高要求测定610次，随机误差已减至很小。 按操作规程，严格正确地操作 实验要仔细、认真，避免偶然事故发生 实验数据可靠，减少记录和计算中错误过失误差的减小过失误差的减小准确度：准确度：测量结果与真值的接近程度，反映了测量的正确测量结果与真值的接近程度，反映了测量的正确性，越接近准确度越高。系统误差影响分析结果的准确度性，越接近准确度越高。系统误差影响分析结果的准确度 。误差的表示方法误差的表示方法一、准确度和误差一、准确度和误差%E%Er100=100=真真实实

7、值值绝绝对对误误差差相相对对误误差差误差越小，准确度越高。误差越小，准确度越高。绝对误差绝对误差= =个别测定值个别测定值- -真实值真实值E= xi-误差误差准确度的高低可用误差来表示。准确度的高低可用误差来表示。 例如：分析天平称量两物体的质量各为1.6380g和0.1637,假设两者的真实质量分别为1.6381g和0.1638g。 绝对误差相等，相对误差并不一定相同。同样的绝对误差，当被测量的量较大时，相对误差就比较小，测定的准确度就比较高。 常用相对误差衡量准确度 两者的两者的绝对误差绝对误差分别为分别为E=1.6380-1.6381=-0.0001(g)E=0.1637-0.1638

8、=-0.0001(g)两者的两者的相对误差相对误差分别为分别为Er=-0.0001/1.6381=-0.006%Er=-0.0001/0.1638=-0.06%i100=xxxdr-相对偏差相对偏差偏差越小，精密度越高偏差越小，精密度越高绝对偏差绝对偏差=个别测定值个别测定值- -测定测定的平均值的平均值二二. 精密度与偏差精密度与偏差 精密度：精密度：平行测量值之间的相互接近程度，反映了平行测量值之间的相互接近程度，反映了测量的重现性，越接近精密度越高。偶然误差影响分析测量的重现性，越接近精密度越高。偶然误差影响分析结果的精密度，结果的精密度， 偏差偏差 测量值与平均值的差值。测量值与平均值

9、的差值。d = xi - - x标准偏差：标准偏差：1n)xx(sn1i2i 绝对偏差：绝对偏差： d = xi - x平均偏差：平均偏差：nxxd n1ii-相对偏差：相对偏差：%xxxdir100-=相对标准偏差相对标准偏差(变异系数变异系数)：nV2 : NaOH(V1-V2) , Na2CO3 (V2) V1=V2 : Na2CO3V1 0: NaHCO3V1 0 ，V2=0 : NaOH 1. 平衡常数平衡常数,络合反应的副反应系数（络合反应的副反应系数（ Y 、 M 、 MY）与条件稳定常数（）与条件稳定常数（K ）的计算。）的计算。2. 络合滴定基本原理：金属指示剂的作用原络合滴

10、定基本原理：金属指示剂的作用原理理; 滴定曲线，可以准确滴定单一金属离滴定曲线，可以准确滴定单一金属离子的条件（子的条件（lgcK 6）；单一离子滴定时）；单一离子滴定时最高酸度与最低酸度的限制及酸度控制。最高酸度与最低酸度的限制及酸度控制。3. 混合离子的选择性滴定混合离子的选择性滴定: 可控制酸度分步滴定可控制酸度分步滴定的条件的条件( lgcK6), 适宜酸度适宜酸度; 络合掩蔽及解蔽的络合掩蔽及解蔽的应用应用; 氧化还原掩蔽法及沉淀掩蔽法的应用示例。氧化还原掩蔽法及沉淀掩蔽法的应用示例。会设计分析方案。会设计分析方案。4. 络合滴定的方式和应用络合滴定的方式和应用: 直接滴定、返滴定、

11、置换滴定、间接滴定法直接滴定、返滴定、置换滴定、间接滴定法应用应用示例示例。H6Y2+H4YH3Y- -H5Y+Y4 4- -HY3 3- -H2Y2 2- -配位反应中的副反应？配位反应中的副反应？ 辅助配位效应 溶液中其他配合剂的量要尽可能少溶液中其他配合剂的量要尽可能少 羟基配位效应 溶液的溶液的pH值不能太高值不能太高 酸效应酸效应 当PH10时，酸效应系数值明显减小，这时候酸效应的影响就可以忽略不计 干扰离子效应 加入掩蔽剂 混合配位效应(酸式配合物碱式配合物) 配位化合物配位化合物MY发生的副反应是有利于主反应的进行的发生的副反应是有利于主反应的进行的 2. 影响反应速度的因素影响

12、反应速度的因素: 浓度、温度、催化剂、浓度、温度、催化剂、诱导反应诱导反应3. 指示剂指示剂: 氧还、自身、专用氧还、自身、专用4. 各种方法的特点、应用条件、测定事例各种方法的特点、应用条件、测定事例 1. 条件电极电位条件电极电位物质的氧化还原性质可以用有关电对的电极电位表征物质的氧化还原性质可以用有关电对的电极电位表征 例：例：Fe3+/Fe2+ Fe3+ +e = Fe2+ E 0.771v 氧化剂氧化剂 还原剂还原剂 Ce4+/Ce3+ Ce4+ +e = Ce3+ E 1.06v 氧化剂氧化剂 还原剂还原剂 通常条件电位越高，氧化型的氧化能力越强通常条件电位越高，氧化型的氧化能力越

13、强,电位电位越低，还原型的还原能力越强越低，还原型的还原能力越强 。E 0.4V的氧化还原反应，可以用于滴定分析。的氧化还原反应，可以用于滴定分析。 按选用的滴定剂的不同可分为：按选用的滴定剂的不同可分为：碘量法、高锰酸钾法、重铬酸钾法、亚硝酸钠法、溴量法、铈量法 等碘量法碘量法 1概述：概述： I2水溶性小水溶性小(0.00133mol/L)，常溶于，常溶于KI 溶液溶液中，增加其溶解度中，增加其溶解度I2是较弱氧化剂，能与较强还原剂作用；是较弱氧化剂，能与较强还原剂作用； I-是中等强度的还原剂，能与许多氧化剂作用。是中等强度的还原剂，能与许多氧化剂作用。 I2易挥发，反应应在低温下易挥发

14、，反应应在低温下(25)进行。进行。测定方法：测定方法： 直接碘量法（碘滴定法）：直接碘量法（碘滴定法）：利用碘的氧化性利用碘的氧化性测定较强还原性物质，应用有限。测定较强还原性物质，应用有限。 测定对象：测定对象：Sn2+、Sb3+、As2O3、S2-、SO32-及抗坏血及抗坏血酸等。酸等。 条件：条件：不能在碱性溶液中不能在碱性溶液中进行滴定，否则有歧进行滴定，否则有歧化反应发生。化反应发生。测定方法：测定方法： 间接碘量法（滴定碘法）：间接碘量法（滴定碘法）：利用碘离子的还原性利用碘离子的还原性测定氧化性的物质，应用较广。测定氧化性的物质，应用较广。 I-是中等强度还原剂，能被一般氧化剂

15、氧化，定是中等强度还原剂，能被一般氧化剂氧化，定量析出量析出I2，然后用，然后用Na2S2O3标准溶液滴定析出的标准溶液滴定析出的I2。 测定对象：测定对象：ClO3-、IO3-、BrO3-、MnO2、NO3-、NO2-、Cu2+、H2O2等，应用广泛。等，应用广泛。 用用Na2S2O3标准溶液滴定标准溶液滴定I2时，须在时，须在中性或弱酸中性或弱酸性溶液中进行。性溶液中进行。 原因：原因： 强酸中强酸中Na2S2O3易分解；易分解； 碱性中碱性中Na2S2O3生成生成Na2SO4以及以及Na2S2O3岐化反应岐化反应 酸度：中性或弱酸性溶液酸度：中性或弱酸性溶液 过量过量KI存在存在 温度：

16、室温以下温度：室温以下 避光避光 光线能催化被空气氧化。光线能催化被空气氧化。 不剧烈摇动不剧烈摇动 滴定条件：滴定条件：误差来源及措施误差来源及措施 防止碘挥发的方法防止碘挥发的方法： 1）过量加入KI；2）在室温下进行；3）使用碘量瓶；4）快滴慢摇 防止碘离子氧化的方法：防止碘离子氧化的方法： 1）溶液酸度不宜过高；2）密塞避光放置 ；3）除去催化性杂质（NO2，Cu2） 4）I2完全析出后立即滴定；5）滴定速度稍快指示剂：指示剂： 碘量法常用淀粉作指示剂，灵敏度高碘量法常用淀粉作指示剂，灵敏度高（510-6mil/L）滴定时应注意淀粉指示剂的加入时刻。滴定时应注意淀粉指示剂的加入时刻。直

17、接碘量法直接碘量法，可于滴定，可于滴定前前加入，滴定至浅蓝色出加入，滴定至浅蓝色出现即为终点。现即为终点。间接碘量法间接碘量法须在临近须在临近终点终点时加入，滴定蓝色消失时加入，滴定蓝色消失即为终点。如果过早加入，溶液中有大量碘存在，即为终点。如果过早加入，溶液中有大量碘存在，碘被淀粉表面牢固吸附，不易与碘被淀粉表面牢固吸附，不易与Na2S2O3 立即立即作用，致使终点拖后。作用，致使终点拖后。 1. 掌握莫尔法、佛尔哈德法、法扬司法中所用掌握莫尔法、佛尔哈德法、法扬司法中所用的指示剂、方法特点、应用条件。的指示剂、方法特点、应用条件。2. 一般了解沉淀的形成过程和影响沉淀纯度的一般了解沉淀的

18、形成过程和影响沉淀纯度的因素；因素；3. 一般了解晶形沉淀的条件和称量形的获得。一般了解晶形沉淀的条件和称量形的获得。待测物：待测物：Cl-指示剂：指示剂： K2CrO4 莫尔法莫尔法 铁氨矾铁氨矾(NH4Fe(SO4)2) 佛尔哈德法佛尔哈德法 吸附指示剂吸附指示剂 法扬司法法扬司法滴定剂：滴定剂：Ag+ 标准溶液标准溶液 （AgNO3）滴定反应：滴定反应：Ag+ Cl- AgCl Ksp = 1.56 10 -10 电位分析法基本原理和过程电位分析法基本原理和过程 参比电极和指示电极参比电极和指示电极 离子选择性电极离子选择性电极1 1玻璃膜电极玻璃膜电极2 2晶体膜电极晶体膜电极pHpH

19、的电位测定的电位测定 标准加入法标准加入法 电位分析法：利用电极电位与浓度的关系测定物质含量的分析方法。 +n+n+n+nMMM/MM/Mlg059. 0+=lg059. 0+-=-=anKanE参参比比参参比比+n+n+nMM/MM/Mlgn059. 0+=a类型：标准氢电极类型：标准氢电极 甘汞电极甘汞电极 银银氯化银电极氯化银电极 一、参比电极一、参比电极二级标准二级标准要求：重现性好，要求：重现性好，稳定稳定性好，可逆性好，性好，可逆性好， 电极电位恒定电极电位恒定特点：与被测离子的浓度变化无关特点：与被测离子的浓度变化无关一级标准一级标准指示电极指示电极 指示电极指示电极 （Mn+

20、M）Hg , Hg2Cl2(s) KCl 例：例：Pt，H2 H+(a)例：例：pH的电位测定的电位测定pH标度标度-）Ag,AgCl HCl 玻璃膜玻璃膜 试液试液 KCl AgCl,Ag（+ 玻璃电极玻璃电极Ag-AgCl电极电极AgCl/Ag膜膜L不不对对称称膜膜玻玻璃璃-+=AgClpH059. 0-=-pH059. 0-+=AgClKK不不对对称称LAg/AgCl+=参参比比AgCl/Ag玻玻璃璃参参比比E-= 掌握 工作原理 测定指标 仪器组成原理光谱法：1、基于原子、分子外层电子能级跃迁的光谱法：原子吸收光谱法、原子发射光谱法、原子荧光光谱法、紫外可见光吸收光谱法、分子荧光和分子

21、磷光光谱法、化学发光分析法2、基于原子内层电子能级跃迁发光谱法：X射线分析法X射线荧光法、X射线吸收法、X射线衍射法3、基于原子核能级跃迁的光谱法：核磁共振波谱法4、基于分子中原子的振动的光谱法：红外光谱，又称为分子振动转动光谱 原子吸收光谱法 基于原子、分子外层电子能级跃迁的光谱法 原子外层电子由基态跃迁到第一激发态时，吸收一定频率的光而产生的共振吸收线。 基于原子蒸气相中被测元素的基态原子对其原子共振辐射的吸收来测定样品中该元素含量的一种方法。原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计主要由光源、原子化器、单色器和原子吸收分光光度计主要由光源、原子化器、单色器和检测系统四部分组成。检测系统四部分

22、组成。 光源的作用：发射被测元素基态原子所需吸收的光源的作用：发射被测元素基态原子所需吸收的 特征共振辐射特征共振辐射 原子化器的功能：将试样转化为所需的基态原子。原子化器的功能：将试样转化为所需的基态原子。 单色器的作用：将所需的共振吸收线分离出来。单色器的作用：将所需的共振吸收线分离出来。 检测系统检测系统分光光度法 基于物质对光的选择性吸收而建立的分析基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法。方法。原理：原理：外层电子跃迁外层电子跃迁，基态，基态激发态激发态定量依据定性依据 max有特征性，可作为定性依据。有特征性，可作为定性依据。吸光系数的二种表示形式吸光系数的二种表示形式浓度为浓度为

23、1gL-1的溶液，在的溶液，在某波长时，用某波长时，用1cm的比色的比色皿，所测得的吸光度皿，所测得的吸光度浓度为浓度为1molL-1的溶液，的溶液，在某波长时，用在某波长时，用1cm的比的比色皿，所测得的吸光度色皿，所测得的吸光度L/gcmL/ mol cm 控制浓度控制浓度 吸光度吸光度A：0.20.8核磁共振波谱法质谱（质谱（mass spectroscopymass spectroscopy）分子离子峰分子离子峰:由分子离子产生的峰。可提供最为准确的由分子离子产生的峰。可提供最为准确的分子质量。分子质量。碎片离子峰碎片离子峰色谱法按流动相分气相色谱（GC）液相色谱（LC）超临界流体色谱

24、（SFC）按机理分吸附色谱分配色谱离子交换色谱排阻色谱按固定相在支持体中的形状分柱色谱平板色谱纸色谱薄层色谱按分离效率分经典液相色谱高效液相色谱色谱理论色谱理论塔板理论目的从理论上得到描述色谱流出曲线的方程，并通过这一方程各参数来研究影响分离的因素。假设 （1）色谱柱存在多级塔板;（2）组分通过时在每级塔板两相间达到一次平衡;n 称为色谱柱的称为色谱柱的理论塔板数理论塔板数。因为因为tR是热力学常数，当色谱柱的长度一定，是热力学常数，当色谱柱的长度一定，理论板数目理论板数目n越大，色谱峰越窄。越大，色谱峰越窄。n=L/H色谱分离过程 流动相进样装置色谱柱检测器数据记录与处理高效液相色谱工作流程

25、固定相固定相纸色谱：特种滤纸（担体）上的吸附水或溶剂纸色谱：特种滤纸（担体）上的吸附水或溶剂薄层色谱：粉末（氧化铝、硅胶）薄层色谱：粉末（氧化铝、硅胶）流动相（展开剂或移动相）：有机溶剂、二元或流动相（展开剂或移动相）：有机溶剂、二元或三元混合溶剂三元混合溶剂 平板色谱平板色谱 纸色谱纸色谱（paper chromatography,PC） 薄层色谱薄层色谱(thin layer chromatography,TLC)原理：原理：根据溶质根据溶质A在流动相与固定相（纸纤维中吸在流动相与固定相（纸纤维中吸着的水分）中的分配系数不同，流动相因毛细现象着的水分）中的分配系数不同，流动相因毛细现象沿纸上升，沿纸上升，KD大的上升慢，大的上升慢，KD小的上升快，因而小的上升快，因而溶质得到分离