哈工程分析化学 第1章绪论

分析化学

（analyticalchemistry）

主讲教师：李占双

哈尔滨工程大学材化学院HarbinEngineeringUniversity第1章

绪论1学时

第2章定量分析中的误差与数据处理5学时

第3章

滴定分析法18学时

第4章电化学分析法8学时第5章

色谱分析法14学时第6章紫外—可见分光光度法6学时第7章原子吸收光谱法6学时第8章红外吸收光谱法4学时第9章核磁共振波谱法和质谱法简介2学时

合计64学时HarbinEngineeringUniversity第1章绪论本章教学基本的要求1.了解分析化学的性质、任务、作用及发展趋势。

2.熟悉分析方法的分类，课程的特点。

3.掌握化学分析基本过程，分析方法选择的基本原则。

HarbinEngineeringUniversity

1.1

分析化学的性质、任务和作用

1.2

分析方法的分类

1.3

分析化学的变革与发展

1.4

定量分析基本过程与分析方法选择

1.5

本课程的基本任务和要求1.1.1分析化学的定义与任务

分析化学（analyticalchemistry）─化学及其相关专业的一门基础课。科学工作者了解化学世界的视窗、探索物质微观世界的工具。

分析化学─研究获取物质的化学组成、形态（物质的价态和状态）、化合物结构信息、分析方法及相关理论的科学回答：是什么？有多少？

1.1

分析化学的性质、任务和作用第

1章

绪论1.1.2分析化学的地位与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，结构与性能关系。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。分析化学与社会

医药质量

DNA与生命

环境监测兴奋剂检测

食品分析分析化学与社会环境：大气、水质和土壤监测；生产：生产过程的质量控制；食品：农药残留量，食品的营养成分；法庭：DNA技术，物证；生命：临床诊断、病理研究、基因序列，基因缺陷；医药：构效关系，新药筛选，天然药物的有效成分与结构；宇宙：登陆月球后的岩样分析，火星、土星的临近探测；┄┄人类所有这些活动的每一步都离不开分析化学。1.2

分析方法的分类

按分析任务分类(1)定性分析（qualitativeanalysis）

含何种元素，离子，官能团。(2)定量分析(quantitativeanalysis)

测定物质中有关组分的含量。(3)结构分析(structureanalysis)

形态分析，分子结构，立体结构，结构与活性。1.2.1定性、定量和结构分析

按分析原理分类:

化学分析和仪器分析（1）化学分析：重量分析，容量分析（各种滴定分析）。重量分析过程：过滤、洗涤烘干灼烧称量1.2.2

化学分析与仪器分析容量分析包括各种滴定分析。使用各种容量器皿：滴定管；容量瓶；移液管。光学分析法电化学分析法色谱分析法其他：热分析；质谱；毛细管电泳等。

（2）仪器分析1.2.3其他分类方法按分析对象分类

(1)无机分析

(inorgannicanalysis)：对象是无机物，主要试样中的元素及无机物定性、定量分析。

(2)有机分析

(organnicanalysis)：对象是有机物，主要试样中的元素化合物官能团和结构鉴定。

(3)生化分析

(4)药物分析等按试样的用量分类方法试样质量试样体积常量分析﹥0.1g﹥10mL半微量分析0.01～0.1g1～10mL微量分析0.1～10mg0.01～1mL超微量分析﹤0.1mg﹤0.01mL

按待测组分含量高低分类

常量组分分析（质量分数﹥1％);微量组分分析（质量分数0.01％～1％)；痕量组分分析（质量分数﹤

0.01％).

根据作用分类例行分析Routineanalysis

仲裁分析Refereeanalysis分析化学化学分析仪器分析酸碱滴定配位滴定氧化还原滴定沉淀滴定电化学分析光化学分析色谱分析波谱分析重量分析滴定分析电导、电位、电解、库仑极谱、伏安发射、吸收，荧光、光度气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳红外、核磁、质谱电化学分析酸碱配位沉淀氧化还原滴定分析重量分析光化学分析化学分析仪器分析色谱分析质谱分析热分析基础发展分析化学化学物理、数学、生物计算机、激光、功能材料常量分析微量、痕量分析1.3分析化学的变革与发展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1.3.1分析化学的变革发展过程

分析化学的三个发展阶段，三次变革。阶段一：

16世纪，天平的出现。分析化学具有了科学的内涵；

20世纪初，依据溶液中四大反应平衡理论，形成分析化学的理论基础，分析化学由一门操作技术变成一门科学，

形成了分析化学的第一次变革。

20世纪40年代前，化学分析占主导地位，仪器分析方法的种类少、精度低。阶段二：

20世纪40年代后，仪器分析的大发展时期仪器分析使分析速度加快，促进化学工业发展化学分析与仪器分析并重，仪器分析自动化程度低

为什么出现在这一时期？一系列重大科学发现,为仪器分析的建立和发展奠定基础。

（1）布洛赫（Bloch）和伯塞尔（PurcellEM）；建立了核磁共振测定方法获1952年诺贝尔化学奖；（2）MartinAJP和SyngeRLM，建立气相色谱分析法，获1952年诺贝尔化学奖；（3）HeyrovskyJ，建立极谱分析法，获1959年诺贝尔化学奖。

仪器分析的发展引发了分析化学的第二次变革阶段三：

20世纪80年代初，以计算机应用为标志的第三次变革。（1）计算机控制的分析数据采集与处理：实现分析过程的连续、快速、实时、智能；分析自动化促进化学计量学的建立。（2）化学计量学：利用数学、统计学的方法设计选择最佳分析条件，获得最大程度的化学信息。

化学信息学：化学信息处理、查询、挖掘、优化等（3）以计算机为基础的新仪器的出现：如傅里叶变换红外光谱仪，色-质联用仪等。

1.3.2

分析化学的发展趋势传统分析化学课题：“有什么？”和“有多少？”高要求：物质的成分，价态、状态和结构；进展：常量(>1%)→微量(0.01%～1％)→痕量(<0.01%)；静态分析→动态分析；离线(offline)→在线(online)、

实时(realtime);活体内(invivo)原位分析；方向：高灵敏度（达原子级、分子级水平）；高选择性（复杂体系）、快速、简便、经济；自动化、数字化、计算机化、信息化和智能化。分析化学的发展方向：微型高效自动智能1.4定量分析基本过程与分析方法选择1.取样具有代表性。2.试样的预处理

分解、消除干扰。3.测定方法的选择。4.分析结果的计算与评价计算结果、获得数据的可信程度，分析报告。1.4.1定量分析基本过程

1.4.2分析方法选择的基本原则

分析对象的多样性决定了分析方法的众多。对某种物质，有多种分析方法可以选择。例铁含量分析：如果不考虑其含量范围，可供选择的分析方法就有配位滴定、氧化还原滴定、分光光度法、伏安分析法、原子吸收及原子发射法等各种分析方法。各种分析方法的灵敏度和准确度的不同。应根据具体情况和要求选择适当的分析方法。分析方法的选择通常应遵循一些基本原则

常量分析：一般采用化学分析方法；微量成分分析：应选择灵敏