分析化学第一章-概论精品文档

2020/8/221分析化学AnalyticalChemistry授课教师：季桂娟2020/8/222第一章概论第一节分析化学及其作用一、分析化学的定义二、分析化学的作用一、分析化学的定义分析化学是一门信息科学。分析化学是一门理论：分析测试的基本原理。分析化学是一门技术：分析测试方法。分析化学是一门交叉科学。是人们获得物质化学组成和结构信息的科学。它所解决的问题是:物质是由什么组分组成的，这些组分在物质中是如何存在的，以及各组分的含量有多少。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。分析化学的特点：２.实验性强培养实验操作技能，提高动手能力、分析和解决实际问题的能力。分析化学的特点：３.综合性强不仅涉及化学知识，还涉及物理学、生物学、电学、光学、计算机科学等方面的知识。二、分析化学的作用——科学研究在其它科学研究中的作用：化学信息的获取（组成、成分、结构）在化学学科发展中的作用：分子科学、新物质鉴定（结构与性能）二、分析化学的作用——社会实践在社会中的作用：生命、环境、体育、破案在现代工业中的作用：质量控制与自动检测社会其它科学技术领域社会需要研究与发展分析问题分析化学分析化学与社会和其它科学技术领域的关系2020/8/2210正如1991年IUPAC国际分析科学会议主席E.NIKI教授所说：21世纪是光明还是黑暗，取决于人类在能源与资源科学、信息科学、生命科学与环境科学四大领域的进步，而取得这些领域进步的关键问题的解决主要依赖于分析科学。2020/8/2211第一章概论第二节分析方法的分类与选择一、分析方法的分类二、分析方法的选择2020/8/2212一、分析方法的分类1.按分析要求分类(1)定性分析含何种元素，何种官能团(2)定量分析含量(3)结构分析形态分析,立体结构,结构与活性2020/8/22132.按分析对象分类(1)无机分析无机物(2)有机分析有机物2020/8/22143.按测定原理分类电化学分析光化学分析色谱分析波谱分析化学分析：重量分析容量分析（各种滴定分析）仪器分析：2020/8/2215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2020/8/22164.按试样用量与待测成分含量分类按分析试样的质量分：常量，微量，痕量（10-6），超痕量（10-9～10-12）克毫克微克纳克皮克飞克10-310-610-910-1210-15按被分析成分的质量分数分：常量，微量，痕量（10-6），超痕量（10-9～10-12）10-210-310-610-910-1210-15%ppmppbppt2020/8/22175.按工作性质分类对分析结果进行裁判例行分析：实验室的常规分析仲裁分析：2020/8/2218二、分析方法的选择在选择分析方法时，应考虑一下几个方面：a测定的基本要求b共存组分对测定的影响c对测定准确度、灵敏度的要求d现有条件、测定成本及完成时间的要求2020/8/2219第一章概论第三节分析化学的发展分析化学的发展2020/8/2220一、分析化学发展简史进入20世纪，分析化学发展经历了三次巨大的变革。第一次是在20世纪初，由于物理化学溶液理论的发展，为分析化学提供了理论基础。第二次变革发生在二战前后，物理学和电子学的发展，促进了各种仪器分析法的发展。第三次变革是从20世纪70年代至今，以计算机应用为主要标志的信息时代的到来，为分析化学注入了新鲜的活力。2020/8/2221二、现代分析化学学科发展趋势：1.提高灵敏度；2.解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性；3.扩展时空多位信息；4.微型化及微环境的表征与测定；5.形态、状态分析及表征；6.生物大分子及生物活性物质的表征与测定；7.非破坏性检测及遥控；8.自动化与智能化。2020/8/2222第一章概论第四节定量分析过程一、定量分析过程二、分析试样的采集、制备及分解2020/8/22231.取样：具有代表性2.试样的预处理制备、分解、分离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,分析报告一、定量分析过程2020/8/2224二、分析试样的采集、制备和分解分析试样有固体、液体和气体之分，不同形态的试样处理方法不同，下面以固体试样为例进行介绍：1.分析试样的采集取样点取样量mQ=kd22020/8/2225二、分析试样的采集、制备和分解缩分：四分法、正方形法、二分器法等,使试样量逐步减少2.分析试样的制备破碎：粗碎、中碎和细碎，甚至研磨，以减小试样颗粒直径过筛：控制试样的颗粒大小混匀：保证试样的代表性2020/8/2226二、分析试样的采集、制备和分解熔融法：常用的熔剂可分为酸性熔剂K2S2O7KHSO4碱性熔剂Na2CO3NaOHNa2ONa2O23.试样的分解最常用的方法有:溶解法和熔融法溶解法:常用的溶剂有水、酸、碱和混合酸当测定有机试样中的无机成分时，分解试样常采用干式灰化法和湿式消化法2020/8/2227第一章概论第五节定量分析结果的表示定量分析结果的表示2020/8/2228定量分析结果的表示1、待测组分的化学表示形式A.实际存在形式B.实际存在形式不清楚的，最好用氧化物或元素表示C.有时用所需要的形式表示2020/8/2229定量分析结果的表示2、待测组分含量的表示方法A.固体试样通常以质量分数表示ω(B)=mB/mS或ω(B)/10-2=(mB/mS)×100mB、mS的单位相同例:ω(Fe)=0.5643也可以表示为ω(Fe)/10-2=56.43就相当于56.43%当待测组分含量非常低时,可用下列方法表示10-6（μg/g)10-9(ng/g)10-12(pg/g)等ppmppbppt2020/8/2230定量分析结果的表示2、待测组分含量的表示方法B.液体试样待测组分的含量表示方法较多：ρ(B）a.物质的量浓度(mol/L):待测组分的物质的量/溶液体积b.质量摩尔浓度(mol/kg):待测组分的物质的量/溶剂质量c.质量分数（量纲为1）：待测组分的质量/溶液质量d.体积分数（量纲为1）：待测组分的体积/溶液的体积e.摩尔分数（量纲为1）：待测组分的物质的量/溶液的物质的量f.质量浓度（mg/L、μg/L、μg/mL、ng/mL、pg/mL）：待测组分的质量/溶液的体积2020/8/2231定量分析结果的表示2、待测组分含量的表示方法C.气体试样气体试样中，通常以体积分数表示，即待测组分的体积/气体的体积2020/8/2232小结1、系统地理解分析化学的定义、作用及其发展史、分析方法的分类。2、掌握定量分析结果的表示方法3.熟悉定量分析过程4、了解分析试样的采集、制备及分解2020/8/2233预习内容分析化学中的误差