分析化學(xué)第一章

1、分析化學(xué)分析化學(xué) Analytical Chemistry第一章第一章 緒緒 論論Introduction下一章下一章章目錄章目錄教學(xué)要求與安排教學(xué)要求與安排1. 學(xué)時學(xué)時: 共共70課時課時 期末考期末考2h2. 成績評定成績評定:期末期末70% 平時平時30%3. 學(xué)習(xí)方法學(xué)習(xí)方法: 預(yù)習(xí)、聽講、復(fù)習(xí)、做作業(yè)、查參考資預(yù)習(xí)、聽講、復(fù)習(xí)、做作業(yè)、查參考資料；課堂討論；答疑料；課堂討論；答疑分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論分析化學(xué)主要參考書目分析化學(xué)主要參考書目1 武漢大學(xué)主編武漢大學(xué)主編、分析化學(xué)（第、分析化學(xué)（第五五版）版）上下冊上下冊、北京；、北京； 高等教育出版社，高等教育出版社，2006、

2、72 華中師范大學(xué)等編華中師范大學(xué)等編、分析化學(xué)、分析化學(xué)上下冊上下冊（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 華東理工大學(xué)等編華東理工大學(xué)等編、分析化學(xué)（第四版）、北京；、分析化學(xué)（第四版）、北京； 高等教育出版社，高等教育出版社，1994、3 4 彭崇慧等編彭崇慧等編、定量化學(xué)分析簡明教程（第二版）、定量化學(xué)分析簡明教程（第二版）、 北京；北京； 北京大學(xué)出版社，北京大學(xué)出版社，1997、9分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論1.1 分析化學(xué)的任務(wù)和作用分析化學(xué)的任務(wù)和作用一、一、分析化學(xué)分析化學(xué)的任務(wù)的任務(wù)定義定義1：研究獲得物質(zhì)化學(xué)組成，化合物結(jié)構(gòu)信息

3、，分析方：研究獲得物質(zhì)化學(xué)組成，化合物結(jié)構(gòu)信息，分析方法及相關(guān)理論的科學(xué)。法及相關(guān)理論的科學(xué)。定義定義2：分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種方法、儀器和策略以獲：分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種方法、儀器和策略以獲得有關(guān)物質(zhì)在空間和時間方面組成和性質(zhì)的信息的一門科學(xué)得有關(guān)物質(zhì)在空間和時間方面組成和性質(zhì)的信息的一門科學(xué)（歐洲化學(xué)聯(lián)合會分析化學(xué)部）。（歐洲化學(xué)聯(lián)合會分析化學(xué)部）。分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論1.1 分析化學(xué)的任務(wù)和作用分析化學(xué)的任務(wù)和作用二、二、分析化學(xué)的作用分析化學(xué)的作用 1. 化學(xué)學(xué)科本身的發(fā)展化學(xué)學(xué)科本身的發(fā)展 2. 與化學(xué)有關(guān)的各科學(xué)領(lǐng)域與化學(xué)有關(guān)的各科學(xué)領(lǐng)域 3. 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、環(huán)保等工

4、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、環(huán)保等分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論分析化學(xué)的地位分析化學(xué)的地位分析化學(xué)在科學(xué)的應(yīng)用中占有顯著的地位，被稱為分析化學(xué)在科學(xué)的應(yīng)用中占有顯著的地位，被稱為科學(xué)和技術(shù)的眼睛?？茖W(xué)和技術(shù)的眼睛。分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論分析化學(xué)分析化學(xué)分析問題分析問題其他科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域其他科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域社會需要社會需要研究與發(fā)展研究與發(fā)展社會社會分析化學(xué)與社會和其他分析化學(xué)與社會和其他科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)系科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的關(guān)系分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論分析化學(xué)分析化學(xué)圖圖 0-1 0-1 分析化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系分析化學(xué)與其他學(xué)科的關(guān)系諾貝爾物理、化學(xué)獎中，有四分之一的項目與 分析化學(xué)有關(guān)。國際：36國家，107

5、5個分析化學(xué)機構(gòu)；美國20萬 化學(xué)家，4萬人從事分析化學(xué)，3000多所大學(xué)中， 270多所有分析化學(xué)專業(yè)。有的大學(xué)單獨設(shè)系。 我國：10個國家級分析測試中心，12個部級測試中 心，21個省市測試中心，137個國家級產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān) 督檢驗中心，300多個進出口商品檢驗室，8千多個 環(huán)境監(jiān)測機構(gòu)，數(shù)十萬龐大的分析隊伍。 分析化學(xué)的水平被認(rèn)為是衡量一個國家科學(xué)技術(shù)水 平的重要標(biāo)志之一。地位地位化學(xué)專業(yè)分析技術(shù)方向?qū)W生集中實習(xí)單位化學(xué)專業(yè)分析技術(shù)方向?qū)W生集中實習(xí)單位 江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院江蘇省地質(zhì)調(diào)查研究院(實習(xí)畢業(yè)論文實習(xí)畢業(yè)論文) 江蘇省藥品檢驗所江蘇省藥品檢驗所 江蘇省出入境檢驗檢疫局江蘇省出入境檢

6、驗檢疫局：動植物與食品檢驗：動植物與食品檢驗中心、工業(yè)產(chǎn)品檢測中心中心、工業(yè)產(chǎn)品檢測中心 江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心 江蘇省藥品檢驗所江蘇省藥品檢驗所 江蘇省畜產(chǎn)品質(zhì)量檢驗測試中心江蘇省畜產(chǎn)品質(zhì)量檢驗測試中心 江蘇省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗測試中心江蘇省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢驗測試中心 江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心理化測試部江蘇省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心理化測試部分析化學(xué)成為分析化學(xué)成為2121世紀(jì)生命科學(xué)和納米科技發(fā)展的關(guān)鍵世紀(jì)生命科學(xué)和納米科技發(fā)展的關(guān)鍵 基因組計劃、蛋白組計劃等的實現(xiàn)基因組計劃、蛋白組計劃等的實現(xiàn) 納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用 人類在分子水平上認(rèn)識世界人類在分子水平上認(rèn)識世界

7、 生態(tài)環(huán)境保護檢測和發(fā)現(xiàn)污染源生態(tài)環(huán)境保護檢測和發(fā)現(xiàn)污染源 早期診斷疾病保證人類健康早期診斷疾病保證人類健康 興奮劑的檢測興奮劑的檢測 原子量的準(zhǔn)確測定原子量的準(zhǔn)確測定 生命過程的控制生命過程的控制 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展 分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論生命科學(xué)與分析化學(xué)生命科學(xué)與分析化學(xué) 微量元素銅、錳、鋅、硒的檢測微量元素銅、錳、鋅、硒的檢測活體分析活體分析 將很小的探頭插入體細(xì)胞中，測定將很小的探頭插入體細(xì)胞中，測定多巴胺多巴胺、尿酸尿酸、維生素、維生素、H2O2等含量，對了解生命規(guī)律、大腦功等含量，對了解生命規(guī)律、大腦功能很有意義。能很有意義。血糖的檢測

8、血糖的檢測分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論戴上精密戴上精密“儀器帽儀器帽”中國科學(xué)家破譯記憶密碼中國科學(xué)家破譯記憶密碼分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論血糖的檢測血糖的檢測分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論環(huán)境保護與分析化學(xué)環(huán)境保護與分析化學(xué)化工廠排污化工廠排污汽車尾氣汽車尾氣土壤污染土壤污染水質(zhì)污染水質(zhì)污染“痛痛病痛痛病”- -鎘鎘分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論環(huán)境保護與分析化學(xué)環(huán)境保護與分析化學(xué)霾顆粒放霾顆粒放大后，發(fā)大后，發(fā)現(xiàn)他們形現(xiàn)他們形狀各異，狀各異，有復(fù)合體，有復(fù)合體，有生物顆有生物顆粒，有礦粒，有礦物質(zhì)的，物質(zhì)的，看上去觸看上去觸目驚心。目驚心。分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論食品安全與分析化學(xué)食品安全與分析化

9、學(xué)HPLC 檢測方法檢測方法凱氏定氮法凱氏定氮法三聚氰胺（三聚氰胺（Melamine）蘇丹紅鴨蛋蘇丹紅鴨蛋知名獨立學(xué)者莫之許發(fā)表言論：食品安全問題短期難以扭轉(zhuǎn)知名獨立學(xué)者莫之許發(fā)表言論：食品安全問題短期難以扭轉(zhuǎn)提要：提要：中國的食品安全問題其實根植于中國社會轉(zhuǎn)型進程，中國的食品安全問題其實根植于中國社會轉(zhuǎn)型進程，道德失范、監(jiān)管旁落、參與不足，其實都是同一進程的不同道德失范、監(jiān)管旁落、參與不足，其實都是同一進程的不同面相，而要想改變食品安全讓人憂心的現(xiàn)狀，需要走的路還面相，而要想改變食品安全讓人憂心的現(xiàn)狀，需要走的路還很長，如果說道德重建一時難以奏效的話，那么，政府職能很長，如果說道德重建一時難

10、以奏效的話，那么，政府職能的轉(zhuǎn)變，以及社會參與和表達的擴大，或許就應(yīng)該成為優(yōu)先的轉(zhuǎn)變，以及社會參與和表達的擴大，或許就應(yīng)該成為優(yōu)先的選擇。的選擇。 分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論食品安全與分析化學(xué)食品安全與分析化學(xué)三、本課程的性質(zhì)和目的三、本課程的性質(zhì)和目的 是化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。也是一門以實驗為基是化學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程之一。也是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科。礎(chǔ)的學(xué)科。 掌握分析化學(xué)的基本原理和測定方法，準(zhǔn)確樹立掌握分析化學(xué)的基本原理和測定方法，準(zhǔn)確樹立量量的概念。的概念。分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論返回目錄返回目錄1.2 分析方法的分類分析方法的分類劃分依據(jù)不同，種類不同劃分依據(jù)不同，種類不同分析化學(xué)分析

11、化學(xué) 緒論緒論分析任務(wù)分析任務(wù)定性分析定性分析 qualitative定量分析定量分析 quantitative結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析 structural分析對象分析對象無機分析無機分析 inorganic有機分析有機分析 organic方法原理方法原理化學(xué)分析化學(xué)分析 chemical儀器分析儀器分析 instrumental微量分析微量分析 micro試試 樣樣 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 分析方法的分類分析

12、方法的分類分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論u 根據(jù)目的和任務(wù)根據(jù)目的和任務(wù) 定性分析（定性分析（qualitative analysisqualitative analysis）：鑒定組成：鑒定組成 定量分析定量分析(quantative analysis)(quantative analysis)：測定組分含量：測定組分含量 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析(structure analysis)(structure analysis)：研究結(jié)構(gòu)：研究結(jié)構(gòu)u 根據(jù)對象根據(jù)對象無機分析無機分析有機分析有機分析元素、離子、化合物等的存在與否元素、離子、化合物等的存在與否元素、離子、化合物等的含量多少元素、離子、化合物

13、等的含量多少元素分析元素分析官能團分析及結(jié)構(gòu)分析官能團分析及結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析（結(jié)構(gòu)分析（Structure Analysis）diamondCarbon nanotube（碳納米管）（碳納米管） Graphite (石墨）石墨） Graphene (石墨烯）石墨烯） Fullerence (足球烯）足球烯）返回形態(tài)分析（形態(tài)分析（Speciation Analysis）返回Cr（III） Cr（VI)無機汞、有機汞無機汞、有機汞分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論化學(xué)分析：以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，主要有化學(xué)分析：以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，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（又稱容量分析法

14、）。（又稱容量分析法）。滴定分析法滴定分析法酸堿滴定法酸堿滴定法（又稱中和法）（又稱中和法）沉淀滴定法沉淀滴定法（又稱容量沉淀法）（又稱容量沉淀法）配位滴定法配位滴定法（又稱絡(luò)合滴定法）（又稱絡(luò)合滴定法）氧化還原滴定法氧化還原滴定法儀器分析：以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)，主要有儀器分析：以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)，主要有光光 譜分析法譜分析法、電化學(xué)分析法電化學(xué)分析法以及以及色譜分析法色譜分析法等。等。u 根據(jù)分析方法所依據(jù)的測定原理根據(jù)分析方法所依據(jù)的測定原理分析化學(xué)分析化學(xué) 緒論緒論u 根據(jù)分析中所用試樣量的大小根據(jù)分析中所用試樣量的大小分析方法分析方法試樣用量試樣用量試液體積試

15、液體積常量分析常量分析(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%痕量組分分析（痕量組分分析（trace component analysis）0.01%例行分析例行分析：一般化驗室日常生產(chǎn)中的分析：一般化驗室日常生產(chǎn)中的分析仲裁分析仲裁分析：不同單位對分析結(jié)果有爭議時，請權(quán)威單位：不同單位對分析結(jié)果有爭議時，請權(quán)威單位 進

16、行裁判的分析進行裁判的分析返回目錄返回目錄三聚氰胺三聚氰胺:）、半微量）、半微量（0.011%）微量、痕量、超痕量、單微量、痕量、超痕量、單分子、單原子、單細(xì)胞分子、單原子、單細(xì)胞檢出限檢出限差（差（x）好（ppm、ppb、ppt）靈敏度靈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（自動化程度高）快（自動化程度高）準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度好（好（0.2）差（有的方法差（有的方法10）標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不需要不需要需要需要設(shè)備設(shè)備簡單便宜（玻璃器皿，天平等）簡單便宜（玻璃器皿，天平等）昂貴的儀器昂貴的儀器儀器分析法例：例：KMnO4對光有吸收，可用分光光度法直接測對光有吸收，可用分光光度法直接

17、測定其濃度定其濃度 （依據(jù)物理性質(zhì)，物理方法）。（依據(jù)物理性質(zhì)，物理方法）。定量的方式比較 化學(xué)分析法化學(xué)分析法絕對定量（根據(jù)樣品的量、反應(yīng)產(chǎn)物的量或所消絕對定量（根據(jù)樣品的量、反應(yīng)產(chǎn)物的量或所消耗試劑的量及反應(yīng)的化學(xué)計量關(guān)系，通過計算得待測組分的量。耗試劑的量及反應(yīng)的化學(xué)計量關(guān)系，通過計算得待測組分的量。） 儀器分析法儀器分析法相對定量（標(biāo)準(zhǔn)工作曲線）相對定量（標(biāo)準(zhǔn)工作曲線）No.標(biāo)樣濃度標(biāo)樣濃度 g / L吸收值吸收值15.000.045210.00.093320.00.140430.00.175540.00.2366試樣試樣0.200四、四、 儀器分析方法分類儀器分析方法分類根據(jù)測量原理

18、和信號特點，儀器分析方法大致分為光、根據(jù)測量原理和信號特點，儀器分析方法大致分為光、電、色及其它分析方法四大類電、色及其它分析方法四大類光學(xué)分析法：光學(xué)分析法：測量信號為電磁輻射。測量信號為電磁輻射。 以是否有能級躍遷分為以是否有能級躍遷分為光譜法，如光譜法，如AES、AAS、UVvis、IR非光譜法，如折射，干涉，衍射，偏振非光譜法，如折射，干涉，衍射，偏振電學(xué)分析法：電學(xué)分析法：測量信號為物質(zhì)在溶液中的測量信號為物質(zhì)在溶液中的電化學(xué)性質(zhì)。電化學(xué)性質(zhì)。 表征物質(zhì)電化學(xué)性質(zhì)的參數(shù)表征物質(zhì)電化學(xué)性質(zhì)的參數(shù)電位電位電流電流電量電量電導(dǎo)電導(dǎo)電位分析法電位分析法極譜、伏安分析法極譜、伏安分析法庫侖分析

19、法庫侖分析法電導(dǎo)分析法電導(dǎo)分析法色譜法：色譜法：根據(jù)兩種物質(zhì)在兩相（流動相和固定相）中的根據(jù)兩種物質(zhì)在兩相（流動相和固定相）中的分配比的差異進行分離和分析的方法。分配比的差異進行分離和分析的方法。 本書只介紹氣相色譜和液相色譜本書只介紹氣相色譜和液相色譜其它分析方法：其它分析方法：如質(zhì)譜、熱重量分析法、放射分析法等如質(zhì)譜、熱重量分析法、放射分析法等 本課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容l 化學(xué)分析部分化學(xué)分析部分 數(shù)據(jù)處理、酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉數(shù)據(jù)處理、酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定淀滴定l 儀器分析部分儀器分析部分電分析電分析（電位分析法）（電位分析法）光分析法光分析法-紫外可見紫外可見 、紅外、分子發(fā)光分析法、紅外、分子發(fā)光分析法 、原子、原子吸收、原