南開大學《定量化學分析》第一章 緒論

定量化學分析

QuantitativeAnalysis南開大學化學學院化學系李一峻辦公室：綜合實驗樓C305電話：23494885E-mail:yijunli@教學要求與安排學時：36學時教材：《定量化學分析》第二版內(nèi)容：1~8章成績：平時10~15%，期末85~90%作業(yè)：16開白紙學習方法：預(yù)習、聽講、復(fù)習、作業(yè)教學目的掌握分析化學的基本理論運用分析化學理論發(fā)現(xiàn)、提出、解決分析化學問題的能力，獲取知識、發(fā)展與創(chuàng)新知識的能力將獲取的大量知識、能力轉(zhuǎn)化為科學研究的基本品質(zhì)與素養(yǎng)參考書分析化學，R．Kellner等編，李克安金欽漢等譯，北京大學出版社，2001.8分析化學（第四版），武漢大學等，高等教育出版社，2000.3定量化學分析簡明教程，彭崇慧等，北京大學出版社，198521世紀的分析化學，汪爾康主編，科學出版社，1999分析化學前沿，高鴻主編，科學出版社，1991

Kolthoffetal.QuantitativeChemicalAnalysis,1969Laitinenetal.ChemicalAnalysis,2nded.,1975R.A.Day,Jr.,A.L.UnderwoodDay,Quantitativeanalysis,6thed.,1991第一章緒論1.1引言

分析化學是一門關(guān)于研究物質(zhì)化學組成和結(jié)構(gòu)信息的科學，包括定性分析和定量分析。又可分為經(jīng)典化學分析和儀器分析。（FECS）：AnalyticalChemistryisascientificdisciplinethatdevelopsandappliesmethods,instrumentsandstrategiestoobtaininformationonthecompositionandnatureofmatterinspaceandtime.（分析化學是發(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)的信息的一門學科。）確定物質(zhì)的化學組成——定性分析測量各組成的含量——定量分析表征物質(zhì)的化學結(jié)構(gòu)、構(gòu)象、形態(tài)、能態(tài)——結(jié)構(gòu)分析、構(gòu)象分析，形態(tài)分析、能態(tài)分析表征組成、含量、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、能態(tài)的動力學特征——動態(tài)分析分析化學檢測新原理與新技術(shù)研究分析儀器的設(shè)計與制造分析化學的任務(wù)分析化學的發(fā)展人類有科學就有化學，化學從分析化學開始玻義耳Boyle

的元素學說的建立（1661）《懷疑派化學》拉瓦錫(Lavoisier)的定量分析（1756）“燃燒氧化學說”分析化學三次變革第一次變革：19世紀初溶液四大平衡理論的出現(xiàn)，奠定了經(jīng)典化學分析的理論基礎(chǔ)。標志：Ostward1894年，“分析化學科學基礎(chǔ)”第二次變革：1930~1969物理學，電子學的發(fā)展使得分析化學進入了儀器分析時代。1930RamanRamanSpectroscopy1952Martinetal色譜(Chromatography)1952Blochetal核磁共振NMR(NuclearMagneticResonance)1959Heyrovsky極譜(Polarography)第三次變革：1970~計算機，物理，數(shù)學，生物學的發(fā)展以及相互融合，超出了傳統(tǒng)的化學學科的領(lǐng)域。分析化學的作用與地位1991年IUPAC國際分析科學會議主席E.NIKI教授說，21世紀是光明還是黑暗取決于人類在能源與資源科學、信息科學、生命科學與環(huán)境科學四大領(lǐng)域的進步，而取得這些領(lǐng)域進步的關(guān)鍵問題的解決主要依賴于分析科學。分析化學是科學技術(shù)的眼睛RACI分析化學是科學技術(shù)的眼睛。美國化學家20萬，20%分析，僅次于有機化學家五大危機：資源，能源，人口，糧食，環(huán)境 例1：人類基因組計劃，原計劃300年 例2：疾病，病變從幾個細胞開始環(huán)境：大氣中NO，CO，SO2；河水中Pb，Hg…；材料：半導體中雜質(zhì)1x10-6~1x10-10；鋼中C，Ni，Cr…生命：血液中K,Na,Ca,醫(yī)學：藥物成分，重大疾病檢測，空間：星球物質(zhì)成分AnalyticalChemistry

ChemistryBiochemistryInor.Chem.OrganicChem.PhysicalChem.

PhysicsAstrophysicsAstronomyBiophysicsEngineeringCivilChemicalElectricalMechanical

MedicineClin.Chem.MedicinalChem.PharmacyToxicology

MaterialsScienceMetallurgyPolymersSolidState

SocialSciencesArcheologyAnthropologyForensicsBiologyBotanyGeneticsMolecularBiologyMicrobiologyZoologyGeologyGeophysicsGeochemistryPaleontologyPaleobiologyEnvironmentalSciencesEcologyMeteorologyOceanographyAgricultureAgronomyAnimalScienceCropScienceFoodScienceHorticultureSoilScience分析化學發(fā)展方向高靈敏度：分子級，原子級高選擇性：復(fù)雜體系中多維時空、形態(tài)、狀態(tài)分析快速、自動、簡便、小型化、智能化：聯(lián)用技術(shù)：GC-MS，CE-AAS，…Off-line→on-line,exsitu→insitu(invivo)1.3化學分析與儀器分析儀器是工具，化學是真正的研究對象1.4分析化學方法的分類根據(jù)任務(wù)分類：定性分析Qualitativeanalysis定量分析Quantitativeanalysis結(jié)構(gòu)分析Structureanalysis分子結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)，分子聚集體的高級結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的構(gòu)象ConformationanalysisDNA測序（DNASequencing)形態(tài)分析speicesanalysis物質(zhì)的形態(tài)能態(tài)分析energy-stateanalysis物質(zhì)的能態(tài)根據(jù)分析對象分類無機分析Inorganicanalysis

有機分析Organicanalysis

藥物分析Pharmacologicalanalysis

水質(zhì)分析Wateranalysis

食品分析Foodanalysis

元素分析Elementalanalysis

工業(yè)分析Industrialanalysis

法庭分析Forensicanalysis

環(huán)境分析EnvironmentalAnalysis根據(jù)測量原理分類化學分析Chemicalanalysis儀器分析Instrumentalanalysis

重量法（Gravimetry）：沉淀，電解

滴定法（Titrimetry）：酸堿，氧化還原，絡(luò)合，沉淀，光度

光譜法（Spectrometry）：AES(AtomicEmissionSpectrometry)AAS(AtomicAbsorptionSpectrometry)UV-Vis(Ultraviolet-visible)IR(Infrared)RamanNMR(NuclearMagneticResonance)ESR(ElectronSpinResonance)電化學分析(ElectrochemicalAnalysis)ISE(Ion-selectiveelectrode)PotentiometryCoulometry，Conductimetry,Polarography色譜法(Chromatography)Gas,Liquid,Thin-layer,CapillaryelectrophoresisHPLC(H