分析化學(xué)緒論

教學(xué)要求與安排1.學(xué)時(shí):講課24h2.成績(jī)?cè)u(píng)定:平時(shí)成績(jī)、考試成績(jī)3.學(xué)習(xí)方法:預(yù)習(xí)、聽講、復(fù)習(xí)、做作業(yè)；課堂討論；歸納總結(jié)教材1.華東理工大學(xué)，四川大學(xué)化工學(xué)院.分析化學(xué)(第六版).高等教育出版社,2009.2.武漢大學(xué)，分析化學(xué)（第四版）.高教出版社，2000.3.華中師大，東北師大，陜西師大.分析化學(xué)（第二版）.高教出版社，1998.AnalyticalChemistry緒論第1章分析化學(xué)概論1.1分析化學(xué)的任務(wù)和作用（了解）

1.2分析方法的分類（掌握）1.3分析化學(xué)的進(jìn)展簡(jiǎn)況（了解）1-1分析化學(xué)的任務(wù)和作用1.1.1定義：研究物質(zhì)化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)信息、分析方法及相關(guān)理論的科學(xué)。分析化學(xué)的定義（FECS對(duì)分析化學(xué)的定義）AnalyticalChemistryisascientificdisciplinethatdevelopsandappliesmethods,instrumentsandstrategiestoobtaininformationonthecompositionandnatureofmatterinspaceandtime.分析化學(xué)是一門發(fā)展并運(yùn)用各種方法、儀器及策略以在時(shí)空的維度里獲得有關(guān)物質(zhì)組成及性質(zhì)的信息的一門科學(xué)。AnalyticalChemistry

——InformationScience1.1.2分析化學(xué)內(nèi)容吸取當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的最新成就（包括化學(xué)、物理、數(shù)學(xué)、電子學(xué)、生物學(xué)等），利用物質(zhì)的一切可以利用的性質(zhì)，研究新的檢測(cè)原理，開發(fā)新的儀器設(shè)備，建立表征測(cè)量的新方法和新技術(shù)，最大限度地從時(shí)間和空間的領(lǐng)域里獲取物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息和質(zhì)量信息。In-between-science1.1.3分析化學(xué)的特點(diǎn)

1.分析化學(xué)中突出“量”的概念

如：測(cè)定的數(shù)據(jù)不可隨意取舍；數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度、偏差大小與采用的分析方法有關(guān)。

2.分析試樣是一個(gè)獲取信息、降低系統(tǒng)的不確定性的過程

3.實(shí)驗(yàn)性強(qiáng)

強(qiáng)調(diào)動(dòng)手能力、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作技能，提高分析解決實(shí)際問題的能力。

4.綜合性強(qiáng)

涉及化學(xué)、生物、電學(xué)、光學(xué)、計(jì)算機(jī)等,體現(xiàn)能力與素質(zhì)。

分析化學(xué)工作者應(yīng)具有很強(qiáng)的責(zé)任心。1.1.4任務(wù)：定性分析：確定化學(xué)組成定量分析：確定相對(duì)含量結(jié)構(gòu)分析：確定化學(xué)結(jié)構(gòu)、形態(tài)、能態(tài)及對(duì)化學(xué)性質(zhì)的影響

分子結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)，分子聚集體的高級(jí)結(jié)構(gòu)蛋白質(zhì)的構(gòu)象(-螺旋、型結(jié)構(gòu)，球狀蛋白的三級(jí)結(jié)構(gòu)）ConformationanalysisDNA測(cè)序（DNASequencing)動(dòng)態(tài)分析：表征組成、含量、結(jié)構(gòu)、形態(tài)、能態(tài)的動(dòng)力學(xué)特征Adenine(A)Guanine(G)

腺嘌呤鳥嘌呤BaseSuger-phosphoatebackboogCytosine(C)Thymine(T)Uracil(U)

胞嘧啶胸腺嘧啶尿嘧啶例如：茶葉茶葉中有哪些微量元素？茶葉中咖啡堿的含量？咖啡堿的化學(xué)結(jié)構(gòu)？微量元素的形態(tài)？化學(xué)成分的空間分布？在不同的生長(zhǎng)階段，茶葉中的營(yíng)養(yǎng)成分的變化？1.1.5作用：

分析化學(xué)已成為21世紀(jì)生命科學(xué)和納米

科技發(fā)展的關(guān)鍵

基因組計(jì)劃、蛋白組計(jì)劃等的實(shí)現(xiàn)納米技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用人類在分子水平上認(rèn)識(shí)世界生態(tài)環(huán)境保護(hù)檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)污染源早期診斷疾病保證人類健康興奮劑的檢測(cè)原子量的準(zhǔn)確測(cè)定生命過程的控制工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展

礦物的勘探產(chǎn)品的質(zhì)量檢查工業(yè)方面工藝過程質(zhì)量控制商品檢驗(yàn)環(huán)境檢測(cè)水、土成分調(diào)查農(nóng)業(yè)方面農(nóng)藥、化肥、殘留物、營(yíng)養(yǎng)分析其它部門：國(guó)防、公安、航天、醫(yī)藥、食品、材料、能源、環(huán)保等都離不開分析化學(xué)。正因?yàn)槿绱?，分析化學(xué)的水平被認(rèn)為是衡量一個(gè)國(guó)家科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一。

二噁英世紀(jì)之毒蘇丹紅三聚氰氨農(nóng)藥殘留120多年前，恩格斯在《自然辯證法》中就告誡人們：不要過分陶醉對(duì)自然界的勝利。對(duì)于每一次這樣的勝利，自然界都報(bào)復(fù)了我們。1-2分析方法的分類根據(jù)分析任務(wù)、分析對(duì)象、測(cè)定原理、操作方法和具體要求的不同，分析方法可分為許多種類。1定性分析、定量分析和結(jié)構(gòu)分析2無(wú)機(jī)分析和有機(jī)分析

3

化學(xué)分析和儀器分析

4常量分析、半微量分析和微量分析5例行分析和仲裁分析1.2.1

*定性分析-Qualitativeanalysis:鑒定物質(zhì)由哪些元素、原子團(tuán)或化合物所組成；

*定量分析-Quantitativeanalysis:測(cè)定物質(zhì)中有關(guān)的成分的含量。

*結(jié)構(gòu)分析-Structureanalysis:研究物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)或晶體結(jié)構(gòu)。

根據(jù)化學(xué)家在化學(xué)中的作用：

波義耳定性研究的創(chuàng)始

貝格曼定量研究的創(chuàng)始1.2.2

*無(wú)機(jī)分析-Inorganicanalysis，組成無(wú)機(jī)物的元素種類較多，要求鑒定物質(zhì)的組成和測(cè)定各成分的含量。

*有機(jī)分析-Organicanalysis，組成有機(jī)物的元素種類不多，但結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，分析的重點(diǎn)是官能團(tuán)分析和結(jié)構(gòu)分析。2023/2/6分析化學(xué)化學(xué)分析儀器分析酸堿滴定配位滴定氧化還原滴定沉淀滴定電化學(xué)分析光化學(xué)分析色譜分析波譜分析重量分析滴定分析電導(dǎo)、電位、電解、庫(kù)侖極譜、伏安發(fā)射、吸收，熒光、光度氣相、液相、離子、超臨界、薄層、毛細(xì)管電泳紅外、核磁、質(zhì)譜1.2.3原理不同

1.化學(xué)分析法-Chemicalanalysis:以物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的分析方法。經(jīng)典分析法，有重量分析法和滴定分析（容量分析）法。

(1)滴定分析法分類：酸堿滴定法：是以質(zhì)子傳遞反應(yīng)為基礎(chǔ)的

一種滴定分析法。沉淀滴定法：是以沉淀反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析法。配位滴定法：是以配位反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析法。氧化還原滴定法：是以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的一種滴定分析法(2)重量分析法(Gravimetry)：是通過化學(xué)反應(yīng)及一系列操作步驟使試樣中的待測(cè)組分轉(zhuǎn)化為另一種化學(xué)組成恒定的化合物，再稱量該化合物的質(zhì)量，從而計(jì)算出待測(cè)組分的含量。

2.儀器分析法----Instrumentalanalysis:

以物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)的分析方法稱為物理和物理化學(xué)分析法。這類方法需要特殊的儀器。有光學(xué)分析法；電化學(xué)分析法；熱分析法；色譜法等。1.2.4按試樣用量及操作規(guī)模分：常量、半微量、微量和超微量分析方法試樣質(zhì)量試液體積常量分析>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按待測(cè)成分含量分：常量分析(>1%),微量分析(0.01-1%),痕量分析(<0.01％)常量，微量，痕量（10-6），超痕量（10-9～10-12）

克毫克微克納克皮克飛克

10-310-610-910-1210-15ppmpptppb1.2.5*例行分析-Routineanalysis:一般化驗(yàn)室日常生產(chǎn)中的分析。*仲裁分析-Refereeanalysis:不同單位對(duì)分析結(jié)果有爭(zhēng)論時(shí)，請(qǐng)權(quán)威的單位進(jìn)行裁判的分析工作.定量分析過程1.取樣具有代表性2.試樣的預(yù)處理（儲(chǔ)存、分解、制備）

溶液，污染3.測(cè)定

方法的選擇（常量-化學(xué)分析；微量-儀器分析）4.分析結(jié)果的計(jì)算與評(píng)價(jià)

計(jì)算結(jié)果、獲得數(shù)據(jù)的可信程度,分析報(bào)告1-3分析化學(xué)的進(jìn)展簡(jiǎn)況一分析化學(xué)的歷史起源：古代煉金術(shù)手段：人類的感官和雙手16世紀(jì)：天平的出現(xiàn)，向定量邁進(jìn)了一大步19世紀(jì)：化學(xué)方法，鑒定物質(zhì)的組成和含量的技術(shù)20世紀(jì)以來(lái)分析化學(xué)的主要變革時(shí)期1900～19401940～19501970～Present特點(diǎn)經(jīng)典分析－化學(xué)分析為主近代分析－儀器分析為主現(xiàn)代分析－化學(xué)計(jì)量學(xué)為主理論熱力學(xué)溶液四大平衡熱力學(xué)化學(xué)動(dòng)力學(xué)熱力學(xué)化學(xué)動(dòng)力學(xué)物理動(dòng)力學(xué)儀器分析天平光度極譜電位色譜自動(dòng)化分析儀聯(lián)用技術(shù)分析對(duì)象無(wú)機(jī)化合物有機(jī)和無(wú)機(jī)樣品有機(jī)、無(wú)機(jī)、生物及藥物樣品二.發(fā)展趨勢(shì)1.由分析對(duì)象來(lái)看

有機(jī)物分析無(wú)機(jī)物分析活性物質(zhì)2.由分析對(duì)象的數(shù)量級(jí)來(lái)看常量微量痕量分子水平3.由分析自動(dòng)化程度來(lái)看手工操作儀器自動(dòng)化智能化儀器分析化學(xué)主要發(fā)展趨向生物分析環(huán)境分析

過程分析表面分析大分子表征化學(xué)圖象無(wú)損分析單細(xì)胞分析單分子單聚集體分析化學(xué)計(jì)量學(xué)在線分析原位分析實(shí)時(shí)分析接口教育定性傳感器固定化自動(dòng)化微型化新技術(shù)新原理新儀器

分離技術(shù)儀器和計(jì)算機(jī)聯(lián)用技術(shù)其它科技領(lǐng)域活體分析環(huán)境保護(hù)與分析化學(xué)1.

碘鹽：黑龍江省集賢村,1000多人.約200個(gè)傻子,引用水、土壤嚴(yán)重缺碘所致。2.

綠地毯的秘密—鉬：新西蘭某牧場(chǎng)，鉬礦場(chǎng)礦工往返的路上三葉草碧綠繁茂，生機(jī)勃勃。鉬參與兩種酶的反應(yīng)：將硝酸根離子還原為銨離子，利于植物合成氨基酸；參與合成“鉬鐵蛋白”，與氮分子結(jié)合生成氨。3.

莫名其妙的自燃—硫：經(jīng)地質(zhì)學(xué)家考察，開采硫磺礦，硫磺粉塵與空氣接觸極易燃燒，形成“鬼火”。4.置人于死地的骨骼痛—鎘：1955年日本富山縣，痛痛病，骨骼嚴(yán)重變形，發(fā)脆易折，鎘中毒。村子上游是神崗鉛鋅礦區(qū)，廢水中含鎘，灌溉稻田，污染飲水。鎘使骨骼脫鈣，造成骨質(zhì)疏松。痛苦終生。我國(guó)分析化學(xué)現(xiàn)狀1)分析測(cè)試人員發(fā)展情況.分析測(cè)試人員人分布主要為高等學(xué)校2～3萬(wàn)名;環(huán)保及各產(chǎn)業(yè)部門約7萬(wàn)名;進(jìn)出口商檢部門3000名,石油化工行業(yè)分析人員占10%,冶金部門分析人員占7%,地質(zhì)部門也有一支較龐大的分析隊(duì)伍.分析測(cè)試領(lǐng)域現(xiàn)有中科院院士14名,博士點(diǎn)約15個(gè).恢復(fù)研究生招生以來(lái),培養(yǎng)的碩士生在2000名以上,博士生在200名以上.2)研究機(jī)構(gòu)狀況.隨著設(shè)備儀器在我國(guó)的較大發(fā)展,現(xiàn)已建立了許多測(cè)試中心及開放實(shí)驗(yàn)室。1）國(guó)家分析測(cè)試中心國(guó)家有色金屬及電子材料測(cè)試中心國(guó)家電化學(xué)和光譜研究分析中心國(guó)家鋼鐵材料測(cè)試中心中國(guó)上海分析測(cè)試中心中國(guó)廣州分析測(cè)試中心國(guó)家環(huán)境分析測(cè)試中心國(guó)家建筑材料測(cè)試中心國(guó)家化學(xué)建材測(cè)試中心國(guó)家色譜研究分析中心國(guó)家地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試中心2）中國(guó)科學(xué)院開放實(shí)驗(yàn)室3）國(guó)家教委直屬高等學(xué)校測(cè)試中心

（備3000多萬(wàn)美元）中山大學(xué)，中國(guó)科技大學(xué)，四川大學(xué)吉林大學(xué)，蘭州大學(xué)，南開大學(xué)武漢大學(xué)，浙江大學(xué)，清華大學(xué)廈門大學(xué)中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)用化學(xué)研究所，電分析化學(xué)開放研究實(shí)驗(yàn)室省部級(jí)實(shí)驗(yàn)室和測(cè)試中心4）國(guó)家教委廈門大學(xué)材料與生命過程分析化學(xué)開放研究實(shí)驗(yàn)室5）中國(guó)興奮劑檢測(cè)中心6）