分析化學緒論

分析化學

AnalyticalChemistry分析化學課程簡介化學分析課程教學安排CA（4學時）分析化學緒論第一章緒論§1.1分析化學的定義和任務§1.2分析方法的分類§1.3分析化學的進展§1.4分析過程和一般步驟§1.5分析化學的學習方法§1.1分析化學的定義和任務1.1.1分析化學的定義1.1.2分析化學的任務歐洲化學會聯(lián)合會（FECS）分析化學部（DAC）對分析化學的定義是：分析化學是發(fā)展和應用各種方法、儀器和策略以獲得有關物質在空間和時間方面組成和性質的信息的一門科學。1.1.1分析化學的定義分析化學：關于研究物質的組成、含量、結構和形態(tài)等化學信息的分析方法及理論的科學，是一門獨立的化學信息科學。分析化學在化學科學中的地位1.1.2分析化學的任務Tasksofanalyticalchemistry⑴鑒定物質體系的化學組成；

⑵測定物質體系中的有關成分的含量；⑶確定物質體系中物質的結構和形態(tài)。越王勾踐劍與歷史上最早的

金屬表面硫化技術從劍身上有規(guī)則并向內凹的黑色菱形花紋判斷，這種黑色紋飾是

在制劍時有意識加工出來的。經(jīng)國家批準于1978年將越王勾踐劍專程

送到上海復旦大學靜電加速器實驗室，對該劍進行無損傷的質子X熒光

非真空分析，發(fā)現(xiàn)劍刃成分為：銅80.3％、錫18.8％、鉛0.4％、

鐵0.4％。黑色菱形花紋及黑色劍格的成分分析中，除顯示錫、鐵含

量略有增高以外，還有含量不等的硫。為了進一步驗證這些結果，又

對1973年湖北江陵藤店一號墓出土的越王劍使用了同一方法測定其表

面各部位成分，也得到了相似的結果。從而說明我國在戰(zhàn)國時期曾用

過一種使青銅器表面發(fā)黑的硫化處理技術。其時距今約2500年，是歷

史上最早的金屬表面硫化處理技術。1978年1月17日，又在北京有色金屬總院對越王勾踐劍劍身上的黑

色紋飾進行了X射線衍射分析，發(fā)現(xiàn)此黑色紋飾處除含有銅錫合金以外，

還含有硫化亞銅（Cu2S）、硫化亞鐵及鐵錫合金（FeSn2）。由于分析

所顯示的Cu2S衍射峰太弱，即Cu2S的條件又為古代所無，為了證實

Cu2S存在的可靠性，又用自制的銅錫合金塊狀樣品（其中銅83％，錫

12．3％）在四種條件下進行了硫化處理后，洗去樣品表面的殘留物，

再進行同樣的分析，其結果與越王勾踐劍表面黑色紋飾部分及用硫粉

與銅粉（硫粉與銅粉重量比為1：6）作用一個月后分析所得的結果相

近。由此推測，越王勾踐劍等表面黑色部位是用硫粉處理而形成的，

其劍身的黑色菱形花紋則可能是劍身硫化處理后再對其表面進行拋光

而留下黑色菱形紋飾。從而發(fā)現(xiàn)我國古代科技史上這項重要成果。1.1.3分析化學的作用(一)、農(nóng)業(yè)：土壤農(nóng)藥化肥(二)、工業(yè)生產(chǎn)：質檢（產(chǎn)品、原材料）(三)、生命科學：頭發(fā)中微量元素含量與疾病的關系。正常人發(fā)錳含量為0.7ug/g。心臟病者為0.42ug/g。腫瘤患者及早衰者發(fā)錳含量也較低。又如體分析，將很小的探頭插入體細胞中，測定多巴胺、腎上腺素、維生素、糖等含量，對了解生命規(guī)律、大腦功能很有意義。又如人體一天究竟需要多少糖，人體中糖是怎樣循環(huán)變化的，就需測定體內的糖含量。人工胰臟就需糖的檢測器。(四)、環(huán)境保護：環(huán)境監(jiān)測(大氣、水、土壤分析等）測定空氣中污染物如NO2,SO2,CO等含量，這兩者不僅對人體呼吸道有影響，而且造成酸雨。煙鎘會引起腎功能衰退，吸入過多會頭痛，頭暈，嘔吐，胸痛，死亡。廣州空氣質量指數(shù)(AQI)實時查詢155中度污染(美使館9月9日9時更新)050100150200300>500優(yōu)良輕度污染中度污染重度污染嚴重污染溫馨提示：應減少戶外活動，外出時佩戴口罩，敏感人群應盡量避免外出。六價鉻的毒性大于三價鉻，對呼吸器管，皮膚有損害，也能致癌。水源根據(jù)不同的需要，各國制定了不同的用水標準，生活用水，考慮有害物對人體的影響，世界衛(wèi)生組織允許的限量，如鉛0.1mg/l,鉻0.05mg/l,鎘0.01mg/l,汞0.001mg/l。工業(yè)用水，考慮鈣、鎂、鐵、鉛、硫酸鹽、pH、溶解氧等。

農(nóng)業(yè)用水，考慮微量元素對作物的影響。(鉻大米）

水產(chǎn)用水，考慮農(nóng)藥及微量元素與對立類的影響。另外還有廢水的排放標準，我國河水的污染及為嚴重。例如20世紀50年代日本發(fā)生的公害病──痛痛病和水俁病，曾驚動了全世界。為了尋找痛痛病的病因，經(jīng)歷了11年之久。后來環(huán)境分析化學工作者用光譜檢查出病區(qū)的河水中含有鉛、鎘、砷等有害元素，繼而用元素追蹤的手段，分析病區(qū)的土壤和糧食,發(fā)現(xiàn)鉛、鎘等含量偏高,以后又進一步對痛痛病患者的尸骨進行光譜定量分析。骨灰中的鋅、鉛、鎘含量高得驚人。為了確定致病因子，又以鋅、鉛、鎘分別摻入飼料喂養(yǎng)動物,在動物身上進行元素追蹤分析,配合病理解剖，證實了鎘對骨質的嚴重危害性，揭開了痛痛病的病因之謎。與此類似，日本漁民的水俁病是汞污染引起的這一事實，也是通過對元素的追蹤分析確定的。(五)、軍事生化武器化學武器具有很大威脅力，人們對此很恐懼，如中東伊拉克可以制作毒氣檢測器裝備在士兵及車輛上，以避免a:人睡覺時被中毒。b:毒氣聞多時，失去判別力。

a:神經(jīng)類，含磷有機物；

b:潰爛類，芥子氣。F-117A潛隱飛機是用塑料、樹脂等有機物制成，或涂上一層物質。

(六)、天體科學月球巖石的分析可以幫助了解太陽系及月亮的形成，用飛行器到其它星上檢測是否會有氮－生命基礎。用光譜分析法分析恒星上的組成、變化規(guī)律等。

(七)、醫(yī)藥衛(wèi)生醫(yī)院里常需對病人進行血的化驗，全國各地都有藥檢分析雜志。制備中成藥前需測量中藥中有效成分的含量及配比。興奮劑檢測

(八)、科學研究幾乎所有涉及化學的研究均用到分析化學，有機合成時，需測定產(chǎn)品含量，產(chǎn)品是什么，中間產(chǎn)物是什么？無機化學研究絡合物時，需測定絡合比，電化學、光化學特性；新型材料的合成也需分析化學（超導、高分子導電材料），考古學需測定古物的年代、組成。

(九)刑事偵破各人頭發(fā)中微量元素含量不同，通過測定可判斷現(xiàn)場的頭發(fā)是誰的，繪畫中白粉既做顏料，又可打底，古時只有鉛白，1870年前無ZnO和二氧化鈦，文藝復興時的油畫中的白粉若有鋅、鈦，那就是復制品。德黑蘭附近有個牧場，1972年大批羊死亡，場主指控有人破壞,通過測定羊胃中的草,發(fā)現(xiàn)含大量的硒Se(劇毒),植物具有富集地下化學元素的能力。后來在當?shù)氐牡叵掳l(fā)現(xiàn)了金屬礦床。金礦地表面一噸的草中含100克金。慢性中毒后，頭發(fā)中含有鉛、砷。國民經(jīng)濟建設工業(yè)農(nóng)業(yè)國防建設科學技術國際貿易醫(yī)療衛(wèi)生獲得所有研究領域中物質組成,結構,信息的科學稱為科學技術的“眼睛”，是進行科學研究的基礎

分析化學成為從事科學研究的科學分析化學的任務和作用作用國民經(jīng)濟的發(fā)展，國防力量的壯大，自然資源的開發(fā)及科技進步中起著舉足輕重的作用。ChemicalAbstract摘錄《分析化學》雜志的文章在國內所有雜志中名列榜首,可見現(xiàn)代科學對分析測試的重視程度。

作用分析化學的任務和作用┄┄所有這些人類活動的每一步都離不開分析化學。小結分析化學的任務分析化學的作用第一章緒論§1.1分析化學的定義和任務§1.2分析方法的分類§1.3分析化學的進展§1.4分析過程和一般步驟§1.5分析化學的學習方法§1.2分析方法的分類1.2.1按分析任務分類1.2.2按分析對象分類1.2.3按測定原理分類1.2.4按試樣用量分類1.2.5按被測組分含量分類1.2.6按分析作用分類1.2.1分析任務定性分析(qualitativeanalysis)

定量分析(quantitativeanalysis)結構分析(structuralanalysis)形態(tài)分析(morphologicalanalysis)

鑒定物質體系的化學組成確定物質體系中的有關組分的相對含量或總含量（全分析totalanalysis）研究物質的分子或晶體結構研究物質的價態(tài)、晶態(tài)、結合態(tài)等性質一般研究程序①首先確定物質的定性組成，然后根據(jù)測定要求選擇適當?shù)亩糠治龇椒?；②若樣品成分已知，可直接進行定量分析；③對于新發(fā)現(xiàn)的化合物，應首先進行結構分析，確定其分子結構。1.2.2分析對象食品分析(foodan