分析化學(xué) - 貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院.ppt

1、a,1,分 析 化 學(xué) Analytical Chemistry,分析化學(xué)系列課件,貴陽(yáng)醫(yī)學(xué)院藥學(xué)院 分析化學(xué)教研室,分析化學(xué)課程簡(jiǎn)介,化學(xué)分析課程教學(xué)安排,第1章 緒 論,1.1 分析化學(xué)的定義和任務(wù) 1.2 分析方法的分類 1.3 分析化學(xué)的進(jìn)展 1.4 分析過(guò)程和一般步驟 1.5 分析化學(xué)的學(xué)習(xí)方法,(Introduction),(1學(xué)時(shí)),1.1 分析化學(xué)的定義和任務(wù),1.1.1 分析化學(xué)的定義 1.1.2 分析化學(xué)的任務(wù),歐洲化學(xué)會(huì)聯(lián)合會(huì)（FECS）分析化學(xué)部（DAC）對(duì)分析化學(xué)的定義是：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(shí)間方面組成和性質(zhì)的信息的一門科學(xué)

2、。,1.1.1 分析化學(xué)的定義,分析化學(xué)：關(guān)于研究物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)和形態(tài)等化學(xué)信息的分析方法及理論的科學(xué)，是一門獨(dú)立的化學(xué)信息科學(xué)。,1.1.2 分析化學(xué)的任務(wù),(Tasks of analytical chemistry),鑒定物質(zhì)體系的化學(xué)組成； 測(cè)定物質(zhì)體系中的有關(guān)成分的含量； 確定物質(zhì)體系中物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和形態(tài)。,1.2 分析方法的分類,(Classification of analytical chemistry),1.2.1 按分析任務(wù)分類 1.2.2 按分析對(duì)象分類 1.2.3 按測(cè)定原理分類 1.2.4 按試樣用量分類 1.2.5 按被測(cè)組分含量分類 1.2.6 按分析作用分

3、類,1.2.1 分析任務(wù),定性分析(qualitative analysis) 定量分析(quantitative analysis) 結(jié)構(gòu)分析(structural analysis) 形態(tài)分析(morphological analysis),鑒定物質(zhì)體系的化學(xué)組成,確定物質(zhì)體系中的有關(guān)組分的相對(duì)含量或總含量（全分析total analysis）,研究物質(zhì)的分子或晶體結(jié)構(gòu),研究物質(zhì)的價(jià)態(tài)、晶態(tài)、結(jié)合態(tài)等性質(zhì),一般研究程序,首先確定物質(zhì)的定性組成，然后根據(jù)測(cè)定要求選擇適當(dāng)?shù)亩糠治龇椒ǎ?若樣品成分已知，可直接進(jìn)行定量分析； 對(duì)于新發(fā)現(xiàn)的化合物，應(yīng)首先進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，確定其分子結(jié)構(gòu)。,1.2.2

4、 分析對(duì)象,食品分析(food analysis) 水分析(water analysis) 巖石分析(rock analysis) 鋼鐵分析(steel analysis),藥物分析(pharmaceutical analysis) 臨床分析(clinical analysis) 環(huán)境分析(environmental analysis),無(wú)機(jī)物,有機(jī)物,成分分析含量分析,成分分析、含量分析官能團(tuán)及結(jié)構(gòu)分析,1.2.3 測(cè)定原理,化學(xué)分析(chemical analysis) 儀器分析(instrumental analysis),化學(xué)分析,定義：以物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的一類分析方法。利

5、用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)（現(xiàn)象、特征及其計(jì)量關(guān)系）來(lái)確定被測(cè)物質(zhì)的組成和含量，進(jìn)行定性和定量分析。 分類：化學(xué)定性分析、化學(xué)定量分析 重量分析 滴定分析 經(jīng)典分析化學(xué) 特點(diǎn)：準(zhǔn)確度高（相對(duì)誤差0.10.2%） 靈敏度低（測(cè)組分含量1% ）,重量分析(gravimetric analysis),試樣,化學(xué)反應(yīng),適當(dāng)處理,待測(cè)組分,稱量,重量,含量,（純凈、組成固定、可供直接稱量）,托盤天平（臺(tái)秤）,電子天平,分析天平,半自動(dòng)電光分析天平,標(biāo)準(zhǔn)溶液,（濃度Cs準(zhǔn)確已知的溶液）,滴定,待測(cè)物質(zhì)溶液,化學(xué)反應(yīng),體積,含量,（化學(xué)反應(yīng)剛好反應(yīng)完全時(shí)）,容量分析(volumetric analysis),化學(xué)計(jì)量

6、點(diǎn),滴定分析(titrimetric analysis),酸式滴定管,滴定臺(tái),蝴蝶夾,指示劑,Vs,移液管,Vx,儀器分析,定義：以物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的一類分析方法。通過(guò)測(cè)量物質(zhì)的物理或物理化學(xué)參數(shù)，利用其與組分的關(guān)系，確定該物質(zhì)的組成、含量和結(jié)構(gòu)，進(jìn)行定性、定量和結(jié)構(gòu)分析，這類方法稱為物理和物理化學(xué)分析(physical and physicochemical analysis)。,特點(diǎn)：靈敏、快速、準(zhǔn)確 分類：電化學(xué)分析(electrochemical analysis) 光學(xué)分析(optical analysis) 質(zhì)譜分析(mass spectrometric

7、analysis) 色譜分析(chromatographic analysis),1.2.4 試樣用量,各種分析方法的試樣用量,常量分析方法化學(xué)（定量）分析 微量和超微量分析儀器分析方法,1.2.5 被測(cè)組分含量,注意： 4、5兩種分類方法的區(qū)別 4 按試樣用量的多少來(lái)進(jìn)行分類； 5 根據(jù)被測(cè)組分含量的高低進(jìn)行分類。,1.2.6 分析作用,例行分析(routine analysis) 仲裁分析(arbitral analysis),又稱為常規(guī)分析，指一般實(shí)驗(yàn)室在日常生產(chǎn)或工作中的分析。如藥廠質(zhì)檢室的日常分析工作。,指不同單位對(duì)某一產(chǎn)品的分析結(jié)果有爭(zhēng)議時(shí)，要求某種仲裁單位（如一定級(jí)別的藥檢所、法

8、定檢驗(yàn)單位等）用法定方法，對(duì)原分析結(jié)果正確與否進(jìn)行裁判分析。,1.3 分析化學(xué)的進(jìn)展,1.3.1 分析化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史 1.3.2 分析化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì) 1.3.3 分析化學(xué)的應(yīng)用,(Advances in analytical chemistry),1.3.1 分析化學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史,20世紀(jì)前,無(wú)獨(dú)立理論體系,技 術(shù),20世紀(jì)初,物理化學(xué)溶液理論(四大平衡）,以化學(xué)分析為主的經(jīng)典分析化學(xué)（第一次變革）,20世紀(jì)40年代,物理學(xué)電子學(xué),以儀器分析為主的現(xiàn)代分析化學(xué)（第二次變革）,20世紀(jì)70年代末至今,與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)學(xué)及生物學(xué)緊密結(jié)合,分析科學(xué)（第三次變革）,起源,煉金術(shù)與煉丹術(shù),中世紀(jì),定性分

9、析 波義耳 定量分析貝格曼,煉金術(shù)：在中世紀(jì)（5世紀(jì)末14世紀(jì)中葉）時(shí)，黃金在社會(huì)上有很高的價(jià)值，因此那時(shí)人們主要關(guān)心的是如何把賤金屬變成黃金。,煉金術(shù)與煉丹術(shù),煉丹術(shù)：在東方主要是在中國(guó)，除了煉金術(shù)制金外，主要應(yīng)用于尋找或合成可以長(zhǎng)壽的“長(zhǎng)生不老藥”或可以控制衰老和死亡的藥品上。,21世紀(jì)的分析科學(xué),計(jì)算機(jī)技術(shù) 廣泛應(yīng)用于分析儀器，已成為分析儀器的重要組成部分，不僅為實(shí)現(xiàn)儀器的自動(dòng)化提供了條件，而且為向智能化發(fā)展提供了基礎(chǔ)。 激光技術(shù) 具有高單色性、高強(qiáng)度和高方向性等特點(diǎn)，極大地提高了檢測(cè)靈敏度及選擇性。,21世紀(jì)的分析科學(xué),聯(lián)用技術(shù) 兩種分析技術(shù)聯(lián)用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，互相補(bǔ)充，解決復(fù)雜成分樣品的

10、分析問(wèn)題。目前常見(jiàn)的有：色譜-光譜、色譜-質(zhì)譜、色譜-色譜聯(lián)用（二維色譜）。,化學(xué)計(jì)量學(xué)(chemometrics) 是一門新興的科學(xué)，是一門化學(xué)分支學(xué)科，它應(yīng)用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法（借助計(jì)算機(jī)技術(shù)），設(shè)計(jì)和擇最優(yōu)的測(cè)量程序和實(shí)驗(yàn)方法，并通過(guò)解析化學(xué)數(shù)據(jù)而獲得最大限度的信息。 化學(xué)計(jì)量學(xué)在分析化學(xué)中的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面： 提高靈敏度，改善選擇性； 提高分析測(cè)試的精密度與準(zhǔn)確性； 開(kāi)發(fā)和評(píng)價(jià)新方法，提高分析效益。,從分析對(duì)象看：無(wú)機(jī)分析有機(jī)分析活性物質(zhì) 從組分含量看：常量組分微量組分痕量組分 分子水平 從儀器發(fā)展看：手工操作儀器化自動(dòng)化 智能化,1.3.2 分析化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),(Perspect

11、ives of analytical chemistry),分析化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),分析化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì),擴(kuò)展時(shí)空多維信息,“三高、一快、兩化”,高靈敏度、高準(zhǔn)確性、高選擇性,快速,自動(dòng)化、智能化,NMR,IR,MS,狀態(tài)分析,微型化與微環(huán)境分析,納米化學(xué)傳感器,生物技術(shù)與 活體分析,流動(dòng)注射分析,芯片實(shí)驗(yàn)室(lab on chip),生命科學(xué),1.3.3 分析化學(xué)的應(yīng)用,氣相色譜(gas chromatography; GC),色-質(zhì)聯(lián)用技術(shù)(GC/LC-MS),高效液相色譜(high performance liquid chromatography; HPLC),超臨界流體色譜(supercritical fluid chromatography; SFC),毛細(xì)管電泳(capillary electrophoresis; CE),色譜分析,分析化學(xué)七大熱點(diǎn),生命科學(xué),電化學(xué)分析,熒光光譜分析,光譜分析,流動(dòng)注射分析,生物分析,(Applications of analytical chemistry),1.4 分析過(guò)程和一般步驟,1.4.1 分析任務(wù) 1.4