第一章化学绪论分析

第一章绪论

教学要求：1、了解分析化学的任务和作用；2、了解各种分析方法的特点

§1-1 分析化学的任务、作用

分析化学在英文中为Analytical Chemistry，Analytical一词本意为分析的，解析的，分解的，也就是意味着分析化学与（样品）的分解，（成分、结构）的分析有关。

分析化学研究的对象是物质的化学组成和结构。解决的问题是(1)物质中含有哪些组分，这些组分可以是离子、元素、化合物、官能团；(2)这些组分在物质中如何分布?(存在形式?分子结构？晶体结构?); (3)各组分的相对百分含量多少？

1、任务：

到这里我们可以回答分析化学的主要任务是：鉴定（identification）物质的组分和结构以及测定（detection）有关组分的含量。要完成这样的任务，必须具备两个要求：(1)研究物质的分析方法(2)分析化学的理论。

从而我们可为分析化学下一个定义：分析化学是研究物质的分析方法及有关理论的一门科学。是化学的一个分支。

2、作用：

分析化学是一门工具科学，是其它化学学科的“帮手”。历史上一些化学基本定律（原子论、质量守恒、周期律）的发现都与分析化学的作用密不可分。化学也是一门中心科学，它与社会各方面的需要都有密切关系——[美]Pimentel G C 《化学中的机会——今天和明天》

在国民经济的许多部门，分析化学更是具有很大的实用意义。例如：

(1)科学研究中，从月球上取回一些岩石样品，想了解月球和地球的岩石有何异

同。从而推断月球的形成过程与地球有无联系。这就首先用到分析化学的知识，将样品分解或溶解→阳离子分析→阴离子分析→哪些化合物→相对含量？

(2) 工业上，产品的检验，新产品的研制、废水、废渣、废气的处理和利用

(3) 农业上，对土壤成分、性质的测定，分析土壤能提供哪些营养元素？含量多

少？这样可以有效选择作物，或通过施肥，提高产量。

(4) 国防公安，需要专门的化验人员，对现场遗留物分析、对指纹、头发等分析。

(5) 医药卫生，病理诊断、药品检验、血液化验。

正如1991年IUPAC国际分析科学会议主席E.NIKI教授所说，21世纪是光明还是黑暗取决于人类在能源与资源科学、信息科学、生命科学与环境科学四大领域的进步，而取得这些领域进步的关键问题的解决主要依赖于分析科学。

3、分析化学这门课的特点：

(1) 基础理论与无机化学联系较紧，既有严密的理论，又有复杂的计算，还有一些实用例子。内容零散、琐碎，给我们学习带来困难。(2) 实践性强，实验所占比重大，要求加强实验基本操作的训练，重视实验课。

§1-2 分析方法的分类

1、按任务：定性分析、定量分析、结构分析

成分分析定性分析(确定物质的组成)

分析化学定量分析(测定组分相对含量)

结构分析

2、按分析对象：无机分析、有机分析

3、其它分类方法：

工作性质例行分析（日常分析）快速分析（控制分析）仲裁分析（裁判分析）环境分析食品分析药物分析材料分析矿物分析等

成分分析：定性、定量

1.分析任务

结构分析：存在形式、晶体结构

无机分析：元素、离子、化合物、含量

2.分析对象

有机分析：元素、关能团、结构

4.分类化学分析：化学反应（滴定、重量）

3.测定方法

仪器分析：物理或物理化学性质(光度, 电化学, 色谱, 质谱)

常量分析

半微量分析常量组分

4.试样量及组分含量微量分析微量组分

超微量分析痕量组分

5. 按取样量分：

分析方法试样用量试液体积

常量分析﹥0.1g ﹥10ml

半微量分析0.01~0.1g 1~10ml

微量分析0.1~10mg 0.01~1ml

痕量分析﹤0.1mg ﹤0.01ml

定性分析部分用半微量分析法，定量分析的化学分析法中采用常量分析法6. 按被测组分含量分：

分析方法被测组分的含量

常量组分分析﹥1%

微量组分分析0.01%~1%

痕量组分分析﹤0.01%

7. 定量分析过程

取样处理消除干扰测定计算

均匀溶解掩蔽常量组分

有代表性熔融分离(>1%,化学法)

符合实际消解微量组分

妥善保存灰化(仪器分析法)

§1-3分析化学的发展趋势

分析化学有很长的历史，从我国的情况看，可追溯到战国时代的冶炼、制药（炼丹）、陶瓷等技术。分析化学对化学的发展作出重要的贡献。但直到十九世纪末之前，分析化学还没有独立的体系，分析手段停留在滴定分析、重量分析上，只能算作一门“分析技术”，不能成为一门学科。

1、20世纪，分析化学经历三次巨大变革：

(1) 本世纪20－30年代，“四大平衡”理论的建立与完善，使分析化学由一门技术成为一门科学。

(2) 本世纪40－60年代，随着原子能技术、航天技术和电子工业的发展，对分析的灵敏度提出更高的要求，促使多种仪器分析方法的出现，如光学分析、电化学分析、色谱等方法相继出现。

(3) 本世纪70年代之后，以计算机应用为代表的高新技术兴起，使分析方法向自动化、仪器化的方向发展。研究的领域和程度也发生变化，表现在：

(1)由常量分析向微量、微粒分析转化

(2)由简单的元素分析进入价态、形态、能态分析

(3)由静态分析向动态分析转化，由离线分析向在线分析、遥测转化

(4)由破坏性取样分析向无损分析及活体分析转化

2、总之：

1. 由分析对象来看：无机物分析→有机物分析→生物活性物质

2. 由分析对象的数量级来看：常量→微量→痕量→分子水平

3. 由分析自动化程度来看：手工操作→仪器→自动→全自动→智能化仪器