分析化学1.第一章绪论

问题：
1. 奶粉中的什么成分造成婴儿患肾结石？ 2. 三聚氰胺含量是多少？
化学组成
3. 为什么要添加三聚氰胺？
结构信息
4. 如何解决？
分析方法及相关理论
1.2.1 分析化学的定义
研究获得物质化学组成，结构信息， 分析方法及相关理论的科学。
问题： 1. 奶粉中的什么成分造成婴儿患肾结石？ 三聚氰胺
他认为“分析化学是一门信息科学”。
高鸿院士《21世纪的分析化学》第一章 分析化学已发展到分析科学阶段 许多学校成立了分析科学研究所 分析化学不再是化学的一个分支
在二十一世纪，分析科学必将茁壮成长，进而 灿烂辉煌!
1.3 课程内容安排及其它
《分析化学》目录 32学时（理论）
（实验另开课，32学时）
分析方法及相关理论
1.2.2 分析化学的分类 1. 按分析任务分类
定性分析(Qualitative Analysis)
目标物质的原子、分子或功能基团组成信息；
定量分析(Quantitative Analysis)
目标物质的数量信息;
结构分析(Structural Analysis)
目标物质的结构信息。
第一章 绪 论
(Abstraction)
教学大纲
• 1. 绪论（讲课1学时） • 分析化学在科学技术和生产中的重要作用。 • 分析方法的分类，本课程的性质、任务、主要
内容及学习方法。
学完本章,应该能够回答以下3个问题
1. 分析化学根据其承担的任务可以分为( )、 （ ）和（ ）分析。 • 2 化学分析和仪器分析的区别。 • 3 区分两组概念： 常量分析、半微量分析、微量分析等 • 常量组分分析、微量组分分析、痕量组分分析
（一门操作技 术）
（经典的化学分析）
第一次变革
（一门科学）
物理学和电子技术的发展 仪器分析
生命科学 新材料科学
第二次变革 （仪器分析）
环境科学
第三次变革 （分析科学）
分析化学正处于飞跃发展的新时期，是 目前最具活力的学科之一 。
成为一门综合性的、多科性的边缘学科， 及分析科学 。
化学计量学先驱B. R. Kowalski称“分 析化学已由单纯的提供数据，上升到从分 析数据中获取有用信息和知识，成为生产 和科研中实际问题的解决者”。
化学分析（Chemical Analysis）
基 础 化学性质 分析对象 含量>1% 常量组分
凯氏定氮法 （化学性质）
仪器分析(Instrumental Analysis) 高效液相色谱法
基 础 物理性质或物理化学性质 （物理性质 分析对象 含量<1% 微痕量组分 或物理化学性质）
化 学 分 析
分 析 化 学
2. 按分析对象分类
无机分析（Inorganic Analysis）
无机物 元素种类繁多
结果表示： 元素离子 化合物
镁、钾、磷、铁等元素如何测定
相对含量
有机分析(Organic Analysis)
组成元素不多 源自文库机物
C NO H X S P
分析方法
元素分析 官能团分析 结构分析
苏丹红如何检测？
3. 按测定原理分类
各种分析方法试样用量
分析方法名称 固体试样质量/g
常量 半微量 分析 分析
> 0.1 0.1~0 .01
微量 分析
超微量 分析
0.01~0.0001 < 0.0001
液体试样体积/mL > 10 10 ~ 1
0.01~1
< 0.01
见P2
1.2.3 分析化学的发展
古代的炼金术 四大反应平衡理论 分析化学
和化学学科相关的网站
１．中国生物信息网 : http://www.biosino.org
２．中国医药信息网 : http://www.cpi.gov.cn/
３．中国材料研究学会 http://www.c-mrs.org.cn/
４．资源环境学科信息门户网站 http://www.resip.ac.cn/
4. 雅虎: http://www.cn.yahoo.com （中文版）
国内专业化学网站
１．化学信息网: http://www.chinweb.com.cn
２．中国化工信息网: http://www.cheminfo.gov.cn
３．中国化工网 http://www.china.ChemNet.com
定性分析(qualitative analysis) 化学组成
2. 三聚氰胺含量是多少？ 最高值达到2563mg/kg
定量分析(quantitative analysis)
3. 为什么要添加三聚氰胺？
结构信息
NH2
结构分析(structural analysis) N N
4. 如何解决？
H 2N
N
NH2
3. 按测定原理分类
化学分析（Chemical Analysis）
基 础 化学性质 分析对象 含量>1% 常量组分
凯氏定氮法 （化学性质）
仪器分析(Instrumental Analysis) 高效液相色谱法
基 础 物理性质或物理化学性质 （物理性质 分析对象 含量<1% 微痕量组分 或物理化学性质）
仪 器 分 析
重量分析 滴定分析
酸碱滴定 配位滴定 氧化还原滴定
电化学分析 光化学分析 色谱分析 波谱分析
沉淀滴定
电导、电位、电解、库仑 极谱、伏安
发射、吸收，荧光、光度
气相、液相、离子、超临 界、薄层、毛细管电泳
红外、核磁、质谱
4. 按被测组分的含量分类 常量组分分析（含量＞1%）
奶粉中各物质含量 蛋白质：22.2%
Internet 信息资源搜索引擎
1. 百度: http://www.baidu.com （中文版）
2. 谷歌: http://www.google.cn （中文版） http://www.google.com （英文版）
3. Google学术搜索: http://scholar.Google.com
分析化学(Analytical Chemistry)
是关于研究物质的组成、含量、结构和形态等化学 信息的分析方法及理论的一门科学。
物理化学（Physical Chemistry）
是以物理的原理和实验技术为基础，研究化学体系 的性质和行为，以构成化学科学的理论基础。
1.2 分析化学
1.2.1 分析化学的定义 1.2.2 分析化学的分类 1.2.3 分析化学的发展
4. 按被测组分的含量分类 常量组分分析（含量＞1%）
奶粉中各物质含量 蛋白质：22.2%
微量组分分析（含量0.01%～1%） 钠：0.4%
痕量组分分析（含量＜0.01%）
锌：0.005%
5. 按分析时所取的试样量分类
常量分析
（major analysis)
微量分析
(micro analysis)
微量组分分析（含量0.01%～1%） 钠：0.4%
痕量组分分析（含量＜0.01%）
锌：0.005%
5. 按分析时所取的试样量分类
常量分析
（major analysis)
微量分析
(micro analysis)
半微量分析
(semimicro analysis )
超微量分析
(trace analysis)
SP N 4% 4% 16%
O
21%
H
7%
C
C 49%
H O N
S
P
N% 蛋白质(%)
16 100
1 6.25
蛋白质(%) N% 6.25
蛋白质含量测定的国家标准——凯氏定氮法: 用测出含氮量来推算蛋白质含量。
氮% × 6.25 = 蛋白质%
三聚氰胺
结构式:
NH2 NN
H2N N NH2
含氮量 状态 气味 味道
一 绪论 二 定量分析化学导论 三 滴定分析法概述 四 酸碱滴定法 五 配位滴定法 六 氧化还原滴定法 七 吸光光度法
见目录
参考书目：
1.分析化学，R．Kellner等编，李克安 金钦汉 等译，北京大学出版社，2001
2. 分析化学（第四版），武汉大学等，高等教 育出版社，2000
3. 21世纪的分析化学，汪尔康主编，科学出版 社，1999
半微量分析
(semimicro analysis )
超微量分析
(trace analysis)
各种分析方法试样用量
分析方法名称 固体试样质量/g
常量 半微量 分析 分析
> 0.1 0.1~0 .01
微量 分析
超微量 分析
0.01~0.0001 < 0.0001
液体试样体积/mL > 10 10 ~ 1
５．生命科学学科信息门户网站 http://biomed.csdl.ac.cn
中国环境标准网： http://www.es.org.cn/cn/index.html
学完本章,应该能够回答以下3个问题
1. 分析化学根据其承担的任务可以分为 ( 定 性 )、（ 定 量）和（ 结构）分析。 • 2 化学分析和仪器分析的区别。 • 3 区分两组概念： 常量分析、半微量分析、微量分析等 • 常量组分分析、微量组分分析、痕量组分分析
第一章 绪 论
(Abstraction)
• 1.1 • 1.2 • 1.3
化学及化学大家族的构成 什么是分析化学 课程内容安排及其它
化学定义：
化学是一门在原子、分子层次上研究物质的组成、 结构、性质及其变化规律的科学。
哲学 经济学
理学 工学 农学 等
学科门类
化学
一级学科 (学科大类)
无机化学 有机化学 物理化学 分析化学
高分子化学、 化学工程、
二级学科 (专 业)
无机化学(Inorganic chemistry)
是除碳氢化合物及其衍生物外，对所有元素及其化合物 的性质和他们的反应进行实验研究和理论解释的科学。
有机化学(organic chemistry)
又称为碳化合物的化学，是研究有机化合物的结构、 性质、制备的学科。
2008年，三鹿奶粉中三聚氰胺超标 (其中最高值达到2563mg/kg)
标准：每公斤婴儿奶粉中三聚氰胺含量不能超过1毫克
2009年，上海熊猫炼乳 中检测出超标的三聚氰胺。
“毒奶粉”重现
2010年，青海、甘肃、吉林 又出现了奶粉中三聚氰胺超标事件。
2011年，在重庆，三聚氰胺“幽灵重现”。
蛋白质的组成（%）
0.01~1
< 0.01
见P2
3. 按测定原理分类
化学分析（Chemical Analysis）
基 础 化学性质 分析对象 含量>1% 常量组分
凯氏定氮法 （化学性质）
仪器分析(Instrumental Analysis)
基 础 物理性质或物理化学性质 分析对象 含量<1% 微痕量组分
高效液相色谱法 （物理性质 或物理化学性质）
价格
66% 白色粉末 无
无 11元/公斤
添加三聚氰胺能以低成本提高 蛋白质的测定含量。
解决方案： 国家质检总局和国家标准委员会发布了
《原料乳与乳制品中三聚氰胺检测方法》
（GB/T 22388—2008）国家标准
规定了: 高效液相色谱法、 气相色谱—质谱联用法、 液相色谱—质谱/质谱法
三种方法为三聚氰胺的检测方法。