《分析化学》PPT课件
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分析化学说课ppt课件
自动电位滴定仪
实验室
现有的实验条件完全可以满 足分析化学技术的实训要求Fra bibliotek 四、学情分析
授课 对象
学生 情况 应对 措施 循序渐进、 突出重点、 强调难点 课堂讲授与 讨论、加强 学生习题练 习、结合实 际应用讲解 学习 方法
石油化工 应用化工
工业检验
炼油技术 二年级学生
知识水平参 差不齐 接受知识的 能力存在很 大差异 学习热情较 低
素质养成目标
具有严肃认真、 实事求是的科学 态度和严谨的工 作作风 具有良好的职 业道德和职业习 惯，自觉爱护仪 器、规范操作 具有高度的质 量和安全意识
三、教学资源
1、教材特点
①面向高职教育，
以“实用”为基础 ②每章节有“学习 目标”、“实用问 题解答”、“小结” 等 ③章节习题都附有 参考答案
本课程的建设。
谢 谢！
分析化学说课
说课内容：
课 程 设 置
培 养 目 标
教 学 资 源
学 情 分 析
课 程 内 容
课 程 考 核
教 学 改 革
一、课程性质与定位
1、课程性质
我系《分析化学》课程以定量分析为重点，强调应用， 注重实训，是一门应用广泛的工具学科，是石油化工、 应用化工、工业分析等专业的专业基础课。 2、课程定位 使学生掌握化学分析法基本原理、基本技能，培养 严谨的学习态度，为后续专业课程的学习和毕业后从 事实际分析工作打下良好的理论基础和扎实的实验技 能基础。
本课程对后续开设的其他化工类课程，如油品分析 、 工业分析与检验等相互衔接，并为这些课程的开设打 好理论基础；符合专业教学计划的要求；最主要使学 生在学习这些后续课程时易于理解接受相关知识点。
《分析化学》-图文课件-第四章
将 代入PBE式并整理得
如果cKa2≥10Kw，c/Ka1≥10，即［HCO3-］≈cHCO3-，则水解 离的H+忽略，Ka1与［HCO3-］相加时可忽略，则上式可简化为
（4-7）
第二节 溶液的酸碱度和pH值的计算
【例4-5】
计算0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH值。 解：已知H2CO3的Ka1=4.12×10-7，Ka2=5.62×10-11，符合cKa2≥10Kw， c/Ka1≥10。 根据式（4-7）得
因此，同浓度的NH3和CO3-2的碱性：CO3-2>NH3。
第二节 溶液的酸碱度和pH值的计算
一、 溶液的酸碱度
溶液的酸碱度是指溶液中氢离子、氢氧根离子的活度，常用 pH、pOH表示。它与溶液的浓度在概念上是不相同的，但当溶 液浓度不太大时，可用浓度近似地代替活度。溶液酸碱度的表达 式为
（4-3） 当温度为25 ℃时，水溶液Kw=［H+］·［OH-］=10-14，所 以 pH+pOH=pKw=14。 由此可见，pH值越小，酸度越大，溶液的酸性越强；pH越 大，酸度越小，溶液的碱性越强。同理，pOH越小，碱度越大， 溶液碱性越强；pOH越大，碱度越小，溶液的酸性越强。
实际上，酸碱半反应在水溶液中并不能单独进行，一种酸给 出质子的同时，溶液中必须有一种碱来接受。这是因为质子的半 径很小，电荷的密度比较高，游离的质子在水溶液中很难单独存 在。根据酸碱质子理论，各种酸碱反应实质上是共轭酸碱对之间 水合质子的转移过程。例如：
第一节 酸碱滴定法概述
在上述的反应中，溶剂水接受HAc所给出的质子，形成水合质 子H3O+，溶剂水也就起到碱的作用。同样，碱在水溶液中的解离， 也必须有溶剂水参加。以NH3在水溶液中的解离反应为例，NH3分 子中的氮原子上有孤对电子，可接受质子形成NH4+，这时，H2O 便起到酸的作用给出质子。具体反应如下：
如果cKa2≥10Kw，c/Ka1≥10，即［HCO3-］≈cHCO3-，则水解 离的H+忽略，Ka1与［HCO3-］相加时可忽略，则上式可简化为
（4-7）
第二节 溶液的酸碱度和pH值的计算
【例4-5】
计算0.10 mol·L-1 NaHCO3溶液的pH值。 解：已知H2CO3的Ka1=4.12×10-7，Ka2=5.62×10-11，符合cKa2≥10Kw， c/Ka1≥10。 根据式（4-7）得
因此，同浓度的NH3和CO3-2的碱性：CO3-2>NH3。
第二节 溶液的酸碱度和pH值的计算
一、 溶液的酸碱度
溶液的酸碱度是指溶液中氢离子、氢氧根离子的活度，常用 pH、pOH表示。它与溶液的浓度在概念上是不相同的，但当溶 液浓度不太大时，可用浓度近似地代替活度。溶液酸碱度的表达 式为
（4-3） 当温度为25 ℃时，水溶液Kw=［H+］·［OH-］=10-14，所 以 pH+pOH=pKw=14。 由此可见，pH值越小，酸度越大，溶液的酸性越强；pH越 大，酸度越小，溶液的碱性越强。同理，pOH越小，碱度越大， 溶液碱性越强；pOH越大，碱度越小，溶液的酸性越强。
实际上，酸碱半反应在水溶液中并不能单独进行，一种酸给 出质子的同时，溶液中必须有一种碱来接受。这是因为质子的半 径很小，电荷的密度比较高，游离的质子在水溶液中很难单独存 在。根据酸碱质子理论，各种酸碱反应实质上是共轭酸碱对之间 水合质子的转移过程。例如：
第一节 酸碱滴定法概述
在上述的反应中，溶剂水接受HAc所给出的质子，形成水合质 子H3O+，溶剂水也就起到碱的作用。同样，碱在水溶液中的解离， 也必须有溶剂水参加。以NH3在水溶液中的解离反应为例，NH3分 子中的氮原子上有孤对电子，可接受质子形成NH4+，这时，H2O 便起到酸的作用给出质子。具体反应如下：
分析化学-ppt
➢滴定分析法按照所利用的化学反应类型不 同，可分为下列四种 :
-
10
滴定分析法分类：
➢ 酸碱滴定法：是以质子传递反应为基础的 一种滴定分析法。
➢ 沉淀滴定法：是以沉淀反应为基础的一种 滴定分析法。
➢ 络合滴定法：是以络合反应为基础的一种 滴定分析法。
➢ 氧化还原滴定法：是以氧化还原反应为基 础的一种滴定分析法
3.结构分析：形态分析,立- 体结构,结构与性能。7
• §1.2.2 按分析对象分类
• 1.无机分析(inorganic analysis) • 2.有机分析(organic analysis)
• §1.2.3 按分析方法分类
• 分析化学按其测定原理和操作方法的不同可 分为化学分析和仪器分析两大类。
-
8
1．化学分析法(Chemical analysis)
以化学反应为为基础的分析方法，称为 化学分析法，包括滴定分析法和重量分 析法.
-
9
滴定分析法：
➢是将已知浓度的标准溶液，滴加到待测物质 溶液中，使两者定量完成反应，根据用去的 标准溶液的准确体积和浓度即可计算出待测 组分的含量。
➢滴定分析法常用于常量组分的测定，即待测 组分的含量一般在1%以上。
准偏差、置信概率等因素进行综合考虑和评价，查阅有关文献，
拟定相关方案并进行条件试验，借助标准样检测方法的实际准确
度与精密度，再进行试样的分析并对分析结果进行统计处理。
-
16
§1.3 分析化学发展简史与发展趋势
➢§1.3.1 分析化学发展简史
➢ 追述分析化学产生的确切时间已无法 考证，但据记载，应当在炼金术前后已有 分析化学的萌芽。根据化学家在化学史上 的作用，一般认定波义耳是定性分析的创 始人，定量分析则是从贝格曼开始的。
-
10
滴定分析法分类：
➢ 酸碱滴定法：是以质子传递反应为基础的 一种滴定分析法。
➢ 沉淀滴定法：是以沉淀反应为基础的一种 滴定分析法。
➢ 络合滴定法：是以络合反应为基础的一种 滴定分析法。
➢ 氧化还原滴定法：是以氧化还原反应为基 础的一种滴定分析法
3.结构分析：形态分析,立- 体结构,结构与性能。7
• §1.2.2 按分析对象分类
• 1.无机分析(inorganic analysis) • 2.有机分析(organic analysis)
• §1.2.3 按分析方法分类
• 分析化学按其测定原理和操作方法的不同可 分为化学分析和仪器分析两大类。
-
8
1．化学分析法(Chemical analysis)
以化学反应为为基础的分析方法，称为 化学分析法，包括滴定分析法和重量分 析法.
-
9
滴定分析法：
➢是将已知浓度的标准溶液，滴加到待测物质 溶液中，使两者定量完成反应，根据用去的 标准溶液的准确体积和浓度即可计算出待测 组分的含量。
➢滴定分析法常用于常量组分的测定，即待测 组分的含量一般在1%以上。
准偏差、置信概率等因素进行综合考虑和评价，查阅有关文献，
拟定相关方案并进行条件试验，借助标准样检测方法的实际准确
度与精密度，再进行试样的分析并对分析结果进行统计处理。
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§1.3 分析化学发展简史与发展趋势
➢§1.3.1 分析化学发展简史
➢ 追述分析化学产生的确切时间已无法 考证，但据记载，应当在炼金术前后已有 分析化学的萌芽。根据化学家在化学史上 的作用，一般认定波义耳是定性分析的创 始人，定量分析则是从贝格曼开始的。
2024版分析化学完整版课件
优点
操作简便，快速，适用于微量和常量组分分析。
分类
包括酸碱滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合滴定等。
缺点
对标准溶液和指示剂的要求较高，易受干扰因素影响。
光度分析法
原理
基于物质对光的吸收、发射或散 射等光学性质与物质浓度之间的
关系进行分析的方法。
分类
包括分光光度法、荧光光度法、 原子吸收光度法等。
优点
分析化学的发展历程
古代分析化学
古代人们通过简单的试验和观察，积累了一些关于物质性质的经验和知识，如炼金术、医药 学等。
近代分析化学
17世纪末至18世纪初，随着工业革命的兴起和自然科学的发展，分析化学开始从经验性向理 论性转变，出现了许多重要的分析方法和理论，如重量分析法、容量分析法、光谱分析法等。
土壤污染治理技术
包括重金属、农药残留、有机物污染等。
包括现场快速检测法、实验室分析法等， 涉及色谱法、质谱法、光谱法等技术。
包括物理法（如换土、深耕翻土等）、 化学法（如淋洗、氧化还原等）和生物 法（如植物修复、微生物修复等）。同 时，针对不同类型的土壤污染，还需要 采取针对性的治理措施，如针对重金属 污染的土壤，可以采用电动修复、热解 吸等技术进行治理。
偏差
精密度与准确度的关系，系统误差与随机误差的识别与消除。
有效数字及其运算规则
有效数字概念
非零数字及其后面所有数字的总称，表示测量结 果的精确程度。
有效数字运算规则
加减法、乘除法、乘方与开方等运算中有效数字 的保留规则。
数值修约规则
四舍六入五成双等修约方法。
数据分析与统计处理方法
数据处理基本步骤 数据收集、数据整理、数据分析、结 果表达。
误差分析
操作简便，快速，适用于微量和常量组分分析。
分类
包括酸碱滴定、氧化还原滴定、沉淀滴定、络合滴定等。
缺点
对标准溶液和指示剂的要求较高，易受干扰因素影响。
光度分析法
原理
基于物质对光的吸收、发射或散 射等光学性质与物质浓度之间的
关系进行分析的方法。
分类
包括分光光度法、荧光光度法、 原子吸收光度法等。
优点
分析化学的发展历程
古代分析化学
古代人们通过简单的试验和观察，积累了一些关于物质性质的经验和知识，如炼金术、医药 学等。
近代分析化学
17世纪末至18世纪初，随着工业革命的兴起和自然科学的发展，分析化学开始从经验性向理 论性转变，出现了许多重要的分析方法和理论，如重量分析法、容量分析法、光谱分析法等。
土壤污染治理技术
包括重金属、农药残留、有机物污染等。
包括现场快速检测法、实验室分析法等， 涉及色谱法、质谱法、光谱法等技术。
包括物理法（如换土、深耕翻土等）、 化学法（如淋洗、氧化还原等）和生物 法（如植物修复、微生物修复等）。同 时，针对不同类型的土壤污染，还需要 采取针对性的治理措施，如针对重金属 污染的土壤，可以采用电动修复、热解 吸等技术进行治理。
偏差
精密度与准确度的关系，系统误差与随机误差的识别与消除。
有效数字及其运算规则
有效数字概念
非零数字及其后面所有数字的总称，表示测量结 果的精确程度。
有效数字运算规则
加减法、乘除法、乘方与开方等运算中有效数字 的保留规则。
数值修约规则
四舍六入五成双等修约方法。
数据分析与统计处理方法
数据处理基本步骤 数据收集、数据整理、数据分析、结 果表达。
误差分析
分析化学-绪论ppt课件
1.2.6 例行分析和仲裁分析 例行分析：一般分析实验室对日常生产流程中
的产品质量指标进行检查控制的分析；
仲裁分析：不同企业部门间对产品质量和分析
结果由争议时，请权威的分析测试部门 进行裁判时的分析
.
1.2.7 分析方法的选择
对分析方法的选择通常应考虑以下几个方面：
a.测定的具体要求，待测组分及其含量范围，欲测组分的性质； b.共存组分的信息及其对测定想影响，合适的分离富集方法，分 析方法的选择性； c.对测定准确度、灵敏度的要求与对策； d.现有条件、测定成本及完成测定的时间要求等。
§1.5.1 定量分析工作的一般步骤
➢1 采样(sampling)
要使样品具有代表性 ➢ 要注意：
1.避免损失 2.避免不均匀； 3.保存完好； 4.足够的量以保证.分析的进行。
2 试样分解试样预处理
➢ 目的是利用有效的手段将样品处理成便于分 析的待测样品；
➢ 与待测样品有关的因素： 1. 分析方法（常量、微量）； 2.物态与相（多相、均相、固态、液态、气态）； 3.待测成分在样品中的含量（针对不同的分析方
• §1.2.2 按分析对象分类
• 1.无机分析(inorganic analysis) • 2.有机分析(organic analysis)
• §1.2.3 按分析方法分类
• 分析化学按其测定原理和操作方法的不同可 分为化学分析和仪器分析两大类。
.
1．化学分析法(Chemical analysis) 以化学反应为为基础的分析方法，称为 化学分析法，包括滴定分析法和重量分 析法.
➢在新产品、新工艺、新技术的开发研究和推 广等方面；
➢都离不开分析化学。
.
分析化学的作用
《分析化学》第二版、全册教材完整课件(905张PPT)
四、按数量级分类
进展
2018/5/16
一、分析化学的分类
1. 按分析任务分类
(1) 定性 含何种元素，何种官能团 (2) 定量 含量 (3)结构 形态分析,立体结构,结构与活性
2018/5/16
5
2. 按分析对象分类
(1) 无机分析 (2) 有机分析 (3) 生物分析 (4) 药物分析
5
2018/5/16
3. 按分析方法分类
化学分析：
重量分析 容量分析（各种滴定分析）
仪器分析：
电化学分析
光化学分析
色谱分析 波谱分析
2018/5/16
5
4.按数量级分类
常量，微量，痕量（10-6），超痕量（10-9～10-12）
克 毫克 10-3 微克 10-6 ppm 纳克 10-9 ppt 皮克 10-12 ppb 飞克 10-15
1.由分析对象来看
无机物分析
有机物 分析
微量 痕量
生物活性物质
2.由分析对象的数量级来看
常量 分子水平
3.由分析自动化程度来看
手工操作
2018/5/16
仪器
自动
全自动
智能化仪器
第一个重要阶段：
◈20世纪二三十年代利用当时物理化学中的溶 液化学平衡理论，动力学理论，如沉淀的生成 和共沉淀现象，指示剂作用原理，滴定曲线和 终点误差，催化反应和诱导反应，缓冲作用原 理大大地丰富了分析化学的内容，并使分析化 学向前迈进了一步.
2018/5/16
第一章 绪 论
一、分析化学的定义
第一节 分析化学的作用
二、分析化学的特点 三、分析化学的作用
2018/5/16
一 、分析化学定义
进展
2018/5/16
一、分析化学的分类
1. 按分析任务分类
(1) 定性 含何种元素，何种官能团 (2) 定量 含量 (3)结构 形态分析,立体结构,结构与活性
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2. 按分析对象分类
(1) 无机分析 (2) 有机分析 (3) 生物分析 (4) 药物分析
5
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3. 按分析方法分类
化学分析：
重量分析 容量分析（各种滴定分析）
仪器分析：
电化学分析
光化学分析
色谱分析 波谱分析
2018/5/16
5
4.按数量级分类
常量，微量，痕量（10-6），超痕量（10-9～10-12）
克 毫克 10-3 微克 10-6 ppm 纳克 10-9 ppt 皮克 10-12 ppb 飞克 10-15
1.由分析对象来看
无机物分析
有机物 分析
微量 痕量
生物活性物质
2.由分析对象的数量级来看
常量 分子水平
3.由分析自动化程度来看
手工操作
2018/5/16
仪器
自动
全自动
智能化仪器
第一个重要阶段：
◈20世纪二三十年代利用当时物理化学中的溶 液化学平衡理论，动力学理论，如沉淀的生成 和共沉淀现象，指示剂作用原理，滴定曲线和 终点误差，催化反应和诱导反应，缓冲作用原 理大大地丰富了分析化学的内容，并使分析化 学向前迈进了一步.
2018/5/16
第一章 绪 论
一、分析化学的定义
第一节 分析化学的作用
二、分析化学的特点 三、分析化学的作用
2018/5/16
一 、分析化学定义
《分析化学第四版》课件
富集目标组分
通过适当的富集技术，提高目标组分的浓度，提高分析的灵敏度。
优化富集条件
通过实验条件的优化，提高富集效率和分析的准确度。
06
实验技能与安全
分析实验室基本操作与实验技能
实验操作规范
掌握实验操作的基本规范，如 实验器材的正确使用、实验试
剂的配制和标定等。
实验误差控制
了解误差的来源和分类，掌握 减小误差的方法，提高实验结 果的准确性和可靠性。
络合滴定法
总结词
基于络合反应的定量分析方法
详细描述
络合滴定法是一种利用络合反应进行定量分析的方法。该方法通过控制溶液的pH值和络合剂的浓度，使被测物 质与络合剂形成稳定的络合物，然后通过滴定手段测定络合物中的被测物质含量。络合滴定法具有准确度高、选 择性好等特点，广泛应用于各种金属离子的测定。
络合滴定法
解决实际问题提供科学依据。
分析化学的分类
总结词
根据分析对象和分析方法的不同，分析化学可分为多 种类型。
详细描述
根据分析对象的不同，分析化学可分为无机分析和有 机分析。无机分析主要针对无机物，如金属、非金属 等；有机分析则针对有机物，如烃、醇、酸等。根据 分析方法的不同，分析化学可分为化学分析和仪器分 析。化学分析主要利用化学反应和滴定等方法进行定 量分析；仪器分析则利用各种仪器对物质进行定性或 定量分析，如光谱分析、色谱分析等。
总结词
络合剂的选择与配制
详细描述
选择合适的络合剂是络合滴定法的关键，通常根据被测金属离子的性质和反应 条件来选择适当的络合剂。同时，络合剂的浓度和纯度也需要进行准确测量和 控制，以确保实验结果的准确性。
络合滴定法
总结词
络合反应条件的控制
通过适当的富集技术，提高目标组分的浓度，提高分析的灵敏度。
优化富集条件
通过实验条件的优化，提高富集效率和分析的准确度。
06
实验技能与安全
分析实验室基本操作与实验技能
实验操作规范
掌握实验操作的基本规范，如 实验器材的正确使用、实验试
剂的配制和标定等。
实验误差控制
了解误差的来源和分类，掌握 减小误差的方法，提高实验结 果的准确性和可靠性。
络合滴定法
总结词
基于络合反应的定量分析方法
详细描述
络合滴定法是一种利用络合反应进行定量分析的方法。该方法通过控制溶液的pH值和络合剂的浓度，使被测物 质与络合剂形成稳定的络合物，然后通过滴定手段测定络合物中的被测物质含量。络合滴定法具有准确度高、选 择性好等特点，广泛应用于各种金属离子的测定。
络合滴定法
解决实际问题提供科学依据。
分析化学的分类
总结词
根据分析对象和分析方法的不同，分析化学可分为多 种类型。
详细描述
根据分析对象的不同，分析化学可分为无机分析和有 机分析。无机分析主要针对无机物，如金属、非金属 等；有机分析则针对有机物，如烃、醇、酸等。根据 分析方法的不同，分析化学可分为化学分析和仪器分 析。化学分析主要利用化学反应和滴定等方法进行定 量分析；仪器分析则利用各种仪器对物质进行定性或 定量分析，如光谱分析、色谱分析等。
总结词
络合剂的选择与配制
详细描述
选择合适的络合剂是络合滴定法的关键，通常根据被测金属离子的性质和反应 条件来选择适当的络合剂。同时，络合剂的浓度和纯度也需要进行准确测量和 控制，以确保实验结果的准确性。
络合滴定法
总结词
络合反应条件的控制
分析化学ppt课件
定分析。
配位指示剂的选择
根据配位反应的稳定性选择合适的 指示剂，如EDTA、铬黑T等。
配位滴定法的应用
适用于金属离子含量的测定，如钙 、镁等。
沉淀滴定法
沉淀滴定法的原理
利用沉淀反应中生成难溶化合物 的原理进行滴定分析。
沉淀指示剂的选择
根据沉淀反应的溶解度选择合适 的指示剂，如银量法中的铬酸钾
指示剂等。
沉淀滴定法的应用
适用于某些特定离子或化合物的 含量测定，如氯离子、硫酸根离
子等。
04 重量分析法
重量分析法概述
定义
通过测量物质的质量变化来确定待测组分的含量 。
原理
根据化学反应中物质质量守恒定律，通过测量反 应前后物质质量差来计算待测组分的含量。
分类
直接法、间接法、差减法。
挥发法
定义
利用待测组分在特定条件下具有挥发性，通过加热等方法使其挥 发并测量挥发前后质量差来计算含量。
数据处理的方法
有效数字运分析方法的建立与评价
1 2
分析方法的建立
明确分析目的、选择分析方法、制定分析步骤等 。
分析方法的评价
准确度、精密度、灵敏度、特异性等指标。
3
分析方法的应用范围
适用于不同领域和不同类型的样品分析。
03 滴定分析法
分析化学ppt课件
目录
• 分析化学概述 • 分析化学基本原理 • 滴定分析法 • 重量分析法 • 光谱分析法 • 色谱分析法 • 分析化学在各领域的应用
01 分析化学概述
分析化学的定义与任务
定义
分析化学是研究物质的组成、结 构、含量和形态等化学信息的分 析方法及理论的一门科学。
任务
分析化学的主要任务是鉴定物质 的化学组成、测定有关组分的含 量以及表征物质的化学结构和存 在形态等。
配位指示剂的选择
根据配位反应的稳定性选择合适的 指示剂，如EDTA、铬黑T等。
配位滴定法的应用
适用于金属离子含量的测定，如钙 、镁等。
沉淀滴定法
沉淀滴定法的原理
利用沉淀反应中生成难溶化合物 的原理进行滴定分析。
沉淀指示剂的选择
根据沉淀反应的溶解度选择合适 的指示剂，如银量法中的铬酸钾
指示剂等。
沉淀滴定法的应用
适用于某些特定离子或化合物的 含量测定，如氯离子、硫酸根离
子等。
04 重量分析法
重量分析法概述
定义
通过测量物质的质量变化来确定待测组分的含量 。
原理
根据化学反应中物质质量守恒定律，通过测量反 应前后物质质量差来计算待测组分的含量。
分类
直接法、间接法、差减法。
挥发法
定义
利用待测组分在特定条件下具有挥发性，通过加热等方法使其挥 发并测量挥发前后质量差来计算含量。
数据处理的方法
有效数字运分析方法的建立与评价
1 2
分析方法的建立
明确分析目的、选择分析方法、制定分析步骤等 。
分析方法的评价
准确度、精密度、灵敏度、特异性等指标。
3
分析方法的应用范围
适用于不同领域和不同类型的样品分析。
03 滴定分析法
分析化学ppt课件
目录
• 分析化学概述 • 分析化学基本原理 • 滴定分析法 • 重量分析法 • 光谱分析法 • 色谱分析法 • 分析化学在各领域的应用
01 分析化学概述
分析化学的定义与任务
定义
分析化学是研究物质的组成、结 构、含量和形态等化学信息的分 析方法及理论的一门科学。
任务
分析化学的主要任务是鉴定物质 的化学组成、测定有关组分的含 量以及表征物质的化学结构和存 在形态等。
分析化学完整版 ppt课件
分析化学的发展趋势：
–测定物质的组成和含量 包括 形 态（如价态、配位态、晶型等）、结 构（空间分布）分析
–对化学物质的测定 化学和生物 活性物质瞬时跟踪监测和过程控制
–解析型分析策略
整体型综合分
析策略（分析完整的生物体内的基
因、蛋白质、代谢物、通道等各类
生物元素随时间、空间的变化和相
互关联，获取复杂体系的多维综合
注意与试样用量分类法的区别
第四节 分析过程和步骤
明确分析任务和制订计划（包括标准操作程序，SOP） 取样 (sampling)，要有代表性 制备试样，以适应分析方法的要求
试样测定（计量器具和仪器校验，方法认证validation）
结果的计算、表达（平均值、标准差和置信度等）和书面报告
第五节 分析化学课程的学习
3. 按照分析方法的原理分类（1）
化学分析（chemical analysis）：利用物质的化学反 应及其计量关系确定被测物质的组成及其含量
化学定量分析 ：根据化学反应中试样和试剂的用量， 测定物质各组分的含量
化学定性分析：根据分析化学反应的现象和特征鉴定 物质的化学成分
滴定分析(titrimetric analysis )
–质谱法(mass spectrometry)
–色谱法(chromatography)
–放射化学分析(radiochemical analysis)等
4. 按照试样用量分类
5.按照试样中被测组分的含量分类 常量组分分析 (＞1%)
微量组分分析 (0.01%~1%)
痕量（组分）分析 (＜0.01%)
2. 分析化学的重要作用（2）
在经济发展中的重要作用 – 农业：土壤、化肥、农药、作物生长过程的研究 – 工业：资源的勘探、基地的选定、原料的选择、 流程的监控、成品的检验 – ……
《分析化学基础》PPT课件
物质，习惯称之为基准试剂，其特点是主体含量高，使用 可靠。我国规定滴定分析第一基准和滴定分析工作基准的 其主体含量分别为1000.02%和1000.05%。主 要国产标准试剂的种类及用途见表1.2.1（1）
13
——1.2 常用试剂的规格及试剂的使用和保存
表1.2.1（1）—— 主要国产标准试剂的规格与用途 ：
1.1.1 蒸馏水： 通过蒸馏方法、除去水中非挥发性杂质而得到的纯
水称为蒸馏水。同是蒸馏所得纯水，其中含有的杂质种类 和含量也不同。 用玻璃蒸馏器蒸馏所得的水含有Na+和 SiO2- 等离子；而用铜蒸馏器所制得的纯水 则可能含有Cu+离子。
5
——1.1分析化学实验用水
1.1.2 去离子水： 利用离子交换剂去除水中的阳离子和阴离子杂质所得
8
——1.1分析化学实验用水
3．钙镁离子：取50 ml待测水样，加入pH=10的氨水-氯化 铵缓冲液1 ml和少许铬黑T（EBT）指示剂，不显红色（应 显纯蓝色）。 4．氯离子：取10 ml待测水样，用2滴1 molL-1 HNO3酸 化，然后加入2滴10 gL-1 AgNO3溶液，摇匀 后不浑浊为合要求。
15
——1.2 常用试剂的规格及试剂的使用和保存
表1.2.1（2）—— 一般化学试剂的规格及选用：
级别
中文名称
英文符号
适用范围
标签颜色
一级
优级纯
GR
精密分析实验
绿色
（保证试剂）
二级
分析纯
AR
一般分析实验
红色
（分析试剂）
三级
化学纯
CP
一般化学实验
蓝色
四级色剂
LR
一般化学实验 棕色或其它颜
13
——1.2 常用试剂的规格及试剂的使用和保存
表1.2.1（1）—— 主要国产标准试剂的规格与用途 ：
1.1.1 蒸馏水： 通过蒸馏方法、除去水中非挥发性杂质而得到的纯
水称为蒸馏水。同是蒸馏所得纯水，其中含有的杂质种类 和含量也不同。 用玻璃蒸馏器蒸馏所得的水含有Na+和 SiO2- 等离子；而用铜蒸馏器所制得的纯水 则可能含有Cu+离子。
5
——1.1分析化学实验用水
1.1.2 去离子水： 利用离子交换剂去除水中的阳离子和阴离子杂质所得
8
——1.1分析化学实验用水
3．钙镁离子：取50 ml待测水样，加入pH=10的氨水-氯化 铵缓冲液1 ml和少许铬黑T（EBT）指示剂，不显红色（应 显纯蓝色）。 4．氯离子：取10 ml待测水样，用2滴1 molL-1 HNO3酸 化，然后加入2滴10 gL-1 AgNO3溶液，摇匀 后不浑浊为合要求。
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——1.2 常用试剂的规格及试剂的使用和保存
表1.2.1（2）—— 一般化学试剂的规格及选用：
级别
中文名称
英文符号
适用范围
标签颜色
一级
优级纯
GR
精密分析实验
绿色
（保证试剂）
二级
分析纯
AR
一般分析实验
红色
（分析试剂）
三级
化学纯
CP
一般化学实验
蓝色
四级色剂
LR
一般化学实验 棕色或其它颜
分析化学完整版ppt课件
环境污染物的分析方法
1 2 3
环境污染物的分类与特点
根据污染物的性质、来源和危害程度进行分类， 如有机污染物、无机污染物、放射性污染物等。
分析方法的选择原则
根据污染物的种类、浓度范围、样品基质等因素 ，选择合适的分析方法，确保分析结果的准确性 和可靠性。
常用分析方法介绍
包括光谱分析、色谱分析、质谱分析、电化学分 析等，以及这些方法在环境污染物分析中的应用 实例。
在线监测与实时分析
许多应用场景需要在线监测和实时分析结果，对分析化学的响应速度 和准确性提出了更高要求。
分析化学的未来发展方向
单细胞分析
单细胞分析能够揭示细胞间的异质性，为精准医疗和个性 化治疗提供重要依据。
无损分析和原位分析
无损分析和原位分析能够在不破坏样品的情况下获取分析 结果，对于文物保护、艺术品鉴定等领域具有重要意义。
以摩尔为单位计量物质的量，是国际 单位制中的基本单位。
物质的量浓度与质量浓度
物质的量浓度是单位体积溶液中所含 溶质B的物质的量，质量浓度则是单 位体积溶液中所含溶质B的质量。
摩尔质量与摩尔体积
摩尔质量是单位物质的量的质量，摩 尔体积是单位物溶液配制计算 、化学分析计算等，是分析化学的基 础。
有机化合物的合成与反应
合成方法
01
基本合成法、逆合成分析法、组合合成法等
反应类型
02
亲核反应、亲电反应、自由基反应等
反应条件
03
温度、压力、催化剂等
有机化合物的分析方法
分离方法
蒸馏、萃取、色谱法等
鉴定方法
红外光谱、核磁共振谱、质谱等
定量分析方法
重量分析法、滴定分析法等
06
分析化学PPT课件
同时测量200～820nm范围内的整个光谱, 比单个 检测器快316倍,信噪比增加 316 1/2 倍.
纤维光度计
将光度计放入样品中, 原位测量. 对环境和 过程监测非常重要.
.
32
可见光区：钨灯，碘钨灯(320～2500nm) 紫外区：氢灯，氘灯(180～375nm)
单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的 装置。
棱镜:玻璃350～3200nm, 石英185～4000nm 光栅:波长范围宽, 色散均匀,分辨性能好, 使用方便
.
24
吸收池：(比色皿)用于盛待测及参比溶液。
可见光区：光学玻璃池
真空中:E h c
结论:一定波长的光具有一定的能量，波长越
长(频率越低)，光量子的能量越低。
单色光：具有相同能量(相同波长)的光。
混合光：具有不同能量(不同波长)的光复合在
一起。
.
5
光学光谱区
远紫外 近紫外 可见 近红外 中红外
（真空紫外）
远红外
10nm~200nm 200nm 380nm 780 nm 2.5 m
10-4%～10-5%
– 准确度能够满足微量组分的测定要求：
相对误差2～5％
– 操作简便快速
– 应用广泛
.
2
1.光的基本性质 电磁波的波粒二象性
波动性
光的传播速度: V = c =
n
c－真空中光速 2.99792458×108m/s
~3.0 ×108m/s λ－波长，单位：m,cm,mm,m,nm,Å
A
230
250
270
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
.
9
4. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律
纤维光度计
将光度计放入样品中, 原位测量. 对环境和 过程监测非常重要.
.
32
可见光区：钨灯，碘钨灯(320～2500nm) 紫外区：氢灯，氘灯(180～375nm)
单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的 装置。
棱镜:玻璃350～3200nm, 石英185～4000nm 光栅:波长范围宽, 色散均匀,分辨性能好, 使用方便
.
24
吸收池：(比色皿)用于盛待测及参比溶液。
可见光区：光学玻璃池
真空中:E h c
结论:一定波长的光具有一定的能量，波长越
长(频率越低)，光量子的能量越低。
单色光：具有相同能量(相同波长)的光。
混合光：具有不同能量(不同波长)的光复合在
一起。
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5
光学光谱区
远紫外 近紫外 可见 近红外 中红外
（真空紫外）
远红外
10nm~200nm 200nm 380nm 780 nm 2.5 m
10-4%～10-5%
– 准确度能够满足微量组分的测定要求：
相对误差2～5％
– 操作简便快速
– 应用广泛
.
2
1.光的基本性质 电磁波的波粒二象性
波动性
光的传播速度: V = c =
n
c－真空中光速 2.99792458×108m/s
~3.0 ×108m/s λ－波长，单位：m,cm,mm,m,nm,Å
A
230
250
270
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
.
9
4. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律
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积分吸收与峰值吸收
• 锐线光源： 所发射谱线与原子化器中待测元素所吸收谱线中心频率（ν0）
一致，而发射谱线半宽度（ΔνE）远小于吸收谱线的半宽度 （ ΔνA ）。
原子吸收光谱法的特点
选择性好：空心阴极灯作锐线光源，光 谱干扰小。
灵敏度高：适应于微量与痕量金属与 类金属分析。石墨炉原子化法，10-10～10-14水平。
精密度高。操作方便和快速。 应用范围广：分析不同含量、不同性质、不 同状态的元素。 局限性：不适于多元素混合物的定性分析， 难以原子化的元素分析灵敏度低。
在原子光谱中的带光谱和连续光谱
• 当获得原子的线光谱时，除观察到线光谱外，还会出现带光谱和连 续辐射。
• 连续辐射来源于原子化介质中的热微粒物质产生的热辐射。等离子 体，电弧，火花也会产生带光谱和连续辐射。
原子吸收分光光度计
仪器结构与工作原理 原子化系统 原子吸收分光光度计的性能指标
仪器结构与工作原理
锐线光源 原子化器
单色器 检测器 计算机工作站
空心阴极灯（HLC）
火焰原子化器（FAAS） 石墨炉原子化器（GFAAS） 氢化物原子化器（HGAAS） 平面衍射光栅 中阶梯光栅二维色散系统
光电倍增管（PMT）
包括雾粒的脱溶剂、蒸发、解离等阶段。 大部分分子解离为气态原子。
火焰原子化
火焰原子化器 火焰的类型 火焰的构造及其温度分布 自由原子在火焰中的空间分布 燃气和助燃气的比例
火焰的类型
• 当空气作为助燃气时，由不同燃气获得的火焰温度在1 700～2 400 ℃。仅仅能够原子化那些易分解的试样。
• 对难熔的试样，必须采用氧或氮氧化合物作为助燃气进行原子化。
光源的调制也可用稳定的直流电供给空心 阴极灯，在空心阴极灯和火焰之间插入一个切 光器，进行机械调制。
光学系统
单光束光学系统 双光束光学系统
单光束光学系统
由空心阴极灯、反射镜、原子化器、光栅和光电倍增管组成。 用光电倍增管前的快门将暗电流调零。 用空白溶液喷入火焰调T为100％后， 用试样溶液代替空白测得透射比。
双光束光学系统
用一旋转镜把来自空心阴极灯的光束分为两束，其中一束通过 火焰作为测量光束，另一束从火焰旁边通过作为参照光束，然后用半 镀银镜把两个光束合并，交替进入单色器后，到达光电倍增管。
原子化系统
火焰原子化 石墨炉原子化 低温原子化技术
火焰原子化
通过混合助燃器和燃气，将液体试样雾化并带入火焰中进行原 子化。
石墨炉原子化的升温程序
石墨炉原子化需要经过 干燥→灰化→原子化→除残 四个阶段，完成一次分析。
干燥的升温速率和保持时间
• 干燥升温程序是低温加热过程，蒸发溶剂和水分，避免试样溶液暴沸与 飞溅。
• 干燥温度稍高于溶剂或水分的沸点。 • 对于粘度大和含盐高的试样溶液，可加入适量乙醇或 MIBK 作为稀释剂
• 决定于元素种类、含量及其化合物性质。 • 采用较快的升温速率，保持时间维持2～5 s。 • 不同元素和不同基体，可通过绘制原子化温度曲线来选择最佳原子
化升温程序。
除残升温程序
进入石墨管的试样溶液，除了依靠干燥、灰化和原子化的升温程序 使溶剂、基体组分和待测元素转变为烟气被内外保护气携带出石墨管外，一 些难挥发物质还残留其中，需要提供更高的温度使其挥发，否则会造成石墨 管的“记忆效应”。
观察器接收的频率是（υ+dυ）和 （υ- dυ）之间的频率，出现谱线变宽。
谱线频率（或波长）分布呈高斯曲线。 多普勒半宽度约为10－3 nm。
碰撞变宽
赫尔兹马克（Holtzmark）变宽 发光或吸光原子与同种原子相互碰撞而引起
的谱线变宽 洛伦兹（Lorentz）变宽
与其它气态原子或分子碰撞引起谱线变宽。 碰撞变宽主要是发光原子或吸光原子与其它 粒子发生非弹性碰撞，使原子的“辐射”中断， 激发态的寿命缩短。 随着温度升高，压力增高，碰撞加剧，由碰 撞引起的变宽亦愈严重，碰撞变宽又常称压力变 宽。
峰值吸收系数K0: Kν-ν曲线中Kν的极大值处
影响谱线变宽的因素
自然变宽 多普勒变宽 碰撞变宽 自吸变宽 场致变宽
自然变宽
• 自然变宽是原子处在激发态时有限寿命的结果。 • 自然变宽ΔυN与激发态原子的平均寿命τi的关系:
ΔυN = 1/(2πτi) ΔυN约为10－5 nm。
多普勒变宽
又称热变宽，它是发射原子热运动的结 果。如果发射体朝向观察器（例如光电倍增 管）移动，辐射的表观频率要增大，反之， 则要减少。
自由原子在火焰中的空间分布
与火焰类型、燃烧状态和元素性质有关。
火焰原子化器
主要应用于原子吸收，原子荧光光谱。 由雾化器、预混合室和燃烧器三部分组成。 常见的燃烧器有全消耗型和预混合型。
燃气和助燃气的比例
按照燃气和助燃气的不同比例，火焰分为三类： 中性火焰：燃气与助燃气的比例与它们之间化学 反应计量关系相近。适用于许多元素的测定。 富燃火焰：燃气与助燃气比例大于化学计量。燃 烧不完全、温度低、火焰呈黄色。还原性强，适 于测定易形成难离解氧化物的元素：铁、钴、镍。 贫燃火焰：燃气和助燃气的比例小于化学计量。 氧化性较强，温度较低，有利于测定易解离、易 电离的元素，如碱金属等。
• 选择合适的波长，进行背景校正，改变原子化的条件。
§3-2 元素光谱化学性质的规律性
激发能和电离能的周期性规律 灵敏线的类型和波长分布 光谱复杂程度的周期性
激发能和电离能的周期性规律
• 元素的激发能和电离能的大小是衡量谱线激发难易程度及决定灵敏谱线类 型的重要依据。
• 激发能和电离能的大小主要取决于原子核的电荷数、原子半径和原子的电 子层结构。
改善干燥过程。
灰化升温速率和保持时间
• 尽可能采用较高灰化温度和较长灰化时间，除去复杂基体干扰组分，降 低原子化阶段的背景吸收；
• 尽可能采用较低灰化温度和较短灰化时间，保证待测元素不在灰化阶段 损失。
• 不同元素及含量、不同基体，可通过绘制灰化温度曲线来选择最佳升温 程序。
原子化升温速率和保持时间
数据处理和仪器控制
仪器结构与工作原理
光源 光学系统 检测系统和数据处理
与控制系统
光源
• 原子吸收谱线很窄（0.002 ~ 0.005 nm） • 每一种元素都有自己特征谱线。 • 根据气态自由原子对同种原子辐射的特征谱
线产生的自吸现象，用带宽窄于吸收峰的锐 线光源。 • 使发射线的多普勒变宽小于原子化产生的吸 收峰的宽度。 • 使光源的工作温度低于原子化的温度。
吸收后发射共振线
原子吸收光谱法
原子吸收光谱的产生 原子吸收谱线的轮廓 积分吸收与峰值吸收 原子吸收光谱法的特点
原子吸收光谱法的产生
原子吸收光谱法 （atomic absorption spectrometry, AAS）
基于气态和基态原子核外层电子对共振发射线的吸收进行元 素定量的分析方法。
原子吸收光谱的产生
场致变宽
在外界电场或磁场作用下，引起原子核外层电子能级分裂而使谱 线变宽现象称为场致变宽。由磁场作用引起谱线变宽，称为Zeeman（塞 曼）变宽。
积分吸收与峰值吸收
• 积分吸收 • 峰值吸收
A = k N0 l = K c 原子吸收光谱法定量分析的理论基础。
在仪器条件、原子化条件和测定元素恒定时，K 为常数就是 Ac 线性方程的斜率。
蒸发区：第一反应区，通常有一条清晰的蓝色光 带。干燥的固体颗粒在这里被熔化、蒸发。
原子化区：紧靠蒸发区的一小薄层，燃烧完全， 火焰温度最高，是气态原子密度较高的区域，是 火焰原子光谱法重要的光谱观测区。
电离化合区：第二反应区，燃料气在这个区充分 燃烧，温度很高，导致部分原子被电离，部分原 子由于产生强烈高温化合作用而形成化合物。
• 同一周期的元素具有相同的电子层数，自左向右电荷数逐渐增多，原子的 半径逐渐减小，核对外层电子的结合力越来越大，故激发能和电离能逐渐 增高。
• 同一主族元素中，自上而下，激发能和电离能逐渐降低。
灵敏线的类型和波长分布
• 原子光谱的分析通常是根据元素灵敏的光谱线 进行元素的检出和测量。
• 除碱土金属以外的主族元素，灵敏的光谱线多 为原子线；
铅 的 吸 收
t
石墨炉原子化
应用最广的原子化器是管式石墨炉原 子化器，它包括石墨管、炉体和电源三大部 分。
石墨炉原子化的特点： 试样用量少，灵敏度高 试样可直接在原子化器中进行处理 可直接进行固体粉末分析
自吸变宽
• 在原子化过程中，处于高、低能级的粒子 比例与原子化的粒子可以吸收光子。 • 光源发射共振线，被周围同种原子冷蒸气
吸收，使共振谱线在υ0处发射强度减弱， 这种现象称为谱线的自吸收。 • 谱线自吸引起的变宽称为自吸变宽。
原子吸收光谱的产生
激发态原子核外层电子在瞬间（10-8s）以 光辐射或热辐射的形式释放能量回到基态或低 能态。
原子核外层电子从基态跃迁至激发态时所 吸收的谱线称为共振吸收线。
核外层电子从激发态返回基态时所发射的 谱线称为共振发射线。
钠原子的双线可表示为（吸收光谱）： Na 588.99nm：32S1/2→32P3/2 Na 589.59nm：32S1/2→32P1/2
第四章 原子吸收光谱法与 原子荧光光谱法
原子吸收光谱法 原子吸收分光光度计 干扰及其消除 原子吸收光谱法分析 原子荧光光谱法
原子吸收光谱法 atomic absorption spectrometry，AAS 测定的是气态自由原子
对特征谱线的共振吸收 原子荧光光谱法 atomic fluorescence spectrometry，AFS 测定的是气态自由原子
• 碱土金属和除铜、锌分族以外的过渡元素，灵 敏的光谱线可能是原子线，也可能是一次离子 线。
• 由式ΔE＝hc/λ可以看出，谱线的波长取决于