分析化学01第1章概论-01

分析化学
第二个重要阶段: 20世纪40年代，仪器分析的发展。 分析化学与物理学及电子学结合的时代。 原子能和半导体技术兴起，如要求超纯材 料，99.99999％，砷化镓，要测定其杂质， 化学分析法无法解决，促进了仪器分析和 各种分离方法的发展。
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第三个重要阶段: 20世纪70年代以来, 分析化学发展到分析 科学阶段
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例：香港某大学和Holland的一个很有名望的实验室 为香港一客户同时分析一废水样品，其中的一个项 目是COD(Chemical oxygen demanded)。两个实验 室得出的差异很大，其中荷兰实验室的结果很低， 甚至比荷兰自来水中的测得的COD还低。两个实验 室的分析人员通过对数据和分析全过程的分析，发 现问题出在取样上。当荷兰实验室的取样者在香港 取样时，根据取样标准方法，取得的水样应酸化， 以便保存水样不发生变化，香港实验室的人为他提 供了稀硝酸。问题就出在硝酸上，稀硝酸具有氧化 性。样品取好后，从香港到荷兰，从取样到测定中 间隔了两天，水样中的还原性物质以被稀硝酸氧化， 所以测得的COD严重偏低。
分析测定：
选择合适的测定方法。
分析结果计算与评价：
计算试样中被测组分的含量。
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分析全过程示例（土壤油污染分析）
步 骤
提出问题 确定分析的任务 确定分析程序 取样 样品制备 测量 数据评价 结论 报告
作 用 者
客户 客户与分析者 分析者 分析者与客户 分析者 分析者 分析者 分析者 分析者向客户
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1.５ 分析化学过程及分析结果的表示
一、分析化学过程
取样：
取出含有被分析物质的代表性的试样；
试样的储存、分解与制备：
在处理和保存试样的过程中，应防止试样被污染、吸附 损失、分解、变质等。
过 程
消除干扰：（分离与富集方法）
有干扰被测组分测定的其它组分存在，先考虑将干扰消 除，手段有掩蔽、分离等。
常量、半微量、微量和超微量分析
方法 常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析 试样质量 >0.1g 0.01-0.1g 0.1-10mg <0.1mg 试液体积 >10ml 1-10ml 0.01-1ml <0.01ml
按待测成分含量分： 常量分析(>1%), 微量分析(0.01-1%), 痕量分析(<0.01％)
现代分析化学把化学与数学、物理学、 计算机科学、精密仪器制造、生命科学、 材料科学等学科结合起来，成为一门多学 科性的综合科学。
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分析化学与社会及其它学科的关系
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分析化学发展趋向：



高灵敏度――单分子(原子)检测 高选择性――复杂体系(如生命体系、中药) 原位、活体、实时、无损分析 自动化、智能化、微型化、图像化 高通量、高分析速度
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按原理分：化学分析、仪器分析
化学分析:以物质的化学反应为基础的分析方法 仪器分析:以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法 化 学 分 析 重量分析 滴定分析 酸碱滴定 配位滴定 氧化还原滴定 沉淀滴定
分 析 化 学
电化学分析
仪 器 分 析 光化学分析
色谱分析
波谱分析
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
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分析化学的任务是确定物质的 化学组成，测量各组成的含量以及 表征物质的化学结构。它们分别隶 属于定性分析、定量分析和结构分 析研究的范畴。
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分析化学的作用 对全球经济贸易统一质量保障体系建立的作用 对工业生产的作用 对国防建设的作用 对科学发展的作用 在新材料、新能源开发中的作用 对环境资源开发利用与保护的作用 在生命科学研究中的作用 在法律执行过程中的作用 等等
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第一个重要阶段: 20世纪起初的20-30年间分析化学发展 成为一门独立的学科 物理化学的溶液理论发展，推动化学分析快速发展 用物理化学中的溶液平衡理论、动力学等研究分析 化学中的基本理论问题：沉淀的形成和共沉淀；指示
剂变色原理；滴定曲线和终点误差；缓冲原理及催化
和诱导反应等。建立了溶液中四大平衡理论。
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“食品安全关键技术”（10个课题） 课题01：食品安全检测实验室质量控制规范研究； 课题02：农药残留检测技术 课题03：兽药残留检测技术 课题04：重要有机污染物的痕量与超痕量检测技术 课题05：生物毒素和中毒控制常见毒物检测技术 课题06：食品添加剂、饲料添加剂和违禁化学品检 测技术 课题07：食品中主要人兽共患疾病及植物疫疾病病 原体检测技术 课题08：全国食品污染监控体系研究 课题09：食源性疾病的pulsenet建立与检测技术 课题10：进出口食品安全监测与预警系统研究
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容量分析的体系通常分四类滴定分章讲述，即先介绍平 衡，再讲滴定曲线、指示剂、误差及应用。本课程分别将平 衡和滴定作统一处理，学生在学习时应注意掌握各种化学平 衡与滴定分析方法之间的内在联系和处理问题的方法。 分析化学是化学的一个分支学科，一方面，其理论与实 验技术的发展离不开化学其他分支学科的发展；另一方面， 分析化学的发展对化学其他分支学科的发展也起着重要作用。 分析化学原理与方法的建立有赖于物理学、数学、电子 学、信息科学及生物学等学科的发展。分析化学的应用也广 泛涉及生命科学、环境科学、材料科学、医学、地质、地理 等学科。在学习时，学生应掌握必要的普通化学、普通物理、 高等数学的知识。 分析化学
标准溶液
分 析 化 学
主讲教师:黄坚
联系方式:jhuang821@126.com
待测溶液
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Analytical Chemistry 分 析 化 学 课
程


●教材及参考书目 ●教学安排与教学方式 ● 教学目的与学习方式 ● 考核方式与学习指导
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教材及参考书目
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获取共存组分的信息并考虑共存组分对测定的影 响，拟定合适的分离富集方法，以提高分析方法 的选择性； 对测定准确度、灵敏度的要求与对策
现有条件、测定成本及完成测定的时间要求等
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1. 3 分析化学发展简史与发展趋势
分析化学发展简史： 分析化学历史悠久 无机定性分析曾一度是化学科学的前沿 公元一世纪橡子提取物检验铁 十七世纪Boyle将石蕊作酸碱指示剂 1751年Margraf 硫氰酸盐检验Fe(III) 分析化学发展经历3次重大变革
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仲裁分析及例行分析： 例行分析Routine analysis:一般化验室日常 生产中的分析。 仲裁分析Referee analysis:不同单位对分 析结果有争论时，请权威的单位进行裁判 的分析工作.
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Fra Baidu bibliotek
分析方法的选择： 方法的选择应从下面几点考虑：
测定的具体要求，待测组分及其含量范围，欲测 组分的性质；
第1章 概
论
1.1 分析化学的定义、任务和作用 1.2分析方法的分类与选择
1.3分析化学发展简史与发展趋势
1.4分析化学参考文献 1.5分析化学过程及分析结果的表示 1.6滴定分析法概述 1.7 基准物质和标准溶液 1.8滴定分析中的计算
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1.1分析化学的定义、任务和作用 定义：
分析化学是研究分析方法的科学或学科 是化学的一个分支 是一门人们赖以获得物质组成、 结构和 形态的信息的科学 是科学技术的眼睛、尖兵、侦察 员，是进行科学研究的基础学科 分析化学是发展和应用各种理论、方法、 仪器和策略以获得有关物质在空间和时间 方面组成和信息的一门科学
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教学安排 学时: 讲课32h 教学方式 课程讲授 课程作业 课程讨论 课程考试
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教学目的和要求： 1．掌握常量组分定量分析的基本知识、基本理 论和基本分析方法； 2．了解分析测定中误差的来源、减免办法，误 差的表征及有效数字的意义与应用； 3．了解吸光光度法的原理及应用。 4．了解定量分析在不同领域中的应用及前景， 以及其它学科的新成就、新技术在分析化学中的 应用。 本课程教学过程中不仅要讲清定量分析化学的基 本概念和基本理论，而且要让学生懂得建立这些 概念和理论的化学处理方法和思维方法。
内
容
地表下土壤层原油渗透 原油渗透污染面积多大 油的萃取、分离和定量测定 取100g具有代表性的固体样品 混匀、二次取样、用CCl4萃取 GC分析法分析萃取液 对GC流出时间及峰高进行定性、定量 与样品量相关的GC值是否在允许限之下 提出进一处理问题的方法
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问题提出
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取样 Sampling 从待分析的对象（object or bulk matter) 中取出用 于分析用的少量物质 基本要求：代表性、不变性 （随机取样与周期取样） 分析结果是对特定的样品的分析而言，如果样品具 有代表性，那么分析结果就代表拟分析的对象，若 样品不具有代表性，分析就毫无意义。取样是分析 的重要一环，取样者应具备专业的知识。对客户送 来的样品，分析者只对样品负责，通常应将样品保 留。
教 材：武汉大学：分析化学（第五版） 邓珍灵主编：现代分析化学实验，中南大学出版社




参考书目： 1 北京大学：定量分析简明教程（第二版） 2 李克安，金钦汉等译，分析化学，北京大学出版社，2001 3 张锡瑜等编著，化学分析原理，分析化学丛书第一卷，第一册， 科学出版社，1991 4 武汉大学：定量分析习题精解，科学出版社，1999 5 汪尔康，21世纪的分析化学，科学出版社，1999 6 R. Kellner et al., (FECS) Analytical Chemistry（中译本：分 析化学，北京大学出版社，2001） 7 J. A. Dean: （世界图书出版社）Analytical Chemistry Handbook 8 D. Harvey: (McGraw Hill ) Modern Analytical Chemistry
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学习方式

预习、听讲、复习、做作业、课堂讨论、答疑
考核方式

成绩评定： 作业10%（随机抽查） 小测验10%（1-2次） 课堂抽查10%（随机抽查） 期末考试70%。
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学习指导

分析化学十分注重对学生进行“量”的概念的培 养。分析化学在处理复杂体系化学平衡时，根据平衡 体系精确的化学计量关系，得到精确的计算式，然后 根据实际情况，在允许的误差范围内对精确式作近似 处理。这个过程体现了分析化学对“量”与“误差” 的把握。 分析化学在定量处理复杂平衡体系时，援引了 A.Ringbom的副反应系数求条件常数的方法，使化学平 衡的处理有了统一的思路，有利于学生建立起完整、 系统的平衡概念和处理方法。副反应系数是分析化学 处理复杂体系化学平衡的重要知识点。在掌握这一知 识点时，应注意所讨论体系的主、副反应，进而找出 副反应对主反应的影响。
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化学计量学 新技术 活体分析
表面分析
新仪器
环境分析
新原理
微型化
原位分析 无损分析 单分子检测
生物分析 单细胞分析
分析化学主 要发展趋向
在线分析 大分子表征
实时分析
化学图象
过程分析
分离技术
传感器
联用技术
接口
定性
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与分析化学有关的诺贝尔奖获得者
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1.4分析化学参考文献
丛书、大全和手册 参考书 杂志 因特网上化学信息
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分析化学的任务 确定物质的化学组成——定性分析 测量各组成的含量——定量分析 表征物质的化学结构、形态、能态——结构分析、 形态分析、能态分析 表征组成、含量、结构、形态、能态的动力学特 征——动态分析 例如：茶叶中有哪些微量元素？茶叶中咖啡碱的含 量？咖啡碱的化学结构？微量元素的形态？化学成 分的空间分布？在不同的生长阶段，茶叶中的营养 成分的变化？
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按分析对象：无机分析，有机分析 无机分析Inorganic analysis ，组成无机物 的元素种类较多，要求鉴定物质的组成和测 定各成分的含量。 有机分析Organic analysis ，组成有机物的 元素种类不多，但结构相当复杂，分析的重 点是官能团分析和结构分析。
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按试样用量及操作规模分：