卫生化学知识点

20007级预防医学卫生化学知识点

卫生化学：是应用分析化学（特别是仪器分析）的基本原理和实验技术，研究预防医学领域中与健康相关的化学物质的质、量及其变化规律的学科。 系统误差 ----误差的主要来源

指由分析过程中某些确定的、经常性的因素而引起的误差，又称可测误差。 特点：重现性、单向性、恒定性、可测性

分类：1.、方法误差: 溶解损失、终点误差－用其他方法校正 2、仪器误差: 刻度不准、砝码磨损－校准 3、试剂误差: 不纯－空白实验、对照试验 4、操作误差: 刻度观察、颜色判断

随机误差：指由分析过程中一系列有关因素微小的随机波动而引起的误差，又称偶然误差。 特点：双向性、不可测性、服从正态分布规律减免方法：通过增加平行测定次数, 降低。 准确度: 测定结果与真值接近的程度，用误差衡量。 准确度的表示方法：

1、绝对误差: 测量值与真值间的差值, 用 E 表示。E = x - xT

2、相对误差: 绝对误差占真值的百分比,用Er 表示。Er =E/xT = x - xT /xT ×100％

Eg ：分析天平称量两物体的质量各为1.6380 g 和0.1637 g ，假定两者的真实质量分别为1.6381 g 和0.1638 g ，则两者称量的绝对误差分别为：

(1.6380－1.6381) g = －0.0001 g (0.1637－0.1638) g = －0.0001 g

两者称量的相对误差分别为：-0.0001\1.6381*100%=-0.006% -0.0001\0.1638*100%=-0.06 绝对误差相等，相对误差并不一定相同。

精密度: 平行测定结果相互靠近的程度，用偏差衡量。 精密度的表示方法：

1绝对偏差（di ） ：测定结果与平均值之差

2平均偏差d ：各偏差值的绝对值的平均值，称为单次测定的平均偏差，又称算术平均偏差。

3相对平均偏差（dr ）：平均偏差与测量平均值的比值

4标准偏差（s ）有限次测定时，标准偏差称为样本标准差，以 s 表示 5相对标准偏差：

6标准偏差比平均偏差能更正确、更灵敏地反映测定值的精密度，能更好地说明数据的分散程度。

准确度与精密度的关系

1、精密度是保证准确度的前提，准确 度高一定要精密度高。

2、精密度高，不一定准确度就高。

普朗克(Planch)公式： 分子光谱：在辐射能的作用下，因分子内能级跃迁而产生的光谱。 产生机理：ΔE 分 = Δ Ee + Δ Ev + Δ Er

【Ee---电子绕原子核做相对运动，产生的动能Ev---原子在其平衡位点做相对振动，产生的振动能Er---分子绕其轴心传动，产生的转动能】

特征：带状谱 当存在转动能级的变化时，相邻谱线间的距离很小，仪器分辨率不高时，便得到一个很宽的谱带。

原子光谱的机理：ΔE 原 = Δ Ee 特征：线状谱

紫外-可见分光光度法：研究物质在紫外-可见区的分子吸收光谱的一种分析方法。 一般所指的UV-Vis 的测量波长在（200nm-800nm ）。

吸收光谱：将不同波长的单色光依次通过浓度一定的待测物质溶液，以吸光度为纵坐标，以波长为横坐标

x

x d i i -=λ

hc

h E ==υ

作图，又称吸收曲线。

特征：①同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处,对应的波长称为最大吸收波长λmax 。 ②不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax 不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax 则不同。 有机化合物的电子跃迁类型

生色团：通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。 常为含n →π*和π→π*跃迁的化合物。（如乙烯基、羰基、亚硝基、偶氮基—N ＝N —、乙炔基、腈基—C ㆔N 等不饱和基团。） 助色团：有一些基团，本身并不产生吸收峰，但与生色团共存于同一分子时，可引起吸收峰的位移和吸收强度的改变，这些基团称为助色团。

透光度：为透过光的强度It 与入射光强度I0之比，用T 表示：即 T= It/I0ⅹ100%

朗伯－比尔定律：当一束平行的单色光通过含有吸光物质的稀溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度、液层厚度的乘积成正比。A = kcl

吸光度具有加和性 多组分混合体系中，如果各组分分子之间不存在离解、聚合、化学反应等化学平衡时，其吸光度具有加合性，即： 摩尔吸光系数：当c 以mol/L 为单位，l 以cm 为单位，κ称为摩尔吸光系数，用 ε表示。A = a ε

l ε的单位为l/mol.cm

ε表示物质的浓度为1mol/L ，液层厚度为1cm 时，溶液的吸光度 摩尔吸光系数的影响因素：1 2 3

例1 浓度为25.0μg/50mL 的Cu2+溶液，用双环已酮草酰二腙分光光度法测定，于波长600nm 处，用2.0cm 比色皿测得T=50.1%，求吸光系数a 和摩尔吸光系数ε。已知M(Cu)=64.0 解 已知T=0.501，则A=－lgT=0.300则根据朗伯—比尔定律 A=abc ， 而ε= Ma = 64.0g·mol-1×3.00×102 L·

例2 某有色溶液，当用1cm 比色皿时，其透光度为T ，若改用2cm 比色皿，则透光度应为多少？ 解: 由A=-lgT=alc 可得 T=10-alc

当l1=1cm 时，T1=10-ac=T 当l2=2cm 时，T2=10-2ac=T2

∑∑∑=====

=

n

i i

i n

i i

i

n

i i

c k l l

c k A

A 111

偏离朗伯-比尔定律的因素

（一）仪器偏离单色光

Lambert –Beer定律的前提条件之一是入射光为单色光。实际上难以获得真正意义上的纯单色光。分光光度计只能获得近乎单色的狭窄光普通带。复合光可导致对朗伯-比耳定律的正或负偏离。

（二）浓度的限制稀溶液

Beer定律的假定：所有的吸光质点之间不发生相互作用；只有在稀溶液(C < 10-2mol/L)时才基本符合。当溶液浓度C>10-2 mol/L 时，吸光质点间可能发生缔合等相互作用，直接影响了对光的吸收。

（三）化学偏离恒定的化学环境

溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的形成等化学平衡时。使吸光质点的浓度发生变化，影响吸光度。

（四）非均相体系偏离真溶液

光吸收定律的假定：溶液必须使均相体系。胶体、乳胶、悬浮物、沉淀等非均相体系产生的光散射会引起对朗伯-比耳定律的偏离。

物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的。物质的颜色由透过光的波长决定。例：硫酸铜溶液吸收白光中的黄色光而呈蓝色；高锰酸钾溶液因吸白光中的绿色光而呈紫色。

紫外可见分光光度计主要部件与作用

(一) 光源：在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。

（二）单色器：作用：从连续光源中分离出所需波长的光束。主要部件：狭缝：出射狭缝和出射狭缝。色散元件：棱镜或光栅（关键部件）准直镜：透镜或凹面镜

（三）吸收池作用：用于盛放试样，完成样品中待测试样对光的吸收.（要求：无色、透明、耐腐蚀）材料：石英（紫外区）玻璃（可见区）

（四）检测器作用：检测光信号，并将光信号转变为电信号

常用检测器：光电管和光电倍增管

(五)显示系统将检测器输出的信号处理转换成透光度和吸光度再显示出来。

暗电流光电管在未受光照射时，由于电极热电子产生的电流。暗电流越小、检测性能越好。

紫外可见分光光度计的类型（了解）

单光束、双光束、单波长、双波长、可见、紫外-可见

在进行紫外光谱法分析时，必须正确选择溶剂。选择溶剂时注意下列几点：

（1）溶剂应能很好地溶解被测试样，所成溶液应具有良好的化学和光化学稳定性。

（2）在溶解度允许的范围内，尽量选择极性较小的溶剂。

（3）溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。

显色反应：将被测组分转变成有色化合物的化学反应。

对显色反应的要求：

选择性好所用的显色剂仅与被测组分显色而与其它共存组分不显色，或其它组分干扰少。

灵敏度足够高有色化合物有大的摩尔吸光系数，一般应有104~105数量级。

有色配合物的组成要恒定反应要定量、生成物稳定。

色差大有色配合物与显色剂之间的颜色差别要大，这样试剂空白小，显色时颜色变化才明显。△ > 60nm 显色反应条件的选择

1.显色剂用量

吸光度A与显色剂用量CR的关系会出现如图所示的几种情况。选择曲线变化平坦处。