第十六章-分析化学概论-PPT课件.ppt

1、2022-5-25第十六章第十六章第十六章第十六章第十六章第十六章 分析化学概论分析化学概论分析化学概论分析化学概论分析化学概论分析化学概论16.116.1分析化学的分析化学的任务和作用任务和作用1.1.任务任务：是研究物质的化学组成的分析方法及相关理论的：是研究物质的化学组成的分析方法及相关理论的 科学科学包括定性、定量和结构分析包括定性、定量和结构分析定性分析：定性分析：确定物质是由哪些元素、离子、原子团和有机确定物质是由哪些元素、离子、原子团和有机 官能团等所组成官能团等所组成定量分析：定量分析：测定物质中有关各组分的含量测定物质中有关各组分的含量结构分析：结构分析：提供物质结构和性能关

2、系的信息提供物质结构和性能关系的信息2022-5-252.2.作用作用 分析化学对国民经济、国防建设和人分析化学对国民经济、国防建设和人民生活质量的提高、社会进步等方面都有民生活质量的提高、社会进步等方面都有非常重要的的实际意义非常重要的的实际意义2022-5-25社会科学、考古学社会科学、考古学人类学和法医学人类学和法医学分析化学分析化学化学学科的化学学科的所有分支所有分支物理、天体物理、物理、天体物理、天文和生物物理天文和生物物理工程学、工程学、电以及机械电以及机械医学、临床化学医学、临床化学药物化学、药学药物化学、药学毒物学毒物学生物学、植物学、生物学、植物学、遗传学、微生物学、遗传学、

3、微生物学、分子生物学和动物学分子生物学和动物学地质学、地球物理学、地质学、地球物理学、地球化学和古生物学地球化学和古生物学环境科学、环境科学、生态学和海洋科学生态学和海洋科学农业、动物科学农业、动物科学农作物科学、食品科学、农作物科学、食品科学、园艺学和土壤科学园艺学和土壤科学材料科学、材料科学、 冶金学冶金学和高分子科学等学科和高分子科学等学科2022-5-25l图片一： DNA双螺旋结构图l图片二： SARS冠状病毒l图片三：纳米颗粒侵入肿瘤癌细胞2022-5-25What?What?What?2022-5-252022-5-25提高灵敏度提高灵敏度解决复杂体系分离问题以及提高分析方法的选

4、择性解决复杂体系分离问题以及提高分析方法的选择性微型化及微环境的表征与测定微型化及微环境的表征与测定形态、状态分析及表征形态、状态分析及表征生物大分子及生物活性物质的表征与测定生物大分子及生物活性物质的表征与测定非破坏性检测及遥控非破坏性检测及遥控自动化与智能化自动化与智能化现代分析化学学科发展趋势现代分析化学学科发展趋势2022-5-253 3、要求、要求掌握分析化学基本原理和测定方法掌握分析化学基本原理和测定方法重视实验基本操作重视实验基本操作树立准确的量的概念树立准确的量的概念2022-5-25 一、按分析方法分类一、按分析方法分类1 1、化、化学分析学分析（chemical analy

5、sis)chemical analysis)：又称经典分析又称经典分析，以物质的化学反应为基础，借助于常规的玻璃仪以物质的化学反应为基础，借助于常规的玻璃仪器进行分析包括器进行分析包括重量分析法重量分析法和和滴定分析法滴定分析法，这是，这是本本课程研究的重点课程研究的重点2 2、仪器分析仪器分析：( (instrumental analysis) instrumental analysis) 建立在物建立在物质的物理及物理化学性质基础之上，分析测试过程质的物理及物理化学性质基础之上，分析测试过程中采用大型仪器。中采用大型仪器。2022-5-2531 1）重量分析法：重量分析法：通过称量反应产物

6、（沉淀）的质量以确定被通过称量反应产物（沉淀）的质量以确定被测量组分在试样中含量的方法测量组分在试样中含量的方法特点：特点：准确度高，适用于含量为准确度高，适用于含量为1 1以上的常量分析以上的常量分析缺点：缺点：操作费时，手续麻烦操作费时，手续麻烦2 2）滴定分析法）滴定分析法：通过将被测试样转化成溶液后，用一种已知：通过将被测试样转化成溶液后，用一种已知浓度的试剂通过滴定管滴加到待测液中，经过适当化学反浓度的试剂通过滴定管滴加到待测液中，经过适当化学反应，通过指示剂测出化学计量点时所消耗的已知浓度试液应，通过指示剂测出化学计量点时所消耗的已知浓度试液的体积，通过化学计量关系求出被测组分的含

7、量的体积，通过化学计量关系求出被测组分的含量特点：特点：准确度高，适用于常量分析，准确度高，适用于常量分析， 较重量法简便、快速，应用非常广泛较重量法简便、快速，应用非常广泛2022-5-251 1）光学分析法：光学分析法：根据物质的光学性质来测定物质组根据物质的光学性质来测定物质组分的含量。分的含量。如吸光光度法如吸光光度法( (包括可见、紫外、红外吸光光包括可见、紫外、红外吸光光度法等度法等) )，发射光谱法，原子吸收分光光度法和荧光分析法，发射光谱法，原子吸收分光光度法和荧光分析法2 2）电化学分析法：电化学分析法：根据物质的电学和电化学性质来根据物质的电学和电化学性质来测定物质组分的含

8、量。测定物质组分的含量。如电位分析法、伏安法、极谱如电位分析法、伏安法、极谱法、电导分析、库仑分析法等法、电导分析、库仑分析法等。3 3）色谱法：）色谱法：是一种分离和分析多种组分混合物的物是一种分离和分析多种组分混合物的物理和物理化学分析法。理和物理化学分析法。主要有气相色谱和液相色谱法主要有气相色谱和液相色谱法等。等。适用于混合组成的分析。适用于混合组成的分析。 2022-5-254 4）其它方法：）其它方法：如质谱法、核磁共振、如质谱法、核磁共振、x x射线衍射、电射线衍射、电子显微镜以及毛细管电泳等大型仪器分析的分离子显微镜以及毛细管电泳等大型仪器分析的分离分析方法分析方法优点：优点：

9、操作简单、快速、灵敏度高、准确度较高，适操作简单、快速、灵敏度高、准确度较高，适用于微量和痕量组分的测定用于微量和痕量组分的测定2022-5-25分分析析化化学学化化学学分分析析仪仪器器分分析析酸碱滴定酸碱滴定配位滴定配位滴定氧化还原滴定氧化还原滴定沉淀滴定沉淀滴定电化学分析电化学分析光化学分析光化学分析色谱分析色谱分析波谱分析波谱分析重量分析重量分析滴定分析滴定分析电导、电位、电解、库仑电导、电位、电解、库仑极谱、伏安极谱、伏安发射、吸收，荧光、光度发射、吸收，荧光、光度气相、液相、离子、超临气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳界、薄层、毛细管电泳红外、核磁、质谱红外、核磁、质谱202

10、2-5-25二、按所需试样量分类二、按所需试样量分类 试样质量试样质量 试液体积试液体积常量分析常量分析 0.1g 10mL 半微量分析半微量分析 0.01.1g 110mL 微量分析微量分析 0.110mg 0.011mL超微量分析超微量分析 0.1mg 1%) 1%) 微微量成分测定量成分测定( (质量分数质量分数0.01%0.01% 1%) 1%) 痕量成分测定痕量成分测定( (质量分数质量分数0.01%)0.01%) 2022-5-25常量分析一般采用化学分析法，微量分析一般采用仪器分析法常量分析一般采用化学分析法，微量分析一般采用仪器分析法生物试样一般被测组分含量低，取样量小，多用仪

11、器分析法。生物试样一般被测组分含量低，取样量小，多用仪器分析法。仪器分析的灵敏度可以用仪器分析的灵敏度可以用检出限（检出限（limit of detection, LDlimit of detection, LD）来表示，检出限指能产生一可靠被检出信号所需某元素的最小来表示，检出限指能产生一可靠被检出信号所需某元素的最小浓度或含量浓度或含量四、按分析的目的分类四、按分析的目的分类例行分析：日常生产分析例行分析：日常生产分析仲裁分析：裁判分析仲裁分析：裁判分析快速分析快速分析16.3 16.3 定量分析过程及分析结果的表示定量分析过程及分析结果的表示一、定量分析过程一、定量分析过程5 5 5数据

12、分析数据分析Data Analysis1 1 12 2 23 3 36 6 6样品制备样品制备Sample Preparation样品采集样品采集Sampling 问题提出问题提出Formulation Question结果报告结果报告Writing Reports定量分析过程定量分析过程4 4 4样品测定样品测定Sample Analysis2022-5-251.1.取样取样分析试样具有代表性分析试样具有代表性2.2.试样的储备、分解和试液的制备试样的储备、分解和试液的制备 处理和保存样品过程中应防止试样被污染，吸附损失，处理和保存样品过程中应防止试样被污染，吸附损失，分解，变质等分解，变质

13、等3.3.消除干扰消除干扰 掩蔽法；分离法（对掩蔽法不能达到效果的组分）掩蔽法；分离法（对掩蔽法不能达到效果的组分）4.4.分析测定分析测定 根据组分的含量和性质以及对所要求的分析结果的准确根据组分的含量和性质以及对所要求的分析结果的准确度等，选择合适的测定方法度等，选择合适的测定方法5.5.计算分析结果计算分析结果2022-5-251 1）固体试样）固体试样 以质量分数表示以质量分数表示 例：例： 也用百分比表示也用百分比表示 例：例：二、二、 定量分析结果的表示定量分析结果的表示5643. 0SBBmmw %43.56wFe当含量非常低时，可采用当含量非常低时，可采用g/g( (ppm)，

14、ng/g(ppb)，pg/g(ppt) ) 表示表示 ppm：part（s） per million2 2）液体试样）液体试样物质的量浓度，物质的量浓度，mol/L质量浓度质量浓度, ,表示单位体积试样含某种物质的质量表示单位体积试样含某种物质的质量, ,以以mgL-1 (ppm)或或gL-1 (ppb) 等等质量分数，体积分数等质量分数，体积分数等2022-5-25级别级别 1级级 2级级 3级级 生化试剂生化试剂中文名中文名 优级纯优级纯 分析纯分析纯 化学纯化学纯英文标志英文标志 GR AR CP BR标签颜色标签颜色 绿绿 红红 蓝蓝 咖啡色咖啡色2022-5-25物质的量物质的量: n (mol、 mmol)摩尔质量摩尔质量: M (gmol-1)物质的量浓度物质的量浓度: c (molL-1)质量质量: m (g、mg)体积体积: V (L、mL)质量分数质量分数: w (%)质量浓度质量浓度: (gmL-1 、mgmL-1)相对分子量相对分子量: Mr 相对原子量相对原子量: Ar必须指明必须指明基本单元基本单元