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1、分 析 化 学,第一部分 化学分析 主讲人：郑 克 岩 电 话：13504331305 E-mail： ,化学分析,第一章 绪论,2,第 一 章 绪 论,第一节 分析化学及其作用 第二节 分析化学的发展 第三节 分析化学的方法分类 第四节 分析过程和步骤 第五节 分析化学的学习方法 第六节 课程任务和要求,化学分析,第一章 绪论,3,第一节 分析化学及其作用,一、定义： 分析化学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。 1993年，IUPAC爱丁堡会议，“建立和应用各种方法、仪器和策略获取关于物质在空间和时间方面的组成和性质的信息的科学。” 分析化学既是一种
2、技术又是一门科学。,化学分析,第一章 绪论,4,二、任务：,分析化学是研究物质化学组成的分析方法及有关理论的一门科学。 1. 确定物质体系的化学组成； 2. 测定其中的有关成分的含量； 3. 鉴定体系中物质的结构和形态。 解决关于物质体系构成及其性质的问题，即“有什么？”、“有多少？”的问题。,化学分析,第一章 绪论,5,三、作用,1.分析化学是研究物质及其变化的重要方法之一。在化学学科的发展上以及与化学有关的各个学科领域中发挥重要的作用。 分析化学是科学技术的眼睛。 澳大利亚皇家化学会： 分析化学分会,化学分析,第一章 绪论,6,2.分析化学是药学专业重要的专业基础课。 新药的开发研究、药物
3、作用机制、代谢与分解、药物动力学研究及临床检验、中草药有效成分分离和测定、药品质量的全面控制、药物制剂的稳定性、生物利用度和生物等效性研究等。 分析化学理论知识和实验技能在药物分析学、药物化学、天然药物化学、药剂学、药理学和中药学等各个学科都有广泛应用。,化学分析,第一章 绪论,7,3.重要性 1991年，IUPAC国际分析科学会议主席E.NIKI教授所说，21世纪是光明还是黑暗取决于人类在能源与资源科学、信息科学、生命科学与环境科学四大领域的进步，而取得这些领域进步的关键问题的解决主要依赖于分析科学。 经典化学分析和仪器分析方法,化学分析,第一章 绪论,8,第二节 分析化学的发展,分析化学发
4、展的三次重大变革 一、经典分析化学 十九世纪末二十世纪30年代，溶液四大平衡理论分析化学理论基础 技术科学 二、近代分析化学 30年代末70年代，物理学与电子学的发展分析中物理方法的应用仪器分析时代,化学分析,第一章 绪论,9,三、现代分析化学 70年代末现在，计算机科学在分析化学中的应用 以计算机为基础的分析化学，成为当代最富活力的学科之一。 英国 半数科学家为化学家 化学家中1/4为分析化学家 化学方面的招聘广告有一半明确要求懂分析化学。,化学分析,第一章 绪论,10,化学分析,第一章 绪论,11,当前分析化学发展的主要特点： （1）发展微量分析 （2）发展快速分析 （3）发展结构分析和形
5、态分析 （4）联用技术和智能化仪器发展迅速 （5）化学计量学迅速发展,化学分析,第一章 绪论,12,第三节 分析化学的方法分类,分类依据：根据分析任务（目的）、分析对象、测定原理、操作方法和试样用量的不同进行分类。 1.定性分析、定量分析、结构分析和形态分析（分析任务） 定性分析（qualitative analysis）的任务是鉴定试样由哪些元素、离子、基团或化合物组成。 定量分析（quantitative analysis）的任务是测定试样中某一或某些组分的含量，有时是测定所有组分，即全分析（total analysis）。,化学分析,第一章 绪论,13,结构分析（structural a
6、nalysis）的任务是研究物质的分子结构或晶体结构。 形态分析（morphological analysis）的任务是研究物质的价态、晶态、结合态等性质。 分析过程：先定性，后定量 当试样成分已知时，可直接进行定量分析。 成分未知时，应先进行定性分析，然后再进行定量分析。 新化合物，先进行结构分析，确定分子结构，再进行其它分析。,化学分析,第一章 绪论,14,2.无机分析和有机分析（分析对象） 无机分析（inorganic analysis）的对象是无机物中的元素、离子、原子团或化合物的鉴别、含量测定和某些组分存在形式的确定等。分为无机定性分析和无机定量分析。 有机分析（organic an
7、alysis）主要是对有机物的元素分析、官能团分析、含量测定和结构分析。分为有机定性分析和有机定量分析。,化学分析,第一章 绪论,15,3.化学分析和仪器分析（测定原理） （1）化学分析 化学分析法（chemical analysis）是以物质的化学反应为基础的分析方法，是分析化学的基础，又称经典分析法。分为定性化学分析和定量化学分析。 概念： 试样：被分析的物质称为试样（或样品）。 试剂：与试样起反应的的物质称为试剂。,化学分析,第一章 绪论,16,分析化学反应：试剂与试样所发生的化学变化称为分析化学反应。 化学定性分析：根据试样中组分发生某种化学反应的性质来对该组分进行检出的分析。 化学定
8、量分析：根据待测组分与所加一定试剂发生有确定计量关系的化学反应来测定该组分含量的分析。可分为重量分析和滴定分析或容量分析。 特点：仪器简单，结果准确，应用范围广；具有局限性，只适用于常量组分的分析，灵敏度较低，分析速度较慢。,化学分析,第一章 绪论,17,（2）仪器分析 仪器分析（instrumental analysis）是使用较特殊仪器进行分析的方法，是以物质的物理或物理化学性质为基础的分析方法，分为物理分析法和物理化学分析法。 仪器分析主要包括光学分析、电化学分析、质谱分析、色谱分析、放射化学分析、流动注射分析、热分析、电子探针和离子探针微区分析等。 特点：灵敏、快速、准确，适用于生产过
9、程的控制分析，特别适用于低含量组分的分析。,化学分析,第一章 绪论,18,4.常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析（试样用量）,无机定性分析一般采用半微量分析方法（如点滴分析），常量分析多采用化学分析方法，微量或超微量分析一般采用仪器分析方法（如原子发射光谱、色谱等）。,化学分析,第一章 绪论,19,5.常量组分分析、微量组分分析和痕量组份分析（被测组分百分含量） 常量组分分析：组分含量1%。 微量组分分析：组分含量0.01%1%。 痕量组份分析：组分含量0.01%。常用ppm（106 w/w或v/v，百万分率）、ppb（10-9 w/w或v/v，十亿分率）表示。 注意：这种分类法与试样
10、用量分类法不同，两种概念不要混淆。,化学分析,第一章 绪论,20,6.例行分析和仲裁分析（分析方法的作用） 例行分析是指一般实验室在日常生产或工作中的分析，又称为常规分析。例如，药厂质检室的日常分析工作。 仲裁分析是指不同单位对某一试样的分析结果有争议时，要求仲裁单位（如药检所）用法定方法，进行准确分析，以仲裁原分析结果是否准确。,化学分析,第一章 绪论,21,第四节 分析过程和步骤,所有分析过程都包括多个单元操作，实际分析中每个单元操作都应有各自的标准操作程序（standard operation procedure，SOP），最终形成一个总的标准操作程序。 整个分析过程一般包括明确任务和制
11、定计划、取样、试样制备、干扰的消除、测定、结果计算和表达、方法认证、形成报告等步骤。,化学分析,第一章 绪论,22,1.分析任务和计划 首先要明确所需解决的问题，如试样的来源、测定的对象、测定的样品数、可能存在的影响因素等。 根据任务制定一个初步的研究计划，包括采用的方法、准确度、精密度要求等，以及所需实验条件如仪器设备、试剂等。,化学分析,第一章 绪论,23,2.取样 分析测定的实际试样必须要能代表待测定的整个物质系统。 必须采用科学取样法，从分析的总试样或送到实验室的总试样中取出有代表性的试样进行分析。 3.试样的制备 试样制备的目的是使试样适合于选定的分析方法，消除可能的干扰。 应进行空
12、白试验或回收试验等来估计试样制备过程可能带来的误差。,化学分析,第一章 绪论,24,4.分析测定 进行实际试样测定前必须对所用仪器（或测量系统）进行校正。 所使用的具体分析方法必须经过认证，以确保分析结果符合要求。 定量分析方法认证包括准确度、精密度、检出限、定量限和线性范围等的确定。 5.结果的计算和表达 完整的结果表达必须包括平均值、标准差（或相对标准差）、测量次数和置信度等。 6.形成书面报告。,化学分析,第一章 绪论,25,第五节 分析化学的学习方法,掌握化学平衡理论在分析化学中的具体体现和实际应用，与无机化学、物理化学中的溶液理论紧密联系起来，理解各类分析方法的基本原理、分析反应过程中各种平衡状态、各成分的浓度变化。 牢固树立“量”和“定量”的概念。 知道如何控制实验条件，实现定量分析的目的。 掌握各类分析测定中的计算方法和技能及结果的正确表达。 理论实践理论实践 预习听课自学习题,化学分析,第一章 绪论,26,第六节 课程任务和要求,掌握基本的分析方法及其原理 掌握各种分析方法的有关计算，初步具备数据评价能力 初步具备查阅文献、选择分析方法、拟订实验方案的能力 培养观察、分析和解决问题的能力,
