第一章 分析化学概述

分析化学AnalyticalChemistry黄应平[e-mail]13872539594教学要求与安排1.学时：40学时课，(实验40学时，10次)。2.教材：《分析化学》第三版，华师等编，2001年第一次印刷。3.成绩评定：作业、实验报告5%(各准备2个本,每周交一次);平时测验占5%;期末考试占60%，其中实验考试面试占30%。4.学习方法：预习、听讲、复习、做作业；课堂讨论；答疑（周四下午)课堂要求上下课实行起立制度；不准迟到，任何迟到的理由均不成立；教学班学习委员每次课上报缺课学生名单及学号；考勤计入平时成绩。病假需请假条及医院证明。课程安排课程内容习题学时教师绪论第三章误差和分析数据处理第三章习题4黄、贾第四章滴定分析法概论第四章习题2黄第五章酸碱滴定法第五章习题4贾第五章酸碱滴定法第五章习题2贾第五章酸碱滴定法第五章习题4贾第六章络合滴定法第六章习题2贾第六章络合滴定法第六章习题4贾期中考试2第七章氧化还原滴定法第七章习题4贾第七章氧化还原滴定法第七章习题2贾第八章沉淀滴定法/第九章重量分析法第八/九章习题4贾第九章重量分析法补充习题2贾第十章定量分析的一般步骤，复习课复习题4贾课程建设组成员简介姓名性别职称最后学历毕业院校学位主讲课程黄应平男教授博士武汉大学理学博士分析化学李瑞萍女教授博士中科院生态环境中心理学博士分析化学杨昌英女教授博士武汉大学理学博士仪器分析陈百玲女高级实验师本科三峡大学理学学士实验室管理贾漫珂女讲师博士中科院生态中心理学博士环境分析化学王力女助教硕士华中科技大学工学硕士环境分析化学湖北省省级精品课程“分析化学及实验”色度香气和口味酒精度、总酸、双乙酰第一章绪论（奶油、人造奶油、干酪、糖果等的增香剂，也可作明胶的硬化剂。）IO3-+5I-+6H+→3I2+3H2O用食醋，KI淀粉试纸检验(含不含碘)用仪器分析测定碘的含量“碘盐如何？”(含不含I？含多少？)当摄入不足时，机体会出现一系列的障碍。碘缺乏病是由于自然环境缺碘而对人体所造成的损害，可表现出各种疾病形成。地方性甲状腺肿、地方性克汀病、地方性亚临床型克汀病及影响生育而出现的不育症、早产儿、死产、先畸形儿等这些病统称为“碘缺乏病”。碘缺乏病不仅表现为甲状腺肿大、克汀病、聋、哑、瘫痪，最主要的危害是缺碘影响胎儿的脑发育，导致儿童智力和体格发育障碍，造成碘缺乏地区人口的智能损害。这套新装修房子能住吗？(指甲醛)可用银镜反应或与新配制Cu(OH)2作用来检验。用仪器分析测定甲醛含量。“煤烟型”、“光化学烟雾型”污染，以“室内空气污染”为标志的第三污染时期。90%的时间生活和工作在室内，65%的时间在家里全球近50%处于室内空气污染中，室内环境污染已经引起35.7%的呼吸道疾病，22%的慢性肺病和15%的气管炎、支气管炎和肺癌。中国每年由室内空气污染引起的超额死亡数已经达到11.1万人，超额急诊数达430万人次，直接和间接经济损失高达107亿美元。室内装饰材料抽查，结果发现具有毒气污染的材料占68%，这些装饰材料会挥发出300多种挥发性的有机化合物，如甲醛、三氯乙烯、苯、二甲苯等，一旦进入家庭，将会引发各种疾病，其中包括呼吸道、消化道、神经内科、视觉、高血压等30几种疾病，其中甲醛、苯、三氯乙烯等是已知的致癌物质。目前的四大污染甲醛、苯及苯系物、氨及放射性污染甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、肺功能异常、肝功能异常、免疫功能异常等方面。当室内空气中的甲醛含量达到0.1-2.0mg/M3，50%的正常人能闻到气味；达到2.0-5.0mg/M3，眼睛、气管将受到强烈刺激，出现打喷嚏、咳嗽等症状；达到10mg/M3以上，呼吸困难；达到50mg/3以上，会引发肺炎等危重疾病，甚至导致死亡。主要污染物危害性主要来源室内空气质量甲醛甲醛是室内污染中的最大杀手，也是国际公认的致癌物，另外还会导致胎儿畸形，严重损害人体免疫系统、神经系统夹板、大芯板、中密度板和刨花板等各种板材黏结剂甲醛≤0.10mg/m3苯及苯系物有毒治癌物，严重损害育龄妇女健康，导致血液病油漆、涂料、各种胶粘剂贴墙布、墙纸、化纤地毯、防水材料等苯〈0.11mg/M3，甲苯≤0.20mg/m3二甲苯≤0.20mg/m3氨气损害人体免疫力建筑施工中使用的防冻剂氨≤0.2mg/m3TVOC总挥发有机物损害中枢神经系统油漆、涂料、粘合剂、捻缝胶等有机溶剂人造、泡沫隔热材料、塑料板材等建筑材料，地毯等纤维材料J.Withgott,Science,296,447(2002)(1/30EPAdrinkingwaterstandard(3ppb))NNNOOOHClCl有毒难降解有机污染物(PersistentOrganicPollutants,POPs)•难降解•危害大：致癌,雌性化•现有环境技术难处理•WTO及《POPs国际公约》（传统方法无法处理）太湖漂浮着大量蓝藻大量鱼类浮头死亡滇池厚达5cm的微囊藻水华藻华现状随着大量富含营养成分的工业废水、生活污水及农田排水进入水体，导致自然界许多水体出现富营养化现象，藻类过度繁殖生长形成藻华。我国江河湖泊普遍遭受污染，全国75%的湖泊出现了不同程度的富营养化，2007年入夏以来，接连发生了太湖、滇池、东湖的蓝藻藻华爆发事件。藻毒素(Microcystins，MCs)OOHNCHOOONCH2ONHONHCH3CH3NHOCOOHCONHNHCHNNH2ONHAddaArgLeuAlaMdhaGluMeAsp12345678910AddaMdhaMCs：环状七肽结构，分子结构复杂、种类繁多（约80多种），以痕量形式稳定地存在于各类富营养化的天然水体中。活性的必须基团为Adda结构，具有β、γ双键，易被氧化、生物降解，在光照和色素存在时可发生光分解。世界各地均有人类饮用被藻毒素污染的水或间接食用被藻毒素污染的食物而出现肝损伤、胃肠炎、腹泻和皮炎等疾病的报道。MC-LR被认为是目前发现的最强的肝脏肿瘤促进剂。以半致死量LD50作为衡量指标多在60-70μg/kg鼠体重之间。WHO制定了饮用水中MC的控制标准(1μg/L),.我国《水中微囊藻毒素的测定》（GB/T20466－2006）也制定了相应的国家标准：MC-LR标准值为0.001mg/L4微囊藻毒素的光催化降解4.1掺杂TiO2在可见光条件下对MC-LR的降解02468101214160.00.20.40.60.81.01.2Vis/MC-LRS/S0Time/hVis/MC-LR/Bi-TiO2Dark/MC-LR/Bi-TiO2MC-LRProductsMC-LR1h4h8h14h34403460348035003520360s270s180s90s30sMagneticField/G0sESR051015200.00.10.20.30.40.50.60.70.80.91.01.1Vis/MC-LR/Bi-TiO2TOC/TOC0Time/hVis/MC-LRDark/MC-LR/Bi-TiO278%TOCBi-TiO234403460348035003520360s270s180s90s30sMagneticField/G0sESR02468101214160.000.040.080.120.160.20ATime/habc过氧化物酶催化显色测定H2O2ESP300E波谱仪检测•OH0-4h为H2O2的累计阶段，积累到一定量之后，H2O2因竞争导带电子而产生分解生成•OH而浓度降低DMPO捕获•OH，生成DMPO-•OH加合物图中强度比为1:2:2:1四重峰为DMPO-•OH加合物的ESR波谱的特征信号峰氧化主要涉及是羟基自由的氧化过程LC/MS/MS分析MC-LR降解产物反应样品经过C18固相萃取小柱富集浓缩之后进行LC/MS/MS分析，离子源为电喷雾离子源(ESI)60.5129.1159.0223.1274.3318.4359.1413.3567.0644.9741.3839.21029.7223.1274.3+MS,11.6min#6130.00.51.01.52.06x101002003004005006007008009001000m/z二维液相色谱－离子阱质谱联用仪(美国，Agilent)m/z结构序列102.3MeAsp-H-(CO)orGlu-H-(CO)159.0Glu-Mdha-H-2(H20)-(NH3)227.1MeAsp-Leu-Ala-H-2(CO2)450.3(OH)2Adda-Glu-H-(CO)560.6(OH)2Adda-Glu-Mdha-H663.6Glu-Mdha-Ala-Leu-MeAsp-Arg-H-(H2O)798.0Mdha-Glu-(OH)2C11H17NO-Arg-MeAsp-Leu-H-(CO)879.0cyclo[(OH)2C11H17NO-Glu-Mdha-Ala-Leu-MeAsp-Arg-H]-(NH3)973.4cyclo[(OH)2Adda-Glu-Mdha-Ala-Leu-MeAsp-Arg-H]-2(CO)1028.8cyclo[(OH)2Adda-Glu-Mdha-Ala-Leu-MeAsp-Arg-H]NHHNOCOOHNONHOHNHNOHNOONHH2NNHOCH3HCOOHOAddaL-ArgD-MeAspL-LeuD-AlaMdhaD-GluHOOH可见光催化剂卤氧化铋的制备及表征2403204004805606407200.30.60.91.2Absorbancewavelength/nmdc/b1.52.02.53.03.54.04.50.00.51.01.52.02.5b/dc2.3eV2.4eV[F(R)∞hv0.5/(eV0.5)hv/(eV)2.0eVaa400nm-700nm紫外-可见漫反射吸收光谱分析（UV-Vis）1:1.51:1.21:21:2.52.0eV2.3eV2.4eV2.4eVBr含量逐渐升高1:1.51:1.21:21:2.52.0eV2.3eV2.4eV2.4eVBiOBr的禁带宽度较小均可以在可见光(＞420nm)激发呈现光催化活性。2.7738Åd-space/ÅPZCcrystallizesize/nmDp/nmCrystallinity/%DistributionresultZ-Averagesize2.77385.3028338.5698.28393d.nm1358d.nm单斜晶相1020304050607080060120180240dcbIntesity(a.u.)2theta(deg.)a单斜晶相四方晶系Br含量逐渐升高X射线衍射（XRD）分析高分辨率透射电子显微镜分析（HRTEM）120010008006004002000Bi4sBr4sBr3sBr3dBi4fBr3p3C1sBi4d5Bi4d3O1sBi4p3RelativeintensityBindingenergy/eVElementAtomic%Bi(4f)21.6O(1s)41.6Br(3d)16.5全谱图153156159162165168EB(eV)Areaa158.5156321.1b159.14108085.3c164.22151914.1ESF*=7.632cbRelativeintensityBindingenergy/eVaBi4fBi4f67686970fedEB(eV)Aread67.684727.8e68.265717.6f68.956901.0ESF*=0.896RelativeintensityBindingenergy/eVBr3dBr3dX-射线光电子能谱(XPS)的分析525530535540hgEB(eV)Areag531.4625777.7h529.4138211.7RelativeitensityBinddingenergyO1sO