分析化学定量分析化学1.1前言分析化学是研究分析方法的科学或学科主要回答二个问题:(1)是什么?(定性分析)(2)有多少?(定量分析)分析化学是化学的一个分支(有异议),现正在闹独立:发展方向:分析学分析学的定义(P1)是发展和应用各种理论、方法、仪器和策略,以获得有关物质在相对时空内的组成和性质的信息的一门科学。分析学属于信息学1分析化学的定义、任务和作用分析化学的作用科学研究: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国民经济:质量的保证分析:毒奶事件的根源案例分析:毒奶事件的根源1.2分析方法的分类按原理分: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光学分析方法:光谱法,非光谱法电化学分析法:伏安法,电导分析法等色谱法:液相色谱,气相色谱,毛细管电泳其他仪器方法:热分析按分析任务:定性分析,定量分析,结构分析按分析对象:无机分析,有机分析,生物分析,环境分析等按试样用量及操作规模分:(P3)常量、半微量、微量和超微量分析方法试样质量试液体积常量分析0.1g10ml半微量分析0.01-0.1g1-10ml微量分析0.1-10mg0.01-1ml超微量分析0.1mg0.01ml按待测成分含量分:(P3)常量分析(1%),微量分析(0.01-1%),痕量分析(0.01%)仲裁分析及例行分析(P3)1.3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。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。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。分析化学现状AnalyticalChemicalDivisionofRoyalAustralianChemicalInstitute的会徽,象征“分析化学是科学技术的眼睛”。凡是涉及物质的有关领域,其研究的前言也是分析化学的前言。例:从二十世纪70年代至今,材料科学的前言是纳米材料和纳米组装技术的研究,其必备工具是高分辨率的显微技术。高分辨率电子显微镜、原子力显微镜、扫描遂道显微镜等显微技术就是在这一时期发展起来的。其中:对晶体晶体显微镜(1982年)、扫描遂道显微镜(1986年)获诺贝尔奖。4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、高分析速度生物分析分析化学主要发展趋向新技术新仪器微型化新原理化学计量学环境分析过程分析原位分析表面分析活体分析实时分析大分子表征化学图象无损分析在线分析单细胞分析单分子检测接口定性传感器分离技术联用技术1.4分析化学参考文献(自学:教材P4-8)定量分析化学中的基本工具、专业名词定量分析的操作步骤经典定量分析方法-化学分析1.5定量分析化学概论(1)定量分析的操作步骤(分析过程)1)取样2)试样分解和分析试液的制备3)分离及测定4)分析结果的计算和评价(2)经典定量分析方法重量分析法:分离称重沉淀法、气化法和电解法等滴定分析法:又称容量分析法酸碱滴定法、络合滴定法氧化还原滴定法、沉淀滴定法1滴定分析法:又称容量分析法。标准溶液待测溶液标准溶液被测物质指示剂化学计量关系酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法1.6滴定分析法概论有确定的化学计量关系,反应按一定的反应方程式进行反应要定量进行反应速度较快容易确定滴定终点1.6.2滴定分析法对化学反应的要求a.直接滴定法b.间接滴定法如Ca2+沉淀为CaC2O4,再用硫酸溶解,用KMnO4滴定C2O42-,间接测定Ca2+c.返滴定法如测定CaCO3,加入过量盐酸,多余盐酸用标准氢氧化钠溶液返滴d.置换滴定法络合滴定多用滴定方式1.7基准物质和标准溶液基准物质:能用于直接配制和标定标准溶液的物质。要求:试剂与化学组成一致;纯度高;稳定;摩尔质量大;滴定反应时无副反应。标准溶液:已知准确浓度的试剂溶液。配制方法有直接配制和标定两种。标准溶液浓度计算a.直接配制法称一定量的基准物质B(mBg)直接溶于一定量(VL)的溶剂配制。cB=nB/V=mB/MBVb标定法:根据滴定剂和被测物质的比计算求出。bB+tT=aAcB=b/t·cT·VT/VB=bmT/tMTVB作业:研究目录,按照分析化学的分类,画出本书的树型结构图预习:第五章安排答疑和实验