南开大学《定量化学分析》第一章 绪论

定量化学分析

QuantitativeAnalysis南开大学化学学院化学系李一峻办公室：综合实验楼C305电话：23494885E-mail:yijunli@教学要求与安排学时：36学时教材：《定量化学分析》第二版内容：1~8章成绩：平时10~15%，期末85~90%作业：16开白纸学习方法：预习、听讲、复习、作业教学目的掌握分析化学的基本理论运用分析化学理论发现、提出、解决分析化学问题的能力，获取知识、发展与创新知识的能力将获取的大量知识、能力转化为科学研究的基本品质与素养参考书分析化学，R．Kellner等编，李克安金钦汉等译，北京大学出版社，2001.8分析化学（第四版），武汉大学等，高等教育出版社，2000.3定量化学分析简明教程，彭崇慧等，北京大学出版社，198521世纪的分析化学，汪尔康主编，科学出版社，1999分析化学前沿，高鸿主编，科学出版社，1991

Kolthoffetal.QuantitativeChemicalAnalysis,1969Laitinenetal.ChemicalAnalysis,2nded.,1975R.A.Day,Jr.,A.L.UnderwoodDay,Quantitativeanalysis,6thed.,1991第一章绪论1.1引言

分析化学是一门关于研究物质化学组成和结构信息的科学，包括定性分析和定量分析。又可分为经典化学分析和仪器分析。（FECS）：AnalyticalChemistryisascientificdisciplinethatdevelopsandappliesmethods,instrumentsandstrategiestoobtaininformationonthecompositionandnatureofmatterinspaceandtime.（分析化学是发展和应用各种方法、仪器和策略以获得有关物质在空间和时间方面组成和性质的信息的一门学科。）确定物质的化学组成——定性分析测量各组成的含量——定量分析表征物质的化学结构、构象、形态、能态——结构分析、构象分析，形态分析、能态分析表征组成、含量、结构、形态、能态的动力学特征——动态分析分析化学检测新原理与新技术研究分析仪器的设计与制造分析化学的任务分析化学的发展人类有科学就有化学，化学从分析化学开始玻义耳Boyle

的元素学说的建立（1661）《怀疑派化学》拉瓦锡(Lavoisier)的定量分析（1756）“燃烧氧化学说”分析化学三次变革第一次变革：19世纪初溶液四大平衡理论的出现，奠定了经典化学分析的理论基础。标志：Ostward1894年，“分析化学科学基础”第二次变革：1930~1969物理学，电子学的发展使得分析化学进入了仪器分析时代。1930RamanRamanSpectroscopy1952Martinetal色谱(Chromatography)1952Blochetal核磁共振NMR(NuclearMagneticResonance)1959Heyrovsky极谱(Polarography)第三次变革：1970~计算机，物理，数学，生物学的发展以及相互融合，超出了传统的化学学科的领域。分析化学的作用与地位1991年IUPAC国际分析科学会议主席E.NIKI教授说，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。分析化学是科学技术的眼睛RACI分析化学是科学技术的眼睛。美国化学家20万，20%分析，仅次于有机化学家五大危机：资源，能源，人口，粮食，环境 例1：人类基因组计划，原计划300年 例2：疾病，病变从几个细胞开始环境：大气中NO，CO，SO2；河水中Pb，Hg…；材料：半导体中杂质1x10-6~1x10-10；钢中C，Ni，Cr…生命：血液中K,Na,Ca,医学：药物成分，重大疾病检测，空间：星球物质成分AnalyticalChemistry

ChemistryBiochemistryInor.Chem.OrganicChem.PhysicalChem.

PhysicsAstrophysicsAstronomyBiophysicsEngineeringCivilChemicalElectricalMechanical

MedicineClin.Chem.MedicinalChem.PharmacyToxicology

MaterialsScienceMetallurgyPolymersSolidState

SocialSciencesArcheologyAnthropologyForensicsBiologyBotanyGeneticsMolecularBiologyMicrobiologyZoologyGeologyGeophysicsGeochemistryPaleontologyPaleobiologyEnvironmentalSciencesEcologyMeteorologyOceanographyAgricultureAgronomyAnimalScienceCropScienceFoodScienceHorticultureSoilScience分析化学发展方向高灵敏度：分子级，原子级高选择性：复杂体系中多维时空、形态、状态分析快速、自动、简便、小型化、智能化：联用技术：GC-MS，CE-AAS，…Off-line→on-line,exsitu→insitu(invivo)1.3化学分析与仪器分析仪器是工具，化学是真正的研究对象1.4分析化学方法的分类根据任务分类：定性分析Qualitativeanalysis定量分析Quantitativeanalysis结构分析Structureanalysis分子结构，晶体结构，分子聚集体的高级结构蛋白质的构象ConformationanalysisDNA测序（DNASequencing)形态分析speicesanalysis物质的形态能态分析energy-stateanalysis物质的能态根据分析对象分类无机分析Inorganicanalysis

有机分析Organicanalysis

药物分析Pharmacologicalanalysis

水质分析Wateranalysis

食品分析Foodanalysis

元素分析Elementalanalysis

工业分析Industrialanalysis

法庭分析Forensicanalysis

环境分析EnvironmentalAnalysis根据测量原理分类化学分析Chemicalanalysis仪器分析Instrumentalanalysis

重量法（Gravimetry）：沉淀，电解

滴定法（Titrimetry）：酸碱，氧化还原，络合，沉淀，光度

光谱法（Spectrometry）：AES(AtomicEmissionSpectrometry)AAS(AtomicAbsorptionSpectrometry)UV-Vis(Ultraviolet-visible)IR(Infrared)RamanNMR(NuclearMagneticResonance)ESR(ElectronSpinResonance)电化学分析(ElectrochemicalAnalysis)ISE(Ion-selectiveelectrode)PotentiometryCoulometry，Conductimetry,Polarography色谱法(Chromatography)Gas,Liquid,Thin-layer,CapillaryelectrophoresisHPLC(H