高等分析化学第一章分析化学基础1-11-21-3课件

高等分析化学第一章分析化学基础1-11-21-3课件第一页，共24页。主要参考书1.《分析化学》李克安主编，北京大学出版社，2005年；2.《分析化学》（第五版）上册、下册，武汉大学主编，2007年；3.《分析化学》何先莉、赵淑珍、武少华编，北京工业大学出版社，2001年。4.《环境数据统计分析基础》程子峰徐富春编著，化学工业出版社，2006年；5.《环境试验优化设计与数据分析》张晟陈玉成主编，化学工业出版社，2008年；第一页第二页，共24页。第一章分析化学基础

TheFoundationofAnalyticalChemistry

§1-1分析化学的任务和作用

一、定义1

分析化学是研究物质化学组成、结构以及组分相对含量的分析方法和有关理论的学科。

第二页第三页，共24页。二、分析化学的任务

1.鉴定物质的组成——定性分析回答：“是什么？”

例如：地质勘探，辉铜矿（Cu2S）由Cu+和S2-组成。2第三页2023/9/28第四页，共24页。2.测定组分的相对含量——定量分析回答：“是多少？”例如：测定味精中谷氨酸的含量。

第四页2023/9/28第五页，共24页。3.确定物质的结构——结构分析例如：H2O分子结构的测定，两个O-H键之间的夹角为104º40′；

NaCl晶体结构的测定，NaCl属于立方晶系;第五页2023/9/28第六页，共24页。

三、分析化学的作用分析化学在生产和科研中起着“眼睛”的作用。它在以下领域中有着广泛的应用。1.农业生产例如：农田土壤中营养元素含量的测定；化肥、农药有效成分含量的测定；农产品中蛋白质、维生素含量的测定。3第六页2023/9/28第七页，共24页。2.食品安全例如：蔬菜、水果农药残留量的测定；畜禽肉产品兽药残留、重金属的检测；鱼虾类水产品、牛奶中抗生素的检测。第七页第八页，共24页。3.工业生产钢材中碳含量；水泥中钙、镁、铁、铝、硅含量；4.对外贸易2007年美加净（含氟）、三七牌牙膏中含0.21-7.5%的二甘醇，在美国被停止销售；HOCH2CH2OCH2CH2OH玩具油漆中铅超标，被召回；第八页第九页，共24页。猫粮、狗粮、婴幼儿奶粉中添加三聚氰胺冒充蛋白质；三聚氰胺致死量（小鼠，经口）1600mg/kg，有致癌可能性第九页2023/9/28第十页，共24页。5.环境监测：2015年8月12号瑞海国际物流有限公司天津滨海新区集装箱码头爆炸事件，两次爆炸分别相当于3吨TNT和21吨TNT，165人遇难（含消防人员110人），近900人受伤，NaCN泄露；部分点位检出氰化氢、硫化氢、氨、二硫化碳、挥发性有机物等污染物，累计共有34个点位检出氰化物，其中7个点位氰化物浓度超标；城市空气质量日报。第十页2023/9/28第十一页，共24页。6.科学研究超导体材料（Ba,Y,Cu）的元素组成检测到月球、火星表面有水确定“牛结晶胰岛素”的分子结构；7.体育类固醇兴奋剂检测8.医疗体检验血9.破案毒物检测10.反恐爆炸物检测第十一页2023/9/28第十二页，共24页。社会其它科学技术领域社会需要研究与发展分析问题分析化学分析化学与社会和其它科学技术领域的关系4第十二页第十三页，共24页。

§1-2分析化学的分类

一、根据分析原理分类

定性分析

化学分析重量分析分析化学定量分析仪器分析容量分析（滴定分析）第十三页第十四页，共24页。二、根据待测组分含量分类

组分含量常量分析＞1%微量分析0.01~1%痕量分析＜0.01%第十四页2023/9/28第十五页，共24页。三、分析化学的发展趋势5.作无损分析与活体分析。1.作价态、形态、结构分析；2.作痕量、超痕量分析；3.作动态分析与连续自动监测；4.作现场分析与遥测分析；第十五页2023/9/28第十六页，共24页。§1-3化学分析的过程一、取样取样要有代表性。经验公式：

Q=Kda

Q——采集试样的最低质量（Kg）d——试样中最大颗粒直径（mm）a，K——经验常数第十六页2023/9/28第十七页，共24页。例如采集赤铁矿时，a=2，则：Q=Kd2赤铁矿的K=0.06若d=20mm，则：Q=0.06×202=24（Kg）若d=4mm，则：Q=0.06×42=0.96（Kg）≈1（Kg）第十七页2023/9/28第十八页，共24页。制备试样：破碎过筛混匀缩分例如：采用球磨机破碎矿石。第十八页2023/9/28第十九页，共24页。四分法示意图第十九页2023/9/28第二十页，共24页。二、试样的分解（一）溶解法1.水溶2.酸溶：HCl、HNO3、H2SO4、H3PO4、HClO4、HF3.碱溶：NaOH、KOH例如20~30%NaOH可分解Al、Al2O3、铝合金等。第二十页2023/9/28第二十一页，共24页。（二）熔融法将试样与固体熔剂混合，放入坩埚中，加热至500~1000℃，使试样生成可溶物。1.酸溶法：酸性熔剂K2S2O7TiO2+2K2S2O7Ti（SO4）2+2K2SO4第二十一页2023/9/28第二十二页，共24页。2.碱熔法常用