工学分析化学课件之

[工学]分析化学课件课程简介学习目标掌握分析化学的基本理论、方法和技术。课程内容涵盖分析化学的基础知识、定性分析、定量分析、分离技术和现代分析仪器等内容。分析化学的概念和发展历程1概念研究物质的组成、结构和性质的科学。2早期古代文明的冶金和酿造等工艺应用了简单的分析方法。3近代化学计量学、仪器分析等现代分析方法的出现，使分析化学得到了迅速发展。分析化学的基本任务定性分析确定物质中有哪些组分。定量分析测定物质中各组分的含量。结构分析研究物质的分子结构和空间构型。分析化学的主要分支经典分析化学主要使用化学反应和物理性质进行分析。仪器分析化学利用现代分析仪器进行分析。环境分析化学研究环境样品中污染物的种类和含量。生物分析化学研究生物样品中的化学成分和代谢过程。分析化学的基本理论化学平衡化学反应的平衡常数和平衡移动规律。酸碱理论酸碱的定义、性质和反应规律。氧化还原反应氧化还原反应的本质、电子转移和反应规律。分析过程的一般步骤1样品采集获取代表性样品。2样品预处理将样品转化为可分析状态。3分析测量使用合适的分析方法进行测量。4数据处理对测量结果进行分析和解释。5结果报告撰写分析报告。样品前处理的重要性1提高分析结果的准确性去除干扰物质。2保证样品稳定性防止样品分解或转化。3改善分析效率简化分析过程。样品预处理的常见方法过滤去除固体颗粒。蒸馏分离不同沸点的物质。萃取利用不同溶剂的溶解性分离物质。定性分析的基本原理1化学反应利用化学反应生成特征产物。2物理性质利用物质的物理性质进行鉴定。定性分析的一般步骤样品预处理将样品转化为可分析状态。化学反应进行化学反应。观察现象观察反应现象。结论判断根据反应现象判断物质成分。常见的定性分析方法火焰检验根据火焰颜色判断金属元素。沉淀反应利用沉淀反应生成特征沉淀。颜色反应利用颜色反应生成特征颜色。定量分析的基本原理化学计量学利用物质的化学反应进行定量分析。仪器分析利用仪器测量物质的物理性质进行定量分析。定量分析的一般步骤1样品采集获取代表性样品。2样品预处理将样品转化为可分析状态。3分析测量使用合适的分析方法进行测量。4数据处理对测量结果进行分析和解释。5结果报告撰写分析报告。化学计量学的概念1物质的量表示物质的量的单位，符号为mol。2摩尔质量每摩尔物质的质量，单位为g/mol。3化学计量数化学方程式中各物质的化学式前面的系数。误差的产生与类型随机误差不可预测的误差，服从统计规律。系统误差可预测的误差，通常由分析方法或仪器造成的。过失误差操作人员造成的误差，可以避免。误差的评价方法1标准偏差表示随机误差的大小。2置信区间表示真值所在的范围。精密度和准确度的评价精密度表示多次测量的重复性。准确度表示测量值与真值的接近程度。检出限和定量限的概念检出限能够检测出物质的最低浓度或含量。定量限能够准确测定物质的最低浓度或含量。校正曲线法的原理与应用原理绘制一系列已知浓度的标准溶液的分析信号与浓度的关系曲线。应用通过测量未知样品的分析信号，在校正曲线上查找到对应的浓度。内标法的原理与应用原理在样品中加入一定量的已知浓度的内标物质，通过比较内标物质和待测物质的信号强度来确定待测物质的含量。应用适用于定量分析，可以消除样品处理和仪器波动带来的误差。外标法的原理与应用原理使用已知浓度的标准溶液进行测量，建立标准曲线，然后通过测量未知样品的分析信号，在标准曲线上查找到对应的浓度。应用适用于定量分析，需要准确配制标准溶液。分离技术在分析化学中的应用1色谱法利用不同物质在固定相和流动相中的分配系数不同来分离物质。2电泳法利用不同物质在电场中的迁移速度不同来分离物质。3萃取法利用不同物质在不同溶剂中的溶解度不同来分离物质。光学分析技术的原理与应用紫外可见分光光度法利用物质对紫外可见光的吸收特性进行定量分析。荧光分析法利用物质的荧光特性进行定量分析。质谱分析技术的原理与应用1原理利用物质的质量电荷比进行分析。2应用定性分析、定量分析、同位素分析等。电化学分析技术的原理与应用1原理利用物质的电化学性质进行分析。2应用电位分析法、电流分析法、库仑分析法等。热分析技术的原理与应用热重分析法测量物质在升温过程中的质量变化。差热分析法测量物质在升温过程中的热效应变化。综合实践应用1环境监测分析空气、水和土壤中的污染物。2食品安全检测食品中的添加剂、农药残留等