大化實驗三緒論

1

主要參考書：

1.朱明華編，《儀器分析》（第三版）.高等教育出版社.２０００年７月（“面向21世紀課程教材”）

2.劉蜜新，羅國安等編，《儀器分析》，清華大學出版社，2002年

3.何金蘭，楊可讓等遍，《儀器分析原理》，科學出版社，2002年

4.吳謀成編，《儀器分析》，科學出版社，2003年

5.方惠群，于俊生，史堅編，《儀器分析》，科學出版社，2002年

6.陳培榕，鄧勃編，《現(xiàn)代儀器分析實驗技術》，清華大學出版社，1999年

7.張濟新，孫海霖，朱明華編，《儀器分析實驗》，高等教育出版社，1994年2緒論一.引言二.分析化學的任務、分類及特點三.分析化學的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢四.

儀器分析方法的評價指標3一.引言45二.分析化學的任務、分類及特點（一）.什么是分析化學？

近期由全世界30位國際著名的分析化學家合作編著的教材《AnalyticalChemistry》一書中，對分析化學的定義是：發(fā)展和應用各種方法、儀器和策略以獲得有關物質(zhì)在空間和時間方面組成和性質(zhì)信息的一門科學(AnalyticalChemistryisascientificdisciplinethatdevelopsandappliesmethods，instrumentsandstrategiesto

obtaininformationsonthecompositionandnatureofmatterinspaceandtime)。6（二）.分析化學的任務和作用

分析化學的任務是確定物質(zhì)的化學組成，測量各組成的含量以及表征物質(zhì)的化學結構。它們分別隸屬于定性分析、定量分析和結構分析研究的范疇。7（三）.分析方法的分類

根據(jù)分析任務、分析對象、測定原理、操作方法和具體要求的不同，分析方法可分為許多種類。1定性分析、定量分析和結構分析2無機分析和有機分析

3化學分析和儀器分析

4常量分析、半微量分析和微量分析5例行分析和仲裁分析81.定性分析、定量分析和結構分析*定性分析-Qualitativeanalysis:鑒定物質(zhì)由哪些元素、原子團或化合物所組成；*定量分析-Quantitativeanalysis:測定物質(zhì)中有關的成分的含量。*結構分析-Structureanalysis:研究物質(zhì)的分子結構或晶體結構。92.無機分析和有機分析*無機分析-Inorganicanalysis，組成無機物的元素種類較多，要求鑒定物質(zhì)的組成和測定各成分的含量。*有機分析-Organicanalysis，組成有機物的元素種類不多，但結構相當復雜，分析的重點是官能團分析和結構分析。103.化學分析和儀器分析*化學分析法-Chemicalanalysis:以物質(zhì)的化學反應為基礎的分析方法。經(jīng)典分析法，有重量分析法和滴定分析（容量分析）法。*儀器分析法-Instrumentalanalysis:以物質(zhì)的物理和化學性質(zhì)為基礎的分析方法稱為物理和物理化學分析法。這類方法需要特殊的儀器。有光學分析法；電化學分析法；熱分析法；色譜法等。114.常量分析、半微量分析和微量分析方法 試樣質(zhì)量/mg試液/mL 常量(Macro)分析>100>10半微量(semimicro)10~1001~10 微量(micro)0.1~100.01~1超微量(ultramicro)<0.1<0.01125.例行分析和仲裁方析

*例行分析-Routineanalysis:一般化驗室日常生產(chǎn)中的分析。*仲裁分析-Refereeanalysis:不同單位對分析結果有爭論時，請權威的單位進行裁判的分析工作.13（四）、化學分析法和儀器分析法

1.化學分析法：以待測物質(zhì)能夠發(fā)生特定的化學反應為基礎的一種分析方法(又稱經(jīng)典分析法）。如各種滴定分析，重量分析等。142.物理分析法：以待測物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理化學性質(zhì)為基礎，又稱儀器分析法。153.化學分析與儀器分析方法的一些差異：

化學分析儀器分析檢測對象常量（1>％）、半微量（0.01～1%）微量、痕量、超痕量、單分子、單原子、單細胞檢出限差（x％）好（ppm、ppb、ppt）靈敏度低高分析速度慢（手工操作）快（自動化程度高）準確度好（0.2％）差（有的方法>10％）標準不需要需要設備簡單便宜（玻璃器皿，天平等）昂貴的儀器164.儀器分析方法分類儀器分析電化學分析法光分析法色譜分析法熱分析法分析儀器聯(lián)用技術質(zhì)譜分析法174.1光分析方法的分類classificationofelectrochemicalanalysis光分析法原子吸收法紅外法原子發(fā)射法核磁法熒光法紫外可見法分子光譜原子光譜184.2電化學分析方法的分類classificationofelectrochemicalanalysis電化學分析法電位分析法電解分析法電泳分析法庫侖分析法極譜與伏安分析法電導分析法194.3色譜分析方法的分類classificationofchromatographicanalysis色譜分析法氣相色譜法薄層色譜法液相色譜法激光色譜法電色譜法超臨界色譜法204.4其他分析方法的分類classificationofelectrochemicalanalysis其他分析法質(zhì)譜分析法聯(lián)用技術熱分析法21三.分析化學的發(fā)展歷史及發(fā)展趨勢

進入20世紀，經(jīng)歷了三次巨大的變革。*第一次在世紀初，物理化學溶液理論的發(fā)展，建立了四大平衡理論，由一種技術發(fā)展為一門科學。*在第二次世界大戰(zhàn)前后，物理學和電子學的發(fā)展，促使了各種儀器分析方法的發(fā)展。*自20世紀70年代以來，以計算機應用為主要標志的信息時代的到來，促使分析化學變?yōu)榉治隹茖W。自動化、智能化、網(wǎng)絡化、微型化。

2223與分析化學有關的諾貝爾獎獲得者242526（一）、精密度（Precision）

是指使用同一方法對同一試樣進行多次測定所得結果的一致程度。相對標準偏差(Relativestandarddeviation,RSD)標準偏差(Standarddeviation)，S四.儀器分析方法的評價指標

27相對誤差，ErEr＝(x－m)/m×100％其中，x為測量值，m為真實值（標準值）

（二）、準確度（Accuracy）

試樣測量值和真實值（或標準值）相符合的程度。28（三）、標準曲線（校正曲線/工作曲線Calibrationcurve，Workingcurve）

是被測物質(zhì)的濃度或含量與儀器的響應信號之間的關系曲線。標準曲線的繪制具體做法：配制一系列標準：準確配制已知待測物濃度的系列:x0(空白)，x1，x2，x3，x4……..xn；（這些溶液稱為標準溶液，或稱標樣）測定儀器響應信號：通過儀器分別測量以上各待測物的響應值S0，S1，S2，S3，S4……Sn；以濃度c對響應信號S作圖得到標準曲線；29線性范圍濃度，x響應信號SS2S0x1x0x3x2S1xnxix4S3S4SiSn標準曲線的直線部分所對應的被測物質(zhì)的濃度（或含量）的范圍稱為該方法的線性范圍(Linearrange)。只有線性范圍部分在定量分析中有用！30濃度，x響應信號SS2S0x1x0x3x2S1xnxix4S3S4SiSn在所有可測量的濃度范圍內(nèi)都是直線理想情況！31標準曲線直線部分方程表達式（y=a+bx)的求解方法作圖法：在坐標紙上畫圖，求截距和斜率一元線性回歸法：

求解方法：令直線的表達式為y=a+bx，根據(jù)一元線性回歸方法可求解斜率其中：32注意：采用一元線性回歸的方法，可對任意一組數(shù)據(jù)處理，得到一直線的方程！例如：yyxx33r=-1.0000～+1.0000r＝1，所有的y值都在回歸線上；r＝0，y與x之間完全不存在線性關系；0＜|r|＜1，y與x之間存在相關關系;|r|越接近1，則y與x之間的線性關系就越好。相關系數(shù)r（Correlationcoefficient)：用來表征被測物質(zhì)的濃度或含量與其響應信號值之間線性關系好壞的程度。34定量分析的一般步驟：（1）繪制標準曲線：定量分析的第一步，即首先建立方法的測量信號與待測物質(zhì)的濃度之間的定量關系。（2）在相同實驗條件下測量待測物質(zhì)所產(chǎn)生的儀器相應信號。待測物質(zhì)通常稱為樣品（試樣，Sample），溶液形式又叫試液。（3）在標準曲線上查的待測物質(zhì)的濃度或通過標準曲線的方程計算樣品的濃度或含量。35注意幾個問題（1）標樣和試樣的配置方法，溶液組成應盡量接近。（2）試樣的測量必須在標準曲線的直線范圍內(nèi)，不能超出。（3）標準曲線的線性范圍的大小可以作為評價一種儀器分析方法優(yōu)劣的參考標準。（4）在實際測量的時候，標準的配置方法可以是多點，三點，二點甚至一個點。36（四）、靈敏度（Sensitivity）

從標準曲線可以得到方法的靈敏度，就是直線的斜率；含義是表示物質(zhì)單位濃度(或單位質(zhì)量）的變化引起儀器響應信號變化的程度。用S表示S＝或S＝S值越大，方法的靈敏度越高。

37具體地說：檢出限就是一個最小的檢出濃度（或含量），待測物質(zhì)在這個濃度（或含量）時所對應的儀器響應信號（最小檢出信號）應該和空白溶液的響應信號有顯著地區(qū)別。檢出限（D）最小檢出信號（XL）關鍵！標準曲線方程（五）、檢出限