当前位置:
文档之家› 第五章 分析化学概论(最新)
第五章 分析化学概论(最新)
2.返滴定:若滴定反应速率较慢或者直接滴定没有合适的 指示剂以及待测物质是固体需要溶解时,常采用返滴定 方式。操作时可先向待测物质中准确加入一定量过量的 标准溶液与待测物质充分反应,待反应完成后,再用另 一种标准溶液滴定剩余的前一种标准溶液,最后根据反 应中所消耗的两种标准溶液物质的量,求出待测物质的 含量。
:形态分析,立体结构,结构与活性
➢ 按对象分 (依据分析对象的化学属性) 无机分析 : 鉴定组成和测定含量 有机分析 :官能团的分析和结构鉴定
➢ 按测定原理分
化学分析
:利用化学反应和它的计量关系来确定 被测物质的组成和含量的一类分析方 法。测定时需使用化学试剂、天平和 一些玻璃器皿。
仪器分析 :以物质的物理和物理化学性质为基础 建立起来的一种分析方法,测定时, 常常需要使用比较特殊的仪器。
从组成分析到形态分析(即从元素分析到 价态、形态、能态分析) 如:六价铬对人体 是剧毒的,甲基汞的毒性比金属汞和无机盐中 的汞大的多,所以对天然水中的铬和汞的测定, 只了解总含量是不够的,还要了解各种价态和 化学形态的含量。
从总体到微区,从表面分布到逐层分析。如: 材料科学中,不仅要了解材料的化学组成,而 且要求了解材料的结构状态,特别是微区结构 状态和表面状态。
例行分析(常规分析):是指一般化验 室日常生产中的分析
仲裁分析:是指不同单位对分析结果有 争议时请权威单位进行裁判的分析
快速分析:是指在很短的时间内获得准 确测定结果的分析
归纳:
化 学 分 析
定 量 分 析
仪 器 分 析
重量分析 滴定分析
电化学分析 光化学分析 色谱分析 波谱分析
酸碱滴定
配位滴定
3、弃去相对的两份,制备成分析试样,装入瓶 中,贴上标签备用。
样品分解方法 酸溶法(盐酸、硫酸、硝酸、高氯酸、氢氟酸、
磷酸和一些混酸等) 碱溶法(氢氧化钠和氢氧化钾溶液) 熔融法[酸性熔剂:焦硫酸钾(K2P2O7)、硫酸
氢钾和铵盐混合物等;碱性熔剂:碳酸钠、碳酸 钾、氢氧化钠、氢氧化钾和过氧化钠等]
3.置换滴定:对一些不能与滴定剂直接定量反应的被 测物质,可采取向被测物质中加入一种化学试剂, 使之与被测物质反应并定量地生成另一种物质。再 找一种标准溶液以能直接滴定生成的物质,从而可 求出原被测物质的含量。
管加到被测溶液中,利用适当的化学反应(酸 碱、配位、沉淀、氧化还原),通过指示剂测 出化学计量点时所消耗的已知浓度试剂溶液的 体积,然后通过化学计量关系求得被测组分的 含量。
优点:准确度高,适用于常量分析,较重 量分析法简便、快速,应用广泛。
仪器分析的特点 (与化学分析比较)
灵敏度高,检出限低 样品用量由化学分析的mL、mg级降低到仪器分析
第一次变革:20~30年代 溶液四大平衡理论的建立 分析化学 由 技术 → 科学
第二次变革:40~60年代 经典分析化学(化学分析) → 现代分析化学(仪器分析为主)
第三次变革:由70年代末至今 提供组成、结构、含量、分布、形态等 全面信息, 成为当代最富活力的学科之一。
从常量、微量分析到微粒分析 如:对高 纯稀土及半导体材料的分析,要求能检测每立 方厘米中痕量杂质的定
1、测定的具体要求 (测定组分、准确度、测定速度要求) 如是标准品、成品,对准确度要求高; 如是微量成分,对方法灵敏度要求高; 如是中间成分,则要求测定速度快。
2、待测组分的含量范围 常量组分:重量分析法、滴定分析法 微量成分:仪器分析法
3、待测组分性质 金属离子:EDTA滴定法,氧化还原滴定法,光度法; 酸碱:酸碱滴定法。
一、滴定分析基本概念与方法分类
标准溶液: 滴定分析中,用来滴定未知溶液或 测定未知组分含量的已知准确浓度的溶液称为标 准溶液,也称滴定剂。待测定的未知试液为待滴 定液。
滴定: 将滴定剂通过滴定管逐滴加人待滴定 液的过程称为滴定。
化学计量点: 当所加滴定剂的物质的量与待滴 定组分的物质的量按化学计量关系完全反应时, 称此点为化学计量点,简称计量点。
cNaOH VNaOH cHCl VHCl
cHCl 0.10025mol / L(0.1000)
1. 标准溶液(滴定剂) 2. 化学计量点sp 3. 滴定终点(终点)ep 4. 终点误差Et
二、滴定分析对化学反应的基本要求
1.反应必须定量完成且无其他副反应。即反应物间必 须有确定的计量关系,这是定量计算的基础。
试样的采集和制备
要求:保证试样具有代表性
采集和制备:指从大批物料的不同部位,采取 具有代表性的一部分平均试样作为原始试样,然 后再制备成供分析用的分析试样。
试样分类:分布比较均匀和分布不均匀的两类。
固体试样的制备包括风干、破碎、过筛、混匀 和缩分。
1、堆成锥形
2、稍抹平,经中心分割为十字形四等份
滴定终点: 在实际滴定中,往往借助指示 剂的颜色改变来帮助判断滴定化学计量点的达 到,把指示剂颜色突变而停止滴定的那一点称 为滴定终点简称终点。
滴定终点误差: 由于滴定终点与化学计量 点不一定完全吻合,它们之间的差异引起的误 差即是滴定终点误差。
由滴定剂(标准溶液)与待测物质的化学反应类 型可将滴定分析法划分为
➢ 常量组分分析:相对含量>1% ➢ 微量组分分析:相对含量0.01 % ~1% ➢ 痕量组分分析:相对含量<0.01 % ➢ 应该指出,上述分类方法的标准并不是绝对的。不同时期,
不同国家或不同部门可能有不同的划分。 ➢ 目前,微量组分相对含量10-7%~1%;痕量组分相对含量<
10-7%。
➢ 例行分析、仲裁分析和快速分析
酸碱滴定 H+ + OH- → H2O 络合滴定 Zn2+ + H2Y2- →ZnY2- + 2H+ 氧化还原滴定 Cr2O72- + 6Fe2++14H+→2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 沉淀滴定 Ag+ + Cl- → AgCl↓
HCl+NaOH=NaCl+H2O cNaOH 0.1000mol / L VHCl 20.00mL VNaOH 20.05mL(消耗) cHCl ?
的g、L级,甚至更低。适合于微量、痕量和超痕 量成分的测定。 选择性好
很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条 件,使共存的组分测定时,相互间不产生干扰。 操作简便,分析速度快,容易实现自动化。
相对误差较大
化学分析一般可用于常量和高含量成分分析, 准确度较高,误差小于千分之几。多数仪器分 析相对误差较大,一般为5%,不适用于常量 和高含量成分分析。 需要价格比较昂贵的专用仪器。且有些仪器对 环境条件要求较苛刻,如恒温、恒湿、防震等。
氧化还原滴定
沉淀滴定 电导、电位、电解、库仑
极谱、伏安 发射、吸收,荧光、光度 气相、液相、离子、超临 界、薄层、毛细管电泳
红外、核磁、质谱
分析化学发展趋势
分析化学的起源可以追溯到古代的炼金术。 16世纪出现了第一个使用天平的试金实验室,到 19世纪末,分析化学基本上由定性手段和定量技 术组成,进入20世纪,由于现代科学的发展,相 邻学科间的渗透,使分析化学经历了三次巨大的 变革。
作用
在化学学科发展中的作用:定理、理论 在化学研究工作中的作用:新物质鉴定
结构与性能 在现代化学工业中的作用:质量控制、自动检测等 分析化学与社会:环境分析、医药卫生等
特点
1.分析化学中突出“量”的概念 测定的数据不可随意取舍;数 据准确度、偏差大小与采用的 分析方法有关。
2.分析试样是一个获取信息、 降低系统的不确定性的过程。
从破坏试样分析到无损分析,甚至需要 做活体分析。如:对稀少和珍贵样品,文物、 案件证物的分析,则要求既能达到分析鉴定 的目的,而又要保全原物不受任何损坏。
定量分析的一般过程
容量分析过程和具体步骤: ①采样→ 样品分解→ 样品处理→ 分析测定→数据处理 →结果报告。 ②采样应具有广泛代表性。 采用方法“四分法”。
灰化法 1、分解必须完全 2、分解过程中没有挥发损失 3、不引入被测组分和干扰组分
干扰组分的处理
1、采用选择性高、干扰少的分析方法;
2、掩蔽(配位掩蔽法、沉淀掩蔽法和氧化还原掩 蔽法等);
3、采用各种分离方法(沉淀分离法、萃取分离法 和色谱分离法等)
4、随着计算机技术和化学计量学方法的发展,很 多干扰问题可在仪器测试中或通过计算机处理来 解决,也可以通过计算分析将干扰组分同时测定 来达到消除干扰的目的。
4、共存离子影响 控制酸度,加掩蔽剂,分离,测定顺序等。
5、实验室条件 仪器,设备,试剂,人员,财力等。
计算分析结果
根据试样的用量、测量所得数据和分析过程中有关反应的 计量关系等,计算出待测组分的含量。固体试样通常以质 量分数表示,液体试样通常用质量浓度表示,气体试样以 体积分数表示。
分析结果以待测组分实际存在形式的含量表示。如果待测 组分实际存在形式不清楚或有多种形式存在时,则分析结 果最好以元素形式或氧化物形式的含量表示。
从宏观组成分析到微观结构分析 如:在 环境科学的研究中,人们不仅要了解其化学成 分,各组分的含量,而且要了解各组分的价态 及存在形式——即进行化学状态分析。
从静态分析到快速反应追踪分析 如: 现代化学动力学的研究,往往要求测定活性 很高存在时间极短,浓度极低的中间产物, 以便更深入的了解反应本质,甚至对寿命短 至微秒的组分进行测定。
§5-3 滴定分析概述
滴定分析法的特点:
➢滴定分析法是定量分析中的重要方法之一,此种方法适
于百分含量在1%以上各物质的测定,有时也可以测定微 量组分。
➢滴定分析法快速、准确、仪器设备简单、操做方便、价
廉,可适用于多种化学反应类型的测定
➢分析结果的准确度较高,一般情况下,其滴定的相对误