[课件]分析化学概述PPT
构和测定方法及有关 理论的科学。
学习目标:
• 1.了解分析化学的任务、分析方法的 分类及试样分析的程序 • 2.熟悉分析反应和反应的条件、反应 的灵敏度和选择性、空白试验和对照试 验 • 3 .熟悉觉阴、阳离子反应
第一节 分析化学的任务和分类
• 一、分析化学的任务 • 分析化学是研究物质化学组成的分析方法 及有关理论的一门科学。 • 分析化学的任务是鉴定物质的化学组成、 测定有关组分的相对含量、以及确定物质 的分子组成。
物理化学分析法,由于需要用到比较特殊的仪器,
一般又叫做仪器分析法。
仪 器 分 析 法
a.光学分析法:根据物质的光学性质建立的。 可见和紫外吸光光度法、红外光谱法、发射光 谱分析法、原子吸收光谱分析法、分子荧光和磷 光分析法、激光拉曼光谱法、光声光谱法、化学 发光分析法。 b.电化学分析法:根据物质的电化学性质建立的。 电导分析法、电位分析法、电解分析法、 库仑分析法、伏安法、极谱分析法。 c.色谱分析法: 气相色谱法、高效液相色谱法。 d.热分析法:根据测量体系的物理性质间的 动力学关系建立的。 热重法、差示热分析法、差示扫描量热法。
4. 按用量及操作方法分类:常量、半微量和微量
注意:试样用量并不表示被测组分的含量。
5. 按具体要求分类:常规分析和裁判分析
定性分析概述
定性分析的任务:鉴定物质中含有哪些元素、 原子团或化合物的组成。
定性分析方法可以为化学分析法,也可是仪 器分析法。化学分析所依据的是物质的化学 反应。如果反应是在溶液中进行的,这种方 法称为湿法;如果反应是在固体之间进行的, 这种方法称为干法。例如焰色反应、熔珠反 应、粉末研磨法都属于干法。
干法分析之用少量的试剂和仪器,便于 在野外环境作矿物鉴定用。但由于这种 方法本身不够完善,在定性分析中只能 作为辅助的试验方法。我们要学习的主 要是湿法。
反应进行的条件 定性分析中的化学反应包括2大类:1,用来 分离或掩蔽离子;2,用来鉴定离子。对前 者的要求是反应进行得完全,有足够的速度, 用起来方便,对后者的要求,不仅反应要完 全、迅速而且要有足够的外部特征,否者我 们无法鉴定某离子存在。这些外部特征是 (1)沉淀的生成和溶解;
(四)溶剂的影响
一般的分析反应都是在水溶液中进行,但有时 会遇到反应物在水中溶解度较大或不够稳定等 情况。这时,就需要加大可使其溶解度降低或 使其稳定性增加的有机溶剂。
(五)干扰物的影响
某一鉴定反应能否成功鉴定某离子,除上诉诸 因素外,还应考虑干扰物质是否存在。例如以 H2SO4鉴定Pb2+时,如果仅仅根据白色沉淀而 断定有Pb2+,那就很不可靠,因为Ba2+、Sr2+、 Hg22+等也生成类似的白色沉淀。以NH4SCN鉴 定Fe3+时,F-不应存在,因为它与Fe3+生成稳定 的FeF63-。溶液中Fe3+的浓度大为降低,从而使 鉴定反应无效。
分析方法的分类
根据分析任务、分析对象、测定原理、操作方
法和具体要求不同,分析方法的分类很多。 1. 按任务分类:定性分析、定量分析、结构分析 定性分析的任务:鉴定物质所含的组分 (元素、离子基团、化合物) 定量分析的任务:测定各组分的相对含量。 结构分析的任务:研究物质的分子结构或晶 体结构 化学的发展逐步由定性 定量。
二、鉴定方法的灵敏性和选择性
(一)、鉴定方法的灵敏性
对于同一种离子,可能有几种甚至多种不同 的鉴定反应。评价这些反应可以从不同的角 度进行,而灵敏性如何是其中很重要的一项。 1、最低浓度 最低浓度是在一定条件下,使某鉴定反应能 得出肯定结果的该离子最低浓度,一般以 ρ B或1:G表示。G是含1g被鉴定离子的溶剂 的质量。
(2)溶液颜色改变;
(3)气体的排出; (4)特殊气味的生成。
(一)反应物的浓度 在溶液中相互反应的离子,只有当其浓度足 够大时反应才能发生,发生了才能完全。以 沉淀反应为例,从理论上讲,溶液中生成沉 淀的离子浓度,其乘积应大于溶度积,否者 沉淀将不会发生。但在实际的鉴定反应中, 被测离子的浓度往往还要比理论上计算的浓 度大若干倍,反应才能得出肯定的结果。
• 相关 • 在医药卫生事业中,分析化学起着非常重要的作 用。比如药品检验、新药研究、病因调查、临床 检验、环境分析及三废处理(废气、废水、固体 废弃物的总称)等,都需要应用分析化学的理论、 知识和技术。 • 在药学教育中,分析化学是一门重要的专业基础 课。许多专业课都要应用分析化学的理论方法和 技术来解决学科中的某些问题。如:药物化学中 的原料、中间体及成品分析,以及药物的理化性 质和结构关系的探索等;药物分析中的方法选择、 药品标准的制定、药物主要成分的含量分析及杂 质检测等,详细见P61
(三)溶液的温度
溶液的温度对某些沉淀的溶解度,以及某些反 应进行的速度都有较大的影响。在100℃, PbCl2沉淀在100g水中可溶解3.34g,是室温下 溶解度(20 ℃时, 每100g水中可溶解0.99g) 的3倍多。又如向AsO43-的稀HCl溶液通H2S时, 反应进行得缓慢,得不到As2S3的沉淀。但如 果使反应在加热下进行,速度就要快得多。
(二)溶液的酸度
许多分离反应和鉴定反应都要求在一定酸度下 进行,例如根据硫化物溶解度的不同,以H2S分 离阳离子时,只有在0.3mol· L-1附近的盐酸酸度 下才能分离的比较完全。在鉴定反应中,酸碱 的存在可能试剂或被测离子发生变化,也可能 使反应产物受到影响。 适宜的酸度条件可以加入酸碱来调节,必要时 还要用缓冲溶液来维持。例如K2CrO4鉴定Ba2+, 要求pH=5时生成沉淀,因此要加入HAc-NaAc 缓冲溶液来保持这个酸度。
2. 按研究的对象分类:无机分析和有机分析
无机分析(元素、化合物、离子基团)
有机分析(官能团、结构分析) 3. 按测定原理分类:化学分析和仪器分析 化学分析:以物质的化学反应为基础的分析方法, 其中主要有滴定分析和重量分析法。 仪器分析:根据被测物质的物理或物理化学性质 (比重、折光率、沸点、凝固点、熔点 、旋光 度、颜色等)与组分的关系的测定方法,称其为