《水分析化学 Water Analytical Chemistry》课程教学课件（讲稿）第一章 1.1 水分析化学的任务与作用 1.2 定量分析过程 1.3 定量分析方法 1.4 滴定分析法概述

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1 水分析化学 Water Analytical Chemistry

1.1水分析化学的任务与作用 分析化学是发展和应用各种方法、仪 器和策略,以获得有关物质在空间 和时间方面组成和性质的一门科学 是表征和量测的科学。 原子量的准确测定、工农业生产的发 展、生态环境的保护、生命过程的 控制等都离不开分析化学

2 1.1 水分析化学的任务与作用 分析化学是发展和应用各种方法、仪 器和策略，以获得有关物质在空间 和时间方面组成和性质的一门科学， 是表征和量测的科学。 原子量的准确测定、工农业生产的发 展、生态环境的保护、生命过程的 控制等都离不开分析化学

现代分析化学学科发展趋势及特点 1)提高灵敏度 2)解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性 3)扩展时空多维信息 4)微型化及微环境的表征与测定 5)形态、状态分析及表征 6)生物大分子及生物活性物质的表征与测定 7)非破坏性检测及遥控 8)自动化与智能化

3 现代分析化学学科发展趋势及特点 1）提高灵敏度 2) 解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性 3）扩展时空多维信息 4）微型化及微环境的表征与测定 5）形态、状态分析及表征 6）生物大分子及生物活性物质的表征与测定 7）非破坏性检测及遥控 8）自动化与智能化

引自美 Douglas Chemistry A. Skoog等著 Biochemistry Biology Bot Inor Chem Analytical Genetics Organic Chem hysical Ch Molecular Biology Astrophysics Chemistry Microbiolog Astronomy Cool Biophysics 2000.7thed Geology Geophysics Engineering Geochemistry Civil Paleontology Chemical Paleobiology E ectrIc Analytical Mechanic Chemistry nvironment Medicine ences Clin Chem Ecology Medicinal Chem Meteorolog Pharmacy Oceanograph 分析化学 oxICoIog gricuItul Materials 与化学的 Agronomy Animal Science Science 其他分支 Crop Science Social Metallurgy Food sciend Sciences Polymers 及其他科 orticultur Archeology Solid state ofsCience Anthropology 学的关系 Forensics

4 Analytical Chemistry Chemistry Biochemistry Inor.Chem. Organic Chem. Physical Chem. Physics Astrophysics Astronomy Biophysics Engineering Civil Chemical Electrical Mechanical Medicine Clin. Chem. Medicinal Chem. Pharmacy Toxicology Materials Science Metallurgy Polymers Solid State Social Sciences Archeology Anthropology Forensics Biology Botany Genetics Molecular Biology Microbiology Zoology Geology Geophysics Geochemistry Paleontology Paleobiology Environmental Sciences Ecology Meteorology Oceanography Agriculture Agronomy Animal Science Crop Science Food Science Horticulture Soil Science 分析化学 与化学的 其他分支 及其他科 学的关系 引自美Douglas A. Skoog等著 Analytical Chemistry 2000,7th ed

1.2定量分析过程 取样—处理一消除干扰一测定一计算 均匀 溶解掩蔽 常量组分 有代表性熔融分离 >1%,化学法 符合实际消解 微量组分 妥善保存灰化 (仪器分析法)

5 1.2 定量分析过程 取样 处理 消除干扰 测定 计算 均匀 溶解 掩蔽 常量组分 有代表性 熔融 分离 (>1%,化学法) 符合实际 消解 微量组分 妥善保存 灰化 (仪器分析法)

1.3定量分析方法 化学分析法:重量分析 滴定分析:酸碱、络合、氧化还原、沉淀 仪器分析法: ★光化学:紫外-可见、红外、荧光、磷光、激 光拉曼、核磁共振、原子发射、原子吸收 ★电化学:电位、电导、库仑、安培、极谱 ★色谱法:柱、纸、薄层、GC、HPLC ★其他:MS、电子能谱、活化分析、免疫分析

6 1.3 定量分析方法 仪器分析法： ★光化学：紫外-可见、红外、荧光、磷光、激 光拉曼、核磁共振、原子发射、原子吸收 ★电化学：电位、电导、库仑、安培、极谱 ★色谱法：柱、纸、薄层、GC、HPLC ★其他：MS、电子能谱、活化分析、免疫分析 化学分析法: 重量分析 滴定分析: 酸碱、络合、氧化还原、沉淀

按试样量大小分 方法固体试样质量(mg)液体试样体积(mL) 常量 >100 10 半微量10~100 1~10 微 按待测组分含量分 常量组分(>1%)、微量组分(001-1%) 痕量组分(<0.01%)

7 按试样量大小分 方法 固体试样质量(mg) 液体试样体积(mL) 常量 >100 >10 半微量 10～100 1～10 微量 1%)、微量组分(0.01-1%)、 痕量组分(<0.01%)

1.4滴定分析法概述 141方法介绍 2HCI+Na, CO3=2NaCl+H2 CO3 滴定管 化学计量点(sp) 滴定剂 Stoichiometric point 滴定终点(ep) End point 被滴定溶液终点误差(E1)

8 1.4 滴定分析法概述 1.4.1 方法介绍 2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2CO3 滴定管 化学计量点(sp) 滴定剂 Stoichiometric point 滴定终点(ep) End point 被滴定溶液 终点误差(Et )

14.2滴定分析对反应的要求 和滴定方式 1.按一定的反应式定量进行(9%以上); 2.快(或可加热、催化剂) 直接 3.有适当的方法确定终点(指示剂) 滴定 置换滴定:用K2Cr2O标定Na2S2O3(+KD 2+ Nao 返滴定:A+EDTA过量)、CaCO3+HC过量) KMnO4 间接滴定:Ca2+CaC2O(s)H2C2O4

9 1.4.2 滴定分析对反应的要求 和滴定方式 置换滴定：用K2Cr2O7标定Na2S2O3 (+KI) 直接 滴定 1. 按一定的反应式定量进行(99.9%以上); 2. 快(或可加热、催化剂); 3. 有适当的方法确定终点(指示剂)。 Zn2+ NaOH KMnO4 返滴定: Al+EDTA(过量)、 间接滴定：Ca2+ CaC2O4 (s) H2C2O4 CaCO3+HCl(过量)

1.4.3基准物质和标准溶液 标准溶液:具有准确浓度的溶液 1.直接配制:K2Cr2O7、KBrO3 2.标定法配制:NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、l3 基准物质: 1.组成与化学式相符(H2C2O2H2O、NaC1); 2纯度>999%; 3.稳定(Na2CO3、CaCO3、Na2C2O等)

10 1.4.3 基准物质和标准溶液 标准溶液：具有准确浓度的溶液 1. 直接配制：K2Cr2O7、KBrO3 2. 标定法配制：NaOH、HCl、EDTA、KMnO4、I3 - 基准物质： 1. 组成与化学式相符(H2C2O4·2H2O、NaCl ); 2. 纯度>99.9%; 3. 稳定(Na2CO3、CaCO3、Na2C2O4等）