现代分析化学技术介绍(2014)

第一章绪论一、分析化学的定义分析化学(Analytical Chemistry)是人们获得物质化学组成和结构信息的科学。

二、分析化学的任务1. 定性分析──鉴定物质的化学组成（或成分），如元素、离子、原子团、化合物等，即“解决物质是什么的问题”。

2. 定量分析──测定物质中有关组分的含量，即“解决物质是多少的问题”。

3. 结构分析──确定物质的化学结构，如分子结构、晶体结构等。

三、分析化学的分类按分析原理分类：化学分析与仪器分析化学分析──以物质的化学反应为基础的分析方法，又称经典分析法。

包括重量分析和容量分析（滴定分析）。

特点：仪器简单、结果准确、灵敏度低、分析速度慢。

仪器分析──以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。

包括电化学分析、色谱分析、光谱分析、波谱分析、质谱分析、热分析、放射化学分析等。

特点：灵敏、快速、准确。

四、分析化学的作用分析化学的应用范围几乎涉及国民经济、国防建设、资源开发及人的衣食住行等各个方面。

可以说，当代科学领域的所谓“四大理论”（天体、地球、生命、人类的起源和演化）以及人类社会面临的“五大危机”（资源、能源、人囗、粮食、环境）问题的解决都与分析化学这一基础学科的研究密切相关。

1. 分析化学在科学研究中的重要性♠目前世界范围内的大气、江河、海洋和土壤等环境污染正在破坏着正常的生态平衡，甚至危及人类的发展与生存，为追踪污染源、弄清污染物种类、数量，研究其转化规律及危害程度等方面，分析化学起着极其重要的作用；♠在新材料的研究中，表征和测定痕量杂质在其中的含量、形态及空间分布等已成为发展高新技术和微电子工业的关键；♠在资源及能源科学中，分析化学是获取地质矿物组分、结构和性能信息及揭示地质环境变化过程的的主要手段，煤炭、石油、天然气及核材料资源的探测、开采与炼制，更是离不开分析检测工作；♠分析化学在研究生命过程化学、生物工程、生物医学中，对于揭示生命起源、生命过程、疾病及遗传奥秘等方面具有重要意义。

现代分析化学与技术要点整理现代分析化学与技术第⼀章：概述 (王恩飞)1、现代分析化学的定义？分析化学是发展和应⽤各种⽅法、仪器和战略以获得有关物质在⼀定时间或空间内的组成、结构和能态的信息的科学。

（欧洲化学联合会(FEC S)化学部(DAC)定义）现代分析化学不仅能确定分析对象中的元素、基团和含量，⽽且能回答原⼦的价态、分⼦的结构和聚集态、固体的结晶形态、短寿命反应中间产物的状态和⽣命化学物理过程中的激发态。

不仅能提供空间分析的数据，⽽且可作表⾯、内层和微区分析，甚⾄三维空间的扫描分析和实践分辨数据分析，尽可能快速、准确和全⾯的提供丰富的信息和有⽤的数据。

（李向军的课件）现代分析化学把化学与数学、物理学、计算机科学、精密仪器制造、⽣命科学、材料科学等学科结合起来，成为⼀门多学科性的综合科学。

(武汉⼤学分析化学课件)2、分析化学的发展⽅向1．更⾼的灵敏度/更低的检测限2．更好的选择性/更少的基体⼲扰3．更⾼的准确度/更好的精密度4．更快的分析速度5．更⾼的⾃动化程度6．更完善的多元素同时分析检测能⼒7．更完善可信的形态分析8．更⼩的样品量要求并且实现微损和⽆损分析9．原位、活体、实时分析10．更⼤的应⽤范围，如遥感、极端和特殊环境的分析11．⾼分辨成像。

分析化学发展⽅向是⾼灵敏度、⾼选择性、快速、⾃动、简便、经济、分仪器⾃动化、数字化和计算计化并向智能化、信息化纵深发展。

第⼆章分析过程 (王恩飞)1、分析过程可分为⼏个步骤？哪个步骤引⼊误差最⼤？哪个步骤耗时最长?五个步骤：1、分析⽅法的选择2、采样3、样品处理4、分析测试5、数据处理，结果报告采样可能引⼊的误差最⼤样品处理步骤耗时最长2、采样的重要性假设不存在系统误差，分析结果的总⽅差S2可以简化的看作采样过程⽅差S s2与化学分析过程⽅程⽅差S o2之和。

S2=Ss2+S o2⼀般说来，分析⼯具远⽐采样⼯具精确，分析过程远⽐采样过程精密，⽽且分析过程的误差容易随着技术的进步⽽降低。

高效液相出峰和质谱出峰1.引言1.1 概述高效液相出峰（High Performance Liquid Chromatography，简称HPLC）和质谱出峰（Mass Spectrometry，简称MS）是现代分析化学领域中广泛使用的两种重要技术手段。

它们在分析样品中的化合物和确定其结构、性质等方面发挥着至关重要的作用。

高效液相出峰是一种基于液体相和固定相相互作用的分离技术。

通过将样品溶于流动相中，使其在高压作用下通过填充了固定相的柱子，从而实现化合物的分离。

高效液相出峰具有分离效率高、分离时间短、适用范围广的特点。

它可以根据化合物在固定相上的亲疏水性、极性、电荷等不同特性来实现对复杂样品的分离和定性、定量分析。

质谱出峰是一种通过将样品中的化合物分子转化为离子，然后根据其质量-电荷比（m/z）进行分析和测定的技术。

质谱出峰通过质谱仪将样品中的分子离子化，然后根据离子在电场中的运动轨迹和质量-电荷比的不同，进行质谱图谱的记录和分析。

质谱出峰具有高灵敏度、高分辨率、快速响应和广泛适用性等特点。

它可以实现对样品中微量化合物的检测和定性分析，同时还可以确定化合物的分子结构和分子量，为化合物的鉴定和定量提供重要依据。

两种技术手段在实际应用中常常结合使用，互为补充。

高效液相出峰可以实现对复杂样品的分离和纯化，然后再通过质谱出峰对分离得到的纯化化合物进行结构表征。

因此，高效液相出峰和质谱出峰在生物医药、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用前景。

在本文中，我们将首先介绍高效液相出峰的原理和应用，并重点阐述其优势和局限性。

接着，我们将详细讲解质谱出峰的原理和应用，并探讨其在分析化学中的重要作用。

最后，我们将综合比较两种技术手段的优势和不足之处，并展望它们的发展前景。

通过本文的阐述，相信读者会对高效液相出峰和质谱出峰有更加深入的理解，为实际应用提供科学的指导和参考。

1.2文章结构1.2 文章结构本文将对高效液相出峰和质谱出峰进行详细讨论。

分析化学前沿综述摘要：从70年代末到现在，分析化学正处在第三次大发展时期。

分析化学正走向信息时代，计算机时代；生命科学的发展，计算机的发展促进了分析化学的发展。

本文主要通过分析化学的分支学科来看分析化学的前沿和热点。

关键词：分析化学；分支学科；前沿；热点。

1.前言分析化学是目前化学中最活跃的领域之一。

分析化学中活跃的领域又在什么地方？从对象来看，与生命科学、环境科学、高技术材料科学有关的分析化学是目前分析化学中最热门的课题。

从方法来看，计算机在分析化学中的应用和化学计量学是分析化学中最活跃的领域。

分析化学的特点是新方法层出不穷，旧方法不断更新。

40年代原子能、半导体材料的发展，物理学、电子学的发展，促进了原子光谱分析的发展。

时至今日，这些学科仍然在继续发展，与之有关的分析化学分支学科也在不断发展。

因此，对分析化学来说，不一定是新的分支学科发展取代旧的分支学科，而常常是新的不断出现，旧的不断更新。

80年代分子光谱分析的发展并不限制原子光谱分析的发展。

因而在讨论分析化学前沿时，不但要看到新问题、新学科、新领域，而且要看到目前各分支学科中的新的生长点、新的热点、新的领域。

主要从光谱分析，电化学分析，色谱分析，质谱及核磁共振，化学计量学与计算机应用五个方面对分析化学的前沿进行综述。

2.光谱分析方面光谱分析一直是分析化学中最富活力的领域。

60年代等离子体、傅里叶变换、激光技术的引入，出现了等离子体-原子发射光谱、傅里叶红外光谱（FT-IR）、激光光谱等一系列新方法。

70年代检测单个原子的激光共振电离光谱的出现，使光谱分析的灵敏度达到了极限。

80年代崛起的等离子体-质谱（ICP-MS）成为更接近“理想的多元素分析方法”，40多种元素检出限达到10—60pg/ml。

X-射线荧光光谱有进一步的发展，70—80年代应用全反射技术，灵敏度提高约1000倍，检出限ppb（10-9）级[1]。

使用粒子（质子）加速器及同步加速器，粒子束可以聚焦在1μm直径，可作ppm（10-6）级多元素微区分布分析，如一根头发横截面上锌和硒的微区分布分析。

题目: 现代化学的分类及发展史姓名: 王*学院: 化学工程学院专业: 应用化学班级:学号:指导教师: 职称: 教师2014 年5 月18 日现代化学的分类及发展史摘要：伴随着人类对生活物质需求的日益增加，以科学技术的迅猛发展，极大地推动了化学学科自身的发展。

化学实践为人类创造了丰富的物质。

使得化学在现代步入了科学相互渗透时期现代化学在物理学、生物学、医学等很多领域中起了非常重要的作用。

人类的粮食、能源、医药、交通等更好的体现了当代化学的基本意义。

蛋白质、核酸、糖等生命物质的研究，纳米科学、组合化学等更是贯穿了整个世纪。

我们开始研究、了解无机化学，有机化学，物理化学和分析化学以及其发展的历史。

关键词：现代化学；无机化学；有机化学；物理化学；分析化学；发展史现代化学的发展，一方面作为经验方法基础的实验手段，发生了根本性的变化。

不仅传统的实验技术由于科学技术的进步得到进一步的改善，还出现了仪器现代化。

如微量分析和痕量杂质分析方面，出现了原子吸收光谱、极谱分析、库伦分析以及萃取、离子交换分离、色谱、电泳、层析等新的分析和分离方法。

另一方面，由于现代化学研究对象日益微观化，仅有实验方法、发展实验技术还是会限制化学进步的，必须大力发展理论方法。

实践表明，现代实验方法离开了理论方法的指导就难以发展，甚至难以产生。

现代化学的发展，具体可以由无机化学、有机化学、物理化学、分析化学说起。

一、无机化学1、概述无机化学是研究无机物质的组成、性质、结构和反应的科学，它是化学中最古老的分支学科。

无机物质包括所有化学元素，碳化合物以外的化合物，5种和其他几种的简单的碳化合物。

（除二氧化碳、一氧化碳、碳酸、二硫化碳、碳酸盐等简单的碳化合物仍属无机物质外，其余均属于有机物质。

）无机化学是除碳氢化合物及其衍生物外，对所有元素及其化合物的性质和他们的反应进行实验研究和理论解释的科学，是化学学科中发展最早的一个分支学科。

过去认为无机物质即无生命的物质，如岩石、土壤，矿物、水等；而有机物质则是由有生命的动物和植物产生，如蛋白质、油脂、淀粉、纤维素、尿素等。

分析化学简介本文章来源：考研网发布者：wenpinger 浏览次数：2057 发布时间：2010-2-02 15:04[概念]分析化学(analytical chemistry)是研究获取物质化学组成和结构信息的分析方法及相关理论的科学，是化学学科的一个重要分支。

分析化学以化学基本理论和实验技术为基础，并吸收物理、生物、统计、电子计算机、自动化等方面的知识以充实本身的内容，从而解决科学、技术所提出的各种分析问题。

[主要任务]分析化学的主要任务是鉴定物质的化学组成（元素、离子、官能团、或化合物）、测定物质的有关组分的含量、确定物质的结构（化学结构、晶体结构、空间分布）和存在形态（价态、配位态、结晶态）及其与物质性质之间的关系等。

分析化学的任务(1)确定物质的化学组成——定性分析(2)测量各组成的含量——定量分析(3)表征物质的化学结构、形态、能态——结构分析、形态分析、能态分析(4)表征组成、含量、结构、形态、能态的动力学特征——动态分析[分析化学的分类]仪器分析分类表分析化学是研究物质组成的科学，它包括化学分析、仪器分析两部分。

化学分析包括滴定分析和称量分析，它是根据物质的化学性质来测定物质的组成及相对含量。

仪器分析的方法很多，它是根据物质的物理性质或物质的物理化学性质来测定物质的组成及相对含量。

仪器分析根据测定的方法原理不同，可分为电化学分析、光学分析、色谱分析、其他分析法等4大类。

如右图。

化学分析是基础，仪器分析是目前的发展方向。

[化学分析与仪器分析比较]化学分析与仪器分析方法比较表：项目化学分析法（经典分析法）仪器分析法（现代分析法）物质性质化学性质物理、物理化学性质测量参数体积、重量吸光度、电位、发射强度等等误差0.1%~0.2%1%~2%或更高组分含量1%~100%<1%~单分子、单原子理论基础化学、物理化学（溶液四大平衡）化学、物理、数学、电子学、生物等等解决问题定性、定量定性、定量、结构、形态、能态、动力学等全面的信息[分析仪器]当代分析化学著重仪器分析，常用的分析仪器有几大类，包括原子与分子光谱仪，电化学分析仪器，核磁共振，X光，以及质谱仪。

由乙酰苯胺制备对硝基苯胺第1部分对硝基苯胺的合成1实验原理对硝基苯胺是一种重要的染料、农药、医药中间体，也应用于工程塑料、日用化学品的制造。

若直接以苯胺为原料，通过混酸硝化制备对硝基苯胺，会使苯环上的氨基被硝酸氧化而受到破坏。

采用酰化试剂保护氨基，同时由于酰胺基空阻效应使对位产物的产率得到提高。

对硝基苯胺的制备是采用乙酰苯胺与混酸在低温下发生亲电取代反应制得。

通过低温提高反应选择性（以对位产物为主）。

制得的对硝基乙酰苯胺在酸性条件下回流水解，去掉乙酰基得到对硝基苯胺。

2 实验部分2.1 主要试剂乙酰苯胺；冰乙酸；浓硫酸；混酸（浓硫酸与硝酸按体积比1:0.6相混合配制得到）；碳酸钠粉；酚酞试液（指示剂）；40%硫酸；30 %NaOH 溶液；沸石.2.2 风险评估对在制备对硝基乙酰苯胺的过程所用的试剂和实验步骤进行风险评估。

2.3 对硝基乙酰苯胺的制备将4. 0g乙酰苯胺、6mL 冰乙酸放入100mL 锥形瓶中,充分摇动,然后在冰水浴冷却下慢慢加入6mL浓硫酸,并放到冰浴中冷至0～2 ℃。

用滴管将混酸（4 mL 浓硫酸和2.4 mL硝酸相混合配制得到）逐滴加到盛放乙酰苯胺溶液的锥形瓶中进行硝化。

边加混酸边冷却,使体系温度始终低于5 ℃。

混酸加完后,把锥形瓶移出冰浴,在室温中保持30min ,并间歇摇动锥形瓶。

在搅拌下,将硝化物料细流倒入盛有25mL水和25g碎冰的烧杯中,搅拌5min ,抽滤。

压干滤饼,用适量冰水洗涤两次后抽干。

将滤饼放入250mL 锥形瓶中,加20～30mL 水。

在摇动下小心加入碳酸钠粉末,直至溶液呈碱性(使酚酞试液变红) 。

加热至沸腾并保持5min ,再冷却到50 ℃,迅速抽滤。

压干滤饼,并用适量冰水洗涤两次后抽干。

将滤饼对硝基乙酰苯胺晾干称重。

2. 4 对硝基苯胺的制备在50mL圆底烧瓶中放入3.0g对硝基乙酰苯胺、15mL40%硫酸，放入沸石,回流10～15min ,制得透明溶液。

分析化学技术分析化学技术，是一门研究物质组成和性质的科学，它是化学学科中的一个重要分支。

通过运用各种分析方法和技术，我们可以对物质的成分、结构、性质等进行准确的定性和定量分析。

1. 简介分析化学技术是研究物质分析的科学，旨在通过各种化学方法和仪器设备，对物质进行有机成分分离和化合物结构分析。

利用分析化学技术，可以确定物质的化学组成、浓度、纯度等相关信息，为化学研究和应用提供准确数据支持。

2. 分析技术2.1 光谱分析技术光谱分析技术是分析化学中常用的一种方法，主要包括紫外可见吸收光谱、红外光谱、质谱等。

通过对物质在特定波长或频率下吸收、发射或离子化的特性进行检测和分析，可以获得物质的组成和结构信息。

2.2 色谱分析技术色谱分析技术是一种通过物质在固定相上的分配和在流动相中的迁移速度差异来实现分离和检测的分析方法。

常见的色谱分析方法包括气相色谱、液相色谱、毛细管电泳等。

色谱技术在药物分析、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用。

2.3 电分析技术电分析技术是利用电化学原理进行分析的一种方法，常见的有电位滴定、极谱分析、电化学阻抗谱等。

电分析技术具有灵敏度高、选择性好等优点，已被广泛应用于环境分析、材料研究等领域。

3. 应用领域分析化学技术在各个领域都有广泛的应用，下面以几个典型领域为例进行介绍。

3.1 药物分析药物分析是分析化学技术的重要应用领域之一。

通过对药物的成分和纯度进行准确分析，可以保证药物的质量和疗效。

常见的药物分析方法包括高效液相色谱、质谱等。

3.2 环境监测环境监测是对自然环境中的各种污染物进行分析和监测的过程，分析化学技术在环境监测中起着重要作用。

例如利用色谱技术对空气中的有害气体进行分析，能够及时了解环境污染的情况。

3.3 食品安全食品安全是人们关注的热点问题之一，分析化学技术在食品安全领域的应用也较为广泛。

例如，通过质谱技术对食品中的农药残留进行分析，能够确保食品的安全性。

4. 发展趋势随着科学技术的不断发展，分析化学技术也在不断创新和进步。

分析化学发展趋势分析化学学科的发展经历了三次巨大变革：第一次是随着分析化学基础理论，特别是物理化学的基本概念（如溶液理论）的发展，使分析化学从一种技术演变成为一门科学，第二次变革是由于物理学和电子学的发展，改变了经典的以化学分析为主的局面，使仪器分析获得蓬勃发展。

目前，分析化学正处在第三次变革时期，生命科学、环境科学、新材料科学发展的要求，生物学、信息科学，计算机技术的引入，使分析化学进入了一个崭新的境界。

第三次变革的基本特点：从采用的手段看，是在综合光、电、热、声和磁等现象的基础上进一步采用数学、计算机科学及生物学等学科新成就对物质进行纵深分析的科学；从解决的任务看，现代分析化学已发展成为获取形形色色物质尽可能全面的信息、进一步认识自然、改造自然的科学。

现代分析化学的任务已不只限于测定物质的组成及含量，而是要对物质的形态（氧化-还原态、络合态、结晶态）、结构（空间分布）、微区、薄层及化学和生物活性等作出瞬时追踪、无损和在线监测等分析及过程控制。

随着计算机科学及仪器自动化的飞速发展，分析化学家也不能只满足于分析数据的提供，而是要和其它学科的科学家相结合，逐步成为生产和科学研究中实际问题的解决者。

近些年来，在全世界科学界和分析化学界开展了“化学正走出分析化学”、“分析物理”、“分析科学”等热烈议论，反映了这次变革的深刻程度。

本书根据中国《国家自然科学基金会》“自然科学学科（分析）发展战略调查报告”在美国、前苏联这两个发达国家分析化学发展情况的基础上，将现代分析化学学科的发展趋势和特点归纳为八个方面，以论述分析化学整体的发展：（一）提高灵敏度这是各种分析方法长期以来所追求的目标。

当代许多新的技术引入分析化学，都是与提高分析方法的灵敏度有关，如激光技术的引入，促进了诸如激光共振电离光谱、激光拉曼光谱、激光诱导荧光光谱、激光光热光谱、激光光声光谱和激光质谱的开展，大大提高了分析方法的灵敏度，使得检测单个原子或单个分子成为可能。

分析化学在化学工业中的应用前言：2014年3月30日上午，茂名市区一些群众为了表达对拟建芳烃（PX）项目的关切，在市委门前大草坪聚集，并在个别路段慢行，人数一度达到1000多人，整体情况理性、平和。

当天下午，在茂名市区中心广场聚集的极少部分挑事分子带头向警察扔矿泉水瓶、鸡蛋等杂物，同时鼓动部分不了解情况的市民到高水一级公路拦截车辆，造成公路严重堵塞。

可见PX项目在民众中并不待见。

那么这么多天来为什么会有这么多民众对此未立项的项目如此反感，以至于会被一些不法分子所利用，引发暴力冲突。

那到底何为PX项目，它的推行在会遭到如此多人反对的原因是为何？这些问题都是很值得我们探讨的。

PX作为一种常见化工原料，它的生产分析都离不开分析化学技术的辅助支持。

而我们知道高效液相色谱作为一种有效的分离检测手段，它在化工生产领域上应用十分广泛，特别是在日用化工的生产尤为突出。

本论文围绕着PX项目这个线索，分析PX项目的利弊，简要的拓展分析化学在化工生产中的应用，并着重介绍高效液相色谱在这一领域的应用情况。

近年来，PX项目被拒绝驱赶的闹剧在中国频频上演，如今又在茂名开幕。

这东西就像麻风病一般，无论到那里都不受欢迎——可谓是具有中国特色的PX，不能不发人深思。

至于其毒性，不用去辩论，肯定是有的。

但有没有流行说法吹那那样可怕，非得方圆百公里不能住人，这个只能付之一笑，事出有因，查无实据，仅此而已。

但为什么这种现象国外不见闹，而中国人却乐此不疲？难道中国人安全意识高？我想不是。

我想症结不是PX毒性的的问题，而是体制、利益的问题。

不从这里着手，想彻底解决这问题，是不大可能的。

关于化工厂的污染和对人的危害，生长在茂名，应该不会陌生，无须赘言。

先打个比喻，假如大家同住一条村，我成天在你门口晒大粪，晒好了，粪我收去种地，至于你被熏成啥我不管。

你愿意吗？彼此不干仗才怪呢！只要想明白这个问题，便明白中国特色的PX事件的根源所在了。

但假如我与你达成协商：我在你门口晒粪，虽然给你造成了污染，但我会无偿将部分粪送给你作为补偿。