化學分析

化學分析

化學分析是指確定物質化學成分或組成的方法。根據被分析物質的性質可分為無機分析和有機分析。根據分析的要求,可分為定性分析和定量分析。根據被分析物質試樣的數量,可分為常量分析、半微量分析、微量分析和超微量分析。工業上的原材料、半制品、成品、農業上的土壤、肥料、飼料以及交通運輸上的燃料、潤滑劑等,在研究、試製、生產或使用的過程中,都需要套用化學分析。

基本介紹

  • 中文名:化學分析
  • 外文名:chemical analysis
  • 定義:利用物質的化學反應為基礎的分析
  • 套用學科:分析化學
簡介,研究歷史,分類,滴定分析,重量分析,相關擴展,

簡介

分析化學是大學本科的主幹基礎課,包括“定量化學分析”理論課、定性化學分析,基本化學實驗課和“儀器分析”理論課、實驗課。授課對象為化學類專業和生物、醫學、地學類專業的本科生。分析化學有很強的實用性,同時又有嚴密、系統的理論,是理論與實際密切結合的學科。學習分析化學有利於培養學生嚴謹的科學態度和實事求是的作風,使學生初步掌握科學研究的技能並初步具備科學研究的綜合素質。分析化學涉及的內容十分廣泛,發展非常迅速。在講授基本理論的同時,儘量穿插一些運用基礎理論解決實際問題的例子,包括藥物、環境、生物等各個領域中分析化學的新進展,新成果。保持化學分析理論的系統性並不斷充實新內容,保持儀器分析內容的相對穩定性並及時融進新發展、新技術,將經典分析化學與現代分析化學融合在一起。

研究歷史

在19世紀無機化學知識逐漸系統化的時候,貝里采烏斯(Jöns Jakob Berzelius)分析天平的發明和使用,使測量得到的實驗數據更加接近真實值,這樣任何一個定律都有一個確鑿的事實證明。貝里采烏斯把測定原子量的很多新方法,新試劑,新儀器引用到分析化學中來,使定量分析精確度達到了一個新的高度。而後來人們都尊稱他為分析化學之父。
在定性分析方面,1829年德國化學家羅斯(Hoinrich Rose)編寫了一本《分析化學教程》,首次提出了系統定性分析方法,這與目前通用的分析方法已經基本相同了。而到18世紀末,酸鹼滴定的各種形式和原則也基本確定。而對於分析化學的一個重要部分光譜分析,則是從牛頓開始的,牛頓從1666年開始研究光譜,並於1672年發表了他第一篇論文《光和色的新理論》。

分類

化學分析根據其操作方法的不同,可將其分為滴定分析(titrimetry)和重量分析(gravimetry

滴定分析

根據滴定所消耗標準溶液的濃度和體積以及被測物質與標準溶液所進行的化學反應計量關係,求出被測物質的含量,這種分析被稱為滴定分析,也叫容量分析(volumetry)。利用溶液四大平衡:酸鹼(電離)平衡、氧化還原平衡、絡合(配位)平衡、沉澱溶解平衡
滴定分析根據其反應類型的不同,可將其分為:
1、酸鹼滴定法:測各類酸鹼的酸鹼度和酸鹼的含量;
2、氧化還原滴定法:測具有氧化還原性的物質;
3、絡合滴定法:測金屬離子的含量;
4、沉澱滴定法:測鹵素和銀。

重量分析

通過適當的方法如沉澱、揮發、電解等使待測組分轉化為另一種純的、化學組成的固定的化合物而與樣品中其他組分得以分離,然後稱其質量,根據稱得到的質量計算待測組分的含量,這樣的分析方法稱為重量分析法。重量分析法適用於待測組分含量大於1%的常量分析,其特點是準確度高,因此此法常被用於仲裁分析,但操作麻煩、費時。
重量分析的基本操作包括: 樣品溶解、沉澱、過濾、洗滌、烘乾和灼燒等步驟。
1、樣品的溶解
溶解或分解試樣的方法,取決於試樣以及待測組分的性質,應確保待測組分全部溶解。在溶解過程中,待測組分不得損失(包括氧化還原)加人的試劑不干擾以後的分析。
2、試樣的沉澱
重量分析對沉澱的要求是儘可能地完全和純淨,為了達到這個要求,應按照沉澱的不同類型選擇不同的沉澱條件,如加人試劑的次序、加人試劑的量和濃度,試劑加人速度,沉澱時溶液的體積、溫度、沉澱陳化的時間等。必須按規定的操作手續進行,否則會產生嚴重的誤差。
3、過濾和洗滌技術
過濾的目的是將沉澱從母液中分離出來,使其與過量的沉澱劑、共存組分或其他雜質分開,並通過洗滌獲得純淨的沉澱。對於需要灼燒的沉澱,常用濾紙過濾。對只需經過烘乾即可稱量的沉澱,則往往使用古氏坩堝過濾。過濾和洗滌必須一次完成,不能間斷,整個操作過程中沉澱不得損失。

相關擴展

儀器分析方法:以物質的物理和物理化學性質為基礎的分析方法稱物理和物理化學分析法。這類方法都需要較特殊的儀器,通常稱為儀器分析方法。最主要的儀器分析方法有以下幾種:
1、光學分析法
根據物質的光學性質所建立的分析方法。主要包括:分子光譜法、分光分析法、分子螢光及磷光分析法;原子光譜法,如原子發射光譜法、原子吸收光譜法。
2、電化學分析法
根據物質的電化學性質所建立的分析方法。主要包括電位分析法、極譜和伏安分析法、電重量和庫倫分析法、電導分析法。
3、色譜分析法
根據物質在兩相(固定相和流動相)中吸附能力、分配係數或其他親和作用的差異而建立的一種分離、測定方法。這種分析法最大的特點是集分離和測定於一體,是多組分物質高效、快速、靈敏的分析方法。主要包括氣相色譜法、液相色譜法。

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