簡明定量化學(xué)分析

前言

　　分析化學(xué)是化學(xué)的分支學(xué)科，它歷史悠久。作為科學(xué)技術(shù)的“眼睛”，它為化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)、環(huán)境、材料科學(xué)等學(xué)科的快速發(fā)展解決了許多關(guān)鍵問題。與此同時，這些學(xué)科提出的需求也促進了分析化學(xué)自身的發(fā)展。隨著物理學(xué)、數(shù)學(xué)、信息學(xué)及計算機科學(xué)等的新理論、新技術(shù)的不斷引入，分析化學(xué)已發(fā)展成為一門綜合性交叉學(xué)科。　　分析化學(xué)可以分為化學(xué)分析和儀器分析兩大類。儀器分析近年來發(fā)展十分迅猛，應(yīng)用日益廣泛，但并不意味著化學(xué)分析就能退出歷史的舞臺。即使是采用儀器方法解決分析任務(wù)，也需要運用到化學(xué)分析的原理、方法和技術(shù)。例如，很多儀器分析方法需要使用標準物質(zhì)進行比較，而標；隹物質(zhì)的含量通常需通過化學(xué)方法進行測定。在定量化學(xué)分析中樹立起來的“量”的概念，應(yīng)始終貫穿于包括取樣、樣品預(yù)處理、測定、結(jié)果表達在內(nèi)的整個分析過程。因此化學(xué)分析是分析化學(xué)的基礎(chǔ)，與儀器分析相互補充?！　》治龌瘜W(xué)的教學(xué)主要包括定量化學(xué)分析和儀器分析兩部分內(nèi)容，定性化學(xué)分析直以來都被并入普通化學(xué)或無機化學(xué)課程中，不再作為分析化學(xué)的教學(xué)內(nèi)容。因此，分析化學(xué)的教學(xué)模式主要有兩種。一種教學(xué)模式是兩段式教學(xué)，即兩部分內(nèi)容分在不同的學(xué)期完成。定量化學(xué)分析主要涉及無機化學(xué)知識和四大平衡理論，因此先修課程為無機化學(xué)，可以在第二學(xué)期開設(shè).與基礎(chǔ)化學(xué)實驗有較好的銜接。而儀器分析原理涉及大量的有機物結(jié)構(gòu)和物理化學(xué)知識，因此先修課程是有機化學(xué)和物理化學(xué).一般在第四、五學(xué)期開設(shè)。另一種教學(xué)模式是將定量化學(xué)分析和儀器分析合并成一門，即分析化學(xué)，并在修完無機化學(xué)、物理化學(xué)、有機化學(xué)之后開設(shè)。近年來，多所高校對這種教學(xué)模式進行了有益的嘗試。　　本教材適用于兩段式教學(xué)模式，并注重與《儀器分析》（朱明華編）的教學(xué)內(nèi)容相銜接。在編寫中，我們力求做到深入淺出，簡明扼要.著重于基本概念的闡述，使之適合于本科教學(xué)。同時，我們還注意理論聯(lián)系實際，在闡述清楚基本理論和概念時，指出它的實用意義。由于分析化學(xué)學(xué)科發(fā)展十分迅速，因此在教材中還嘗試引八一些的新概念和方法?！　”窘滩挠啥辔婚L期從事分析化學(xué)教學(xué)和科研的同志參加編寫，具體分工如下：胡坪編寫了第1、2、8章，王燕編寫了第3、4、5章，王氫完成了第6、7章，張文清編寫了第9章。全書由胡坪統(tǒng)稿。

內(nèi)容概要

本書共有9章，主要闡述定量化學(xué)分析的相關(guān)概念和方法。內(nèi)容包括：分析化學(xué)中數(shù)據(jù)處理與評價方法，酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定四類滴定分析法，重量分析法以及分光光度法的原理與應(yīng)用，定量化學(xué)分析中的樣品預(yù)處理方法等。本書闡述深入淺出，簡明扼要，附有思考題和習(xí)題。    本書可作為理工科院校、師范類院校及高等職業(yè)學(xué)?；瘜W(xué)、環(huán)境、生物、材料等專業(yè)學(xué)生的教材，也可供相關(guān)專業(yè)科研人員和教師參考。

書籍目錄

第1章  緒論  1.1  分析化學(xué)的定義和作用  1.2  分析化學(xué)方法的分類  1.3  分析化學(xué)的進展  1.4  定量分析流程    1.4.1  取樣    1.4.2  樣品的預(yù)處理    1.4.3  測定    1.4.4  數(shù)據(jù)的處理和結(jié)果的表達第2章  分析化學(xué)中的數(shù)據(jù)處理和評價  2.1  分析誤差    2.1.1  真值、平均值和中位數(shù)    2.1.2  誤差與準確度    2.1.3  偏差與精密度    2.1.4  誤差的分類及減免誤差的方法    2.1.5  隨機誤差的正態(tài)分布    2.1.6  隨機誤差的t分布    2.1.7  置信區(qū)間    2.1.8  不確定度及其傳遞  2.2  分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理    2.2.1  離群值的檢驗和取舍    2.2.2  顯著性檢驗  2.3  有效數(shù)字及其運算規(guī)勇    2.3.1  有效數(shù)字    2.3.2  數(shù)字的修約規(guī)則    2.3.3  有效數(shù)字的運算規(guī)則  2.4  標準曲線的回歸分析    2.4.1  一元線性回歸方程    2.4.2  回歸方程的檢驗  思考題  習(xí)題第3章  滴定分析概述第4章  酸堿滴定法第5章  配位滴定法第6章  氧化還原滴定法第7章  重量分析法和沉淀滴定法第8章  可見分光光度法第9章  樣品的預(yù)處理方法附錄參考文獻

章節(jié)摘錄

　　光學(xué)分析法是利用物質(zhì)所發(fā)射的輻射或輻射與物質(zhì)的相互作用建立起來的一類分析方法，包括紫外可見分光光度法、紅外光譜法、核磁共振光譜法及原子吸收分光光度法等吸收光譜法，熒光光譜法、原子發(fā)射光譜法、x射線光譜法等發(fā)射光譜法，等等。色譜法是利用物質(zhì)在互不相溶的兩相問作用力的差異建立起來的一類極有效的分離、分析多組分混合物的方法，按照流動相的物理狀態(tài)可以分為氣相色譜法、液相色譜法、超臨界流體色譜法，也可根據(jù)分離原理的不同分為吸附、分配、離子交換、空間排阻與親和色譜法等。除了上述三類方法外，還有許多其他儀器分析方法，如質(zhì)譜法、熱分析法、中子活化分析法。儀器分析方法具有靈敏度高、分析速度快、提供的信息豐富、易實現(xiàn)自動化等特點，因此尤其適合于低含量組分的測定、生產(chǎn)過程的控制分析、未知樣品的鑒定等。儀器分析的主要局限在于需要使用價格較高的儀器設(shè)備，操作、維護要求一般也較高。　　化學(xué)分析和儀器分析孰輕孰重不能一概而論，某種方法對其適合的分析對象都有獨特的優(yōu)勢，以滿足一些特殊的分析要求。此外，化學(xué)分析和儀器分析是互為補充的，甚至某些方法即為兩者的有機結(jié)合。例如，電位滴定法是將滴定分析與電位分析兩種方法結(jié)合，以電位分析法作為滴定反應(yīng)終點的確定方法。又如，在進行儀器分析之前，常需用化學(xué)方法對試樣進行預(yù)處理，以除去試樣中的干擾物質(zhì)、對被測組分進行富集等。在建立測定方法的過程中，很多儀器分析方法需要采用已知含量的基準物（標準品）作為參照，而基準物的含量則常需以化學(xué)法測定，因此化學(xué)分析方法與儀器分析方法不可分割，前者是后者的基礎(chǔ)?！　》治龌瘜W(xué)的起源可以追溯到煉金術(shù)、煉丹術(shù)時期，鑒定、分析手段有效地促進了古代冶煉、釀造等技術(shù)的發(fā)展。18世紀至19世紀，逐步發(fā)展了金屬系統(tǒng)定性分析、重量分析、容量分析等方法。然而，將物理化學(xué)溶液理論中的酸堿平衡、配位平衡、氧化還原平衡和沉淀平衡理論引入分析化學(xué)，建立了四大滴定方法和理論，才標志著分析化學(xué)從一種技術(shù)演變成為一門科學(xué)。　　20世紀初，物理學(xué)和電子學(xué)的發(fā)展，徹底改變了以經(jīng)典化學(xué)分析為主的局面，多種儀器分析方法應(yīng)運而生，并在科學(xué)生產(chǎn)巾發(fā)揮了重要作用。其中，英國化學(xué)家馬丁和辛格由于發(fā)明分配色譜法獲得1952年諾貝爾化學(xué)獎，美國科學(xué)家布洛赫和珀賽爾因建立核磁共振法而共同獲得1952年諾貝爾物理學(xué)獎，捷克斯洛伐克科學(xué)家海洛夫斯基由于開創(chuàng)極譜學(xué)獲1959年諾貝爾化學(xué)獎。儀器分析方法的快速發(fā)展成為這一時期分析化學(xué)學(xué)科的特點?！　〗陙?，隨著信息科學(xué)、計算機技術(shù)、激光、納米技術(shù)、功能材料、化學(xué)計量學(xué)等新技術(shù)、新材料和新方法的引入，分析化學(xué)已經(jīng)發(fā)展成一門以多學(xué)科為基礎(chǔ)的綜合性科學(xué)。從采用的手段看，分析化學(xué)是在綜合利用物理學(xué)（如光、電、熱、聲和磁）、化學(xué)和生物學(xué)理論的基礎(chǔ)上，進一步采用數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)等學(xué)科的新方法、新技術(shù)，對物質(zhì)進行更全面、更深入的分析。從解決的問題看，分析化學(xué)的任務(wù)已不局限于測定物質(zhì)的組成及含量，還要對物質(zhì)的形態(tài)（價態(tài)、結(jié)合狀態(tài)等）、結(jié)構(gòu)（包括空間分布）、微區(qū)形態(tài)、化學(xué)和生物活性等進行分析及過程監(jiān)控。

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