分析化学张新荣绪论

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1、绪论主讲：张新荣电话：7688813501061957Email：xrzhang@mail.tsinghua.edu.cn学习要求1.辅导和作业要求辅导在每周一晚上7：00-9：00进行作业布置后下周一交2.考试与成绩评定期末考试：40%期中测验：40%作业和讨论成绩：10+10%3.课代表：姓名-电话第O章绪论80学时第一章电化学分析法第二章原子发射光谱第三章原子吸收光谱第四章紫外-可见分子吸收法第五章红外吸收光谱法第六章核磁共振波谱法第七章色谱分析法第八章质谱分析法第九章化学分析法第十章误差与数据处理第0章绪论一、《分析化学》的定义与发展历史《分析化学》课程是生命、材料和环境科学研究中

2、所抽象出的一门测量物质成分、含量、结构、表面等物理化学特性的基础理论和实验课程。按照1993年爱丁堡会议的定义：《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。第一节概述分析化学经历了三次巨大的变革第一次变革——20世纪初，由于物理化学溶液理论的发展，为分析化学提供了理论基础，建立了四大平衡理论，由一门技术发展为一门独立的学科。第二次变革——20世纪40年代，物理学和电子学的发展，使分析化学从以化学分析为主的经典分析化学，发展到以仪器分析为主的现代分析化学。第三次变革——21世纪，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

3、算机技术的引入，使分析化学进入了一个崭新的境界。传统的分析方法研究主要是利用化学分析，20世纪初，随着工业的发展和科技水平的提高，采用瓶瓶罐罐式的化学分析的方法已经满足不了时代发展的需要了，因此提出仪器分析。物理分析仪器是利用物质的光电声热磁等物理性质进行参数测量的仪器。1922年，Heyrovsky提出极谱分析法，获得1959年诺贝尔化学奖；1941年，MartinandSynge开创气相色谱法，获1952年诺贝尔化学奖；BlochandPurcell提出的核磁共振测定，获1952年诺贝尔物理奖；目前,分析仪器已成为推动科技进步的重要手段。纳米尺度分析仪器的出现，使分析化学进入纳米分析和

4、单分子分析阶段。从化学分析到物理分析三次变革扫描隧道显微镜（STM)与纳米科技由德国人宾宁(G.Binnig,1947-)和瑞士人罗勒(H.Roher,1933-)1981年发明，根据量子力学原理中的隧道效应而设计。宾宁和罗勒因此获得1986年诺贝尔奖二、分析化学的分类定性分析定量分析化学分析物理化学分析（仪器分析）物理分析（仪器分析）分析化学重量法容量法（酸碱、络合、氧化-还原、沉淀等滴定法）元素分析化合物分析表面分析结构分析原子发射、原子吸收、原子荧光、X-射线荧光、无机质谱和中子活化紫外-可见吸收和荧光、红外-拉曼、核磁、有机与生物质谱、X-射线衍射光子探针、电子探针、离子探针、原子

5、力探针X-射线衍射电化学分析电泳分析色谱分析气相色谱、液相色谱和超临界流体色谱凝胶电泳和毛细管电泳电导分析、电位分析、电流分析和生物传感器仪器分析是以物质的物理或物理化学性质作为基础的一类分析方法，它的显著特征是以仪器作为分析测量的主要手段。光谱分析仪器色谱分析仪器质谱分析仪器电化学分析仪器其它化学分析仪器分析分析方法其他分类方法1其他分类方法2定性分析定量分析结构分析无机分析有机分析生物分析按被分析物质的含量划分，分为３类常量成分分析（>0.01%)痕量成分分析(0.01-0.00001%)超痕量成分分析(<0.00001%)按被分析物质的状态划分，分为６类：表面与界面分析微区分析剥层分

6、析成分分析价态分析结构分析常量样品分析（>10mg,>1ml)微量样品分析(0.1-10mg,0.01-1ml)超微量样品分析(<0.1mg,<0.01ml)按取样量划分，分为３类其他分类方法3第二节分析化学在生物学研究中的作用授予三位蛋白质分析仪器研究的学者美国JohnB.Fenn日本田中耕一质谱法研究蛋白质瑞士KurtWuthrich生物分子的三维结构2002年诺贝尔化学奖MALDI-TOF-MS利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构瑞士科学家库尔特·维特里希“发明了利用核磁共振技术测定溶液中生物大分子三维结构的方法”，他获得2002年诺贝尔化学奖一半的奖金。这种方法的优点是可对

7、溶液中的蛋白质进行分析，进而可对活细胞中的蛋白质进行分析，能获得“活”蛋白质的结构，其意义非常重大。１９８５年，科学家利用这种方法第一次绘制出蛋白质的结构。目前，科学家已经利用这一方法绘制出１５－２０％的已知蛋白质的结构。核磁成像附加线性磁场1944Rabietal用共振方法记录原子核磁性1952Blochetal发展核磁共振精细测量法1991Ernst对高分辨核磁共振方法发展2002KurtWuthrich利用核磁共振