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绪 论
1. 分析化学的任务和作用
分析化学是人们获得物质化学组成和结构信息的科学,是化学学科的一个重要分支。分析化学有悠久的历史,它曾是化学的开路先锋,它对元素的发现,原子量的确定,定比定律、倍比定律等化学基本定律的建立,都曾起过重要作用。如今,分析化学在地学科学、生命科学、环境科学、材料科学、资源及能源科学、生物学、医学中仍起着极为重要的作用。例如,在工业生产中的矿产资源开发、工业原料的评价、工艺流程的控制、产品质量监测、厂矿三废的处理和利用等等;在农业生产中,土壤成分、性质的测定,化肥、农药的研制、生产及使用效果,农产品的质量检验,植物生长过程的研究等等;在国防建设、在航天、航空、航海中凡涉及到材料和能源的也都需要分析化学。总之,在国民经济中分析化学有着极为重要的、不可替代的作用。
2. 分析方法的分类
根据分析任务、分析对象、分析目的、测定原理、操作方法的不同,分析化学可分为多种类型。
定性分析是确定分析对象由哪些组分(元素、原子团或化合物等)所组成。定量分析是确定分析对象中有关组分的含量是多少。结构分析是研究物质中原子、分子的排列方式,确定分子结构或晶体结构。形态分析是研究物质的存在形态(氧化—还原态、化合态、结晶态等等)及各种形态的含量。
根据分析对象的不同,分析化学又可分为无机分析和有机分析。
分析对象是无机物的称无机分析。无机分析通常要求鉴定无机物质的组成和各组分的含量。
分析对象是有机物的称有机分析。有机分析的重点往往是官能团分析或结构分析。
根据分析试样中待测组分的含量多少,可以分为常量组分分析、微量组分分析和痕量组分分析。分析试样中待测组分的含量
>1% 的称常量组分分析。分析试样中待测组分的含量在 0.01~1% 间的称微量组分分析。分析试样中待测组分的含量
< 0.01% 的称痕量组分分析。
根据分析试样的用量多少,分析方法可以分为常量分析(试样>0.1g)、半微量分析(试样0.01~0.1g)、微量分析(试样0.001~0.01g)和超微量分析(试样<0.001g)。
根据分析方法原理的不同可分为化学分析和仪器分析。
化学分析是以物质的化学反应为基础的分析方法,有滴定分析和重量分析等方法。
仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。这类方法需要有特殊的仪器、如光学分析仪、电化学分析仪、色谱分析仪、质谱分析仪、核磁共振波谱仪、电子探针、离子探针等等。
3. 分析化学发展史
二十世纪以来,分析化学经历了三次大变革。第一次是二十世纪初到三十年代,随着分析化学基础理论,特别是物理化学中溶液理论的发展,使分析化学从一门技术演变为一门科学。第二次变革是在四十~六十年代,由于物理学和电子学的发展,改变了以化学分析为主的状态,发展了光谱分析、极谱分析等仪器分析方法。目前,分析化学正处在第三次变革时期。生命科学、环境科学、材料科学等学科发展的要求,生物、信息科学、计算机科学的引入,使分析化学进入了一个崭新的时代。现代分析化学的任务已不只限于测定物质的组成和含量,而是要提供物质更全面的信息:从常量到微量及微粒分析,从组成到形态分析、从总体到微区表面及逐层分析,从宏观组分到微观结构分析、从静态到快速反应追踪分析、从破坏试样到无损分析、从离线到在线分析。分析化学广泛地吸取了当代科学技术的最新成就,在国民经济中发挥着越来越重要的作用,成为人类进一步认识自然、改造自然的一门重要学科。
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