文档介绍:高等分析化学痕量分析概述
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教师简介俞斌: 1945年出生南京。1964年南京金陵中学(原南京十中)毕业考入清华大学。 文革后的1980年考入清华大学硕士研究生,1983年毕业到本校任教。曾任过应化系党总支副书记、应化系主任、江苏圣诺热管集团副总经理(主持工作) 、理学院院长。二级教授。主讲过本科生的〝无机与分析化学〞、〝分析化学〞、〝化工工艺〞、〝环境监测〞、〝药物分析〞、〝红楼梦赏析〞、〝红楼人物与文化〞、〝桥牌入门〞和研究生的〝高等分析化学〞等十余门课程。独著、合著、主编、参编《计算机化学》、《无机与分析化学教程》、《工业水处理技术》、《仪器分析》、《红楼梦赏析》等著作八部。荣获过国家级、省部级奖励数项。指导研究生近50名。发表过文、理等科学术论文数十篇。
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第一章痕量分析概述
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绪论—痕量分析问题的提出
(1) 材料科学
许多材料允许杂质含量< (ppb) ,最纯的单晶硅杂质含量需< (10-12g)/g()。材料的表面特征、微区及微粒等分析的物质都是痕量级的。
(2) 环境科学
新合成化合物年增加~10%。环境污染物严重地威胁着人类的健康。这些污染物浓度很低时就会对人和生物造成很大的危害。环境中的有害物质是分布在大量的无害混和物当中,形态差异微小,但毒性相距甚远。2,3,7,8-四氯二恶英比2,3,6,9-四氯二恶英毒性高1000倍,2,3,7,8-四氯二恶英有22种异构体,环境中的含量仅为10-12g/g(ppt)。
As2O3、Cd、稀土元素污染物浓度很低时也都会对人和生物体造成很大的危害。是优先监测污染物。
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(3) 生命科学
许多生命过程是通过痕量的金属元素产生的。这些痕量的元素的分析浓度要求小到10-15g(fg)/g。而且许多需分析的物质深入到细胞、蛋白质、肽、生物酶中,使分析难度更大。
微量(痕量)元素在生物体中有四大作用:
a) 激活酶(如Co、Zn、Cu等)。没有这些痕量元素,生物酶是无法发生生理作用的。
b) 参与生成激素(如I2)。
c) 进行氧的输送(如Fe)。
d) 参与核酸的合成和代谢作用。
在生命科学中, ,痕量元素分析就十分重要。
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痕量分析与微量分析
痕量分析与微量分析是不相同的两个概念,既有区别又有联系。
(1) 痕量分析
测定组分的浓度C = 10-2~10-6g/g,即1μg/g,俗称为1ppm时,这种分析叫作〝痕量分析〞。当测定的组分的浓度C<10-6 g/g时,这种分析叫作〝超痕量分析〞。痕量分析是相对于常量分析而言,用(浓度)来分类。但痕量分析所用试样量可以较小,但也有可能还比较大。如:用1g~10g,1~10mL试样等。
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(2) 微量分析
它是一种分析技术。以所需测试的试样量的多少分类。试样的浓度可高可低。根据试样量的多少,微量分析可分为4个级别:
分析技术 固体试样量(m g) 液体试样量(mL)
常量分析 >100 >10
半微量分析 10~100 1~10
微量分析 ~10 ~1
超微量分析 < <
〝痕量分析〞与〝微量分析〞是两个完全不同的概念。不是同一概念的两个级别。由于在痕量分析的实际操作中试样用量很小,浓度上是〝痕量分析〞。分析技术上又是微量分析,很容易造成混淆。分光光度法可进行痕量分析,但所用试液量较多,不一定属于微量分析范畴。
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检出限与灵敏度