文档介绍：高等分析化学(硕士研究生学位课) 俞斌 ********** ******@njut. 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。第一章痕量分析概述 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 -12 g)/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 -12 g/g(ppt) 。 As 2O 3、 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。(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 -15 g(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I 2)。 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。 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 -6 g/g , 即1μ g/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。(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。 检出限与灵敏度(1) 检出限分析方法能作出响应的试样最低浓度或含量叫作检出限。若响应信号与浓度或含量是线性关系: y = bx + a 则检出限定义为: y 变化最小值( 分光光度法为 ) 时对应的 x(即被测样浓度)的变化量。Δy min = dy/dx ×Δ xΔx = Δy min / dy/dx = (2) 灵敏度试样的浓度或含量变化 1 个单位时, 响应信号的变化量。即信号 y 对试样含量的变化率 dy/dx 。若响应信号 y 与浓度或含量 x是线性关系: y = bx +a , 灵敏度为直线的斜率 b。Δy = dy/dx Δx = dy/dx × 1 = dy/dx = b