分 析 化 学 Analytical Chemistry

欧洲化学联合会的定义: “建立和应用 各种方法、仪器和策略获取关于物质在 空间和时间方面的组成和性质等信息的 科学”。 什么是分析化学? 分 析 科 学 是化学的重要分支之一。 欧洲化学联合会的定义: “建立和应用 各种方法、仪器和策略获取关于物质在 空间和时间方面的组成和性质等信息的 科学”。

关于研究物质的组成(composition) 、 结构(chemical structures)、形态 (types of species)和含量(amount, content)等化学信息的分析方法及理 论的科学。

第一章 绪 论 Introduction

第 一 节 分析化学的任务和作用

1. 分析化学的目的和任务 物质世界是由什么、如何组成的? 大到宇宙，小到细胞、分子…… 复杂体系，（与其他各学科共同回答这一问题） 分析化学的任务： 采用各种方法和手段，获取分析数据， 确定物质体系的化学组成、有关成分的含量， 鉴定体系中物质的结构和形态。

2. 分析化学的重要作用（1） 对化学学科自身发展的突出贡献 在科学中的重要作用 生命科学：基因组、蛋白质组、代谢组学 从事科学研究的科学 对化学学科自身发展的突出贡献 在科学中的重要作用 生命科学：基因组、蛋白质组、代谢组学 材料科学：新材料的元素组成及形态分布 环境科学：水、空气质量，三废处理 资源和能源科学： 医学和药学：药品质量控制、中草药成分的分 离和测定、新药研制、药物代谢和药物动力学、 药物制剂的稳定性、生物利用度和生物等效性

2. 分析化学的重要作用（2） 在经济发展中的重要作用 农业：土壤、化肥、农药、作物生长过程的研究 工业：资源的勘探、基地的选定、原料的选择、 流程的监控、成品的检验 …… 药学专业的重要专业基础课

第 二 节 分 析 化 学 的 发 展

分析化学的诞生 ：18世纪，在氧化汞 形成实验中的定量测定，拉瓦锡(AL. Lavoisier) －－分析化学之父。 滴定分析的产生：直接动力是化学工业 的兴起。 18世纪时，硫酸、盐酸、苏 打和氯水是化学工业的中心产品。最早 的“滴定分析” ，法国人日夫鲁瓦测 定醋酸的浓度，将醋酸滴加入碳酸钾中。

作为一门科学的分析化学的形成： 20 世纪初，以溶液四大平衡理论为基础。 化学分析法迅速发展成为系统理论和方 法。

以仪器分析为主的现代分析化学：20世 纪40～60年代，物理学与电子学的发展 促进分析化学的发展。光谱分析、极谱 分析及其理论体系。 以计算机为基础的分析化学： 20世纪70 年代末，随着计算机科学的发展。化学 计量学，各种联用技术，专家系统 …… 经济、社会发展的需求是动力 其他学科的发展是基础

与药学相关的主要活跃领域: 联用技术 (hyphenated techniques) 生物分析(bioanalysis) 全分析 (total analysis) 化学信息学(informatics）

分析化学的发展趋势： 测定物质的组成和含量 包括 形 态（如价态、配位态、晶型等）、结 构（空间分布）分析 对化学物质的测定 化学和生物 活性物质瞬时跟踪监测和过程控制

解析型分析策略 整体型综合分 析策略（分析完整的生物体内的基 因、蛋白质、代谢物、通道等各类 生物元素随时间、空间的变化和相 互关联，获取复杂体系的多维综合 信息） 提高选择性、灵敏度和智能化水平

第 三 节 分 析 化 学 的 方 法 分 类

定性分析（ qualitative analysis ）: 鉴定 试样的组成元素、离子、基团或化合物 1. 按照分析任务分类 定性分析（ qualitative analysis ）: 鉴定 试样的组成元素、离子、基团或化合物 定量分析（ quantitative analysis）: 测定 试样中组分的量 结构分析（structural analysis）：确定试 样的分子结构或晶体结构 形态分析（speciation analysis）：研究物 质的价态、晶态、结合态等存在状态 （现代分析技术常可同时进行多种分析）

2. 按照分析的对象分类。 无机分析（inorganic analysis）和有机分析 （organic analysis） 食品分析、水分析、岩石分析、钢铁分析… 药物分析（pharmaceutical analysis）、环境 分析（environmental analysis）和临床分析 （clinical analysis）… （与研究领域有关）

3. 按照分析方法的原理分类（1） 化学分析（chemical analysis）：利用物质的化学反 应及其计量关系确定被测物质的组成及其含量 化学定量分析 ：根据化学反应中试样和试剂的用量， 测定物质各组分的含量 化学定性分析：根据分析化学反应的现象和特征鉴定 物质的化学成分 滴定分析(titrimetric analysis ) 重量分析(gravimetric analysis)

3. 按照分析方法的原理分类（2） 仪器分析（instrumental analysis）：使用较特殊仪 器进行分析的方法 (以物质的物理或物理化学性质为基 础) 电化学分析(electrochemical analysis) 光谱分析(spectral analysis) 质谱法(mass spectrometry) 色谱法(chromatography) 放射化学分析(radiochemical analysis)等

4. 按照试样用量分类 分析方法 试样质量 试液体积 常量分析法 半微量分析法 微量分析法 超微量分析法 ＞0.1 g 10~ 0.1 mg ＜0.1 mg ＞10 ml 10~1 ml 1~ 0.01 ml ＜0.01 ml

5.按照试样中被测组分的含量分类 常量组分分析 (＞1%) 微量组分分析 (0.01%~1%) 痕量（组分）分析 (＜0.01%) 注意与试样用量分类法的区别

第 四 节 分 析 过 程 和 步 骤

明确分析任务和制订计划（包括标准操作程序，SOP） 取样 (sampling)，要有代表性 制备试样，以适应分析方法的要求 试样测定（计量器具和仪器校验，方法认证validation） 结果的计算、表达（平均值、标准差和置信度等）和书面报告

第 五 节 分 析 化 学 课 程 的 学 习

基本内容 教学安排 教学方法 理论与实践

本课程的主要参考书 本课程的主要参考书 分析化学,第7版,李发美主编,人民卫生出版社 配套光盘：每章小结、课外知识、前沿领域等 Analytical Chemistry, R Kellner, J-M Mermet, M Otto, HM Widmer, 1998 北京大学李克安教授等翻译 Analytical Chemistry, 6th edn, Gary D. Christian (University of Washington), 2003 Fundamentals of Analytical Chemistry, 8th edn, DA Skoog (Stanford University), DM West, FJ Holler, SR Crouch, 2004 本课程的主要参考书