《定量化学分析》高等院校学习书籍.pdf

第一章绪论
引言
分析化学是化学学科的一个重要分支,是研究物质的化学组成、含
量、结构、测定方法及有关理论和信息的一门学科。它的起源可以追溯
到古代的炼金术。但当时主要依靠人们的经验以及感官的感觉进行分
析判断。天平的出现和使用,使分析化学开始赋有科学的内涵。到世
纪末,分析化学已发展成为以“定性分析”和“定量分析”为主要内容的
初步完整的科学体系。进入世纪,随着现代科学技术的发展,分析化
学从物理化学溶液理论中吸取了大量的新内容,使分析化学从一门以
技术为主的科学分支发展成为一门独立的科学。在世纪年代到
年代,由于物理学的发展和电子学的兴起,开始出现了“仪器分析”
的新阶段。从此,分析化学开始了从传统的经典化学分析方法向仪器分
析方法的过渡。
自世纪年代末开始,以计算机应用为主要标志的信息时代
的来临,给分析化学带来了更为深刻的变革。由于现代科学技术和生产
的蓬勃发展,特别是生命科学和环境科学的发展,对分析化学的要求已
不再局限于“有什么”和“有多少”的范围之内了,而是要求提供物质的
更多和更全面的信息,包括对物质的形态(氧化还原态、化合态及晶
态)、结构(空间分布)、微区、表面以及活性等进行分析。在这个巨大的
变革中,分析化学吸取了当代科学技术的最新成就(包括化学、物理、电
子学、数学、计算机、生物学等),利用物质一切可以利用的性质,建立表
征测量的新方法、新技术,开拓了分析化学的新领域。分析化学正处在
一个蓬勃发展的新阶段,因而成为当今最有活力的学科之一。
但是在化学教育中,作为分析化学教育的基础和入门,传统的化学
分析仍然是十分必要的,它仍然是每个初学者的必由之路。
分析化学在科技进步和国民经济
建设中的作用和地位
分析化学在科学研究中的重要性是不言而喻的。目前世界范围内
的大气、河流、海洋和土壤等的环境污染正在破坏着正常的生态平衡,
甚至危及人类的发展和生存。为追踪污染源,弄清污染物种类、数量,研
究其转化规律和危害程度,分析化学具有不可忽视的作用。在新材料科
学研究方面,杂质含量的测定及其形态与结构的表征已成为发展高新
材料的关键。在生命科学中,分析化学对于揭示生命起源、生命过程、疾
病及遗传奥秘等方面,都具有重要意义。例如各种分析手段在研究糖
类、蛋白质、脱氧核糖核酸、酶、维生素、各种抗原抗体、激素及激素受体
的组成、结构、生物活性以及免疫功能等方面,均起着决定性作用。在医
学科学方面,医药分析在药物成分、药物作用机制、代谢与分解、药物动
力学、疾病诊断以及滥用药物检测等的研究中,更是不可缺少的手段。
在空间科学研究中,星际物质的分析已成为了解和考察宇宙物质成分
及其转化规律的最重要手段。
分析化学在工农业生产等国民经济发展中更是不可缺少的环节。
在工业生产中,分析化学的重要性主要表现在产品质量检查、生产工艺
流程的控制和商品检验等方面。而产品质量的检查和工艺流程的控制
则是质量管理的主要手段,也是发展商品经济的最重要因素之一。在农
业生产方面,对土壤、水质、农药、化肥、残留物以及农产品质量的检验,
分析化学同样占有重要地位。在资源及能源开发中,分析化学是获得地
质矿物组分及结构,揭示地质环境变化的主要手段。煤炭、石油、天然
气、核燃料资源的探测、开采及加工都不能离开分析检测工作。在当今
世界性的资源、能源、市场、军事等方面的竞争中,分析化学占据着重要
的位置。强化分析化学参与竞争的意识,充分认识分析化学发展的紧迫
性是反映国家综合实力的一个重要标志。
化学分析与仪器分析
仪器分析手段的出现,使分析化学的面貌发生了根本的变化。因此
有人认为,只要有了仪器,就可解决分析化学中的一切问题。更有人认
为“,化学正在走出分析化学”。也就是说,在分析化学中已不需要化学
分析了。显然,这种观点是十分片面的。确切地说,仪器分析与化学分
析,将是分析化学不可分割的两大支柱。因为仪器仅仅是一种工具,而
化学才是真正的研究对象,因此仪器分析应该是分析仪器与化学相结
合的产物。
严格地说,我们很难把化学分析与仪器分析区分开来,也没有必要
在它们之间划出界线。比如说,中子活化分析法通常采用中子活化待测
元素,使其成为具有放射性的同位素,然后通过测量同位素的放射性强
度来进行定量分析。就中子活化反应来说,它属于化学反应,而测量其
放射性强度又是一种仪器分析手段。类似的例子不胜枚举。因此,一切
新的化学反应或新的仪器测量手段的研究都是现代分析化学中必不可
少的内容。
分析化学方法的分类
到目前为止,各种分析方法已有一百余种,它们之中有的是老方
法,有的是新方法。但是有一个共同特点,