環(huán)境分析化學(xué)1、2章

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1、環(huán)境分析化學(xué)主講人：蘭葉青2009-2010學(xué)年第1學(xué)期第一節(jié)環(huán)境分析化學(xué)的任務(wù)、特點(diǎn)及要求一、環(huán)境分析化學(xué)的任務(wù)環(huán)境分析化學(xué)是研究如何運(yùn)用現(xiàn)代科學(xué)理論和先進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)來(lái)鑒別和測(cè)定環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)的種類(lèi)、成分、含量以及化學(xué)形態(tài)的科學(xué)。環(huán)境分析化學(xué)所提供的環(huán)境中化學(xué)物質(zhì)種類(lèi)、含量及形態(tài)等信息為評(píng)價(jià)環(huán)境質(zhì)量、污染控制和治理成效,制定環(huán)境保護(hù)政策以及解決環(huán)境問(wèn)題等提供科學(xué)依據(jù)。第一章緒論二、環(huán)境分析化學(xué)的特點(diǎn)環(huán)境分析化學(xué)研究的對(duì)象是環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì),它們具有以下特點(diǎn)。1.種類(lèi)繁多2.含量低3.樣品組成復(fù)雜4.具有流動(dòng)性和不穩(wěn)定性三、環(huán)境分析化學(xué)的要求滿(mǎn)足一般分析所要求的準(zhǔn)確度高,精密

2、度好以外,還要具備以下三點(diǎn)。1.靈敏度高,檢出限低2.選擇性好3.適用范圍廣一、高效預(yù)富集、分離方法的研究二、環(huán)境分析監(jiān)測(cè)技術(shù)的連續(xù)自動(dòng)化三、開(kāi)發(fā)新的用于環(huán)境分析化學(xué)的計(jì)算機(jī)軟件四、各種方法和儀器的聯(lián)用如HPLC-ICPGC-MSHPLC-MS五、提出新原理,發(fā)展新方法第二節(jié)環(huán)境分析化學(xué)的發(fā)展趨勢(shì)第三節(jié)用于環(huán)境分析的方法及檢出限表1環(huán)境分析方法及檢出限分析方法檢出限/g分析方法檢出限/g分光光度法(VIS、UV、IR)熒光法化學(xué)發(fā)光法催化分析法流動(dòng)注射分析法離子選擇電極法極譜法陽(yáng)極溶出伏安法庫(kù)侖分析法發(fā)射光譜法激光光譜法薄層色譜法10-910-1210-1210-1310-

3、910-910-910-1210-910-1010-1410-9質(zhì)譜法火焰原子吸收光譜法石墨爐原子吸收光譜法火焰光度分析電子能譜電子探針X-射線熒光光譜法放射性同位素分析法中子活化分析法氣相色譜法液相色譜法離子色譜法10-1510-1010-1410-1010-1810-1510-910-1610-1410-1210-1010-9第二章痕量分析基礎(chǔ)環(huán)境分析化學(xué)的特點(diǎn)之一是被測(cè)組分的含量低，可達(dá)μg/L、ng/L級(jí)，甚至更低。因此，環(huán)境分析工作者面臨的任務(wù)是痕量分析及超痕量分析。第一節(jié)痕量分析的基本概念按組分含量可分為常量組分、微量組分、痕量組分分析等，按試樣用量分為常量、半

4、微量和微量分析等。常量分析微量分析痕量分析組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%>10.01-1<0.01固體試樣用量g液體試樣用量mL常量分析>0.1>10半微量分析0.01-0.11-10微量分析<0.01<1一、痕量分析中表示組分含量常用的符號(hào)1.重量單位表示法用μg(微克)、ng(納克)、pg(皮克)和fg(飛克)來(lái)表示組分含量。1μg=10-6g=103ng=106pg=109fg2.濃度單位表示法用μg/mL、ng/mL、pg/mL、mg/L、ng/L、μg/g、ng/g和pg/g來(lái)表示組分含量。1.檢出限(DetectionLimit)(1)檢出限的定義:信號(hào)為空白測(cè)量值(至少20次

5、)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍所對(duì)應(yīng)的濃度(或質(zhì)量)。(2)檢出限的確定①配制1份濃度為c，接近于空白值的標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)量20次以上,得到平均信號(hào)（）,求出測(cè)量信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)。②用下式計(jì)算出檢出限(用濃度單位表示)二、痕量分析方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)2.靈敏度(Sensitivity)靈敏度:待測(cè)物濃度(或質(zhì)量)改變一個(gè)單位時(shí)所引起的測(cè)量信號(hào)的變化量。用S表示，S=dx/dc，也可以把靈敏度理解為分析曲線的斜率。3.檢測(cè)下限(LimitofQuantitativeDetermination)定義:檢測(cè)下限為信號(hào)空白測(cè)量值標(biāo)準(zhǔn)偏差的10倍所對(duì)應(yīng)的濃度(或質(zhì)量)。當(dāng)待測(cè)物的含量≥LQD,才可準(zhǔn)確

6、測(cè)定，所得分析結(jié)果才有可靠性。4.準(zhǔn)確度(Accuracy)表示測(cè)量值接近真實(shí)值的程度。用絕對(duì)誤差或相對(duì)誤差表示。絕對(duì)誤差=測(cè)量值(c)一真實(shí)值(cs)相對(duì)誤差(%)=×100%5.精密度(Precision)表示多次測(cè)量某一量時(shí),測(cè)定值的離散程度。通常用相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)或變異系數(shù)(CV)來(lái)表示。設(shè)分析結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差為s(以濃度表示)，式中，為n次測(cè)量的平均值，；為每次測(cè)量的濃度值，i=1、2、3…n。RSD(或CV)=100%6.準(zhǔn)確度與精密度的關(guān)系精密度也是沒(méi)有系統(tǒng)誤差時(shí)所能達(dá)到的準(zhǔn)確度。在沒(méi)有系統(tǒng)誤差下,精度越好,準(zhǔn)確度越高。分析結(jié)果允許的相對(duì)誤差范圍組分質(zhì)量分

7、數(shù)%約100約10約1約0.10.01-0.0001相對(duì)誤差%0.1-0.3約11-2510分析結(jié)果允許的相差組分質(zhì)量分?jǐn)?shù)%相差相對(duì)相差%80-1000.300.3340-800.250.4120-400.200.6610-200.120.805-100.081.131-50.051.160.1-10.035.45第二節(jié)痕量分析中玷污與損失的控制一、玷污的控制痕量分析的成敗在很大程度上取決于玷污的控制。1.玷污對(duì)痕量分析的影響（1）影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確度（2）影響分析方法的檢出限2.玷污的來(lái)源及控制（1）空氣引起的玷