分析化学

🧪 阳离子分析

利用各阳离子的特征反应进行分离和鉴定。

💧 阴离子分析

通过阴离子的特征反应进行鉴定。

🌈 焰色反应

某些金属或其化合物在火焰中呈现特征颜色。

• 钠(Na+) - 黄色
• 钾(K+) - 紫色(透过钴玻璃)
• 钙(Ca2+) - 砖红色
• 锶(Sr2+) - 洋红色
• 钡(Ba2+) - 黄绿色
• 铜(Cu2+) - 蓝绿色

🧬 有机定性分析

鉴定有机化合物中的官能团。

• 不饱和键：溴水褪色、高锰酸钾褪色
• 醛基：银镜反应、斐林试剂
• 酚类：FeCl3显紫色
• 蛋白质：双缩脲反应(紫色)
• 淀粉：遇碘变蓝

📊 化学分析法

基于化学反应的计量关系进行测定。

• 重量分析法：通过称量质量确定含量，包括沉淀法、气化法、电解法
• 滴定分析法：通过滴定体积计算含量，包括酸碱滴定、氧化还原滴定、配位滴定、沉淀滴定

📡 仪器分析法

利用物质的物理或物理化学性质进行测定。

• 光学分析法：吸收光谱、发射光谱
• 电化学分析法：电位法、电导法、极谱法
• 色谱分析法：气相色谱、液相色谱
• 质谱分析法：测定分子量和结构
• 核磁共振：测定分子结构

📐 计算基础

物质的量：

质量分数：

物质的量浓度：

📏 溶液配制

标准溶液：已知准确浓度的溶液

• 直接法：基准物质直接配制
• 间接法：先配近似浓度，再标定

常用基准物质：

• 邻苯二甲酸氢钾(标定碱)
• 无水碳酸钠(标定酸)
• 重铬酸钾(标定还原剂)

🧪 酸碱滴定

基于酸碱中和反应的滴定方法。

常用指示剂：

• 甲基橙：pH 3.1-4.4(红-黄)
• 酚酞：pH 8.0-10.0(无-红)

应用：测定酸碱浓度、测定弱酸弱碱的解离常数

⚡ 氧化还原滴定

基于氧化还原反应的滴定方法。

• 高锰酸钾法：强氧化剂，自身指示剂
• 重铬酸钾法：常用K2Cr2O7滴定Fe2+
• 碘量法：I2的氧化性或I-的还原性
• 铈量法：Ce4+作为氧化剂

🔗 配位滴定

基于配位反应的滴定方法，常用EDTA作滴定剂。

• EDTA：乙二胺四乙酸，六齿配体
• 金属指示剂：铬黑T、二甲酚橙

应用：水的硬度测定、金属离子含量测定

⚪ 沉淀滴定

基于沉淀反应的滴定方法。

• 银量法：以AgNO3为标准溶液
• 莫尔法：K2CrO4作指示剂
• 佛尔哈德法：铁铵矾作指示剂
• 法扬司法：吸附指示剂

应用：测定卤素离子、Ag+含量

🌈 光谱分析法

基于物质与电磁辐射相互作用的分析方法。

• 紫外-可见分光光度法：测定有色或无色物质，朗伯-比尔定律 A = ebc
• 原子吸收光谱：测定金属元素含量
• 原子发射光谱：元素定性定量分析
• 红外光谱：有机化合物结构鉴定
• 荧光光谱：高灵敏度检测

🔋 电化学分析法

基于物质的电化学性质进行分析。

• 电位分析法：测定离子浓度，pH计、离子选择性电极
• 电导分析法：测定溶液电导率
• 极谱法：测定微量金属离子
• 库仑分析法：根据电量测定含量

📊 色谱分析法

基于物质在两相间分配差异的分离分析方法。

• 气相色谱(GC)：分析挥发性物质
• 液相色谱(LC)：分析非挥发性物质
• HPLC：高效液相色谱
• 薄层色谱(TLC)：快速定性分析
• 离子色谱：分析离子化合物

🔬 其他仪器方法

• 质谱(MS)：测定分子量和结构，GC-MS、LC-MS联用技术
• 核磁共振(NMR)：测定分子结构，1H-NMR、13C-NMR
• 热分析法：研究物质热性质，差热分析(DTA)、热重分析(TGA)
• X射线衍射：晶体结构分析

⚠️ 误差分类

系统误差：由固定原因引起，具有重复性和单向性

• 方法误差、仪器误差、试剂误差、操作误差
• 可通过对照试验、空白试验、校准仪器减免

随机误差：由偶然因素引起，服从统计规律

• 不可消除，但可通过增加测定次数减小
• 符合正态分布

过失误差：操作失误引起，应弃去该次数据

📊 准确度与精密度

准确度：测定值与真实值的接近程度

精密度：多次测定值之间的接近程度

• 偏差、平均偏差、相对平均偏差
• 标准偏差 s = sqrt[Σ(xi-x̄)²/(n-1)]

关系：高精密度是准确度的前提

📈 有效数字

实际能测到的数字，包括所有准确数字和一位可疑数字。

• 记录数据时只保留一位可疑数字
• 运算结果的有效数字位数应与参与运算的数中有效数字最少的一致
• 对数、pH值：小数部分为有效数字

🎯 置信度与置信区间

表示测定结果的可信赖范围。

常用置信度：90%、95%、99%