环境分析化学精要.ppt

* 环境分析化学 2006-2007年第1学期 主讲人：兰叶青 第一章 绪 论 ? 第一节 环境分析化学的任务、特点及要求 一、环境分析化学的任务 环境分析化学是研究如何运用现代科学理论和先进实验技术 来鉴别和测定环境中化学物质的种类、成分、含量以及化学形态 的科学。 环境分析化学所提供的环境中化学物质种类、含量、形态等 信息为评价环境质量、污染控制和治理的成效, 制定环境保护 政策以及解决环境问题等提供了科学依据。 二、环境分析化学的特点 环境分析化学研究的对象是环境中的化学物质, 它们具有 以下特点。 1. 种类繁多 2. 含量低 3. 样品组成复杂 4. 具有流动性和不稳定性 三、环境分析化学的要求 满足一般分析所要求的准确度高, 精密度好以外, 还要具备 以下 3 点。 1. 灵敏度高, 检出限低。 2. 选择性好。 3 适用范围广。 第二节 环境分析化学的发展趋势 ? 一、高效预富集、分离方法的研究 二、环境分析监测技术的连续自动化 三、开发新的用于环境分析化学的计算机软件 四、各种方法和仪器的联用 如 HPLC-ICP GC-MS HPLC-ICP-MS 五、提出新原理, 发展新方法 第三节 用于环境分析的方法及检出限 ? ? 表 1 环境分析方法及检出限 ? 分 析 方 法 检出限/g 分 析 方 法 检出限/g 分光光度法 (VIS、UV、IR) 荧光法 化学发光法 催化分析法 流动注射分析法 离子选择电极法 极谱法 阳极溶出伏安法 库仑分析法 发射光谱法 激光光谱法 薄层色谱法 10-9 10-12 10-12 10-13 10-9 10-9 10-9 10-12 10-9 10-10 10-14 10-9 质谱法 火焰原子吸收光谱法 石墨炉原子吸收光谱法 火焰光度分析 电子能谱 电子探针 X - 射线荧光光谱法 放射性同位素分析法 中子活化分析法 气相色谱法 液相色谱法 离子色谱法 10-15 10-10 10-14 10-10 10-18 10-15 10-9 10-16 10-14 10-12 10-10 10-9 第二章 痕量分析基础 ? 环境分析化学的特点之一是被测组分的含量低, 可达μg/L、 ng/L 级, 甚至更低。因此, 环境分析工作者面临的任务是痕量 分析及超痕量分析。 ? 第一节 痕量分析的基本概念 ? 按组分含量可分为常量组分、微量组分、痕量组分分析等。 常量分析 微量分析 痕量分析 组分质量分数% 1 0.01-1 0.01 按试样用量可分为常量、半微量和微量分析等。 固体试样用量/g 液体试样用量 mL 常量分析 0.1 10 半微量分析 0.01-0.1 1-10 微量分析 0.01 1 一、痕量分析中表示组分含量常用的符号 1. 重量单位表示法 用μg( 微克 )、ng( 纳克 )、pg( 皮克 ) 和 fg(飞克 ) 来表示组分含量。1μg=10-6g, 1μg =103 ng =106 pg =109 fg。 2. 浓度单位表示法 用μg/ml、 ng/m1、 pg/ml、 mg/L、 ng/L、μg/g、 ng/g 和 pg/g 来表示组分含量。 二、痕量分析方法的评价指标 1. 检出限 (Detection Limit) (1) 检出限的定义: 信号为空白测量值 ( 至少 20 次 ) 的 标准偏差的 3 倍所对应的浓度 ( 或质量 )。 (2) 检出限的确定 ① 配制1份浓度为 c，接近于空白值的标准溶液, 测量 20 次以上, 得到平均信号（ ）,求出测量信号的标准偏差 (σ)。 ② 用下式计算出检出限 ( 用浓度单位表示 ) 2. 灵敏度 (Sensitivity) 灵敏度: 待测物浓度 ( 或质量 ) 改变一个单位时所引起的