化学发展史7 讲稿 下载本文

心环。如离子无色可喷以灵敏的显色剂或荧光剂,既能检出,又能得半定量结果。

色谱法也称层析法。1906年俄国茨维特将绿叶提取汁加在碳酸钙沉淀柱顶部,继用纯溶剂淋洗,从而分离出叶绿素。此项研究发表在德国《植物学》杂志上,但未能引起人们注意。直到1931年德国的库恩和莱德尔再次发现本法并显示其效能,人们才从文献中追溯到茨维特的研究和更早的有关研究,如1850年韦曾利用土壤柱进行分离;1893年里德用高岭土柱分离无机盐和有机盐等等。

气体吸附层析始于20世纪30年代的舒夫坦和尤肯。40年代,德国黑塞利用气体吸附以分离挥发性有机酸。英国格卢考夫也用同一原理在1946年分离空气中的氢和氖,并在1951年制成气相色谱仪。第一台现代气相色谱仪研制成功应归功于克里默。

气体分配层析法根据液液分配原理,由英国马丁和辛格于1941年提出。并因此而获得1952年诺贝尔化学奖。戈莱提出用长毛细管柱,是另一创新。

色谱-质谱联用法中将色谱法所得之淋出流体移入质谱仪,可使复杂的有机混合物在数小时内得到分离和鉴定,是最有效的分析方法之一。

分析化学的地位

分析化学是最早发展起来的化学分支学科,在化学学科本身的发展过程中曾起过而且继续起着重要的作用。一些化学基本定律,如质量守恒定律、定比定律、倍比定律的发现,原子论、分子论的创立,

相对原子质量的测定,元素周期律的建立,以及确立近代化学学科体系等等方面,都与分析化学的卓越贡献分不开。不仅在化学学科领域的发展上,分析化学起着重大作用,而且在与化学有关的各类科学领域的发展中,例如矿物学、材料科学、生命科学、医药学、环境科学、天文学、考古学及农业科学等等的发展,无不与分析化学紧密相关。几乎任何科学研究,只要涉及化学现象,都需要分析化学提供各种信息,以解决科学研究中的问题。反过来,各有关科学技术的发展,又给分析化学提出了新的要求,从而促进了分析化学的发展。

在国民经济建设中,分析化学的实用意义就更为明显。许多工业部门如冶金、化工、建材等部门中原料、材料、中间产品和出厂成品的质量检测,生产过程中的控制和管理,都应用到分析化学,所以人们常把分析化学誉为工业生产的“眼睛”。同样,在农业生产方面,对于土壤的性质、化肥、农药以及作物生长过程中的研究也都离不开分析化学。近年来,环境保护问题越来越引起人们的重视,对大气和水质的连续监测,也是分析化学的任务之一。至于废水、废气和废渣的治理和综合利用,也都需要分析化学发挥作用。在国防建设、刑事侦探方面,以及针对各种恐怖袭击和重大疾病的斗争中,也常需要分析化学的紧密配合。总之,由于分析化学在许多领域中起着重要作用,因而,分析化学的发展水平被认为是衡量一个国家科学技术水平的重要标志之一。

分析化学是高等学校工科有关专业重要的化学基础课程之一,是一门实践性很强的科学。通过分析化学的学习,学生可以掌握分析化

学的基本原理和测定方法,准确建立“量”的概念;针对不同对象选择合适的分析方法,正确进行有关计算;培养严肃认真和实事求是的科学态度,以及严谨细致地进行科学实验的技能、技巧和创新能力,为学习后续课程和今后从事实际工作打下良好的基础。

① 世界最大稀土矿藏白云鄂博矿的发现

1933年化学家何作霖采用原子发射光谱进行定性分析和定量分析研究白云鄂博的矿石时发现含有稀土元素并大胆预测该矿稀土元素储量丰富,但却被当时的有关部门认为是无稽之谈,无足轻重。

新中国成立后,百废待兴,由前苏联“援建”的内蒙古包头钢铁厂于1954年正式开工生产,但产钢后的炉渣被全部运往苏联。苏联撤走专家后,炉渣成了做抽水马桶的原料,日本大量定购抽水马桶引起有关部门的注意。在何作霖的领导下,经过几年的艰苦努力,终于查明,这个矿山不仅仅是大型铁矿,而且是世界上最大的稀土矿,稀土储量占世界总储量的80%,使中国成为世界上绝对的“稀土大国”。

②水果之王“猕猴桃”

猕猴桃亦称“中华猕猴桃”,果黄褐色,近球形,原产我国,猕猴桃果实味美,营养丰富,果肉呈绿色,气味芳香,除鲜食外,可加工成果汁饮料、果酒、果酱、果脯、罐头等。据分析:猕猴桃含有1.47%的蛋白质,12种氨基酸,尤其是维生素C的含量远远超出一般水果和蔬菜。

维生素C是人类营养中所需的最重要维生素之一,属己糖衍生物。蔬菜水果中的维生素C一般主要以还原型形态存在。具体测定方

法是在中性或弱酸性环境中,以淀粉为指示剂,用碘标准溶液滴定事先处理好的溶液至蓝色为滴定终点,由碘标准溶液的消耗量计算出维生素C含量。测定结果表明,以100克水果的维生素C的含量来计算,猕猴桃含420mg,鲜枣含380 mg,草莓含80 mg,橙含49 mg,枇杷含36 mg,柑橘、柿子各含30 mg,香蕉,桃子各含10 mg,葡萄、无花果、苹果各自只有5 mg,梨仅含4 mg。故知猕猴桃不愧为“水果之王”,可以说是人人称赞的美容水果。

③二恶英事件

1999年2月,比利时养鸡业者发现母鸡产蛋率下降,蛋壳坚硬,肉鸡也出现病态反应,怀疑饲料有问题。经比利时国家检疫部门花了三个月的时间分析检测后发现饲料受到了超量的二恶英污染,有的鸡体内二恶英含量高于正常极限的1000倍。事件被揭开后,比利时畜牧业遭受了巨大的经济损失,国家形象受到极大损害,最终导致比国政府被迫集体辞职,同时也引起各国政府的重视和反思。

二恶英是多氯甲苯和多氯乙苯类有机化学品的俗称,毒性大,是氰化钠的130倍、砒霜的900倍,故被称为“毒中之毒”。1997年2月14日世界卫生组织宣布二恶英家族中的2、3、7、8-四氯乙苯是已知致癌物中的头号致癌物质。自然界中不存在天然的二恶英,二恶英完全是由于人为污染造成的。由于各类食品中二恶英的含量极低(pg/kg级),因此目前二恶英类化学物质的检测主要采用色谱法、免疫法和生物检测法。

④兴奋剂检测