卫生化学人教第七版.docx

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卫生化学人教第七版

卫生化学

第1章绪论

1、卫生化学（sanitarychemistry）：

应用分析化学特别是仪器分析的基本理论和实验技术，研究预防医学领

域中与健康相关化学物质的质、量及其变化规律的科学。

第2章样品采集、保存和预处理

1、样品分析的一般程序：

样品的采集和保存、样品的处理、分析方法的选择、成分分析、分析数据的处

理、分析报告的撰写。

2、样品采集的原则：

代表性、典型性、适时性

3、样品预处理应达到的目的：

1将样品中的被测物转变为适合于测定的形式；2除去干扰物质3浓缩富集

4、试样分析溶液的制备方法：

（1）溶解法（溶剂浸出法）：

水溶法、酸性、碱性、有机溶剂

（2）分解法：

高温灰化、低温灰化、湿消化法、微波溶样法

（2）水解法

5、常用的分离与富集的方法：

溶液萃取法、固相萃取法、蒸馏、膜分离法

6、溶剂萃取法

（1）基本原理：

利用物质在两种不互溶（或微溶）溶剂中分配系数的不同（溶解度）来达到分离、提

取或纯化目的一种操作。

（2）相关概念：

①分配系数（distributioncoefficient）：

在一定温度下，溶质A在两种互不相溶的溶剂中分配达到平衡时，

A在有机相与水相中的浓度比值为常数，用表示。

②分配比（distributionratio）：

在一定温度下，溶质A在两项中达到平衡时，A在有机相（o）中各种形式

浓度与在水相中（w）的各种形式总浓度之比，即D=Co/Cw。

③萃取效率（extractionefficiency）：

指物质被萃取到有机相的百分率，即被萃取物质在有机相中的量与

被萃取的总物质总量之比，即E%=

第3章分析数据处理和分析工作质量保证

1、系统误差的主要来源：

方法误差、仪器与试剂误差、主观误差

2、误差的分类：

系统误差和随机误差

（1）系统误差（systematicerror）：

由于某些确定性、经常性的因素引起的误差，主要来源有方法误差、

仪器与试剂误差及主观误差三方面。

特点：

误差的方向在实验中有一致性，可重复出现；影响测定结果的准确度。

消除方法：

根据其产生的原因尽量消除它，当不能消除时，就通过校正系数加以校正。

（2）随机误差（randomerror）：

由于一些偶然的、非确定因素引起的误差。

特点：

a.不恒定b.难以校正c.服从正态分布（统计规律）

3、准确度：

描述被测组分的测量值（X）与其真实值（μ）之间的符合程度，可以用绝对误差（E）和相

对误差（RE）表示。

E=X-μER=E/μ*100%

3、精密度：

在相同实验条件下，对同一样品进行多次平行测定时，其分析结果的一致成度。

4、准确度和精密度的关系（选择）：

联系：

都是分析结果的衡量指标。

区别：

（1）准确度---是测量值与真实值的接近程度，反应分析结果准确的程度

准确度的高低用误差来衡量。

（2）精密度---同一均匀试样多次平行测定结果之间的接近程度。

反应每次测量结的接近程度。

精密度的高低用偏差来衡量。

两者的关系：

精密度是保证准确度的先决条件；精密度高不一定准确度高。

5、有效数字及其运算规则（计算必考）：

（1）有效数字的修约规则：

四舍六入五成双

五成双的意思是：

舍去部分若大于五进一，若等于五时则保留末位成偶数。

尾数4，舍。

3.2463®3.2

尾数>5，入。

3.2463®3.25

尾数＝5。

5后面为0：

5前奇数，入变双。

3.6075®3.608

5前偶数，不变。

3.6085®3.608

（2）有效数字的运算规则：

①加减运算：

结果的位数取决于小数点后位数最少的

②乘除运算：

有效数字的位数取决于数据中有效位数最少的那个数据.

③乘方和开方：

原数据有几位就保留几位

④对数和反对数：

对数尾数的有效数字应与真数有效数字相同

pH计算,[H+]=5.02´10-3；pH=2.299；

6、Q检验和Grubbs可以看看

第四章紫外可见分光光度法

1、光子具有微观粒子的波动性和粒子性，即波粒二象性。

E=hv=hC/λ（h为普朗克常数）光子的能量与频率成正比，与波长成反比。

2、紫外-可见吸收光谱及其特征

【吸收峰】：

曲线上凸起的部分；

【最大吸收峰】：

最大吸收峰所对应的波长，λmax表示；

【谷】：

曲线上凹陷的部分；

【肩峰】：

吸收峰旁有时有一个小的曲折；

【末端吸收】：

在短波长端有时呈现出强吸收而不成峰的部分。

吸收光谱的特征是物质定性分析的依据；在定量分析时，则通过绘制吸收光谱选择合适的测定波长，一般选择λmax，以获得较高的测定灵敏度。

3、朗伯-比尔定律：

当一束平行的单色光通过均匀的非散射体系时，当溶液的浓度（c）或液层厚度（b）

呈算术基数增加时，溶液的透光率（T）呈几何基数减少。

即：

T=10-kbc。

A＝lg（I0/It）=-lgT=kbc

朗伯比尔定律的影响因素：

1、光学因素的影响：

1）非单色光的影响；2）杂散光的影响

2、溶液的物理及化学因素的影响

4、透光度：

透过光强度It与入射光强度I0之比，用T表示。

5、（摩尔吸光系数）ε：

当溶液浓度以mol/L，厚度为cm表示的时候，此时的k数值。

与①吸光物质的性质、②入射光波长、③溶剂等因素有关。

6、紫外-可见分光光度计的基本组成

（1）光源

基本要求：

能提供连续、有足够发射强度和良好稳定性的复合光

常用光源：

钨灯和卤钨灯作为可见光区的光源：

350~2500nm的波长

氢灯或氘灯作为紫外光区的光源：

150~400nm波长

（2）单色器

▪单色器作用：

将来自光源的连续光谱按波长顺序色散，并能选择出所需的单色光。

▪单色器组成：

由入射狭缝、准光器（、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等组成。

▪单色器的核心部分是色散元件（如玻璃棱镜和光栅），将复合光色散成单色光。

（3）吸收池

光学玻璃的吸收池可用于可见光区，石英材料的吸收池用于紫外光区和可见光区。

（4）检测器（光电管和光电倍增管）

光电管工作原理：

管内装有一个阳极和一个阴极，阳极用镍制成，阴极是一个金属半圆筒，其凹面涂有一层对光敏感的碱金属或碱金属化合物。

（管内抽真空或抽真空后充入少量惰性气体。

当光照射到光敏阴极时，在光能的作用下，阴极发射出电子，点子在电场作用下射向阳极产生电流。

光愈强，发射的电子就愈多，电流就愈大。

该电流通过负载电阻R变成电压引号，经放大后显示出来。

）

（5）显示系统

将检测器输出的信号经处理转换成透光度和吸光度显示出来

7、分光光度计的类型和优缺点

单光束分光光度计：

简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度，一般不能作全波段光谱扫

描，要求光源和检测器具有很高的稳定性。

双光束分光光度计：

自动记录，快速全波段扫描。

可消除光源不稳定、检测器灵敏度变化等因素的影

响，表明光强度瞬间波动不影响吸光度值。

特别适合于结构分析，仪器复杂，价格较高。

双波长分光光度计：

不同波长的两束单色光（λ1、λ2）快速交替通过同一吸收池而后到达检测器，产

生交流信号。

无需参比池，可以消除因吸收池不匹配及参比溶液与样品溶液基体差异等造成的误差。

7、双波长分光光度计工作原理：

将不同波长的两束单色光（λ1、λ2）快速交替通过同一吸收池而后到达检测器。

产生交流信号。

无需参比池。

△=1~2nm。

定性分析绘制吸收光谱，然后比较两者吸收光谱的特征，如：

吸收峰数目、最大吸收波长、吸收峰的形状、摩尔吸收系数等

8、双波长分光光度法波长原理（等点消除法）（两选一）

在干扰组分对待测组分的吸收光谱有干扰的时候或是背景吸收较大的时候采用此法。

在分析时，调整交替照射到吸收池上的两束波长分别为λ1和λ2的单色光的强度相等，设均为I0，通

过吸收池后，光的强度分别为I1和I2，待测组分对λ1和λ2的吸光度分别为A1和A2，背景吸收与光散射为AS（因λ1和λ2接近，两个波长下的AS可视为相等），则有A1=ε1bc+ASA2=ε2bc+AS

△A=A2—A1=（ε2—ε1）bc

式中ε1和ε2分别为待测组分在λ1和λ2处的摩尔吸光系数。

△A与溶液中待测组分的浓度c成正比。

由此可知，只要λ1和λ2选择适当，就能将干扰组分消除掉，而对待测组分进行定量测定。

双波长分光光度法的工作原理：

当干扰组分的吸收光谱具有吸收峰时，可采用等点吸收法消除干扰，是指在干扰组分的吸收光谱上，选择两个适当的波长λ1和λ2，干扰组分在这两个波长处具有相等的吸光度，而待测组分对这两个波长的吸光度差值应足够大，以便有足够高的灵敏度。

9、测量条件的选择（选择和判断）：

一般应该选择λmax为入射光波长。

但如果λmax处有共存组分干扰

时，则应考虑选择灵敏度稍低但能避免干扰（吸收大，干扰小）的入射光波长。

10、定性分析方法：

（1）绘制吸收光谱

（2）比较光谱特征：

①吸收峰数目和形状②最大吸收波长③摩尔吸收系数

11、定量分析方法：

标准曲线法：

配置一系列（一般5个）不同浓度的标准溶液，在待测物质的λmax下，以适当的空白溶液作参比，逐一测定各溶液的吸光度（A）。

然后以A为纵坐标，以浓度c为横坐标，绘制标准曲线，一般得到一条通过原点的直线。

标准曲线法适合批量样品的分析测定。

用同样方法配制待测测试样的溶液，在相同条件下测定其吸光度Ax，然后从标准曲线上查出与吸光度Ax的试样溶液的浓度cx。

也可由测定数据求得直线回归方程和线性相关系数，根据直线回归方程求算未知溶液的浓度，根据线性相关系数判断线性的优劣。

第五章分子荧光分析法

1.荧光的产生：

分子吸收激发光的能量,跃迁到较高能级的激发态→出于激发态的电子不稳定，以无辐射跃迁到第一电子激发态的最低振动能级→从第一激发态的最低振动能级回到基态的各个能级的过程中，能量以光子的形势释放出来，产生了荧光。

2.激发光谱：

表示不同激发辐射波长引起物质发射某一波长荧光的相对效率。

3.荧光光谱：

表示荧光物质所发射荧光中各波长的相对强度。

具有以下特征：

（1）荧光波长比激发光波长长

（2）荧光光谱的形状与激发光波长无关（3）荧光光谱与激发光谱的形状呈镜像对称

4.荧光效率：

荧光物质吸光后所发射荧光的光量子数与吸收光的光的量子数之比，即：

ФF=发射荧光的光量子数/吸收光的光量子数。

（在激发态分子释放能量的过程中,还有许多的无辐射跃迁,要损失一部能量，所以一般都小于1，在0~1之间。

）

5.荧光与有机化合物分子结构关系：

（1）共轭双键

（2）刚性平面结构

（3）取代基的影响：

给电子基团使荧光加强；吸电子基团使荧光减弱。

6.影响荧光强度的外部因素：

温度、溶剂、激发光、酸度、杂质、散色光，以上因素都考虑，求得最佳强荧光。

7.瑞丽散射光：

运动方向变化而能量没有交换的光。

8.拉曼散射光：

不只是方向变化，将一部分能量给了溶液分子，而产生了波长更加长的光；或从分子获取一部分能量产生了波长较为短的光。

9.荧光熄灭：

指的是荧光物质与其他分子相互作用而使得荧光强度降低的现象。

10.对一定的荧光物质的稀溶液（abc≤0.05），在一定的温度下，当激发光的波长、强度和液层厚度都固定后，其荧光强度与该溶液的浓度成正比。

这是荧光分析定量的基础。

即：

F=Kc。

11.荧光分析仪器由光源、单色器、样品池、检测器和记录显示装置五个部分组成。

12.荧光分析仪器有两个单色器，即第一单色器（激发单色器）和第二单色器（发射单色器）。

单色器

位置

名称

作用

第一单色器

光源与样品池之间

激发单色器

滤去非选择性波长的激发光

第二单色器

样品池和检测器之间与激发光光源成90度角

发射单色器

滤去非待测物质产生