经典定量分析

经典定量分析主要通过滴定法和重量法，利用化学计量反应来测定分析物的量。

Definition

经典定量分析是分析化学的一个分支，它通过化学反应的化学计量学来确定分析物的量，测量方式是消耗的标准试剂的体积或形成的产物的质量。

Scope

该领域涵盖了构成定量分析化学基础的非仪器、基于反应的方法：包括酸碱滴定法、络合滴定法、沉淀滴定法和氧化还原滴定法；沉淀重量法和挥发重量法；以及控制这些方法的平衡化学。它涉及化学计量计算、标准化、终点检测，以及这些方法作为精确的、通常是主要的技术，以及作为仪器分析概念基础的作用。

Sub-topics

• chemical equilibria in analysis
• gravimetric analysis
• titrimetric analysis

Core questions

• 反应化学计量学如何将测量的体积或质量转化为分析物的量？
• 如何检测滴定终点并将其与真实的等当点联系起来？
• 什么使得沉淀物适合进行精确的重量测定？
• 为什么经典方法作为精确和主要技术仍然受到重视？

Key theories

化学计量等价

在滴定的等当点，加入的滴定剂的量在化学上等于分析物的量，因此通过反应化学计量学，标准溶液的测量体积直接给出分析物的量。

定量沉淀

在重量法中，分析物几乎完全转化为已知组成的纯净、明确的固体，可以分离和称重，因此其质量通过化学计量学给出分析物的量，而无需参考校准标准。

Mechanisms

已知的化学反应将分析物与可测量的量联系起来。在滴定法中，加入标准溶液直至达到化学计量终点，该终点由指示剂或传感器发出信号；消耗的体积给出分析物的量。在重量法中，分析物通过沉淀或挥发转化为稳定的固体，然后进行分离、干燥或灼烧，并称重。在这两种方法中，仔细的标准化、完全的反应以及体积或质量的精确测量是结果的基础。

Clinical relevance

在需要高精度或一级标准的地方，经典方法仍然很重要：药典检测中的含量测定和标准化、水硬度和碱度的测定、食品和农业分析（如凯氏定氮法），以及用于校准仪器的参考物质的认证。

History

定量分析在18世纪和19世纪逐渐成形，当时贝采利乌斯等化学家完善了重量测定法，盖-吕萨克和莫尔开发了使用标准化溶液和指示剂的容量滴定法。这些湿化学方法在20世纪中叶之前一直主导着分析领域，至今仍为仪器技术提供准确性基准和概念基础。

Key figures

• Karl Friedrich Mohr
• Jöns Jacob Berzelius
• Joseph Louis Gay-Lussac

Seminal works

• harris2020
• skoog2014fac
• vogel2000

Frequently asked questions

当有仪器可用时，为什么仍然使用经典方法？

滴定法和重量法可以非常精确，并且通常是无需针对分析物进行校准的主要方法，因此它们用于标准化、药典检测以及校准仪器的参考物质的认证。

终点和等当点有什么区别？

等当点是滴定剂和分析物化学计量相等的地方；终点是用于估计等当点的可观察信号，例如指示剂的颜色变化，好的方法会使两者尽可能接近。