北京化工大學分析化學之儀器分析第一章緒論.ppt

1、儀器分析,Instrumental Analysis,主講人,張新祥 李美仙,主講教師：李美仙 化學樓B區(qū)303 Tel: 62757953 張新祥 化學樓B區(qū)225 Tel: 62754680 本門課期末總成績評定原則： 平時作業(yè)（包括測驗）占10分 缺一次扣3分 讀書報告5分 期中考試占40分 期末考試占45分 其中包括前半期內容,（10. 3 10. 6） 化學學院2008 級儀器分析理論課教學進度表,緒 論,分析化學：研究物質的組成和結構的學科，也是研究分析方法的學科。 特點：不是直接提供和合成新型的材料或化合物，而是提供與這些新材料、新化合物的化學成分和結構相關的信息，研究獲取這些信

2、息的最優(yōu)方法和策略。,分析化學的責任,分析化學的責任,分析化學在工業(yè)生產中的責任體現(xiàn)在原料、產品的質量檢驗和工藝流程的控制,分析化學在農業(yè)方面的責任：保證農產品的質量，對農業(yè)生產起指導作用,“民以食為天，食以安為先”,蘇丹紅事件、多寶魚藥物殘留、三聚氰胺事件、水胺硫磷超標的有毒豇豆,分析化學的責任,分析化學是人民健康的技術保障,“問題奶粉”吃出“大頭娃娃”,假酒（甲醇中毒）致使視力嚴重受損,分析化學的責任,分析化學是藥物研發(fā)和應用的強力支撐,分析化學的責任,分析化學是打擊犯罪、偵破未知的科學,分析化學的發(fā)展,第一次巨大的變革：16世紀天平的出現(xiàn)，20世紀初溶液中四大平衡（酸堿、絡合、氧化還原和

3、沉淀）理論的建立 分析化學由技術變?yōu)榭茖W,第二次巨大的變革：第二次世界大戰(zhàn)前后，物理學和電子技術的發(fā)展 經典的化學分析發(fā)展為儀器分析 布洛赫和珀塞爾(F. Bloch 和E. Purcell，美國）發(fā)明了核磁共振的測定方法，獲1952 年諾貝爾物理獎 馬丁(A. Martin，英國)、辛格(R. Synge，英國)，提出了分配色譜的理論，獲1952年 諾貝爾化學獎 海洛夫斯基(J. Heyrovsky，捷克)，發(fā)明極譜分析法，獲1959年諾貝爾化學獎,第三次變革：70年代末，計算機的發(fā)明和應用，給儀器分析帶來全新的革命 分析儀器智能化 各種Fourier變換儀器相繼問世，提高靈敏度、掃描快速、

4、便于與其他儀器聯(lián)用 同時，計算機又促進數(shù)理統(tǒng)計理論滲入分析化學，出現(xiàn)了化學計量學，有利于最佳測量條件的選擇，并能從測量數(shù)據(jù)中獲得最大程度的化學信息。,化學分析,儀器分析,利用顯色、指示劑、氣味及熔沸點的測定,定性,利用測定重量或體積等的方法,定量,通過使用儀器測量物質的某些物理和物理化學性質的參數(shù)來進行定性和定量分析的方法。,測定時需使用化學試劑、天平和一些玻璃器皿,分離采用色譜和電泳的方法；測量光、電、磁、聲、熱等物理量而得到分析結果 用于結構、價態(tài)、狀態(tài)分析，微區(qū)和薄層分析，微量及超痕量分析等,分離采用萃取、蒸餾、沉淀,儀器分析的發(fā)展,50年代儀器化，60年代電子化，70年代計算機化，80

5、年代智能化，90年代信息化，而21世紀必將是仿生化和進一步信息智能化。 克盧格(A. Klug，英國)，以電子顯微鏡和X射線衍射法研究核酸-蛋白質復合體，獲1982年諾貝爾化學獎 恩斯持(R. R. Ernst，瑞士)，發(fā)展高分辨核磁共振波譜學方法，獲1991年諾貝爾化學獎 美國科學家約翰芬恩(John B. Fenn)和日本科學家田中耕一(Koichi Tanaka)發(fā)明了對生物大分子進行分析的質譜方法，瑞士科學家?guī)鞝柼鼐S特里希(Kurt Wuthrich)發(fā)明了利用核磁共振技術測定溶液中生物大分子三維結構的方法而共同分享2002年諾貝爾化學獎,儀器分析發(fā)展的方向和目標 發(fā)展新儀器和新 方法

6、 儀器：智能化、自動化、微型化 、信息化 方法：痕量（超痕量）、原位、活體、在線、實時、 高速,Microchim Acta 153, 15 (2006),微全分析系統(tǒng)（uTAS）是以微管道為網絡連接微泵、微閥、微儲液池、微電極、微監(jiān)測器等功能元件，把生物和化學等領域中所涉及的樣品制備、生物和化學反應、分離、檢測等基本操作單元集成或基本集成到一塊幾平方厘米的芯片上，用以完成不同的生物或化學反應過程，并對其產物進行分析的一種技術，又稱芯片上的實驗室（Lab on a Chip）。 適用于藥物篩選、生化分析、免疫診斷、基因診斷、物種識別。,儀器分析,光學分析法,其他方法,色譜分析法,電化學分析法,

7、光學分析法,色譜分析法,其他方法（質譜法 熱分析法、流動注射分析等）,特點,1.,4.,2.,3.,5. 能滿足特殊要求 結構分析 如紅外、質譜、核磁共振 形態(tài)和價態(tài)分析 環(huán)境污染物中的形態(tài)和價態(tài)分析 表面與無損分析 用 中子活化分析文物 用X-射線熒光分析金首飾中的含金量 遙控和自動分析 火星探測器中帶有多種分析裝置 6. 一般儀器價格較貴，維修使用成本較高,分析儀器,分析方法的選擇 根據(jù)具體的分析要求和樣品自身的來源、組成和性質,分析結果的表征,儀分學習的要求： 掌握方法的基本原理，了解方法可提供的信息 了解儀器的結構，掌握方框圖 掌握分析步驟和數(shù)據(jù)處理方法(定性、定量的方法） 掌握方法的基本應用,參考書,儀器分析教程 北京大學出版社 2007，葉憲曾 張新祥等編著 儀器分析 高等教育出版社 2001年，武漢大學化學系編 儀器分析（第四版） 高等教育出版社 2008年，朱明華著 儀器分析方惠群、于俊生、史堅編著； 科學出版社 2002 Principles of in