儀器分析概論

1、儀器分析概論 General remark of instrumental analysis徐 繼 明1分析化學(xué)的發(fā)展過程 Developing Process of Analytical chemistry 分析化學(xué)是研究獲取物質(zhì)的組成、形態(tài)、結(jié)構(gòu)等信息及其相關(guān)理論的科學(xué)；它的發(fā)展有三個階段(三次變革)階段一：16世紀(jì)，天平的出現(xiàn)。分析化學(xué)具有了科學(xué)的內(nèi)涵；為分析化學(xué)奠定了基礎(chǔ).20世紀(jì)初，依據(jù)溶液中四大反應(yīng)平衡理論，形成分析化學(xué)的理論基礎(chǔ)。分析化學(xué)從一門操作技術(shù)變成一門學(xué)科.20世紀(jì)40年代前，化學(xué)分析占主導(dǎo)地位，儀器分析種類少和精度低；分析化學(xué)=化學(xué)分析2分析化學(xué)的發(fā)展過程 Develo

2、ping Process of Analytical chemistry階段二：20世紀(jì)40年代后，儀器分析方法的問世?；瘜W(xué)分析與儀器分析并重，儀器分析自動化程度低；一系列重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，為儀器分析的建立和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。（1）Bloch F 和Purcell E M；建立了核磁共振測定方法；諾貝爾化學(xué)獎1952年；（2）Martin A J P 和Synge R L M；建立了氣相色譜分析法；諾貝爾化學(xué)獎1952年；（3）Heyrovsky J，建立極譜分析法，諾貝爾化學(xué)獎1959年儀器分析的發(fā)展引發(fā)了分析化學(xué)的第二次變革。3分析化學(xué)的發(fā)展過程 Developing Process of Ana

3、lytical chemistry階段三：八十年代初，以計算機(jī)應(yīng)用為標(biāo)志的分析化學(xué)第三次變革。（1）計算機(jī)控制的分析數(shù)據(jù)采集與處理：實(shí)現(xiàn)分析過程的連續(xù)、快速、實(shí)時、智能；促進(jìn)化學(xué)計量學(xué)的建立。（2）化學(xué)計量學(xué)：利用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計學(xué)的方法設(shè)計選擇最佳分析條件，獲得最大程度的化學(xué)信息?；瘜W(xué)信息學(xué)：化學(xué)信息處理、查詢、挖掘、優(yōu)化等。（3）以計算機(jī)為基礎(chǔ)的新儀器的出現(xiàn)：傅里葉變換紅外；色-質(zhì)聯(lián)用儀。4現(xiàn)代分析化學(xué)的挑戰(zhàn)Challenge of modern analysis chemistry不僅能確定分析對象中的元素、基團(tuán)和含量，而且能回答原子價態(tài)、分子結(jié)構(gòu)和聚集態(tài)、固體的結(jié)晶形態(tài)、短壽命反應(yīng)中間體產(chǎn)物

4、的狀態(tài)和生命物理過程中的激發(fā)態(tài)。不僅能提供空間分析數(shù)據(jù)，而且可作表面、內(nèi)層和微區(qū)分析，甚至三維空間的掃描分析和時間分辨數(shù)據(jù)。盡可能快速、全面和準(zhǔn)確地提供豐富的信息和有用的數(shù)據(jù)。5分析化學(xué)的發(fā)展三個特點(diǎn)Three characteristics of analysis chemistry 第一 向高靈敏度、高選擇性、自動化、智能化、信息化和微型化方向 發(fā)展；第二 各類分析方法的聯(lián)合運(yùn)用；第三 建立原位、在體、實(shí)時、在線的動態(tài)分析檢測方法，無損探測方法以及多元多參數(shù)的檢測監(jiān)視方法。并研制出相應(yīng)的儀器。分析化學(xué)包括化學(xué)分析和儀器分析兩大部分。其中，化學(xué)分析是指利用化學(xué)反應(yīng)和它的計量關(guān)系來確定被測物的

5、組成和含量的一類分析方法。儀器分析是以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)建立起來的一種分析方法。測量時，常需要多種復(fù)雜的儀器，它是分析化學(xué)發(fā)展的方向。 6儀器分析方法的分類Classification of instrument analytical method 儀器分析電化學(xué)分析法光分析法色譜分析法熱分析法放射化學(xué)分析法質(zhì)譜分析法7電化學(xué)分析方法的分類Classification of electrochemical analysis電化學(xué)分析法電位分析法電解分析法電泳分析法庫侖分析法極譜與伏安分析法電導(dǎo)分析法8色譜分析方法的分類Classification of chromatographi

6、c analysis色譜分析法氣相色譜法薄層色譜法液相色譜法電色譜法超臨界色譜法9光分析方法的分類Classification of optical analysis分子光譜原子光譜光分析法原子吸收法紅外法原子發(fā)射法核磁法熒光法紫外可見法10其他分析方法的分類Classification of other instrumental analysis其他分析法質(zhì)譜分析法聯(lián)用技術(shù)熱分析法11儀器分析的特點(diǎn)characteristic of analysis chemistry 儀器分析方法的靈敏度高，一般適用于對微量和痕量組分的分析測定。儀器分析方法多數(shù)選擇性較好。儀器分析的速度比較快，在數(shù)秒內(nèi)或

7、幾分鐘就可以完成一項(xiàng)測試。便于在線分析和使分析工作自動化。12儀器分析應(yīng)用領(lǐng)域 Application fields of instrument analysis社會：體育（興奮劑）、生活產(chǎn)品質(zhì)量（魚新鮮度、食品添加劑、農(nóng)藥殘留量）、環(huán)境質(zhì)量（污染實(shí)時檢測）、法庭化學(xué)（DNA技術(shù)，物證）化學(xué)：新化合物的結(jié)構(gòu)表征；分子層次上的分析方法；生命科學(xué)：DNA測序；活體檢測；環(huán)境科學(xué)：環(huán)境監(jiān)測；污染物分析；材料科學(xué)：新材料，結(jié)構(gòu)與性能；藥物：天然藥物的有效成分與結(jié)構(gòu)，構(gòu)效關(guān)系研究；外層空間探索：微型、高效、自動、智能化儀器研制。13儀器分析的發(fā)展方向 Advances in instrumental analysis14參考書References儀器分析 高等教育出版社 1990年，趙藻藩等儀器分析（第三版） 高等教育出版社 2000年，朱明華儀器分析原理方惠群等； 南