儀器分析概述

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儀器分析的內(nèi)容和方法儀器分析儀器分析是化學(xué)學(xué)科的一個重要分支，它是以物質(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。利用較特殊的儀器，對物質(zhì)進(jìn)行定性分析，定量分析，形態(tài)分析。儀器分析方法所包括的分析方法很多，目前有數(shù)十種之多。每一種分析方法所依據(jù)的原理不同，所測量的物理量不同，操作過程及應(yīng)用情況也不同。2分類Classify光學(xué)分析法電化學(xué)分析法色譜分析法電鏡分析法PPT模板下載：/moban/行業(yè)PPT模板：/hangye/節(jié)日PPT模板：/jieri/PPT素材下載：/sucai/PPT背景圖片：/beijing/PPT圖表下載：/tubiao/優(yōu)秀PPT下載：/xiazai/PPT教程：/powerpoint/Word教程：/word/Excel教程：/excel/資料下載：/ziliao/PPT課件下載：/kejian/范文下載：/fanwen/試卷下載：/shiti/教案下載：/jiaoan/PPT論壇：

示差掃描量熱分析3主要根據(jù)物質(zhì)發(fā)射，吸收電磁輻射以及物質(zhì)與電磁輻射的相互作用來進(jìn)行分析的一類重要的儀器分析法。光學(xué)分析法是基于物質(zhì)對光的吸收或激發(fā)后光的發(fā)射所建立起來的一類方法，比如紫外-可見分光光度法，紅外及拉曼光譜法，原子發(fā)射與原子吸收光譜法，原子和分子熒光光譜法，核磁共振波譜法，質(zhì)譜法等。光學(xué)分析法opticalmethodofanalysis4光學(xué)分析法分子價鍵電子吸收光譜產(chǎn)生可見、紫外吸收；分子運(yùn)動產(chǎn)生光譜光能激發(fā)原子外層電子產(chǎn)生吸收原子外層電子被激發(fā)產(chǎn)生光譜原子核與磁場的作用產(chǎn)生波譜關(guān)鍵：物質(zhì)和光的相互作用產(chǎn)生與成分或者結(jié)構(gòu)有關(guān)的信息光學(xué)分析法分光光度法原子吸收光譜法原子發(fā)射光譜法核磁共振波譜法opticalmethodofanalysis5電化學(xué)分析法electrochemicalanalysis是建立在物質(zhì)在溶液中的電化學(xué)性質(zhì)基礎(chǔ)上的一類儀器分析方法，是由德國化學(xué)家C.溫克勒爾在19世紀(jì)首先引入分析領(lǐng)域的，儀器分析法始于1922年捷克化學(xué)家J.海洛夫斯基建立極譜法。通常將試液作為化學(xué)電池的一個組成部分，根據(jù)該電池的某種電參數(shù)(如電阻、電導(dǎo)、電位、電流、電量或電流-電壓曲線等)與被測物質(zhì)的濃度之間存在一定的關(guān)系而進(jìn)行測定的方法。6電化學(xué)分析法一種通過測量溶液的電導(dǎo)率確定被測物質(zhì)濃度。包括直接電位法和電位滴定法。庫侖分析法是對試樣溶液進(jìn)行電解，通過測量電解過程中所消耗的電量，由法拉第電解定律計算出分析結(jié)果。極譜分析是電化學(xué)分析的一種，是以滴汞電極為陰極的特殊的電解分析。關(guān)鍵：物質(zhì)在溶液中的電化學(xué)性質(zhì)與組分含量有關(guān)的信息電化學(xué)分析法電導(dǎo)分析電位分析庫侖分析極譜分析electrochemicalanalysis7色譜分析法chromatography色譜法又稱色譜分析、色譜分析法、層析法，是一種分離和分析方法，在分析化學(xué)、有機(jī)化學(xué)、生物化學(xué)等領(lǐng)域有著非常廣泛的應(yīng)用。色譜法利用不同物質(zhì)在不同相態(tài)的選擇性分配，以流動相對固定相中的混合物進(jìn)行洗脫，混合物中不同的物質(zhì)會以不同的速度沿固定相移動，最終達(dá)到分離的效果。8色譜分析法用氣體作為流動相的色譜法。以液體為流動相。以低交換容量的離子交換樹脂為固定相對離子性物質(zhì)進(jìn)行分離,用電導(dǎo)檢測器連續(xù)檢測流出物電導(dǎo)變化的一種色譜方法。以毛細(xì)管為分離通道、以高壓直流電場為驅(qū)動力的新型液相分離技術(shù)。關(guān)鍵：物質(zhì)在兩相中的分配性質(zhì)差異進(jìn)行分離色譜分析法氣相色譜高效液相色譜離子色譜毛細(xì)管電泳chromatography92儀器分析的特點(diǎn)及局限性儀器分析的應(yīng)用領(lǐng)域社會：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。10儀器分析法的特點(diǎn)1、分析速度快；2、靈敏度高；3、容易實現(xiàn)在線分析和遙控檢測；4、易于實現(xiàn)自動化與智能化；5、能獲取物質(zhì)結(jié)構(gòu)、組分價態(tài)、元素在微區(qū)的空間分布等諸多信息；6、操作簡便，樣品用量少；7、樣品可回收利用儀器分析的特點(diǎn)11儀器分析法的局限性1、儀器設(shè)備復(fù)雜，價格高，對維護(hù)及環(huán)境要求比較高；2、儀器分析是一種相對分析方法，一般需要用已知組成標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來對照；3、相對誤差比較大，一般不適用于常量和高含量樣品的分析。儀器分析的特點(diǎn)1203儀器分析的發(fā)展及趨勢現(xiàn)代儀器分析技術(shù)正向智能化數(shù)字化方向發(fā)展。發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)是：基于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)分析儀器的自動化，通過計算機(jī)控制器和數(shù)字模型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算、統(tǒng)計、分析、處理，提高分析儀器數(shù)據(jù)處理能力，數(shù)字圖像處理系統(tǒng)實現(xiàn)了分析儀器數(shù)字圖像處理功能的發(fā)展；分析儀器的聯(lián)用技術(shù)向測試速度超高速化、分析試樣超微量化、分析儀器超小型化的方向發(fā)展。13儀器分析技術(shù)的發(fā)展過程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；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)由一門操作技術(shù)變成一門科學(xué)。分析化學(xué)的第一次變革，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。第一階段：20世紀(jì)40年代后，儀器分析的大發(fā)展時期。儀器分析使分析速度加快,促進(jìn)化學(xué)工業(yè)發(fā)展，化學(xué)分析與儀器分析并重，儀器分析自動化程度低；這一時期一系列重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)，為儀器分析的建立和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。儀器分析的發(fā)展引發(fā)了分析化學(xué)的第二次變革。第二階段：20世紀(jì)80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。計算機(jī)控制的分析數(shù)據(jù)采集與處理：實現(xiàn)分析過程的連續(xù)、快速、實時、智能；促進(jìn)化學(xué)計量學(xué)的建立。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。以計算機(jī)為基礎(chǔ)的新儀器的出現(xiàn)：傅里葉變換紅外光譜儀，色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。第三階段：化學(xué)科學(xué)的產(chǎn)生以來，經(jīng)歷了三個發(fā)展階段，實現(xiàn)了三次變革。14儀器分析發(fā)展趨勢

這是各種分析方法長期以來所追求的目標(biāo)。當(dāng)今許多新的現(xiàn)代技術(shù)引入分析化學(xué)，都是與提高分析方法的靈敏度有關(guān),如激光技術(shù)的引入，促進(jìn)了激光共振電離光譜、激光拉曼光譜、激光誘導(dǎo)熒光光譜、激光光熱光譜、激光光聲光譜和激光質(zhì)譜的發(fā)展，大大提高了分析方法的靈敏度，使得檢測單個原子或單個分子成為可能。多元配合物、有機(jī)顯色劑和各種增效試劑的研究與應(yīng)用，使吸收光譜、熒光光譜、發(fā)光光譜、電化學(xué)及色譜等分析方法的靈敏度和分析性能得到大幅度地提高。1提高靈敏度迄今,人們所認(rèn)識的化合物已超過1000萬種，而且新的化合物仍在快速增長。復(fù)雜體系的分離和測定已成為分析化學(xué)家所面臨的艱巨任務(wù)。由液相色譜、氣相色譜、超臨界流體色譜和毛細(xì)管電泳等所組成的色譜學(xué)是現(xiàn)代分離、分析的主要組成部分并獲得了很快的發(fā)展。以色譜、光譜和質(zhì)譜技術(shù)為基礎(chǔ)所開展的各種聯(lián)用、接口及樣品引入技術(shù)已成為當(dāng)今分析化學(xué)發(fā)展中的熱點(diǎn)之一。在提高方法選擇性方面，各種選擇性試劑、萃取劑、離子交換劑、吸附劑、表面活性劑、各種傳感器的接著劑、各種選擇檢測技術(shù)和化學(xué)計量學(xué)方法等是當(dāng)前研究工作的重要課題。2解決復(fù)雜體系的分離問題及提高分析方法的選擇性現(xiàn)代儀器分析技術(shù)正向智能化數(shù)字化方向發(fā)展。發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)是：基于微電子技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實現(xiàn)分析儀器的自動化，通過計算機(jī)控制器和數(shù)字模型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算、統(tǒng)計、分析、處理，提高分析儀器數(shù)據(jù)處理能力，數(shù)字圖像處理系統(tǒng)實現(xiàn)了分析儀器數(shù)字圖像處理功能的發(fā)展；分析儀器的聯(lián)用技術(shù)向測試速度超高速化、分析試樣超微量化、分析儀器超小型化的方向發(fā)展。15儀器分析發(fā)展趨勢

現(xiàn)代分析化學(xué)的發(fā)展已不再局限于將待測組分分離出來進(jìn)行表征和測量，而是成為一門為物質(zhì)提供盡可能多的化學(xué)信息的科學(xué)。隨著人們對客觀物質(zhì)的認(rèn)識的深入，某些過去所不甚熟悉的領(lǐng)域，如多維、不穩(wěn)態(tài)和邊界條件等也逐漸提到分析化學(xué)家的日程上來。例如現(xiàn)代核磁共振波譜、紅外光譜、質(zhì)譜等的發(fā)展，可提供有機(jī)物分子的精細(xì)結(jié)構(gòu)、空間排列構(gòu)型及瞬態(tài)等變化的信息，為人們對化學(xué)反應(yīng)歷程及生命過程的認(rèn)識展現(xiàn)了光輝的前景?；瘜W(xué)計量學(xué)的發(fā)展，更為處理和解析各種化學(xué)信息提供了重要基礎(chǔ)。3擴(kuò)展時空多維信息微型化及微環(huán)境分析是現(xiàn)代分析化學(xué)認(rèn)識自然從宏觀到微觀的延伸。電子學(xué)、光學(xué)和工程學(xué)向微型化發(fā)展，人們對生物功能的了解，促進(jìn)了分析化學(xué)深入微觀世界的進(jìn)程。電子顯微技術(shù)、電子探針X射線微量分析、激光微探針質(zhì)譜等微束技術(shù)已成為進(jìn)行微區(qū)分析的重要手段。在表面分析方面，電子能譜、次級離子質(zhì)譜、脈沖激光原子探針等的發(fā)展，可檢測和表征一個單原子層，因而在材料科學(xué)、催化劑、生物學(xué)、物理學(xué)和理論化學(xué)研究中占據(jù)重要的位置。此外，對于電極表面修飾行為和表征過程的研究，各種分離科學(xué)理論、聯(lián)用技術(shù)、超微電極和光譜電化學(xué)等的應(yīng)用，為揭示反應(yīng)機(jī)理，開發(fā)新體系，進(jìn)行分子設(shè)計等開辟了新的途徑。4微型化及微環(huán)境的表征與測定

在環(huán)境科學(xué)中，同一元素的不同價態(tài)和所生成的不同的有機(jī)化合物分子的不同形態(tài)都可能存在毒性上的極大差異。在材料科學(xué)中物質(zhì)的晶態(tài)、結(jié)合態(tài)更是影響材料性能的重要因素。目前已報道利用諸如陽極溶出伏安法、X射線光電子能譜、X射線熒光光譜、X射線衍射、熱分析、各種吸收光譜方法和各種聯(lián)用技術(shù)來解決物質(zhì)存在的形態(tài)和狀態(tài)問題。5形態(tài)、狀態(tài)分析及表征16儀器分析發(fā)展趨勢上世紀(jì)70年代以來，世界各發(fā)達(dá)國家都將生命科學(xué)及其有關(guān)的生物工程列為科學(xué)研究中最優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域，在歐、美、日等地區(qū)和國家具有戰(zhàn)略意義的宏大研究規(guī)劃“尤利卡計劃”，“人類基因圖”及“人體研究新前沿”中，生物大分子的結(jié)構(gòu)分析研究都占據(jù)重要的位置。我國在2000年前發(fā)展高技術(shù)戰(zhàn)略的規(guī)劃中,也把生物技術(shù)列為七個重點(diǎn)領(lǐng)域之一。一方面生命科學(xué)及生物工程的發(fā)展向分析化學(xué)提出了新的挑戰(zhàn)。另一方面仿生過程的模擬，又成為現(xiàn)代分析化學(xué)取之不盡的源泉。當(dāng)前采用以色譜、質(zhì)譜、核磁共振、熒光、磷光、化學(xué)發(fā)光和免疫分析以及化學(xué)傳感器、生物傳感器、化學(xué)修飾電極和生物電分析化學(xué)等為主體的各種分析手段，不但在生命體和有機(jī)組織的整體水平上，而且在分子和細(xì)胞水平上來認(rèn)識和研究生命過程中某些大分子及生物活性物質(zhì)的化學(xué)和生物本質(zhì)方面,已日益顯示出十分重要的作用。6生物大分子及生物活性物質(zhì)的表征與測定它是分析方法的又一重要外延。當(dāng)今的許多物理和物理化學(xué)分析方法都已發(fā)展為非破壞性檢測。這對于生產(chǎn)流程控制，自動分析及難于取樣的諸如生命過程等的分析是極端重要的。遙測技術(shù)應(yīng)用較多的是激光雷達(dá)、激光散射和共振熒光、傅里葉變換紅外光譜等，已成功地用于測定幾十公里距離內(nèi)的氣體、某些金屬的原子和分子、飛機(jī)尾氣組成，煉油廠周圍大氣組成等，并為紅外制導(dǎo)和反制導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計提供理論和實驗根據(jù)。7非破壞性檢測及遙測

微電子工業(yè)、大規(guī)模集成電路、微處理器和微型計算機(jī)的發(fā)展，使分析化學(xué)和其它科學(xué)與技術(shù)一樣進(jìn)入了自動化和智能化的階段。機(jī)器人是實現(xiàn)基本化學(xué)操作自動化的重要工具。專家系統(tǒng)是人工智能的最前沿。在分析化學(xué)中，專家系統(tǒng)主要用作設(shè)計實驗和開發(fā)分析方法，進(jìn)行譜圖說明和結(jié)構(gòu)解釋。上世紀(jì)八十年代興起的過程分析已使分析化學(xué)家擺脫傳統(tǒng)的實驗室操作，進(jìn)入到生產(chǎn)過程、甚至生態(tài)過程控制的行列。8自動化及智能化

1704課程主要內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法內(nèi)容與特點(diǎn)14章內(nèi)容，13類儀器分析方法，包括方法原理、儀器結(jié)構(gòu)、操作條件選擇、應(yīng)用；四大類：光分析法、電分析法、色譜分析法、其他分析法；無機(jī)物分析；有機(jī)物分析；化合物結(jié)構(gòu)分析；特點(diǎn)：內(nèi)容繁多、各成體系；每類方法有其特點(diǎn)、內(nèi)在規(guī)律、應(yīng)用范圍；2024/11/419AB課程性質(zhì)儀器分析課程目標(biāo)儀器分析：化學(xué)+物理學(xué)+電子技術(shù)+計算機(jī)(綜合性學(xué)科)專業(yè)基礎(chǔ)課：工業(yè)分析技術(shù)專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。1.課程性質(zhì)A培養(yǎng)分析儀器的熟練應(yīng)用者——解決問題：

(1)掌握常用儀器分析方法原理、應(yīng)用，熟悉儀器結(jié)構(gòu)；

(2)通過學(xué)習(xí)具備選擇適宜的分析方法的能力；

(3)學(xué)習(xí)創(chuàng)新思維方式。

課程目標(biāo)B課程性質(zhì)與目標(biāo)propertyandgoalofthecourse20課程的學(xué)習(xí)方法learningmethodofthecourse色譜法：共性：復(fù)雜混合物分離分析個性：流動相-原理-對象特點(diǎn)——原理——用途；重點(diǎn)在原理分析儀器——結(jié)構(gòu)流程——關(guān)鍵部件1.抓住主線2.歸納共性與個性3.處理好整體與局部書山無路勤為徑！4.勤考核方案（1）考試組成：平時考核40％，期末考試60%（2）平時考核：曠課1節(jié)扣2分、缺實驗1次扣5分遲到（超過5分鐘）1次扣1分

缺作業(yè)1次扣2分、缺實驗報告1份扣2分

課堂回答問題優(yōu)良每次加1分

完成課程論文加3分

在空間提交電子版實驗報告1次加1分22考核方案appraisalprogram曠課1節(jié)扣2分、缺實驗1次扣5分遲到（超過5分鐘）1次扣