《儀器分析》課件2

《儀器分析》課程簡(jiǎn)介本課程將深入介紹現(xiàn)代化學(xué)分析領(lǐng)域的重要分支——儀器分析。儀器分析的定義和特點(diǎn)定義利用物理、化學(xué)、生物方法，通過(guò)儀器測(cè)量物質(zhì)的物理或化學(xué)性質(zhì)，從而對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。特點(diǎn)高靈敏度、高選擇性、快速、自動(dòng)化、操作簡(jiǎn)便。儀器分析的發(fā)展歷程1早期，主要依賴(lài)傳統(tǒng)化學(xué)分析方法。220世紀(jì)初，光學(xué)分析技術(shù)開(kāi)始發(fā)展。3二戰(zhàn)后，色譜分析技術(shù)迅速崛起。4現(xiàn)代，儀器分析技術(shù)不斷革新，與計(jì)算機(jī)技術(shù)深度融合。儀器分析的主要應(yīng)用領(lǐng)域醫(yī)藥藥物成分分析、藥效評(píng)價(jià)。環(huán)境環(huán)境監(jiān)測(cè)、污染物分析。食品食品安全檢測(cè)、營(yíng)養(yǎng)成分分析。材料材料組成、結(jié)構(gòu)、性能分析。儀器分析的基本原理物質(zhì)性質(zhì)物質(zhì)的物理或化學(xué)性質(zhì)是分析的基礎(chǔ)。信號(hào)測(cè)量?jī)x器通過(guò)測(cè)量物質(zhì)的信號(hào)，得到分析數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)分析、處理，獲得定性和定量結(jié)果。光學(xué)分析技術(shù)概述光譜分析利用物質(zhì)對(duì)光的吸收、發(fā)射、散射等光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析。光度分析測(cè)量物質(zhì)對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收強(qiáng)度進(jìn)行定量分析。熒光分析利用物質(zhì)在特定波長(zhǎng)光激發(fā)下發(fā)射熒光的特性進(jìn)行分析。光譜分析技術(shù)1光譜分析2原子光譜原子吸收光譜、原子發(fā)射光譜、原子熒光光譜3分子光譜紅外光譜、紫外可見(jiàn)光譜、拉曼光譜紅外光譜分析1官能團(tuán)識(shí)別物質(zhì)中所含有的官能團(tuán)。2結(jié)構(gòu)確定物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)。3定量定量分析物質(zhì)的含量。原子光譜分析1原子吸收光譜測(cè)量樣品中待測(cè)元素的原子蒸汽對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收度。2原子發(fā)射光譜測(cè)量樣品中原子被激發(fā)后發(fā)射的特定波長(zhǎng)光。3原子熒光光譜測(cè)量原子被激發(fā)后發(fā)射的熒光強(qiáng)度。質(zhì)譜分析技術(shù)分子量測(cè)定物質(zhì)的分子量和分子式。結(jié)構(gòu)分析確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和組成。定量分析定量分析物質(zhì)的含量。色譜分析技術(shù)原理利用物質(zhì)在不同組分在固定相和流動(dòng)相之間分配系數(shù)的差異進(jìn)行分離。類(lèi)型氣相色譜、液相色譜、薄層色譜。氣相色譜分析1揮發(fā)性物質(zhì)分離和分析揮發(fā)性物質(zhì)，如有機(jī)化合物。2沸點(diǎn)根據(jù)物質(zhì)沸點(diǎn)的差異進(jìn)行分離。3定量分析定量分析物質(zhì)的含量。液相色譜分析非揮發(fā)性物質(zhì)分離和分析非揮發(fā)性物質(zhì)，如生物大分子。極性根據(jù)物質(zhì)極性的差異進(jìn)行分離。定量分析定量分析物質(zhì)的含量。電化學(xué)分析技術(shù)1電化學(xué)分析2電位分析測(cè)量電極電位，確定物質(zhì)的濃度或活度。3電流分析測(cè)量電解過(guò)程中產(chǎn)生的電流，進(jìn)行定量分析。電位滴定法1電極電位利用指示電極電位的變化來(lái)指示滴定終點(diǎn)。2濃度測(cè)定物質(zhì)的濃度。3應(yīng)用酸堿滴定、沉淀滴定、絡(luò)合滴定。電流滴定法1電流變化通過(guò)測(cè)量電解電流的變化來(lái)指示滴定終點(diǎn)。2定量分析測(cè)定物質(zhì)的含量。3應(yīng)用氧化還原滴定、沉淀滴定、絡(luò)合滴定。電位檢測(cè)技術(shù)離子選擇性電極測(cè)量溶液中特定離子的濃度。pH計(jì)測(cè)量溶液的pH值。電化學(xué)檢測(cè)器用于色譜分析中的物質(zhì)檢測(cè)。熱分析技術(shù)熱效應(yīng)測(cè)量物質(zhì)在溫度變化過(guò)程中發(fā)生的物理或化學(xué)變化。類(lèi)型熱重分析、差熱分析、熱失重分析。熱重分析1質(zhì)量變化測(cè)量物質(zhì)在溫度變化過(guò)程中的質(zhì)量變化。2成分分析確定物質(zhì)的組成和含量。3熱穩(wěn)定性評(píng)估物質(zhì)的熱穩(wěn)定性。差熱分析熱流變化測(cè)量樣品和參比物之間的熱流變化。相變確定物質(zhì)的相變溫度和焓變?；瘜W(xué)反應(yīng)研究物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。熱失重分析1熱失重分析2質(zhì)量變化測(cè)量物質(zhì)在溫度變化過(guò)程中發(fā)生的質(zhì)量變化。3熱穩(wěn)定性評(píng)估物質(zhì)的熱穩(wěn)定性。4組成確定物質(zhì)的組成和含量。X射線分析技術(shù)X射線衍射利用X射線照射樣品，測(cè)量衍射信號(hào)，確定物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)。X射線熒光利用X射線照射樣品，測(cè)量熒光信號(hào)，確定物質(zhì)的元素組成。X射線衍射分析1晶體結(jié)構(gòu)確定物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)，包括晶胞參數(shù)和空間群。2相鑒定識(shí)別物質(zhì)的晶相和含量。3材料科學(xué)廣泛應(yīng)用于材料科學(xué)、地質(zhì)學(xué)、化學(xué)等領(lǐng)域。X射線熒光分析1元素組成確定物質(zhì)的元素組成和含量。2非破壞性非破壞性分析方法，不會(huì)破壞樣品。3應(yīng)用應(yīng)用于金屬材料、礦物、環(huán)境樣品等分析。電子束分析技術(shù)原理利用電子束轟擊樣品，產(chǎn)生各種信號(hào)進(jìn)行分析。類(lèi)型掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡。掃描電子顯微鏡分析1表面形貌觀察樣品表面形貌，放大倍數(shù)可達(dá)數(shù)萬(wàn)倍。2元素分布分析樣品表面元素的分布和含量。3材料科學(xué)應(yīng)用于材料科學(xué)、納米科技等領(lǐng)域。透射電子顯微鏡分析微觀結(jié)構(gòu)觀察物質(zhì)的內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)，放大倍數(shù)可達(dá)百萬(wàn)倍。晶體結(jié)構(gòu)分析物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)、晶界、缺陷等。納米材料廣泛應(yīng)用于納米材料、生物材料等研究領(lǐng)域。儀器分析的質(zhì)量控制1質(zhì)量控制2儀器校準(zhǔn)定期校準(zhǔn)儀器，確保其準(zhǔn)確性和精確性。3標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行儀器性能驗(yàn)證和數(shù)據(jù)校正。4方法驗(yàn)證驗(yàn)證分析方法的準(zhǔn)確性、精密度、線性、穩(wěn)定性等。儀器分析數(shù)據(jù)的處理和分析數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)采集、校正、平滑、積分等處理。數(shù)據(jù)分析進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析、回歸分析、模型建立等。儀器分析的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)微型化發(fā)展小型化、便