儀器分析緒論 課件

儀器分析Instrumentalanalysis儀器分析Instrumentalanalysis1第1章

緒論

Introduction

1-1儀器分析法分類1-2儀器分析法特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)1-3儀器分析法應(yīng)用第1章

緒論

Introduction1-2分析物質(zhì)事研究信息確定組成、結(jié)構(gòu)變化特征和規(guī)律？20世紀(jì)40年代前：分析化學(xué)=化學(xué)分析越來越多的問題化學(xué)分析不能解決：快速、實(shí)時(shí)檢測(cè)方法？

痕量分析方法？結(jié)構(gòu)確定？人類有科學(xué)就有化學(xué)，化學(xué)從分析化學(xué)開始！分析物質(zhì)事研究信息確定組成、結(jié)構(gòu)變化特征？20世紀(jì)40年代前3

20世紀(jì)40年代后：儀器分析的大發(fā)展時(shí)期，確立了儀器分析的地位；原因：（1）物理學(xué)+電子技術(shù)+精密儀器制造技術(shù)的發(fā)展；（2）社會(huì)發(fā)展的迫切需要（發(fā)展動(dòng)力，連續(xù)化大生產(chǎn)的迫切需要）；

分析化學(xué)=化學(xué)分析+儀器分析儀器分析的產(chǎn)生20世紀(jì)40年代后：儀器分析的大發(fā)展時(shí)期，確立了儀器4什么是儀器分析？

一般的說，儀器分析是指采用比較復(fù)雜或特殊的儀器設(shè)備，通過測(cè)量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)的參數(shù)及其變化來獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、成分含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)等信息的一類方法。這些方法一般都有獨(dú)立的方法原理及理論基礎(chǔ)。物理和物理化學(xué)分析什么是儀器分析？一般的說，儀器分析是指51.與化學(xué)分析的關(guān)系——相輔相成！

2.不是一門獨(dú)立的學(xué)科

3.化學(xué)及生物研究的重要工具TextTextTextTextTextText1.與化學(xué)分析的關(guān)系——相輔相成！

2.不是一門獨(dú)立的學(xué)61-1儀器分析法分類儀器分析電化學(xué)分析法光分析法色譜分析法熱分析法分析儀器聯(lián)用技術(shù)質(zhì)譜分析法1-1儀器分析法分類儀器分析電化學(xué)分析法光分析法色譜分析法7電化學(xué)分析法的分類電化學(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)分析法電化學(xué)分析法的分類電化學(xué)分析法電位分析法電解分析法電泳分析法8光學(xué)分析法的分類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光學(xué)分析法的分類光分析法原子吸收法紅外法原子發(fā)射法核磁法熒光9色譜分析方法的分類色譜分析法氣相色譜法薄層色譜法液相色譜法激光色譜法電色譜法超臨界色譜法色譜分析方法的分類色譜分析法氣相色譜法薄層色譜法液相色譜法激10其他分析方法的分類其他分析法質(zhì)譜分析法聯(lián)用技術(shù)熱分析法其他分析方法的分類其他分析法質(zhì)譜分析法聯(lián)用技術(shù)熱分析法111-2

儀器分析法特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)1.試樣用量少。μL、μg~ng2.靈敏度高，檢測(cè)限低。10-12~10-18g3.選擇性好。4.操作簡(jiǎn)便,分析速度快,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。5.相對(duì)誤差一般較大。3%~5%6.價(jià)格一般來說比較昂貴。特點(diǎn)：1-2儀器分析法特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)1.試樣用量少。μL、μ12儀器分析法發(fā)展趨勢(shì)微型高效自動(dòng)智能儀器分析法發(fā)展趨勢(shì)微型13第三次變革計(jì)算機(jī)的發(fā)明尤其微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，給儀器分析帶來全新的革命。第三次變革計(jì)算機(jī)的發(fā)明尤其微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，給儀器分析14分析化學(xué)向分析科學(xué)發(fā)展分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種理論、方法、儀器和策略，以獲取有關(guān)物質(zhì)在相對(duì)時(shí)空內(nèi)的組成和性質(zhì)的信息的科學(xué)(AnalyticalChemistryisascientificdisciplinethatdevelopsandappliesmethods,instrumentsandstrategiestoobtaininformationsonthecompositionandnatureinspaceandtime)，是表征和測(cè)量的科學(xué)。分析化學(xué)向分析科學(xué)發(fā)展分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種理151-3儀器分析法應(yīng)用

社會(huì)：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(shí)檢測(cè)）、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(cè)序；活體檢測(cè)；

環(huán)境科學(xué)：環(huán)境監(jiān)測(cè)；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(dòng)、智能化儀器研制。1-3儀器分析法應(yīng)用

社會(huì)：體育（興奮劑）、生活產(chǎn)品質(zhì)量16登陸火星的海盜者1號(hào)VikingLander1toMars登陸火星的海盜者1號(hào)17儀器分析緒論課件182002年WuthrichK（瑞士），F(xiàn)ennJB（美國(guó)）及TanakaK（日本）核磁共振、質(zhì)譜生物大分子分析研究領(lǐng)域的重大突破2002年WuthrichK（瑞士），F(xiàn)ennJB（19美國(guó)化學(xué)家工作情況專業(yè)從事工作％失業(yè)％專業(yè)從事工作％失業(yè)％無機(jī)50.7環(huán)境91.3有機(jī)140.8生化71.1物化70.9藥物61.5分析211.0農(nóng)業(yè)及食品30.9高分子111.0其它6.41.4美國(guó)化學(xué)家工作情況專業(yè)從事失業(yè)％專業(yè)從事失業(yè)％無機(jī)50.7環(huán)20近年藥物分析儀器分析方法的文獻(xiàn)篇數(shù)

（1994-2002）

分析方法篇數(shù)百分率（%）分光光度法（紫外）379（52）30.22氣相色譜法20916.67原子吸收法20616.43液相色譜法（HPLC）190（139）15.15電分析法（極譜法）98（62）7.81電泳法725.74熒光法554.38其它（MS、化學(xué)發(fā)光等）45（16,9）3.59

近年藥物分析儀器分析方法的文獻(xiàn)篇數(shù)

（1994-2002）21分析儀器的基本組件信號(hào)發(fā)生器輸入換能器或檢測(cè)器信號(hào)處理器12.301信號(hào)表頭記錄儀數(shù)字單元分析電或機(jī)械輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸出換能器或讀出器件分析儀器的基本組件信號(hào)輸入信號(hào)12.301信號(hào)表223學(xué)分/108學(xué)時(shí)（理論78+實(shí)驗(yàn)30）共13周成績(jī)：實(shí)驗(yàn)30%+期末考試70%一、課程主要內(nèi)容二、課程的性質(zhì)與目標(biāo)三、課程的學(xué)習(xí)方法四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容課程說明與學(xué)習(xí)方法3學(xué)分/108學(xué)時(shí)（理論78+實(shí)驗(yàn)30）共13周課程說明23一、課程主要內(nèi)容兩大類：光譜分析法、色譜分析法；特點(diǎn)：內(nèi)容繁多、各成體系；1~3、5~13章內(nèi)容，9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；考慮到與實(shí)驗(yàn)同步，講授循序?yàn)?、2、3、5、9、10、11、12、13、6、7、8。每類方法有其特點(diǎn)、內(nèi)在規(guī)律、應(yīng)用范圍；一、課程主要內(nèi)容兩大類：光譜分析法、色譜分析法；24二、課程性質(zhì)與目標(biāo)1.課程性質(zhì)：化學(xué)+物理學(xué)+電子技術(shù)+計(jì)算機(jī)(綜合性學(xué)科)；專業(yè)基礎(chǔ)課（藥物分析及中藥制劑分析的基礎(chǔ)課）

2.課程目標(biāo)

培養(yǎng)兩類人才：分析儀器的熟練應(yīng)用者——解決問題；創(chuàng)新型人才——發(fā)現(xiàn)問題，開拓新領(lǐng)域；(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)使學(xué)習(xí)者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。

二、課程性質(zhì)與目標(biāo)1.課程性質(zhì)：化學(xué)+物理學(xué)+電子技術(shù)+計(jì)25知識(shí)——掌握分析化學(xué)的基本理論能力——運(yùn)用分析化學(xué)理論發(fā)現(xiàn)、提出、解決分析化學(xué)問題的能力，獲取知識(shí)、發(fā)展與創(chuàng)新知識(shí)的能力素質(zhì)——將獲取的知識(shí)、能力內(nèi)化于身心，升華為品質(zhì)與素養(yǎng)教學(xué)目的——知識(shí)、能力、素質(zhì)綜合發(fā)展教學(xué)目的——知識(shí)、能力、素質(zhì)綜合發(fā)展26三、課程的學(xué)習(xí)方法

1.抓住主線

特點(diǎn)——原理——用途；重點(diǎn)在原理2.歸納共性與個(gè)性

色譜法共性：復(fù)雜混合物分離分析個(gè)性：流動(dòng)相-原理-對(duì)象3.處理好整體與局部

分析儀器——結(jié)構(gòu)流程——關(guān)鍵部件4.勤

書山有路勤為徑，學(xué)海無邊苦作舟。

三、課程的學(xué)習(xí)方法

1.抓住主線27預(yù)習(xí)、聽講、復(fù)習(xí)、做作業(yè)；課堂討論；答疑（時(shí)間另行商定）作業(yè)隨機(jī)抽查。

*由于本校未開《波譜分析》課程，紫外、紅外、核磁、質(zhì)譜四章將加深內(nèi)容！預(yù)習(xí)、聽講、復(fù)習(xí)、做作業(yè)；課堂討論；答疑（時(shí)間另行商定）作業(yè)28四、實(shí)驗(yàn)（安排在6、8、12、14、16周）一、綜合性實(shí)驗(yàn)《可見分光光度計(jì)性能檢定與水中微量鐵的含量測(cè)定》二、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)《分光光度法測(cè)定鐵的條件試驗(yàn)》三、《維生素B12的鑒定與含量測(cè)定》

四、《氧化鋁活度測(cè)定》（柱色譜法）五、《丹參注射液的薄層層析》六、綜合性實(shí)驗(yàn)《GC分離鑒定苯、甲苯、二甲苯與制劑中冰片的定性鑒別和含量測(cè)定》七、綜合性實(shí)驗(yàn)《HPLC測(cè)定對(duì)乙酰氨基酚的系統(tǒng)適用性試驗(yàn)、對(duì)乙酰氨基酚的定性鑒別與含量測(cè)定》

四、實(shí)驗(yàn)（安排在6、8、12、14、16周）一、綜合性實(shí)29儀器分析主要參考書[1]武漢大學(xué).分析化學(xué)（第五版）下冊(cè).北京：高等教育出版社，2007.12[2]北京大學(xué).儀器分析教程.北京：北京大學(xué)出版社，1997[3]方惠群等.儀器分析原理.南京：南京大學(xué)出版社，1994[4]鄧勃等.儀器分析.北京：清華大學(xué)出版社，1991[5]朱明華等.近代分析化學(xué).北京：高等教育出版社，1991[6]SkoogDA,WestDM.PrinciplesofInstrumentalAnalysis.SaundersCollegePublishing,2ed.,1980;金欽漢譯.儀器分析原理，第二版，上海：上?？萍汲霭嫔纾?988

儀器分析主要參考書[1]武漢大學(xué).分析化學(xué)（第五版）下冊(cè)30儀器分析Instrumentalanalysis儀器分析Instrumentalanalysis31第1章

緒論

Introduction

1-1儀器分析法分類1-2儀器分析法特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)1-3儀器分析法應(yīng)用第1章

緒論

Introduction1-32分析物質(zhì)事研究信息確定組成、結(jié)構(gòu)變化特征和規(guī)律？20世紀(jì)40年代前：分析化學(xué)=化學(xué)分析越來越多的問題化學(xué)分析不能解決：快速、實(shí)時(shí)檢測(cè)方法？

痕量分析方法？結(jié)構(gòu)確定？人類有科學(xué)就有化學(xué)，化學(xué)從分析化學(xué)開始！分析物質(zhì)事研究信息確定組成、結(jié)構(gòu)變化特征？20世紀(jì)40年代前33

20世紀(jì)40年代后：儀器分析的大發(fā)展時(shí)期，確立了儀器分析的地位；原因：（1）物理學(xué)+電子技術(shù)+精密儀器制造技術(shù)的發(fā)展；（2）社會(huì)發(fā)展的迫切需要（發(fā)展動(dòng)力，連續(xù)化大生產(chǎn)的迫切需要）；

分析化學(xué)=化學(xué)分析+儀器分析儀器分析的產(chǎn)生20世紀(jì)40年代后：儀器分析的大發(fā)展時(shí)期，確立了儀器34什么是儀器分析？

一般的說，儀器分析是指采用比較復(fù)雜或特殊的儀器設(shè)備，通過測(cè)量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)的參數(shù)及其變化來獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、成分含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)等信息的一類方法。這些方法一般都有獨(dú)立的方法原理及理論基礎(chǔ)。物理和物理化學(xué)分析什么是儀器分析？一般的說，儀器分析是指351.與化學(xué)分析的關(guān)系——相輔相成！

2.不是一門獨(dú)立的學(xué)科

3.化學(xué)及生物研究的重要工具TextTextTextTextTextText1.與化學(xué)分析的關(guān)系——相輔相成！

2.不是一門獨(dú)立的學(xué)361-1儀器分析法分類儀器分析電化學(xué)分析法光分析法色譜分析法熱分析法分析儀器聯(lián)用技術(shù)質(zhì)譜分析法1-1儀器分析法分類儀器分析電化學(xué)分析法光分析法色譜分析法37電化學(xué)分析法的分類電化學(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)分析法電化學(xué)分析法的分類電化學(xué)分析法電位分析法電解分析法電泳分析法38光學(xué)分析法的分類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光學(xué)分析法的分類光分析法原子吸收法紅外法原子發(fā)射法核磁法熒光39色譜分析方法的分類色譜分析法氣相色譜法薄層色譜法液相色譜法激光色譜法電色譜法超臨界色譜法色譜分析方法的分類色譜分析法氣相色譜法薄層色譜法液相色譜法激40其他分析方法的分類其他分析法質(zhì)譜分析法聯(lián)用技術(shù)熱分析法其他分析方法的分類其他分析法質(zhì)譜分析法聯(lián)用技術(shù)熱分析法411-2

儀器分析法特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)1.試樣用量少。μL、μg~ng2.靈敏度高，檢測(cè)限低。10-12~10-18g3.選擇性好。4.操作簡(jiǎn)便,分析速度快,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。5.相對(duì)誤差一般較大。3%~5%6.價(jià)格一般來說比較昂貴。特點(diǎn)：1-2儀器分析法特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)1.試樣用量少。μL、μ42儀器分析法發(fā)展趨勢(shì)微型高效自動(dòng)智能儀器分析法發(fā)展趨勢(shì)微型43第三次變革計(jì)算機(jī)的發(fā)明尤其微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，給儀器分析帶來全新的革命。第三次變革計(jì)算機(jī)的發(fā)明尤其微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展，給儀器分析44分析化學(xué)向分析科學(xué)發(fā)展分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種理論、方法、儀器和策略，以獲取有關(guān)物質(zhì)在相對(duì)時(shí)空內(nèi)的組成和性質(zhì)的信息的科學(xué)(AnalyticalChemistryisascientificdisciplinethatdevelopsandappliesmethods,instrumentsandstrategiestoobtaininformationsonthecompositionandnatureinspaceandtime)，是表征和測(cè)量的科學(xué)。分析化學(xué)向分析科學(xué)發(fā)展分析化學(xué)是發(fā)展和應(yīng)用各種理451-3儀器分析法應(yīng)用

社會(huì)：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(shí)檢測(cè)）、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(cè)序；活體檢測(cè)；

環(huán)境科學(xué)：環(huán)境監(jiān)測(cè)；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(dòng)、智能化儀器研制。1-3儀器分析法應(yīng)用

社會(huì)：體育（興奮劑）、生活產(chǎn)品質(zhì)量46登陸火星的海盜者1號(hào)VikingLander1toMars登陸火星的海盜者1號(hào)47儀器分析緒論課件482002年WuthrichK（瑞士），F(xiàn)ennJB（美國(guó)）及TanakaK（日本）核磁共振、質(zhì)譜生物大分子分析研究領(lǐng)域的重大突破2002年WuthrichK（瑞士），F(xiàn)ennJB（49美國(guó)化學(xué)家工作情況專業(yè)從事工作％失業(yè)％專業(yè)從事工作％失業(yè)％無機(jī)50.7環(huán)境91.3有機(jī)140.8生化71.1物化70.9藥物61.5分析211.0農(nóng)業(yè)及食品30.9高分子111.0其它6.41.4美國(guó)化學(xué)家工作情況專業(yè)從事失業(yè)％專業(yè)從事失業(yè)％無機(jī)50.7環(huán)50近年藥物分析儀器分析方法的文獻(xiàn)篇數(shù)

（1994-2002）

分析方法篇數(shù)百分率（%）分光光度法（紫外）379（52）30.22氣相色譜法20916.67原子吸收法20616.43液相色譜法（HPLC）190（139）15.15電分析法（極譜法）98（62）7.81電泳法725.74熒光法554.38其它（MS、化學(xué)發(fā)光等）45（16,9）3.59

近年藥物分析儀器分析方法的文獻(xiàn)篇數(shù)

（1994-2002）51分析儀器的基本組件信號(hào)發(fā)生器輸入換能器或檢測(cè)器信號(hào)處理器12.301信號(hào)表頭記錄儀數(shù)字單元分析電或機(jī)械輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸出換能器或讀出器件分析儀器的基本組件信號(hào)輸入信號(hào)12.301信號(hào)表523學(xué)分/108學(xué)時(shí)（理論78+實(shí)驗(yàn)30）共13周成績(jī)：實(shí)驗(yàn)30%+期末考試70%一、課程主要內(nèi)容二、課程的性質(zhì)與目標(biāo)三、課程的學(xué)習(xí)方法四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容課程說明與學(xué)習(xí)方法3學(xué)分/108學(xué)時(shí)（理論78+實(shí)驗(yàn)30）共13周課程說明53一、課程主要內(nèi)容兩大類：光譜分析法、色譜分析法；特點(diǎn)：內(nèi)容繁多、各成體系；1~3、5~13章內(nèi)容，9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；考慮到與實(shí)驗(yàn)同步，講授循序?yàn)?、2、3、5、9、10、11、12、13、6、7、8。每類方法有其特點(diǎn)、內(nèi)在規(guī)律、應(yīng)用范圍；一、課程主要內(nèi)容兩大類：光譜分析法、色譜分析法；54二、課程性質(zhì)與目標(biāo)1.課程性質(zhì)：化學(xué)+物理學(xué)+電子技術(shù)+計(jì)算機(jī)(綜合性學(xué)科)；專業(yè)基礎(chǔ)課（藥物分析及中藥制劑分析的基礎(chǔ)課）

2.課程目標(biāo)

培養(yǎng)兩類人才：分析儀器的熟練應(yīng)用者——解決問題；創(chuàng)新型人才——發(fā)現(xiàn)問題，開拓新領(lǐng)域；(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)使學(xué)習(xí)者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。

二、課程性質(zhì)與目標(biāo)1.課程性質(zhì)：化學(xué)+物理學(xué)+電子技術(shù)+計(jì)55知識(shí)——掌握分析化學(xué)的基本理論能力——運(yùn)用分析化學(xué)理論發(fā)現(xiàn)、提出、解決分析化學(xué)問題的能力，獲取知識(shí)、發(fā)展與創(chuàng)新知識(shí)的能力素質(zhì)——將獲取的知識(shí)、能力內(nèi)化于身心，升華為品質(zhì)與素養(yǎng)教學(xué)目的——知識(shí)、能力、素質(zhì)綜合發(fā)展教學(xué)目的——知識(shí)、能力、素質(zhì)綜合發(fā)展56三、課程的學(xué)習(xí)方法

1.抓住主線

特點(diǎn)——原理——用途；重點(diǎn)在原理2.歸納共性與個(gè)性

色