儀器分析武漢大學(xué)緒論課件

儀器分析－多媒體課件王長(zhǎng)發(fā)編寫、制作第一章緒論

Introduction

分析化學(xué)的發(fā)展和儀器分析的產(chǎn)生儀器分析的歷史發(fā)展概況近期重大突破與發(fā)明儀器分析的分類儀器分析的應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)展望學(xué)習(xí)方法給語(yǔ)

Analyticalchemistryisascientificdisciplinethatdevelopsandappliesmethods,instrumentsandstrategiestoobtaininformationonthecompositionandnatureofmatterinspaceandtime..

分析化學(xué)的地位分析化學(xué)的發(fā)展和儀器分析的產(chǎn)生什么是儀器分析？

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(lái)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)。儀器分析的產(chǎn)生

是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要、必然，也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的結(jié)晶。生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)理論對(duì)象（問題）技術(shù)第二次巨大變革第二次世界大戰(zhàn)前后的科學(xué)技術(shù)物理學(xué)和電子技術(shù)的發(fā)展為儀器分析奠定了基礎(chǔ)

核磁共振（NMR），BlochF，PurcellEM。極譜，HeyrovskyJ。氣相色譜，MartinATP，SyngeRLM

分析儀器與計(jì)算機(jī)分析儀器熱、光、電新技術(shù)新型材料、電子器件操作分析對(duì)象控制信號(hào)實(shí)施檢測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)信息數(shù)據(jù)處理方法描述報(bào)告結(jié)果判斷多媒體計(jì)算機(jī)人工智能專家系統(tǒng)最優(yōu)化技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)新近重大突破和發(fā)明飛秒光譜法原子吸收的重大突破庫(kù)侖陣列電極多道毛細(xì)管電泳飛秒相干光譜法FemtosecondspectroscopyAhmedH.Zewail教授1946年出生于埃及，1967畢業(yè)于埃及亞歷山大大學(xué),獲學(xué)士學(xué)位，1969年在該校獲得碩士學(xué)位，同年赴美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)化學(xué)系攻讀博士學(xué)位，1974年獲博士學(xué)位。現(xiàn)為加州理工學(xué)院化學(xué)物理系和物理系教授。

1999年AhmedH.Zewail教授被授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)，表彰他在飛秒化學(xué)領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)。采用超短脈沖激光以飛秒的時(shí)間尺度實(shí)時(shí)觀察分子運(yùn)動(dòng)并目擊分子的誕生，給化學(xué)和相關(guān)學(xué)科帶來(lái)了革命性的變化。Ahmed.H.Zewail1999年化學(xué)Nobel獎(jiǎng)得者連續(xù)光源原子吸收儀(ContrAA,德國(guó))庫(kù)侖陣列電極（CoulArray）它是穿透式多孔石墨碳電極有多個(gè)串聯(lián)在一起，作液相色譜電化學(xué)檢測(cè)器的工作電極使用，定量基礎(chǔ)是庫(kù)侖定律。多毛細(xì)管電泳裝置示意圖儀器分析的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2.電分析化學(xué)方法電化學(xué)分析法電位分析法電解分析法電泳分析法庫(kù)侖分析法極譜與伏安分析法電導(dǎo)分析法3.色譜分析法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儀器分析的特點(diǎn)1.靈敏度高，檢出限低。2.選擇性好。3.操作簡(jiǎn)便,分析速度快,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。4.相對(duì)誤差一般較大。5.價(jià)格一般來(lái)說比較昂貴。儀器分析發(fā)展趨勢(shì)展望

科學(xué)儀器的創(chuàng)新是知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的重要內(nèi)容。發(fā)展科學(xué)儀器應(yīng)當(dāng)視為國(guó)家戰(zhàn)略。分析儀器是科學(xué)儀器的重要組成部分。分析儀器工業(yè)是高技術(shù)信息產(chǎn)業(yè)。分析儀器的發(fā)展是現(xiàn)代科學(xué)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)和推動(dòng)力之一。分析儀器的主要應(yīng)用領(lǐng)域正向生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移．分析儀器本身將不斷微型化、智能化．但人類向時(shí)間和空間的兩個(gè)極限挑戰(zhàn)所需的高級(jí)精密儀器也不容忽視．生命過程、生產(chǎn)、科研和社會(huì)活動(dòng)大量需要的將是在線、非侵入、非損壞、原位、實(shí)時(shí)、多維分析儀器。

分析儀器是人們感覺器官的延伸

它所測(cè)量或所獲取的主要是物質(zhì)的質(zhì)和量的信息。以一切可能的（化學(xué)的、物理的、生物醫(yī)學(xué)的、數(shù)學(xué)的等等）方法和技術(shù)，利用一切可以利用的物質(zhì)屬性，對(duì)一切需要加以表征、鑒別或測(cè)定的物質(zhì)組分（包括無(wú)機(jī)和有機(jī)組分）及其形態(tài)、狀態(tài)（以及能態(tài)）、結(jié)構(gòu)、分布（時(shí)、空）等進(jìn)行表征、鑒別和測(cè)定，以求對(duì)樣品所代表的問題有一個(gè)基本的了解。這是當(dāng)今分析科學(xué)也是分析儀器發(fā)展所面臨的任務(wù)。

分析儀器的微型化和智能化

隨著分子計(jì)算機(jī)、DNA計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)等的不斷推出，計(jì)算機(jī)也將越來(lái)越微型化。計(jì)算機(jī)（電腦）與人腦的結(jié)合將不再是一個(gè)夢(mèng)、帶有植入式電腦的人的智能將大大超過不帶電腦的“自然人”。分析儀器的大眾化、個(gè)性化和日用品化，貴重儀器的網(wǎng)絡(luò)化

隨著經(jīng)濟(jì)全球化和全球網(wǎng)絡(luò)化，大型實(shí)驗(yàn)室的數(shù)量將減少，但其資源（特別是其精密貴重儀器）將得到更充分的發(fā)揮。因?yàn)樗梢悦嫦蛉澜鐬樗小熬W(wǎng)民”服務(wù)，實(shí)際上，現(xiàn)在就已有人在建立利用全球主要實(shí)驗(yàn)室資源的“網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室”了。建立和發(fā)展虛擬儀器概念

由電子測(cè)量?jī)x器新發(fā)展中出現(xiàn)的虛擬儀器概念已經(jīng)逐步被更多領(lǐng)域所接受，對(duì)實(shí)現(xiàn)“柔性”分析檢測(cè)系統(tǒng)具有明顯的推動(dòng)作用。利用現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)，加上適當(dāng)設(shè)計(jì)的儀器硬件和專門的應(yīng)用軟件，構(gòu)成虛擬儀器，使其既具有傳統(tǒng)儀器的基本功能、又能由用戶根據(jù)自己的需求變化隨時(shí)定義，實(shí)現(xiàn)多種多樣的應(yīng)用要求.虛擬儀器不但靈活可變、功能強(qiáng)大，而且作用方便，便于技術(shù)升級(jí)更新，價(jià)格也低廉（尤其儀器系統(tǒng)的使用維護(hù)費(fèi)用低）。

儀器==AD／DA＋CPU十軟件觀念更新應(yīng)該努力汲取新思想并動(dòng)手實(shí)踐。誰(shuí)醒悟得早、動(dòng)手得快，誰(shuí)就會(huì)當(dāng)排頭兵占盡天機(jī)、搶占市場(chǎng)?！败浖褪莾x器”預(yù)示了全新的分析儀器科技和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流，將會(huì)迅速改變世界分析儀器行業(yè)面貌的！分析儀器的主要應(yīng)用領(lǐng)域正向著生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移

分析儀器在保障人類健康生活、監(jiān)控病人病情、預(yù)防災(zāi)害發(fā)生等方面也都起著重大的作用。

沒有新型DNA分析儀的進(jìn)一步發(fā)展，人類也很難在防病、治病特別是在防治癌癥和各種遺傳病方面對(duì)現(xiàn)有基因圖譜加以利用。

分析化學(xué)主要發(fā)展趨向化學(xué)計(jì)量學(xué)在線分析實(shí)時(shí)分析原位分析活體分析教育定性傳感器固定化接口自動(dòng)化微型化新原理新技術(shù)新儀器分離技術(shù)聯(lián)用技術(shù)儀器和計(jì)算機(jī)其它科技領(lǐng)域生物分析環(huán)境分析過程分析表面分析大分子表征化學(xué)圖象無(wú)損分析單細(xì)胞分析單分子單聚集體分析生物芯片我們要努力??！我國(guó)分析儀器經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的努力，取得了不少成績(jī)，兩彈一星的成功，就是我國(guó)科學(xué)家在儀器研制方面具有很高水平的最好說明。中國(guó)科學(xué)家聰明、勤奮、愛祖國(guó)、愛科學(xué)，數(shù)十年如一日默默奉獻(xiàn)者大有人在。但是，另一方面我們又不能不遺憾地看到，直到最近，國(guó)產(chǎn)儀器所占市場(chǎng)的份額仍只有1／5左右，出口創(chuàng)匯甚微，具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的分析儀器很少。高檔儀