儀器分析緒論教程

儀器分析緒論教程2023/5/92/127課程性質(zhì)儀器分析：化學(xué)+物理學(xué)+電子技術(shù)+計(jì)算機(jī)(綜合性學(xué)科)基礎(chǔ)課：化學(xué)專業(yè)環(huán)境化學(xué)等2023/5/93/127課程目標(biāo)

分析儀器的熟練應(yīng)用者——解決問題創(chuàng)新——發(fā)現(xiàn)問題、開拓新領(lǐng)域掌握常用儀器分析方法原理、應(yīng)用，熟悉儀器結(jié)構(gòu)；使學(xué)習(xí)者具備選擇適宜的分析方法的能力；創(chuàng)新思維方式2023/5/94/127第一節(jié)儀器分析簡(jiǎn)介一、儀器分析發(fā)展歷程二、儀器分析分類三、儀器分析應(yīng)用領(lǐng)域2023/5/95/127分析化學(xué)定性分析：測(cè)定樣品中的原子、分子或官能團(tuán)的信息定量分析：測(cè)定各成分的相對(duì)含量三次變革：“現(xiàn)代化學(xué)之父”及時(shí)測(cè)定物質(zhì)的化學(xué)組成2023/5/96/127一、儀器分析的發(fā)展過程

分析化學(xué)的三個(gè)發(fā)展階段階段一：16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)；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；2023/5/97/127階段二：

20世紀(jì)40年代后，儀器分析的大發(fā)展時(shí)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(dòng)化程度低2023/5/98/127這一時(shí)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)1）BlochF和PurcellEM；建立了核磁共振測(cè)定方法；諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)1952年；2）MartinAJP和SyngeRLM；建立了氣相色譜分析法；諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)1952年；3）HeyrovskyJ，建立極譜分析法，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)1959年儀器分析的發(fā)展-------第二次變革2023/5/99/127階段三：

80年代初-計(jì)算機(jī)標(biāo)志的分析化學(xué)第三次變革。（1）計(jì)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(shí)、智能；Continuous/Fast/Realonline/Intelligence（2）化學(xué)計(jì)量學(xué)：利用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法設(shè)計(jì)選擇最佳分析條件，獲得最大程度的化學(xué)信息

（3）以計(jì)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)用促進(jìn)化學(xué)計(jì)量學(xué)的建立化學(xué)信息處理、查詢、挖掘、優(yōu)化等2023/5/910/127

二、儀器分析的內(nèi)容與分類1、內(nèi)容化學(xué)分析ChemicalAnalysis分析化學(xué)儀器分析InstrumentalAnalysis用精密分析儀器測(cè)量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)以確定其化學(xué)組成、含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)利用化學(xué)反應(yīng)和它的計(jì)量關(guān)系來確定被測(cè)物質(zhì)的組成和含量使用化學(xué)試劑、天平和一些玻璃器皿2023/5/911/127儀器分析包括物理分析法(physicalanalysis)：根據(jù)被測(cè)物質(zhì)的某種物理性質(zhì)與組分的關(guān)系，不經(jīng)化學(xué)反應(yīng)直接進(jìn)行定性或定量分析的方法。如：光譜分析等物理化學(xué)分析法(physical-chemicalanalysis)：根據(jù)被測(cè)物質(zhì)在化學(xué)變化中的某種物理性質(zhì)與組分之間的關(guān)系，進(jìn)行定性或定量分析的方法。如電位分析法等2023/5/912/127儀器分析是在化學(xué)分析基礎(chǔ)上的發(fā)展儀器分析方法的原理，涉及到有關(guān)化學(xué)分析的基本理論儀器分析須與試樣處理、分離及掩蔽等化學(xué)分析手段相結(jié)合，才能完成分析的全過程儀器分析有時(shí)還需要采用化學(xué)富集的方法提高靈敏度有些儀器分析方法，如光度分析法，由于涉及大量的有機(jī)試劑和配合物化學(xué)等理論---列入化學(xué)分析儀器分析與化學(xué)分析關(guān)系2023/5/913/127儀器分析與化學(xué)分析的差異2023/5/914/1272、儀器分析分類（一）光譜分析法:光譜法和非光譜法（散射、折射）（二）電化學(xué)分析法:電位、極譜、電導(dǎo)、電量（三）色譜:(氣相、液相)（四）質(zhì)譜、熱分析，其它分析方法光、電、色、質(zhì)2023/5/915/127儀器分析方法的分類示意儀器分析電化學(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2023/5/916/127方法分類主要分析方法被測(cè)物理性質(zhì)

光譜分析發(fā)射光譜分析、火焰光度分析輻射的發(fā)射分子發(fā)光分析法、放射分析法紫外-可見分光光度法輻射的吸收原子吸收分光光度法紅外光譜法、核磁共振波譜法比濁法、拉曼光譜法輻射的散射折射法、干涉法輻射的折射

X-射線衍射法、電子衍射法輻射的衍射圓二色譜法輻射偏振方向的旋轉(zhuǎn)電化學(xué)分析電位法電極電位電導(dǎo)法電導(dǎo)極譜法、溶出伏安法電流-電壓色譜分析氣相色譜法、液相色譜法薄層色譜法兩相間的分配熱分析熱導(dǎo)法、差熱分析法熱性質(zhì)質(zhì)量分析質(zhì)譜法質(zhì)荷比………根據(jù)用以測(cè)量的物質(zhì)性質(zhì)，儀器分析方法主要分為以下幾類:2023/5/917/127電化學(xué)分析方法的分類electrochemicalanalysis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)分析法每種方法下還有許多分支2023/5/918/127色譜分析方法的分類Chromatographicanalysis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2023/5/919/127光分析方法的分類opticalanalysis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分子光譜原子光譜2023/5/920/127光學(xué)分析法分類光譜法

非光譜法兩大類2023/5/921/127光譜法：是基于物質(zhì)與輻射能作用時(shí)，測(cè)量由物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生量子化的能級(jí)之間的躍遷而產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射輻射的波長(zhǎng)和強(qiáng)度進(jìn)行分析的方法。又分為吸收光譜法發(fā)光光譜法散射光譜法2023/5/922/127非光譜法：是基于物質(zhì)與輻射相互作用時(shí)，測(cè)量輻射的某些性質(zhì)，如折射、散射、干涉、衍射、偏振等變化的分析方法折射法、旋光法、園二色光譜2023/5/923/127其它分析方法其它分析法質(zhì)譜分析法聯(lián)用技術(shù)熱分析法2023/5/924/127一些儀器設(shè)備圖片2023/5/925/127UltravioletandVisibleSpectrophotometry

UV紫外可見光譜儀2023/5/926/127傅立葉變換紅外光譜儀(FT-IR)利用麥克爾遜干涉儀將兩束光程差按一定速度變化的復(fù)色紅外光相互干涉，形成干涉光，再與樣品作用。探測(cè)器將得到的干涉信號(hào)送入紅外光譜儀原理圖到計(jì)算機(jī)進(jìn)行傅立葉變化的數(shù)學(xué)處理，把干涉圖還原成光譜圖2023/5/927/127高壓液相色譜儀(HPLC),Waters600E2023/5/928/127X射線熒光光譜儀(XRF)能分析F(9)～U(92)之間所有元素樣品--固體、粉末、熔融片，液體等對(duì)象--適用于煉鋼、有色金屬、水泥、陶瓷、石油、玻璃等行業(yè)樣品2023/5/929/127ICP-AES電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀2023/5/930/127ICP-MS,電感耦合等離子體質(zhì)譜2023/5/931/127Perkin-Elemer的原子吸收(AAS)（AtomicAbsorptionSpectrometry）2023/5/932/127日本島津（AtomicAbsorptionSpectrometry）2023/5/933/127日立F-4500熒光光譜儀2023/5/934/127X射線光電子能譜儀(XPS)

X-rayphotoelectronspectrometer

2023/5/935/127掃描俄歇微探針(SAM)1、進(jìn)行樣品表面的微區(qū)選點(diǎn)分析（包括點(diǎn)分析，線分析和面分析）2、可進(jìn)行深度分析3、化學(xué)價(jià)態(tài)研究用于納米薄膜材料，微電子材料的表面和界面研究及摩擦化學(xué)研究2023/5/936/127X射線單晶體衍射儀

(X-raysinglecrystaldiffractometer,

XRD)測(cè)定小分子化合物的晶體及分子結(jié)構(gòu)分析2023/5/937/127電子順磁共振儀主要測(cè)樣品中單電子、自由基及自由基對(duì)可檢測(cè)的樣品狀態(tài)為液體、固體、粉末、薄膜以及動(dòng)物內(nèi)臟組織2023/5/938/127掃描電子顯微鏡(SEM,scanningelectronmicroscope)可以觀察物體的表面形貌也可用于做成分的定性和半定量分析相當(dāng)于高倍的顯微鏡利用電子和物質(zhì)的相互作用，可以獲取被測(cè)樣品本身的各種物理、化學(xué)性質(zhì)的信息，如形貌、組成、晶體結(jié)構(gòu)、電子結(jié)構(gòu)和內(nèi)部電場(chǎng)或磁場(chǎng)2023/5/939/127TEM透射電鏡(TEM,TransmissionElectronMicroscope)樣品需要做成薄片可用于觀察內(nèi)部顯微結(jié)構(gòu)也可用于選區(qū)電子衍射等也可用于成分分析通常稱作電子顯微鏡電鏡（EM）具有較高分辨本領(lǐng)和放大倍數(shù)，是觀察和研究物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的重要工具2023/5/940/127掃描透射電子顯微鏡STEM

scanningtransmissionelectronmicroscope利用磁透鏡將電子束聚焦到樣品表面并在樣品表面快速掃描，通過電子穿透樣品成像，透射電鏡+掃描鏡功能象SEM一樣，STEM用電子束在樣品的表面掃描但又象TEM，通過電子穿透樣品成像STEM能夠獲得TEM所不能獲得的一些關(guān)于樣品的特殊信息STEM技術(shù)要求較高，要非常高的真空度，并且電子學(xué)系統(tǒng)比TEM和SEM都要復(fù)雜2023/5/941/127掃描透射電鏡(STEM)可以取得優(yōu)異圖像分辨率結(jié)晶狀態(tài)晶向(都以衍射實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?元素圖(使用EDS)突出元素對(duì)比度的圖象(暗場(chǎng)模式)-所有這些都來自可精確定位的納米尺寸大小的面積2023/5/942/127從宏觀到微觀的深入肉眼-顯微鏡-電鏡物質(zhì)-心靈感受震撼---世界從十億光年到0.1飛米>>2023/5/943/127

三、儀器分析的特點(diǎn)、應(yīng)用原則及領(lǐng)域

儀器分析的主要優(yōu)點(diǎn)（與化學(xué)分析比較）

：

1、靈敏度極高；2、選擇性好，適于復(fù)雜組分試樣的分析；3、分析迅速，適于批量試樣的分析；4、適于微量、超痕量組分的測(cè)定；5、能進(jìn)行無損分析；5、組合能力和適應(yīng)性強(qiáng)，能在線分析；6、數(shù)據(jù)的采集和處理易于自動(dòng)化和智能化。2023/5/944/127一般儀器價(jià)格較貴，維修使用成本較高

UV-Vis0.5~3萬美元HPLC5~8萬美元LC-MS~20萬美元800MHzNMR~120萬美元。2023/5/945/127●高靈敏,低檢出限

如樣品用量由化學(xué)分析的mL、mg級(jí)-----儀器分析的g、L級(jí)甚至更低---微量（micro)、痕量(trace)和超痕量(ultratrace)●高選擇

很多的儀器分析方法可以通過選擇或調(diào)整測(cè)定的條件，使共存的組分測(cè)定時(shí)，相互間不產(chǎn)生干擾?！?/p>

相對(duì)誤差小約1~5%，但多數(shù)儀器分析相對(duì)誤差略大，多數(shù)不適用于常量和高含量成分分析化學(xué)分析一般可用于常量和高含量成分分析，準(zhǔn)確度較高，誤差小于千分之幾2023/5/946/127常量分析、半微量和微量分析概念2023/5/947/127微克10-6ppm納克10-9ppb皮克10-12ppt飛克10-15ppmpartpermillion百萬分之……ppbpartperbillion10億分之……pptpartpertrillion萬億分之……2023/5/948/127儀器分析方法的選擇現(xiàn)代儀器分析方法發(fā)展迅速，應(yīng)用交叉，要正確選擇一個(gè)分析方法需要對(duì)分析方法及分析對(duì)象有較好了解對(duì)樣品了解：１．準(zhǔn)確度、精確度要求；２．可用樣品量；３．待測(cè)物濃度范圍；４．可能的干擾；５．樣品基體的物化性質(zhì)；６．多少樣品（經(jīng)濟(jì)）對(duì)方法的要求：１．精度絕對(duì)偏差、RSD（相對(duì)偏差）、變異系數(shù)；２．誤差系統(tǒng)誤差、相對(duì)誤差；３．靈敏度校正曲線靈敏度、分析靈敏度；４．檢出限З(RSD)blank；５．濃度范圍定量限于線性檢測(cè)線；６．選擇性選擇性系數(shù)。2023/5/949/127其它考慮（方法學(xué)的特性）：１．分析速度；２．易操作性；３．操作者熟練程度的要求；４．儀器成本；５．每個(gè)樣品分析的成本；６．環(huán)境代價(jià)7．炮制文章的難易程度2023/5/950/127儀器領(lǐng)域社會(huì)領(lǐng)域：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）2023/5/951/127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2023/5/952/1272023/5/953/1272005年吉林石化公司雙苯廠發(fā)生爆炸苯、苯胺、硝基苯、二甲苯等超標(biāo)突發(fā)污染圖為吉林界內(nèi)的第二松花江2023/5/954/127海洋污染赤潮2023/5/955/127蘇丹紅I（SudanI）的化學(xué)名稱為1-苯基偶氮-2-萘酚(1-phenylazo-2-naphthalenol)，分子結(jié)構(gòu)式為C6H5=NC10H6OH，分子量248.28；蘇丹紅II（SudanII）化學(xué)名稱為1-[(2,4-二甲基苯)偶氮]-2-萘酚(1-[(2,4-dimethylphenyl)azo]-2-naphthalenol)；蘇丹紅III（SudanIII）化學(xué)名稱為1-{[4-(苯基偶氮)苯基]偶氮}-2-萘酚(1-{[4-(phenylazo)phenyl]azo]-2-naphthalenol)；蘇丹紅IV（SudanIV）化學(xué)名稱1-{{2-甲基-4-[(2-甲基苯)偶氮]苯基}偶氮}-2-萘酚(1-{{2-methyl-4-[(2-methylphenyl)azo]phenyl}azo]-2-naphthalenol)。2005，肯德基新奧爾良烤翅和新奧爾良烤雞腿堡蘇丹紅2023/5/956/127恐怖襲擊污染排放室內(nèi)裝修污染，食品安全。。。。2023/5/957/127孔雀石綠事件甲魚、鮭魚、鱸魚水產(chǎn)防腐的添加劑2023/5/958/127海洋浮標(biāo)與微型實(shí)驗(yàn)室原位、在線、實(shí)時(shí)、多維、微區(qū)2023/5/959/127天、空、面、底立體檢測(cè)原位在線無人值守2023/5/960/127Testcase.SmallandportablePCRmachineshelpdetectbiowarfareagentsevenwhentherearenolabsaround.戰(zhàn)爭(zhēng)與戰(zhàn)場(chǎng)現(xiàn)場(chǎng)快速測(cè)試2023/5/961/1272023/5/962/1272023/5/963/1272023/5/964/127建蓮甘草丹參枸杞2023/5/965/127中藥興奮劑？滋陰補(bǔ)腎丸治傷消淤片止痛消腫膏萬通筋骨丸復(fù)方甘草片止咳祛痰顆粒等涉及止痛和感冒的著名藥品2023/5/966/127三鹿的三聚氰胺----圣元的性激素三聚氰胺(melamine)又稱蜜胺/三氨三嗪/三胺,是一種重要的氮雜環(huán)有機(jī)化工原料,白色無味結(jié)晶粉末，C3H6N6(2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪)正規(guī)用途：可用于裝飾板的制作，用于氨基塑料、粘合劑、涂料、幣紙?jiān)鰪?qiáng)劑、紡織助劑等2023/5/967/127三聚氰胺毒性：早已知曉！動(dòng)物長(zhǎng)期攝入：會(huì)造成生殖、泌尿系統(tǒng)的損害，膀胱、腎部結(jié)石，并可進(jìn)一步誘發(fā)膀胱癌2023/5/968/1272007年美國(guó)寵物食品污染事件調(diào)查結(jié)果認(rèn)為：摻雜了≤6.6%三聚氰胺的小麥蛋白粉是寵物食品導(dǎo)致中毒的原因采用三聚氰胺制造的食具都會(huì)標(biāo)明“不可放進(jìn)微波爐使用”2007年5月中國(guó)家質(zhì)檢總局就已經(jīng)通報(bào)三聚氰胺添加冒充蛋白質(zhì)的案例2023/5/969/127質(zhì)檢總局李長(zhǎng)江局長(zhǎng)如何說？在2007年7月17日質(zhì)量安全監(jiān)管會(huì)議上說：“…今年3月份以來，“美國(guó)寵物食品三聚氰胺事件”引發(fā)了境外媒體對(duì)中國(guó)出口食品乃至出口商品質(zhì)量安全問題的炒作，制造中國(guó)商品威脅論，把中國(guó)商品妖魔化。繼而，以美國(guó)為主的一些國(guó)家，對(duì)我國(guó)的出口食品和日用消費(fèi)品等，采取了一系列限制進(jìn)口的措施。這次炒作不同尋常，不僅來勢(shì)迅猛，而且充滿敵意，惡意攻擊誹謗，大有不達(dá)目的不肯善罷甘休之勢(shì)…”2023/5/970/127(轉(zhuǎn))殃視CCAV如是說：記者隨后對(duì)奶粉輔料檢測(cè)、奶粉加工、包材檢驗(yàn)、入庫檢疫等環(huán)節(jié)進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)暗訪、調(diào)查，還到其他五家奶牛場(chǎng)和兩家加工廠，看到的都是一樣的情況，眼見為實(shí)，經(jīng)過10多天的調(diào)查，央視記者仔細(xì)計(jì)算了一下，三鹿嬰幼兒奶粉用國(guó)際先進(jìn)的全日糧飼養(yǎng)技術(shù)飼養(yǎng)的奶牛，產(chǎn)出的鮮牛奶，經(jīng)過冷鏈儲(chǔ)運(yùn)、原料檢測(cè)、添加營(yíng)養(yǎng)素、殺菌濃縮、噴霧干燥、包裝檢驗(yàn)等一系列環(huán)節(jié)，經(jīng)過1100多項(xiàng)檢驗(yàn)檢測(cè)后，才最終出廠運(yùn)往全國(guó)各地…2023/5/971/127局長(zhǎng)+殃視一唱一和不要忘記--2003SARS忽悠2023/5/972/127圣元奶粉性激素—嬰兒性早熟2023/5/973/127外源性性激素己烯雌酚醋酸甲孕酮內(nèi)源性雌激素17β-雌二醇和雌酮孕酮17α-羥孕酮2023/5/974/127食品中的性激素的測(cè)定方法水性化妝品中性激素成分-----高效液相色譜法、LC-MS法2023/5/975/127更多更多污染

易糞相食：中國(guó)食品安全狀況調(diào)查（2004-2011阜陽奶粉事件光明過期回爐奶事件雀巢問題奶粉老牌金華火腿用敵敵畏保鮮江蘇太倉肉松事件（用死豬肉，病豬肉做的肉松）……2023/5/976/127從毒韭菜到炸雞翅從速溶茶到兒童奶粉“致癌農(nóng)藥”、“蘇丹紅”、“氟化物”、“碘元素”、地溝油勾兌酒“亞硝酸鹽”等….----道德失衡中國(guó)大陸正吞食著自釀苦果2023/5/977/127沖服類食品（包括：奶粉、麥片、豆奶粉、芝麻糊、米粉等）添加了非主產(chǎn)品的添加劑（包括：增白劑、防腐劑、增重劑（如滑石粉、纖維素等）以及香精和甜味劑等）。其中都是對(duì)人有毒害作用的。更多的食品安全事件引起公民維權(quán)意識(shí)正腐的作用何在？法律法規(guī)何在？2023/5/978/127國(guó)產(chǎn)香煙重金屬超標(biāo)2023/5/979/127國(guó)際煙草控制政策評(píng)估項(xiàng)目(ITC)組織美國(guó)和加拿大從2005年開始，耗時(shí)三年檢驗(yàn)中國(guó)市場(chǎng)上幾乎所有的常見香煙品牌，分析其物理特性、重金屬含量等白沙、大前門、都寶、紅雙喜、黃金葉、Happiness(吉慶)、紅河、紅金龍、紅梅、紅旗渠、紅塔山、石林、壹枝筆能量色散X射線熒光光譜法檢測(cè)2023/5/980/1272005-2006年所檢測(cè)的13個(gè)中國(guó)香煙品牌中砷為0.82μg/g（0.3~3.3），鎘為3.21μg/g（2.0~5.4），鉛為2.65μg/g（1.2~6.5），鉻為0.55μg/g（0.0~1.0）除了鉻之外，其它三種重金屬都嚴(yán)重超標(biāo)。2023/5/981/127人體每天攝取重金屬的正常范圍分別為砷，鎘0.6mg，鉻0.05mg一克煙絲含5.4微克的鎘一包香煙的煙絲大概14克抽一包煙=35微克鎘----三個(gè)月體內(nèi)聚集的鎘就足夠了2023/5/982/127香煙的煙氣中，重金屬化合物以一種氣溶膠的形式存在重金屬伴煙氣進(jìn)入體內(nèi),鎘Cd和鉛Pb被吸收的量最多,一支煙大概有46.4%的鎘和26.4%的鉛會(huì)進(jìn)入肺部重金屬都能引起人的頭痛、頭暈、失眠、健忘、神經(jīng)錯(cuò)亂、關(guān)節(jié)疼痛、結(jié)石、癌癥。值得一提的是二手煙2023/5/983/127食品蔬菜的重金屬---土壤重金屬污染真正多的是跟隨污水、城市廢棄物進(jìn)入土壤的重金屬主要是在40厘米以上的土層中，不易轉(zhuǎn)移，也不易被微生物分解2023/5/984/127能量色散X射線熒光光譜法檢測(cè)PolarisedEnergyDispersiveX-rayFluorescence2023/5/985/127如何檢測(cè)？拓展思路結(jié)合專業(yè)快速應(yīng)對(duì)2023/5/986/127儀器分析的發(fā)展方向：微型高效自動(dòng)智能結(jié)合趨勢(shì)和自己研究?jī)?nèi)容2023/5/987/1272023/5/988/127第二節(jié)定量分析方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)+標(biāo)示儀器分析方法的幾個(gè)重要參數(shù)2023/5/989/127一、標(biāo)準(zhǔn)曲線(standardcurve)

標(biāo)準(zhǔn)曲線是被測(cè)物質(zhì)的濃度或含量與儀器響應(yīng)信號(hào)的關(guān)系曲線。

線性范圍（linearRange）標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線部分所對(duì)應(yīng)的被測(cè)物質(zhì)濃度（或含量）的范圍。特點(diǎn)：選擇分析方法應(yīng)有較寬的線性范圍。2023/5/990/127

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)系列(或含量)和其相應(yīng)的響應(yīng)信號(hào)測(cè)量值來繪制的。

一元線性回歸法

y=a+bxb為回歸系數(shù)即斜率a為截距2023/5/991/127相關(guān)系數(shù)r

在分析化學(xué)上，相關(guān)系數(shù)是用來表征被測(cè)物質(zhì)的濃度（或含量）x與其響應(yīng)信號(hào)值y之間線性關(guān)系好壞程度的一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)。當(dāng)|r|=1時(shí)，y與x之間存在著嚴(yán)格的線形關(guān)系。|r|越接近1，則y與x之間的線形關(guān)系就越好。|2ni=1()xyxyii)(|2ni=1(xix)|2ni=1(yiy)12/2[]+r=繪圖工具自動(dòng)計(jì)算2023/5/992/127二、靈敏度sensitivity

物質(zhì)單位濃度或單位質(zhì)量的變化引起響應(yīng)信號(hào)值變化的程度，稱為方法的靈敏度，用S

表示。靈敏度也就是標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率靈敏度隨實(shí)驗(yàn)條件而變化，一般不做分析方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率越大，方法的靈敏度就越高2023/5/993/127三、精密度(精度,Precision)

精密度是指使用同一方法，對(duì)同一試樣進(jìn)行多次測(cè)定所得測(cè)定結(jié)果的一致程度。精密度常用測(cè)定結(jié)果得標(biāo)準(zhǔn)偏差s

或相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差sr量度2023/5/994/127四、準(zhǔn)確度(Accuracy)

試樣含量的測(cè)定值與試樣含量的真實(shí)值(或標(biāo)準(zhǔn)值)相符合的程度稱為準(zhǔn)確度準(zhǔn)確度常用相對(duì)誤差量度相對(duì)誤差=Er=[(x-μ

)/μ

]·100%2023/5/995/127五、檢出限（

DetectionLimit/LimitofDetection

）樣品的信號(hào)能被檢出的最低限；由于存在隨機(jī)噪聲（正態(tài)分布），有誤判的可能。只有當(dāng)有用的信號(hào)大于噪音信號(hào)時(shí)，儀器才有可能識(shí)別有用信號(hào)定義：以一定的置信度檢出待測(cè)組分的最低濃度(或最小質(zhì)量)

以濃度表示的稱為相對(duì)檢出限μg

/L,mol/L,mg/g以質(zhì)量表示的稱為絕對(duì)檢出限g,mg,μg,ng2023/5/996/127(1)《全球環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)水檢測(cè)操作指南》規(guī)定：在給定置信水平為95%時(shí)，樣品測(cè)定值與零濃度樣品的測(cè)定值有顯著性差異即為檢出限L。L=4.6σ其中，σ為空白平行測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)偏差(空白測(cè)定次數(shù)大于20)(2)國(guó)際純粹和應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUPAC)對(duì)光學(xué)分析方法規(guī)定

L=k′Sb/S

Sb為多次測(cè)得空白信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(測(cè)定次數(shù)>20---30)；k′為根據(jù)一定置信水平確定的系數(shù)；S為方法的靈敏度,即校準(zhǔn)曲線的斜率IUPAC(1975年)建議：光譜化學(xué)分析取k′=3。當(dāng)k′=3時(shí)，置信水平大約為95%2023/5/997/127

對(duì)于光學(xué)分析法，可以與空白信號(hào)區(qū)別的最小信號(hào)XL由下式確定：式中：

為空白信號(hào)的平均值；sb為空白信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差；k為根據(jù)一定的置信水平確定的系數(shù)IUPAC（國(guó)際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(huì)）建議k值取3，能產(chǎn)生凈響應(yīng)信號(hào)為的被測(cè)物質(zhì)的濃度或質(zhì)量就是方法對(duì)該物質(zhì)的檢出限，用D表示。2023/5/998/127sb測(cè)定次數(shù)，nSSDL=Sb+k1sb儀器噪音及方法檢出限

Kl=3時(shí)，可以認(rèn)為儀器檢出的最小信號(hào)值SDL可能性為95%2023/5/999/127某種方法的檢出限D(zhuǎn)和分析空白值、精密度、靈敏度密切相關(guān)是分析方法的一個(gè)綜合性的重要計(jì)量參數(shù)可見：方法的靈敏度越高，精密度越好，檢出限就越低。檢出限是方法靈敏度和精密度的綜合指標(biāo)--評(píng)價(jià)儀器性能及分析方法的一個(gè)綜合性技術(shù)指標(biāo)2023/5/9100/127六、測(cè)定限D(zhuǎn)eterminationLimit為定量范圍的兩端，分為

測(cè)定上限與測(cè)定下限

2023/5/9101/127測(cè)定下限

DeterminationLimit

反映出分析方法能準(zhǔn)確地定量測(cè)定低濃度待測(cè)物質(zhì)的極限可能性---在消除系統(tǒng)誤差的前提下，受精密度要求的限制分析方法的精密度要求越高，測(cè)定下限高于檢出限越多相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2023/5/9102/127測(cè)定上限

對(duì)消除了系統(tǒng)誤差的特定分析方法的精密度要求不同，測(cè)定上限也將不同測(cè)定限對(duì)于定量分析，進(jìn)一步計(jì)算才能得到與分析物有關(guān)的值（例如，各個(gè)結(jié)果的平均值）因此測(cè)定限條件更加苛刻測(cè)定限總是高于檢出限2023/5/9103/127測(cè)定限有三種常用的表示方式（1）儀器檢測(cè)下限可檢測(cè)儀器的最小訊號(hào)，通常用信噪比來表示，當(dāng)信號(hào)與噪聲之比大于等于3時(shí)，相當(dāng)于信號(hào)強(qiáng)度的試樣濃度，定義為儀器檢測(cè)下限（2）方法檢測(cè)下限即某方法可檢測(cè)的最低濃度。通常用低濃度曲線外推法可求的方法檢測(cè)下限（3）樣品檢測(cè)下限即相對(duì)于空白可檢測(cè)的樣品最小含量。樣品檢測(cè)下限定義為：其信號(hào)等于測(cè)量空白溶液的信號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)偏差的3倍時(shí)的濃度。D2023/5/9104/127測(cè)定限和檢出限的區(qū)別“檢出限”是計(jì)算得出的特定的數(shù)值在檢測(cè)工作中，低于分析方法最低檢出限的測(cè)定值，按“未檢出”在報(bào)告中報(bào)出測(cè)定下限是指有一定準(zhǔn)確度要求，可進(jìn)行定量測(cè)定的分析元素的最小濃度（或質(zhì)量）“檢出”是定性概念檢出限帶有可定性檢出的最小濃度（或質(zhì)量）的含義2023/5/9105/127如抗生素氯霉素“不得檢出”是指：方法檢出限指標(biāo)為10μg/㎏------只有待測(cè)物質(zhì)含量低于檢出限(10μg/㎏)產(chǎn)品才合格,在監(jiān)測(cè)報(bào)告中按“未檢出”報(bào)出，同時(shí)，還應(yīng)注明方法檢出限-----只有方法檢出限指標(biāo)也符合標(biāo)準(zhǔn)要求，該監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)質(zhì)量才能保證；同時(shí)注明方法檢出限，還可表明這一描述性結(jié)論用語的具體的數(shù)值范圍。2023/5/9106/127圣元乳粉性激素檢測(cè)報(bào)道的忽悠….檢測(cè)結(jié)果表明，42份圣元乳粉中未檢出己烯雌酚和醋酸甲孕酮等禁用的外源性性激素內(nèi)源性雌激素（17β-雌二醇和雌酮）0.2-2.3μg/kg內(nèi)源性孕激素（孕酮和17α-羥孕酮）的檢出值分別為13-72μg/kg其中患兒家中存留樣品雌激素0.5μg/kg和孕激素檢出值33μg/kg檢測(cè)結(jié)果符合國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道的含量范圍???2023/5/9107/1272023/5/9108/1272023/5/9109/127媽媽經(jīng)育兒論壇

呵呵，哪個(gè)老百姓還信磚家和XX部？信他們？那還真不如信三一，哈哈呵呵，中國(guó)特色肆無忌憚地?fù)]霍人民的信任，最終只能成為人民公敵，寧可相信死狗會(huì)走路寧可死豬會(huì)上樹也不信。。抽檢數(shù)量、范圍都太小，吃奶粉后得病的小孩的奶粉不檢查，這都違反國(guó)際規(guī)律。出事后，這么快回應(yīng)，明顯是做戲草率檢查、草率認(rèn)定，明顯是想事情快點(diǎn)過去的不負(fù)責(zé)任做法必須覺得是有問題的……怎么能相信？天怒人怨啊2023/5/9110/127注意，檢出限某特定分析方法的“檢出限”，在不同的時(shí)間也可能有變化“檢出限”的高低體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理的水平。2023/5/9111/127最佳測(cè)定范圍稱

(optimumconcentrationrange

optimumdeterminationrange)特定方法的測(cè)定下限至測(cè)定上限之間的濃度范圍在限定誤差能滿足預(yù)定要求的前提下的有效測(cè)定范圍在此范圍內(nèi)能夠準(zhǔn)確的定量測(cè)定待測(cè)物質(zhì)的濃度或量

一般來說，校準(zhǔn)曲線的線性范圍即是最佳測(cè)定范圍2023/5/9112/127如GB7475標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：用火焰原子吸收法測(cè)定銅直接法的測(cè)定范圍為0.05～5mg/L當(dāng)樣品中待測(cè)元素(或物質(zhì))小于0.05～5mg/L時(shí)，則應(yīng)考慮選擇其他分析方法，決不可在低濃度端隨意順延2023/5/9113/127七、信號(hào)與噪聲比SignaltoNoiseRatio

，(S/N)

本底信號(hào)：

沒有試樣時(shí)，儀器產(chǎn)生的信號(hào)；隨機(jī)噪聲；空白信號(hào)：

試樣中無待測(cè)組分時(shí)，儀器產(chǎn)生的信號(hào)；試樣預(yù)處理：

空白信號(hào)接近本底信號(hào)；信噪比/訊噪比2023/5/9114/127信噪比(S/N)的提高途徑：a.改善信號(hào)的測(cè)量技術(shù)；b.信號(hào)經(jīng)過適當(dāng)處理;

c.優(yōu)化。

(1)信號(hào)的平均:噪聲信號(hào)(2)濾波和調(diào)制2023/5/9115/127信號(hào)處理技術(shù)

對(duì)分析信號(hào)進(jìn)行處理是為了提高信息量，改善信噪比。信號(hào)處理通常采用以下幾種方法和技術(shù)：1.曲線擬合

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