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學科的一個重要分支，它是以物質(zhì)的物理和物理化學性質(zhì)為基礎建立起來的一種分析方法。利用較特殊的儀器，對物質(zhì)進行定性分析，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，操作過程及應用情況也不同。2分類Classify光學分析法電化學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行分析的一類重要的儀器分析法。光學分析法是基于物質(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。光學分析法opticalmethodofanalysis4光學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)生波譜關鍵：物質(zhì)和光的相互作用產(chǎn)生與成分或者結(jié)構有關的信息光學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電化學分析法electrochemicalanalysis是建立在物質(zhì)在溶液中的電化學性質(zhì)基礎上的一類儀器分析方法，是由德國化學家C.溫克勒爾在19世紀首先引入分析領域的，儀器分析法始于1922年捷克化學家J.海洛夫斯基建立極譜法。通常將試液作為化學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、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系而進行測定的方法。6電化學分析法一種通過測量溶液的電導率確定被測物質(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。極譜分析是電化學分析的一種，是以滴汞電極為陰極的特殊的電解分析。關鍵：物質(zhì)在溶液中的電化學性質(zhì)與組分含量有關的信息電化學分析法電導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、有機化學、生物化學等領域有著非常廣泛的應用。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)進行分離,用電導檢測器連續(xù)檢測流出物電導變化的一種色譜方法。以毛細管為分離通道、以高壓直流電場為驅(qū)動力的新型液相分離技術。關鍵：物質(zhì)在兩相中的分配性質(zhì)差異進行分離色譜分析法氣相色譜高效液相色譜離子色譜毛細管電泳chromatography92儀器分析的特點及局限性儀器分析的應用領域社會：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（DNA技術，物證）化學：新化合物的結(jié)構表征；分子層次上的分析方法；生命科學：DNA測序；活體檢測；環(huán)境科學：環(huán)境監(jiān)測；污染物分析；材料科學：新材料，結(jié)構與性能；藥物：天然藥物的有效成分與結(jié)構，構效關系研究；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、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11儀器分析法的局限性1、儀器設備復雜，價格高，對維護及環(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準物質(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1203儀器分析的發(fā)展及趨勢現(xiàn)代儀器分析技術正向智能化數(shù)字化方向發(fā)展。發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)是：基于微電子技術和計算機技術的應用實現(xiàn)分析儀器的自動化，通過計算機控制器和數(shù)字模型進行數(shù)據(jù)采集、運算、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儀器分析技術的發(fā)展過程16世紀，天平的出現(xiàn)。分析化學具有了科學的內(nèi)涵；20世紀初，依據(jù)溶液中四大反應平衡理論，形成分析化學的理論基礎，分析化學由一門操作技術變成一門科學。分析化學的第一次變革，20世紀40年代前，化學分析占主導地位,儀器分析種類少和精度低。第一階段：20世紀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,促進化學工業(yè)發(fā)展，化學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發(fā)現(xiàn)，為儀器分析的建立和發(fā)展奠定基礎。儀器分析的發(fā)展引發(fā)了分析化學的第二次變革。第二階段：20世紀80年代初，以計算機應用為標志的分析化學第三次變革。計算機控制的分析數(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；促進化學計量學的建立?；瘜W計量學：利用數(shù)學、統(tǒng)計學的方法設計選擇最佳分析條件，獲得最大程度的化學信息。化學信息學：化學信息處理、查詢、挖掘、優(yōu)化等。以計算機為基礎的新儀器的出現(xiàn)：傅里葉變換紅外光譜儀，色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。第三階段：化學科學的產(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。當今許多新的現(xiàn)代技術引入分析化學，都是與提高分析方法的靈敏度有關,如激光技術的引入，促進了激光共振電離光譜、激光拉曼光譜、激光誘導熒光光譜、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、有機顯色劑和各種增效試劑的研究與應用，使吸收光譜、熒光光譜、發(fā)光光譜、電化學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。復雜體系的分離和測定已成為分析化學家所面臨的艱巨任務。由液相色譜、氣相色譜、超臨界流體色譜和毛細管電泳等所組成的色譜學是現(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)譜技術為基礎所開展的各種聯(lián)用、接口及樣品引入技術已成為當今分析化學發(fā)展中的熱點之一。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、各種選擇檢測技術和化學計量學方法等是當前研究工作的重要課題。2解決復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：基于微電子技術和計算機技術的應用實現(xiàn)分析儀器的自動化，通過計算機控制器和數(shù)字模型進行數(shù)據(jù)采集、運算、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)代分析化學的發(fā)展已不再局限于將待測組分分離出來進行表征和測量，而是成為一門為物質(zhì)提供盡可能多的化學信息的科學。隨著人們對客觀物質(zhì)的認識的深入，某些過去所不甚熟悉的領域，如多維、不穩(wěn)態(tài)和邊界條件等也逐漸提到分析化學家的日程上來。例如現(xiàn)代核磁共振波譜、紅外光譜、質(zhì)譜等的發(fā)展，可提供有機物分子的精細結(jié)構、空間排列構型及瞬態(tài)等變化的信息，為人們對化學反應歷程及生命過程的認識展現(xiàn)了光輝的前景?；瘜W計量學的發(fā)展，更為處理和解析各種化學信息提供了重要基礎。3擴展時空多維信息微型化及微環(huán)境分析是現(xiàn)代分析化學認識自然從宏觀到微觀的延伸。電子學、光學和工程學向微型化發(fā)展，人們對生物功能的了解，促進了分析化學深入微觀世界的進程。電子顯微技術、電子探針X射線微量分析、激光微探針質(zhì)譜等微束技術已成為進行微區(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、催化劑、生物學、物理學和理論化學研究中占據(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，各種分離科學理論、聯(lián)用技術、超微電極和光譜電化學等的應用，為揭示反應機理，開發(fā)新體系，進行分子設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)境科學中，同一元素的不同價態(tài)和所生成的不同的有機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70年代以來，世界各發(fā)達國家都將生命科學及其有關的生物工程列為科學研究中最優(yōu)先發(fā)展的領域，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)展高技術戰(zhàn)略的規(guī)劃中,也把生物技術列為七個重點領域之一。一方面生命科學及生物工程的發(fā)展向分析化學提出了新的挑戰(zhàn)。另一方面仿生過程的模擬，又成為現(xiàn)代分析化學取之不盡的源泉。當前采用以色譜、質(zhì)譜、核磁共振、熒光、磷光、化學發(fā)光和免疫分析以及化學傳感器、生物傳感器、化學修飾電極和生物電分析化學等為主體的各種分析手段，不但在生命體和有機組織的整體水平上，而且在分子和細胞水平上來認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。當今的許多物理和物理化學分析方法都已發(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。遙測技術應用較多的是激光雷達、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、飛機尾氣組成，煉油廠周圍大氣組成等，并為紅外制導和反制導系統(tǒng)的設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的發(fā)展，使分析化學和其它科學與技術一樣進入了自動化和智能化的階段。機器人是實現(xiàn)基本化學操作自動化的重要工具。專家系統(tǒng)是人工智能的最前沿。在分析化學中，專家系統(tǒng)主要用作設計實驗和開發(fā)分析方法，進行譜圖說明和結(jié)構解釋。上世紀八十年代興起的過程分析已使分析化學家擺脫傳統(tǒng)的實驗室操作，進入到生產(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)容與學習方法內(nèi)容與特點14章內(nèi)容，13類儀器分析方法，包括方法原理、儀器結(jié)構、操作條件選擇、應用；四大類：光分析法、電分析法、色譜分析法、其他分析法；無機物分析；有機物分析；化合物結(jié)構分析；特點：內(nèi)容繁多、各成體系；每類方法有其特點、內(nèi)在規(guī)律、應用范圍；2024/11/419AB課程性質(zhì)儀器分析課程目標儀器分析：化學+物理學+電子技術+計算機(綜合性學科)專業(yè)基礎課：工業(yè)分析技術專業(yè)的專業(yè)基礎課。1.課程性質(zhì)A培養(yǎng)分析儀器的熟練應用者——解決問題：

(1)掌握常用儀器分析方法原理、應用，熟悉儀器結(jié)構；

(2)通過學習具備選擇適宜的分析方法的能力；

(3)學習創(chuàng)新思維方式。

課程目標B課程性質(zhì)與目標propertyandgoalofthecourse20課程的學習方法learningmethodofthecourse色譜法：共性：復雜混合物分離分析個性：流動相-原理-對象特點——原理——用途；重點在原理分析儀器——結(jié)構流程——關鍵部件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