《儀器分析》課件2

《儀器分析》課程簡介本課程將深入介紹現(xiàn)代化學分析領(lǐng)域的重要分支——儀器分析。儀器分析的定義和特點定義利用物理、化學、生物方法，通過儀器測量物質(zhì)的物理或化學性質(zhì)，從而對物質(zhì)進行定性和定量分析。特點高靈敏度、高選擇性、快速、自動化、操作簡便。儀器分析的發(fā)展歷程1早期，主要依賴傳統(tǒng)化學分析方法。220世紀初，光學分析技術(shù)開始發(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，與計算機技術(shù)深度融合。儀器分析的主要應用領(lǐng)域醫(yī)藥藥物成分分析、藥效評價。環(huán)境環(huán)境監(jiān)測、污染物分析。食品食品安全檢測、營養(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)的物理或化學性質(zhì)是分析的基礎(chǔ)。信號測量儀器通過測量物質(zhì)的信號，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。光學分析技術(shù)概述光譜分析利用物質(zhì)對光的吸收、發(fā)射、散射等光學性質(zhì)進行分析。光度分析測量物質(zhì)對特定波長光的吸收強度進行定量分析。熒光分析利用物質(zhì)在特定波長光激發(fā)下發(fā)射熒光的特性進行分析。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、紫外可見光譜、拉曼光譜紅外光譜分析1官能團識別物質(zhì)中所含有的官能團。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原子吸收光譜測量樣品中待測元素的原子蒸汽對特定波長光的吸收度。2原子發(fā)射光譜測量樣品中原子被激發(fā)后發(fā)射的特定波長光。3原子熒光光譜測量原子被激發(fā)后發(fā)射的熒光強度。質(zhì)譜分析技術(shù)分子量測定物質(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相之間分配系數(shù)的差異進行分離。類型氣相色譜、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)，如有機化合物。2沸點根據(jù)物質(zhì)沸點的差異進行分離。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)極性的差異進行分離。定量分析定量分析物質(zhì)的含量。電化學分析技術(shù)1電化學分析2電位分析測量電極電位，確定物質(zhì)的濃度或活度。3電流分析測量電解過程中產(chǎn)生的電流，進行定量分析。電位滴定法1電極電位利用指示電極電位的變化來指示滴定終點。2濃度測定物質(zhì)的濃度。3應用酸堿滴定、沉淀滴定、絡(luò)合滴定。電流滴定法1電流變化通過測量電解電流的變化來指示滴定終點。2定量分析測定物質(zhì)的含量。3應用氧化還原滴定、沉淀滴定、絡(luò)合滴定。電位檢測技術(shù)離子選擇性電極測量溶液中特定離子的濃度。pH計測量溶液的pH值。電化學檢測器用于色譜分析中的物質(zhì)檢測。熱分析技術(shù)熱效應測量物質(zhì)在溫度變化過程中發(fā)生的物理或化學變化。類型熱重分析、差熱分析、熱失重分析。熱重分析1質(zhì)量變化測量物質(zhì)在溫度變化過程中的質(zhì)量變化。2成分分析確定物質(zhì)的組成和含量。3熱穩(wěn)定性評估物質(zhì)的熱穩(wěn)定性。差熱分析熱流變化測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反應研究物質(zhì)的化學反應過程。熱失重分析1熱失重分析2質(zhì)量變化測量物質(zhì)在溫度變化過程中發(fā)生的質(zhì)量變化。3熱穩(wěn)定性評估物質(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，測量衍射信號，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，測量熒光信號，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相鑒定識別物質(zhì)的晶相和含量。3材料科學廣泛應用于材料科學、地質(zhì)學、化學等領(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，不會破壞樣品。3應用應用于金屬材料、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)生各種信號進行分析。類型掃描電子顯微鏡、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)可達數(shù)萬倍。2元素分布分析樣品表面元素的分布和含量。3材料科學應用于材料科學、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)可達百萬倍。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儀器校準定期校準儀器，確保其準確性和精確性。3標準物質(zhì)使用標準物質(zhì)進行儀器性能驗證和數(shù)據(jù)校正。4方法驗證驗證分析方法的準確性、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)分析進行統(tǒng)計分析、回歸分析、模型建立等。儀器分析的未來發(fā)展趨勢微型化發(fā)展小型化、便