儀器分析及實(shí)驗(yàn)緒論詳解

儀器分析及實(shí)驗(yàn)緒論詳解演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/181優(yōu)選儀器分析及實(shí)驗(yàn)緒論目前二頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/182

儀器分析及實(shí)驗(yàn)

理論（8章，18學(xué)時(shí)）

第一章緒論Introduction

第二章光學(xué)分析方法導(dǎo)論Introductiontoopticalanalysis

第三章原子吸收光譜法Atomicabsorptionspectrometry,AAS

第四章紫外—可見分光光度法Ultravioletspectrometry,UV

第五章分子發(fā)射光譜法Molecularemissionspectroscopy

第六章色譜分析法引論

Fundamentalofchromatographanalysis

第七章氣相色譜法

GasChromatography，GC

第八章高效液相色譜法HighPerformanceLiquidChromatography，HPLC

實(shí)驗(yàn)（6個(gè)，36學(xué)時(shí)）目前三頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/183儀器分析及實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定項(xiàng)目分1.理論2.實(shí)驗(yàn)(預(yù)習(xí)報(bào)告，實(shí)驗(yàn)報(bào)告，平時(shí)操作）40%60%目前四頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/184第一章緒論第一節(jié)概述分析化學(xué)、化學(xué)分析、儀器分析定義及區(qū)別、儀器分析的特點(diǎn)第二節(jié)儀器分析分類與發(fā)展發(fā)展、分類、應(yīng)用第三節(jié)課程主要內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法結(jié)束目前五頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/185一、概述generalization

分析化學(xué)、化學(xué)分析、儀器分析定義及區(qū)別

分析化學(xué)是人們用來(lái)認(rèn)識(shí)、解剖自然的重要手段之一；

分析化學(xué)是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，是研究物質(zhì)的組成、含量、結(jié)構(gòu)及其分析方法的學(xué)科；是化學(xué)中的信息科學(xué)。分析化學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了分析科學(xué)的建立;分析化學(xué)的發(fā)展過(guò)程是人們從化學(xué)的角度認(rèn)識(shí)世界、解釋世界的過(guò)程；

目前六頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/186分析化學(xué)六面體目前七頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/187

20世紀(jì)40年代前：分析化學(xué)=化學(xué)分析；越來(lái)越多的問(wèn)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？

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

目前八頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/188

化學(xué)分析：以待測(cè)組分與化學(xué)物質(zhì)間的特征性的化學(xué)反應(yīng)及其計(jì)量關(guān)系為基礎(chǔ)而建立的分析方法。例如：滴定分析（容量分析）與重量分析法。(儀器簡(jiǎn)單）

目前九頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/189

儀器分析：以物質(zhì)的物理或物理化學(xué)性質(zhì)(光、電、熱、磁、聲)為基礎(chǔ)而建立的分析方法。這種方法需要用到特殊的儀器（分析儀器）。儀器分析能獲得比化學(xué)分析待測(cè)組分更多的信息。目前十頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1810分析化學(xué)化學(xué)分析儀器分析酸堿滴定配位滴定氧化還原滴定沉淀滴定電化學(xué)分析光化學(xué)分析色譜分析波譜分析重量分析滴定分析電導(dǎo)、電位、電解、庫(kù)侖極譜、伏安發(fā)射、吸收，熒光、光度氣相、液相、離子、超臨界、薄層、毛細(xì)管電泳紅外、核磁、質(zhì)譜目前十一頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1811儀器分析與化學(xué)分析關(guān)系儀器分析是在化學(xué)分析基礎(chǔ)上的發(fā)展,儀器分析與化學(xué)分析的區(qū)別不是絕對(duì)的.不少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；不少儀器分析方法，還必須與試樣處理、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(guò)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；目前十二頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1812儀器分析與化學(xué)分析關(guān)系有些儀器分析方法，如分光光度分析法，由于涉及大量的有機(jī)試劑和配合物化學(xué)等理論，所以在不少書籍中，把它列入化學(xué)分析。應(yīng)該指出，儀器分析本身不是一門獨(dú)立的學(xué)科，而是多種儀器方法的組合。可是這些儀器方法在化學(xué)學(xué)科中極其重要。它們已不單純地應(yīng)用于分析的目的，而是廣泛地應(yīng)用于研究和解決各種化學(xué)理論和實(shí)際問(wèn)題。因此，將它們稱為“化學(xué)分析中的儀器方法”更為確切。目前十三頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1813二、儀器分析的特點(diǎn)和局限性特點(diǎn)：（1）靈敏度高，檢出限低。如樣品用量由化學(xué)分析的mL、mg級(jí)降低到儀器分析的g、L級(jí)，甚至更低。適合于微量、痕量和超痕量成分的測(cè)定。（2）選擇性好。很多的儀器分析方法可以通過(guò)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。（3）操作簡(jiǎn)便,分析速度快,易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。（4）適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用廣泛。目前十四頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1814

表1.1常量分析、半微量和微量分析目前十五頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1815局限性相對(duì)誤差一般較大，通常(1~10%)。儀器價(jià)格一般來(lái)說(shuō)比教昂貴。一般都需要以標(biāo)準(zhǔn)物進(jìn)行校準(zhǔn)，而很多標(biāo)準(zhǔn)物需要用化學(xué)分析方法來(lái)標(biāo)定。目前十六頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1816一、儀器分析的發(fā)展歷程

developingprocessofinstrumentanalysis二、儀器分析的分類classificationanalysis三、分析儀器analyticalinstrument四、儀器分析應(yīng)用領(lǐng)域applicationrangeofinstrumentanalysis第二節(jié)

儀器分析分類與進(jìn)展classificationanddevelopmentofinstrumentanalysis目前十七頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1817一、儀器分析的發(fā)展過(guò)程

developingprocessofinstrumentanalysis

分析化學(xué)的三個(gè)發(fā)展階段，三次變革。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)；

分析化學(xué)的第一次變革；

特點(diǎn)：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；目前十八頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1818階段二：

20世紀(jì)40年代后，儀器分析的大發(fā)展時(shí)期。

第二次世界大戰(zhàn)前后，化學(xué)分析為主的經(jīng)典分析化學(xué)發(fā)展到以儀器分析為主的現(xiàn)代分析化學(xué)；

特點(diǎn)：化學(xué)分析與儀器分析并重,儀器分析自動(dòng)化程度低；

為什么出現(xiàn)在這一時(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)展引發(fā)了分析化學(xué)的第二次變革。目前十九頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1819階段三：從20世紀(jì)70年代末至今，以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為標(biāo)志的分析化學(xué)第三次變革。特點(diǎn)：分析儀器的智能化，加快了數(shù)據(jù)處理的速度，即高效率、微觀化、微量化和自動(dòng)化是現(xiàn)代分析化學(xué)的特色。（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(guò)程的連續(xù)、快速、實(shí)時(shí)、智能；促進(jìn)化學(xué)計(jì)量學(xué)的建立。（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?；瘜W(xué)信息學(xué)：化學(xué)信息處理、查詢、挖掘、優(yōu)化等。（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)用儀。

目前二十頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1820目前高水平、高尖端的實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果均是建立在高精度的儀器分析方法的基礎(chǔ)上的。近年日本文部科學(xué)省申請(qǐng)１億美元的政府預(yù)算，開發(fā)世界尖端的分析計(jì)算測(cè)量?jī)x器，以促使更多諾貝爾獎(jiǎng)級(jí)的科研成果誕生。(日本文部科學(xué)省通過(guò)專家研討機(jī)構(gòu)，選定了對(duì)尖端分析計(jì)算測(cè)量?jī)x器要求高、有望出現(xiàn)重大科研成果的三個(gè)領(lǐng)域，分別是：生命科學(xué)，納米技術(shù)、材料和信息通信，以及環(huán)境科技。這三個(gè)領(lǐng)域還分別有各自的側(cè)重點(diǎn)。)

目前二十一頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1821儀器的發(fā)展趨勢(shì)：

方便、快捷；多功能；環(huán)保、經(jīng)濟(jì)；高質(zhì)量（準(zhǔn)確度、靈敏度）分析方法的發(fā)展趨勢(shì)：

與計(jì)算機(jī)聯(lián)用：自動(dòng)化、數(shù)字化與其它分析方法聯(lián)用：氣相色譜光度法聯(lián)用；FIA光度法聯(lián)用與新興學(xué)科結(jié)合：環(huán)境、宇宙、臨床化學(xué)、生物化學(xué)分析方法理論和技術(shù)基礎(chǔ)研究：平衡理論，非平衡理論目前二十二頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1822儀器分析電化學(xué)分析光化學(xué)分析色譜分析波譜分析電導(dǎo)、電位、電解、庫(kù)侖極譜、伏安發(fā)射、吸收，分光、光度氣相、液相、離子、超臨界、薄層、毛細(xì)管電泳紅外、核磁、質(zhì)譜二、儀器分析分類分類原則：一般按最后分析過(guò)程所觀測(cè)的性質(zhì)分類。目前二十三頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1823三、分析儀器analyticalinstrument

分析儀器(analyticalinstument)是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生分析、獲取和處理分析信號(hào)、提供分析報(bào)告的基礎(chǔ)，是儀器分析的主要組件。(一)分析儀器的基本結(jié)構(gòu)見圖1．1。信號(hào)發(fā)生器檢測(cè)器信號(hào)處理器分析

輸入

輸出記錄儀表頭信號(hào)信號(hào)信號(hào)

9.2728數(shù)字顯示儀圖1.1分析儀器的組成方框圖結(jié)果顯示器目前二十四頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1824(1)信號(hào)發(fā)生器：信號(hào)發(fā)生器的功能是使樣品產(chǎn)生分析信號(hào)

(2)傳感器或檢測(cè)器：將某種類型的信號(hào)變換成可檢測(cè)的電信號(hào)的器件。(3)信號(hào)處理器：將微弱的電信號(hào)加以放大，以便讀出裝置指示或記錄。(4)讀出裝置：將信號(hào)處理器輸出的信號(hào)顯示出來(lái)，讀出裝置有表頭、記錄儀和計(jì)算機(jī)顯示屏等。

在學(xué)習(xí)過(guò)程中，對(duì)照色譜分析法和光學(xué)分析法等各種分析儀器，掌握它們各自采用的傳感器及其功能，了解傳感器將何種信號(hào)變換成可檢測(cè)的何種電信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)非電量的檢測(cè)。

目前二十五頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1825表1.1分析儀器的基本組成

儀器信號(hào)發(fā)生器分析信號(hào)傳感器或檢測(cè)器輸入信號(hào)信號(hào)處理器讀出裝置pH計(jì)樣品氫離子活度pH玻璃電極電位放大器表頭或數(shù)字顯示氣相色譜儀樣品電阻或電流（熱導(dǎo)或氫焰）檢測(cè)器（熱導(dǎo)或氫焰）電阻放大器記錄儀或打印機(jī)比色計(jì)鎢燈，樣品衰減光束光電池電流放大器表頭紫外可見分光光度計(jì)鎢燈或氘燈，樣品衰減光束光電倍增管電流放大器表頭，記錄儀或打印機(jī)目前二十六頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1826四、儀器分析應(yīng)用領(lǐng)域

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。不僅要測(cè)已知物質(zhì)的成分，還需了解其價(jià)態(tài)、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)；不僅能測(cè)定常量、微量，還要求能測(cè)定痕量；不僅作靜態(tài)分析，還要求作動(dòng)態(tài)分析，對(duì)快速反應(yīng)作連續(xù)自動(dòng)分析；除了破壞性取樣作離線的實(shí)驗(yàn)室分析外，還要求作在線、實(shí)時(shí)甚至是活體內(nèi)原位分析。目前二十七頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1827雅典奧運(yùn)會(huì)興奮劑檢測(cè)中心中國(guó)興奮劑檢測(cè)中心擁有符合國(guó)際奧委會(huì)要求的現(xiàn)代化檢測(cè)儀器設(shè)備，曾被確定為2000年悉尼奧運(yùn)會(huì)的備用實(shí)驗(yàn)室，

在過(guò)去的10多年中，每年都有實(shí)驗(yàn)室因未能通過(guò)復(fù)試而被降級(jí)或取消資格。由于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，進(jìn)行興奮劑檢測(cè)的技術(shù)難度很大、要求極高。要查出1毫升尿液中含有的2納克（1納克等于十億分之一克）興奮劑，就相當(dāng)于在5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池（50米*25米）的水量中放入一小勺糖，然后隨意抽取一小瓶進(jìn)行化驗(yàn)。目前二十八頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1828YN-CLⅥ型農(nóng)藥殘毒儀有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘毒快速檢測(cè)MegaBACE全MegaBACETM自動(dòng)DNA序列分析系統(tǒng)COD(化學(xué)耗氧量)快速測(cè)定儀---度量污水中的全部有機(jī)污染物的濃度

便攜式多成份煙氣分析儀(測(cè)量排煙溫度、煙氣中的O2、CO、SO2、NO、NO2、微壓（⊿P）等參數(shù))目前二十九頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1829儀器分析發(fā)展趁勢(shì)

①新方法、新儀器不斷出現(xiàn)、更新周期加快。例如：人類基因組計(jì)劃，由于新基因診斷分析儀的發(fā)明，使該計(jì)劃提前一年排出人類23對(duì)染色體基因排序草圖。②電子計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用——自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化。③方法的聯(lián)用顯出優(yōu)越性。HPLC—MS、GC—MS、ICP—MS等④新的分析理論、技術(shù)、新的方法。⑤儀器分析的應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大。目前三十頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1830儀器分析的發(fā)展方向：微型高效自動(dòng)智能目前三十一頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1831

認(rèn)識(shí)各種現(xiàn)代分析儀器

HP高壓液相色譜儀原子吸收光譜儀紫外可見分光光度計(jì)目前三十二頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1832

認(rèn)識(shí)各種現(xiàn)代分析儀器

目前三十三頁(yè)\總數(shù)三十七頁(yè)\編于二十二點(diǎn)2023/5/1833第一章

緒論

一、課程主要內(nèi)容maincontentofthecourse二、課程的性質(zhì)和目標(biāo)propertyandgoalofthecourse三、課程的學(xué)習(xí)方法learningmethodofthecourse四、參考資料references第三節(jié)

課程主要內(nèi)容與學(xué)習(xí)方法introductionmaincontentandlea