仪器分析绪论

仪器分析第一章 绪论仪仪 器器 分分 析析总学时：36学时任课教师：冯彩霞仪器分析第一章 绪论教材与参考书教材与参考书1武汉大学主编.分析化学.高等教育出版社，第5版(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)2朱 明 华 主 编.仪器分析.高等教育出版社，面向21世纪课程教材 3张寒琦主编：仪器分析)，高等教育出版社仪器分析第一章 绪论章节内容课时第1章第2章第3章第4章第7章第9章第10章第11章第12章第13章第14章第15章绪论光学分析法导论原子发射光谱法原子吸收光谱法分子发光分析法电化学分析法导论电位分析法电解与库仑分析法伏安与极谱分析法色谱分析法导论气相色谱法高效液相色谱法114422424622仪器分析第一章 绪论（1）面对一个具体的问题，要知道该求助于哪种仪器？）面对一个具体的问题，要知道该求助于哪种仪器？通过通过仪器分析仪器分析课程的学习，在实际工作中可以课程的学习，在实际工作中可以达到什么样的水平达到什么样的水平？（2）确定仪器后，要了解此仪器工作的基本条件和性能）确定仪器后，要了解此仪器工作的基本条件和性能 参数？参数？（3）选择合适的定量计算方法，以方便准确地测得所需结）选择合适的定量计算方法，以方便准确地测得所需结果。果。仪器分析第一章 绪论如何学习仪器分析如何学习仪器分析1.掌握方法的掌握方法的基本基本原理原理，了解方法可提供的信息，了解方法可提供的信息2.了解仪器的了解仪器的结构结构、工作原理工作原理和和方框图方框图3.掌握掌握分析分析步骤步骤和和数据处理数据处理方法方法4.反复阅读反复阅读教本教本，认真做好，认真做好实验实验，独立完成，独立完成作业作业仪器分析第一章 绪论第第 1 1 章章 绪论绪论仪器分析第一章 绪论 1.什么是仪器分析？什么是仪器分析？仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物质的某些物理或物理化器设备，通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。这些方法一般都有独立的方法原理及理论这些方法一般都有独立的方法原理及理论基础。基础。仪器分析第一章 绪论分析化学的地位仪器分析第一章 绪论据统计，在已经颁布的所有诺贝尔物理化学奖中，有四分之一的项目和据统计，在已经颁布的所有诺贝尔物理化学奖中，有四分之一的项目和分析化学直接有关。分析化学直接有关。仪器分析第一章 绪论仪器分析第一章 绪论1901年诺贝尔物理学奖年诺贝尔物理学奖X射线的发现射线的发现 伦琴（伦琴（Rontgen，Wilhelm Konard 18451923）仪器分析第一章 绪论1914年诺贝尔物理学奖得主年诺贝尔物理学奖得主发现发现x射线在晶体中的衍射射线在晶体中的衍射 劳厄劳厄（Von Laue,Max 18791960）X 射线射线准直缝准直缝晶体晶体劳厄斑劳厄斑仪器分析第一章 绪论1915年诺贝尔物理学奖得主年诺贝尔物理学奖得主亨利亨利布拉格布拉格，劳伦斯，劳伦斯布拉格布拉格 父子俩父子俩 亨利 布拉格 勞倫斯 布拉格 仪器分析第一章 绪论 dd d dsin 12晶面晶面ACB:掠射角掠射角d:d:晶面间距晶面间距(晶晶格常数）格常数）布喇格公式布喇格公式 不同不同晶晶面间散射光的干涉面间散射光的干涉 sin2dCBAC 光程差=k),2,1(sin2 kkd 仪器分析第一章 绪论2.2.仪器分析方法的类型仪器分析方法的类型仪器分析仪器分析电化学分析法电化学分析法光学分析法光学分析法色谱分析法色谱分析法热分析法热分析法分析仪器联用技术分析仪器联用技术质谱分析法质谱分析法仪器分析第一章 绪论2.1 光学分析法光学分析法根据物质发射的电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用而建立起根据物质发射的电磁辐射或电磁辐射与物质相互作用而建立起来的一类分析方法的统称。来的一类分析方法的统称。仪器分析第一章 绪论1.非光谱法非光谱法-指不涉及光谱的测量，也不涉及能级的跃迁。只是通过电磁辐射与物质相互作用后，某些基本性质发生了改变。如：干涉法、折射法、散射法、干涉法、折射法、散射法、旋光法、衍射法等。旋光法、衍射法等。2.光谱法光谱法-通过检测光谱的波长和强度来进行分析，这些光谱是由物质的分子或原子的能级跃迁产生的。如：AAS,AES,AFS,UVS,IR,NMR等。仪器分析第一章 绪论光谱分析法光谱分析法原子吸收法原子吸收法红外法红外法原子发射法原子发射法核磁法核磁法荧光法荧光法紫外可见法紫外可见法分子光谱分子光谱原子光谱原子光谱仪器分析第一章 绪论2.2 电分析化学方法电分析化学方法电化学分析法电化学分析法电位分析法电位分析法电解分析法电解分析法库仑分析法库仑分析法极谱与伏安分析法极谱与伏安分析法电导分析法电导分析法 仪器分析第一章 绪论2.3 色谱分析法色谱分析法根据混合物各组分在互不相溶的两相（固定相、流动相）中的吸附能力吸附能力，分配系数分配系数或其亲和作用性能亲和作用性能的差异来进行分离和测定的方法。色谱分析法气相色谱法气相色谱法薄层色谱法薄层色谱法液相色谱法液相色谱法电色谱法电色谱法超临界色谱法超临界色谱法仪器分析第一章 绪论2.4.其它仪器分析方法其它仪器分析方法其他分析法其他分析法质谱分析法质谱分析法联用技术联用技术热分析法热分析法放射分析放射分析仪器分析第一章 绪论分分析析化化学学化化学学分分析析仪仪器器分分析析酸碱滴定酸碱滴定配位滴定配位滴定氧化还原滴定氧化还原滴定沉淀滴定沉淀滴定电化学分析电化学分析光化学分析光化学分析色谱分析色谱分析波谱分析波谱分析重量分析重量分析滴定分析滴定分析电导、电位、电解、库仑电导、电位、电解、库仑极谱、伏安极谱、伏安发射、吸收，荧光、光度发射、吸收，荧光、光度气相、液相、离子、超临气相、液相、离子、超临界、薄层、毛细管电泳界、薄层、毛细管电泳紫外、紫外、红外、核磁、质谱红外、核磁、质谱仪器分析第一章 绪论3 3 仪器分析法的特点仪器分析法的特点p 分析速度快；p 灵敏度高，检出限低；p 容易实现在线分析和遥控检测；p 易于实现自动化与智能化；p 能获取物质结构、组分价态、元素在微区的空间分布等诸多信息；p 操作简便，样品用量少优优 点点1一般来说相对误差较大，不适合常量和高含量分析。但是像电解分析，库仑分析，电位滴定相对误差很小。2 需要有化学纯品做标准化学纯品做标准对照。对照。缺缺 点点仪器分析第一章 绪论返回仪器分析第一章 绪论各种仪器分析方法的灵敏度各种仪器分析方法的灵敏度仪器分析第一章 绪论4.4.仪器分析应用领域仪器分析应用领域社会：体育（兴奋剂）、生活产品质量（鱼新鲜度、食社会：体育（兴奋剂）、生活产品质量（鱼新鲜度、食品添加剂、农药残留量）、环境质量（污染实时检品添加剂、农药残留量）、环境质量（污染实时检测）、法庭化学（测）、法庭化学（DNADNA技术，物证）技术，物证）化学：新化合物的结构表征；分子层次上的分析方法；化学：新化合物的结构表征；分子层次上的分析方法；生命科学：生命科学：DNADNA测序；活体检测；测序；活体检测；环境科学：环境监测；污染物分析；环境科学：环境监测；污染物分析；材料科学：新材料，结构与性能；材料科学：新材料，结构与性能；药物：天然药物的有效成分与结构，构效关系研究；药物：天然药物的有效成分与结构，构效关系研究；外层空间探索：微型、高效、自动、智能化仪器研制。外层空间探索：微型、高效、自动、智能化仪器研制。仪器分析第一章 绪论拥有符合国际奥委会要求拥有符合国际奥委会要求的现代化检测仪器设备，的现代化检测仪器设备，曾被确定为曾被确定为2000年悉尼年悉尼奥运会的备用实验室，奥运会的备用实验室，在过去的在过去的10多年中，多年中，每年都有实验室因未能通每年都有实验室因未能通过复试而被降级或取消资过复试而被降级或取消资格。格。由于科学技术的进步，进行兴奋剂检测的技术难度很大、要求由于科学技术的进步，进行兴奋剂检测的技术难度很大、要求极高。要查出极高。要查出1毫升尿液中含有的毫升尿液中含有的2纳克（纳克（1纳克等于十亿分之一克）纳克等于十亿分之一克）兴奋剂，就相当于在兴奋剂，就相当于在5个标准游泳池（个标准游泳池（50米米*25米）的水量中放入米）的水量中放入一小勺糖，然后随意抽取一小瓶进行化验。一小勺糖，然后随意抽取一小瓶进行化验。仪器分析第一章 绪论恐怖袭击恐怖袭击不法污染排放不法污染排放室内装修污染，食品安全情况。仪器分析第一章 绪论据监测，据监测，20日日7时，在吉林界内的第二松花江汇入我省界第一个监测断面即肇时，在吉林界内的第二松花江汇入我省界第一个监测断面即肇源断面开始检出苯超标。源断面开始检出苯超标。20日日16时肇源断面硝基苯也开始超标，时肇源断面硝基苯也开始超标，21日日9时，硝时，硝基苯超标基苯超标29.1倍，较高浓度污染带约倍，较高浓度污染带约80公里，流经持续时间为公里，流经持续时间为40小时左右。小时左右。另据松辽委另据松辽委21日函报，日函报，19日日21时污染团进入省界缓冲区，苯超标时污染团进入省界缓冲区，苯超标2.5倍，硝基倍，硝基苯超标苯超标103.6倍。目前污染带已通过肇源断面，正在向下游移动。据最新监测倍。目前污染带已通过肇源断面，正在向下游移动。据最新监测结果报告，距四方台哈尔滨市取水口结果报告，距四方台哈尔滨市取水口73公里的三家子断面，公里的三家子断面，23日日4时监测硝基时监测硝基苯超标苯超标28.56倍。倍。突发污染突发污染仪器分析第一章 绪论海洋海洋污污染与赤潮染与赤潮仪器分析第一章 绪论 莲莲子子甘甘 草草仪器分析第一章 绪论枸枸 杞杞丹丹 参参仪器分析第一章 绪论苏丹红苏丹红I（Sudan I）,苏丹红苏丹红II（Sudan II）,苏丹红苏丹红III（Sudan III）,苏丹红苏丹红IV（Sudan IV）仪器分析第一章 绪论海洋浮标与微型实验室海洋浮标与微型实验室原位、在原位、在线线、实时实时、多多维维、微区、微区仪器分析第一章 绪论天、空、面、底立体天、空、面、底立体检测检测原位在原位在线线无人无人值值守守仪器分析第一章 绪论战争与战场现场快战争与战场现场快速测试速测试仪器分析第一章 绪论体液、单细胞分析体液、单细胞分析 分析仪器在保障人类健康生活、监控病人病情、预防灾害分析仪器在保障人类健康生活、监控病人病情、预防灾害发生等方面起着重大的作用。发生等方面起着重大的作用。没有新型没有新型DNADNA分析仪的进一步发展，人类也很难在防病、治分析仪的进一步发展，人类也很难在防病、治病特别是在防治癌症和各种遗传病方面对现有基因图谱加以利病特别是在防治癌症和各种遗传病方面对现有基因图谱加以利用。用。仪器分析第一章 绪论 2008年美籍华裔钱永健因在荧光蛋白研究领域的成果而获年美籍华裔钱永健因在荧光蛋白研究领域的成果而获得诺贝尔化学奖得诺贝尔化学奖.他的父亲钱学榘是美国波音公司的工程师他的父亲钱学榘是美国波音公司的工程师,舅舅舅舅是麻省理工学院的的工程学教授是麻省理工学院的的工程学教授,堂叔是中国导弹之父钱学森堂叔是中国导弹之父钱学森,哥哥哥钱永佑是神经生物学家哥钱永佑是神经生物学家美国科学院院士美国科学院院士斯坦福大学教授斯坦福大学教授.堂堂兄钱永刚是中国解放军某研究所高级工程师兄钱永刚是中国解放军某研究所高级工程师,上海交通大学兼职教上海交通大学兼职教授授.钱永健钱永健1952年出生年出生,后进入哈佛大学学习后进入哈佛大学学习,20岁获得化学和岁获得化学和物理学士学位并前往剑桥大学深造物理学士学位并前往剑桥大学深造,1977年获得生理学博士学年获得生理学博士学位位.1981年到加州大学伯克利分校任教授年到加州大学伯克利分校任教授.目前他将实验室搬至加目前他将实验室搬至加州大学圣地亚哥分校州大学圣地亚哥分校,任药理学教授和化学与生物化学教授任药理学教授和化学与生物化学教授.钱永健利用其在化学与生物学方面的天分找到了让绿色荧光钱永健利用其在化学与生物学方面的天分找到了让绿色荧光蛋白更亮更持久发光的办法蛋白更亮更持久发光的办法.它所发出的荧光就象一盏明灯它所发出的荧光就象一盏明灯,帮助帮助研究人员发现生命体在分子层面和细胞层面的诸多反应研究人员发现生命体在分子层面和细胞层面的诸多反应.仪器分析第一章 绪论我院目前的分析仪器我院目前的分析仪器仪器名称型号生产厂商价格核磁共振波谱仪紫外可见分光光度计荧光光度计磷光化学发光光度计荧光光度计傅立叶变换红外光度计原子吸收分光光度计原子吸收分光光度计原子发射光谱仪ICP-AES光谱仪Cintra10RF-5301PC LS-55荧光WGY-10AVATAR3603200WFX-130AWPS-1瑞士布鲁克公司澳大利亚GBC公司Unico(上海仪器公司)日本岛津公司美国Perkin Elmer公司天津港东公司美国NICOLET公司上海分析仪器厂北京瑞利分析仪器厂北京光学仪器厂美国利曼公司280万元1.5万美元1.1万美元4万美元2.0万美元4万元10.8万元6万元约70万元仪器分析第一章 绪论高效液相色谱仪气质联用分析仪气相色谱仪气相色谱仪元素分析仪(CHON)电化学工作站新极谱仪酸度计X射线单晶衍射仪X射线粉末仪微波消解仪原子荧光仪WATERS6006890-5973N9001GC1690ACHI660XJP-01CpHS-3C暂时未到货美国WATERS公司美国惠普公司美国菲尼根公司杭州科晓化工设备有限公司德国产美国CHI公司瑞士布鲁克公司3万美元12万美元0.9万美元4.5万元约30万元0.9万美元220万元170万元仪器分析第一章 绪论拥有符合国际奥委会要求拥有符合国际奥委会要求的现代化检测仪器设备，的现代化检测仪器设备，曾被确定为曾被确定为2000年悉尼年悉尼奥运会的备用实验室，奥运会的备用实验室，在过去的在过去的10多年中，多年中，每年都有实验室因未能通每年都有实验室因未能通过复试而被降级或取消资过复试而被降级或取消资格。格。由于科学技术的进步，进行兴奋剂检测的技术难度很大、要求由于科学技术的进步，进行兴奋剂检测的技术难度很大、要求极高。要查出极高。要查出1毫升尿液中含有的毫升尿液中含有的2纳克（纳克（1纳克等于十亿分之一克）纳克等于十亿分之一克）兴奋剂，就相当于在兴奋剂，就相当于在5个标准游泳池（个标准游泳池（50米米*25米）的水量中放入米）的水量中放入一小勺糖，然后随意抽取一小瓶进行化验。一小勺糖，然后随意抽取一小瓶进行化验。仪器分析第一章 绪论仪器分析第一章 绪论仪器分析第一章 绪论仪器分析第一章 绪论仪器分析第一章 绪论仪器分析第一章 绪论仪器分析第一章 绪论仪器分析第一章 绪论仪器分析第一章 绪论仪器分析第一章 绪论HP高压液相色谱仪仪器分析第一章 绪论日立日立F-4500荧光分光光度计荧光分光光度计(Fluorescence Spectrophotometry)仪器分析第一章 绪论日本日本Jascoo公司荧光分光光度计公司荧光分光光度计仪器分析第一章 绪论仪器分析第一章 绪论