概述仪器分析选修课.ppt

全 国 多 地 重 金 属 污 染 事 件 频 发1、 陕 西 凤 翔 Pb中 毒 09.2、 昆 明 阳 宗 湖 As污 染 083、 江 苏 邳 州 Pb中 毒 084、 云 南 南 盘 江5、 江 苏 盐 城 血 铅 超 标 106、 湖 南 武 冈 市 Pb超 标 097、 广 东 清 远 血 铅 超 标 10 原 子 光 谱 分 析 发 展 简 史原 子 光 谱 分 析 现 状基 本 原 理仪 器 结 构火 焰 原 子 化 分 析 技 术非 光 谱 干 扰 及 其 消 除AFS法 的 基 本 原 理仪 器 装 置原 子 荧 光 分 析 中 的 干 扰 和 消 除AFS法 、 AAS法 、 AES法 的 比 较 （ Atomic Spectrum Analysis ASA）原 子 光 谱 分 析 法 原 子 光 谱 分 析 法 概 论 原 子 吸 收 光 谱 法 (Atomic Absorption Spectrum， AAS)原 子 发 射 光 谱 法 (Atomic Emission Spectrum AES) 原 子 光 谱 分 析 法 原 子 光 谱 分 析 法 概 论 共 性 ： 辐 射 与 原 子 外 层 电 子 的 能 级 跃 迁 有 关 ； 与 蒸 气 态 待 测 元 素 的 自 由 原 子 有 关原 子 荧 光 光 谱 法 ( Atomic Fluorescence Spectrum， AFS)Inductively Coupled Plasma Atomic Emission spectroscopy , ICP-AES电 感 耦 合 等 离 子 体 质 谱 (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry ICP-MS) 发 展 的 四 个 阶 段 1)1802 1903年 ,原 子 吸 收 现 象 的 发 现 与 科 学 解 释 。2)1941 1961年 ， 原 子 吸 收 光 谱 仪 器 的 产 生 1955年 澳 大 利 亚 的 A.Walsh ,50年 代 末 PE 和 Varian公 司 推 出 了 AAS商 品 仪 器3) 1965 1983年 ， 电 热 原 子 吸 收 光 谱 仪 器 的 产 生4)原 子 吸 收 分 析 仪 器 的 发 展原 子 光 谱 分 析 法 原 子 光 谱 分 析 法 概 论 二 、 原 子 光 谱 分 析特 点 ： 线 性 范 围 宽 ； 干 扰 少 ； 灵 敏 度 高 ； 多 元 素 测 定 。不 足 ： 具 备 强 激 发 光 源 ； 能 提 供 足 够 能 量 的 原 子 化 器 。原 子 光 谱 分 析 法 原 子 光 谱 分 析 法 概 论 三 、 原 子 光 谱 仪 器1.组 成 ： 光 源 原 子 化 器 分 光 系 统 检 测 系 统 光 源 检 测 原 子化 器 分 光原 子化 器 分 光光 源 检测检测原 子 吸 收 仪原 子 荧 光 仪原 子 光 谱 分 析 法 原 子 光 谱 分 析 法 概 论 1. Determination of ultra trace arsenic species in water samples by hydride generation atomic absorption spectrometry after cloud point extraction. Anal Chim Acta. 2011 Oct 10;703(2):137-44. Epub 2011 Jul 23.2.Trace Elements in Fingernails of Healthy Chinese Centenarians. Biol Trace Elem Res. 2011 Sep 1. Epub ahead of print3.Application of ICP-MS method of determination of 15 elements in honey with chemometric approach for the verification of their authenticity. Food Chem Toxicol. 2011 Aug 18. 4.Does smoking have any effect on urinary stone composition and the distribution of trace elements in urine and stones Urol Res. 2009 Oct 14. 5. Trace Elements Status in Selenium-Deficient Rats-Interaction with Cadmium. Biol Trace Elem Res. 2009 Oct 13. 26.6.Iron accumulation and expression of iron-related proteins following murine exposure to crocidolite. J Environ Pathol Toxicol Oncol. 2009;28(2) uDetermination of aluminium in groundwater samples by GF-AAS, ICP-AES, ICP-MS and modelling of inorganic aluminium complexes ENVIRONMENTAL MONITORING AND ASSESSMENT, 2011, Volume 182, Numbers 1-4, Pages 71-84uDetermination of nickel by chemical vapor generation in situ trapping flame AAS Chemistry and Materials Science ENVIRONMENTAL MONITORING AND ASSESSMENT, 2011, Volume 9, Numbers 4, Pages 648-659 1微 量 元 素 钙 镁 锌 铁 铜 与 妊 娠 期 高 血 压 疾 病 的 关 系 中 国 医 药 指 南 -2009年 10期 -李 平 珍 ， 李 小 英 ，2微 量 元 素 锌 与 免 疫 系 统 的 关 系 中 国 实 用 医 药 -2009年 12期 -陈 春 雨 ， 陈 俊 芬 3用 微 波 消 解 电 感 耦 合 等 离 子 体 原 子 发 射 光 谱 法 测 定 藏 药 中微 量 元 素 药 学 服 务 与 研 究 ISTIC -2009年 1期 -郑 琳 ， 王 峰 山 ，4电 感 耦 合 等 离 子 体 原 子 发 射 光 谱 法 测 定 食 品 中 硼 砂 张 利 明现 代 预 防 医 学 2011/125石 墨 炉 原 子 吸 收 光 谱 法 测 定 奥 沙 利 铂 中 银 量 ， 李 新 丽 ， 理化 检 验 (化 学 分 册 )2011/046农 田 人 参 锈 腐 病 植 株 叶 中 元 素 分 析 ， 刘 延 硕 ， 中 国 现 代 中药 2011/037胃 癌 高 发 低 发 区 化 学 元 素 相 关 性 研 究 ， 肖 景 榕 ， 中 国 预 防医 学 杂 志 2011/06 人 体 几 十 种 组 成 元 素 中 ， 其 在 人 体 中 的 含 量 和 人 体 对它 们 的 需 要 量 可 分 为 以 下 两 大 类 。原 子 光 谱 分 析 法 原 子 光 谱 分 析 法 概 论微量元素(Trace Element)占 人 体 重 量 每 人 每 日 需 要 量常 量 元 素 0.01% 100mg微 量 元 素 0.01% 100mg人 体 必 需 的 矿 物 质 和 微 量 元 素 有 5%20%是 从 水 中 获 得 必需微量元素(essential trace element）维持生物体正常生命活动不可缺少的元素。在生物体内的作用不能被其它元素代替。对生物功能有直接影响，并参与代谢过程。必需微量元素：1973年 WHO公 布 的 有 14种 Fe、I、 Cu、Mn、Zn、Co、Mo、 Se、F、Cr、Sn、V、Si、Ni 、(As) 人体内的元素含量分布 微 量 无 素 的 生 理 功 用 微 量 元 素 是 酶 的 组 成 成 分 或 激 活 剂 ： 酶 是 生 化 反 应 的 基 础 。 体 内 近 千 种 酶 中 有 50 70 的 酶 含 有 微 量 元 素 或 以 微 量 元 素 的 离 子 作 为 激 活 剂 。 微 量 元 素 构 成 体 内 重 要 载 体 及 电 子 传 递 系 统 ： 铁 参 与 组 成 血 红 蛋 白 、 肌 红 蛋 白 ， 运 输 和 储 存 氧 ；铁 构 成 的 细 胞 色 素 系 统 （ 细 胞 色 素 b、 C1、 C、aa3， b5、 P450等 ） 是 重 要 的 电 子 传 递 物 质 ； 铁硫 蛋 白 作 为 呼 吸 链 中 的 电 子 传 递 体 。 微 量 无 素 的 生 理 功 用 参 与 激 素 和 维 生 素 的 合 成 ： Co组 成 维 生 素 B12， I构 成 甲 状 腺 激 素 T3、 T4， 因 而 微 量 元 素 与 代 谢 的 调 控 有 密 切 关 系 。 微 量 元 素 影 响 免 疫 系 统 的 功 能 ， 影 响 生 长 及 发 育 ： Zn影 响 生 长 发 育 ， 能 增 强 免 疫 功 能 ， Se能 刺 激 抗 体 的 生 成 ， 增 强 机 体 的 抵 抗 力 。 Fe-Cu协 同 作 用 ； Zn-Cd拮 抗 作 用 有害微量元素 (harmful trace element) 人体摄入后，会造成器官伤害。引发急性、慢性或潜在性疾病的元素。是对生物体有害的元素，如：铅、镉、汞、砷、铊、锑。 微 量 元 素 功 能 缺 乏 症锌 （ Zn） 细 胞 分 裂 ， 核 酸 代 谢 ， 生长 ， 辅 助 因 子 伊 朗 乡 村 病 ， 肠 原 性 肢 端 皮 炎铁 （ Fe） 造 血 原 料 ， 构 成 细 胞 色 素类 缺 铁 性 贫 血铜 （ Cu） Hb合 成 ， 结 缔 组 织 代 谢 贫 血 ， 毛 发 异 常 ， 脑 功 能 障 碍铬 （ Cr） 构 成 葡 萄 糖 耐 量 因 子 耐 糖 能 力 ， 糖 尿 病 ， 动 脉 硬 化碘 （ I） 构 成 T3、 T4， 促 进 生 长 、发 育 地 方 性 甲 状 腺 肿 ， 呆 小 病钴 （ Co） 构 成 维 生 素 B 12， 造 血 恶 性 贫 血 ， 甲 基 丙 二 酸 尿 症硒 （ Se） 抗 氧 化 克 山 病 ， 大 骨 节 病锰 （ Mn） 多 种 酶 的 激 活 剂 生 长 发 育 迟 缓 ， 中 枢 神 经 系 异 常氟 （ F） 骨 、 牙 齿 形 成 龋 齿 微 量 元 素 的 功 能 与 缺 乏 症 微 量 元 素 与 疾 病 的 关 系微 量元 素 正 常 参 考 值 低 值 高 值铁（ Fe） 男 80-200g/dl 缺 铁 性 贫 血 再 生 障 碍 性 贫 血 女 70-180g/dl 出 血 性 贫 血 铁 粒 幼 细 胞 贫 血 Banti综 合 征 血 色 沉 积 病 慢 性 感 染 急 性 肝 炎 早 期 肿 瘤 等 微 量元 素 正 常 参 考 值 低 值 高 值铜（ Cu） 男 80-130g/dl Wilson病 毛 细 胆 管 性 肝 炎 女 100-150g/dl Menkes 型综 合 征 门 脉性 肝 硬 化 胆 汁 性 肝 硬 化 白 血 病 、 贫 血 尿 10-60g/日 肾 病 综 合 征 感 染 性 疾 病 铜 吸 收 障 碍 恶 性 肿 瘤 （ 淋 巴 瘤 、骨 肉 瘤 等 ）微 量 元 素 与 疾 病 的 关 系 微 量元 素 正 常 参 考 值 低 值 高 值锌（ Zn） 男 63-147g/dl 锌 缺 乏 （ 肠 原 肢 端 皮炎 、 高 卡 量 输 液 ）1、 肝 胆 疾 患 （ 肝 硬 化 、 肝炎 、 肝 肿 瘤 等 ）2、 血 液 病 （ 白 血 病 、 恶 性贫 血 ， 再 障 ， 缺 铁 性 贫 血 、多 发 性 骨 髓 瘤 等 ） 、3、 癌 、 恶 性 淋 巴 瘤 、 肉 瘤 、心 肌 梗 死 、 肾 病 综 合 征 ，肾 炎 ， 多 发 性 神 经 炎 、 脑血 管 疾 病 ， Addison病 ，糖 尿 病 肾 症 ， 肺 炎 等 溶 血 性 贫 血女 63-122g/dl 红 细 胞 增 多 症嗜 酸 性 细 胞 增多 症甲 状 腺 功 能 亢进 症原 发 性 高 血 压X线 照 射 后微 量 元 素 与 疾 病 的 关 系 微 量元 素 正 常 参 考 值 低 值 高 值硒（ Se） 80-180g/L（ 血 清 ） 溶 血 性 贫 血 ； 克 山 病 、心 肌 缺 血 、 癌 、 肌 营养 不 良 症 、 多 发 性 硬化 症 、 糖 尿 病 性 视 网膜 病 变 、 白 内 障 等 硒 接 触 过 量 也会 引 起 恶 心 腹 泻和 神 经 中 毒 。 如每 天 硒 摄 人 量 超过 0.0001克 ， 人会 中 毒 ， 直 至 死亡 。 锰（ Mn） 5-15g/L 慢 性 淋 巴 性 白 血 病 锰 中 毒 、 心 梗 、急 性 白 血 病微 量 元 素 与 疾 病 的 关 系 微 量 元 素 正 常 参 考 值 低 值 高 值铬 （ Cr） 0.16-150g/L 糖 尿 病 急 、 慢 性 铬 中 毒 0.05-4g/L 冠 心 病 镍 （ Ni） 0.1-1.5g/L 急 性 心 肌 梗 死 镍中 毒微 量 元 素 与 疾 病 的 关 系 二 、 原 子 吸 收 光 谱 法 的 特 点1、 灵 敏 度 高 （ 火 焰 法 ： 1 ng/ml， 石 墨 炉 100-0.01 pg)；2、 准 确 度 好 （ 火 焰 法 ： RSD 1%， 石 墨 炉 3-5%）3、 选 择 性 高 （ 可 测 元 素 达 70个 ， 相 互 干 扰 很 小 ）缺 点 ： 不 能 多 元 素 同 时 分 析