石河子大学：《仪器分析》课程教学课件（民族班）第1章 仪器分析绪论（主讲：李文娟）

第一章 《仪器分析》绪论 本章提要： 1.分析化学的发展及仪器分析的产生 2.仪器分析的分类 3.发展中的仪器分析 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer(http://www.novapdf.com)

第一章 《仪器分析》绪论 本章提要： 1. 分析化学的发展及仪器分析的产生 2. 仪器分析的分类 3. 发展中的仪器分析 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

1.1分析化学的发展和仪器分析的产生 化学：了解物质的性质和变化的科学 化学分析：利用化学反应和它的计量关系来 确定被测物质的组成和含量的一类分析方法 分析化学 仪器分析：以测定物质的物理或物理化学 性质为基础的一种分析方法 主要任务：研究物质的化学组成，含量、状态及结构 什么组成？—一定性分析 组成多少？—一—定量分析 组成结构？—结构分析 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer(http://www.novapdf.com)

1.1分析化学的发展和仪器分析的产生 分析化学 化学分析：利用化学反应和它的计量关系来 确定被测物质的组成和含量的一类分析方法 仪器分析：以测定物质的物理或物理化学 性质为基础的一种分析方法 主要任务：研究物质的化学组成，含量、状态及结构 什么组成？——定性分析 组成多少？——定量分析 组成结构？——结构分析 化学：了解物质的性质和变化的科学 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

分析化学的发展 √20世纪初 确立了溶液的四大平衡（酸-碱，沉淀-溶解、氧化还 原、配位平衡)理论，为分析化学提供了理论基础。 使分析化学从一门技术发展为一门科学。 √20世界40年代到60年代 物理学、电子学、半导体及原子能工业的发展促进了仪器 分析方法的迅速发展，开创了仪器分析的新时代。 √20世纪70年代末至今 以计算机应用为主要标志的信息时代的来临，给科技发 展带来巨大活力。分析化学发展到分析科学阶段。 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer(http://www.novapdf.com)

分析化学的发展 确立了溶液的四大平衡（酸-碱，沉淀-溶解、氧化-还 原、配位平衡）理论，为分析化学提供了理论基础。 使分析化学从一门技术发展为一门科学。  20世界40年代到60年代 物理学、电子学、半导体及原子能工业的发展促进了仪器 分析方法的迅速发展，开创了仪器分析的新时代。  20世纪70年代末至今 以计算机应用为主要标志的信息时代的来临，给科技发 展带来巨大活力。分析化学发展到分析科学阶段。  20世纪初 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

仪器分析方法的特点 优点： (1)快速、简便，易于自动化 (2)灵敏度高、检出限低、选择性好 缺点： (1)相对误差在5%左右 (2)设备费用高，一次性投入大。 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer(http://www.novapdf.com)

仪器分析方法的特点 优点： (1)快速、简便，易于自动化 (2)灵敏度高、检出限低、选择性好 缺点： (1)相对误差在5%左右 (2)设备费用高，一次性投入大。 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

1.2仪器分析基本内容和分类 理论基础 每种完整的具体的仪器分析方法都涉及 到两个内容：测定对象和测定方法 仪器分析 成熟技术一 研究对象 仪器分析 方法分类 UV、R、 AES、 AAS等 光谱法一 跃迁 →质谱 光学 电学 色谱 其他 ◆热分析 非光谱法一 分析法 分析法 分析法 分析技术 →流动注射 分析法 电电极伏 GL C 位导谱安 CC FE C Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer(http://www.novapdf.com)

1.2 仪器分析基本内容和分类 每种完整的具体的仪器分析方法都涉及 到两个内容：测定对象和测定方法 理论基础 仪器分析 成熟技术 研究对象 仪器分析 方法分类 光学 分析法 电学 分析法 色谱 分析法 其他 分析技术 光谱法 非光谱法 能级 跃迁 电 位 电 导 伏 安 极 谱 G C L C C E S F C 质谱 热分析 流动注射 分析法 UV、IR、 AES、 AAS等 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

特性 仪器方法 说明 光发射 发射光谱(X-射线；紫外可见；电子；Auge);荧光；磷光和冷光(X-光辐射由待测物产生 射线；紫外可见) 光吸收 分光光度法（仪-射线；紫外可见；红外）；声光光谱；核磁共振；电子 电磁辐射与待测物作 自旋共振光谱 用后产生的变化 光散射 浊度法；拉曼光谱 光折射 折光分析；干涉法 光衍射 X-射线和电子衍射光谱 光偏转 旋光分析；旋光性色散分析； 圆振二向色性分析 电位 电位分析 四种电学特性的测量 电荷 库仑分析 电流 电流分析法；极谱分析 电阻 电导分析 色谱分析 薄层色谱；气相色谱；液相色谱；离子色谱. 多组份同时分离分析 电泳 质量/电荷 重量分析；质谱分析 四种混合特性 反应速率 动力学方法 热性质 热重分析；差示扫描；差热分析；热导分析 放射性 活化分析（如中子活化）；同位素稀释法 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer(http://www.novapdf.com)

特性 仪器方法 说明 光发射 发射光谱（X-射线；紫外可见；电子；Auger）；荧光；磷光和冷光（X- 射线；紫外可见） 光辐射由待测物产生 光吸收 分光光度法（X-射线；紫外可见；红外）；声光光谱；核磁共振；电子 自旋共振光谱 光散射 浊度法；拉曼光谱 光折射 折光分析；干涉法 光衍射 X-射线和电子衍射光谱 光偏转 旋光分析；旋光性色散分析；圆振二向色性分析 电磁辐射与待测物作 用后产生的变化 电 位 电位分析 电 荷 库仑分析 电 流 电流分析法；极谱分析 电 阻 电导分析 四种电学特性的测量 色谱分析 薄层色谱；气相色谱；液相色谱；离子色谱. 电 泳 多组份同时分离分析 质量/电荷 重量分析；质谱分析 反应速率 动力学方法 热性质 热重分析；差示扫描；差热分析；热导分析 放射性 活化分析（如中子活化）；同位素稀释法 四种混合特性 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

1.3发展中的仪器分析 促进MS在扩大质量范围，提高灵敏度、采用软 电离技术的发展，使其适于分析生物大分子及热 生命科 不稳定物质。 学领域 促进电化学微电极技术的出现，产生了电化学探 针，可用于活体分析 HPLC、CE为大分子纯化及分离分析提供可能 材料科 表面分析/微区分析（XPS、SIMS) 学领域 仪器联用 GC-MS,LC-MS,GC-FTIR 分离与分析 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer(http://www.novapdf.com)

生命科 学领域 材料科 学领域 仪器联用 促进MS在扩大质量范围，提高灵敏度、采用软 电离技术的发展，使其适于分析生物大分子及热 不稳定物质。 促进电化学微电极技术的出现，产生了电化学探 针，可用于活体分析 HPLC、CE为大分子纯化及分离分析提供可能 表面分析/微区分析（XPS、SIMS） GC-MS，LC-MS，GC-FTIR 分离与分析 1.3 发展中的仪器分析 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

原位活体分析(in-situ and in-viro analysis) 离子灵敏电极 参比电极 bdocoogoopbbooobob 管腔中的指示和参比微电极 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer(http://www.novapdf.com)

原位活体分析(in-situ and in-viro analysis) Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

FPBI系列(O)的全谱及高分辨C1s谱 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer(http://www.novapdf.com)

FPBI系列（0º）的全谱及高分辨C1s谱 1000 800 600 400 200 294 292 290 288 286 284 282 O1s N1s F1s O KLL F KLL Binding Energy(eV) (c) CF3 CF2 (d) (a) (b) C1s FPBI 3 FPBI 6 FPBI 8 FPBI10 Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

仪器分析应用领域 食品安全检测（食品添加剂、防腐剂、农药残留、苏丹红、 三聚氰胺事件，皮革奶) 体育（兴奋剂、法庭化学(DNA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； 生命科学：DNA测序；活体检测； 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； 药物：天然药物的有效成分与结构，构效关系研究； Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer(http://www.novapdf.com)

仪器分析应用领域 食品安全检测（食品添加剂、防腐剂、农药残留、苏丹红、 三聚氰胺事件，皮革奶） 体育（兴奋剂、法庭化学（DNA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； 生命科学：DNA测序；活体检测； 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； 药物：天然药物的有效成分与结构，构效关系研究； Create PDF files without this message by purchasing novaPDF printer (http://www.novapdf.com)