其它儀器分析技術(shù)

1、u流動(dòng)注射分析流動(dòng)注射分析u熱分析熱分析u質(zhì)譜法質(zhì)譜法u核磁共振波譜法核磁共振波譜法流動(dòng)注射分析：流動(dòng)注射分析：是將化學(xué)分析所用的試劑和是將化學(xué)分析所用的試劑和試樣按一定順序和比例用泵和管道輸送到試樣按一定順序和比例用泵和管道輸送到一定區(qū)域進(jìn)行混合，或?qū)⒃嚇又苯幼⑷牍芤欢▍^(qū)域進(jìn)行混合，或?qū)⒃嚇又苯幼⑷牍艿赖脑噭┹d流中，待反應(yīng)完成之后再經(jīng)由道的試劑載流中，待反應(yīng)完成之后再經(jīng)由檢測(cè)器檢測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物并記錄和顯示結(jié)果。檢測(cè)器檢測(cè)反應(yīng)產(chǎn)物并記錄和顯示結(jié)果。FIA系統(tǒng)：系統(tǒng)：蠕動(dòng)泵、進(jìn)樣閥、反應(yīng)盤(pán)管、檢蠕動(dòng)泵、進(jìn)樣閥、反應(yīng)盤(pán)管、檢測(cè)器、記錄儀等組成。測(cè)器、記錄儀等組成。D記錄儀記錄儀檢測(cè)器檢測(cè)器廢液廢液反應(yīng)

2、盤(pán)管反應(yīng)盤(pán)管進(jìn)樣閥進(jìn)樣閥蠕動(dòng)泵蠕動(dòng)泵載流載流基本結(jié)構(gòu)基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：特點(diǎn)：易于自動(dòng)化；準(zhǔn)確控制泵速、注入式樣；易于自動(dòng)化；準(zhǔn)確控制泵速、注入式樣；控制試劑組成來(lái)獲得最佳重現(xiàn)性；可以和其它儀控制試劑組成來(lái)獲得最佳重現(xiàn)性；可以和其它儀器聯(lián)用。器聯(lián)用。 熱分析（熱分析（thermal analysisthermal analysis），顧名思義，可以顧名思義，可以解釋為以熱進(jìn)行分析的一種方法。解釋為以熱進(jìn)行分析的一種方法。19771977年在日本年在日本京都召開(kāi)的國(guó)際熱分析協(xié)會(huì)（京都召開(kāi)的國(guó)際熱分析協(xié)會(huì)（ICTAICTA）第七次會(huì)議第七次會(huì)議上，給熱分析下了如下定義：上，給熱分析下了如下定義：即熱分析

3、是在程序即熱分析是在程序控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度的關(guān)系控制溫度下，測(cè)量物質(zhì)的物理性質(zhì)與溫度的關(guān)系的一類(lèi)技術(shù)。的一類(lèi)技術(shù)。 通俗來(lái)說(shuō)，熱分析是通過(guò)測(cè)定物質(zhì)加熱或冷卻過(guò)通俗來(lái)說(shuō)，熱分析是通過(guò)測(cè)定物質(zhì)加熱或冷卻過(guò)程中物理性質(zhì)（目前主要是程中物理性質(zhì)（目前主要是重量和能量重量和能量）的變化）的變化來(lái)研究物質(zhì)性質(zhì)及其變化，或者對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析來(lái)研究物質(zhì)性質(zhì)及其變化，或者對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分析鑒別的一種技術(shù)。鑒別的一種技術(shù)。一、應(yīng)用的廣泛性一、應(yīng)用的廣泛性 從熱分析文摘（從熱分析文摘（TAATAA）近年的索引可以近年的索引可以看出，熱分析廣泛應(yīng)用于無(wú)機(jī)，有機(jī)，高看出，熱分析廣泛應(yīng)用于無(wú)機(jī)，有機(jī)，高分子化

4、合物，冶金與地質(zhì)，電器及電子用分子化合物，冶金與地質(zhì)，電器及電子用品，生物及醫(yī)學(xué)，石油化工，輕工等領(lǐng)域。品，生物及醫(yī)學(xué)，石油化工，輕工等領(lǐng)域。當(dāng)然這與應(yīng)用化學(xué)，材料科學(xué)，生物及醫(yī)當(dāng)然這與應(yīng)用化學(xué)，材料科學(xué)，生物及醫(yī)學(xué)的迅速發(fā)展有密切的關(guān)系。學(xué)的迅速發(fā)展有密切的關(guān)系。二、二、在動(dòng)態(tài)條件下快速研究物質(zhì)在動(dòng)態(tài)條件下快速研究物質(zhì)熱特性熱特性 的有效手段。的有效手段。三、方法和技術(shù)的多樣性三、方法和技術(shù)的多樣性 應(yīng)用最廣泛的方法是應(yīng)用最廣泛的方法是熱重（熱重（TGTG）和和差熱差熱分析（分析（DTADTA），），其次是其次是差示掃描量熱法差示掃描量熱法（DSCDSC），），這三者構(gòu)成了熱分析的三大支柱，

5、這三者構(gòu)成了熱分析的三大支柱，占到熱分析總應(yīng)用的占到熱分析總應(yīng)用的7575以上。以上。 熱分析只能給出試樣的重量變化及吸熱或放熱熱分析只能給出試樣的重量變化及吸熱或放熱情況，解釋曲線常常是困難的，特別是對(duì)多組分試情況，解釋曲線常常是困難的，特別是對(duì)多組分試樣作的熱分析曲線尤其困難。目前，解釋曲線最現(xiàn)樣作的熱分析曲線尤其困難。目前，解釋曲線最現(xiàn)實(shí)的辦法就是把熱分析與其它儀器串接或間歇聯(lián)用，實(shí)的辦法就是把熱分析與其它儀器串接或間歇聯(lián)用，常用常用氣相色譜儀、質(zhì)譜儀、紅外光譜儀、氣相色譜儀、質(zhì)譜儀、紅外光譜儀、X X光衍射光衍射儀儀等對(duì)逸出氣體和固體殘留物進(jìn)行連續(xù)的或間斷的，等對(duì)逸出氣體和固體殘留物進(jìn)

6、行連續(xù)的或間斷的，在線的或離線的分析，從而推斷出反應(yīng)機(jī)理。在線的或離線的分析，從而推斷出反應(yīng)機(jī)理。四、與其它技術(shù)的聯(lián)用性四、與其它技術(shù)的聯(lián)用性p熱重法（熱重法（TG或或TGA）：在程序控制溫度條件下：在程序控制溫度條件下,測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種熱分析方法。測(cè)量物質(zhì)的質(zhì)量與溫度關(guān)系的一種熱分析方法。p熱重法試驗(yàn)得到的曲線稱為熱重法試驗(yàn)得到的曲線稱為熱重曲線熱重曲線（即（即TG）。）。pTG曲線以曲線以質(zhì)量質(zhì)量（或百分率（或百分率%）為縱坐標(biāo)）為縱坐標(biāo)，以，以溫度溫度或時(shí)間或時(shí)間作橫坐標(biāo)作橫坐標(biāo)，試驗(yàn)，試驗(yàn)所得的所得的TG曲線，對(duì)溫度或曲線，對(duì)溫度或時(shí)間的微分可得到一階時(shí)間的微分可得到一階

7、微商曲線微商曲線DTG和二階微商和二階微商曲線曲線DDTG p用于熱重法的裝置是熱天平用于熱重法的裝置是熱天平(熱重分熱重分析儀析儀)。熱天平由天平、加熱爐、程。熱天平由天平、加熱爐、程序控溫系統(tǒng)與記錄儀等幾部分組成。序控溫系統(tǒng)與記錄儀等幾部分組成。 p熱天平測(cè)定樣品質(zhì)量變化的方法有變位法和零位法熱天平測(cè)定樣品質(zhì)量變化的方法有變位法和零位法p變位法：利用質(zhì)量變化與天平梁的傾斜成正比的關(guān)系，用變位法：利用質(zhì)量變化與天平梁的傾斜成正比的關(guān)系，用直接差動(dòng)變壓器控制檢測(cè)直接差動(dòng)變壓器控制檢測(cè)p零位法：靠電磁作用力使因質(zhì)量變化而傾斜的天平梁恢復(fù)零位法：靠電磁作用力使因質(zhì)量變化而傾斜的天平梁恢復(fù)到原來(lái)的平

8、衡位置（即零位），施加的電磁力與質(zhì)量變化成到原來(lái)的平衡位置（即零位），施加的電磁力與質(zhì)量變化成正比，而電磁力的大小與方向是通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中線圈中正比，而電磁力的大小與方向是通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)中線圈中的電流實(shí)現(xiàn)的，因此檢測(cè)此電流值即可知質(zhì)量變化的電流實(shí)現(xiàn)的，因此檢測(cè)此電流值即可知質(zhì)量變化。TG曲線曲線 差熱分析（差熱分析（DTA）是在程序控制溫度下，建立被是在程序控制溫度下，建立被測(cè)量物質(zhì)和參比物的溫度差與溫度關(guān)系的一種技測(cè)量物質(zhì)和參比物的溫度差與溫度關(guān)系的一種技術(shù)。術(shù)。 差熱分析曲線的各種吸熱和放熱差熱分析曲線的各種吸熱和放熱峰峰的的個(gè)數(shù)個(gè)數(shù)、位置位置與與形狀形狀及其相應(yīng)的溫度，是用來(lái)定型鑒定

9、所研究及其相應(yīng)的溫度，是用來(lái)定型鑒定所研究物質(zhì)的依據(jù)；而峰面積，由于它與熱量的變化成物質(zhì)的依據(jù)；而峰面積，由于它與熱量的變化成正比，可進(jìn)行反應(yīng)熱的半定量測(cè)定，某些情況下正比，可進(jìn)行反應(yīng)熱的半定量測(cè)定，某些情況下也可定量分析。也可定量分析。差示掃描量熱法差示掃描量熱法(DSC)(DSC)：在程序控制溫度條件下，：在程序控制溫度條件下，測(cè)量輸入給樣品與參比物的功率差與溫度關(guān)系的測(cè)量輸入給樣品與參比物的功率差與溫度關(guān)系的一種熱分析方法。一種熱分析方法。DSCDSC有有功率補(bǔ)償式差示掃描量熱法功率補(bǔ)償式差示掃描量熱法和和熱流式差示掃描熱流式差示掃描量熱法量熱法兩種類(lèi)型。兩種類(lèi)型。典型的差示掃描量熱（典

10、型的差示掃描量熱（DSCDSC）曲線以熱流率（曲線以熱流率（dHdH/ /dtdt）為）為縱坐標(biāo)、以時(shí)間（縱坐標(biāo)、以時(shí)間（t t）或溫）或溫度（度（T T）為橫坐標(biāo)，即）為橫坐標(biāo)，即dHdH/ /dtdt- -t t（或（或T T）曲線。）曲線。曲線離開(kāi)基線的位移即代曲線離開(kāi)基線的位移即代表樣品吸熱或放熱的速率表樣品吸熱或放熱的速率（mJs-1mJs-1），而曲線中峰），而曲線中峰或谷包圍的面積即代表熱或谷包圍的面積即代表熱量的變化。量的變化。因而因而差示掃描量熱法可以差示掃描量熱法可以直接測(cè)量樣品在發(fā)生物理直接測(cè)量樣品在發(fā)生物理或化學(xué)變化時(shí)的熱效應(yīng)或化學(xué)變化時(shí)的熱效應(yīng)。圖圖 典型的典型的DS

11、CDSC曲線曲線p一離子的一離子的質(zhì)荷比質(zhì)荷比( (m/zm/z) )為序，排列的圖或表為序，排列的圖或表稱為質(zhì)譜。稱為質(zhì)譜。p分子質(zhì)量分子質(zhì)量精確測(cè)定與精確測(cè)定與化合物化合物結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析的重的重要工具要工具p靈敏度極高，鑒定的靈敏度極高，鑒定的最小量可達(dá)最小量可達(dá)1010-10-10g,g,檢檢出限可達(dá)出限可達(dá)1010-14-14g g。m/z15294357859911314271色色-質(zhì)聯(lián)用質(zhì)聯(lián)用GC-MS；LC-MS；CZE-MS質(zhì)譜儀與質(zhì)譜分析原理質(zhì)譜儀與質(zhì)譜分析原理mass spectrometer and mass spectrometry離子源離子源質(zhì)量分析器質(zhì)量分析器1.

12、氣體擴(kuò)散氣體擴(kuò)散2.直接進(jìn)樣直接進(jìn)樣3.氣相色譜氣相色譜1.1.電子轟擊電子轟擊2.2.化學(xué)電離化學(xué)電離3.3.場(chǎng)致電離場(chǎng)致電離4.4.激光激光 1.單聚焦單聚焦 2.雙聚焦雙聚焦 3.飛行時(shí)間飛行時(shí)間4.四極桿四極桿 質(zhì)譜儀需要在高真空下工作：離子源（質(zhì)譜儀需要在高真空下工作：離子源（10-3 10 -5 Pa ） 質(zhì)量分析器（質(zhì)量分析器（10 -6 Pa ） 如果以射頻照射處于外磁場(chǎng)如果以射頻照射處于外磁場(chǎng)H0中的核，且射頻頻率中的核，且射頻頻率恰好滿足下列關(guān)系時(shí)：恰好滿足下列關(guān)系時(shí)：h=E 處于低能態(tài)的核將吸收射頻能量而躍遷至高能態(tài)。這處于低能態(tài)的核將吸收射頻能量而躍遷至高能態(tài)。這種現(xiàn)象

13、稱為種現(xiàn)象稱為核磁共振現(xiàn)象核磁共振現(xiàn)象。 此時(shí)能量即由電磁輻射向核轉(zhuǎn)移。，核吸收能量產(chǎn)生此時(shí)能量即由電磁輻射向核轉(zhuǎn)移。，核吸收能量產(chǎn)生的共振信號(hào)與射頻頻率對(duì)應(yīng)記錄下來(lái)，即得到的共振信號(hào)與射頻頻率對(duì)應(yīng)記錄下來(lái)，即得到核磁共振光核磁共振光譜譜。 利用其可進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)定、定性和定量分析的方法稱為利用其可進(jìn)行結(jié)構(gòu)測(cè)定、定性和定量分析的方法稱為核磁共振光譜法核磁共振光譜法。 p自旋量子數(shù)自旋量子數(shù) I 0的原子核有自旋現(xiàn)象和自旋角動(dòng)的原子核有自旋現(xiàn)象和自旋角動(dòng)量。當(dāng)量。當(dāng) I= 時(shí)，核電荷呈球形分布于核表面，它時(shí)，核電荷呈球形分布于核表面，它們的核磁共振現(xiàn)象較為簡(jiǎn)單，屬于這一類(lèi)的主要們的核磁共振現(xiàn)象較為簡(jiǎn)單，屬于這一類(lèi)的主要原子核有原子核有1H1、15N7、13C6、19F9、31P15。其中研究。其中研究最多、應(yīng)用最多的是最多、應(yīng)用最多的是1H和和13C核磁共振譜。核磁共振譜。p氫譜提供分子中氫原子數(shù)目、含氫基團(tuán)氫譜提供分子中氫原子數(shù)目、含氫基團(tuán)類(lèi)型及連接順序類(lèi)型及連接順序p碳譜可提供碳原子數(shù)目、類(lèi)型及碳骨架碳譜可提供碳原子數(shù)目、類(lèi)型及碳骨架1永久磁鐵：永久磁鐵：提供外磁提供外磁場(chǎng)，要求穩(wěn)定性好，均勻，場(chǎng)，要求穩(wěn)定性好，均勻，不均勻性小于六千萬(wàn)分之不均勻性小于六千萬(wàn)分之一。掃場(chǎng)線圈。一。掃場(chǎng)線圈。2 射頻振蕩器：射頻振蕩器：線圈垂線圈垂直于外磁場(chǎng)，