化學(xué)儀器部分

儀器分析(For2005級(jí)）主講教師:傅崇崗教授二OO八年三月第一章緒論什么是儀器分析儀器分析方法的特點(diǎn)儀器分析的研究?jī)?nèi)容儀器分析的用途儀器分析發(fā)展概況學(xué)習(xí)儀器分析應(yīng)注意的問題授課計(jì)劃

分析化學(xué)：在原子、分子層次上表征或測(cè)量物質(zhì)的組成和

結(jié)構(gòu)的一門學(xué)科。它包括化學(xué)分析和儀器分析。1什么是儀器分析化學(xué)分析：基于四大平衡理論和組分的化學(xué)性質(zhì)，采用簡(jiǎn)單儀器，通過測(cè)定滴定劑體積或稱量沉淀重量而確定其組分含量的一類分析方法。它適用于常量分析；成本較低。但對(duì)于快速、實(shí)時(shí)檢測(cè)、復(fù)雜樣品和微量、痕量分析以及結(jié)構(gòu)測(cè)定等無能為力。?化學(xué)分析容量分析（滴定分析）重量分析酸堿滴定絡(luò)合滴定氧化還原滴定沉淀滴定

儀器分析：基于物理或物理化學(xué)原理，采用特殊復(fù)雜的儀器，通過測(cè)定樣品的光、電、熱等參數(shù)而確定其化學(xué)組成及結(jié)構(gòu)的一類分析方法。ICP原子發(fā)射光譜儀X射線單晶衍射儀化學(xué)分析與儀器分析的關(guān)系：化學(xué)分析：不斷地儀器化（如電位滴定）。儀器分析：一方面正走出化學(xué)；另一方面離不開化學(xué)反應(yīng)和化學(xué)分析的理論基礎(chǔ)（樣品處理、干擾掩蔽、組分富集等）儀器分析是科學(xué)技術(shù)的“眼睛”；分析儀器是衡量一個(gè)國(guó)家科技水平的標(biāo)志。儀器分析法具有突出特點(diǎn)點(diǎn)，近幾年得到迅速發(fā)展2儀器分析方法的特點(diǎn)

4應(yīng)用廣泛。1靈敏度高；2操作簡(jiǎn)便，分析速度快，自動(dòng)化程度高；3所需試樣少。5能獲取物質(zhì)結(jié)構(gòu)、組分價(jià)態(tài)、元素在微區(qū)的空間分布等諸多信息優(yōu)點(diǎn)儀器分析方法的特點(diǎn)儀器設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格高，對(duì)維護(hù)及環(huán)境要求比較高；2儀器分析是一種相對(duì)分析方法，一般需要用已知組成標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來對(duì)照；3相對(duì)誤差比較大，一般不適用于常量和高含量分析；儀器分析法的局限性3儀器分析的研究?jī)?nèi)容儀器分析電化學(xué)分析光化學(xué)分析色譜分析其它分析法電位、電解、庫(kù)侖、極譜、伏安原子發(fā)射、原子吸收，紫外可見分光光度法、紅外光譜法氣相色譜、液相色譜、離子色譜、毛細(xì)管電泳核磁共振、質(zhì)譜4儀器分析的用途生命科學(xué)–DNA測(cè)序、細(xì)胞分析、蛋白質(zhì)分析藥物分析--發(fā)現(xiàn)新藥、藥物安全、藥效評(píng)價(jià)臨床分析–分子診斷環(huán)境分析--大氣污染、水污染、室內(nèi)污染考古分析–文物鑒定食品分析–質(zhì)量控制，添加劑、違禁藥物材料分析–材料組成、物相分析、表面分析過程分析–生產(chǎn)自動(dòng)化體育運(yùn)動(dòng)中的分析–興奮劑檢測(cè)、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度檢測(cè)法醫(yī)分析–刑偵、身份確認(rèn)、親子鑒定化學(xué)研究：新化合物的結(jié)構(gòu)表征andmore…………人類基因組計(jì)劃（HumanGenomeProgram）identifyalltheapproximately20,000-25,000genesinhumanDNA,determinethesequencesofthe3billionchemicalbasepairsthatmakeuphumanDNA,storethisinformationindatabases,improvetoolsfordataanalysis,transferrelatedtechnologiestotheprivatesector,andaddresstheethical,legal,andsocialissues(ELSI)thatmayarisefromtheproject.1990年10月1日美國(guó)正式啟動(dòng)，由JamesD.Watson領(lǐng)銜。擬在15年內(nèi)至少投入30億美元實(shí)現(xiàn)如下目標(biāo)：毛細(xì)管微陣列電泳

2003年4月14日，中、美、日、德、法、英等6國(guó)科學(xué)家宣布人類基因組計(jì)劃的所有目標(biāo)全部實(shí)現(xiàn)。提前兩年多并節(jié)省3億美元。

377型DNA全自動(dòng)測(cè)序儀（基于陣列毛細(xì)管電泳原理）二惡英事件1999年5月比利時(shí)部分農(nóng)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)蛋雞產(chǎn)蛋量明顯減少、而且蛋殼特別硬。后來發(fā)現(xiàn)雞蛋和雞肉中含有高度致癌物質(zhì)二惡英,超標(biāo)200倍。比利時(shí)為此損失3.5億歐元原因：雞飼料污染（GC－MS測(cè)定法）齊二宇藥事稿件亮菌甲素＋丙二醇等亮菌甲素注射液亮菌甲素＋二甘醇等假亮菌甲素注射液20舉06年，11名患稍者用前假藥焰“亮缸菌甲礙素注郊射液始”懸后，所出現(xiàn)霜急性玻腎功靈能衰帽竭并句死亡鎮(zhèn)。采用耕紅外滿光譜掛法即米可區(qū)癥分丙膀二醇層和二免甘醇第一熔階段圾：分船析化預(yù)學(xué)的海誕生炕（19世紀(jì)吊中后勺期）5儀器束分析掩發(fā)展慶概況18番41年Fr饞es并en怒iu授s出版庫(kù)專著姐“定殃性分罪析導(dǎo)乞論”溶液中四大平衡理論。操作技藝（Art）科學(xué)（Science）18蒸62年12月軌第一麻本分痛析化偉學(xué)雜橋志“Fr緊es京en投iu瘋s’Ze危it秋sc枝hr狠if廟tfü鍛rAn蠟al較yt漸is肢ch不eCh鍋em瞇ie”創(chuàng)刊徐壽(1畫81閃8—煉18惜84窮)，我孔國(guó)化笛學(xué)先計(jì)驅(qū)?！翱假|(zhì)廟求數(shù)俗之學(xué)濁，乃殊格物獎(jiǎng)之大妄端，唱而為運(yùn)化學(xué)棍之極追致也妖”儀器結(jié)分析州發(fā)展磚概況19很22年J.般He郊yr店ov框sk旋y發(fā)明敲極譜粒法，競(jìng)獲19芝59年諾蓬貝爾死化學(xué)教獎(jiǎng)F.棵Bl限oc榆h和E.鳴M.疲Pu持rc稻el植l發(fā)明也核磁尚共振螞波譜壞法，寧獲19而52年諾灘貝爾憲物理這學(xué)獎(jiǎng)A.詞J.欣P.查M最ar類ti躲n和R.網(wǎng)L.花M.Sy索ng論e發(fā)明詢氣相扶色譜零法，鄭獲19唯52年諾謎貝爾墻化學(xué)障獎(jiǎng)第二脫階段雙：儀懼器分犧析的脊誕生給（20世紀(jì)認(rèn)初）（1）微賤機(jī)控役制的馳分析愧儀器（2）化姐學(xué)計(jì)冷量學(xué)（3）智能宰化微禽全分愈析系別統(tǒng)第三雪階段鴨：分細(xì)析科資學(xué)的氧誕生塵（20世紀(jì)煌末）儀器齡分析警發(fā)展廢概況分析化學(xué)主要發(fā)展趨向生物分析環(huán)境分析

過程分析表面分析大分子表征化學(xué)圖象無損分析單細(xì)胞分析單分子單聚集體分析化學(xué)計(jì)量學(xué)在線分析原位分析實(shí)時(shí)分析接口教育定性傳感器固定化自動(dòng)化微型化新技術(shù)新原理新儀器

分離技術(shù)儀器和計(jì)算機(jī)聯(lián)用技術(shù)其它領(lǐng)域活體分析6學(xué)習(xí)補(bǔ)儀器齒分析記應(yīng)注雪意的挨問題通過著多做獅習(xí)題須，熟迎練掌卸握基悅本概騎念、狹基本桃原理通過普實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｕn，菠了解本分析緒儀器躍結(jié)構(gòu)尸，掌脆握儀慨器分雁析技業(yè)術(shù)注意皺借鑒刃其它箏學(xué)科鮮的基逐礎(chǔ)知遙識(shí)經(jīng)常浮查閱澤參考剩書和止參考罵資料推薦藏的參擊考書收和雜侮志參考上書李克虧安賓金欽艱漢?分析鐮化學(xué)?北京蕉大學(xué)槍出版拖社，20并01取.王宗孝等?簡(jiǎn)明緞儀器神分析?，東虜北師牢大出石版社溝，19膊89夕.鄧勃蝦等?儀器第分析?，清畜華大秀學(xué)出殖版社值，19邪91去.D.銳A.斯科領(lǐng)格等獄著，盈金欽嘉漢譯貝，?儀器家分析邀原理.（上忠、下爹），獄上海香科學(xué)嶄技術(shù)吊出版鍋社，19曬87春.劉志植廣，肉儀器憑分析鈔學(xué)習(xí)尤指導(dǎo)言與綜付合練齡習(xí)，肚高等鋸教育神出版殲社，20偵05.雜志汪爾相康主雄編，晨分析斑化學(xué).Mu容rr意y(E沃di王to算r)賣,景An震al寧yt錦ic飾al揭C疤he宗mi駝st滲ry吵.第二賢章接光學(xué)菊分析皺法導(dǎo)葉論波動(dòng)錫性：表現(xiàn)山為電磁唐輻射隨可以蛾傳播煤、反宴射、歡衍射母和干筒涉頻率摘（）角：每秒穿內(nèi)輻例射振剪蕩的衰次數(shù)欲（Hz幻玉)波長(zhǎng)哥（串）：電道磁波茅中兩煎極大僻值之溉間的蒼距離描（nm章,江m送,呆cm）波數(shù)宇（的）：每厘撇米內(nèi)毒波的虧數(shù)目藏（cm-1)傳播陳速度況（v)瘋:波在1秒內(nèi)現(xiàn)通過赤的距伍離。2.籠1電磁況輻射懂及其秤性質(zhì)琴（波磨粒二桑象性翠）電磁蠅輻射：以蹄極大鞏速度梢（3×燈108m/翅s)通過晴空間位傳遞短的一豪種能瞧量。讀它具筋有波搭粒二弟象性菌。粒子論性：表現(xiàn)泉為電磁柿輻射炎（光扯子）帆可以謝發(fā)射里和吸五收。光量盼子能逗量（E)拘:一個(gè)離光子貧具有鐵的能趨量（J,eV)波長(zhǎng)、劉波數(shù)和傳竊播速奪度v與介怕質(zhì)有劣關(guān),頻率、E與介堆質(zhì)無裁關(guān)。所有郊的電腐磁輻此射在子真空萄中具頂有相穴同傳筍播速貼度(c池=3108m.蜘s-1)。波動(dòng)閣性和濃粒子姿性之高間的屋關(guān)系：E=咸h久=hc/喬=hc同一舉光量尖子或堤電磁輸波在您不同百介質(zhì)杰中的,技v秒,讓,鹽恨,壇E相同寧嗎？電磁喚波譜：按波帶長(zhǎng)大建小排蠶列的疑一系塔列電端磁輻飲射射線x射線禮紫外匙光陵可見揀光譜紅外委光附微波典無吧線電艱波10-4-1筋0-310-3–1剃0暖1凝0-捷40拴0卵40維0-谷75美0醬0.輔75濃-1遮00顧0按0財(cái).1餃-1頂00拜1-渴10稼00nm釋n縣m憶nm智n減m仔m超c消m此m

光譜區(qū)2.爪2電磁炎波譜可見光光譜陷的分搶類按波子長(zhǎng)大咽小分主：紫絲式外光法譜、湊可見秒光譜送和紅燒外光隱譜按光企譜外班形分帶：線贊狀光穗譜、勸帶狀德光譜眾和連鈔續(xù)光僻譜按輻站射能棒傳遞天情況剪分：買發(fā)射罵光譜迅、吸駁收光琴譜、需和散射傲光譜榴（拉筆曼光倒譜）按產(chǎn)槐生原惹因分五：電弟子光達(dá)譜、銳振動(dòng)濾光譜談和轉(zhuǎn)遞動(dòng)光覆譜按產(chǎn)推生光逗譜的答物質(zhì)豎種類優(yōu)分：計(jì)原子昨光譜泄、分釀子光描譜和核磁兵共振熟波譜2.柱3光學(xué)掀分析摧法的防分類1光譜楚分析爪法：由魄于物蘋質(zhì)的道原子蓬或分蓋子在繩特定欠能級(jí)責(zé)間的猜躍遷米，從崗而產(chǎn)搭生特舊征光覆譜。儲(chǔ)根據(jù)眼特征剝光譜狡的波托長(zhǎng)和博強(qiáng)度塑而進(jìn)愛行的渣分析財(cái)法叫想光譜艙分析趟法.光譜法發(fā)射（包括熒光）光譜法吸收光譜法(拉曼）散射光譜法2非光意譜法：通繁過物均質(zhì)的掃原子閣或分猛子與咱電磁鞠輻射廳的相頁(yè)互作化用從溉而改誼變電材磁輻撈射的耽傳播勁方向主、但狂無能揚(yáng)量交攪換的慈光學(xué)蝴分析雅法（帝折射浙法、棍比濁言法和酷旋光套法）乎。方法拉可靠蘇、抗井干擾允能力菌強(qiáng)應(yīng)用摟范圍婦廣儀器廢結(jié)構(gòu)裹復(fù)雜鐮、價(jià)漆格昂疾貴2.仍4光學(xué)晴分析耍法的傘特點(diǎn)2.在5光學(xué)不分析鏈儀器