儀器的技術(shù)及儀器發(fā)展狀況一

分析儀器的最新分

析技術(shù)及發(fā)展趨勢

分析儀器的發(fā)展概況

當前主要的分析儀器的種類

主要與我們密切相關(guān)的分析儀器

及分析原理

分析儀器的發(fā)展概況

第一代分析儀器：是較為簡單的設(shè)備，如：天平、滴管等

第二代分析儀器

：1930年—1960年，人們使用特定的傳感器把要測定的物理或化學性質(zhì)轉(zhuǎn)化為電信號，然后用電子線路使電信號在轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)，如當時的紫外及紅外光譜、極譜儀等

第三代分析儀器

1960年以后微型計算機的應用，形成了第三代分析儀器

第四代分析儀器

是微處理芯片的制造成功。使計算機成為分析儀器中不可分割的部件，直接由分析工作者輸入指令，同時控制儀器并處理數(shù)據(jù)，以不同的方式輸出結(jié)果，同時，也可以對分析儀器的各部件進行診斷。第五代分析儀器

起始于90年代，這個時候計算機的性能有了較大的進步，可以采用功能十分完善的個人計算機來控制第四代分析儀器。

未來的分析儀器

將在硬件和軟件兩方面并行發(fā)展，使之成為智能化、高效、多用，在大量的應用中，對操作者的技術(shù)要求會越來越少，但所得結(jié)果必須是越來越精密可靠。

分析儀器正向智能化方向發(fā)展，發(fā)展趨勢主要表現(xiàn)

世界分析儀器事業(yè)持續(xù)快速發(fā)展

世界分析儀器技術(shù)更新快、高科技含量增長迅猛

分析技術(shù)和分析儀器的應用日益拓展

全球科學儀器的主要市場為美、德、日、法、英、意等工業(yè)發(fā)達國家。

當前主要的分析儀器的種類

分析儀器的最終目標是定性、定量的鑒定物質(zhì)的成份或其有關(guān)狀態(tài)。可鑒定分子的分析儀器

可鑒定原子的分析儀器

分離分析儀器

聯(lián)用分析儀器

分析樣品的預處理儀器和分析數(shù)據(jù)處理儀器在不同的應用領(lǐng)域內(nèi)還有各種專用儀器

儀器主要應用使用儀器的情況紫外和可見分光光度計芳香族和其他含雙鍵的有機化合物如：丙酮、苯、二硫化碳、氯氣；稀土元素，有機化合物自由基和生物物質(zhì)的測定要用光譜純?nèi)軇┵|(zhì)譜儀能給出元素（包括同位素）和化合物的分子量和分子結(jié)構(gòu)信息；可鑒定有機化合物日常維持費用較高，有簡易四極矩型、高分辨磁鐵場型、飛行時間型、兩臺MS串聯(lián)型核磁共振波譜儀結(jié)構(gòu)測定和鑒定有機化合物；能提供分子構(gòu)象和構(gòu)型信息；可鑒定有機化合物日常維護費用比質(zhì)譜還高，高分辨型要用液氦X光衍射儀鑒定晶體結(jié)構(gòu)（特別是無機物、高聚物、礦物、金屬半導體、微電子材料）

拉曼光譜儀可測水溶液，提供與紅外光譜不同的功能團信息。如：固體分子族團的對稱性。已有激光拉曼光譜、表面增強拉曼散射光譜和傅里葉變換光譜。核磁共振波譜儀結(jié)構(gòu)測定和鑒定有機化合物，能提供分子構(gòu)象和構(gòu)型信息，能測定原子數(shù)。日常維護費用比質(zhì)譜還高，高分辨型要用液氮可鑒定分子的分析儀器

儀器主要應用使用儀器的情況原子發(fā)射光譜儀特別適宜于分析礦物、金屬和合金使用電感偶合等離子體作為光源時氬氣消耗較多，運行費用較高。原子吸收光譜儀元素精確定量，金屬元素痕量分析X光熒光光譜儀特別適用于稀土元素，可測定比硫重的元素中子活化分析儀精確定量，痕量和電化學分析儀可氧化還原的物質(zhì)，包括金屬離子和有機物質(zhì)電感偶合等離子體－質(zhì)譜儀同位素分析，多元素同時測定，痕量元素分析可鑒定原子的分析儀器

原子發(fā)射光譜儀自從采用電感耦合等離子體為光源之后，其靈敏度有了很大提高，成為元素痕量分析很重要的分析技術(shù)。用于原子光譜發(fā)射的光源還有微波誘導等離子體和最近發(fā)展起來的微波等離子體炬。

分離分析儀器聯(lián)用分析儀器CCD－電荷偶合檢測器

分析樣品的預處理儀器和分析數(shù)據(jù)處理儀器等等

“Lab-on-a-chip”或“μTAS”

(微型全分析系統(tǒng))

聯(lián)用分析儀器是指由合適的接口把兩個分開的分析技術(shù)結(jié)合起來，靠計算機把數(shù)據(jù)和傳輸連接起來。聯(lián)用法應起到增加定性分辨能力，增加分離能力以及能體現(xiàn)出方法之間的協(xié)同效應。

目前的聯(lián)用較多的是色譜與光譜之間的結(jié)合。主要有以下類別：

色譜：GC－氣象色譜；LC－液相色譜；SFC－超臨界流體色譜；CE－毛細管電泳；TLC-薄層色譜目前的聯(lián)用較多的是色譜與光譜之間的結(jié)合。主要有以下類別：光譜：MS—質(zhì)譜；FTIR－傅里葉紅外光譜；AAS—原子吸收光譜；ICP-ES－電感偶合等離子體光譜；

MIP-ES－微波電感等離子體發(fā)射光譜。

CCD－電荷偶合檢測器

它是把光或電信號在半導體中產(chǎn)生的電荷存放在MOS管（metai－oxidesemiconductor一種場效應管）中所形成的器件，電荷的數(shù)量與光或電信號的強度成正比。當對一排MOS管的電極施加一定的脈沖時，電荷將從一個電極移到另一個電極，最后以電信號形式輸出。他廣泛應用于信息的存儲和處理。最突出的是作為固態(tài)圖像傳感器，例如：電視攝像機就利用CCD陣列將圖像像素轉(zhuǎn)換成相應的電荷，逐行傳出，形成視頻信號。英國阿朗的光譜儀等

分析碧樣品維的預砌處理晌儀器善和分掉析數(shù)蟲據(jù)處逐理儀果器等伸等。在不尋同的薦應用櫻領(lǐng)域鵲內(nèi)還醉有各貫種專意用儀蕉器。憤例如作：醫(yī)釀療用戒分析少儀器隊、環(huán)盲境?？嶙o用搶分析券儀器股。確定慈采用立什么敏分析宇儀器蝴之前紐奉首先望要把辯所要傘解決矩的分漁析任筒務的出來龍翠去脈盲弄清億楚，均即對龜分析汁樣品筑的狀晝態(tài)（扁氣、父固或艙液態(tài)生）、刷性質(zhì)哄（酸車性、梨堿性稼或中格性，畏穩(wěn)定冒或不婚穩(wěn)定搶，分煌子量訪范圍剩，組危成復薄雜程犧度）駛、來惡源（筐指取楚樣方提法，研樣品眼來源猜多少困）、缸要求境分析斃什么寧、要積求達旺到什心么目乎的和閃解決洲什么慨問題累等等余都要遠有全塞面的免了解雨?！癓鍛ab予-o隊n-適a-牧ch疾ip陷”或“μT或AS騎”奔(微型炒全分滴析系剩統(tǒng))樣。主要松應用裁于醫(yī)朱學領(lǐng)罷域，社可通訴過直聲接活飄體檢昌測分象析診豪斷疾博病，租發(fā)展蕉迅猛首。質(zhì)譜賽分析質(zhì)譜捎：是嬌按照伐原子紛（分仿子）蝴質(zhì)量隸的順尋序排頂列的榜圖譜之。原始獄的質(zhì)乞譜儀輪是基傍于電桶磁學疑原理孩設(shè)計傷而成談，采籮用的謀質(zhì)量扛分析聞器只調(diào)能對孔帶電蹤蝶粒子江起分貍離作偽用，膛因此套，要帖求被貼研究瓦的原免子或也分子饑轉(zhuǎn)變框成離握子，癥儀器揚獲取轉(zhuǎn)的信膽息是匙離子侄的質(zhì)尚量m于電牙荷e之比m/臺e份，m暈/e可作紙為定棒性分銷析的烏依據(jù)央，離貧子電漆流強防度可看作為精定量呼分析刊的依萌據(jù)質(zhì)譜賢儀：按照甜原子丘（分啟子）密質(zhì)量肅的順乞序排訪列的尸圖譜炎，利垂用光任譜法裝、核孔感應暖法或栗微波逃吸收肉法構(gòu)漢成的斬實驗紫裝置座進行殲質(zhì)譜叫研究用途杰：測定揮原子蔑量和懷分子味量同位睡素分皆析定性所、定街量化盒學分谷析同位暢素地問質(zhì)學丈研究生產(chǎn)追過程塔檢測環(huán)境劉檢測生理顯檢測斗與臨箭床研子究原子眉與分損子過跑程研勞究表面竹與固駁體研信究熱力避學與辜反應戰(zhàn)動力威學研盯究真空議檢測放與研柔究空間享探測飛與研攜究優(yōu)點恐：擅長滾同位拌素分誕析可以慎精確解測定香原子家量和妥分子訊量可以北進行商多種舒形態(tài)釋樣品顫（氣另體、封液體栽、固會體、時常溫速、高抖溫、險常量惜、微濁量等茶）分艱析可以察同時金（或嘩順序亞）檢附測多玻種成躬份可以候連續(xù)萬（或愿間歇迫）進朝樣、原連續(xù)跡分析可以腎提供價豐富券的結(jié)麥構(gòu)信率息可以修進行創(chuàng)快速爛分析盡與實匆時檢酸測即可砌進行項定性筋分析泰，也伴可進緞行定走量分剃析樣品彎用量賭少，揮靈敏筑度高測量折準確營度與煩精密柴度較籠高缺點堪：儀器盼結(jié)構(gòu)赤較復怒雜，揉造價代較高進行篩復雜慰成份叨的定藝量分拋析，蛇需要須進行尾繁瑣拴的校悉正質(zhì)譜趟分析郵對樣舌品有乒破壞葉性，評盡管釣樣品脹的耗論量很槍少等輝離股子勸體等離某子體炭：是霉一種黑電離超了的印氣體側(cè)，和辯普通拋氣體玻不同卻的是捆它是附電的風導體輪，因淘為其司中含淘有電嗚子及盲正離聰子，與且正陽負電插荷是若相等漢的，末故稱認為等隔離子叨體種類違：直流騙等離蘋子體曬噴焰――閃―D飯CP（di古re庸ct蛇，cu蹈rr負ut然p患la陰sm跪aj鄰et）電感始耦合陷等離非子體――項－I校CP（in鞭du低ct數(shù)iv怎el洋y藝co嗽up撕le強d很pl鋒as猛ma擦）微波腐感生朗等離播子體――攜―M近IP（mi距cr腹ow忘av盒e戴in評du筆ce掀d崖pl即as區(qū)ma補）直流樂等離雙子體DC勒P直流爹等離柿子體玩噴焰DC五P的熱塞力學增溫度聯(lián)約8榆00慶0k－臉10掌00準0k梁。檢出遼限高謎，穩(wěn)詠定性茄好，史基體閃干擾輛效應賢顯著均，對維標樣冶要求鈴較高觀。微波逐感生犯等離俱子體MI綱P微波惱感生活等離云子體MI東P的熱查力學瞧溫度職約5半00駱0k－液60壘00嘆k，但其暗激發(fā)直能量題很高嘗，可杰激發(fā)戰(zhàn)許多胸很多逐南激庫發(fā)的閘非金休屬元毒素，薄入S、苦N、援F、住C、勺H、號O、型Br潮、Cl等。誤有利終于分鈴析有候機物糟，但舅測定剝金屬滔元素弱的靈飛敏度蠻不如IC刻P和DC逗P。電感嚇耦合斤等離純子體――頓IC綢P在原溝子發(fā)振射光品譜中蝕，目嗽前應慨用較涌多的詳是IC玩P光源IC呀P儀器轉(zhuǎn)類別谷：IC惰P攝譜科儀IC限P單色丸器順序邀等離該子體略光譜擱儀多通炸道IC暫P光譜核儀綜合仇型IC察P中階輔梯光礦柵IC霧P光譜以儀IC玩P光譜捕分析突的特告點：優(yōu)點逢：可以模測定享約7凝2個現(xiàn)元素宗，多陵數(shù)有倦較好使的檢串出限精密贊度好纏，在饒分析聾濃度云為5口0－掩10懶0倍竄時，栗譜線痛強度會的標階準偏部差≦指1/益10事00動態(tài)誕范圍評寬，緩標準棋曲線叨的線貓性范波圍可濁達1街05倍―演―1早06倍基體越效應姿比較萌低，蓬較易扇建立希分析本方法可進通行多蘋元素族同時射測定缺點塞：直接津分析技高純航度物立質(zhì)靈咐敏鏡度不己足，剃往往籮要預旁先進浮行化飲學分乖離富仙集分析高以多結(jié)譜線噸元素其為基長體的婚樣品臉時，嗚經(jīng)常衣存在蛙不同釣的光扶譜干坊擾。工作極氣體智氬氣萌消耗若量大應用掉范圍縫：冶金誼原樣塊及產(chǎn)囑品：部鋁及務鋁合最金簽鋼耽鐵及球合金自爐揪渣及稠耐火美材料黃稀牛土原惠料及桐礦石地礦導類：含地質(zhì)盈普查躍樣擁土壤鋸礦忙石蘆巖石生物板類：毅生物坡組織奧及器雪官眾血稻液加牙牙齒兵骨貪質(zhì)等農(nóng)業(yè)爆類：除糧食印肉類霜植物蔑組織蓬飲料沿肥料澤等應用馬范圍慣：環(huán)境森類：蘆空氣桃微塵嚷污水營及廢嘆水賀廢巴渣癢垃鑰圾等化學懲化工紙類：叼藥品奸樹脂材玻璃簽制品縮慧等能源寇類：喂煤炭市石油企核燃菜料等主要論與我殼們密坊切相圍關(guān)的余分析巷儀器準及分菊析原麥理直讀宜光譜殼儀X－亭ra怖y熒光室光譜荒儀X－防ra仁y衍射暑儀原子尋吸收隱光譜祖儀儀器著分析堂的主訴要相有關(guān)數(shù)蛛語檢測肝極限壓（靈拾敏度殿）：準指儀巷器能耍確切乖地反隱應出擦某一貫成份龍的最浮小變數(shù)化量愛值。渠（包秤含對付噪音禽和漂鏈移信火號的罷扣除似和修求正）綠。分辨診率：角與靈尋敏度晶相對蔽應。對光敵譜儀給來說草是指膊將波旅長相嗎近的途兩條砍譜線掘分開存的能甚力。R＝霞λ/隆Δλ沙。λ為剛既能分燒辨的懷兩條正譜線鎮(zhèn)的平駐均波伍長。Δλ為波睜長差炕。對質(zhì)漠譜儀之來說弄是儀芝器能零使樣潑品中暑不同蹲質(zhì)量只的組扯份分曬離而雄達到填辨認栗的能稻力。儀器逗分析霸的主互要相鉛關(guān)數(shù)萍語X射線討光譜難分為投：連下續(xù)光率譜和垂特征唇光譜連續(xù)走光譜藏：與追白色涉光相庸似，伏是在濫一定和波長吼范圍丑內(nèi)具忽有連盾續(xù)能衛(wèi)量分伙布的x射線塌光譜第。特征拐光譜濱：圖愧重元燦素的音典型x射線槐光譜必，示偵出連公續(xù)光印譜及K、某L、映M的特群征線聾光譜俄歇去效應鏈：原敗子中鑒外層唐電子遍躍入統(tǒng)內(nèi)層根填補田空穴雙時，質(zhì)若所特釋放股的能酬量并雹不能圓發(fā)出菊輻射貞，而廟是交權(quán)給較走外層標的另膏一個夠電子混并將吼該電伯子逐糕出原僅子成紀為自袍由電惑子，修這種慶現(xiàn)象器稱為興俄歇邪效應銹。熒光于產(chǎn)額階：從教某一縱殼層羅釋放現(xiàn)出的律有用X光子心與該軋殼層吊吸收套初始乳光子刷的總貓量之康比，決稱為塊熒光店產(chǎn)額飾。用ω表示告。ω<微1。在低悲原子惠序數(shù)柴元素它(輕挽元素李)中烤，由爛于原煉子中夜電子事的結(jié)犬合比麗較松污弛，足而且戀其特粉征x射線晝光子澇非常晉容易李被吸欄收，就俄歇前效應淡的發(fā)矮生是異比較驕普遍困的。正由于諷同樣曾的原痰因，L系激始發(fā)比K系激閃發(fā)更聞容易剃產(chǎn)生碌俄歇面效應捉。氬氣眠/甲逐烷氣駝的規(guī)闖格：崇類型正：P1采0組份體積百分比主成份Ar89-91％CH