《儀器分析工科》課件

儀器分析工科PPT課件課程概述課程目標(biāo)掌握儀器分析的基本原理、方法和應(yīng)用。課程內(nèi)容涵蓋光譜分析、色譜分析、電化學(xué)分析等多個(gè)領(lǐng)域。認(rèn)識儀器分析11.定義利用物理化學(xué)方法和儀器對物質(zhì)進(jìn)行分析和測定。22.特點(diǎn)快速、靈敏、準(zhǔn)確、自動化程度高。33.應(yīng)用廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物、材料、環(huán)境等領(lǐng)域。分析儀器分類光譜分析儀器利用物質(zhì)對電磁輻射的吸收、發(fā)射或散射特性進(jìn)行分析。色譜分析儀器利用物質(zhì)在不同固定相上的分配系數(shù)不同進(jìn)行分離和分析。質(zhì)譜分析儀器利用物質(zhì)的質(zhì)量電荷比進(jìn)行分析。儀器分析的發(fā)展1早期以經(jīng)典化學(xué)分析為主，方法較為繁瑣。220世紀(jì)中期，儀器分析技術(shù)發(fā)展迅速，出現(xiàn)了一系列新型儀器。3近年來，儀器分析與計(jì)算機(jī)技術(shù)深度融合，智能化程度不斷提高。儀器分析的基本原理1.信號產(chǎn)生物質(zhì)與分析儀器相互作用，產(chǎn)生可測量的信號。2.信號檢測利用傳感器將信號轉(zhuǎn)化為電信號。3.數(shù)據(jù)處理對信號進(jìn)行處理，得到定性和定量分析結(jié)果。光學(xué)分析儀器1光譜分析2紫外可見光譜物質(zhì)對紫外可見光的吸收特性。3紅外光譜物質(zhì)對紅外光的吸收特性。4熒光光譜物質(zhì)發(fā)射的熒光特性。質(zhì)譜分析儀器1質(zhì)譜分析2氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分離和鑒定有機(jī)化合物。3液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析復(fù)雜體系中的有機(jī)化合物。4同位素質(zhì)譜測定元素的同位素組成。色譜分析儀器1氣相色譜分離和分析揮發(fā)性有機(jī)化合物。2液相色譜分離和分析非揮發(fā)性有機(jī)化合物。3離子色譜分離和分析無機(jī)離子。電化學(xué)分析儀器電位法測量電極電位，用于測定溶液的pH值、離子濃度等。電導(dǎo)法測量溶液的電導(dǎo)率，用于測定溶液的離子濃度。伏安法利用電流-電壓曲線，用于測定物質(zhì)的濃度。熱分析儀器原子光譜分析儀器原子吸收光譜利用原子蒸汽對特定波長光的吸收程度進(jìn)行定量分析。原子發(fā)射光譜利用原子受激后發(fā)射的光譜進(jìn)行定性定量分析。紅外光譜分析儀器官能團(tuán)分析鑒定有機(jī)化合物中的官能團(tuán)。結(jié)構(gòu)鑒定確定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)。定量分析測定有機(jī)化合物中的組分含量。核磁共振分析儀器1核磁共振現(xiàn)象：原子核在磁場中產(chǎn)生的共振現(xiàn)象。2核磁共振譜：記錄原子核共振信號的強(qiáng)度和頻率。3應(yīng)用：結(jié)構(gòu)分析、動態(tài)分析、定量分析。成像分析儀器掃描電鏡利用電子束掃描樣品表面，獲得高分辨率圖像。透射電鏡利用電子束穿透樣品，獲得樣品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像。原子力顯微鏡利用探針掃描樣品表面，獲得原子級分辨率圖像。樣品前處理技術(shù)1分離將待測物質(zhì)與干擾物質(zhì)分離。2濃縮提高待測物質(zhì)的濃度，提高分析靈敏度。3純化去除雜質(zhì)，避免對分析結(jié)果的影響。標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立標(biāo)準(zhǔn)溶液已知濃度的溶液，用于建立標(biāo)準(zhǔn)曲線。數(shù)據(jù)擬合利用標(biāo)準(zhǔn)溶液的測定結(jié)果，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。定性與定量分析定性分析確定物質(zhì)的組成和結(jié)構(gòu)。定量分析測定物質(zhì)的含量。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理1數(shù)據(jù)采集：從儀器獲取原始數(shù)據(jù)。2數(shù)據(jù)校正：消除誤差，提高數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。3數(shù)據(jù)分析：利用統(tǒng)計(jì)方法分析數(shù)據(jù)，得到結(jié)論。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的評價(jià)準(zhǔn)確度測定結(jié)果與真實(shí)值之間的接近程度。精密度多次測定結(jié)果之間的一致性。文獻(xiàn)的檢索與撰寫文獻(xiàn)檢索利用數(shù)據(jù)庫和搜索引擎查找相關(guān)文獻(xiàn)。文獻(xiàn)綜述對文獻(xiàn)進(jìn)行歸納總結(jié)，并提出研究方向。論文撰寫按照學(xué)術(shù)規(guī)范撰寫論文，發(fā)表研究成果。實(shí)驗(yàn)操作的注意事項(xiàng)安全操作注意化學(xué)試劑的安全使用，佩戴防護(hù)用品。儀器維護(hù)定期清潔和維護(hù)儀器，延長儀器使用壽命。數(shù)據(jù)記錄及時(shí)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，避免遺漏。常見儀器故障與維修故障診斷分析儀器故障的原因，確定維修方案。維修方案選擇合適的維修方法，確保維修質(zhì)量。綠色分析理念1綠色分析2節(jié)能減排減少能源消耗，降低環(huán)境污染。3安全環(huán)保使用環(huán)保材料，減少化學(xué)試劑的使用。4可持續(xù)發(fā)展推動儀器分析技術(shù)向綠色方向發(fā)展。儀器分析實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)方法選擇合適的儀器和方法。3實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，確保實(shí)驗(yàn)的可靠性。4數(shù)據(jù)分析確定數(shù)據(jù)處理方法，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。儀器分析實(shí)驗(yàn)實(shí)操1樣品準(zhǔn)備對樣品進(jìn)行前處理，使其符合儀器分析要求。2儀器操作按照儀器操作規(guī)范，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。3數(shù)據(jù)記錄及時(shí)準(zhǔn)確地記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并進(jìn)行分析。分析數(shù)據(jù)的可靠性準(zhǔn)確度測定結(jié)果與真實(shí)值之間的接近程度。精密度多次測定結(jié)果之間的一致性。儀器分析新技術(shù)高通量篩選快速篩選大量樣品，提高分析效率。聯(lián)用技術(shù)將多種儀器聯(lián)用，提高分析的準(zhǔn)確性和靈敏度。微型化分析利用微型化儀器，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場快速分析。儀器分析前沿動態(tài)最新研究跟蹤最新的儀器分析研究