仪器分析绪论.ppt

1,分析化学 Analytical Chemistry,欢迎你,2,绪 论,仪器分析方法分类 仪器分析的发展 仪器分析的特点 仪器分析与医学检验,3,仪器分析（instrumental analysis）： 用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，又称为物理或物理化学分析法。,4,物理分析法(physical analysis)：根据被测物质的某种物理性质与组分的关系，不经化学反应直接进行定性或定量分析的方法。如：光谱分析等。 物理化学分析法(physical-chemical analysis)： 根据被测物质在化学变化中的某种物理性质与组分之间的关系，进行定性或定量分析的方法。如电位分析法等。,5,方法分类 主要分析方法 被测物理性质 光谱分析 发射光谱分析、火焰光度分析 辐射的发射 分子发光分析法、放射分析法 紫外-可见分光光度法 辐射的吸收 原子吸收分光光度法 红外光谱法、核磁共振波谱法 比浊法、拉曼光谱法 辐射的散射 折射法、干涉法 辐射的折射 X-射线衍射法、电子衍射法 辐射的衍射 偏振法 辐射的旋转 电化学分析 电位法 电极电位 电导法 电导 极谱法、溶出伏安法 电流-电压 色谱分析 气相色谱法、经典液相色谱法 高效液相色谱法 两相间的分配 热分析 热导法、焓法 热性质 质谱法 质荷比,§1. 仪器分析方法分类,根据用以测量的物质性质，仪器分析方法主要分为以下几类:,6,§2 发展中的仪器分析,20世纪4050年代兴起的材料科学，60 70年代发展起来的环境科学都促进了分析化学学科的发展。80年代以来，生命科学的发展也促进分析化学一次巨大的发展。仪器分析是分析化学的重要组成部分，也随之不断发展，不断地更新自己，为科学技术提供更准确、更灵敏、专一、快速、简便的分析方法。,7,§2 发展中的仪器分析,如生命科学研究的进展，需要对多肽、蛋白质、核酸等生物大分子进行分析，对生物药物分析，对超微量生物活性物质，如单个细胞内神经传递物质的分析以及对生物活体进行分析。 信息时代的到来，给仪器分析带来了新的发展。信息科学主要是信息的采集和处理。,8,§2 发展中的仪器分析,计算机与分析仪器的结合，出现了分析仪器的智能化，加快了数据处理的速度。它使许多以往难以完成的任务，如实验室的自动化，图谱的快速检索，复杂的数学统计可轻而易举得于完成。信息的采集和变换主要依赖于各类的传感器。这又带动仪器分析中传感器的发展，出现了光导纤维的化学传感器和各种生物传感器。,9,§2 发展中的仪器分析,联用分析技术已成为当前仪器分析的重要发展方向。将几种方法结合起来，特别是分离方法（如色谱法）和检测方法（红外光谱法、质谱法、核磁共振波谱法、原子吸收光谱法等）的结合，汇集了各自的优点，弥补了各自的不足，可以更好地完成试样的分析任务,联用分析技术： 1.气相色谱质谱法（GCMS） 2.气相色谱原子发射光谱法（GCAED） 3.液相色谱质谱法（HPLCMS）,10,1）提高灵敏度 解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性 3）扩展时空多维信息 4）微型化及微环境的表征与测定 5）形态、状态分析及表征 6）生物大分子及生物活性物质的表征与测定 7）非破坏性检测及遥测 8）自动化与智能化,§3 现代分析化学学科发展趋势,11,§4. 仪器分析的特点,仪器分析：是借用精密仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法，适用于微量或痕量组分的测定；,化学分析：是利用化学反应的计量关系，由某已知量求待测物量，一般用于常量分析，是化学分析法。,12,二者关系：,仪器分析与化学分析的区别不是绝对的，仪器分析是在化学分析基础上的发展，二者相辅相成。 不少仪器分析方法的原理，涉及到有关化学分析的基本理论； 不少仪器分析方法，还必须与试样处理、分离及掩蔽等化学分析手段相结合，才能完成分析的全过程。 仪器分析有时还需要采用化学富集的方法提高灵敏度；,13,仪器分析的主要特点：,6） 易于自动化。,5） 适应性强，应用广泛；,4 ）适于痕量组分的测定；,3 ）分析迅速，适于批量试样的分析；,2） 选择性好，适于复杂组分试样的分析；,1） 灵敏度高；,14,1) 肉毒杆菌毒素：迄今最毒的致死毒素,据推算,成人致死量仅需一亿分之七克(70ng),有7种不同免疫型体. 2) 硒与白内障:营养需要范围为1×10-7 2×10-6;达到3×10-6 1×10-5将引起慢性中毒;超过1×10-5会引起急性中毒,以致突然死亡. 人视网膜含硒量7g正常。动物肝脏、海味、大蒜、蘑菇等含硒丰富。 3) 碘盐:黑龙江省集贤村,1000多人.约200个傻子,引用水、土壤严重缺碘所致。 4)拿破仑死因：头发分析(中子活化、荧光)，As、Pb含量特高，中毒而死，侍者所为。,§5 医学与分析化学,15,§6. 仪器分析与医学检验,1) 临床检验中常用的蛋白质、氨基酸、酶、糖类、激素、pH和血气分析等等，都是采用仪器分析； 2) 免疫学检验中常用的ELISA(酶联免疫吸附试验）与ELISTOP法，首先利用酶联、显色等化学步骤，后用紫外分光度计测定相关参数；,16,3) 药物分析、毒物分析、卫生学检验等领域，也不同程度地使用了仪器分析。 4) 二十一世纪与医学紧密相连的生命科学的研究，也离不开先进的仪器分析手段。 因此，仪器分析和医学检验之间的关系非常密切，在医学检验中占有十分重要的位置。,17,分析化学与化学的其他分支及其他科学的关系,引自美Douglas A. Skoog等著 Analytical Chemistry 2000,7th ed.,18,正如1991年IUPAC国际分析科学会议主席E.NIKI教授所说，21世纪是光明还是黑暗取决于人类在能源与资源科学、信息科学、生命科学与环境科学四大领域的进步，而取得这些领域进步的关键问题的解决主要依赖于分析科学。,19,本课程讲解内容,1 ) 绪论,2) 电化学分析（电化学分析基础、电位分 析法、极谱法）,3) 光谱分析（光谱分析基础、紫外可见 分 光光度法、原子吸收分光光度法、分子 发光分析法共4章）,4) 色谱法（色谱法基础、液相色谱法、气 相色谱法）,20,参考教材,«仪器分析教程» 北京大学化学系，仪器分析教学组 «仪器分析» 赵藻藩等.武汉大学 «分析化学» （仪器分析部分） 林树昌等 .北京师范大学 «仪器分析原理» 方惠群等.南京大学,21,参考的主要学术期刊,国内 1) 分析化学 2) 高等学校化学学报 3) 光谱学与光谱分析 国外 1) Analytical Chemistry 2) The Analyst 3) Talanta,22,对本课程学习的要求,1 认真听课； 2 课后消化所学内容并自觉独立完成作业； 3 结合理论学习，阅读文献；做好每一次实验。,