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文檔簡(jiǎn)介

儀器分析--第一章緒論第一頁(yè),共71頁(yè)。課程性質(zhì)與目標(biāo)

propertyandgoalofthecourse1.課程性質(zhì)儀器分析:化學(xué)+物理學(xué)+電子技術(shù)+計(jì)算機(jī)(綜合性學(xué)科)必修課:化學(xué)專業(yè);應(yīng)用化學(xué);生物化學(xué);環(huán)境化學(xué)等專業(yè)的必修課;2.課程目標(biāo)

培養(yǎng)兩類人才:分析儀器的熟練應(yīng)用者——解決問(wèn)題;

創(chuàng)新型人才——發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,開拓新領(lǐng)域(1)掌握常用儀器分析方法原理、熟悉儀器結(jié)構(gòu)及應(yīng)用,(2)使學(xué)習(xí)者具備選擇適宜的分析方法的能力;(3)學(xué)習(xí)創(chuàng)新思維方式。

第二頁(yè),共71頁(yè)。儀器分析課程特點(diǎn)涉及多種儀器分析方法各種儀器的工作原理有較大的區(qū)別依據(jù)授課時(shí)間及大綱要求,課程著重于方法原理介紹、儀器基本構(gòu)造,數(shù)學(xué)推導(dǎo)及運(yùn)算相對(duì)較少第三頁(yè),共71頁(yè)。儀器分析一、儀器分析的三個(gè)重要環(huán)節(jié)掌握儀器分析的基本原理了解儀器的結(jié)構(gòu)和性質(zhì),學(xué)會(huì)一些儀器的使用掌握定性、定量分析的各種方法原理及相關(guān)計(jì)算二、內(nèi)容多,學(xué)時(shí)少,講的快三、成績(jī)—課堂表現(xiàn)、作業(yè)、考勤及考試第四頁(yè),共71頁(yè)。四大類:光分析法、電分析法、色譜分析法、其他分析法;無(wú)機(jī)物分析;有機(jī)物分析;化合物結(jié)構(gòu)分析;包括方法原理、儀器結(jié)構(gòu)、操作條件選擇、應(yīng)用;特點(diǎn):內(nèi)容繁多、各成體系;每類方法有其特點(diǎn)、內(nèi)在規(guī)律、應(yīng)用范圍;課程主要內(nèi)容第五頁(yè),共71頁(yè)。第一章緒論第二章儀器分析數(shù)據(jù)處理方法

第三章光學(xué)分析法導(dǎo)論第四章原子發(fā)射光譜法第五章原子吸收與原子熒光第六章分子發(fā)光分析法第七章紫外吸收光譜法第八章紅外吸收光譜法第九章核磁共振波譜法第十章質(zhì)譜分析法第十一章電分析化學(xué)導(dǎo)論第十二章電位分析法第十三章電解及庫(kù)侖分析法第十四章極譜與伏安分析法第十五章色譜分析法導(dǎo)論第十六章氣相色譜法第十七章高效液相色譜法期末考試(占70%)平時(shí)成績(jī)(30%,包括作業(yè)和態(tài)度。)課程安排第六頁(yè),共71頁(yè)。本課程的教學(xué)要求本課程是化學(xué)專業(yè)的必修課之一。通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)要達(dá)到以下目的:1、要求學(xué)生掌握常用儀器分析方法的原理和儀器的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu);2、初步具有根據(jù)分析的目的,結(jié)合學(xué)到的各種儀器分析方法的特點(diǎn)、應(yīng)用范圍,選擇適宜的分析方法的能力;3、了解分析儀器發(fā)展的新動(dòng)向。第七頁(yè),共71頁(yè)。課程的學(xué)習(xí)方法

learningmethodofthecourse1.抓住主線特點(diǎn)——原理——用途;重點(diǎn)在原理2.歸納共性與個(gè)性色譜法:共性:復(fù)雜混合物分離分析個(gè)性:流動(dòng)相-原理-對(duì)象3.處理好整體與局部分析儀器——結(jié)構(gòu)流程——關(guān)鍵部件及作用4.勤書山無(wú)路勤為徑!

第八頁(yè),共71頁(yè)。主要參考書:1.《儀器分析》武漢大學(xué)化學(xué)系編高等教育出版社2.《儀器分析》(第三版)朱明華編高等教育出版社3.《儀器分析習(xí)題精解》武漢大學(xué)“儀器分析習(xí)題精解”編委會(huì)編著科學(xué)出版社4.《分析化學(xué)例題與習(xí)題》——定量化學(xué)分析及儀器分析武漢大學(xué)化學(xué)系分析化學(xué)教研室編高等教育出版社5、《儀器分析》趙藻藩等編高等教育出版社6、《分析化學(xué)》(儀器分析部分)林樹昌編高等教育出版社7、《儀器分析教程》北京大學(xué)化學(xué)系儀器分析教學(xué)組編北京大學(xué)出版社第九頁(yè),共71頁(yè)。參考書(學(xué)術(shù)期刊)國(guó)內(nèi)1.分析化學(xué)2.高等學(xué)?;瘜W(xué)學(xué)報(bào)3.光譜學(xué)與光譜分析4.分析試驗(yàn)室5.理化檢驗(yàn)6.冶金分析7.分析科學(xué)學(xué)報(bào)8.光譜實(shí)驗(yàn)室國(guó)外1.AnalyticalChemistry2.Analyst3.Talanta4.AnalyticalScience第十頁(yè),共71頁(yè)。推薦幾個(gè)儀器分析有關(guān)的網(wǎng)站中國(guó)生物論壇

儀器信息網(wǎng)——儀器論壇分析儀器論壇中國(guó)色譜網(wǎng)第十一頁(yè),共71頁(yè)。第一章緒論

Introduction

第一節(jié)儀器分析簡(jiǎn)介:第二節(jié)定量分析方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)第三節(jié)分析儀器與方法校正第四節(jié)儀器分析方法的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)

第十二頁(yè),共71頁(yè)。本章學(xué)習(xí)目的與要求1、掌握儀器分析的概念、分類以及儀器分析的一般過(guò)程;2、了解現(xiàn)代儀器分析的特點(diǎn)和發(fā)展。第十三頁(yè),共71頁(yè)。第一章緒論

第一節(jié)儀器分析課程簡(jiǎn)介一、儀器分析1、分析化學(xué)是化學(xué)量測(cè)和表征的科學(xué),儀器分析是分析化學(xué)重要的組成部分。①化學(xué)測(cè)量—獲取指定體系中有關(guān)物質(zhì)的質(zhì)、量、和結(jié)構(gòu)等各種信息;②表征——是精確地描述其成分、含量、價(jià)態(tài)、狀態(tài)、結(jié)構(gòu)和分布等特征。2、儀器分析:以待測(cè)物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ),儀器分析法。又稱物理分析法第十四頁(yè),共71頁(yè)。分析化學(xué)化學(xué)分析法(常量分析)重量分析法滴定分析法儀器分析法(微量分析)光學(xué)分析法電化學(xué)分析法色譜分析法其他儀器分析法二、儀器分析分類第十五頁(yè),共71頁(yè)。

1.光學(xué)分析法以電磁輻射為測(cè)量信號(hào)的分析方法,又分為光譜法和非光譜法

非光譜法—指通過(guò)測(cè)量電磁幅射的某些基本性質(zhì)(反射,折射,干射,衍射,偏振等)的變化建立的方法。

光譜法—依據(jù)物質(zhì)對(duì)電磁輻射的吸收,發(fā)射和拉曼散射等作用而建立的光譜方法。這類方法比較多,是主要的光分析方法。第十六頁(yè),共71頁(yè)。光譜法吸收光譜法發(fā)射光譜法分子吸收光譜法原子吸收光譜法核磁共振波譜法紫外和可見(jiàn)光譜法紅外光譜法分子發(fā)光分析法原子發(fā)射光譜法原子熒光光譜法火焰光度分析法熒光法、磷光法化學(xué)發(fā)光法第十七頁(yè),共71頁(yè)。2.電分析化學(xué)方法利用待測(cè)物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分析測(cè)定的方法根據(jù)測(cè)量的電信號(hào)不同,主要有五大類:

電導(dǎo)分析法

電位分析法電解分析法庫(kù)侖分析法伏安及極譜分析法。第十八頁(yè),共71頁(yè)。3.色譜分析法

利用各待測(cè)組分在互不相容的兩相中的吸附、分配、離子交換、排斥滲透等性質(zhì)方面的不同而進(jìn)行分離和分析的方法。

包括:氣相色譜法、高效液相色譜法、薄層色譜法和離子交換色譜法等。4.其它儀器分析方法利用熱學(xué)、力學(xué)、聲學(xué)、動(dòng)力學(xué)等性質(zhì)進(jìn)行測(cè)定分析的分析方法

包括:質(zhì)譜法、電泳法、熱分析法、放射分析法等第十九頁(yè),共71頁(yè)。三、分析化學(xué)三要素*

——方法、對(duì)象、理論三者關(guān)系科學(xué)

生產(chǎn)技術(shù)理論技術(shù)

對(duì)象(問(wèn)題)第二十頁(yè),共71頁(yè)。

1、生產(chǎn)發(fā)展提出迫切需要解決的問(wèn)題2、問(wèn)題的解決有待于理論與技術(shù)的提高3、一項(xiàng)新技術(shù)的產(chǎn)生總是以理論作為基礎(chǔ)第二十一頁(yè),共71頁(yè)。問(wèn)題社會(huì)進(jìn)步向儀器分析提出空前要求:①要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)、狀態(tài)、形態(tài)、甚至是能態(tài)分析;②要求作痕量、超痕量、甚至分子水平、原子水平上的析;③要求作分布、斷層、微區(qū)分析;④要求作快速、連續(xù)、自動(dòng)的動(dòng)態(tài)、瞬時(shí)分析;⑤要求作現(xiàn)場(chǎng)在線、實(shí)時(shí)、遙感分析;⑥要求作非破壞的無(wú)損、非侵入、活體等分析;第二十二頁(yè),共71頁(yè)。理論科技進(jìn)步為儀器分析的發(fā)展提供了“空前的可能”——主要是新概念、新材料、新技術(shù)、新理論。學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀:分析化學(xué)正突破化學(xué)分支的框框,與數(shù)學(xué)、物理、計(jì)算機(jī)及生命、生物科學(xué)、環(huán)境、天文、空間等結(jié)合構(gòu)成一門學(xué)科間的交叉邊緣科學(xué),即分析科學(xué)。第二十三頁(yè),共71頁(yè)?!獙?duì)象和方法這一對(duì)矛盾推動(dòng)了分析化學(xué)的發(fā)展。小結(jié):人類社會(huì)的發(fā)展給分析化學(xué)帶來(lái)了越來(lái)越多的難題,也為分析化學(xué)的發(fā)展提供了越來(lái)越多的機(jī)會(huì)和發(fā)展空間,要適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,分析化學(xué)家必須綜合數(shù)學(xué)的、物理的、生物的、計(jì)算機(jī)的以及精密儀器制造的最新科學(xué)成果來(lái)豐富分析化學(xué)學(xué)科,因此,分析化學(xué),特別是儀器分析已經(jīng)成為一門綜合性邊緣科學(xué)。

——分析化學(xué)已經(jīng)走出化學(xué)!——分析化學(xué)正在發(fā)展成一門信息科學(xué)!第二十四頁(yè),共71頁(yè)。四、儀器分析的一般過(guò)程選擇分析方法樣品的采集及預(yù)處理共存組分分離樣品的信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)檢測(cè)及信號(hào)加工處理結(jié)果或數(shù)據(jù)顯示數(shù)據(jù)處理分析報(bào)告第二十五頁(yè),共71頁(yè)。五、分析化學(xué)的發(fā)展及儀器分析的產(chǎn)生

分析化學(xué)是一門信息科學(xué),它的基本目的是研究如何獲取有關(guān)物質(zhì)系統(tǒng)化學(xué)成分與化學(xué)結(jié)構(gòu)方面定性、定量的相關(guān)信息,它對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn)極大,甚至被有些人稱為“現(xiàn)代化學(xué)之父”。分析化學(xué)的發(fā)展歷史上已出現(xiàn)過(guò)三次巨大變革:(1)19世紀(jì)末→20世紀(jì)初葉:由“技藝”上升到科學(xué)理論,標(biāo)志工具是:天平的使用。(2)20世紀(jì)四十年代→20世紀(jì)八十年代:由“分析技術(shù)科學(xué)”上升到“化學(xué)信息科學(xué)”。標(biāo)志工具是:大量電子分析儀器、儀表的使用。第二十六頁(yè),共71頁(yè)。(3)20世紀(jì)八十年代→21世紀(jì)初:由“化學(xué)信息科學(xué)”上升到“系統(tǒng)信息科學(xué)”。標(biāo)志工具是:微型計(jì)算機(jī)控的現(xiàn)代智能型分析儀器的大量使用。 現(xiàn)代分析化學(xué)是一門嶄新而年輕的學(xué)科,它屬于與數(shù)學(xué)、電子學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、現(xiàn)代信息技術(shù)科學(xué)交叉發(fā)展的新學(xué)科。第二十七頁(yè),共71頁(yè)。與分析儀器發(fā)明相關(guān)的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者1901 Rontgenetal 首次發(fā)現(xiàn)X射線存在1907 Michelsonetal 首次制造精密光譜儀器1922 Astonetal 發(fā)明質(zhì)譜測(cè)定同位素1923 Pregletal 發(fā)明有機(jī)物微量分析1930 Ramanetal 發(fā)現(xiàn)拉曼效應(yīng)1944 Rabietal 用共振方法記錄原子核磁性1948 Tiseliusetal 用電泳法發(fā)現(xiàn)血漿蛋白性質(zhì)1952 Blochetal 發(fā)展核磁共振精細(xì)測(cè)量法1952 Martinetal 發(fā)明分配色譜1959 Heyrovskyetal 發(fā)明極譜法1981 Siegbahnetal 發(fā)明高分辨電子光譜法1981 Bloembergenetal 發(fā)展激光光譜學(xué)1991 Ernstetal 對(duì)高分辨核磁共振方法發(fā)展第二十八頁(yè),共71頁(yè)。第二節(jié)儀器分析方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)

評(píng)價(jià)指標(biāo):精密度準(zhǔn)確度檢出限標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性及線性范圍第二十九頁(yè),共71頁(yè)。第三十頁(yè),共71頁(yè)。一、標(biāo)準(zhǔn)曲線(校正曲線/工作曲線

(Calibrationcurve,Workingcurve)(一)定義及線性范圍

定義:

①標(biāo)準(zhǔn)曲線:是被測(cè)物質(zhì)的濃度或含量與儀器的響應(yīng)信號(hào)之間的關(guān)系曲線。

②線性范圍:標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線部分所對(duì)應(yīng)的被測(cè)物質(zhì)的濃度(或含量)的范圍(Linearrange)。

(二)繪制:(1)實(shí)驗(yàn)方法:①配制一系列標(biāo)準(zhǔn):準(zhǔn)確配制已知待測(cè)物濃度的系列:x0(空白),x1,x2,x3,x4……..xn;(這些溶液稱為標(biāo)準(zhǔn)溶液,或稱標(biāo)樣)②測(cè)定儀器響應(yīng)信號(hào):通過(guò)儀器分別測(cè)量以上各待測(cè)物的響應(yīng)值S0,S1,S2,S3,S4……Sn;③以濃度c對(duì)響應(yīng)信號(hào)S作圖得到標(biāo)準(zhǔn)曲線;第三十一頁(yè),共71頁(yè)。線性范圍濃度,x響應(yīng)信號(hào)SS2S0x1x0x3x2S1xnxix4S3S4SiSn只有線性范圍部分在定量分析中有用!標(biāo)準(zhǔn)曲線的直線部分所對(duì)應(yīng)的被測(cè)物質(zhì)的濃度(或含量)的范圍稱為該方法的線性范圍(Linearrange)。第三十二頁(yè),共71頁(yè)。濃度,x響應(yīng)信號(hào)SS2S0x1x0x3x2S1xnxix4S3S4SiSn在所有可測(cè)量的濃度范圍內(nèi)都是直線理想情況!第三十三頁(yè),共71頁(yè)。標(biāo)準(zhǔn)曲線直線部分方程表達(dá)式(y=a+bx)的求解方法

求解方法:令直線的表達(dá)式為y=a+bx,根據(jù)一元線性回歸方法可求解斜率(回歸系數(shù))其中:(2)一元線性回歸法:第三十四頁(yè),共71頁(yè)。(三)相關(guān)系數(shù)r(Correlationcoefficient):r=-1.0000~+1.0000③討論:r=1,所有的y值都在回歸線上;r=0,y與x之間完全不存在線性關(guān)系;0<|r|<1,y與x之間存在相關(guān)關(guān)系;|r|越接近1,則y與x之間的線性關(guān)系就越好。④要求:r≥0.99①定義:用來(lái)表征被測(cè)物質(zhì)的濃度或含量與其響應(yīng)信號(hào)值之間線性關(guān)系好壞的程度。②表達(dá)式:第三十五頁(yè),共71頁(yè)。在excel中繪制回歸曲線1.將數(shù)據(jù)整理好輸入Excel,并選取完成的數(shù)據(jù)區(qū),并點(diǎn)擊圖表向?qū)В?.點(diǎn)擊圖表向?qū)Ш髸?huì)運(yùn)行圖表向?qū)缦聢D,先在圖表類型中選“XY散點(diǎn)圖”,并選了圖表類型的“散點(diǎn)圖”(第一個(gè)沒(méi)有連線的);3.點(diǎn)擊“下一步”。如是輸入是如本例橫向列表的就不用更改,如果是縱向列表就改選“列”;如果發(fā)現(xiàn)圖不理想,就要仔細(xì)察看是否數(shù)據(jù)區(qū)選擇有問(wèn)題,如果有誤,可以點(diǎn)擊“系列”來(lái)更改;如果是X值錯(cuò)了就點(diǎn)擊它文本框右邊的小圖標(biāo);出現(xiàn)上圖后,如圖在表上選取正確的數(shù)據(jù)區(qū)域。然后點(diǎn)擊“下一步”出現(xiàn)圖表選項(xiàng)界面,應(yīng)調(diào)整選項(xiàng),以滿足自己想要的效果;點(diǎn)擊“下一步”,現(xiàn)在一張帶標(biāo)準(zhǔn)值的完整散點(diǎn)圖就已經(jīng)完成;第三十六頁(yè),共71頁(yè)。在excel中繪制回歸曲線4.繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線:先點(diǎn)擊圖上的標(biāo)準(zhǔn)值點(diǎn),然后按右鍵,點(diǎn)擊“添加趨勢(shì)線”。由于本例是線性關(guān)系,在類型中選“線性”點(diǎn)擊“確定”,標(biāo)準(zhǔn)曲線就回歸并畫好了。5.計(jì)算回歸方程:點(diǎn)擊趨勢(shì)線(也就是我們說(shuō)的標(biāo)準(zhǔn)曲線)然后按右鍵,選趨勢(shì)線格式,在顯示公式和顯示R平方值(直線相關(guān)系數(shù))前點(diǎn)一下,勾上。再點(diǎn)確定。公式和相關(guān)系數(shù)都出來(lái)了第三十七頁(yè),共71頁(yè)。S=或S=S值越大,方法的靈敏度越高。注:許多方法的靈敏度隨實(shí)驗(yàn)條件而變化,所以,現(xiàn)在一般不用S作為方法的評(píng)價(jià)指標(biāo)。二、靈敏度(Sensitivity)1、定義:?jiǎn)挝粷舛?或單位質(zhì)量)的變化引起儀器響應(yīng)信號(hào)變化的程度。2、測(cè)量方法:從標(biāo)準(zhǔn)曲線可以得到方法的靈敏度,就是直線的斜率;用S表示。3、表達(dá)式:

第三十八頁(yè),共71頁(yè)。三、精密度1、定義:指使用同一方法、對(duì)同一試樣進(jìn)行多次測(cè)定所得測(cè)定結(jié)果的一致程度。①重復(fù)性:同一分析人員在同一條件下測(cè)定結(jié)果的精密度②不同實(shí)驗(yàn)室所得測(cè)定結(jié)果的精密度又叫重現(xiàn)性。2、表達(dá)式:精密度常用測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差s或相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差sr量度。

文獻(xiàn)中:第三十九頁(yè),共71頁(yè)。1)精密度(Precision)使用同一方法或步驟進(jìn)行多次重復(fù)測(cè)量所得分析數(shù)據(jù)之間符合的程度。標(biāo)準(zhǔn)偏差(Absolutestandarddeviation),s平均標(biāo)準(zhǔn)偏差(Standarddeviationofmean,sm)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(Relativestandarddeviation,RSD)l

變異系數(shù)(Coefficientofvariance,CV)方差(Variance):s2第四十頁(yè),共71頁(yè)。四、檢出限1、定義:某一方法在給定的條件下能夠檢出被測(cè)物質(zhì)的最小質(zhì)量或最小濃度,稱為這種方法對(duì)該物質(zhì)的檢出限。以濃度表示的叫相對(duì)檢出限,以質(zhì)量表示的叫絕對(duì)檢出限,符號(hào):Cmin或qmin

它和分析信號(hào)(Singnal)與空白信號(hào)的波動(dòng)(噪音,Noise)有關(guān),或者說(shuō)與信噪比(S/N)有關(guān)。

只有當(dāng)有用的信號(hào)大于噪音信號(hào)時(shí),儀器才有可能識(shí)別有用信號(hào),如下圖所示。

第四十一頁(yè),共71頁(yè)。sb測(cè)定次數(shù),nS儀器噪音及方法檢出限

K1=3時(shí),可以認(rèn)為儀器檢出的最小信號(hào)值Cmin可能性為95%第四十二頁(yè),共71頁(yè)。2.檢出限計(jì)算測(cè)定空白樣品(或濃度接近空白值)20-30次,求其平均值ymin及其標(biāo)準(zhǔn)偏差sb,則可分辨的最小信號(hào)IUPAC建議,取k1=3

第四十三頁(yè),共71頁(yè)。Cmin與S關(guān)系導(dǎo)出:3、意義:檢出限是方法的靈敏度和精密度的綜合指標(biāo),方法的靈敏度越高,精密度越好,檢出限就越低。它是評(píng)價(jià)儀器性能及分析方法的主要技術(shù)指標(biāo)。第四十四頁(yè),共71頁(yè)。實(shí)際測(cè)定實(shí)例:光學(xué)分析:A吸光度

第四十五頁(yè),共71頁(yè)。五、準(zhǔn)確度1、定義:試樣含量的測(cè)定值與試樣含量的真實(shí)值相符合的程度稱為準(zhǔn)確度,準(zhǔn)確度常用相對(duì)誤差來(lái)量度。2、表達(dá)式:式中X——試樣含量的測(cè)定值

μ——試樣含量的真實(shí)值或標(biāo)準(zhǔn)值3、意義準(zhǔn)確度是分析過(guò)程中系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差的綜合映,它決定著分析結(jié)果的可靠程度,方法有較好的精密度且消除了系統(tǒng)誤差后,才有好的準(zhǔn)確度。第四十六頁(yè),共71頁(yè)。信噪比(singnal-to-noiseratio,S/N)任何測(cè)量值均由兩部分組成:信號(hào)及噪音。其中信號(hào)反映了待測(cè)物的信息,是我們所關(guān)心的,而噪音是不可避免的,它降低分析的準(zhǔn)確度和精密度、提高檢出限,是我們不希望的。多數(shù)情況下,N是恒定的,與S大小無(wú)關(guān)。當(dāng)測(cè)量信號(hào)較小時(shí),測(cè)量的相對(duì)誤差將增加。因此用信噪比S/N是恒量?jī)x器性能和分析方法好壞最為有效的指標(biāo)!

當(dāng)S/N<2~3時(shí),分析信號(hào)將很測(cè)定。第四十七頁(yè),共71頁(yè)。噪聲的來(lái)源化學(xué)噪聲:分析體系中難以控制的一些化學(xué)因素。比如,化學(xué)反應(yīng)中溫度和壓力等參數(shù)的變化和波動(dòng);相對(duì)濕度導(dǎo)致樣品含水量的不同;粉狀固體粒度不均;光敏材料產(chǎn)生的光密度不均;實(shí)驗(yàn)室煙塵與樣品或試劑作用的隨機(jī)性;等等。第四十八頁(yè),共71頁(yè)。六、

選擇性定義:樣品基體中其它組份對(duì)測(cè)定待測(cè)物時(shí)的干擾程度。在分析中,沒(méi)有哪種測(cè)定不受到諸多因素的干擾,換句話說(shuō),分析的過(guò)程就是消除或減少干擾對(duì)測(cè)定影響的過(guò)程,也就是提高分析選擇性的過(guò)程。通常用選擇性系數(shù)來(lái)反應(yīng)儀器或方法的選擇性,但該應(yīng)用并不多,只是在電位分析(ISE)分析中用到選擇性系數(shù)。

第四十九頁(yè),共71頁(yè)。六、

選擇性定義:樣品基體中其它組份對(duì)測(cè)定待測(cè)物時(shí)的干擾程度。在分析中,沒(méi)有哪種測(cè)定不受到諸多因素的干擾,換句話說(shuō),分析的過(guò)程就是消除或減少干擾對(duì)測(cè)定影響的過(guò)程,也就是提高分析選擇性的過(guò)程。通常用選擇性系數(shù)來(lái)反應(yīng)儀器或方法的選擇性,但該應(yīng)用并不多,只是在ISE分析中用到選擇性系數(shù)。

第五十頁(yè),共71頁(yè)。七、響應(yīng)時(shí)間和分析效率

1.分析儀器的響應(yīng)時(shí)間:激發(fā)信號(hào)刺激試樣而使儀器信號(hào)達(dá)到總變化量一定百分?jǐn)?shù)所需時(shí)間。2.分析效率:?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)能夠測(cè)定試樣的個(gè)數(shù)。第五十一頁(yè),共71頁(yè)。評(píng)價(jià)指標(biāo)IUPAC建議:精密度、準(zhǔn)確度、檢出限;文獻(xiàn)中:精密度、準(zhǔn)確度、檢出限、標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍及相關(guān)系數(shù)第五十二頁(yè),共71頁(yè)。第三節(jié)分析儀器與方法校正

一、分析儀器一般來(lái)說(shuō),分析儀器的自動(dòng)化程度越高儀器越復(fù)雜。然而不管分析儀器如何復(fù)雜,它們一般是由信號(hào)發(fā)生器、檢測(cè)器、信號(hào)處理器和讀出裝置4部分組成,如下圖:第五十三頁(yè),共71頁(yè)。信號(hào)發(fā)生器:產(chǎn)生可以反映待測(cè)物存在及濃度的信號(hào)裝置,多半為離子或化合物自身。檢測(cè)器:光電轉(zhuǎn)換器電位計(jì)信號(hào)處理:運(yùn)算放大輸出:記錄儀、計(jì)算機(jī)1分析儀器的基本結(jié)構(gòu)單元第五十四頁(yè),共71頁(yè)。HP高壓液相色譜儀第五十五頁(yè),共71頁(yè)。2、常見(jiàn)分析儀器的基本組成第五十六頁(yè),共71頁(yè)。二、分析儀器方法的校正與經(jīng)典的化學(xué)分析不同,儀器分析一般需要有與被測(cè)物的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相同的標(biāo)準(zhǔn)試樣進(jìn)行校正所謂校正(Calibration),就是將儀器分析產(chǎn)生的各種信號(hào)與待測(cè)物濃度聯(lián)系起來(lái)的過(guò)程。除重量法和庫(kù)侖法之外,所有儀器分析方法都要進(jìn)行“校正”。校正方法有三:標(biāo)準(zhǔn)曲線法;標(biāo)準(zhǔn)加入法;內(nèi)標(biāo)法。

第五十七頁(yè),共71頁(yè)。1、工作曲線法又稱外標(biāo)法。工作曲線通常為儀器的響應(yīng)信號(hào)與分析物濃度的關(guān)系曲線對(duì)于有非線性響應(yīng)的分析方法(如電位分析法),應(yīng)作適當(dāng)?shù)膿Q算,通過(guò)計(jì)算求得試樣的濃度外標(biāo)法適用范圍廣,是儀器分析中最常用的定量方法第五十八頁(yè),共71頁(yè)。注意:1)在采用外標(biāo)法時(shí),試樣的濃度或含量范圍應(yīng)在工作曲線的線性范圍內(nèi)2)為提高測(cè)定的準(zhǔn)確度,繪制工作曲線的條件應(yīng)與測(cè)定試樣的條件盡量保持一致第五十九頁(yè),共71頁(yè)。2、標(biāo)準(zhǔn)加入法又稱添加法,增量法。將已知量的標(biāo)準(zhǔn)樣加入到一定量的待測(cè)試樣中后,測(cè)得試樣和標(biāo)準(zhǔn)樣的總響應(yīng)值,進(jìn)行定量分析標(biāo)準(zhǔn)加入法可以減少或消除基體效應(yīng)的影響AAS、AES和電分析化學(xué)法中經(jīng)常采用該方法消除粘度、表面張力、離子強(qiáng)度和pH等試樣基體效應(yīng)對(duì)測(cè)定的影響第六十頁(yè),共71頁(yè)。采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行定量分析時(shí),必須要滿足如下條件:1)分析物濃度為零時(shí),不能產(chǎn)生響應(yīng)。否則必須設(shè)法扣除。2)儀器的響應(yīng)必須是分析物濃度的線性函數(shù)。第六十一頁(yè),共71頁(yè)。5.選擇分析方法的幾種考慮儀器分析方法眾多,對(duì)一個(gè)所要進(jìn)行分析的對(duì)象,到底選擇何種分析方法呢?可從以下幾個(gè)方面考慮:您所分析的物質(zhì)是元素?化合物?有機(jī)物?化合物結(jié)構(gòu)剖析?

您對(duì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確度要求如何?

您的樣品量是多少?

您樣品中待測(cè)物濃度大小范圍是多少?

可能對(duì)待測(cè)物產(chǎn)生干擾的組份是什么?

樣品基體的物理或化學(xué)性質(zhì)如何?

您有多少樣品,要測(cè)定多少目標(biāo)物?第六十二頁(yè),共71頁(yè)。第四節(jié)儀器分析方法特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)特點(diǎn)

一、儀器分析方法特點(diǎn)(1)靈敏度極高:可分析

10-4~10-10g可進(jìn)行微量分析和痕量、超痕量組分的測(cè)定;(2)樣品用量少:微量分析(0.1~10mg或0.01~1mL)超微量分析(<0.1mg或<0.01mL)。(3)選擇性好:適于復(fù)雜組分試樣的分析;(4)分析速度快:可在短時(shí)間內(nèi)分析幾十個(gè)樣品,適用于批量分析

第六十三頁(yè),共71頁(yè)。(4)用途廣

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