演講人：日期:大學化學儀器講解CATALOGUE目錄01儀器分類概述02基礎(chǔ)實驗儀器03分析檢測儀器04安全防護設(shè)備05高級專業(yè)儀器06操作維護規(guī)范01儀器分類概述基本定義與作用表征儀器揭示材料微觀結(jié)構(gòu)與性能，如掃描電子顯微鏡（SEM）提供納米級表面形貌信息，X射線衍射儀（XRD）確定晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)。合成儀器支持化學反應(yīng)進行與產(chǎn)物純化，如旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀通過減壓蒸餾快速濃縮溶液，反應(yīng)釜提供高溫高壓環(huán)境促進特定反應(yīng)。分析儀器用于測定物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及性質(zhì)，如分光光度計通過測量吸光度定量分析溶液濃度，色譜儀分離復(fù)雜混合物中的組分。常見儀器類型光譜類儀器包括紫外-可見分光光度計（UV-Vis）、紅外光譜儀（IR）和原子吸收光譜儀（AAS），分別用于電子躍遷分析、官能團鑒定及金屬元素檢測。分離類儀器高效液相色譜儀（HPLC）和氣相色譜儀（GC）通過固定相與流動相相互作用實現(xiàn)復(fù)雜混合物分離，適用于藥物分析和環(huán)境監(jiān)測。熱分析儀器差示掃描量熱儀（DSC）和熱重分析儀（TGA）分別測量物質(zhì)相變焓變和熱分解行為，廣泛應(yīng)用于高分子材料研究。應(yīng)用領(lǐng)域簡介環(huán)境監(jiān)測離子色譜儀檢測水體中陰離子濃度，氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）定性定量分析大氣揮發(fā)性有機物（VOCs）。材料科學拉曼光譜儀研究碳材料缺陷類型，透射電子顯微鏡（TEM）觀察納米顆粒內(nèi)部晶格排列及缺陷分布。生物醫(yī)藥核磁共振波譜儀（NMR）解析蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)，流式細胞儀快速統(tǒng)計細胞表面標記物表達水平。02基礎(chǔ)實驗儀器玻璃器皿設(shè)備燒杯與錐形瓶燒杯用于配制溶液和粗略測量液體體積，錐形瓶則適用于滴定實驗，其窄口設(shè)計可減少液體揮發(fā)和濺出。兩者均需注意耐溫范圍，避免驟冷驟熱導(dǎo)致破裂。量筒與容量瓶量筒用于粗略量取液體，精度較低；容量瓶用于精確配制標準溶液，需配合溫度校準使用，瓶頸刻度線標識液體定容位置。分液漏斗與滴液漏斗分液漏斗用于液-液萃取分離，需檢查活塞密封性；滴液漏斗用于控制反應(yīng)液滴加速度，適用于需要緩慢加料的合成實驗。冷凝管與干燥管直形/球形冷凝管用于蒸餾回流實驗，通過冷卻水循環(huán)降低蒸汽溫度；干燥管則用于保護反應(yīng)體系，防止空氣中水分進入。測量與稱量工具分析天平精度可達0.0001g，需在防震臺和恒溫環(huán)境中使用；電子天平操作簡便，具備自動校準功能，適用于常規(guī)稱量。分析天平與電子天平pH計需定期用標準緩沖液校準，電極需浸泡保存；電導(dǎo)率儀用于測定溶液離子強度，測量前需進行溫度補償設(shè)置。旋光儀測定光學活性物質(zhì)旋光度，需暗室操作；折光儀通過棱鏡臨界角原理測定液體折射率，需恒溫控制。pH計與電導(dǎo)率儀通過比色皿測定樣品吸光度，需預(yù)熱光源并做基線校正，適用于定量分析和動力學研究。紫外-可見分光光度計01020403旋光儀與折光儀加熱與攪拌裝置電熱套通過電阻絲加熱，適合圓底燒瓶反應(yīng)；油浴鍋提供均勻加熱，溫度控制精度±1℃，需注意硅油閃點。電熱套與油浴鍋磁力攪拌器通過旋轉(zhuǎn)磁場驅(qū)動攪拌子，適用于小體積溶液；機械攪拌器扭矩大，可處理高粘度體系，需定期潤滑軸承。磁力攪拌器與機械攪拌器馬弗爐最高溫度可達1600℃，用于灰化或高溫燒結(jié)；管式爐配合氣氛控制系統(tǒng)，可進行惰性氣體保護下的材料合成。馬弗爐與管式爐恒溫水浴通過PID控溫維持反應(yīng)溫度；制冷循環(huán)器提供-20℃至室溫的精準冷卻，適用于低溫反應(yīng)條件控制。恒溫水浴與制冷循環(huán)器03分析檢測儀器光譜分析設(shè)備紫外-可見分光光度計（UV-Vis）利用物質(zhì)對紫外及可見光的選擇性吸收特性進行定性和定量分析，廣泛應(yīng)用于有機化合物、無機離子及生物大分子的檢測，具有操作簡便、靈敏度高、分析速度快等特點。原子吸收光譜儀（AAS）基于基態(tài)原子對特征波長光的吸收進行元素定量分析，適用于金屬及部分非金屬元素的痕量檢測，在環(huán)境監(jiān)測、食品安全及地質(zhì)勘探等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價值。紅外光譜儀（IR）通過測定分子振動-轉(zhuǎn)動能級躍遷產(chǎn)生的吸收光譜，用于化合物結(jié)構(gòu)鑒定和官能團分析，是高分子材料、藥物研發(fā)及有機化學研究的核心工具。熒光光譜儀檢測物質(zhì)受激發(fā)后發(fā)射的熒光信號，具有極高的靈敏度（可達ppb級），常用于生物標記、環(huán)境污染物檢測及納米材料表征等前沿領(lǐng)域。以惰性氣體為流動相，分離揮發(fā)性及半揮發(fā)性化合物，配備FID、ECD等檢測器，廣泛應(yīng)用于石油化工、香精香料及環(huán)境VOCs檢測，分離效率可達百萬理論塔板數(shù)。氣相色譜儀（GC）專門用于陰/陽離子及極性物質(zhì)的分離檢測，配備電導(dǎo)檢測器或安培檢測器，在水質(zhì)分析、電力行業(yè)及半導(dǎo)體工業(yè)中具有不可替代的作用，檢測限可達μg/L級。離子色譜儀（IC）采用高壓輸液系統(tǒng)和高性能固定相，可分離熱不穩(wěn)定、高沸點及大分子物質(zhì)，在藥物分析、食品安全及生命科學研究中占據(jù)主導(dǎo)地位，新型UPLC系統(tǒng)更將分析速度提升5-10倍。高效液相色譜儀（HPLC）010302色譜分離儀器以超臨界CO2為流動相，兼具GC和HPLC的優(yōu)點，在手性藥物分離、天然產(chǎn)物提取及熱敏感物質(zhì)分析方面展現(xiàn)獨特優(yōu)勢，符合綠色化學發(fā)展理念。超臨界流體色譜（SFC）04電化學檢測裝置通過測量電極電位變化確定滴定終點，適用于酸堿滴定、氧化還原滴定及絡(luò)合滴定，在食品酸價測定、水質(zhì)硬度分析等標準化檢測中具有高精度（±0.1mV）和自動化優(yōu)勢。電位滴定儀研究電活性物質(zhì)的氧化還原特性，可測定電極反應(yīng)機理、電子轉(zhuǎn)移數(shù)及擴散系數(shù)，是電化學傳感器開發(fā)、電池材料研究的關(guān)鍵設(shè)備，掃描速率范圍可達0.001-10000V/s。循環(huán)伏安儀（CV）通過施加小幅交流信號測量體系阻抗譜，用于界面過程分析、涂層防腐性能評估及燃料電池研究，頻率范圍通常覆蓋10μHz-1MHz，配備等效電路擬合軟件。電化學阻抗譜儀（EIS）基于滴汞電極或固體電極的伏安法技術(shù)，特別適合重金屬離子（如Pb2?、Cd2?）的超痕量檢測，檢測限低至10?1?mol/L，是環(huán)境監(jiān)測和法醫(yī)毒物分析的經(jīng)典方法。極譜儀04安全防護設(shè)備個人防護裝備防護眼鏡實驗服防護手套呼吸防護設(shè)備采用耐沖擊聚碳酸酯材質(zhì)，可有效防止化學飛濺、粉塵或碎屑對眼睛的傷害，適用于強酸、強堿或高溫實驗環(huán)境。由防火、防腐蝕材料制成，覆蓋全身以避免皮膚接觸有害物質(zhì)，袖口和腰部設(shè)計需貼合以防止液體滲入。根據(jù)實驗需求選擇丁腈、乳膠或耐高溫材質(zhì)，需注意化學兼容性及防滲透性能，避免溶劑或腐蝕性物質(zhì)接觸皮膚。在有毒氣體或粉塵環(huán)境中使用N95口罩或全面罩呼吸器，需定期檢查濾芯有效性并確保密封性良好。安全監(jiān)控設(shè)施氣體檢測儀實時監(jiān)測實驗室內(nèi)的有毒氣體（如硫化氫、一氧化碳）或可燃氣體濃度，超標時觸發(fā)聲光報警并聯(lián)動通風系統(tǒng)。緊急噴淋裝置安裝在實驗區(qū)域顯眼位置，用于化學品濺灑時快速沖洗身體或眼睛，水流需保持穩(wěn)定且覆蓋范圍廣。防火防爆系統(tǒng)包括煙霧探測器、自動噴淋裝置和防爆電氣設(shè)備，確保高溫或易燃實驗環(huán)境的安全。通風櫥監(jiān)控配備風速傳感器和氣流指示器，確保通風效率達標，防止有害氣體積聚。廢物處理儀器廢液收集桶廢氣吸收裝置固體廢物處理箱生物危害廢物滅菌器耐腐蝕材質(zhì)容器分類存放有機廢液、酸性廢液和堿性廢液，標簽需標明成分及危險等級。用于收集實驗產(chǎn)生的廢棄濾紙、破損玻璃器皿等，尖銳物品需單獨存放以避免劃傷。通過活性炭或化學中和劑處理實驗排放的有害氣體，減少環(huán)境污染。高壓蒸汽滅菌后處理微生物實驗廢棄物，確保病原體完全滅活。05高級專業(yè)儀器顯微鏡與成像系統(tǒng)電子顯微鏡（SEM/TEM）：利用高能電子束掃描樣品表面或穿透薄樣品，實現(xiàn)納米級分辨率成像，廣泛應(yīng)用于材料科學、生物學和納米技術(shù)研究，可觀察微觀形貌、晶體結(jié)構(gòu)及元素分布。共聚焦激光掃描顯微鏡（CLSM）：通過激光逐點掃描樣品并結(jié)合光學切片技術(shù)，實現(xiàn)三維高分辨率成像，特別適用于活細胞動態(tài)觀察、熒光標記樣本分析和組織學研究。原子力顯微鏡（AFM）：基于探針與樣品表面原子間作用力，實現(xiàn)原子級分辨率成像，可測量表面形貌、力學性質(zhì)及電學特性，適用于高分子材料、生物膜和半導(dǎo)體表面研究。超分辨熒光顯微鏡（STED/PALM）：突破光學衍射極限，實現(xiàn)20-50nm分辨率，用于觀察亞細胞結(jié)構(gòu)、蛋白質(zhì)定位和生物大分子相互作用等前沿生命科學研究。核磁共振設(shè)備高場核磁共振波譜儀（≥500MHz）利用原子核在強磁場中的能級分裂現(xiàn)象，通過射頻脈沖激發(fā)獲取分子結(jié)構(gòu)信息，可解析復(fù)雜有機化合物結(jié)構(gòu)、研究蛋白質(zhì)構(gòu)象動態(tài)及代謝組學分析。固體核磁共振儀配備魔角旋轉(zhuǎn)（MAS）探頭，消除固體樣品中各向異性相互作用，用于研究非晶態(tài)材料、高分子聚合物和膜蛋白等固態(tài)樣品的分子結(jié)構(gòu)和動力學行為。成像核磁共振（MRI）通過空間編碼技術(shù)獲取樣品內(nèi)部三維結(jié)構(gòu)圖像，在醫(yī)學診斷、材料孔隙率分析和植物根系研究中具有獨特優(yōu)勢，可實現(xiàn)無損檢測和動態(tài)過程監(jiān)測。動態(tài)核極化（DNP）系統(tǒng)將電子自旋極化轉(zhuǎn)移至核自旋，顯著提高NMR信號靈敏度（可達100倍），適用于低濃度樣品分析和表面化學研究，推動催化機理和藥物代謝研究進展。質(zhì)譜分析儀器高分辨質(zhì)譜儀（Orbitrap/TOF）01提供優(yōu)于1ppm的質(zhì)量精度和超過100,000的分辨率，可精確測定復(fù)雜混合物中化合物分子式，廣泛應(yīng)用于代謝組學、環(huán)境污染物篩查和蛋白質(zhì)組學研究。串聯(lián)質(zhì)譜（MS/MS）02通過碰撞誘導(dǎo)解離（CID）產(chǎn)生特征碎片離子，結(jié)合數(shù)據(jù)庫匹配實現(xiàn)化合物結(jié)構(gòu)鑒定，在藥物代謝產(chǎn)物分析、食品安全檢測和臨床診斷中發(fā)揮關(guān)鍵作用。電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）03具有ppt級檢測限和多元素同時分析能力，用于環(huán)境樣品、生物組織和半導(dǎo)體材料中的痕量元素測定及同位素比值分析。原位質(zhì)譜成像系統(tǒng)（MALDI/SIMS）04將質(zhì)譜分析與空間分辨率結(jié)合，直接獲取樣品表面化學成分二維分布圖，在腫瘤標志物定位、藥物組織分布和材料表面改性研究中具有獨特價值。06操作維護規(guī)范標準操作流程開機前檢查確保儀器電源連接穩(wěn)定，各部件無松動或損壞，檢查試劑和耗材是否充足，避免因準備不足導(dǎo)致實驗中斷或數(shù)據(jù)誤差。參數(shù)設(shè)置與校準根據(jù)實驗需求輸入正確的參數(shù)（如溫度、壓力、波長等），運行前需進行空白校準或標準樣品校準，確保儀器處于最佳工作狀態(tài)。樣品處理與加載嚴格按照樣品制備規(guī)范操作，避免交叉污染；加載時注意容量和位置準確性，防止溢出或位置偏差影響檢測結(jié)果。數(shù)據(jù)記錄與存儲實時記錄實驗過程中的關(guān)鍵參數(shù)和現(xiàn)象，數(shù)據(jù)保存時需標注清晰標簽并備份，防止丟失或混淆。校準與保養(yǎng)方法定期校準使用標準物質(zhì)或校準工具對儀器進行周期性校準（如pH計用緩沖液校準），確保測量精度；校準頻率需根據(jù)使用頻率和儀器穩(wěn)定性調(diào)整。01清潔與消毒實驗后及時清理殘留樣品和試劑，對接觸樣品的部件（如比色皿、電極）進行專業(yè)清洗或消毒，防止殘留物腐蝕或污染后續(xù)實驗。耗材更換定期檢查并更換易損件（如色譜柱、濾膜、光源燈泡），避免因部件老化導(dǎo)致性能下降或?qū)嶒炇　櫥c機械維護對機械運動部件（如旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀軸承、天平支架）添加專用潤滑油，保持運轉(zhuǎn)流暢，減少磨損。020304故障排查技巧