1、1,現(xiàn)代儀器分析,李郤里 ,Tel辦公室：化學(xué)樓114,2,教 學(xué) 要 求,儀器分析是當(dāng)代科學(xué)前沿的基礎(chǔ)課之一。 通過(guò)本課程的學(xué)習(xí) 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. 要求學(xué)生初步具有根據(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,分析化學(xué)化學(xué)分析、儀器分析,分析化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的科學(xué)，它包括化學(xué)分析和儀器分析兩大部分。 化學(xué)分析是指利用化學(xué)反應(yīng)和它的計(jì)量關(guān)系來(lái)確定被測(cè)物質(zhì)的組成和含量的一類分析方法。測(cè)定時(shí)需使用化學(xué)試劑、天平和一些玻璃器皿。,4,分析化學(xué)化學(xué)分析、儀器分析,儀

2、器分析是以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的一種分析方法，測(cè)定時(shí)，常常需要使用比較復(fù)雜的儀器。 儀器分析的產(chǎn)生為分析化學(xué)帶來(lái)革命性的變化，儀器分析是分析化學(xué)的發(fā)展方向。,5,儀器分析的特點(diǎn)（與化學(xué)分析比較）,靈敏度高，檢出限量可降低。如樣品用量由化學(xué)分析的mL、mg級(jí)降低到儀器分析的g、L級(jí)，甚至更低。適合于微量、痕量和超痕量成分的測(cè)定。 選擇性好。很多的儀器分析方法可以通過(guò)選擇或調(diào)整測(cè)定的條件，使共存的組分測(cè)定時(shí)，相互間不產(chǎn)生干擾。 操作簡(jiǎn)便，分析速度快，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。,6,儀器分析的特點(diǎn)（與化學(xué)分析比較）,相對(duì)誤差較大?；瘜W(xué)分析一般可用于常量和高含量成分分析，準(zhǔn)確度較高，誤差小于千

3、分之幾。多數(shù)儀器分析相對(duì)誤差較大，一般為5%，不適用于常量和高含量成分分析。 需要價(jià)格比較昂貴的專用儀器。,7,常量分析、半微量和微量分析,8,儀器分析與化學(xué)分析關(guān)系,儀器分析與化學(xué)分析的區(qū)別不是絕對(duì)的，儀器分析是在化學(xué)分析基礎(chǔ)上的發(fā)展。 不少儀器分析方法的原理，涉及到有關(guān)化學(xué)分析的基本理論； 不少儀器分析方法，還必須與試樣處理、分離及掩蔽等化學(xué)分析手段相結(jié)合，才能完成分析的全過(guò)程。,9,儀器分析與化學(xué)分析關(guān)系,儀器分析有時(shí)還需要采用化學(xué)富集的方法提高靈敏度； 有些儀器分析方法，如分光光度分析法，由于涉及大量的有機(jī)試劑和配合物化學(xué)等理論，所以在不少書籍中，把它列入化學(xué)分析。,10,儀器分析與化

4、學(xué)分析關(guān)系,應(yīng)該指出，儀器分析本身不是一門獨(dú)立的學(xué)科，而是多種儀器方法的組合?？墒沁@些儀器方法在化學(xué)學(xué)科中極其重要。它們已不單純地應(yīng)用于分析的目的，而是廣泛地應(yīng)用于研究和解決各種化學(xué)理論和實(shí)際問(wèn)題。因此，將它們稱為“化學(xué)分析中的儀器方法”更為確切。,11,發(fā)展中的儀器分析,20世紀(jì)4050年代興起的材料科學(xué)，60 70年代發(fā)展起來(lái)的環(huán)境科學(xué)都促進(jìn)了分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展。80年代以來(lái)，生命科學(xué)的發(fā)展也促進(jìn)分析化學(xué)一次巨大的發(fā)展。儀器分析是分析化學(xué)的重要組成部分，也隨之不斷發(fā)展，不斷地更新自己，為科學(xué)技術(shù)提供更準(zhǔn)確、更靈敏、專一、快速、簡(jiǎn)便的分析方法。,12,發(fā)展中的儀器分析,如生命科學(xué)研究的進(jìn)展，

5、需要對(duì)多肽、蛋白質(zhì)、核酸等生物大分子進(jìn)行分析，對(duì)生物藥物分析，對(duì)超微量生物活性物質(zhì)，如單個(gè)細(xì)胞內(nèi)神經(jīng)傳遞物質(zhì)的分析以及對(duì)生物活體進(jìn)行分析。 信息時(shí)代的到來(lái)，給儀器分析帶來(lái)了新的發(fā)展。信息科學(xué)主要是信息的采集和處理。,13,發(fā)展中的儀器分析,計(jì)算機(jī)與分析儀器的結(jié)合，出現(xiàn)了分析儀器的智能化，加快了數(shù)據(jù)處理的速度。它使許多以往難以完成的任務(wù)，如實(shí)驗(yàn)室的自動(dòng)化，圖譜的快速檢索，復(fù)雜的數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)可輕而易舉得于完成。信息的采集和變換主要依賴于各類的傳感器。這又帶動(dòng)儀器分析中傳感器的發(fā)展，出現(xiàn)了光導(dǎo)纖維的化學(xué)傳感器和各種生物傳感器。,14,發(fā)展中的儀器分析,聯(lián)用分析技術(shù)已成為當(dāng)前儀器分析的重要發(fā)展方向。將幾種

6、方法結(jié)合起來(lái)，特別是分離方法（如色譜法）和檢測(cè)方法（紅外光譜法、質(zhì)譜法、核磁共振波譜法、原子吸收光譜法等）的結(jié)合，匯集了各自的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)了各自的不足，可以更好地完成試樣的分析任務(wù)。,15,發(fā)展中的儀器分析,聯(lián)用分析技術(shù)： 1.氣相色譜質(zhì)譜法（GCMS） 2.氣相色譜質(zhì)譜法質(zhì)譜法（GCMSMS） 3.氣相色譜原子發(fā)射光譜法（GCAED） 4.液相色譜質(zhì)譜法（HPLCMS）,16,儀器分析應(yīng)用領(lǐng)域,社會(huì)：體育（興奮劑）、生活產(chǎn)品質(zhì)量（魚新鮮度、食品添加劑、農(nóng)藥殘留量）、環(huán)境質(zhì)量（污染實(shí)時(shí)檢測(cè)）、法庭化學(xué)（DNA技術(shù)，物證） 化學(xué)：新化合物的結(jié)構(gòu)表征；分子層次上的分析方法； 生命科學(xué)：DNA測(cè)序；活

7、體檢測(cè)； 環(huán)境科學(xué)：環(huán)境監(jiān)測(cè)；污染物分析； 材料科學(xué)：新材料，結(jié)構(gòu)與性能； 藥物：天然藥物的有效成分與結(jié)構(gòu)，構(gòu)效關(guān)系研究； 外層空間探索：微型、高效、自動(dòng)、智能化儀器研制。,17,儀器分析方法的分類,質(zhì)譜分析法,儀器分析,分析儀器聯(lián)用技術(shù),光分析法,熱分析法,電化學(xué)分析法,色譜分析法,18,儀 器 分 析,色譜法,色譜法基本概念 氣相色譜法 高效液相色譜法 分離分析中的新技術(shù),光譜分析法基本概念 原子發(fā)射光譜法 原子吸收光譜法 原子熒光光譜法 紫外-可見(jiàn)分光光度法 分子發(fā)光,電化學(xué)分析基本概念 電位分析法 電解和庫(kù)侖分析 極譜法和伏安法,光譜法,電化學(xué),19,參考書,儀器分析 清華大學(xué)分析中心（主要參考書） 儀器分析 趙藻藩等（武漢大學(xué)） 現(xiàn)代儀器分析 實(shí)用教程 馮玉紅 主編（北京大學(xué)出版社） 儀器分析原理 方惠群