绪论]PPT课件

1 仪器分析 InstrumentAnalysis 2 1绪论 分析化学的发展和仪器分析的产生仪器分析的历史发展概况仪器分析的分类分析仪器仪器的主要性能指标仪器分析的应用领域发展趋势展望学习方法给语 3 1 1分析化学的发展和仪器分析的产生 分析化学致力于建立和应用各种方法 仪器和战略以获得有关物质在一定时间或空间内的组成 结构和能态的信息 分析化学 化学分析Chemicalanalysis 仪器分析Instrumentalanalysis 4 什么是仪器分析 这些方法一般都有独立的方法原理及理论基础 指采用比较复杂或特殊的仪器设备 Instrumentalanalysisisananalyticalmethodbasedondeterminationofphysicalandphysicalchemicalpropertieswhichneedssomecomplicatedapparatus 通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化 来获取物质的化学组成 成分含量及化学结构等信息的一类方法 5 仪器分析的产生 科学技术发展的需要 必然 也是科学技术发展的结晶 6 仪器分析的三次巨大变革 1 2仪器分析的历史发展概况 第一次革命 分析天平的发明 溶液理论的建立 四大平衡的建立 7 第二次巨大变革 第二次世界大战前后的科学技术 核磁共振 NMR BlochF PurcellEM极谱 HeyrovskyJ气相色谱 MartinATP SyngeRLM 物理学和电子技术的发展为仪器分析奠定了基础 8 9 10 第三次变革 计算机的发明 尤其微型计算的发展 给仪器分析带来全新的革命 11 分析仪器与计算机 12 13 仪器分析 电化学分析法Electrochemicalanalysis 光分析法Opticalanalysis 色谱分析法Chromatographicanalysis 热分析法Thermo analysis 分析仪器联用技术chromatographymassspectrometry 质谱分析法Massspectra 1 3仪器分析的分类 14 a 光分析方法 光分析法 原子吸收法AAS 红外法IR 原子发射法AES 核磁法NMR 荧光法Fluorescence 紫外可见法UV 15 电化学分析法 电位分析法Potentiometry 电解分析法Electrolytic 电泳分析法Electrophoresis 库仑分析法Coulometry 极谱与伏安分析法Voltammetry 电导分析法Conductimetry b 电分析化学方法 16 c 色谱分析法 色谱分析法 气相色谱法GC 薄层色谱法TLC 液相色谱法HPLC 激光色谱法 电色谱法 超临界色谱法SCF 17 d 其它仪器分析方法 其他分析法 质谱分析法MS 联用技术GC MS 热分析法Thermo analysis 18 信号发生器 输入换能器或监测器 信号处理器 表头或标尺 记录仪 数字单元 分析信号 电或机械输入信号 输出信号 紫外光源 单色器 样品等 光电倍增管 1 4分析仪器 基本组成 分析仪器的基本组成 19 1 5仪器的主要性能指标 20 精密度 仪器的主要性能指标 PrecisionExpressestheclosenessofagreementbetweenaseriesofmeasurementsobtainedfrommultiplesampling PrecisionisoftenexpressedasthestandarddeviationorRelativestandarddeviationofreplicatemeasurements lateronRSD Notethatamethodcanbeprecise butnotaccurate soallyourmeasurementsmaybeclosetogether buttheresultiswrong 用同样的方法所测得的数据间相互一致性的程度 它是表征随机误差大小的一个量 常用相对标准偏差 RSD 来量度 21 准确度 AccuracyClosenessofagreementbetweenthevalueobtainedbythemethodandthetruevalue 真实值和测量值之间的差异 常用添加回收率表示 22 检出限 DetectionLimitThelowestamountofanalyteinasamplethatcanbedetected butnotnecessarilyquantitated UsuallythelowestlimitisevaluatedastheSignal to Noiseratiothatisequivalentto3timesthestandarddeviationofthenoise S N 3s 又称检测下限 以适当的置信概率被检出的组分的最小值或最小浓度 通常能够产生3倍信噪比的物质的量或浓度 23 QuantitationLimitThelowestamountofanalyteinasamplethatcanbequantitatedwithsuitableprecisionandaccuracy UsuallytheQuantitationlimitisevaluatedastheSignal to Noiseratiothatisequivalentto10timesthestandarddeviationofthenoise S N 10s 测定下限 能够产生10倍信噪比的物质的量或浓度 24 线性范围 LinearrangeTherangeofconcentrationsofanalyteforwhichtheprocedureprovidestestresultsthatareindirectcorrelationtotheamountofanalyteinthesample 从定量测定的最低浓度扩展到校正曲线偏离线性浓度的范围 25 社会 1 6仪器分析应用领域 化学 生命科学 新化合物的结构表征 分子层次上的分析方法 体育 兴奋剂 生活产品质量 鱼新鲜度 食品添加剂 农药残留量 环境质量 污染实时检测 法庭化学 DNA技术 物证 DNA测序 活体检测 26 27 28 环境科学 环境监测 污染物分析 材料科学 新材料 结构与性能 药物 天然药物的有效成分与结构 构效关系研究 外层空间探索 微型 高效 自动 智能化仪器研制 29 30 1 灵敏度高 检出限低 1 7仪器分析的特点 2 选择性好 3 操作简便 分析速度快 易于实现自动化 4 相对误差一般较大 5 价格一般来说比较昂贵 31 分析仪器的发展是现代科学 经济和社会发展的重要基础和推动力之一 1 8仪器分析发展趋势展望 分析仪器的主要应用领域正向生物医学领域转移 分析仪器本身将不断微型化 智能化 人类向时间和空间的两个极限挑战所需的高级精密仪器也不容忽视 生命过程 生产 科研和社会活动大量需要的将是在线 非侵入 非损坏 原位 实时 多维分析仪器 32 分析仪器的大众化 个性化和日用品化 贵重仪器的网络化 随着经济全球化和全球网络化 大型实验室的数量将减少 但其资源 特别是其精密贵重仪器 将得到更充分的发挥 因为它可以面向全世界为所有 网民 服务 实际上 现在就已有人在建立利用全球主要实验室资源的 网络实验室 了 33 利用现有的计算机 加上适当设计的仪器硬件和专门的应用软件 构成虚拟仪器 使其既具有传统仪器的基本功能 又能由用户根据自己的需求变化随时定义 实现多种多样的应用要求 建立和发展虚拟仪器概念 虚拟仪器不但灵活可变 功能强大 而且作用方便 便于技术升级更新 价格也低廉 尤其仪器系统的使用维护费用低 仪器 AD DA CPU十软件 软件就是仪器 预示了全新的分析仪器科技和产业的发展潮流 将会迅速改变世界分析仪器行业面貌的 34 分析仪器在保障人类健康生活 监控病人病情 预防灾害发生等方面也都起着重大的作用 没有新型DNA分析仪的进一步发展 人类也很难在防病 治病特别是在防治癌症和各种遗传病方面对现有基因图谱加以利用 分析仪器的主要应用领域正向着生物医学领域转移 36 我们要努力啊 我国分析仪器经过半个世纪的努力 取得了不少成绩 两弹一星的成功 就是我国科学家在仪器研制方面具有很高水平的最好说明 国产仪器所占市场的份额仍只有1 5左右 出口创汇