仪器分析4.ppt

1、绪 论 (Introduction),4 仪器分析的重要性和发展趋势,1 仪器分析的内容,2 仪器分析方法的分类,3 仪器分析的特点,1 仪器分析的内容,一. 什么是仪器分析 一般说来，仪器分析是指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确定物质的化学组成、成分含量及化学结构，并且各自形成自己独立的方法原理及理论基础的一类分析方法，由于这类方法通常要采用比较复杂或特殊的仪器设备，故通常称之为仪器分析。,通常人们把分析化学中的各种方法不严格的分为化学分析和仪器分析两大类。,二. 仪器分析与化学分析的关系,仪器分析与化学分析的区别并非严格的，绝对的。二者的关系是相辅相成的。这主要表现在

2、以下方面：,仪器分析是在化学分析的基础上逐步发展起来的，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、分离及掩闭等化学分析手段相合，才能完成分析的全过程；,有些仪器分析方法，由于涉及到大量有机试剂和络合物化学等许多理论，所以许多书中仍然把它列入化学分析。如分光光度分析。,仪器分析有时还需要采用化学富集的方法来提高灵敏度；,三. 仪器分析与其它学科的关系,仪器分析并不是一门独立的学科，而是一门综合学科。近代的仪器分析是涉及到物理学、数学和生物科学以及微电子和计算机技术等诸多领域的一门学科。是多种仪器方法的组合。由于这些仪器方法在化学学科中非常重要，它

3、门也已不仅仅是用于分析的目的，而是广范地应用于解决各种化学理论和实际问题。 其他学科的发展为仪器分析的发展创造了条件，提出了新的要求拉动和促进了仪器分析的发展。 仪器分析的发展，推动着其他学科的发展。,仪器分析是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而建立的一类分析方法，原则上讲，凡是表征物质的所有的物理和物理化学的性质，都可以被用作分析该物质的方法依据，因而也就有了众多的仪器分析方法。 根据物质所产生的可测量信号的不同，仪器分析方法一般可以分为以下几大类：,2 仪器分析方法的分类,一. 光分析法 凡是基于检测能量作用于物质后产生的辐射信号（光）或其所引起的变化的分析方法均可称为光

4、分析法。,1. 非光谱法 非光谱法是指那些不以光的波长为特征的信号，仅通过测量电磁辐射的某些基本性质（反射、折射、衍射和偏振等）的变化的分析方法。 如：折射法、干涉法、散射浊度法、X射线衍射法和电子衍射等。,光谱法是以光的吸收、发射和拉曼散射等作用而建立的光分析方法，通过检测光谱的波长和强度来进行分析。 属于这类方法的有：原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法，紫外可见分光光度法、分子磷光光度法、化学发光法和激光拉曼光谱法等。,2. 光谱法,二. 电分析化学 电分析化学法是通过测量物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的一类分析方法，根据所测得的电信号的不同，可以分为：电导分析法，

5、电位分析法，电解和库仑分析法以及伏安和极谱分析法。,三. 色谱法 色谱法是一种分离和分析方法。色谱法主要有色谱法 和液相色谱法等，将色谱法与各种现代仪器联用，是解决 复杂物质的分离和分析问题的最有效的手段。,四. 其它仪器分析法,1. 质谱法 质谱法是根据质量与电荷比的关系来进行分析的方 法。它可用于定性分析，同位素分析以及有机物的结构 测定,2. 热分析法 热分析法是测量物质的某些性质如质量、体积、热导和反应热与温度之间的动态关系，可用于成分分析，但更多的用于热力学、动力学和化学反应机理等方面的研究，属于这一类方法的有：差热分析法，差示扫描量热法，热重量法和测温滴定法等。,3. 放射化学分析

6、法 放射化学分析法是利用核衰变过程中所产生的放射 性辐射来进行分析的方法。如籍助核反应产生放射性同 位素的分析方法称为放射化学分析法。如在试样中加入 放射性同位素进行测定的方法成称为同位素稀释法。放 射性同位素常作为示踪原子应用于生物和化学研究。,3 仪器分析的特点,1. 检出限量低。 2. 分析速度快。 3. 选择性高。 4. 准确度。 5. 用途广泛。,6. 设备昂贵，保养费事，对分析工作者要求高。 7. 除个别分析方法外，大部分仪器分析方法要以化学物质的标准品校正仪器。,4 仪器分析的重要性发展趋势,一. 仪器分析的发展 近代化学分析起源于17世纪，而仪器分析则在19世纪后期才出现。从1

7、9世纪三十年代开始的几十年间，由于原子能工业、半导体工业及其它新兴工业的需要，仪器分析得到了迅速的发展，并逐步成为分析化学的主要组成部分。另外，在这一时期中，由于科学技术的进步，特别是一些重大的科学发现，为许多新的仪器分析方法的建立和发展提供了良好的基础和技术支持。在建立这些新的仪器分析方法的过程中，不少科学家因此而获得了诺贝尔物理奖、化学奖或生理医学奖。,现代仪器分析的发展为分析化学的内容带来了革命 性的变化。 在过去，分析化学长期以化学分析为主，而今天毫无疑问是以仪器分析方法为主； 在过去，分析化 学以以单纯的分析方法研究为主，而今天则进一步要求 对各种新技术及其相关理论进行研究； 在过去

8、，以无机 物分析为主的分析，而今天更注重有机及生物的物质的分析； 在过去，是以成分分析为主，而今天则更要兼顾物质的结构分析、状态和价态分析、表面分析及微区分析等。, 智能化和小型化 随着微电子技术及计算机技术在仪器分析的应用更加广泛和深入，智能化的仪器分析方法将逐渐成为常规分析的重要手段。,二. 仪器分析的发展趋势,高灵敏度和高选择性 随着技术的发展及科学技术及经济发展的需要，许多高灵敏度、高选择性的分析方法将逐步建立。,应用范围将日以扩大 仪器分析除了应用于成分分析外，将在更大程度上应用于物质的结构分析、状态和价态分析、表面分析及微区分析等，而且在许多学科的研究工作中将得到愈来愈广泛的应用。,仪器分析中各种方法的联用技术 仪器分析中各种方法有其自身的一些特点，将仪器 分析中各种方法的联用，将进一步发挥各种方法的效能解决复杂的分析问题。,与生物医学相结合 生命科学是21世纪最为热门的研究领域之一。将仪器分析中各种新方法应用于生命过程的研究；生物