现代仪器分析简介
第十四章现代仪器分析简介
第三节 色谱法
一、色谱法发展简史 固定相（stationary phase）：按形状分为柱色 谱法，毛细管色谱法，平板色谱法；按材料 分为吸附色谱法，分配色谱法，离子交换色 谱法，凝胶色谱法，生物亲和色谱法 色谱柱 （packed column） 流动相（mobile phase）：气相色谱(gas chromatography，GC)；液相色谱(liquid chromatography，LC)；超临界流体色谱法 (supercritical fluid chromatography，SFC)
火焰法： CL 2Sb S 2Sb A C
石墨 炉法： mL CL V
第二节 荧光分析法
一、概述
荧光(fluorescence):当物质分子吸收光子能量
而被激发，然后从激发态的最低振动能 级返回到基态能级时所发射出的光 荧光分析法(fluorometry) :通过测定分子所发 射荧光的特征和强度，对物质进行定性、 定量分析的方法 分子荧光分析法（molecular fluorometry） :物 质在可见-紫外光区激发并发射的荧光
第十四章 现代仪器分析简介
学习目的要求
1.掌握原子吸收光谱法的原理、了解原子吸收光 谱仪的基本构造，熟悉标准曲线法及标准加 入法、熟悉灵敏度和检出限的计算方法。 。 2.熟悉激发光谱、发射光谱、荧光寿命、荧光效 率等概念，掌握荧光光谱的特点、影响物质 发光的因素及光强度与荧光物质浓度的关系， 了解荧光光谱仪的基本构造，熟悉标准曲线 法及比例法。 3.了解色谱分离理论、色谱仪的基本构造、进行 物质定性分析和定量测定的基本原理。
二、色谱仪
气相色谱仪示意图
高效液相色谱示意图
响应值与时 间的关系的 色谱图
《现代仪器分析》课件
现代仪器分析是一门前沿的科学技术，通过使用现代化的仪器设备，对样品 进行分析和测试，帮助我们更好地了解物质的组成和性质。
课程简介
介绍《现代仪器分析》课程的目标和内容，包括仪器使用的基本原理、实验操作技巧和数据分析方法。
现代仪器分析的基本概念
1 仪器选择
根据不同的分析需求选 择适合的仪器，如质谱 仪、色谱仪等。
环境样品测试
对环境中的污染物进行分析和 检测，保护环境和生态安全。
药物分析
对药物的质量和安全性进行分 析和评估，确保药物的有效性 和可靠性。
结论与总结
通过本课程的学习，我们深入了解了现代仪器分析的基本原理和实际应用，为今后的科学研究和实 践打下了坚实的物理和 化学原理，理解分析手 段和方法。
3 仪器操作
学习正确使用和操作仪 器，保证实验结果的准 确性和可靠性。
常见现代仪器分析技术
质谱技术
通过质谱设备，对样品中的 化合物进行定性和定量分析， 广泛应用于生物医药、环境 科学等领域。
光谱技术
利用不同波长的光与物质相 互作用的特性进行分析，如 紫外可见光谱、红外光谱等。
数据分析与处理
1
数据获取
通过仪器获得样品分析的原始数据，包括光谱图、质谱图等。
2
数据处理
对原始数据进行数据清洗、信号提取和数据变换等处理，以获得有用的信息。
3
数据解释
根据分析结果和相关背景知识，对数据进行解释和评估。
案例分析
化学分析
通过现代仪器对化学反应和反 应产物进行分析，帮助解决实 际问题。
色谱技术
通过分离样品中的化合物， 达到定性和定量分析的目的， 如气相色谱、液相色谱等。
现代生化仪器分析
现代生化仪器分析生化仪器是一类高端实验工具，主要用于研究生物体内的化学反应和生物分子之间的相互作用。
它们使用尖端技术来运行，使生物学家可以访问具有准确性和敏感性的数据，这是人类理解生命起源，维持和调节健康及治疗疾病的一项重要工作。
这篇文章将介绍一系列各式各样的现代生化仪器，这些仪器在生物医学领域中扮演了重要的角色，对生命科学做出了重要的贡献。
1. 气相色谱质谱仪（GC-MS）GC-MS 是一种生化分析仪器，用于鉴定和定量甲烷烃、硫醇、羧酸、脂肪酸等样品的化合物成分。
它将气相色谱技术和质量分析技术结合起来，可以分离样品中的混合成分，并对化学成分进行鉴定。
在生物医学领域，GC-MS 经常被用于检测血液、尿液和其他生物体液中的药物，以及确定代谢产物或毒理代谢物。
此外，它也被广泛应用于环境科学和食品科学等其他专业领域。
2. 高效液相色谱仪（HPLC）HPLC 是一种生化分析仪，用于检测样品中含量微量的化学物质。
它通过强制过程将样品溶解在一个流体中，然后通过色谱柱进行分离。
最终分离出来的化合物被检测器检测。
HPLC 在生物医学研究中也是非常常用的一种仪器。
它经常被用来分离、鉴定和测定药物代谢产物、酶反应产物和生物标志物等。
3. 红外光谱仪（FTIR）FTIR 是一种生化分析仪，用于确定研究物的分子结构和功能。
它通过分析红外辐射光谱来获取偏振光光谱和反射光谱，从而展示物质分子间的相互作用和其在生物体内的含量。
FTIR 在医学和生物科学研究中应用广泛，如结构生物学、化学测量、光学显微镜等。
4. 能谱仪（SEM）SEM 是一种生化仪器，主要用于确定生物体内的结构和形态。
它使用电子束扫描来扫描样品表面，并分析反射的电子图像。
SEM 尤其在细胞生物学和医学领域中，被用于研究细胞和神经元结构、蛋白质分子等生物体内重要组件的结构和空间位置。
5. 分子光度计（UV-VIS）UV-VIS 分光光度计是一种生化分析仪器，用于测量分子中特定化学键对紫外线或可见光的吸收性质，如蛋白质、核酸和肽链等。
现代仪器分析范文
现代仪器分析范文现代仪器分析是指利用先进的仪器设备进行材料、化学物质或生物样品等的分析和测试。
它已经成为各种科学领域、环境监测、药物研发、食品安全等行业中不可或缺的工具。
现代仪器分析的发展为我们提供了更多的信息和数据，有助于更好地了解和掌握事物的特性和性质。
现代仪器分析能够通过物质的各种性质和特征，如光谱、色谱、电化学等，对物质进行定性和定量分析。
其中，光谱分析涵盖了紫外可见光谱、红外光谱、拉曼光谱等；色谱分析包括气相色谱、液相色谱、超高效液相色谱等；电化学分析主要有电位法、电流法和电导法等。
这些方法都能够对样品中的元素、有机物和无机物等进行深入测定和分析。
在食品安全领域，现代仪器分析可以用来检测食品中的农药残留、重金属含量、食品添加剂、毒素等物质。
通过高效液相色谱和气相色谱等方法，可以实现对食品样品中微量有害物质的检测和分析。
这些分析结果有助于保证食品的安全性，提升消费者的信心，保护公众的健康。
在医药研发中，现代仪器分析发挥着重要的作用。
药物的研发和制造中需要对各种原料和中间体进行质量控制和分析。
例如，高效液相色谱可以用于药物成分的分离和纯化，质谱能够对药物的结构和质量进行鉴定。
借助现代仪器分析能够更加准确和快速地评估药物的质量，提高药物的疗效和安全性。
除了食品安全和药物研发领域，现代仪器分析在环境监测、材料科学、生物医学等领域也发挥着重要的作用。
例如，通过质谱仪的使用，可以对大气中的有机物和无机物进行分析，从而更好地了解大气的污染状况；通过核磁共振技术，可以对材料中的原子核进行非常精确的测量，从而确定材料的结构和组成；通过荧光光谱和荧光显微镜等技术，可以对细胞和生物样本进行成像和分析。
总之，现代仪器分析的发展为我们提供了更多的分析方法和手段，使我们对物质的了解更加深入和详细。
它在各个领域中的应用不断扩大，提高了分析的准确性、灵敏度和效率，对于科学研究和技术发展起到了重要的推动作用。
随着科技的不断进步，现代仪器分析有望在更多领域发挥更大的作用，为我们的生活和工作带来更多的便利和进步。
现代仪器分析-研究生
原子吸收光谱法是一种常用的定量分析方法，具有高灵敏度、高精度和低检测限等特点。
详细描述
原子吸收光谱法基于原子能级跃迁的原理，通过测量特定元素原子对特征谱线的吸收程度，实现对元 素含量的定量分析。该方法广泛应用于环境监测、食品分析、药物分析等领域，可有效检测重金属、 微量元素等物质。
原子荧光光谱法及应用
促进科学研究
在化学、生物学、医学、环境科学等 领域，现代仪器分析为科学研究提供 了强有力的支撑。
现代仪器分析的历史与发展
历史回顾
自20世纪初以来，随着科技的不断进步，现代仪器分析经历 了多次技术革新，如光谱、色谱、质谱等技术的发展。
发展趋势
未来，随着新材料、新技术的不断涌现，现代仪器分析将朝 着更高精度、更高灵敏度、更自动化和更智能化的方向发展 。同时，多技术联用和微型化也将成为现代仪器分析的重要 发展方向。
质谱分析原理
总结词
质谱分析是利用电磁场将物质离子化，根据 离子的质荷比进行分离和检测的方法。
详细描述
质谱分析通过将样品离子化后，根据离子的 质荷比进行分离，然后测量离子的质量和强 度，推断物质的组成和结构信息。该方法在 药物研发、环境监测等领域有广泛应用。
03
现代仪器分析技术及应 用
原子吸收光谱法及应用
特点
具有高精度、高灵敏度、高分辨率和 自动化程度高等特点，能够满足各种 复杂样品和痕量组分的分析需求。
现代仪器分析的重要性
解决复杂样品分析难题
保障人类健康与安全
现代仪器分析能够解决传统分析方法 难以处理的复杂样品，如生物样品、 环境样品等。
在食品安全、药品检测、环境保护等 领域，现代仪器分析为保障人类健康 与安全提供了可靠的检测手段。
现代仪器分析概述仪器分析选修课教材
紫外-可见光谱分析具有高灵敏度和高分辨率的特点，能够检测样品中微量的组分，广泛应用于化学、生物、环境等领域。
多种光谱技术联用，提高分析效果
紫外-可见光谱分析可以与其他光谱技术联用，如红外光谱、拉曼光谱等，以提高分析效果和准确性，满足复杂样品的分析需求。
紫外-可见光谱分析
荧光光谱分析
03
02
01
环境监测
营养成分分析
对食品中的营养成分进行定量分析，如蛋白质、脂肪、碳水化合物等。
食品添加剂检测
检测食品中是否含有违规添加剂，确保食品的安全性。
农药残留检测
对农产品中的农药残留进行检测，确保食品的绿色无污染。
食品检测
对药品的有效成分、杂质等进行检测，确保药品的质量符合标准。
药品质量控制
现代仪器分析概述仪器分析选修课教材
目录
仪器分析的基本概念 常用仪器分析方法 仪器分析的应用领域 仪器分析的未来发展 结论
01
仪器分析的基本概念
定义与分类
定义
仪器分析是一种利用物理或化学方法将待测组分转化为可测量的信号，进而进行定量和定性分析的技术。
分类
仪器分析可分为电化学分析法、光谱分析法、色谱分析法、质谱分析法、热分析法等。
19世纪
20世纪初
20世纪中叶
21世纪
02
常用仪器分析方法
分离效果好，应用广泛
总结词
色谱分析是一种常用的分离和分析方法，通过不同物质在固定相和流动相之间的分配系数差异进行分离，常用于复杂样品中微量成分的定性和定量分析。
详细描述
色谱分析
总结词
高分离度、高灵敏度
详细描述
色谱分析具有高分离度和高灵敏度的特点，能够快速有效地分离复杂样品中的各种组分，广泛应用于化学、生物、医学等领域。
现代仪器分析-内容简介
内容简介《现代仪器分析》课程是化学类及相关学科硕士研究生主要学位课程之一，该课程在化学及相关专业《仪器分析》课程基础之上，主要讲授在化学研究及材料科学、生命科学、环境科学等研究和应用领域中常用的现代仪器分析方法，内容包括传感器技术、电子显微、表面分析、质谱、电分析及纳米分析、现代分离科学及光谱技术等内容，这些仪器分析方法对开展化合物及材料表征、研究，以及生命科学和环境科学的研究工作都有重要的作用，是不可缺少的手段。
相关专业研究生在开展毕业论文科研工作和今后的科研以及实际应用中，会经常使用到其中的分析方法，这些方法为科学研究和生产实践提供最主要的物质构成和性能信息。
对于化学相关专业以及材料、环境、生命科学等专业硕士生而言是必须掌握的基础知识和技术。
国内出版的有关现代仪器分析的教材主要有两种类型，一是根据所在学科特点介绍部分技术，覆盖面不够宽，二是部分教材针对性讲授某种技术，理论深度较大，主要用于从事某一专门分析技术的研究人员参考。
本教材主要考虑解决上述问题，用适当的篇幅比较全面地介绍这些重要的现代仪器分析方法，教材内容有较大的覆盖面，使学生对该学科领域有较全面的了解并掌握基本的知识基础，重点介绍各种方法的原理、仪器结构与各部件功能、所能获得的信息及能解决的问题，倾向于形成以定性讨论和叙述为特点的编写风格，力求避免过于深奥的公式推导和理论分析，使教材有较强的可读性和参考价值，拓宽思路，以帮助硕士研究生在今后的科研工作中能灵活地应用这些方法解决具体问题。
教材内容主要涉及物质成分分析、性能分析、结构分析、表面分析、显微形态分析等，所涉及的研究对象不仅涉及到化学物质，也包括各种新材料、纳米物质、生物（大、小）分子、环境物质等，以及用于研究物质的转化、代谢及其动力学过程等规律的技术。
本教材由屠一锋教授制定写作大纲，第一章由龙玉梅副教授负责编写，第二章由张钱丽副教授负责编写，第三、六章由严吉林副教授负责编写，第四、五章由屠一锋教授负责编写，全书由屠一锋教授修改并统稿，由任贺强工程师协助绘制书中插图，对所有参加编写人员的努力工作表示感谢。
第十二章现代仪器分析简介(精)
第十二章现代仪器分析简介Modern Instrument Analysis本章学习要求⏹1. 了解现代仪器分析的一般方法⏹2. 了解常见仪器的构造和使用原理⏹3. 了解各种常用仪器的适用条件和范围仪器分析方法的分类classification ofinstrument analytical method仪器分析电化学分析法光分析法其它分析方法分离分析法spectral analytical methods 光分析法 原子发射法核磁共振波谱法 原子吸收法 化学发光分析法荧光分析法紫外光谱法12.1 光谱分析法红外光谱法1. 原子发射法（AES）Atomic emission spectroscopy 1) 原子发射光谱分析的基本原理不同元素的原子结构各不相同，其不同状态的能量差值各异，因此不同元素有各自特征波长的光谱线。
原子可能存在的能量状态有多种，因此某一元素的特征光谱线往往不止一条。
根据试样物质中原子的能级跃迁所产生的光谱，研究物质化学组成的分析方法称为原子发射光谱分析(atomic emission spectroscopy）2) 原子发射光谱分析的基本过程将被分析的试样引入光源中，供给能量，使试样蒸发成气态原子，并将气态原子的外层电子激发至高能态。
处于激发态的原子不稳定，跃迁至基态或低能态产生辐射，这种辐射经过摄谱仪进行分光，按波长顺序记录在感光板上得到有规则的线条，即光谱图。
3) 原子发射光谱分析的基本仪器①光源光源提供试样蒸发和激发所需的能量，使之产生光谱，在发射光谱分析中最常用的光源有：火焰光源、直流电弧、交流电弧、电火花光源以及等离子体光源等。
②摄谱仪摄谱仪是将复合的电磁波分解为按一定次序排列的光谱并用感光板记录的仪器，分为棱镜摄谱仪和光栅摄谱仪。
③感光板感光板是将卤化银的微小晶体均匀地分散在精制的明胶中，并涂布在支持体——玻璃或软片上而成的一种感光材料，用以记录摄谱仪的光学系统分光得到的光谱。
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的结构与功能之间的关系，探索了现象的本质。
例如在遗传学的研究中，只有用仪器分析确定了DNA双螺旋结构后，才能对其本质更透彻地了解；在生命科学研究中，只有用核磁共振、质谱等确定蛋白质等大分子的结构，才有可能探索生命的本质等。
随着仪器分析向当前最活跃的生命科学、环境科学等许多重要自然科学的渗透，一些现代基础自然学科、系统科学、信息学和计算机等又不断给仪器分析提供新的思想、手段和技术。
目前仪器分析的研究热点大体有以下几个方面：（1）研究增大和多维捕捉分析信息，特别是分析信号极弱的瞬时即逝的信息。
这就要求分析仪器具有高灵敏度、多维快速采集、传递和处理能力，以满足现代生命科学等自然科学对复杂大分子的结构、功能和机理的研究。
如采用现代核磁共振光谱、质谱、红外光谱等分析手段，可提供有机分子的精细结构、空间排列构型及瞬态变化等信息，为人们对化学反应历程及生命的认识提供了重要基础。
（2）开创多种信息的综合处理和数据融和（date fusion）技术，以获取更大的信息量，更深刻地认识物质的多维与内在本质。
研究并建立有效而实用的实时、在线和高灵敏度、高选择性的新型动态分析检测和非破坏性检测，将是21世纪仪器分析发展的主流。
（3）发展多种分析仪器的联用技术，使每种方法的优点得以发挥，每种方法的缺点得以补救。
如色谱-质谱联用、毛细管电泳-质谱联用、色谱-傅立叶变换红外光谱联用、色谱-核磁共振波谱联用、色谱-原子吸收联用等。
（4）研制智能化分析仪器和各种为特定分析目标设计的专家系统及应用软件将获得重大突破。
总之，仪器分析正在向快速、准确、自动、灵敏及适应特殊分析的方向迅速发展。
二、荧光分析法的应用1．无机化合物的荧光分析无机化合物直接能产生荧光并用于测定的为数不多，但与具有π电子共轭结构的有机化合物形成有荧光的配合物，可应用于荧光法测定。
例如：锂离子(Li+)与8-羟基喹啉可形成荧光配合物，在λex=370nm，λem=580nm，灵敏度为0.2μg⋅mL-1。
至今用荧光分析法测定的元素已达60多种。
2．有机化合物的荧光分析脂肪族有机化合物分子结构较为简单，本身能产生荧光的很少，只有与荧光试剂形成高强度的，稳定的荧光衍生物后再应用荧光分析。
芳香族化合物具有共轭的不饱和体系，多能发生荧光，有时为提高荧光强度加大灵敏度，也与某些与荧光试剂反应得到强荧光性产物。
例如：荧光胺(C17H10O4)本身不显荧光但与被测试样在适当的pH磷酸缓冲溶液中反应后生成吡咯啉酮类物质是强荧光物质。
另外常用的还有荧光试剂还有：邻苯二甲醛(OPA)，丹酰氯(Dansyl-Cl)等。
因此，胺类、甾族化合物、蛋白质、酶与辅酶、维生素及多种药类通过某些化学反应转化成荧光物质后均可用荧光分析法测定。
脱氧核糖核酸(DNA)自身的荧光效率低，常用荧光分子作为探针标记DNA。
例如：溴化乙锭(溴化3,8-二氨基-5-乙基-6-苯基菲锭，简为EB)是探测DNA结构的典型的荧光探针分子。
它本身的荧光很弱,但能嵌入到双螺旋DNA内部的碱基对之间，与DNA形成DNA-EB 复合物，荧光强度显著增强，在激发波长546nm，发射波长590nm具有荧光强度与DNA数量成正比的特点可用于定量分析。
当EB从DNA双螺旋出来或DNA双螺旋减少时，荧光强度又显著降低。
对于不同种类的DNA，由于它们在结构上的细微差别，在结合EB后，其荧光强度及峰形都有一定差别，可通过荧光的变化来研究DNA与小分子或药物的作用机理，探讨致病原因或筛选，设计新药物等等。
现在还有活细胞DNA特异性荧光染料（例如：H o.33342），通过荧光强度确定细胞所处的周期，并观察细胞内染色体所处的状态。
另外在基因检测方面也使用荧光染料作为标记物。
三、质谱分析法简介有机分子在真空中用电子轰击，给出不同质荷比的分子碎片，经质量分离器分离后，检测记录获得质荷比与丰度之间关系的质谱图。
依据质谱图可获取化合物分子质量及结构信息。
质谱法以成为确定化合物结构的重要工具。
质谱仪可与气相色谱和液相色谱联用，小型化的色谱质谱仪联用结合了两种分析方法的优点，成为复杂有机化合物及天然产物分离、分析、结构鉴定的强有力的工具。
四、色质联用技术在医药领域中的应用色谱-质谱联用技术结合了色谱、质谱两者的优点．故为分析化学进展的热点。
质谱作为理想的色谱检测器，不仅特异，而且具有极高的检测灵敏度。
传统的气相色谱－质谱(GC-MS)可以使样品的分离、定性及定量一次完成，对于药物分析，尤其是对体内的药物分析起到极大的促进作用.随着新液相大气压电离技术的革新，液相色谱－质谱(LC-Ms)在生物医学等领域的地位越来越重要。
其分析范围更广，在药物代谢、药物浓度监测和药理研究方面正逐渐取代经典的GC-MS。
1．药物及其代谢产物研究质谱一直是进行药物代谢和生物处置研究的强有力手段，而传统上药物代谢产物的测定主要是由GC-MS来完成的。
随着LC-MS技术的成熟和广泛应用，在药物及其代谢产物研究领域，GC-MS在一定程度和一定范围内已经被LC-MS所取代。
液相色谱与质谱联用已成功地应用于各种药物及其代谢产物的研究，而无需复杂的样品处理，在药物代谢动力学研究中发挥了很大作用。
液质联用技术在分析药物及其在各种复杂生物基质(全血、血浆、尿、胆汁及生物组织)中的代谢产物时，由于其选择性强、灵敏度高，不仅可以避免复杂、繁琐、耗时的样品前处理工作，而且能分离鉴定以往难于辩识的痕量药物代谢产物，尤其是串联质谱(MS／MS)的应用，通过多反应监测(MRM)，可以大大提高分析的专一性，改善信噪比，提高灵敏度，从而快速、方便地解决问题；同时，利用碰撞诱导解离(CID)可将化合物的分子离子或准分子离子打碎，通过中性丢失扫描、母离子扫描和子离子扫描，并与原型药物结构信息相比较，即可鉴定出代谢产物的结构。
液质联用技术应用于药物及其代谢产物的研究是该技术在医药领域中应用最广泛、研究论文报道最多的领域。
液相色谱与串联质谱联用显示了独特的优势，代表了药物代谢研究的发展趋势。
2．临床诊断研究目前临床诊断研究的色谱-质谱联用技术仍以GC-MS为主，但是应用液质联用技术的研究报道近年来增长较快，欧美等国已将串联质谱广泛应用于新生儿遗传代谢病的筛查，筛查病种随着质谱技术的发展而不断扩充。
Orhan等建立了HPLC-APCI—MS／MS同时检测酪氨酸、苯丙氨酸、和去氧鸟嘌呤核苷的氧化产物的方法；Schulze等用电喷雾串联质谱测定苯丙氨酸(Phe)与酪氨酸(Tyr)的比值来诊断新生儿高苯丙氨酸血症；曲峻等用LC／MS／MS建立了筛查新生儿苯丙酮尿症的方法；赵基源等用ESI／MS／MS同位素内标法检测甲基丙二酸血症等。
液质联用是一种既快速又灵敏的检测方法，特别适合于临床诊断研究，尤其是疾病的早期诊断。
如上面提到的曲峻等用LC／Ms／MS筛查新生儿苯丙酮尿症，采用短柱作为快速分离，MRM作为高选择性检测，分析时间4min／样品。
赵基源等建立的ESI ／MS／MS同位素内标法可满足新生儿代谢疾病筛查的要求，样品不需要衍生化，2min就能完成一次检测。
液质联用技术稳定、快速、灵敏的优点使得该技术在临床诊断研究领域一定会有快速、全面的发展。
另外，在然产物化学成分分析，残留物分析，生物大分子分析等方面都有着广泛的应用。
五、各种光谱在综合光谱解析中的作用利用未知纯物质的质谱、紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振氢谱及核磁共振碳谱等光谱，进行综合解析，确定未知物分子结构的方法，称为综合光谱解析法。
各种光谱在综合光谱解析中的作用分述如下：1．质谱（MS）。
样品分子在高真空中受电子流或强电场等作用，给出不同质荷比的分子碎片，经质量分离器分离后，检测记录获得质荷比与丰度之间关系的质谱图。
其质谱图上的碎片峰可以提供一级结构的有用信息，主要用于确定化合物的相对分子质量、分子式。
对于一些特征性很强的碎片离子，如含γ-H的酮、酸、酯的麦氏重排离子等，由质谱可认定某些结构的存在。
质谱的另一个主要功能是作为综合光谱解析后，验证所推测的未知物结构的正确性。
2．紫外吸收光谱（UV）。
主要用于确定化合物的类型及共轭情况，如是否是不饱和化合物，是否具有芳香环结构等化合物的骨架信息。
虽然UV可以提供某些官能团的信息，如是否含有醛基、酮基、羧基、烯基、炔基等生色团与助色团，但特异性差，在综合光谱解析中一般可不予考虑。
紫外吸收光谱法主要用于定量分析。
3．红外吸收光谱（IR）。
主要提供未知物具有哪些官能团、化合物的类别（芳香族、脂肪族；饱和、不饱和）等信息。
虽然IR也可以提供未知物的细微结构，如直链、支链、链长、结构异构及官能团间关系等信息，但在综合光谱解析中居次要地位。
4．核磁共振氢波谱（1H-NMR或PMR），简称氢谱。
在综合光谱解析中主要提供化合物所含质子的类型、氢分布及核间关系三方面的结构信息：①质子类型是说明化合物有哪些种类的含氢官能团；②氢分布（质子分布）是说明各种含氢官能团的数目；③核间关系是指氢核（质子）间的偶合关系与氢核所处的化学环境。
核间关系可提供化合物的二级结构信息，如连接方式、位置、距离以及结构异构与立体异构（构型、构象）等。
5．核磁共振碳波谱（13C-NMR），简称碳谱。
碳谱与氢谱类似，可提供化合物碳核的类型、碳分布及核间关系三方面结构信息。
主要提供化合物的“骨架”信息。
碳谱的各条谱线都有它的唯一性，能够迅速、正确地否定所拟定的错误结构式。
碳谱对分子异构体比较灵敏，能给出细微结构信息。
6．核磁共振二维谱。
①碳-氢相关谱（C-H COSY）可以提供化合物中碳核与氢核之间的相关关系，是测定有机化合物细微结构的重要手段之一。
②氢-氢相关谱（H-H COSY）提供氢核与氢核间的偶合关系的信息。
③异核多量子相干谱（HMQC）主要用于提供与碳核直接相连的质子间的化学位移相关信息。
④异核多键多量子相干谱（HMBC）主要用于测定分子中远程（相隔两个或三个键）的质子与碳核间的化学位移相关信息。
7．四大波谱。
通常，人们把进行未知物综合光谱解析时常用的紫外吸收光谱、红外吸收光谱、核磁共振氢谱及质谱称为四大波谱。
近年来核磁共振碳谱得到迅速发展，已经普及，成为确定化合物结构的最重要手段之一，而UV提供的信息在一般情况下，无足轻重。
因此，目前有人提出将MS、IR、及1H-NMR及13C-NMR称为四大波谱比较贴切。
质谱虽非光谱，因其与光谱的密切关系，习惯上也把它视为一种广义的光谱。
一般情况下，由MS、IR、及1H-NMR三种光谱提供的数据，即可确定未知物的化学结构。
若信息不足，在增加13C-NMR等。
特殊情况，还可以辅助以其它光谱，如荧光谱、旋光谱、拉曼光谱等提供的结构信息。
在进行综合光谱解析时，不能一种光谱“包打天下”，要各用所长，取长补短。