现代分析化学技术介绍(2014)
分析化学的定义
第一章绪论一、分析化学的定义分析化学(Analytical Chemistry)是人们获得物质化学组成和结构信息的科学。
二、分析化学的任务1. 定性分析──鉴定物质的化学组成（或成分），如元素、离子、原子团、化合物等，即“解决物质是什么的问题”。
2. 定量分析──测定物质中有关组分的含量，即“解决物质是多少的问题”。
3. 结构分析──确定物质的化学结构，如分子结构、晶体结构等。
三、分析化学的分类按分析原理分类：化学分析与仪器分析化学分析──以物质的化学反应为基础的分析方法，又称经典分析法。
包括重量分析和容量分析（滴定分析）。
特点：仪器简单、结果准确、灵敏度低、分析速度慢。
仪器分析──以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。
包括电化学分析、色谱分析、光谱分析、波谱分析、质谱分析、热分析、放射化学分析等。
特点：灵敏、快速、准确。
四、分析化学的作用分析化学的应用范围几乎涉及国民经济、国防建设、资源开发及人的衣食住行等各个方面。
可以说，当代科学领域的所谓“四大理论”（天体、地球、生命、人类的起源和演化）以及人类社会面临的“五大危机”（资源、能源、人囗、粮食、环境）问题的解决都与分析化学这一基础学科的研究密切相关。
1. 分析化学在科学研究中的重要性♠目前世界范围内的大气、江河、海洋和土壤等环境污染正在破坏着正常的生态平衡，甚至危及人类的发展与生存，为追踪污染源、弄清污染物种类、数量，研究其转化规律及危害程度等方面，分析化学起着极其重要的作用；♠在新材料的研究中，表征和测定痕量杂质在其中的含量、形态及空间分布等已成为发展高新技术和微电子工业的关键；♠在资源及能源科学中，分析化学是获取地质矿物组分、结构和性能信息及揭示地质环境变化过程的的主要手段，煤炭、石油、天然气及核材料资源的探测、开采与炼制，更是离不开分析检测工作；♠分析化学在研究生命过程化学、生物工程、生物医学中，对于揭示生命起源、生命过程、疾病及遗传奥秘等方面具有重要意义。
现代分析化学技术总结.ppt
3.碳核磁共振波谱(13C NMR)
OFR
PND
s
C
d CH
t CH2
q CH3
2021/2/28
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化学位移
脂肪烃（SP3杂化） 烯烃和芳烃（SP2杂化） 酸和酯（C*=O） 醛和酮（C*=O） 炔烃（SP杂化） （CC） 氰基（SP杂化） （C N）
0-55[与氧相连（48-88）] 105-145 155-190 175-225 68-93 112-126
自旋-自旋偶合通过成键电子传递。2J，3J，4J，……
使用n+1规律分析，两种偶合的1H核Δυ至少大于偶合 常数J的6倍。Δυ/J>6
裂分峰的相对强度之比等于二项式(a+1)n的展开式各 项系数之比
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一些常见自旋系统的裂分峰 形
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烯烃
C-H 伸缩振动(> 3000 cm-1)
反式烯
R1
H
CC
H
R2
ν（C=C）
（=C-H） 970 cm-1（强）
三取代烯 四取代烯
R1 R2 R1
R3 CC
H
R3 CC
1680-1665 cm-1 790-840 cm-1
弱，尖
（820 cm-1）
R2
R1
R4
R2
1660cm-1 800-650 cm-1
~3.7
H
H3C O
H CC
~0.9 H3C C
15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 化学位移 δ(ppm)
现代分析化学与技术要点整理
现代分析化学与技术要点整理现代分析化学与技术第⼀章：概述 (王恩飞)1、现代分析化学的定义？分析化学是发展和应⽤各种⽅法、仪器和战略以获得有关物质在⼀定时间或空间内的组成、结构和能态的信息的科学。
（欧洲化学联合会(FEC S)化学部(DAC)定义）现代分析化学不仅能确定分析对象中的元素、基团和含量，⽽且能回答原⼦的价态、分⼦的结构和聚集态、固体的结晶形态、短寿命反应中间产物的状态和⽣命化学物理过程中的激发态。
不仅能提供空间分析的数据，⽽且可作表⾯、内层和微区分析，甚⾄三维空间的扫描分析和实践分辨数据分析，尽可能快速、准确和全⾯的提供丰富的信息和有⽤的数据。
（李向军的课件）现代分析化学把化学与数学、物理学、计算机科学、精密仪器制造、⽣命科学、材料科学等学科结合起来，成为⼀门多学科性的综合科学。
(武汉⼤学分析化学课件)2、分析化学的发展⽅向1．更⾼的灵敏度/更低的检测限2．更好的选择性/更少的基体⼲扰3．更⾼的准确度/更好的精密度4．更快的分析速度5．更⾼的⾃动化程度6．更完善的多元素同时分析检测能⼒7．更完善可信的形态分析8．更⼩的样品量要求并且实现微损和⽆损分析9．原位、活体、实时分析10．更⼤的应⽤范围，如遥感、极端和特殊环境的分析11．⾼分辨成像。
分析化学发展⽅向是⾼灵敏度、⾼选择性、快速、⾃动、简便、经济、分仪器⾃动化、数字化和计算计化并向智能化、信息化纵深发展。
第⼆章分析过程 (王恩飞)1、分析过程可分为⼏个步骤？哪个步骤引⼊误差最⼤？哪个步骤耗时最长?五个步骤：1、分析⽅法的选择2、采样3、样品处理4、分析测试5、数据处理，结果报告采样可能引⼊的误差最⼤样品处理步骤耗时最长2、采样的重要性假设不存在系统误差，分析结果的总⽅差S2可以简化的看作采样过程⽅差S s2与化学分析过程⽅程⽅差S o2之和。
S2=Ss2+S o2⼀般说来，分析⼯具远⽐采样⼯具精确，分析过程远⽐采样过程精密，⽽且分析过程的误差容易随着技术的进步⽽降低。
分析化学-绪论ppt课件
1.2.6 例行分析和仲裁分析 例行分析：一般分析实验室对日常生产流程中
的产品质量指标进行检查控制的分析；
仲裁分析：不同企业部门间对产品质量和分析
结果由争议时，请权威的分析测试部门 进行裁判时的分析
.
1.2.7 分析方法的选择
对分析方法的选择通常应考虑以下几个方面：
a.测定的具体要求，待测组分及其含量范围，欲测组分的性质； b.共存组分的信息及其对测定想影响，合适的分离富集方法，分 析方法的选择性； c.对测定准确度、灵敏度的要求与对策； d.现有条件、测定成本及完成测定的时间要求等。
§1.5.1 定量分析工作的一般步骤
➢1 采样(sampling)
要使样品具有代表性 ➢ 要注意：
1.避免损失 2.避免不均匀； 3.保存完好； 4.足够的量以保证.分析的进行。
2 试样分解试样预处理
➢ 目的是利用有效的手段将样品处理成便于分 析的待测样品；
➢ 与待测样品有关的因素： 1. 分析方法（常量、微量）； 2.物态与相（多相、均相、固态、液态、气态）； 3.待测成分在样品中的含量（针对不同的分析方
• §1.2.2 按分析对象分类
• 1.无机分析(inorganic analysis) • 2.有机分析(organic analysis)
• §1.2.3 按分析方法分类
• 分析化学按其测定原理和操作方法的不同可 分为化学分析和仪器分析两大类。
.
1．化学分析法(Chemical analysis) 以化学反应为为基础的分析方法，称为 化学分析法，包括滴定分析法和重量分 析法.
➢在新产品、新工艺、新技术的开发研究和推 广等方面；
➢都离不开分析化学。
.
分析化学的作用
分析化学前沿领域
一、分析化学的发展现状
近代分析化学: 物质的定性和定量
现代分析化学: 创立和应用各种方法、仪器和策略
以获得在时间和空间内有关物质的组成、 结构、形态等全面信息。
一、分析化学的发展现状
? 分析化学的研究应用范围 现代分析化学融合许多学科的新成果, 形成了许多当代非常活跃 的研究应用领域:
1、生命科学中的分析化学
? 需要解决的分析化学问题
6）化学生物学及其相关问题: 药物作用靶点的识别；组 合化学药物合成的筛选；高通量的药物分析化学
7) 中草药有效成分分析—指纹图谱 8) 滥用药物的监控及分析 ……
THE SMALL-MOLECULE APPROACH TO BIOLOGY
1、生命科学中的分析化学
2）蛋白组学:
小分子与蛋白质、核酸等大分子作用引起其 构象的变化并影响其功能, 糖一蛋白化合物 结构多样性如何决定其功能的多样性, 真核 细胞周期调控中的蛋白质磷酸化作用等。
1、生命科学中的分析化学
? 需要解决的分析化学问题
3）单分子、单细胞分析以及实时活体分析 4) 生命体系复杂过程中的分析化学研究 5）重大疾病的预警与快速检测 (SARS、甲型H1N1流感)
分析化学前沿领域
一、分析化学的发展现状 二、分析化学的发展趋势 三、当今分析科学的前沿领域
一、分析化学的发展现状
? 分析化学的发展 分析化学经历了三次重大变革。
分析末－20世纪30年代 溶液化学分析
20世纪30年代－70年代 仪器分析/物理方法
现代 分析化学
? 化学既是传统自然科学中承上启下的中心科学, 也是与信息、生命、 材料、环境、能源、地球、空间和核科学等 8大朝阳科学都有紧密联 系、交叉、渗透的中心科学。
大连理工大学研究生院2013-2014学年第一学期研究生课表_201393155350
共38页 第1页
2010141391
复配原理与技术
2.0
张淑芬 赵建章 李久艳 刘建辉 罗一 王新平 王慧龙 姜文凤 王梅（大） 纪敏 田东旭 王艳华 周集体 李新勇 李爱民 张瑛
2 5 1 5 3 1 6 5 5 4 2 1 1 1 2 1
9,10 1,2 5,6 5,6 7,8 5,6 3,4,7,8 5,6,7,8 5,6,7,8 7,8 5,6 5,6 3,4 9,10 1,2 9,10
研教楼308 研教楼305 研教楼414 研教楼102 研教楼101 研教楼301 研教楼104 研教楼301 研教楼103 研教楼318 研教楼407 研教楼102 研教楼407 研教楼103 研教楼406 研教楼409 研教楼407
3 4 4 5 3 5 5
3,4 7,8 3,4 5,6 1,2 单周3,单周4 1,2
4
5,6
西部校区
4
5,6
研教楼202
4 3 3 3 5 4
5,6 5,6 3,4 9,10 1,2 9,10
西部校区化工 综合楼B102 研教楼305 研教楼101 研教楼101 研教楼302 研教楼410
固体废弃物污染防 2.0 治与资源化 环境风险分析与管 2010340253 2.0 理
共38页 第2页
动态系统建模与控 2.0 制
2020130053 现代电机控制技术 2.0 2020130073 能量管理系统概论 2.0 2020130083 现代电力电子电路 2.0 2020140013 电力系统优化运行 2.0 电力开关技术与应 2.0 用 电弧电接触理论及 2020140033 2.0 其应用 2020140023 2020140073 2020140083 工业电源技术 环境电工技术 2.0 2.0
高效液相出峰和质谱出峰
高效液相出峰和质谱出峰1.引言1.1 概述高效液相出峰（High Performance Liquid Chromatography，简称HPLC）和质谱出峰（Mass Spectrometry，简称MS）是现代分析化学领域中广泛使用的两种重要技术手段。
它们在分析样品中的化合物和确定其结构、性质等方面发挥着至关重要的作用。
高效液相出峰是一种基于液体相和固定相相互作用的分离技术。
通过将样品溶于流动相中，使其在高压作用下通过填充了固定相的柱子，从而实现化合物的分离。
高效液相出峰具有分离效率高、分离时间短、适用范围广的特点。
它可以根据化合物在固定相上的亲疏水性、极性、电荷等不同特性来实现对复杂样品的分离和定性、定量分析。
质谱出峰是一种通过将样品中的化合物分子转化为离子，然后根据其质量-电荷比（m/z）进行分析和测定的技术。
质谱出峰通过质谱仪将样品中的分子离子化，然后根据离子在电场中的运动轨迹和质量-电荷比的不同，进行质谱图谱的记录和分析。
质谱出峰具有高灵敏度、高分辨率、快速响应和广泛适用性等特点。
它可以实现对样品中微量化合物的检测和定性分析，同时还可以确定化合物的分子结构和分子量，为化合物的鉴定和定量提供重要依据。
两种技术手段在实际应用中常常结合使用，互为补充。
高效液相出峰可以实现对复杂样品的分离和纯化，然后再通过质谱出峰对分离得到的纯化化合物进行结构表征。
因此，高效液相出峰和质谱出峰在生物医药、环境监测、食品安全等领域具有广泛的应用前景。
在本文中，我们将首先介绍高效液相出峰的原理和应用，并重点阐述其优势和局限性。
接着，我们将详细讲解质谱出峰的原理和应用，并探讨其在分析化学中的重要作用。
最后，我们将综合比较两种技术手段的优势和不足之处，并展望它们的发展前景。
通过本文的阐述，相信读者会对高效液相出峰和质谱出峰有更加深入的理解，为实际应用提供科学的指导和参考。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将对高效液相出峰和质谱出峰进行详细讨论。
分析化学课件现代分析化学
03
光谱分析法
紫外-可见光谱法
Beer-Lambert定律
紫外-可见分光光度计
描述物质对光的吸收程度与浓度及光程之 间的关系。
介绍仪器构造、工作原理及操作方法。
定性分析方法
定量分析方法
通过比较吸收峰的位置、形状和强度等信 息进行物质鉴定。
利用标准曲线法进行物质浓度的测定。
红外光谱法
红外光谱原理
表面增强拉曼散射技术
表面增强拉曼散射（SERS）
当分子吸附于某些粗糙的金属（如银、金、铜等）表面时，其拉曼散射信号会显著增强，这种现象称 为表面增强拉曼散射。
分析应用
SERS技术可用于痕量物质检测、表面科学、生物医学等领域，具有极高的灵敏度和选择性。
其他新技术与新方法
纳米分析技术
利用纳米材料独特的物理化学性质，发展出高灵敏度、高选择性的分 析方法，如纳米荧光探针、纳米电化学传感器等。
库仑分析法的应用
有机官能团测定、无机离子测定、水分测定等。
极谱分析法
01
极谱分析法的基本原理
通过测量电解过程中得到的极化电极的电流-电位曲线来确定待测物质
的含量。
02
极谱分析法的分类
直流极谱法、交流极谱法和脉冲极谱法。
03
极谱分析法的应用
无机物、有机物及生物样品中多种组分的测定，如金属离子、非金属离
子、有机化合物等。
05
色谱分析法
色谱法概述
01
02
03
色谱法定义
色谱法是一种基于物质在 固定相和流动相之间分配 平衡原理的分离技术。
色谱法分类
根据固定相和流动相的状 态，色谱法可分为气相色 谱法、液相色谱法、超临 界流体色谱法等。
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代分析化学
三、参考资料
1.教材
《现代有机波谱分析》 化工出版社， 2006年, 主编:张华.
现代分析化学
《仪器分析》（第二版） 大工出版社， 2007年, 主编:刘志广 张华
现代分析化学
2.参考书
《现代有机波谱分析学习指导与综合练习》 化工出版社， 2007年 主编:张华.
宁永成 . 有机化合物结构鉴定与有机波谱学 （第二版）.北京：科学出版社，2000 彭勤纪，王璧人 . 波谱分析在精细化工中的 应用.北京：中国石化出版社，2001 孙琢琏，董振温 . 有机光波谱分析的原理和 应用.大连：大连理工大学出版社,1993 赵瑶兴，孙祥玉.有机分子结构光谱鉴定.北 京：科学出版社，2003
现代分析化学
孟令芝，龚淑玲，何永炳.有机波谱分析（第二版）. 武汉：武汉大学出版 社，2003 邓芹英，刘岚，邓慧敏.波谱分析教程. 北京：科学出版社，2004 朱嘉云，张红，王利人.有机分析（第二版）.北京：化学工业出版社，2004
《仪器分析》大连理工大学出版社,2004 ，刘志广，张华，李亚明《仪器 分析》 北京大学出版社，北京大学 《仪器分析》（第三版） 高等教育出版社 2000年，朱明华 《仪器分析》科学出版社 2002,方惠群等； 《仪器分析》 清华大学出版社，1991年,邓勃等
现代分析化学
一、课程主要内容 main content of the course
本课程主要讲授有机光波谱分析方法等现代分析化学技术 的基本原理以及在实际工作中的应用。同时也讲授 X-射线 光谱学、电子能谱学与表面分析技术、现代电化学分析技 术、现代色谱分析技术等现代分析化学技术。
重点:讨论光波谱的解析—即如何利用有机光波谱图间接地 证明或推断有机化合物的结构。
二、课程性质与目标 property and goal of the course
1. 课程性质 研究生大类基础课程：化学、化工、生命和环境等专业的必修课.
现代分析化学
2. 课程目标 (1 ) 掌握各种现代分析方法的原理、应用，了解分析仪器结 构； 由于不同的光波谱方法所提供的分子部分结构信息的种 类和数量不同，所以在鉴定分子结构时，应尽可能掌握UV、 IR、NMR、MS等各种光波谱分析方法的原理、谱图特征和 应用领域 (2 ) 使学习者具备选择和运用分析方法的综合应用能力； 光波谱方法鉴定有机化合物结构是在有机化学的基础上熟练 应用各种光波谱方法的艺术。它要求化学家要具备核磁共振 波谱学（包括1D和2D NMR） 、有机质谱学、红外光谱学和 紫外光谱学的基本知识和多种谱学方法的灵活综合应用的能 力。 (3 ) 学习创新思维方式。 化学+物理学+数学+电子技术+计算机 等----综合性学科
现代分析化学
现代分析化学
学时：48
主讲：张华
大连理工大学研究生大类基础课
现代分析化学
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 第九章 第十章 绪论 有机质谱 红外吸收光谱 激光拉曼光谱 紫外吸收光谱 氢核磁共振波谱 碳核磁共振波谱 核磁共振波谱新技术和二维谱 谱图综合解析 色谱及联用技术 第十一章 第十二章 第十三章 分子发光分析法 X射线光谱分析 电子能谱学与表面分析技术