现代仪器分析
现代仪器分析期末总结
现代仪器分析期末总结一、概述现代仪器分析是化学专业的一门重要课程，主要研究化学分析中所采用的现代仪器的原理、操作和应用等方面的知识。
通过该课程的学习，我对现代仪器分析技术有了更深入的了解和认识。
二、仪器分析的基本原理仪器分析是应用现代仪器技术和计算机技术来对样品进行分析和检测的方法。
其核心原理是利用仪器的某一特定性质来对样品进行定性和定量分析。
常用的仪器分析技术有光谱分析、色谱分析、电化学分析、质谱分析等。
光谱分析是利用物质与辐射相互作用时的一系列现象来进行分析的方法。
其中，紫外可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等是常用的光谱分析方法。
色谱分析是利用物质在载气或液相流动中的迁移速度差异来分离和测定成分的方法。
其中，气相色谱、液相色谱是常用的色谱分析技术。
电化学分析是利用电化学电流和电势的变化来测量物质浓度的一种方法。
常见的电化学分析技术有电位滴定法、电流计时法、伏安法等。
质谱分析是利用粒子质量分选特性来对样品进行检测的方法。
常见的质谱分析技术有质子质谱、电喷雾质谱、飞行时间质谱等。
三、常用的仪器分析技术1. 紫外可见吸收光谱紫外可见吸收光谱是利用物质对紫外可见光的吸收特性进行分析的方法。
它有很多应用领域，如药物分析、环境监测、食品检测等。
通过紫外光谱的测定，可以得出物质的吸收峰位、吸光度、摩尔吸光系数等重要信息。
2. 气相色谱-质谱联用技术气相色谱-质谱联用技术是将气相色谱和质谱两种分析技术结合起来，既可以进行物质的分离，又可以进行物质的鉴定。
该技术在环境、食品、生物、药物等领域有广泛的应用。
3. 电化学分析技术电化学分析技术是利用物质在电化学条件下的电流和电势的变化来分析物质的浓度、速度等性质的方法。
电化学分析技术广泛应用于电解质分析、电化学传感器、电池和电解等领域。
四、现代仪器分析的应用现代仪器分析技术在科学研究、工业生产和环境监测等方面有着广泛的应用。
在科学研究方面，现代仪器分析成为了研究领域的重要工具。
现代仪器分析
一、名词解释第一章1、标准曲线: 标准系列的浓度(或含量) 和其相对应的响应信号测量值的关系曲线。
2、灵敏度: 物质单位浓度或单位质量的变化所引起响应信号值变化的程度，称为方法的灵敏度，用S表示。
3、检出限: 某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量，称为这种方法对该物质的检出限。
4、相关系数: 用来表征被测物质浓度（或含量）x与其响应信号值y之间线性关系好坏程度的一个统计参数。
相关系数定义为：5、仪器分析: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。
6、分析化学:包括化学分析和仪器分析两大部分。
化学分析是分析化学的基础。
仪器分析是分析化学的发展方向。
测量常量组分常用化学分析，而测量微量或痕量组分时，则常用仪器分析。
二、填空题1、仪器分析包括（检测技术）和（分离技术）。
2、监测技术包括（光学分析法）和(电化学分析法)分离技术包括（色谱分析）（电泳分析）。
3、色谱技术主要包括（气相色谱）、（液相色谱）（超临界流体）。
4、分析仪器的基本结构包括(信号发生器)(检测器)(信号处理器）（读出装置）四部分组成。
5、分析化学的第一阶段标志工具是（天平）。
6、仪器分析定量分析主要评价指标：（准确度）（精密度）（标准曲线）（灵敏度）（检出限）三、简答题1、仪器分析可以分为哪几类？发展方向是什么？分为：1、光分析法：凡是以电磁辐射为测量信号的分析方法均为光分析法。
可分为光谱法和非光谱法。
光谱法则是以光的吸收、发射和拉曼散射等作用而建立的光谱方法。
这类方法比较多，是主要的光分析方法。
非光谱法是指那些不以光的波长为特征的信号，仅通过测量电磁幅射的某些基本性质（反射，折射，干涉，衍射，偏振等）。
光分析法的分类：原子发射光谱，原子吸收光谱，紫外可见光谱，红外光谱，核磁谱，分子荧光光谱，原子荧光光谱2、电化学分析法：根据物质在溶液中的电化学性质建立的一类分析方法。
《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。
现代仪器分析方法
物理方面：利用EPR对半导体掺杂的研究，可指导采用不同的掺杂技术获取不同性质的半导体。
EPR应用
◆质谱不属波谱范围
◆质谱图与电磁波的波长和分子内某种物理量 的改变无关
◆质谱是分子离子及碎片离子的质量与其相对 强度的谱, 谱图与分子结构有关
◆质谱法进样量少, 灵敏度高, 分析速度快
◆质谱是唯一可以给出分子量, 确定分子式的 方法, 而分子式的确定对化合物的结构鉴定是至关重要的。
分子中含有S, C数目=(9.80.8)/1.18
H数目=15432128=26
不合理 分子式为C8H10OS
例：化合物的质谱图如下，推导其分子式
1
设： 分子离子峰：72, 72–58=14 ？
2
73, 73–58 = 15 合理
物理量
核能级 电子能级 分子振动-转动能级 电子自旋能级 核自旋能级
分子体系吸收的电磁辐射的能量，总是等于体系的两个允许状态能级的能量差，可用ΔE表示。与ΔE相匹配的辐射能的波长或频率可表示如：
ΔE＝E2－E1
电磁波与光谱的关系：
范围 光区 光谱类型 跃迁类型 10-4～10-2nm -ray MÖssbauer谱 核能级跃迁 10-2～1 nm X-ray X-光电子能谱 核内层电子能级 100～400nm 紫外光区 紫外光谱 核外层电子（价 400～800nm 可见光区 可见光谱 电子或非键电子) 2.5～25m 红外光区 红外光谱 分子振动-转动 (4000～400cm-1) ～1 cm 微波区 微波谱 分子转动能级 顺磁共振谱 电子自旋能级 （磁诱导） 50～500cm 射频区 核磁共振谱 核自旋能级 (600～60MHz, 无线电波区） （磁诱导）
简述现代仪器分析的特点
简述现代仪器分析的特点简述现代仪器分析的特点。
1、采用各种灵敏度高，性能好的分析方法。
2、采用现代技术，把分析工作与计算机应用紧密结合起来。
3、使用高效液相色谱仪和毛细管电泳仪等高精密仪器，以提高分析速度和准确度。
4、仪器分析正在向自动化、智能化发展。
5、实验室中正逐渐使用原子吸收光谱仪、等离子体发射光谱仪和电感耦合等离子体发射光谱仪等新型分析仪器。
二、仪器分析的局限性1、试样的预处理过程复杂。
2、无法测定低含量物质，有些物质的含量仅为十万分之几，甚至是百万分之几，只有在高灵敏度的分析仪上才能检测出来。
3、对某些物质的干扰较大，如存在其它元素、基团等。
三、仪器分析的优势1、可以大大缩短分析时间。
2、可以提高分析速度。
3、可以对高含量物质进行微量分析。
4、避免了人为因素造成的误差。
四、仪器分析的主要特点：（ 1）经济：耗能少、分析快、效率高、分析费用低。
（ 2）精密：分析手段齐全、灵敏度高、准确度高。
（ 3）多功能：广泛地与生产实践相结合。
五、仪器分析应用举例： 1、利用紫外可见分光光度法进行测定矿石中钛铁矿及黑钨矿等。
2、利用液相色谱法进行测定钢铁及矿石中的铬和锰。
3、利用气相色谱法进行测定白酒中甲醇含量。
六、仪器分析的趋势： 1、扩大仪器的应用范围，使更多的非金属材料都纳入到检测范围内。
2、开发新型的仪器，推动现代仪器分析技术的不断发展。
3、通过建立网络，实现信息共享。
4、增加仪器的可靠性、耐用性。
5、研究和开发用于痕量成分分析的仪器。
七、仪器分析的方法与分析类型分析方法就是为达到某种目的，借助于科学方法将试样中所含物质的特性转变为可以量测的特征参数或物理量。
分析类型就是分析过程中所使用的检测方法。
八、仪器分析的检测器指将分析测量值转换为可测量的输出的一组装置。
其功能是将分析测量值转换为与之对应的可观察或测量的输出。
九、仪器分析检测器的分类：分析器的分类：气体检测器、光学检测器、热检测器、湿度检测器、离子检测器等。
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。
现代仪器分析方法
现代仪器分析方法
现代仪器分析方法包括：
1. 液相色谱法（HPLC）：用于分离和测定液体和溶液中的化学成分。
2. 气相色谱法（GC）：用于分离和测定气体和挥发性液体中的化学成分。
3. 质谱法（MS）：用于确定化合物的分子式、结构和质量。
可以与色谱法结合使用，例如气相色谱-质谱联用（GC-MS）。
4. 原子吸收光谱法（AAS）：用于测定金属元素的含量和浓度。
5. 荧光光谱法：测量物质在吸收紫外或可见光后放射出的荧光。
6. 红外光谱法（IR）：用于确定物质中的官能团和分子结构。
7. 核磁共振光谱法（NMR）：用于确定物质的分子结构和官能团。
8. X射线衍射法（XRD）：用于确定物质的结晶结构。
9. 表面分析技术（如扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM））：用于观察和分析材料的表面形貌和结构。
10. 热分析技术（如差示扫描量热仪（DSC）和热重分析（TGA））：用于测量材料在不同温度下的热稳定性和热性质。
这些现代仪器分析方法在科学研究、环境监测、食品安全、制药和化工等领域广泛应用。
现代仪器分析课件ppt
校正方法： 用邻近非共振线校正背景 连续光源校正背景 塞曼 效应校正背景 自吸效应校正背景
在 整 堂 课 的 教学中 ，刘教 师总是 让学生 带着问 题来学 习，而 问题的 设置具 有一定 的梯度 ，由浅 入深， 所提出 的问题 也很明 确
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贫燃火焰：指助燃气大于化学计量的火焰，它的温度 较低，有较强的氧化性，有利于测定易解离，易电离 元素,如碱金属。
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2、非火焰原子化器（石墨炉原子化器）
Ni / N0 = gi / g0 exp(- Ei / kT)
统计权重 表示能级 的简并度
激发能
Boltzman 常数
热力学 温度
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二、原子吸收光谱轮廓
消除办法：配制与被测试样组成相近的标准溶液 或采用标准加入法。若试样溶液的浓度高，还可采用 稀释法。
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2.化学干扰
化学干扰是由于被测元素原子与共存组份发生化学反 应生成稳定的化合物，影响被测元素的原子化，而引起 的干扰。
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第五章 核磁共振波谱法
§5—1核磁共振基本原理 §5—2仪器装置 §5—3化学位移 §5—4化学位移数据 §5—5自旋偶合与自旋分裂 §5—6化合物自旋系统的分类及常见的自旋系统 §5—7核磁共振氢谱的解析 §5—8核磁共振氢谱的应用实例
第六章 质谱法
§6—1基本原理 §6—2仪器装置 §6—3质谱裂解表示 §6—4质谱中离子的类型 §6—5分子离子峰和分子式的测定 §6—6影响裂片离子形成的因素 §6—7各类化合物的质谱 §6—8质谱的解析
现代仪器分析内容
了解较特殊的仪器结构、工作原理、分 离分析过程及简单操作。 了解被测量物质的物理性质，能合理选 择仪器设备。 建立完整的化学分析法，包括分离分析 参数的选择，仪器基本配置的选择，数 据处理方法的选择。
物质的物理性质
物质是由分子组成的 分子可分为无机分子和有机分子
无机分子
阳离子 容量分析、电化学分析、原子 发射光谱分析、原子吸收光谱 分析、等离子体（ICP)光谱分 析、等离子体光谱与质谱分析 电化学分析、离子色谱分析
第七章原子吸收光谱分析方法
§7—1原子吸收光谱基本原理 §7—2原子吸收光谱仪 §7—3定量分析方法 §7—4测定条件的选择 §7—5干扰及其抑制 §7—6原子吸收光谱分析法的特点及其 应用
现代仪器分析
第一章 概述 第二章 色谱分析法 第三章 紫外光谱分析法 第四章 红外光谱分析法 第五章 核磁共振波谱分析法 第五章 质谱分析法 第六章 原子吸收光谱分析法
第一章 概述
仪器分析法的分类 仪器分析法的特点 仪器分析法的发展趋势
现代仪器分析的定义
通常将利用较特殊的仪器， 以测量物质的物理性质为基础的 一大类化学分析法， 称为''现代仪器分析''。
第三章 紫外—可见吸收光谱分析法
§3—1分子吸收光谱简介 §3—2紫外吸收光谱的产生及种类 §3—3紫外—可见光谱的吸收谱带与分子结构 §3—4吸收定律 §3—5紫外—可见光谱仪 §3—6紫外—可见光谱测定方法
第四章 红外光谱分析法
§4—1红外光谱简介 §4—2红外光谱基本原理 §4—3红外光谱仪 §4—4有机化合物基团振动频率 §4—5影响集团频率的因素 §4—6红外光谱法实验技术 §4—7红外光谱法的定性分析
阴离子
有机分子
沸点低于400°C热稳定性好的 物质 沸点高于0°C热稳定性不好 的物质 高度不饱和共轭分子，芳香族 分子 具有特征官能团的分子 质量不同的分子 分子中的原子核具有特殊性
气相色谱 液相色谱 紫外、荧光光谱 红外光谱 质谱 核磁共振波谱
第二章 色谱分析法
§2—1概述： §2—2色谱法的特点 §2—3色谱过程 §2—4流动相、固定相的种类及选择 §2—5色谱分析理论基础 §2—6色谱分离条件的选择 §2—7色谱检测器 §2—8色谱定性分析 §2—9色谱定量分析