现代仪器分析方法及应用共74页

现代仪器分析在医学中的应用现代仪器分析是一门研究和应用尖端的分离分析方法和技术的课程。

可使学生掌握用于成分及组成分析、结构分析、表面形态分析、物质物化性质测定的大型分析仪器的基本理论，训练学生正确掌握现代大型仪器分析实验的基本操作技术，能独立进行实验。

其使用的仪器分析方法在现代医学以及其他学术领域起着不可忽视的作用。

代表的仪器如电子显微镜，流式细胞仪，质谱仪等。

一、电子显微镜电子显微镜是根据电子光学原理，用电子束和电子透镜代替光束和光学透镜，使物质的细微结构在非常高的放大倍数下成像的仪器。

电子显微镜放大倍率大，它可以通过荧光屏显示出更精微的组织结构，同时还可以用用光学放大系统，把成在荧光屏上的标本进行第二次扩大，因此电子显微镜在研究人体器官组织以及超微结构中起到重要作用。

可分为透射式电子显微镜和扫描时电子显微镜，由于标本厚薄不同，超薄切片机切出的很薄的标本，可用透射式电子显微镜观察。

不能切得很薄的标本可用扫描式电镜进行观察。

电子显微镜打破了光学显微镜的极限，显微技术进步发展到能观察分子原子电子显微镜的世界，它给医学科学带来新的研究超微结构的途径。

当今人们应用电子显微镜的超微特性观察细胞，不仅能清楚的证实了细胞膜的存在，而且还明确了细胞膜的三层结构，而且还明确了细胞膜由三个薄层组成．其中两侧层密度高，中间层密度低，而且这三层的任何一层厚度都一样。

利用电子显微镜观察无健神经纤维结构时，发现无健神经纤维的神经膜细胞可以包裹多根轴突( 一般约为 2 ～9 条) 。

利用电子显微镜研究肌肉的结构时，使我们了解到肌原纤维有二个很重要的特点：( 1 ) 在肌原纤维中有规则地排列着明暗横条纹，具有横纹结构；( 2 ) 肌原纤维由与其长轴平行的更微细的单位纤维组成。

利用电子显微镜研究核酸分子结构时，可以观察到核酸分子的结构呈线丝状，直径约为 2 0 A。

实践证明了电子显微镜的应用，为探索生命的秘密起到了重要的推动，为医学的发展，人类的健康发挥着巨大的作用。

现代仪器分析测试方法现代分析有分离分析法、热分析法、光学分析法、质谱分析法、电分析化学法、分析仪器联用技术这集中类型。

具体有：核磁共振（NMR），红外光谱（IR），紫外光谱（UV），质谱（MS），气相色谱（GC），液相色谱（LC），气相色谱与质谱联用（GC/MS）技术和液相色谱与质谱联用（LC/MS）技术。

核磁共振（NMR）核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。

不同的它们可以用核的自旋量子数I来表示。

自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系，大致分为三种情况。

原子核的自旋核磁共振用NMR(Nuclear Magnetic Resonance)为代号。

I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体，I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体，1H，13C，15N，19F，31P的I均为1/2，它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。

I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。

核磁共振现象原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩(μ)。

μ=γP公式中，P是角动量，γ是磁旋比，它是自旋核的磁矩和角动量之间的比值，当自旋核处于磁场强度为B0的外磁场中时，除自旋外，还会绕B0运动，这种运动情况与陀螺的运动情况十分相象，称为拉莫尔进动，见图8-1。

自旋核进动的角速度ω0与外磁场强度B0成正比，比例常数即为磁旋比γ。

式中v0是进动频率。

ω0=2πv0=γB0微观磁矩在外磁场中的取向是量子化的，自旋量子数为I的原子核在外磁场作用下只可能有2I+1个取向，每一个取向都可以用一个自旋磁量子数m来表示，m与I之间的关系是：m=I，I-1，I-2…-I原子核的每一种取向都代表了核在该磁场中的一种能量状态，其能量可以从下式求出：正向排列的核能量较低，逆向排列的核能量较高。

它们之间的能量差为△E。

一个核要从低能态跃迁到高能态，必须吸收△E的能量。

现代化学仪器分析方法及其应用现代化学仪器分析方法的发展为化学领域的研究提供了强有力的支持。

这些先进的仪器能够提供准确、快速和敏感的分析结果，广泛用于材料科学、环境科学、食品安全等领域。

本文将介绍几种常见的现代化学仪器分析方法及其应用。

一、质谱仪质谱仪是一种能够实时检测和定量分析样品中的分子结构和组成的仪器。

它利用样品中的分子在高能量电子轰击下分解成离子，根据离子的质量-电荷比进行分析。

质谱仪广泛应用于化学、生物、医药等领域。

例如，在药物研发过程中，质谱仪可以确定化合物的分子结构、分子量，从而帮助研究人员验证合成目标的成功率。

二、核磁共振仪核磁共振仪是一种利用核磁共振现象来研究物质结构和性质的仪器。

核磁共振指的是在外加磁场和射频辐射作用下，原子核会发生能级跃迁，从而产生共振信号。

核磁共振仪广泛应用于有机化学、生物化学等领域。

例如，在有机化学中，核磁共振仪可以通过分析化合物中不同原子的信号强度和化学位移，确定化合物的结构和组成。

三、气相色谱仪气相色谱仪是一种用于分离和检测混合物的分析仪器。

它利用样品中化合物在固定相和流动相之间的分配系数不同来实现分离，并通过检测器对化合物进行定量分析。

气相色谱仪广泛应用于环境监测、食品安全等领域。

例如，在环境监测中，气相色谱仪可以快速分析空气、水体中的有机污染物，帮助监测人员了解环境质量。

四、液相色谱仪液相色谱仪是一种利用样品溶液中化合物在固定相和流动相之间的分配系数不同来实现分离和定量分析的仪器。

它广泛应用于生物化学、食品安全等领域。

例如，在药物研发中，液相色谱仪可以用于分析药物中的杂质，确保药物的质量和安全性。

综上所述，现代化学仪器分析方法的应用范围十分广泛，为各个领域的研究提供了有力的工具和支持。

质谱仪、核磁共振仪、气相色谱仪和液相色谱仪等仪器的发展和应用，不仅提高了化学分析的准确性和速度，也推动了科学研究的进步。

随着技术的不断创新和发展，相信化学仪器分析方法将在未来发挥更加重要的作用。

现代仪器分析测试方法现代分析有分离分析法、热分析法、光学分析法、质谱分析法、电分析化学法、分析仪器联用技术这集中类型。

具体有：核磁共振（NMR），红外光谱（IR），紫外光谱（UV），质谱（MS），气相色谱（GC），液相色谱（LC），气相色谱与质谱联用（GC/MS）技术和液相色谱与质谱联用（LC/MS）技术。

核磁共振（NMR）核磁共振主要是由原子核的自旋运动引起的。

不同的它们可以用核的自旋量子数I来表示。

自旋量子数与原子的质量数和原子序数之间存在一定的关系，大致分为三种情况。

原子核的自旋核磁共振用NMR(Nuclear Magnetic Resonance)为代号。

I为零的原子核可以看作是一种非自旋的球体，I为1/2的原子核可以看作是一种电荷分布均匀的自旋球体，1H，13C，15N，19F，31P的I均为1/2，它们的原子核皆为电荷分布均匀的自旋球体。

I大于1/2的原子核可以看作是一种电荷分布不均匀的自旋椭圆体。

核磁共振现象原子核是带正电荷的粒子，不能自旋的核没有磁矩，能自旋的核有循环的电流，会产生磁场，形成磁矩(μ)。

μ=γP公式中，P是角动量，γ是磁旋比，它是自旋核的磁矩和角动量之间的比值，当自旋核处于磁场强度为B0的外磁场中时，除自旋外，还会绕B0运动，这种运动情况与陀螺的运动情况十分相象，称为拉莫尔进动，见图8-1。

自旋核进动的角速度ω0与外磁场强度B0成正比，比例常数即为磁旋比γ。

式中v0是进动频率。

ω0=2πv0=γB0微观磁矩在外磁场中的取向是量子化的，自旋量子数为I的原子核在外磁场作用下只可能有2I+1个取向，每一个取向都可以用一个自旋磁量子数m来表示，m与I之间的关系是：m=I，I-1，I-2…-I原子核的每一种取向都代表了核在该磁场中的一种能量状态，其能量可以从下式求出：正向排列的核能量较低，逆向排列的核能量较高。

它们之间的能量差为△E。

一个核要从低能态跃迁到高能态，必须吸收△E的能量。

现代仪器分析报告1. 引言现代仪器分析是一门广泛应用于科学研究、工业生产和环境监测等领域的技术。

其综合应用了物理、化学、光学和电子学等多个学科的理论和方法，能够对各种样品的成分、结构和性质进行准确、快速、无损和定量的分析和检测。

本报告将介绍现代仪器分析的基本原理、常用仪器和技术以及在不同领域的应用。

2. 现代仪器分析的基本原理现代仪器分析的基本原理包括样品制备、信号检测和数据处理。

首先，样品制备是指将待分析的样品处理成适合仪器分析的状态，如溶液、气体或固体。

其目的是提高分析灵敏度和准确度。

其次，信号检测涉及仪器对样品发出的信号进行检测和记录，常见的信号包括电流、光强、质谱和核磁共振等。

最后，数据处理是对仪器检测到的信号进行分析、计算和解释，得出分析结果。

3. 常用的现代仪器分析仪器和技术3.1 光谱仪光谱仪是现代仪器分析中常用的一种仪器，它通过对样品与辐射的相互作用来获取样品的光谱信息。

根据不同的光谱数据，可以对样品的成分、结构和性质进行分析。

常见的光谱仪包括紫外-可见光谱仪、红外光谱仪和核磁共振光谱仪等。

3.2 质谱仪质谱仪是一种能够对样品中的离子进行分离、检测和定量的仪器。

它通过将样品中的化合物分子转化为离子，并根据离子的质量和荷质比进行分析。

质谱仪在有机化学分析、环境监测和生物医药等领域具有重要应用。

3.3 电化学分析技术电化学分析技术是利用电化学原理对样品进行分析的一种方法。

常见的电化学分析技术包括电位法、电流法和交流阻抗法等。

这些方法可以用于测定物质的浓度、化学反应的速率和反应机理等。

3.4 气相色谱和液相色谱气相色谱和液相色谱是分离和定量分析样品中不同组分的重要技术。

气相色谱主要适用于气体和挥发性液体的分析，而液相色谱则适用于非挥发性物质和高极性化合物的分析。

这些技术在食品安全、环境监测和药物分析等领域被广泛应用。

4. 现代仪器分析的应用现代仪器分析在科学研究、工业生产和环境监测等领域有着广泛的应用。

现代仪器分析方法及应用一、分光光度法分光光度法利用物质对光的吸收、散射、干涉、闪烁等现象进行分析。

常用的分光光度法有紫外可见分光光度法、红外吸收分光光度法、原子吸收分光光度法等。

分光光度法广泛应用于药物分析、环境分析、食品分析等领域。

二、电化学方法电化学方法通过测定电极上物质的电荷转移过程或与电极表面发生的电化学反应来进行分析。

常用的电化学方法有电位滴定法、电化学溶液分析法、恒定电流伏安法等。

电化学方法在药物分析、环境分析、金属离子检测等方面具有广泛应用。

三、质谱分析法质谱分析法通过测定样品中物质的质量与电荷比来进行分析。

常用的质谱分析法有质子化质谱法、电喷雾质谱法、时间飞行质谱法等。

质谱分析法在有机化合物的结构分析、食品中农药残留的检测以及毒性物质的鉴定等方面具有重要应用。

四、色谱分析法色谱分析法通过分离和测定化合物混合物中不同组分的相对含量来进行分析。

常用的色谱分析法有气相色谱法、液相色谱法、超高效液相色谱法等。

色谱分析法广泛应用于药物分析、食品分析、环境分析等领域。

五、核磁共振法核磁共振法利用原子核间的磁耦合和原子核的磁共振现象来进行分析。

常用的核磁共振法有氢核磁共振波谱法、碳核磁共振波谱法等。

核磁共振法在有机化合物结构鉴定、药物分析和生物分子结构研究等方面具有重要应用。

六、质量光谱法质量光谱法通过测定物质的质量与电荷比来进行定性和定量分析。

常用的质谱法有线性离子阱质谱法、四级杆质谱法等。

质谱法广泛应用于有机物质的结构分析、药物代谢研究以及环境污染物的检测等领域。

以上是现代仪器分析方法的几个主要方向，这些方法在现代化学分析中具有重要的地位和作用。

随着科学技术的不断发展，这些方法将进一步提高其灵敏度、准确性和快速性，为化学分析提供更多的选择和可能性。

同时，仪器分析方法的应用范围也将进一步拓展，为人类社会的发展与进步做出更大的贡献。

现代仪器分析与应用文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）XRD分析：是利用X射线的被动性和晶体内部结构的周期性进行晶体结构分析。

ICP分析法：采用电感耦合等离子体（ICP）为光源的原子发射光谱测定物质的化学成分的方法。

GC-MS分析法：将气相色谱仪器（GC）与质谱仪（MS）通过适当接口相连接，借助计算机技术，进行联用分析的方法。

TEM分析法（透射电子显微镜）：将加速和聚集的电子束投射到非常薄的样品上，电子与样品中的原子碰撞而改变方向，从而产生立体角散射形成明暗不同的影像的分析方法。

原子吸收分光谱法(AAS)：是基于被测元素基态原子在蒸汽状态对其原子共振辐射的吸收进行元素定量分析的一种方法，具有灵敏度高、准确度高、选择性高、分析速度块等优点，但不能多元素同时分析。

IR分析法：是根据不同物质会有性的吸收红外光区的电磁辐射来进行结构分析，对各种吸收红外光的化合物的定量和定性分析的一种方法，可以定性定量鉴定分析物质、进行物质结构分析。

BET分析：BET法是BET比表面积检测法的简称，比表面积是指每克物质中所有颗粒总外表面积之和。

SEM分析法（扫描电子显微镜）：扫描电子显微镜是利用细聚焦电子束在样品表面逐行扫描时激发出来的各种物理信号来调制成像的，主要用于观察固体厚试样的表面形貌，具有很高的分辨力和连续可调的放大倍数。

（色谱分析中的）标准加入回收：在测定样品的同时，于同一样品的子样中加入一定量的标准物质进行测定，将其测定结果扣除样品的测定值，以计算回收率通常回收率(记作R)计算的定义公式：R=（加标试样测定值-试样测定值）/加标量×100原子发射光谱分析法：原子发射光谱法是是利用元素发射的特征谱线的位置和强度进行定性和定量分析的一种光学方法。

根据流动相与固定相极性的差别，将色谱分为正相色谱：流动相极性低，固定相极性高的分配色谱。

反相色谱：流动相极性高，固定相极性低的分配色谱。

现代仪器分析现代仪器分析技术在植物纤维原料化学分析中的应用[摘要]概述了光谱分析法、色谱分析法和核磁共振等现代仪器分析技术在植物纤维原料化学分析方面的应用。

[关键词] 植物纤维原料;仪器分析技术以及应用0 前言现代仪器分析应用了现代分析化学的各项新理论、新方法、新技术，把光谱学、量子学、富里叶变换、微积分、模糊数学、生物学、电子学、电化学、激光、计算机及软件成功地运用到现代分析的仪器上，研发了原子光谱（原子吸收光谱、原子发射光谱、原子荧光光谱）、分子光谱（UV、IR、MS、NMR、Flu）、色谱（GC、LC）、分光光度法、激光光谱法、拉曼光谱、流动注射分析法、极谱法、离子选择性电板、火焰光度分析等现代分析仪器，计算机的应用则极大地提高了仪器分析能力，因此现代分析仪器灵敏度高，选择性好、检出限低、准确性好，在数据处理和显示分析结果，实现了分析仪器的自动化和样品的连续测定。

植物纤维原料的化学组成复杂,除了纤维素、半纤维素和木素这三种构成了植物体骨架的主要成分(总质量的80 %～95 %) 外,还含有诸如单宁、果胶质、树脂、脂肪、腊以及不可皂化物等少量组分。

纤维原料成分分析对指导生产有着十分重要的意义,传统的分析方法过程繁杂、时间长,随着科技的发展,现代测试技术的应用范围日益广泛。

仪器分析方法越来越多地应用于物质量的分析,如光谱分析(紫外光谱红外光谱、原子吸收与原子发射光谱等) 、色谱分析(气相色谱、高压液相色谱、凝胶渗透色谱、离子色谱等) 、质谱、核磁共振、电子自旋共振、X2衍射能谱、电子显微镜分析、电化学分析(电位分析和电导分析) 等等。

本文就主要的仪器分析技术在植物纤维原料化学分析中的应用进行介绍。

1 光谱分析法1. 1 紫外光谱法1. 1. 1 木素含量的测定[ 3 ]先用苯醇混合物抽提纤维原料,排除色素等的干扰。

称取一定量的苯醇抽提物,用溴乙酰冰乙酸溶液(25 %) 加热溶解,过量的试剂用氢氧化钠溶液滴定分解;溶解反应过程中产生的溴及溴化物,通过加入盐酸羟胺还原排除干扰。