仪器分析讲义
绪 论
(Introduction)
仪器分析是化学类专业必修的基础课程之一。通过本课程的学习，要求学生把握经常使用仪器分析方式的原理和仪器的简单结构；要求学生初步具有依照分析的目的，结合学到的各类仪器分析方式的特点、应用范围，选择适宜的分析方式的能力。
分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学。它包括化学分析和仪器分析两大部份。化学分析是指利用化学反映和它的计量关系来确信被测物质的组成和含量的一类分析方式。测按时需利用化学试剂、天平和一些玻璃器皿。它是分析化学的基础。仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础成立起来的一种分析方式，测按时，常常需要利用比较复杂的仪器。它是分析化学的进展方向。
仪器分析与化学分析不同，具有如下特点：
（1）灵敏度高，检出限量可降低。如样品用量由化学分析的ml、mg级降低到仪器分析的µL、µg级，乃至更低。它比较适用于微量、痕量和超痕量成份的测定。
（2）选择性好。很多仪器分析方式能够通过选择或调整测定的条件，使共存的组分测按时，彼其间不产生干扰。
（3）操作简便、分析速度决,易于实现自动化。
（4）相对误差较大。化学分析一样可用于常量和高含量成份的分析，准确度较高，误差小于千分之儿。多数仪器分析相对误差较大，一样为5％，不适于常量和高含量成份的测定。
（5）需要价钱比较昂贵的专用仪器。
§1-1.仪器分析方式的内容和分类(Classification of Instrumental
Analysis)
分类: 1.光学分析法 以物质的光学性质为基础的分析方式
(1) 分子光谱: 红外吸收 可见和紫外 分子荧光 拉曼光谱
(2) 原子光谱: 原子发射AES 原子吸收AAS 原子荧光AFS
(3) X射线荧光: 发射 吸收 衍射 荧光 电子探针
(4) 核磁共振 顺磁共振
2.电化学分析法 溶液的电化学性质用于确信物质化学成份的方式
第2章光学分析法导论
【2-1】 解释下列名词。
（1）原子光谱和分子光谱 （2）发射光谱和吸收光谱
（3）闪耀光栅和闪耀波长 （4）光谱通带
答：（1）原子光谱：由原子能级之间跃迁产生的光谱称为原子光谱。
分子光谱：由分子能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
（2）发射光谱：原来处于激发态的粒子回到低能级或基态时，往往会发射电磁辐射，这样产生的光谱为发射光谱。
吸收光谱：物质对辐射选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱。
（3）闪耀光栅：当光栅刻划成锯齿形的线槽断面时，光栅的光能量便集中在预定的方向上，即某一光谱级上。从这个方向探测时，光谱的强度最大，这种现象称为闪耀，这种光栅称为闪耀光栅。
闪耀波长：在这样刻成的闪耀光栅中，起衍射作用的槽面是个光滑的平面，它与光栅的表面一夹角，称为闪耀角。最大光强度所对应的波长，称为闪耀波长。
（4）光谱通带：仪器出射狭缝所能通过的谱线宽度。
【2-2】 简述棱镜和光栅的分光原理。
【2-3】 简述光电倍增管工作原理。
答：光电倍增管工作原理：
1）光子透过入射窗口入射在光电阴极K上。
2）光电阴极电子受光子激发，离开表面发射到真空中。
3）光电子通过电子加速和电子光学系统聚焦入射到第一倍增极D1上，倍增极将发射出比入射电子数目更多的二次电子，入射电子经N级倍增极倍增后光电子就放大N次方倍。
4）经过倍增后的二次电子由阳极P收集起来，形成阳极光电流，在负载RL上产生信号电压。
【2-4】 何谓多道型检测器？试述多道型检测器光电二极管阵列、电荷耦合器件和电荷注入器件三者在基本组成和功能方面的共同点。
【2-5】 请按能量递增和波长递增的顺序，分别排列下列电磁辐射区：红外，无线电波，可见光，紫外光，X射线，微波。
答：能量递增顺序：无线电波、微波、红外线、可见光、紫外光、X射线。
波长递增顺序：X射线、紫外光、可见光、红外线、微波、无线电波。
第 1 页/ 共 16 页 《仪器分析》课程教学大纲
适用专业 理论学时 实验学时 网络学时 总学时 学分
中药学、制剂、中药资源 45 36 81 2.5
先修课程 《无机化学》、《化学分析》、《有机化学》、《物理化学》
课程英文名称 Instrumental Analysis
一、课程简介
《仪器分析》是中药学和制剂等专业一门重要的专业基础课，在中药学专业学生的知识结构中起承前启后的重要作用。全面提高学生的综合素质，培养学生分析问题、解决问题的能力是当前我国本科教育的首要任务。随着科学技术的迅猛发展，新技术、新仪器、新概念不断涌现，仪器分析涉及的范围和内容日益广泛，为适应这一发展的需要，并根据学生基础知识学习的情况，在第四学期开设《仪器分析》。
《仪器分析》是中药学、制剂、中药制药、中药资源等专业学生的专业基础课，是学生在学完《高等数学》、《物理学》、《无机化学》、《有机化学》、《化学分析》、《物理化学》等课程后而开设的一门基础专业课程，讲授内容照顾到专业的特点，侧重于分析测试，并适当介绍结构解析。通过本课程的学习，掌握近代各种分离、分析方法的基础理论和技能，了解分析测定结构的一般方法，为后期《中药制剂分析》、《中药化学》和《中药药理学》等专业课程的学习打好基础。
《仪器分析》讲授内容包括光学分析法导论、紫外-可见分光光度法、红外分光光度法、色谱法导论、液相色谱法、气相色谱法、高效液相色谱法，此外还对核磁共振波谱法和质谱法作基础内容讲授。总学时为81学时（理论授课45学时，实验教学36学时）。
《仪器分析》课程教学总体目标为培养具备在有关化学、医药等领域从事分析检测等方面的人才。培养具备中医药学基础理论、基本知识、基本技能及相关的药物分析方面的知识和能力，能在药物生产、检验、流通、使用、研究与开发第 2 页/ 共 16 页 等领域从事标准化生产和鉴定、制剂、药物质量与分析、安全性评价及临床合理用药等方面工作，并具备将来在教育、管理、国际交流及文化传播等行业发展的潜能，最终形成科学基础、思想品德、实践能力、人文素质全面发展的复合型专业人才。
光谱分析方法
第一章 绪论
一、 填空题
1 仪器分析方法分为（ ）、（ ）、色
谱法、质谱法、电泳法、热分析法和放射化学分
析法。
2 光学分析法一般可分为（ ）、
（ ）。
3 仪器分析的分离分析法主要包括（ ）、
（ ）、（ ）。
4 仪器分析较化学分析的优点（ ）、
（ ）、操作简便分析速度快。
答案
1 光学分析法、电化学分析法 2 光谱法、非光谱法 3 色谱法、质谱法、电泳法 4 灵敏度高检出限低、选择性好
第二章 光学分析法导论
一、 选择题
1 电磁辐射的粒子性主要表现在哪些方面 （
A能量 B频率 C波长 D波数
）
2 当辐射从一种介质传播到另一种介质时， 下列
哪种参量不变（
）
A波长 B速度 C频率
3 电磁辐射的二象性是指 :
D 方向
A．电磁辐射是由电矢量和磁矢量组成； B．电磁辐射具有波动性和电磁性；
C．电磁辐射具有微粒性和光电效应； D．电磁辐射具有波动性和粒子性
4 可见区、紫外区、红外光区、无线电波四个电磁波区域中，能量最大和最小的区域分别为：
A．紫外区和无线电波区； B．可见光区和无线电波区；
C．紫外区和红外区； D．波数越大。
5 有机化合物成键电子的能级间隔越小， 受激跃迁时吸收电磁辐射的
A．能量越大； B．频率越高； C．波长越长；D．波数越大。
6 波长为 0.0100nm 的电磁辐射的能量是多少eV？
A．0.124； B．12.4eV； C．124eV； D．1240
eV。
7 受激物质从高能态回到低能态时， 如果以光辐
射形式辐射多余的能量，这种现象称为（ ）
A 光的吸收 B 光的发射 C 光的散射 D
光的衍射
8 利用光栅的（ ）作用，可以进行色散分光
A 散射 B 衍射和干涉 C 折射 D 发射
9 棱镜是利用其（ ）来分光的
