下载文档原格式
仪器分析方法范文仪器分析方法是现代科学研究中的一种重要手段，通过对样品进行分析和检测，可以得出样品的成分、结构、性质和含量等信息。
仪器分析方法可分为物理方法、化学方法和生物方法等多种类型，下面将对一些常见的仪器分析方法进行介绍。
1.质谱分析法质谱分析法是一种通过对样品原子或分子进行离子化，利用其在电场中的质量-电荷比（m/z）差异进行分析的方法。
根据质谱仪器的不同，可分为质谱仪、气相色谱-质谱联用仪、液相色谱-质谱联用仪等。
质谱分析法在有机化学、天然产物分析、环境监测等领域得到了广泛应用。
2.光谱分析法光谱分析法是通过测量样品在不同波长或波数的电磁辐射下与光的相互作用，获得样品的光谱信息，从而获得样品的结构、成分和性质等信息。
根据测量的参数不同，可分为紫外可见光谱、红外光谱、拉曼光谱、核磁共振光谱、质子共振波谱等。
3.色谱分析法色谱分析法是一种利用色谱柱将混合物中的组分进行分离的方法，再通过检测器对分离后的组分进行检测和分析。
根据移动相的不同，色谱分析法可分为气相色谱、液相色谱、超高效液相色谱等。
色谱分析法在生化分析、环境监测、食品安全等领域有着广泛应用。
4.电化学分析法电化学分析法是一种利用电化学原理对样品进行分析和测量的方法。
常用的电化学分析法包括电位滴定法、电位分析法、极谱法、电化学检测法等。
电化学分析法在电池材料研究、腐蚀分析、环境监测等方面有着重要应用。
5.能谱分析法能谱分析法是一种利用粒子或辐射与样品相互作用所产生的能谱信息进行分析的方法。
常用的能谱分析法包括γ射线能谱、中子活化分析、X 射线荧光光谱、电子能谱等。
能谱分析法在核工业、材料科学、生物医学等领域有着广泛应用。
6.其他仪器分析方法除了上述常见的仪器分析方法外，还有一些其他的仪器分析方法，如负电荷分析方法、光电子能谱、反射分光光度法、热分析法等。
总之，仪器分析方法是实现对样品进行定量和定性分析的一种重要手段。
不同的仪器分析方法在不同领域有着广泛应用，为科学研究和工业生产提供了强有力的支持。
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。
仪器分的发展与应用仪器分析的发展历程：经过19世纪的发展，到20世纪20～30年代，分析化学已基本成熟，它不再是各种分析方法的简单堆砌，已经从经验上升到了理论认识阶段，建立了分析化学的基本理论，如分析化学中的滴定曲线、滴定误差、指示剂的作用原理、沉淀的生成和溶解等基本理论。
20世纪40年代以后，一方面由于生产和科学技术发展的需要，另一方面由于物理学革命使人们的认识进一步深化，分析化学也发生了变革，从传统的化学分析发展为仪器分析。
现代仪器分析涉及的范围很广，其中常用的有光学分析法、电化学分析法和色谱法。
光学分析法是基于人们对物质光谱特性的认识而发展起来的一种分析测定方法。
17世纪牛顿将白光分成了光谱以后，科学家对光谱进行了研究。
19世纪前半期，人们已经把某一特征谱线和某种物质联系了起来，并提出了光谱定性分析的概念。
在此基础上，德国化学家本生和物理学家基尔霍夫合作设计并制造了第一台用于光谱分析的光谱仪，实现了从光谱学原理到光谱分析的过渡，产生了一种新的分析方法即光谱分析法。
19世纪后半期，人们又对光谱定量分析的可能性进行了探讨。
1874年，洛克厄通过大量实验得出结论，认为光谱定量分析只能依据光谱线的强弱。
到20世纪，用光电量度法测定了光谱线的强度，后来，光电倍增管被应用于光谱定量分析。
与此同时，利用物质的吸收光谱的吸收光度法，也得到了发展。
电化学分析法是利用物质的电化学性质发展起来的一种分析方法。
首先兴起的是电重量分析法。
美国化学家吉布斯把电化学反应应用于分析化学中，用电解法测定铜，后来这种方法被广泛应用于生产中。
电重量分析法存在着耗时长、易氧化等缺点，化学家在研究中把物质的电化学性质与容量分析法结合起来，发展了一种新方法，这就是电容量分析法。
电容量分析法中发展较早的是电位滴定法，其后，极谱分析法和库仑分析法也相继发展起来。
色谱分析法是基于色谱现象而发展起来的一种分析方法。
1906年，俄国植物学家茨维特认识到所谓色谱现象和分离方法有密切联系，而且对分离有重大意义。
XPS能谱在配位化学中的应用X射线光电子能谱(XPS)又称为化学分析用电子能谱法(ESCA)，是近年来发展最快的仪器分析技术之一。
应用XPS研究配合物能直接了解中心离子内层电子状态及与之相结合的配体的电子状态和配位情况，可获得有关电荷转移的信息，对于中心离子的电子结构、配位键的形成及其性质等的研究，其结果很具有说服力。
现在，XPS已成为研究配合物的有力工具。
一、XPS研究配合物的原理利用XPS已成为研究配合物的原理是这样的:具有足够能量的入射光子和样品中的原子相互作用时，单个光子把它的全部能量转移给原子中某壳层上一个受束缚的电子，如果能量足以克服原子其余部分对此电子的束缚作用，电子即以一定的动能发射出去。
利用检测器测量发射出的光电子动能，可以得到样品中原子的电子结合能。
分子内原子的电子结合能反映了它们所处的化学环境。
在配合物中，影响结合能大小的因素包括:?配合物的立体结构，?配合物的电负性。
?中心离子的氧化态，?配体电荷的转移。
在配合物的XPS研究中，振激(shake-up)伴峰反映了中心离子的电子结构及配体和金属离子的相互作用，多重裂分(Multi-plet splitting)反映了中心离子的内层电子状态，对于研究配合物的结构特性极为有用。
二、利用XPS研究配合物的实例2.1 N,配体配合物的研究。
XPS谱峰显示HEDTA和NaHEDA分子中两个N都质子化了。
两者的422N1s谱峰很相似，在约402.4eV处有一单峰。
而在配合物NaEDTA，MgEDTA，42CaEDTA中其N原子未质子化，在400.2eV处有一个单峰。
所以在RN:和23+RN:H两种构型中，N1s谱峰约有2.2eV的化学位移，对于配合物MgHEDTA322的XPS谱峰分析，在399.2众和402.2eV处有两个强峰。
由此可知该分子中一个N 原子质子化了，另—个N原子末质子化。
XPS可用来区分配体在界内(inner-sphere)或界外(Out-sphere)。
X射线光电子能谱分析法X射线光电子能谱分析法（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS）是一种非常重要的表面分析技术，广泛应用于材料科学、化学、表面物理、生物技术和环境科学等领域。
本文将对X射线光电子能谱分析法进行详细介绍，包括基本原理、仪器分析系统和应用领域。
一、基本原理X射线光电子能谱分析法是利用X射线照射固体表面，使其产生光电子信号，并通过测量光电子的动能和数量，来确定样品表面的化学成分及其状态。
其主要基于光电效应（photoelectric effect）和X射线物理过程。
光电效应是指当光子入射到固体物质表面的时候，会将表面电子激发到导带或导带以上的能级上，并逃离固体形成受激电子。
这些逃逸的电子称为光电子，其动能与入射光子的能量有关。
X射线物理过程主要包括光子的透射、散射和与原子内电子的相互作用等。
当X射线入射到固体表面时，会发生漫反射和荧光特性，造成信号的背景噪声。
同时，X射线的能量足够高，可以与样品的内层电子发生作用，如光电子相对能谱（Photoelectron RELative Energies）和化学平移分量（Chemical Shift）等。
二、仪器分析系统X射线光电子能谱分析系统包括光源、样品室、分析仪和检测器等。
光源常用的是具有较窄X射线能谱线宽的准单色X射线源，如AlKα线或MgKα线。
样品室的真空度一般要达到10^-8Pa左右，以避免空气对样品的干扰。
分析仪是用于测量光电子动能和数量的关键部件，常见的配备有放大器、电子能谱仪和角度分辨收集器等。
放大器将来自检测器的信号放大，并进行滤波处理以滤除高频噪声。
电子能谱仪是用于测量光电子动能的装置，一般包括一个径向入射、自由运动的光电子束和一个动能分析系统。
角度分辨收集器则用于测量光电子的角度分布。
检测器用于测量光电子的数量，常见的有多种类型的二极管（如能量分辨二极管和多道分析器）和面向瞬态X射线源的时间分辨仪器。
光电子能谱分析法基本原理光电子能谱分析法（Photoelectron Spectroscopy，简称PES）是一种常用的表征材料的表面化学成分和电子结构的技术手段。
它利用光电效应，通过测量电子从材料表面逸出时的动能来分析材料的电子结构。
PES的基本原理是根据光电效应，当光照射到金属或半导体表面时，光子与金属或半导体表面原子或分子发生相互作用，将部分能量转移给表面电子。
如果光子的能量大于电子的束缚能，则电子可以从材料表面逸出，形成光电子。
PES实验装置通常由以下几个部分组成：光源、光电样品、能量分辨光电子能谱仪和电子能量分析器。
光源通常选择高能紫外光源，因为紫外光具有较高的能量，能够满足电子逸出的需求。
光源产生的光经过透镜系统聚焦在样品表面。
样品由所要研究的物质构成，它可以是单晶、多晶、薄膜等形式。
光电样品的选择要根据具体的实验目的来确定。
能量分辨光电子能谱仪用于检测通过逸出的光电子信号，并将其转化为电信号。
电子能量分析器用于测量光电子的能量，并提供电子能谱。
在实验中，光子通过与表面原子或分子相互作用，将其能量转移给电子，使电子克服束缚势能逸出表面。
逸出电子的动能与初级光子的能量差有关：E_kin = hν - Φ其中，E_kin是逸出电子的动能，h是普朗克常数，ν是光子的频率，Φ是材料的逸出功。
逸出电子的动能与所施加的电场强度有关。
通过控制电场强度，可以调节电子的动能，进而对应不同的束缚能级进行分析。
PES实验中的光电子能谱提供了关于材料中电子的能量分布和态密度的丰富信息。
通过分析能谱图，可以确定材料的能带结构、元素组成、原子价态等重要参数。
例如，能谱图中的峰值对应不同能级的电子逸出，峰的位置和峰的强度可以揭示材料的能带结构和电子填充态。
同时，通过测定PES中的峰的位置和强度的变化，还可以研究材料的电子结构在外界条件变化下的响应和调控。
总结起来，光电子能谱分析法基于光电效应，通过测量光子与材料表面原子或分子的相互作用，进而测量逸出电子的动能，来研究材料的电子结构和化学成分。
现代仪器分析综述（1309011025 韩武)现代仪器分析为现代分析化学奠定了雄厚的学科理论基础—-信息理论，使现代仪器分析已经成为分析化学极其重要的组成部分，现代仪器分析所采用的分析仪器是化学、光学、电学、磁学、机械及计算机科学等现代科学综合发展的产物，仪器本身就是科学技术水平的标志。
若能充分利用现代仪器分析方法和技术，就能更加全面、准确地认识物质世界, 进一步促进科学技术向纵深发展。
1、现代分析仪器的发展及发展趋向现代仪器分析是在化学分析的基础上逐步发展起来的一类分析方法，现代分析仪器对科技领域的发展起着关键作用,一方面科技领域对分析仪器不断提出更高的要求,另一方面随着科学技术的飞速发展，新材料、新器件不断涌现又大大推动了分析仪器的快速更新,同时为仪器分析中老方法的不断更新、新方法的不断建立提供了物质和技术基础，大大地促进了现代仪器分析的快速发展。
现代分析仪器的发展趋向主要有以下特点：向多功能化、自动化和智能化方向发展，向专用型和微型化方向发展，向多维分析仪器方向发展,向联用分析仪器方向发展。
仪器分析的最主要的功能是人类五官感触的延伸，人类智慧利用了光、电和磁的物理特性通过物理和化学手段将微小的物理量放大，而获得感知小型化集成化（芯片)、多功能化（联用技术）和高稳定、高灵敏度检测是仪器分析发展的最高境界.20 世纪 70 年代中期首先出现了二维气相色谱技术，70 年代后期迅速发展了二维质谱技术和二维核磁共振波谱技术。
二维气相色谱技术可使用一种流动相在两根串联的色谱柱上对组成复杂的样品实现完全分离：二维质谱技术可同时提供强的碎片离子峰和强的分子离子峰,从而获得完整的结构信息；二维核磁共振波谱技术可提供固体物质、生物大分子的三维结构,显示原子核在样品中分布的立体图像。
由上述分析仪器的发展和发展趋向 ,可知现代分析仪器是一种高科技产品，它综合采用了各种技术的最新成果,在不断创新与自身发展的同时，又为各个科技领域的研究和发展提供有力的手段和重要的信息.2、现代仪器分析的内容和分类现代仪器分析方法内容丰富，种类繁多，每种方法都有相对独立的物理及物理化学原理,现已有三四十种，新的方法还在不断地出现。
