常用现代仪器分析简介讲义

仪器分析讲义范文仪器分析是一门通过利用各种仪器设备对物质进行定性和定量分析的学科。

它结合了化学、物理、仪器等多个领域的知识和技术，能够准确、快速地对各种物质进行分析。

1.仪器分析的基本原理：仪器分析的基本原理是仪器根据物质的性质，通过测量物质产生的信号(如光谱、电流、电压等)，从而对物质进行定性和定量分析。

例如，光谱仪利用物质吸收、发射、散射、透射等特性，通过测量光的能量和波长，来确定物质的成分和浓度。

2.常用的仪器设备和技术：仪器分析涉及的仪器设备有很多种类，如光谱仪、质谱仪、电化学分析仪、离子色谱仪等。

每种仪器都有其特殊的原理和应用范围。

仪器分析还包括各种样品前处理技术，如溶液制备、样品摄取、样品预处理等。

此外，还有一些常用的技术，如气相色谱、液相色谱、原子吸收光谱等。

3.仪器分析方法的应用领域：仪器分析在许多领域有广泛的应用，如环境监测、食品安全、医药分析等。

例如，用仪器分析技术可以检测大气中的污染物、食品中的添加剂、血液中的药物成分等。

仪器分析方法的应用领域还在不断扩展，如生物医学工程、材料科学等。

4.实验操作和数据处理：仪器分析的实验要求准确性和重复性，因此需要掌握合适的实验操作技巧。

例如，样品的制备、仪器的校正和测试方法的选择等。

此外，在实验结果得到之后，还需要对数据进行处理和分析，以得到最终的结果。

这包括统计学方法、数据拟合和误差分析等。

仪器分析的讲义还应该注重理论和实践的结合，理论部分可以详细讲解仪器的原理和工作原理，实践部分则可以引导学生进行实验操作，锻炼他们的实验技能和数据处理能力。

同时，还可以给出一些例题和习题，供学生练习和巩固所学知识。

总之，仪器分析讲义应该系统地介绍仪器分析的基本原理、常用的仪器设备和技术、方法的应用领域以及实验操作和数据处理等内容。

通过学习仪器分析讲义，学生可以全面了解仪器分析的基本知识和技术，为今后的科研和实验工作打下良好的基础。

现代仪器分析重点内容综述一，原子发射光谱法：元素在受到热或电激发时，由基态跃迁到激发态，返回到基态时，发射出特征光谱，依据特征光谱进行定性、定量的分析方法。

主共振线：在共振线中从第一激发态跃迁到激发态所发射的谱线。

分析线：复杂元素的谱线可能多至数千条，只选择其中几条特征谱线检验，称其为分析线。

多普勒变宽：原子在空间作不规则的热运动所引起的谱线变宽。

洛伦兹变宽：待测原子和其它粒子碰撞而产生的变宽。

助色团：本身不吸收紫外、可见光，但与发色团相连时，可使发色团产生的吸收峰向长波方向移动，且吸收强度增强的杂原子基团。

分析仪器的主要性能指标是准确度、检出限、精密度。

2.根据分析原理，仪器分析方法通常可以分为光分析法、电分析化学方法、色谱法、其它仪器分析方法四大类。

3.原子发射光谱仪由激发源、分光系统、检测系统三部分组成。

4.使用石墨炉原子化器是，为防止样品及石墨管氧化应不断加入（N2）气，测定时通常分为干燥试样、灰化试样、原子化试样、清残。

5.光谱及光谱法是如何分类的？⑴产生光谱的物质类型不同:原子光谱、分子光谱、固体光谱；⑵光谱的性质和形状：线光谱、带光谱、连续光谱；⑶产生光谱的物质类型不同：发射光谱、吸收光谱、散射光谱。

原子光谱与发射光谱，吸收光谱与发射光谱有什么不同6.原子光谱：气态原子发生能级跃迁时，能发射或吸收一定频率的电磁波辐射，经过光谱依所得到的一条条分立的线状光谱。

7.分子光谱：处于气态或溶液中的分子，当发生能级跃迁时，所发射或吸收的是一定频率范围的电磁辐射组成的带状光谱。

8.吸收光谱：当物质受到光辐射作用时，物质中的分子或原子以及强磁场中的自选原子核吸收了特定的光子之后，由低能态被激发跃迁到高能态，此时如将吸收的光辐射记录下来，得到的就是吸收光谱。

9.发射光谱：吸收了光能处于高能态的分子或原子，回到基态或较低能态时，有时以热的形式释放出所吸收的能量，有时重新以光辐射形式释放出来，由此获得的光谱就是发射光谱。

的结构与功能之间的关系，探索了现象的本质。

例如在遗传学的研究中，只有用仪器分析确定了DNA双螺旋结构后，才能对其本质更透彻地了解；在生命科学研究中，只有用核磁共振、质谱等确定蛋白质等大分子的结构，才有可能探索生命的本质等。

随着仪器分析向当前最活跃的生命科学、环境科学等许多重要自然科学的渗透，一些现代基础自然学科、系统科学、信息学和计算机等又不断给仪器分析提供新的思想、手段和技术。

目前仪器分析的研究热点大体有以下几个方面：（1）研究增大和多维捕捉分析信息，特别是分析信号极弱的瞬时即逝的信息。

这就要求分析仪器具有高灵敏度、多维快速采集、传递和处理能力，以满足现代生命科学等自然科学对复杂大分子的结构、功能和机理的研究。

如采用现代核磁共振光谱、质谱、红外光谱等分析手段，可提供有机分子的精细结构、空间排列构型及瞬态变化等信息，为人们对化学反应历程及生命的认识提供了重要基础。

（2）开创多种信息的综合处理和数据融和（date fusion）技术，以获取更大的信息量，更深刻地认识物质的多维与内在本质。

研究并建立有效而实用的实时、在线和高灵敏度、高选择性的新型动态分析检测和非破坏性检测，将是21世纪仪器分析发展的主流。

（3）发展多种分析仪器的联用技术，使每种方法的优点得以发挥，每种方法的缺点得以补救。

如色谱-质谱联用、毛细管电泳-质谱联用、色谱-傅立叶变换红外光谱联用、色谱-核磁共振波谱联用、色谱-原子吸收联用等。

（4）研制智能化分析仪器和各种为特定分析目标设计的专家系统及应用软件将获得重大突破。

总之，仪器分析正在向快速、准确、自动、灵敏及适应特殊分析的方向迅速发展。

二、荧光分析法的应用1．无机化合物的荧光分析无机化合物直接能产生荧光并用于测定的为数不多，但与具有π电子共轭结构的有机化合物形成有荧光的配合物，可应用于荧光法测定。

例如：锂离子(Li+)与8-羟基喹啉可形成荧光配合物，在λex=370nm，λem=580nm，灵敏度为0.2μg⋅mL-1。

仪器分析课件第1章：仪器分析概述1.1 仪器分析的定义1.1.1 仪器分析的概念1.1.2 仪器分析的历史发展1.2 仪器分析的基本原理1.2.1 仪器分析的基本概念1.2.2 仪器分析的分类和特点1.2.3 仪器分析的基本原理1.3 仪器分析的应用领域1.3.1 生物医药领域中的仪器分析1.3.2 环境监测中的仪器分析1.3.3 食品安全领域中的仪器分析1.3.4 能源领域中的仪器分析1.3.5 其他领域中的仪器分析第2章：常见仪器分析方法2.1 光谱分析法2.1.1 紫外可见光谱分析法2.1.2 红外光谱分析法2.1.3 质谱分析法2.1.4 核磁共振光谱分析法2.2 色谱分析法2.2.1 气相色谱分析法2.2.2 液相色谱分析法2.2.3 离子色谱分析法2.2.4 薄层色谱分析法2.3 电化学分析法2.3.1 电解法分析法2.3.2 电位法分析法2.3.3 极谱分析法2.3.4 电化学分析中的仪器设备2.4 质谱分析法2.4.1 质谱基本原理2.4.2 质谱原理及应用第3章：仪器分析的操作流程3.1 样品准备3.1.1 样品采集3.1.2 样品制备及处理3.2 仪器操作3.2.1 仪器的打开与关闭3.2.2 仪器的参数选择和调整 3.2.3 仪器的操作注意事项3.3 数据处理与分析3.3.1 数据采集与记录3.3.2 数据处理软件的使用 3.3.3 数据分析与解释第4章：仪器分析的常见问题与解决方法4.1 仪器故障与维护4.1.1 仪器常见故障原因4.1.2 仪器故障的排除方法4.1.3 仪器维护的注意事项4.2 数据异常及其处理4.2.1 数据异常的原因分析4.2.2 数据异常的处理方法4.3 实验误差及其控制4.3.1 实验误差的分类4.3.2 实验误差的产生原因4.3.3 实验误差的控制方法第5章：仪器分析的发展趋势5.1 仪器分析技术的创新5.1.1 新兴仪器分析技术的引入5.1.2 前沿仪器分析技术的研究进展5.2 仪器分析技术的应用推广5.2.1 实验室仪器的普及与应用5.2.2 仪器检测技术的应用领域扩展5.3 仪器分析技术的发展趋势5.3.1 仪器分析技术的自动化与智能化5.3.2 仪器分析技术在快速检测中的应用结语通过本课件的学习，你将了解到仪器分析的基本概念和原理，熟悉常见的仪器分析方法和操作流程，掌握解决仪器故障和数据异常的方法，了解仪器分析的发展趋势。

第十二章现代仪器分析简介Modern Instrument Analysis本章学习要求⏹1. 了解现代仪器分析的一般方法⏹2. 了解常见仪器的构造和使用原理⏹3. 了解各种常用仪器的适用条件和范围仪器分析方法的分类classification ofinstrument analytical method仪器分析电化学分析法光分析法其它分析方法分离分析法spectral analytical methods 光分析法 原子发射法核磁共振波谱法 原子吸收法 化学发光分析法荧光分析法紫外光谱法12.1 光谱分析法红外光谱法1. 原子发射法（AES）Atomic emission spectroscopy 1) 原子发射光谱分析的基本原理不同元素的原子结构各不相同，其不同状态的能量差值各异，因此不同元素有各自特征波长的光谱线。

原子可能存在的能量状态有多种，因此某一元素的特征光谱线往往不止一条。

根据试样物质中原子的能级跃迁所产生的光谱，研究物质化学组成的分析方法称为原子发射光谱分析(atomic emission spectroscopy）2) 原子发射光谱分析的基本过程将被分析的试样引入光源中，供给能量，使试样蒸发成气态原子，并将气态原子的外层电子激发至高能态。

处于激发态的原子不稳定，跃迁至基态或低能态产生辐射，这种辐射经过摄谱仪进行分光，按波长顺序记录在感光板上得到有规则的线条，即光谱图。

3) 原子发射光谱分析的基本仪器①光源光源提供试样蒸发和激发所需的能量，使之产生光谱，在发射光谱分析中最常用的光源有：火焰光源、直流电弧、交流电弧、电火花光源以及等离子体光源等。

②摄谱仪摄谱仪是将复合的电磁波分解为按一定次序排列的光谱并用感光板记录的仪器，分为棱镜摄谱仪和光栅摄谱仪。

③感光板感光板是将卤化银的微小晶体均匀地分散在精制的明胶中，并涂布在支持体——玻璃或软片上而成的一种感光材料，用以记录摄谱仪的光学系统分光得到的光谱。

现代仪器分析技术第一章概论随着近代科学技术的进步，尤其是电子技术.计算机技术和激光技术的应用，分析化学的理论和测试技术也有了飞跃的发展。

应用机械、光学和电子技术的新物理分析方法也不断勇现，从而在分析化学范畴内形成了一个较完整的领域，称为现代仪器分析技术。

物质的许多物理性质与其化学组成.含量和结构之间存在着密切的内在联系。

因此，测量物质的物理性质，可以获得所需的定性左量分析以及结构信息。

从而为确定物质成分及其数量与结构，以至空间取向旋光异够等方而的研究，提供了强有力的手段。

分析化学从以化学分析为主的经典分析化学，发展到当今以仪器分析为主的现代分析化学.是由生产技术发展的需求所决左的，可以亳不夸张地说，一个国家所具备的分析化学水平，是衡量其科学技术水平的重要标志之一。

一.仪藩分析法的分类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”。

1较特殊的仪器：1」色谱分析仪器：薄层色谱扫描法、气相色谱法、髙效液相色谱法.毛细管电永法气相色谱仪，主要对物质的各组分先行分离并同时进行定性、定量分析•1・2光谱分析仪器：可见一紫外分光光度法、荧光分光光度法、原子吸收光谱法.等离子体发射波谱法，主要对物质的组分及元素组成进行分析。

1・3质谱分析仪器：髙分辨磁质谱、飞行时间质谱、四级杆质谱、离子阱质谱，主要确定物质的分子虽:和结构。

1・4核磁共振波谱分析仪器：氢谱、碳谱，主要确怎物质的分子结构.1.5电子显微镜分析仪器：透射电子显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜等，主要用于物质的晶体结构和微观形态分析。

1.6电化学分析仪器：电位分析.库伦分析、极谱分析等，主要用于无机离子的左咼分析。

2物质的物理性质2.1物质组成（一） 、有机分子1沸点低于400°C 含碳.氢.氧、氮硫的低沸点有机物。

2沸点髙于于4（XTC 含碳、氢、氧、氮硫的髙沸点有机物。

3含有多个不饱和双键和芳香族化合物。

第一章引言内容提要：仪器分析与化学分析的区别与联系、仪器分析方法的分类及发展趋势。

重点难点：仪器分析方法的分类一、仪器分析和化学分析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分。

化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。

测定时需使用化学试剂、天平和一些玻璃器皿。

仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法，测定时，常常需要使用比较复杂的仪器。

仪器分析的产生为分析化学带来革命性的变化，仪器分析是分析化学的发展方向。

仪器分析的特点（与化学分析比较）L级，甚至更低。

适合于微量、痕量和超痕量成分的测定。

g、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选择性好：很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条件，使共存的组分测定时，相互间不产生干扰。

操作简便，分析速度快，容易实现自动化。

仪器分析的特点（与化学分析比较）相对误差较大。

化学分析一般可用于常量和高含量成分分析，准确度较高，误差小于千分之几。

多数仪器分析相对误差较大，一般为5%，不适用于常量和高含量成分分析。

需要价格比较昂贵的专用仪器。

仪器分析与化学分析关系仪器分析与化学分析的区别不是绝对的，仪器分析是在化学分析基础上的发展。

不少仪器分析方法的原理，涉及到有关化学分析的基本理论；不少仪器分析方法，还必须与试样处理、分离及掩蔽等化学分析手段相结合，才能完成分析的全过程。

仪器分析有时还需要采用化学富集的方法提高灵敏度；有些仪器分析方法，如分光光度分析法，由于涉及大量的有机试剂和配合物化学等理论，所以在不少书籍中，把它列入化学分析。

应该指出，仪器分析本身不是一门独立的学科，而是多种仪器方法的组合。

可是这些仪器方法在化学学科中极其重要。

它们已不单纯地应用于分析的目的，而是广泛地应用于研究和解决各种化学理论和实际问题。

因此，将它们称为“化学分析中的仪器方法”更为确切。

现代仪器分析技术第一章概论随着近代科学技术的进步，尤其是电子技术．计算机技术和激光技术的应用，分析化学的理论和测试技术也有了飞跃的发展。

应用机械、光学和电子技术的新物理分析方法也不断勇现，从而在分析化学范畴内形成了一个较完整的领域，称为现代仪器分析技术。

物质的许多物理性质与其化学组成．含量和结构之间存在着密切的内在联系。

因此，测量物质的物理性质，可以获得所需的定性定量分析以及结构信息。

从而为确定物质成分及其数量与结构，以至空间取向旋光异够等方面的研究，提供了强有力的手段。

分析化学从以化学分析为主的经典分析化学，发展到当今以仪器分析为主的现代分析化学，是由生产技术发展的需求所决定的，可以毫不夸张地说，一个国家所具备的分析化学水平，是衡量其科学技术水平的重要标志之一。

一．仪器分析法的分类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''。

1较特殊的仪器：1.1色谱分析仪器：薄层色谱扫描法、气相色谱法、高效液相色谱法、毛细管电永法气相色谱仪，主要对物质的各组分先行分离并同时进行定性、定量分析。

1.2光谱分析仪器：可见一紫外分光光度法、荧光分光光度法、原子吸收光谱法，等离子体发射波谱法，主要对物质的组分及元素组成进行分析。

1.3质谱分析仪器：高分辨磁质谱、飞行时间质谱、四级杆质谱、离子阱质谱，主要确定物质的分子量和结构。

1.4核磁共振波谱分析仪器：氢谱、碳谱，主要确定物质的分子结构。

1.5电子显微镜分析仪器：透射电子显微镜、扫描电子显微镜、原子力显微镜等，主要用于物质的晶体结构和微观形态分析。

1.6电化学分析仪器：电位分析、库伦分析、极谱分析等，主要用于无机离子的定量分析。

2物质的物理性质（一）（二）（三）（一）、有机分子1沸点低于400℃含碳、氢、氧、氮硫的低沸点有机物。

2沸点高于于400℃含碳、氢、氧、氮硫的高沸点有机物。

3含有多个不饱和双键和芳香族化合物。