【大学课件】现代仪器分析第一章 概述
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北京大学电分析课件电分析化学原理、方法和应用页数:54
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【大学课件】现代仪器分析第一章 概述
物质两大类 无机、有机分析 各自特点
inorganic analysis organic analysis
按分析物的自然属性或特定领域
水质分析、食品分析、钢铁分析、环境分析…
11/3/2020
ppt课件
6
03:54:12
现代仪器分析讲稿
概述
1.1.3 分析化学分类 3. 按分析试样用量
常量、半微量、微量、超微量分析 痕量组分分析
色谱类分离分析方法最普及实用，有效 待分析样品的复杂性
11/3/2020
ppt课件
11
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1.4 展望
高灵敏度(达分子级) 快速自动智能化
高选择性(复杂体系) 生物和环境分析
在线实时原位分析 过程分析
活体、无损分析 新仪器、传感器
11/3/2020
ppt课件
12
ppt课件
8
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1.3 分析化学分类 3. 按原理
化学分析法与仪器分析法
csample s
待测物浓度与某种物理或物理化学性质相关 以物质的物理和物理化学性质为基础的方法
通常为仪器分析法 instrument analysis
11/3/2020
ppt课件
9
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兴奋剂检测
生活：水质分析，食品安全检验，临床化验
11/3/2020
ppt课件
3
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1.2 分析化学发展的三次巨大变革 • 20世纪初，四大平衡理论使一门技术成为理论 • 40－60年代，仪器分析 • 70年代末，发展到分析科学阶段，成为一门综合性
《现代仪器分析教学课件》1.绪论
3
色谱分析方法：是基于物质在两相（流动相 和固定相）分配比不同，当两相做相对运动 时，由于各组分k差异，当他们随流动相流 动时，流动速度不同，经过一段时间后，而 达到分离（如纸色谱和薄层色谱）。
4
其他分析方法：质谱法，热分析法、放射化 学分析法等。
Table1. 仪器 分析方法的分
类
1.4.仪器的主 要性能指标
03
2000年版
北京大学化学系，仪器分析教程. 北京大学出
版社，1997年版
04
金钦汉，任玉林，孙长青，仪器分析.吉林大学 出版社。
1.2 仪器分析 和化学分析的
关系
分析化学是人们获得物质化学组成和结构信息的科学,可 分为化学分析和仪器分析两类。
化学分析：侧重于依据化学反应及其计量关系来进行分 析测定。
仪器分析：借助于一些特殊的仪器设备、通过测量物质 的某些物理或物理化学性质的参数（如光学、电学参数 等）及其变化来进行分析测定。
精密度 （Precisi on）：测量 数据间相互 接近的程
灵敏度 (Sensitiv ity) ：区 别具有微小 差异浓度
检出限 （Detecti on limit）： 指能以适当 的置信
选择性 （Selecti vity）：分 析方法的选 择性是指
度，通常用相对标准偏 差（RSD%）来量度。
分析物能力的量度。
度被检出的组分的最 小量或最小浓度 ,与 仪器的噪
声相关。
该方法不受干扰的程度。
1.5、仪器分析的优缺点及发展趋势
1、优点是：
a. 灵敏度高； b. 易于实现自动化，操作简便而快速； c. 选择性好，适应与复杂物质的分析； d. 取样量少，可用于无损分析； e. 用途广、能适应各种分析要求。
现代仪器分析总复习PPT课件
5
2、原子吸收光谱仪器：
6
3、影响因素（干扰及其消除）
干扰类型：物理干扰、化学干扰和光谱干扰 物理干扰 physical interference（基体效应）
试样在转移、蒸发过程中任何物理因素变化而引起的干扰效应。
消除方法
配制与待测溶液组成相似的标准溶液，或采用标 准加入法，使试液与标准溶液的物理干扰一致。
化学干扰 chemical interference
待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效应。
➢待测元素与共存物质作用生成难挥发的化合物：高温火焰 ➢电离干扰：控制火焰温度；加入消电离剂 ➢释放剂、保护剂、缓冲剂 ➢标准加入法 ➢沉淀法、离子交换、溶剂萃取等分离干扰组分与待测元素 7
光谱干扰 spectral interference
➢临近线校正法
➢用与试样溶液有相似组成的标准溶液来校正
➢氘灯校正，氘灯是连续光源，原子吸收可忽略，只有背景吸收
➢塞曼效应校正
8
测试条件的选择：
分析线：灵敏度高，干扰少 空心阴极灯电流：
保证稳定和合适光强输出，选用最低的工作电流 火焰：保证原子化效率，避免电离 燃烧器高度：
使测量光束从自由原子浓度最大的火焰区通过 狭缝宽度：保证光强，分离干扰线
样品所处物态、制备样品的方法、溶剂的性质、氢 键、结晶条件、吸收池厚度、色散系统以及测试温度等
内部因素：
❖质量效应 ❖电子效应（诱导效应和共轭效应） ❖空间效应 ❖氢键效应 ❖振动的偶合…
14
红外样品的制备
样品要求：干燥无水、浓度适当、多组分样要先分离
• 气体样品：气体吸收池 • 液体样品：液膜法
精密度，准确度，灵敏度，标准曲线，检出限，选择性
2、原子吸收光谱仪器：
6
3、影响因素（干扰及其消除）
干扰类型：物理干扰、化学干扰和光谱干扰 物理干扰 physical interference（基体效应）
试样在转移、蒸发过程中任何物理因素变化而引起的干扰效应。
消除方法
配制与待测溶液组成相似的标准溶液，或采用标 准加入法，使试液与标准溶液的物理干扰一致。
化学干扰 chemical interference
待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效应。
➢待测元素与共存物质作用生成难挥发的化合物：高温火焰 ➢电离干扰：控制火焰温度；加入消电离剂 ➢释放剂、保护剂、缓冲剂 ➢标准加入法 ➢沉淀法、离子交换、溶剂萃取等分离干扰组分与待测元素 7
光谱干扰 spectral interference
➢临近线校正法
➢用与试样溶液有相似组成的标准溶液来校正
➢氘灯校正，氘灯是连续光源，原子吸收可忽略，只有背景吸收
➢塞曼效应校正
8
测试条件的选择：
分析线：灵敏度高，干扰少 空心阴极灯电流：
保证稳定和合适光强输出，选用最低的工作电流 火焰：保证原子化效率，避免电离 燃烧器高度：
使测量光束从自由原子浓度最大的火焰区通过 狭缝宽度：保证光强，分离干扰线
样品所处物态、制备样品的方法、溶剂的性质、氢 键、结晶条件、吸收池厚度、色散系统以及测试温度等
内部因素：
❖质量效应 ❖电子效应（诱导效应和共轭效应） ❖空间效应 ❖氢键效应 ❖振动的偶合…
14
红外样品的制备
样品要求：干燥无水、浓度适当、多组分样要先分离
• 气体样品：气体吸收池 • 液体样品：液膜法
精密度，准确度，灵敏度，标准曲线，检出限，选择性
现代仪器分析课件.ppt
09:57:50
二、仪器分析发展和作用
role and development of instrument analysis
20世纪40年代后： 仪器分析的大发展时期，确立了仪器分析的地位； 原因： （1）物理学+电子技术+精密仪器制造技术的发展； （2）社会发展的迫切需要（发展动力，连续化大生产的迫 切需要）； 分析化学 = 化学分析+仪器分析； 仪器分析：通过最佳的物理方法获取尽可能多的化学信息
结束
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现 代 仪 器 分 析 课 件
09:57:50
第一章 绪论
introduction
第一节 概述
generalization
一、 概述
generalization
二、仪器分析的发展和 作用
role and development of instrument analysis
09:57:50
一、概 述
理论
技术
对技术
09:57:50
分析化学六面体
09:57:50
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内容选择
第一节 仪器分析概述 generalization 第二节 仪器分析分类与发展 classification and development of instrument analysis 第三节 课程主要内容与学习方法 main content and learning methods of the course
generalization
分析化学是人们用来认识、解剖自然的重要手段之一； 分析化学是研究获取物质的组成、形态、结构等信息及 其相关理论的科学； 分析化学是化学中的信息科学； 分析化学的发展促进了分析科学的建立; 分析化学的发展过程是人们从化学的角度认识世界、解 释世界的过程； 20世纪40年代前：分析化学=化学分析； 越来越多的问题化学分析不能解决： 快速、实时检测方法？ 痕量分析方法？结构确定？
二、仪器分析发展和作用
role and development of instrument analysis
20世纪40年代后： 仪器分析的大发展时期，确立了仪器分析的地位； 原因： （1）物理学+电子技术+精密仪器制造技术的发展； （2）社会发展的迫切需要（发展动力，连续化大生产的迫 切需要）； 分析化学 = 化学分析+仪器分析； 仪器分析：通过最佳的物理方法获取尽可能多的化学信息
结束
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现 代 仪 器 分 析 课 件
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第一章 绪论
introduction
第一节 概述
generalization
一、 概述
generalization
二、仪器分析的发展和 作用
role and development of instrument analysis
09:57:50
一、概 述
理论
技术
对技术
09:57:50
分析化学六面体
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内容选择
第一节 仪器分析概述 generalization 第二节 仪器分析分类与发展 classification and development of instrument analysis 第三节 课程主要内容与学习方法 main content and learning methods of the course
generalization
分析化学是人们用来认识、解剖自然的重要手段之一； 分析化学是研究获取物质的组成、形态、结构等信息及 其相关理论的科学； 分析化学是化学中的信息科学； 分析化学的发展促进了分析科学的建立; 分析化学的发展过程是人们从化学的角度认识世界、解 释世界的过程； 20世纪40年代前：分析化学=化学分析； 越来越多的问题化学分析不能解决： 快速、实时检测方法？ 痕量分析方法？结构确定？
《现代仪器分析方法》课件
结束语
仪器分析方法对科研和实际应用的意义
总结仪器分析方法在科研和实际应用中的重要 作用。
发展趋势预测
展望仪器分析方法的未来发展趋势和潜在的创 新方向。
第二章 原理与方法
1
紫外-可见分光光度法
2
详细阐述紫外-可见分光光度法的工作原
理和在生物化学和环境分析中的使用。
3
核磁共振波谱法
4
介绍核磁共振波谱法的工作原理和在有 机化学和生物医学研究中的重要性。
原子吸收光谱法
解释原子吸收光谱法的基本原理和在分 析金属元素中的应用。
荧光光谱法
探索荧光光谱法的基本概念以及在药物 分析和生物分子鉴定中的应用。
第三章 分析仪器
气相色谱仪
探索气相色谱仪的组成和原理，以及在药物分析和 食品安全领域中的应用。
高效液相色谱仪
详述高效液相色谱仪的基本结构和工作原理，并介 绍其在环境和生物样品分析中的应用。
离子色谱仪
讲解离子色谱仪的原理和在环境和食品质量检测中 的重要性。
质谱仪
解释质谱仪的原理和在化学分析和药物代谢研究中 的应用。
第五章 前沿技术
发光光谱法
探索发光光谱法的创新应用和在生命科学和材 料科学中的前沿研究。
原子荧光光谱法
讲解原子荧光光谱法的新兴应用和在环境污染 检测和矿产资源分析中的重要性。
电化学分析法
详细介绍电化学分析法的原理和在能源领域以 及环境监测中的应用。
能量色散X射线荧光光谱法
介绍能量色散X射现代仪器分析方法》 PPT课件
# 现代仪器分析方法PPT课件
第一章 概述
仪器分析方法定义
简单介绍仪器分析方法及其在科研和实际应用 中的重要性。
仪器分析 课件 第一章：绪论
2
四 课程性质与目标
1. 课程性质
仪器分析：化学+物理学+电子技术+计算机 (综合性 学科) 基础课：化学专业、应用化学、生物化学、环境化 学等专业的基础课；
2. 课程目标
培养两类人才：分析仪器的熟练应用者——解决问 题；创新型人才——发现问题，开拓新领域；
(1 ) 掌握常用仪器分析方法原理、应用，熟悉仪器结构； (2 ) 使学习者具备选择适宜的分析方法的能力；
22
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。
ห้องสมุดไป่ตู้
23
四 仪器分析与化学分析的区别
化学分析 从原理看 根据化学反应及计 量关系 仪器分析
按试样量的大小：
常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析
1 0 0 10~ 100 0 .1 ~ 1 0 0 .1
1 0 1~ 10 0 .1 ~ 1 0 .0 1
30
1-5 仪器分析的发展
20世纪40~50年代兴起的材料科学， 60 ~70年代发展起来的环境科学都促进了 分析化学学科的发展。80年代以来，生命 科学的发展也促进分析化学一次巨大的发 展。仪器分析是分析化学的重要组成部分， 也随之不断发展，不断地更新自己，为科 学技术提供更准确、更灵敏、更专一、更 快速、更简便的分析方法。
31
如生命科学研究的进展，需要对多肽、 蛋白质、核酸等生物大分子进行分析， 对生物药物分析，对超微量生物活性 物质，如单个细胞内神经传递物质的 分析以及对生物活体进行分析。 信息时代的到来，给仪器分析带来了 新的发展。信息科学主要是信息的采 集和处理。
四 课程性质与目标
1. 课程性质
仪器分析：化学+物理学+电子技术+计算机 (综合性 学科) 基础课：化学专业、应用化学、生物化学、环境化 学等专业的基础课；
2. 课程目标
培养两类人才：分析仪器的熟练应用者——解决问 题；创新型人才——发现问题，开拓新领域；
(1 ) 掌握常用仪器分析方法原理、应用，熟悉仪器结构； (2 ) 使学习者具备选择适宜的分析方法的能力；
22
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。
ห้องสมุดไป่ตู้
23
四 仪器分析与化学分析的区别
化学分析 从原理看 根据化学反应及计 量关系 仪器分析
按试样量的大小：
常量分析 半微量分析 微量分析 超微量分析
1 0 0 10~ 100 0 .1 ~ 1 0 0 .1
1 0 1~ 10 0 .1 ~ 1 0 .0 1
30
1-5 仪器分析的发展
20世纪40~50年代兴起的材料科学， 60 ~70年代发展起来的环境科学都促进了 分析化学学科的发展。80年代以来，生命 科学的发展也促进分析化学一次巨大的发 展。仪器分析是分析化学的重要组成部分， 也随之不断发展，不断地更新自己，为科 学技术提供更准确、更灵敏、更专一、更 快速、更简便的分析方法。
31
如生命科学研究的进展，需要对多肽、 蛋白质、核酸等生物大分子进行分析， 对生物药物分析，对超微量生物活性 物质，如单个细胞内神经传递物质的 分析以及对生物活体进行分析。 信息时代的到来，给仪器分析带来了 新的发展。信息科学主要是信息的采 集和处理。
大学仪器分析(概述)PPT教学课件(1)
并加以评析:
举例分析:
1.大雪三日，湖中人鸟声俱绝。
这句在结构上可谓横空出世，突兀而来，使人陡 生荒寒之感。尽管这时作者还没有描绘雪景，但 已可以想见大雪封湖之状，读之使人遍体生寒 了。 ——通过听觉写景，写出了大雪后一片静寂， 湖山封冻，人鸟瑟缩不敢外出，寒噤不敢作声，连 空气仿佛也冻结了。一个“绝”字巧妙地从人的听 觉和心理感受上画出了大雪的威严。这不禁让我 们联想到唐人柳宗元《江雪》中的“千山鸟飞绝，万 径人踪灭”。（视觉）二者虽写法不同，但达到了同 样的艺术效果。
更定 毳衣 雾凇 沆砀
gēng
cuì
sōng
读一读
hàng dàng
朗读课文,读出味道.
注意感情基 调.细微变
第一段:独往 湖心亭看雪
第二段:大喜 曰:焉得湖中 更有此人
自读课文， 疏通文句 并质疑。
同桌之 间讨论交 流，质疑 解难。
积累文言字词： 是日更定（ 这
古代计时单位，一夜分
）（
） 五更，美更约两小时
（2） ︱r︱=0时， y与x之间完全不存在线性关系。
（3） 0<︱r︱<1时， y与x之间存在一定的线性关系。
︱r︱值愈接近1，线性关系就愈好
例：用光度法测定合金钢中Mn的含量，吸光度与Mn的含量间有下列关系： Mn的质量/µg 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 未知样 吸光度/A 0.032 0.135 0.187 0.268 0.359 0.435 0.511 0.242 试求出标准曲线的回归方程及其相关系数r并计算未知样品中Mn的含量
0
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 C
（二）灵敏度
物质单位浓度或单位质 量的变化引起响应信号值 变化的程度，称为方法的 灵敏度，用S表示。
举例分析:
1.大雪三日，湖中人鸟声俱绝。
这句在结构上可谓横空出世，突兀而来，使人陡 生荒寒之感。尽管这时作者还没有描绘雪景，但 已可以想见大雪封湖之状，读之使人遍体生寒 了。 ——通过听觉写景，写出了大雪后一片静寂， 湖山封冻，人鸟瑟缩不敢外出，寒噤不敢作声，连 空气仿佛也冻结了。一个“绝”字巧妙地从人的听 觉和心理感受上画出了大雪的威严。这不禁让我 们联想到唐人柳宗元《江雪》中的“千山鸟飞绝，万 径人踪灭”。（视觉）二者虽写法不同，但达到了同 样的艺术效果。
更定 毳衣 雾凇 沆砀
gēng
cuì
sōng
读一读
hàng dàng
朗读课文,读出味道.
注意感情基 调.细微变
第一段:独往 湖心亭看雪
第二段:大喜 曰:焉得湖中 更有此人
自读课文， 疏通文句 并质疑。
同桌之 间讨论交 流，质疑 解难。
积累文言字词： 是日更定（ 这
古代计时单位，一夜分
）（
） 五更，美更约两小时
（2） ︱r︱=0时， y与x之间完全不存在线性关系。
（3） 0<︱r︱<1时， y与x之间存在一定的线性关系。
︱r︱值愈接近1，线性关系就愈好
例：用光度法测定合金钢中Mn的含量，吸光度与Mn的含量间有下列关系： Mn的质量/µg 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0.12 未知样 吸光度/A 0.032 0.135 0.187 0.268 0.359 0.435 0.511 0.242 试求出标准曲线的回归方程及其相关系数r并计算未知样品中Mn的含量
0
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9 1.1 1.3 C
（二）灵敏度
物质单位浓度或单位质 量的变化引起响应信号值 变化的程度，称为方法的 灵敏度，用S表示。
现代仪器分析ppt课件
29
热噪声（Thermal, or Johnson, noise）
属于白噪音(white noise)，由元器件中电子或电荷 受热激发所产生的噪音信号。由于荷电粒子受激的随 机性和周期性，因而会导致电荷的不均一，进而使读 出的信号发生波动。只有在绝对零度时，该噪音才会 消失。
当电阻R，T，则N。(如UV二极管阵列检测器 在77K时，其噪音下降一半左右；此外，减少带宽，可 降低噪音，但同时也会延长响应时间，并降低测定的 可靠性。
现代仪器分析
主讲：
1
尹洪宗简介：
南开大学分析化学专业博士 教授，化学院副院长。 主要从事金纳米材料的光谱特性研究、散射光谱研究以及
稀土元素配合物及其荧光研究。 在《化学学报》、《分析化学》、 《Anal. Lett.》 、
《Talanta》等刊物发表论文30余篇，SCI收录16篇 办公室：文理大楼707 电话：8249248 E-mail: hzyin@
分析灵敏度 k / s
优点：当仪器信号放大时，k 值增加，灵敏度提高；
但此时 s 也相应增加，从而一定程度地保证了 灵敏度恒定；
缺点：s 与浓度有关，即灵敏度随浓度而变化！
21
2）检测限（Detection limit, DL）
检测限：在已知置信水平，可以检测到的待测物的最 小质量或浓度。它和分析信号（Signal）与 空白信号的波动（噪音, Noise）有关，或者 说与信噪比（S/N）有关。
化学分析
仪器分析
从原理看 根据化学反应计量 根据物质的物理或者物理化
关系
学性质、参数及变化规律
从仪器看 简单玻璃仪器
较复杂特殊的仪器
从操作看 从试样看 从应用看
多为手工操作、较 复杂
热噪声（Thermal, or Johnson, noise）
属于白噪音(white noise)，由元器件中电子或电荷 受热激发所产生的噪音信号。由于荷电粒子受激的随 机性和周期性，因而会导致电荷的不均一，进而使读 出的信号发生波动。只有在绝对零度时，该噪音才会 消失。
当电阻R，T，则N。(如UV二极管阵列检测器 在77K时，其噪音下降一半左右；此外，减少带宽，可 降低噪音，但同时也会延长响应时间，并降低测定的 可靠性。
现代仪器分析
主讲：
1
尹洪宗简介：
南开大学分析化学专业博士 教授，化学院副院长。 主要从事金纳米材料的光谱特性研究、散射光谱研究以及
稀土元素配合物及其荧光研究。 在《化学学报》、《分析化学》、 《Anal. Lett.》 、
《Talanta》等刊物发表论文30余篇，SCI收录16篇 办公室：文理大楼707 电话：8249248 E-mail: hzyin@
分析灵敏度 k / s
优点：当仪器信号放大时，k 值增加，灵敏度提高；
但此时 s 也相应增加，从而一定程度地保证了 灵敏度恒定；
缺点：s 与浓度有关，即灵敏度随浓度而变化！
21
2）检测限（Detection limit, DL）
检测限：在已知置信水平，可以检测到的待测物的最 小质量或浓度。它和分析信号（Signal）与 空白信号的波动（噪音, Noise）有关，或者 说与信噪比（S/N）有关。
化学分析
仪器分析
从原理看 根据化学反应计量 根据物质的物理或者物理化
关系
学性质、参数及变化规律
从仪器看 简单玻璃仪器
较复杂特殊的仪器
从操作看 从试样看 从应用看
多为手工操作、较 复杂
仪器分析课件
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。
![[工学]仪器分析教案第一章绪论ppt](https://uimg.taocdn.com/93f330e1a8114431b80dd8fe.webp)
[工学]仪器分析教案第一章绪论ppt
分类
常量组分分析 半微量组分分析
微量组分分析
组分相对含量/%
>1 0.01~1 <0.01
2021/11/20
第十九页，共32页。
仪器分析属于分析化学的范畴，是分析化 学的一类，也有人称其为现代分析化学。
• 分析化学是一门信息科学，它的基本目的 是研究如何获取有关物质系统化学成分与 化学结构方面定性、定量的相关信息，它 对化学科学发展的贡献极大，甚至被有些 人称为 “现代化学之父”。
红外光谱仪
2021/11/20
第二十四页，共32页。
HP高压液相色谱仪
2021/11/20
第二十五页，共32页。
极谱仪
2021/11/20
第二十六页，共32页。
库仑分析仪
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X-射线衍射仪
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光栅摄谱仪
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The correlation with instrumental analysis and chemical analysis
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一、仪器分析原理
Principium of the instrumental analysis 1.仪器分析原理
定义：仪器分析是指采用比较复杂、特殊的仪器设备， 通过测定某些物理或物理化学性质以确定待测目标的 组成、含量、结构的一类分析方法。 仪器分析的依据：原则上凡能用仪器来表征物质特征 的性质，都可以用来作为分析该物质的依据。
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化学分析：以化学反应为基础的分析方法，
使用的仪器设备比较简单。
仪器分析讲义概论
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。
现代仪器分析第一章 概述
兴奋剂检测
生活：水质分析，食品安全检验，临床化验
1/18/2020
docin/sundae_meng
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1.2 分析化学发展的三次巨大变革 • 20世纪初，四大平衡理论使一门技术成为理论 • 40－60年代，仪器分析 • 70年代末，发展到分析科学阶段，成为一门综合性
现代仪器分析讲稿
概述
现代仪器分析 第一章 概述
1.1 分析化学基本概况 1.2 本课程主要内容 1.3 仪器分析中的一些基本概念 1.4 分析数据的统计规律
1/18/2020
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1 分析化学基本概况
1.1.1 任务与作用——定义 分析化学是化学学科的重要分支
1.514.655-11.5.705 1.63 1.62 1.760 1.65 1.68 01..06667 1.69 1.70
1.517.750-11.6.6035 1.67 1.70 1.7107 1.63 1.57 01..15899 1.62 1.60
1.610.553-11.6.5365 1.58 1.60 1.5282 1.59 1.61 01..26424 1.55 1.52
电库伏 气液
位仑安 相相
法法法 色色
谱谱
法 docin/sundae_meng
法
热质 分谱 析等
等
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现代仪器分析讲稿
概述
化学分析方法与仪器分析方法是互为补充的， 而且前者又是后者的基础。
仪器分析方法是当前主流 微量样品，快速批处理，高灵敏度，自动化
色谱类分离分析方法最普及实用，有效 待分析样品的复杂性
生活：水质分析，食品安全检验，临床化验
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1.2 分析化学发展的三次巨大变革 • 20世纪初，四大平衡理论使一门技术成为理论 • 40－60年代，仪器分析 • 70年代末，发展到分析科学阶段，成为一门综合性
现代仪器分析讲稿
概述
现代仪器分析 第一章 概述
1.1 分析化学基本概况 1.2 本课程主要内容 1.3 仪器分析中的一些基本概念 1.4 分析数据的统计规律
1/18/2020
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1 分析化学基本概况
1.1.1 任务与作用——定义 分析化学是化学学科的重要分支
1.514.655-11.5.705 1.63 1.62 1.760 1.65 1.68 01..06667 1.69 1.70
1.517.750-11.6.6035 1.67 1.70 1.7107 1.63 1.57 01..15899 1.62 1.60
1.610.553-11.6.5365 1.58 1.60 1.5282 1.59 1.61 01..26424 1.55 1.52
电库伏 气液
位仑安 相相
法法法 色色
谱谱
法 docin/sundae_meng
法
热质 分谱 析等
等
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现代仪器分析讲稿
概述
化学分析方法与仪器分析方法是互为补充的， 而且前者又是后者的基础。
仪器分析方法是当前主流 微量样品，快速批处理，高灵敏度，自动化
色谱类分离分析方法最普及实用，有效 待分析样品的复杂性
大学仪器分析教学课件(概述)
课程内容与结构
仪器分析的基本原理和分类
常用仪器分析方法及其应用
02
01
实验数据的采集、处理和分
析
03
实验设计与优化方法
04
05
仪器分析在各领域的应用实 例
课程学习方法与建议
注重理论与实践相结合， 多进行实际操作和实验
加强自主学习和合作学习 ，积极参与课堂讨论和小 组活动
多阅读相关文献和资料， 了解最新的研究动态和应 用进展
高效液相色谱法的分析过程包括样品处理、进样、分离、检测和数据处理等步骤。
04
仪器分析实验操作与注意事项
仪器分析实验操作与注意事项
• 仪器分析实验是大学化学、生物 、环境等专业的重要实验课程之 一，通过实验操作，学生可以掌 握各种仪器的原理、操作方法以 及数据分析技巧，提高实验技能 和科学素养。本课件旨在为学生 提供全面的仪器分析实验指导， 帮助学生更好地理解和掌握实验 操作和注意事项。
积极参与课外拓展活动， 如科研项目、学术竞赛等 ，提升自己的综合素质和 实践能力。
注重培养自己的实验设计 和数据处理能力，提高分 析问题和解决问题的能力
02
仪器分析基础知识
仪器分析基本概念
01
02
03
仪器分析
利用物理或化学方法，通 过测量物质的物理或化学 性质来研究物质组成、结 构和性能的分析方法。
05
仪器维护与保养
仪器日常维护与保养
仪器清洁
定期清洁仪器表面，保持仪器整洁，防止灰尘和污垢 对仪器性能的影响。
仪器润滑
对需要润滑的仪器部件进行定期润滑，保证仪器正常 运转。
仪器检查
定期检查仪器的各项性能指标，确保仪器处于良好的 工作状态。
第1章 现代仪器分析绪论1
现 现 代 代 2.样品的衍生 仪 仪 当用某种仪器分析方法无法测定样品中待测组 器 器 分 分时，有时可以使用化学反应将其定量地转化为另 分 析 一种可以分析测定的化合物－衍生物（衍生化）。
析
W C G
1－6 计算机在仪器分析中的应用
计算机化学（计算机在化学中的应用）
模拟仪器分析实验；
提高仪器分析的准确度、灵敏度、选择性
气相色谱法(QC) (高效)液相色谱法(HPLC) 离子色谱法(IC) 超临界流体色谱法(SFC)
析
放射化学分析法
W C G
1－3 现代仪器分析的发展现状及其应用
现 现 代 代 仪 仪 器 器 分 分 析
析
W C G
1－4 仪器分析方法的主要评价指标
指在相同的条件下用同一方法对同一试样进
现 现 代 代 仪 仪 器 器 分 分 析
析
W C G
1－5 仪器分析样品的处理
（2）提取过程及方法： 提取过程：混合－萃取－分离－回收。 提取方法：捣碎法、匀浆法、振荡法、 超声法、索氏抽提法、蒸馏 法、萃取法。
现 现 代 代 仪 仪 器 器 分 分 析
析
2.样品的消解 目前有干法和湿法两种消解方法。 干法：将样品先高温灰化，除去样品中的 有机物，然后再用适当的溶剂将灰 分溶解，制成均匀的便于测定的溶 液。 缺点：易造成待测元素的挥发损失。
析
W C G
1－4 仪器分析方法的主要评价指标
（6）检出限
即检测下限，是指某一分析方法在给定的 置信度能够被仪器检出待测物质的最低量。以浓 度表示时称作相对检出限，以质量表示时称作绝 对检出限。 检出限是分析方法的灵敏度和精密度的综合 指标，方法的灵敏度和精密度越高，则检出限就 越低。 精密度、准确度及检出限是评价分析方法的 最主要技术指标。
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1.3 分析化学分类 3. 按原理
化学分析法与仪器分析法
RA+RB=PC+PD
由RB（或PC、PD）的量算出RA的量， 称为化学计量点法
以特征性化学反应为基础的方法
通常为化学分析法 chemical analysis
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1.3 分析化学分类 3. 按原理
化学分析法与仪器分析法
csample s
待测物浓度与某种物理或物理化学性质相关 以物质的物理和物理化学性质为基础的方法
通常为仪器分析法 instrument analysis
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现代仪器分析讲稿
物质两大类 无机、有机分析 各自特点
inorganic analysis organic analysis
按分析物的自然属性或特定领域
水质分析、食品分析、钢铁分析、环境分析…
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6Байду номын сангаас
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1.3 分析化学分类 3. 按分析试样用量
常量、半微量、微量、超微量分析 痕量组分分析
测定限LQ：Limit of Quantitative Determination
待测物可以较准确测定的最低浓度
LD和LQ，分别为定性和定量分析范畴 设 空白值测量的标准差(≥20次)为σ LD=3σ /S，置信度为99.7% LQ=10σ /S , 定量测量的下限
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仪概器述分析
光
分
电
分
色 谱
其 他
析
析
分
析
分原 子子 光光 谱谱 法法
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电库伏 位仑安 法法法
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气液 相相 色色 谱谱 法法
热质 分谱 析等
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现代仪器分析讲稿
概述
化学分析方法与仪器分析方法是互为补充的， 而且前者又是后者的基础。
仪器分析方法是当前主流 微量样品，快速批处理，高灵敏度，自动化
对试样的局部进行分析—微区分析
固体表面的组成和分别—表面分析
日常生产中的分析—例行分析
不同实验室结果有争议时—仲裁分析
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non-destructive micro-area surface routine arbitration
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1.3 分析化学分类 2. 按分析物质属性
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概述
现代仪器分析 第一章 概述
1.1 分析化学基本概况 1.2 本课程主要内容 1.3 仪器分析中的一些基本概念 1.4 分析数据的统计规律
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1 分析化学基本概况
1.1.1 任务与作用——定义 分析化学是化学学科的重要分支
现代仪器分析讲稿
概述
1.1.5 课程特点及学习方法
1. 中国分析化学 2. 我校分析化学 3. 课程特点及学习
See pictures
我的讲稿 上网。
实用性，面广，缺系统性，仪器及操作
中心实验室的仪器介绍，教材点评
4. 教师：合作开课，新到教授
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生活：水质分析，食品安全检验，临床化验
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1.2 分析化学发展的三次巨大变革 • 20世纪初，四大平衡理论使一门技术成为理论 • 40－60年代，仪器分析 • 70年代末，发展到分析科学阶段，成为一门综合性
边缘学科
高鸿院士《21世纪的分析化学》第一章 分析化学已发展到分析科学阶段
现代仪器分析讲稿
概述
1.3 仪器分析中的一些基本概念
选择性：selectivity
其他组分对待测组分测定结果的影响程度
专一性：specificity
仅对待测组分有响应，共存组分机会无干扰 此类分析方法很少
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现代仪器分析讲稿
概述
1.3 仪器分析中的一些基本概念
概述
1.2 本课程主要内容
1.2.1 光谱分析类
紫外可见光谱 发光分析 拉曼光谱 光声光谱
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概述
1.2 本课程主要内容
1.2.2 色谱分析类
气相色谱
HPLC 离子色谱，凝胶色谱 电泳
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概述
1.2 本课程主要内容
1.2.3 电化学分析类
新极谱法
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伏安法
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现代仪器分析讲稿
概述
1.2 本课程主要内容
1.2.4 其他技术与方法
流动注射分析FIA 热分析 传感器 环境分析与检测 生物医学分析
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现代仪器分析讲稿
•分析化学三要素：理论、技术、对象
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1.3 分析化学分类 1. 按目的和任务
定性、定量、结构分析
qualitative analysis quantitative analysis structure analysis
分析过程中不能损坏样品—无损分析
概述
1.3 仪器分析中的一些基本概念
灵敏度S： Sensitivity
待测物浓度与响应信号的关系
根据IUPAC规定： (A=lc， i.e. 工作曲线的斜率）
S=dR/dc
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概述
检出限LD： Limit of Detection
待测物可以被检测出的最低浓度
定义：人们获得物质的化学成分的
组成、含量和结构信息的科学 定性、定量、结构分析
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概述
1.1.1 任务与作用——应用领域
农业：水土调查，农产品检验，农药及残留检验
工业： 产品质量控制，原料分析，过程分析
社会活动：毒品检验 ，刑事侦察，文物鉴定
兴奋剂检测
色谱类分离分析方法最普及实用，有效 待分析样品的复杂性
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现代仪器分析讲稿
概述
1.1.4 展望
高灵敏度(达分子级) 快速自动智能化
高选择性(复杂体系) 生物和环境分析
在线实时原位分析 过程分析
活体、无损分析 新仪器、传感器
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