常用仪器分析方法概论

仪器分析知识点总结大全仪器分析是化学分析的重要分支，它利用特殊的仪器对物质进行定性、定量和结构分析。

以下是对常见仪器分析方法的知识点总结。

一、光学分析法（一）原子吸收光谱法（AAS）原子吸收光谱法是基于气态的基态原子外层电子对紫外光和可见光范围的相对应原子共振辐射线的吸收强度来定量被测元素含量的一种方法。

其原理是：当光源发射的某一特征波长的辐射通过原子蒸气时，被原子中的外层电子选择性地吸收，使透过原子蒸气的入射辐射强度减弱，其减弱程度与蒸气相中该元素的原子浓度成正比。

原子吸收光谱仪主要由光源、原子化器、分光系统和检测系统组成。

优点：选择性好、灵敏度高、分析范围广、精密度好。

局限性：多元素同时测定有困难、对复杂样品分析干扰较严重。

（二）原子发射光谱法（AES）原子发射光谱法是依据原子或离子在一定条件下受激而发射出特征光谱来进行元素定性和定量分析的方法。

原理是：当原子或离子受到热能或电能激发时，核外电子会从基态跃迁到激发态，处于激发态的电子不稳定，会迅速返回基态，并以光的形式释放出能量，产生发射光谱。

其仪器包括激发光源、分光系统和检测系统。

优点：可同时测定多种元素、分析速度快、选择性好。

缺点：精密度较差、检测限较高。

（三）紫外可见分光光度法（UVVis）该方法是基于分子的紫外可见吸收光谱进行分析的。

原理是：分子中的价电子在不同能级之间跃迁，吸收特定波长的光，从而产生吸收光谱。

仪器主要由光源、单色器、吸收池、检测器和信号显示系统组成。

应用广泛，可用于定量分析、定性分析以及化合物结构研究。

（四）红外吸收光谱法（IR）红外吸收光谱法是利用物质对红外光区电磁辐射的选择性吸收来进行结构分析和定量分析的一种方法。

原理是：分子的振动和转动能级跃迁产生红外吸收。

仪器包括红外光源、样品室、单色器、检测器和记录仪。

常用于有机化合物的结构鉴定。

二、电化学分析法（一）电位分析法通过测量电极电位来确定物质浓度的方法。

包括直接电位法和电位滴定法。

仪器分析方法仪器分析方法是化学分析中常用的一种技术手段，它通过利用各种仪器设备对样品进行分析，从而得到样品的成分、结构和性质等信息。

仪器分析方法的发展，为化学分析提供了更加准确、快速、灵敏的手段，广泛应用于环境监测、食品安全、药物研发等领域。

本文将就常见的仪器分析方法进行介绍和分析。

一、光谱分析。

光谱分析是利用物质对光的吸收、发射、散射等特性进行分析的一种方法。

常见的光谱分析包括紫外可见吸收光谱、红外光谱、拉曼光谱等。

这些方法通过测量样品对特定波长的光的吸收或散射情况，从而得到样品的成分和结构信息。

光谱分析方法具有快速、非破坏性、灵敏度高的特点，被广泛应用于化学分析领域。

二、色谱分析。

色谱分析是利用物质在固定相和流动相作用下的分离和检测特性进行分析的一种方法。

常见的色谱分析包括气相色谱、液相色谱、超高效液相色谱等。

这些方法通过样品在色谱柱中的分离和检测，从而得到样品中各种成分的含量和结构信息。

色谱分析方法具有分离效果好、分析速度快、灵敏度高的特点，被广泛应用于食品安全、环境监测等领域。

三、质谱分析。

质谱分析是利用物质在电场或磁场中的运动特性进行分析的一种方法。

常见的质谱分析包括质子磁共振质谱、质子转移反应质谱、质子撞击电离质谱等。

这些方法通过测量样品中各种离子的质荷比，从而得到样品的成分和结构信息。

质谱分析方法具有高分辨率、高灵敏度、高准确度的特点，被广泛应用于药物研发、生物分析等领域。

四、电化学分析。

电化学分析是利用物质在电极上的电化学反应特性进行分析的一种方法。

常见的电化学分析包括极谱法、循环伏安法、恒电位法等。

这些方法通过测量样品在电极上的电流和电压变化，从而得到样品的成分和性质信息。

电化学分析方法具有灵敏度高、实时性好、样品准备简单的特点，被广泛应用于环境监测、能源材料等领域。

综上所述，仪器分析方法在化学分析中具有重要的地位和作用，它为化学分析提供了更加准确、快速、灵敏的手段。

随着科技的不断发展，仪器分析方法将会不断完善和创新，为人类的健康和环境保护提供更多的支持和帮助。

常用仪器分析方法概论仪器分析方法是一种利用仪器设备进行定性和定量分析的方法。

它在科学研究、工程应用、环境监测和质量控制等领域有广泛的应用。

本文将对常用的仪器分析方法进行概论，包括光谱仪器、色谱仪器、质谱仪器、电化学仪器和热分析仪器等。

光谱仪器主要用于物质的光谱分析，包括紫外可见光谱仪、红外光谱仪和核磁共振仪等。

紫外可见光谱仪主要用于有机化合物的分析，通过测量溶液的吸收光谱来确定化合物的结构和浓度。

红外光谱仪通过测量物质在红外光束作用下吸收和散射的光谱来确定物质的组成和结构。

核磁共振仪则通过测量样品中核自旋的磁共振来确定样品的结构和化学环境。

色谱仪器主要用于分离和检测化合物混合物中的成分。

常见的色谱仪包括气相色谱仪和液相色谱仪。

气相色谱仪利用气体作为载气来带动样品分离，通过分离柱将样品中的各种成分分离出来，并通过传感器对其进行检测。

液相色谱仪则利用液相作为载液将样品分离，并通过检测器检测其成分。

质谱仪器主要用于分析化合物的质量和分子结构。

质谱仪通过将样品的分子转化为电离态，并通过电磁场的加速和偏转来分析质量和结构。

常见的质谱仪包括质谱仪和电喷雾质谱仪。

质谱仪利用磁场和电磁波来分析样品的质谱图，并通过质谱图来确定样品的分子结构和质量。

电喷雾质谱仪则适用于大分子和生物分子的分析，通过电喷雾技术将样品转化为气态离子，并通过质谱仪来分析其质谱图。

电化学仪器主要用于测量和分析电化学反应和电解质溶液中的化学物质。

常见的电化学仪器包括电位计、离子电导仪和电解池等。

电位计主要用于测量电解池中的电势，通过测量电势来确定样品的浓度和电势差。

离子电导仪则用于测量电解质溶液中的离子浓度和电导性。

电解池通过电解反应来分析和检测样品中的成分，可以用于分析有机化合物、金属离子和无机离子等。

热分析仪器主要用于测量和分析样品在不同温度下的物理和化学性质。

常见的热分析仪器包括差示扫描量热仪、热重分析仪和热导率仪等。

差示扫描量热仪通过测量样品在不同温度下的热流量来确定样品的热性质和热反应。

分析仪器方法类型光分析法、电化学分析法、色谱分析法、质谱分析法、热分析法、分析仪器联用技术。

光谱1.红外光谱仪的主要部件包括：光源，吸收池，单色器、检测器及记录系统。

2.红外光谱是基于分子的振动和转动能级跃迁产生的。

3.物质的分子、原子、离子等都具有不连续的量子化能级，只有当某波长光波的能量与物质的基态和激发态的能量差相等时，才发生物质对某光波的吸收，也就是说物质对光的吸收是有选择性的。

4.红外光谱仪用能斯特灯与硅碳棒做光源。

5.在光谱法中，通常需要测定试样的光谱，根据其特征光谱的波长可以进行定性分析；而光谱的强度与物质含量有关，所以测量其强度可以进行定量分析。

6.根据光谱产生的机理，光学光谱通常可分为：原子光谱，分子光谱。

7.紫外可见分光光度计用钨丝灯，氢灯或氘灯做光源。

1、紫外可见吸收光谱法（U V）朗博比尔定律-单色光成立，测定大部分无机和部分有机物。

紫外光源：氘灯，可见光源：钨丝灯定性描述：几组峰是几种物质，波长是物质种类原理：利用物质的分子或者离子对某一波长范围的光的吸收作用，对物质进行定性、定量和结构的分析，所依据的光谱是分子或者离子吸收入射光特定波长的光而产生的光谱。

操作步骤：打开电源-预热（一般30分钟）-设定波长-模式选择-调零（将蒸馏水倒入比色皿-透射比打开盖子调为0，盖上盖子为100.吸光度相反。

连续几次）-模式调为吸光度（A）-润洗-上样-测定。

思考题：1.试简述产生吸收光谱的原因。

解：分子具有不同的特征能级，当分子从外界吸收能量后，就会发生相应的能级跃迁．同原子一样，分子吸收能量具有量子化特征．记录分子对电磁辐射的吸收程度与波长的关系就可以得到吸收光谱．2.紫外及可见分光光度计与可见分光光度计比较，有什么不同之处？为什么？解：首先光源不同，紫外用氢灯或氘灯，而可见用钨灯，因为二者发出的光的波长范围不同．从单色器来说，如果用棱镜做单色器，则紫外必须使用石英棱镜，可见则石英棱镜或玻璃棱镜均可使用，而光栅则二者均可使用，这主要是由于玻璃能吸收紫外光的缘故．从吸收池来看，紫外只能使用石英吸收池，而可见则玻璃、石英均可使用，原因同上。

仪器分析及其方法仪器分析是指通过运用特定的仪器设备对待分析物进行分析或检测的一种方法。

随着科学技术的不断进步和发展，仪器分析的方法也得到了极大的完善和提高，涉及的技术和领域也越来越广泛。

一、常见仪器分析的方法1.光谱分析法：光谱分析法是应用物质对光或其他电磁波的吸收、发射、散射等特性进行物质分析和定性分析的一种方法。

例如，紫外可见光谱法、红外光谱法等。

2.电化学分析法：电化学分析法是通过测量或控制化学反应过程中发生的电流、电势和电荷量等参数，对待测物质进行分析和检测的一种方法。

例如，电导法、电解析法、电位滴定法等。

3.色谱分析法：色谱分析法是建立在物质成分在液相或气相中的分布系数不同而进行分离和测定的方法。

例如，气相色谱法、高效液相色谱法等。

4.质谱分析法：质谱分析法是利用质谱仪对物质的分子结构和成分进行分离、检测和鉴定的一种方法。

例如，质谱法、质谱联用法等。

5.核磁共振分析法：核磁共振分析法是通过对待测物质的核自旋粒子在磁场中的共振现象进行分析和鉴定的一种方法。

例如，核磁共振波谱法、核磁共振成像法等。

6.电子显微镜分析法：电子显微镜分析法是通过利用电子束对物质进行扫描或成像，再通过对物质电子散射、穿透等特性的分析来进行分析和检测的一种方法。

例如，透射电子显微镜法、扫描电子显微镜法等。

7.质谱分析法：质谱分析法是通过测定待测物质分子的质量和相对丰度来进行分析和鉴定的一种方法。

例如，质谱法、质谱联用法等。

二、仪器分析的应用领域1.环境领域：仪器分析在环境监测方面起着重要作用，可以用于空气、水、土壤等环境样品中有害物质的检测和分析。

2.生物医学领域：仪器分析在生物医学研究和医疗诊断中也得到广泛应用，例如生物芯片技术、核磁共振成像等。

3.食品安全领域：仪器分析可以用来检测食品中的残留农药、重金属等有害物质，并确保食品的安全。

4.材料科学领域：仪器分析在材料科学研究和制备中起着重要作用，可以用于材料成分分析和结构表征等。

26种仪器分析的原理及谱图方法大全1.紫外吸收光谱 UV分析原理：吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息2.荧光光谱法 FS分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息3.红外吸收光谱法 IR分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率4.拉曼光谱法 Ram分析原理：吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射谱图的表示方法：散射光能量随拉曼位移的变化提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率5.核磁共振波谱法 NMR分析原理：在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息6.电子顺磁共振波谱法 ESR分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息7.质谱分析法 MS分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息8.气相色谱法 GC分析原理：样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据；峰面积与组分含量有关9.反气相色谱法 IGC分析原理：探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力谱图的表示方法：探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线提供的信息：探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数10.裂解气相色谱法 PGC分析原理：高分子材料在一定条件下瞬间裂解，可获得具有一定特征的碎片谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：谱图的指纹性或特征碎片峰，表征聚合物的化学结构和几何构型11.凝胶色谱法 GPC分析原理：样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大分子先流出谱图的表示方法：柱后流出物浓度随保留值的变化提供的信息：高聚物的平均分子量及其分布12.热重法 TG分析原理：在控温环境中，样品重量随温度或时间变化谱图的表示方法：样品的重量分数随温度或时间的变化曲线提供的信息：曲线陡降处为样品失重区，平台区为样品的热稳定区13.热差分析 DTA分析原理：在控温环境中，样品重量随温度或时间变化谱图的表示方法：样品的重量分数随温度或时间的变化曲线提供的信息：曲线陡降处为样品失重区，平台区为样品的热稳定区14.示差扫描量热分析 DSC分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，记录维持温差为零时，所需能量随环境温度或时间的变化谱图的表示方法：热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息15.静态热―力分析 TMA分析原理：样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化谱图的表示方法：样品形变值随温度或时间变化曲线提供的信息：热转变温度和力学状态16.动态热―力分析 DMA分析原理：样品在周期性变化的外力作用下产生的形变随温度的变化谱图的表示方法：模量或tgδ随温度变化曲线提供的信息：热转变温度模量和tgδ17.透射电子显微术 TEM分析原理：高能电子束穿透试样时发生散射、吸收、干涉和衍射，使得在相平面形成衬度，显示出图象谱图的表示方法：质厚衬度象、明场衍衬象、暗场衍衬象、晶格条纹象、和分子象提供的信息：晶体形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相结构和晶格与缺陷等18.扫描电子显微术 SEM分析原理：用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象谱图的表示方法：背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等提供的信息：断口形貌、表面显微结构、薄膜内部的显微结构、微区元素分析与定量元素分析等19.原子吸收AAS原理：通过原子化器将待测试样原子化，待测原子吸收待测元素空心阴极灯的光，从而使用检测器检测到的能量变低，从而得到吸光度。

常用仪器分析方法1.光学显微镜的放大率由哪些因素决定？光学显微镜的放大率由物镜放大率和目镜放大率两个因素决定：显微镜放大率二物镜放大率X目镜放大率2.显微镜的分辨率是如何定义的？显微镜的分辨率是指在显微镜下能清晰看到的两点间最小距离。

3.扫描电镜为什么具有较好的分辨率和放大倍数？扫描电镜的成像原理有别于光学显微镜，是靠电子衍射成像的。

电子枪发出的高能电子束经电磁透镜调节后在样品表面扫描，由于电磁透镜可将电子束调节得非常精细，使其在很小的范围内扫描，因此在分辨率和放大倍数等方面远远优于光学显微镜。

4.简述能谱仪X射线信号是如何产生的？当样品受到高能电子束的作用，样品表面原子的核外电子获得能量从基态跃迁到激发态。

激发态不稳定，存在的时间极短，随即又回到基态，并将多余的能量以X光的形式释放出来，从而产生X射线。

5.什么是色谱法，其主要作用是什么？色谱法集分离与检测于一体，是一种重要的近代分析方法。

在色谱系统中有流动相和固定相两个相态，在分离过程中两相作相对运动。

欲分离的混合物组分随流动相通过固定相，由于不同的物质在两相中具有不同的分配系数，当两相作相对运动时，这些组分得以在两相中反复多次地分配，从而使各组分得到完全的分离，并逐一被检测出来。

色谱法的主要作用是实现混合物分分离。

6.什么是保留值，如何用保留值来定性？保留值表示试样中各组分在色谱柱中停留时间的长短，有保留时间、保留体积、相对保留值、和保留指数等几种表达方法，是色谱法定性的主要依据。

理论与实践证明，各种物质在一定的色谱条件下均具有确定不变的保留值，在色谱柱和操作条件不变时，比较组分的保留值就可判断组分的异同，一般采用与标准品的保留值比较来确定未知物的种类。

7.什么是反相液相色谱法，具有什么特点？如何调整色谱条件改善分离？流动相极性大于固定相极性的液-液色谱法称为反相色谱法。

与正相色谱法相反，极性大的组分在固定相中溶解度小，先流出色谱柱；极性小的组分反之。