现代分析测试技术
现代分析测试方法
现代分析测试方法
现代分析测试方法是指利用现代仪器和设备进行物质分析和质量检测的方法。
这些方法通常基于物质的化学、物理和光谱特性，利用现代技术手段进行精确的定量分析和质量测试。
现代分析测试方法可以包括以下几个方面：
1. 化学分析方法：包括常见的化学分析方法，如滴定法、比色法、离子色谱法、气相色谱法、液相色谱法等。
这些方法通过测量物质的化学性质，如反应速率、光谱特性、电性等，来定量分析物质的成分和浓度。
2. 质谱分析方法：通过质谱仪，分析物质的质量和结构。
质谱分析方法可以用于确定物质的分子量、分子结构、同位素含量等信息。
3. 光谱分析方法：包括紫外可见光谱，红外光谱，核磁共振光谱，质子磁共振光谱等。
光谱分析方法通过测量物质吸收、发射或散射光的特性来推断物质的组成、结构和性质。
4. 表面分析方法：包括扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等。
表面分析方法可以用于研究物质的表面形貌、组成和结构特性。
5. 生物分析方法：包括酶活性测定、细胞计数、PCR技术、基因测序等。
生物分析方法主要用于生物样品的分析和研究，如生物体内的代谢产物测定、基因组分析等。
现代分析测试方法在各个领域中都有广泛的应用，包括化学、医药、环境、食品、农业等。
这些方法具有高灵敏度、高速度、高精度的特点，能够为科学研究、工业生产以及环境保护等提供准确可靠的数据支持。
现代分析测试技术最终答案
一、问答题：1、试述塔板理论的基本关系式及理论要点。
答：塔板理论的基本关系式为：在tR一定时，W或W1/2越小(即峰越窄)，理论板数n 越大，理论板高越小，柱的分离效率越高。
因此，理论塔板数是评价柱效能的指标。
1）色谱柱内存在许多塔板，组分在塔板间隔（即塔板高度）内可以很快达到分配平衡。
2）流动相进入色谱柱，不是连续的而是脉动式的，即每次通过为一个塔板体积。
3）样品加在每个塔板上，样品沿色谱柱轴方向的扩散可以忽略。
4）在所有塔板上分配系数相等，与组分的量无关。
即分配系数在各塔坂上是常数。
2、利用范氏方程说明HPLC中如何选择实验条件？① 采用粒径小而均匀的球形固定相,首选化学键合相,用匀浆法装柱.② 采用低黏度流动相,低流量(1mL/min),首选甲醇.③ 采用柱温箱,避免室温波动,增加实验重复性,柱温以25～30℃为宜.3、高效液相色谱仪包括哪些主要部件？各部件的作用是什么？ 高效液相色谱仪由五大部分组成：高压输液系统，进样系统、分离系统、检测系统和色谱工作站。
由于高效液相色谱所用固定相颗粒极细，因此对流动相阻力很大，为使流动相较快流动，必须配备有高压输液系统。
高压输液系统由储液罐、过滤器、高压输液泵、梯度洗脱装置等组成。
流动相在进入高压泵之前，应先进行过滤和脱气处理。
高压输液泵是核心部件，其密封性好，输出流量恒定，压力平稳，可调范围宽，便于迅速更换溶剂及耐腐蚀等。
进样系统是将被分离的样品导入色谱柱的装置。
要求密封性、重复性好，死体积小，便于实现自动化。
进样系统包括取样、进样两个功能。
分离系统主要是指色谱柱，色谱柱是高效液相色谱仪的核心部件，要求分离度要高、柱容量大、分析速度快。
检测器是HPLC仪的三大关键部件之一。
用来连续监测经色谱柱分离后的流出物的组成和含量变化的装置。
其作用是把洗脱液中组分的量转变为电信号。
并由工作站（或记录仪）绘出谱图来进行定性、定量分析。
色谱工作站是色谱仪的自动化控制包括自动进样系统的进样方式、输液泵系统中的溶剂流速、梯度洗脱程序、检测系统的各项参数、数据记录和处理等。
现代分析与测试技术优选全文
析
相干散射——电子衍射分析—— 显微结构分析
技
激发被测物质中原子发出特种X射线
术
——电子探针（电子能（波）谱分析，电子
探针X射线显微分析）
——显微化学分析（Be或Li以上元素分析）
1.材料现代分析技术绪论
材 料 现 代 分 析 技 术
1.材料现代分析技术绪论
材
材料现代分析的任务与方法
料
材料组成分析
1.材料现代分析技术绪论
材
料
直接法的局限
现 代
采用高分辨电子显微分析等直接分析技术并不能有效、 直观地反映材料的实际三维微观结构；高分辨电子
分
显微结构像是直接反映晶体的原子分辨率的投影结
析
构，并不直接反映晶体结构。
技 尽管借助模型法，通过对被测晶体拍摄一系列不同离
术
焦条件的显微像，来分析测定材料的晶体结构，但
性能和使用性能间相互关系的知识及这些知识的应用，是一门应用
基础科学。材料的组成、结构，工艺，性能被认为是材料科学与工
程的四个基本要素。
1.材料现代分析技术绪论
材 料
组成 (composition) 组成是指材料的化学组成及其所占比例。
现 工艺 (process)
代
工艺是将原材料或半成品加工成产品的方法、技术等。
2. 多晶相各种相的尺寸与形态、含量与分布、位向 关系（新相与母相、孪生相、夹杂物）
微观，0.1nm尺度（原子及原子组合层次）
结构分析：原子排列方式与电子构型
1. 各种相的结构（即晶体类型和晶体常数）、晶体缺 陷（点缺陷、位错、层错）
2. 分子结构与价键（电子）结构：包括同种元素的不 同价键类型和化学环境、高分子链的局部结构（官 能团、化学键）和构型序列等
现代分析测试技术及其在实验科学中的应用
现代分析测试技术及其在实验科学中的应用随着科学技术的不断发展，现代分析测试技术在实验科学中的应用越来越广泛。
它不仅可以对生命科学、材料科学、环境科学、医学等多个领域进行精准分析和测试，还可以为新材料的发现、新药的研发、环境污染的防治等提供重要的技术支持。
一、现代分析测试技术的分类现代分析测试技术包括物理方法、化学方法和生物方法三种，其中物理方法包括X射线衍射分析、光谱学等；化学方法包括气相色谱法、液相色谱法等；生物方法包括基因芯片技术、PCR技术等。
这些技术在实验科学中的应用各具优势，能够满足科研人员不同的实验需要。
二、现代分析测试技术的应用1. 材料科学材料科学是现代分析测试技术的主要应用领域之一。
传统试验方法需要大量的样品，测量耗时长，而现代分析测试技术可以通过微小样品的高精准测量，为新材料的发现和开发提供了强有力的支持。
例如：X射线衍射分析可以研究材料的结构和晶体性质；X射线光电子能谱技术可以分析材料表面的元素组成和化学状态；原子力显微镜可以获得材料的表面形貌和结构信息。
2. 生命科学现代分析测试技术在生命科学领域的应用正在不断增加。
它不仅可以帮助科研人员深入了解生物体内的生化过程，研究基因组学、转基因等热点科学问题，还可以为生物医药的研发提供技术支持。
例如：生物芯片技术可以同时检测大量基因的表达水平；质谱技术可以快速分析蛋白质组学等。
3. 医学现代分析测试技术在医学中的应用越来越广泛。
它可以帮助医生快速准确地诊断病患，为治疗提供科学依据。
例如：核磁共振成像技术可以进行非侵入性的三维成像；放射性同位素技术可以用于诊断多种癌症和其他疾病。
4. 环境科学环境科学是现代分析测试技术的另一个重要应用领域。
现代分析测试技术可以对环境中的污染物进行检测和分析，有效地预测环境变化的趋势和未来趋势，并为环境保护提供科学手段。
例如：气相色谱质谱技术可以检测空气中的污染物；生物传感器可以检测水中的污染物。
三、总结现代分析测试技术在实验科学中的应用越来越广泛，推动了实验科学的不断发展和进步。
现代分析测试技术考试题
一、解析题（每小题15分, 共计30分）1.根据该化合物的1H核磁共振图谱推测其结构, 写出推测依据和过程。
并根据不饱和度计算公式f＝1＋n4＋1/2（n3－n1）计算某化合物C9H10O2的不饱和度。
（15分）答: 根据公式f＝1＋n4＋1/2（n3－n1）, 得到此化合物的不饱和度为1+9-(10-0)/2=5, 该化合物的1H核磁共振图谱中主要有三个峰, 所以推断此化合物主要有三种H质子, 由δ=7.38可以推断出此化合物含有苯环结构, 由δ=5.12可以推断出此化合物含有-CH2-O-, 由δ=2.11可以推断出此化合物含有-CO-CH33.分析下列X射线衍射图, 并根据scherrer公式计算（110）晶面的晶粒大小。
其中衍射角2θ为27.5度, 波长为0.154nm, 半峰宽为0.375。
答: 从XRD图可以看出的TiO2衍射峰非常尖锐, 且杂峰较少, 在27.28°, 35.58°, 41.26°, 54.66°和55.08°的位置出现明显特征峰, 分别对应的晶面为(110)、(101)、(111)、(211)和(220), 与PDF(#06-0416)卡片标准锐钛矿型TiO2的特征衍射峰吻合。
Scherrer公式: D=kλ/βcosθ其中, D为沿垂直于晶面（hkl）方向的晶粒直径, k为Scherrer常数（通常为0.89）, λ为入射X射线波长（Cuka 波长为0.15406nm）。
晶粒直径为:β=0.375°=0.375*π/180=0.0065θ=27.5°/2=13.75°=13.75*π/180=0.24D=0.89*0.154/(0.0065*0.97)=21.75二、简述题（每小题8分, 共计40分）1.电子跃迁有哪些种类？哪些类型的跃迁可以在紫外光谱中得到反映？一般紫外光谱谱带中分为哪几种类型？答：（1）电子跃迁的种类有：n→σ*, n→π*, π→π*, σ→σ*。
现代分析测试技术
通过分子对不同偏正光吸收的差异作手性分子检测的分析 技术。
14
现代分析测试技术概述
• X－射线光谱技术
• X—射线荧光光谱
检测分子受X—射线照射后产生的荧光谱线的分析技术。
• X—射线衍射法
检测由不同晶格结构对X—射线所产生的不同衍射角的分析技术。
40
现代分析测试技术概述
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现代分析测试技术概述
晶体特性： 原子、离子、分子在空间周期性排列而构成的固态物称晶体，晶体结构
的最小单位是晶胞，晶胞由晶轴a、b、c，及夹角、、 ，以及晶面h
液相色谱（LC）
利用物质在流动相（液相）和固定相（液相或固相）中的分配比不 同原理的分离技术。
毛细管电泳（CE）
以高压电场为驱动力，以毛细管为分离通道，根据样品中各组分间 的趟度或分配行为上的不同进行分离的技术。
18
现代分析测试技术概述
联用技术
色谱—质谱联用技术 色谱—核磁共振波谱联用技术 色谱—红外吸收光谱联用技术
9
现代分析测试技术概述
现代分析测试技术的分类
电化学技术 光分析技术 质谱与能谱技术 色谱技术 联用技术 显微技术 热分析技术
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现代分析测试技术概述
电化学技术
应用电化学的基本原理和实验技术，依据物质电化学性质来测定物质组成及含量。
电导技术 利用物体、溶液电导率变化的检测技术。
电位分析 根据物质电位变化和电极反应过程中电位变化的检测技术。
普通蒸馏水的电导率 210-6 S· cm-1 离子交换水的电导率 510-7 S· cm-1 纯水的电导率 510-8 S· cm-1
现代分析测试技术(仪器分析)
应用
用于有机化合物、高分子化合物、 无机化合物等的结构分析和鉴定。
特点
样品用量少、不破坏样品、分析 速度快、可与其他技术联用。
原子发射光谱法
原理
利用物质在受到激发后发射出特征光谱进行分析。不同元素受到激 发后会发射出不同的特征光谱，可用于元素的定性和定量分析。
应用
广泛应用于金属元素、非金属元素、有机物中元素的定性和定量分 析。
离子色谱法
专门用于离子型物质的分离和分析，如环境监测中的阴阳离子检测。
毛细管电泳色谱法
结合了毛细管电泳和色谱技术的优点，具有高分辨率和高灵敏度等 特点，适用于生物大分子和复杂样品的分析。
05 质谱分析法与联用技术
CHAPTER
质谱法基本原理及仪器结构
质谱法基本原理
通过测量离子质荷比 （m/z）进行成分和结 构分析的方法。
02 光学分析法
CHAPTER
紫外-可见分光光度法
原理
利用物质在紫外-可见光区的吸收 特性进行分析。通过测量物质对 特定波长光的吸收程度，确定物
质的种类和浓度。
应用
广泛应用于无机物、有机物、药物、 生物样品等的定性和定量分析。
特点
灵敏度高、选择性好、操作简便、 分析速度快。
红外光谱法
原理
利用物质在红外光区的吸收特性 进行分析。红外光谱是分子振动 和转动能级的跃迁产生的，可用
03 电化学分析法
CHAPTER
电位分析法
原理
利用电极电位与待测离子浓度之间的关系，通过测量电极电位来 确定待测离子浓度的分析方法。
应用
广泛应用于水质分析、环境监测、生物医学等领域，如pH计测量 溶液酸碱度、离子选择性电极测量特定离子浓度等。
现代测试分析方法
现代测试分析方法
现代测试分析方法包括以下几种：
1. 数据分析法：利用大量的测试数据，通过数据挖掘、统计分析等方法获得测试结果，并根据分析结果制定测试策略。
2. 模型驱动法：利用数学模型和模拟技术，构建各种系统的性能模型，分析系统的性能特点，快速评估系统的性能表现。
3. 状态机建模法：根据系统的状态和事件之间的关系，构建状态机模型，利用状态转移图等可视化手段对系统进行分析。
4. 探索性测试法：利用直觉、经验、想象等非正式测试的手段，对系统进行探索和试验，寻找潜在的问题和缺陷。
5. 结构化测试法：按照测试需求和测试计划，构建测试用例和测试数据，进行测试执行和测试结果分析。
6. 自动化测试法：利用自动化测试工具，快速执行测试用例和获取测试结果，提高测试效率和测试质量。
现代分析测试技术3 (2)
最大发射波长562nm；
现代分析测试技术—化学发光
应用
无机物的分析 有机物的分析 生物活性物质的分析
生物活性氧的分析 免役发光分析 核酸杂交分析
微全分析系统中的应用
特点
灵敏度高，操作简便
现代分析测试技术—化学发光
化学发光检测仪器
样品池
光探测器样品池
放大器
信号输出
样品室
现代分析测试技术—化学发光
磷光特点
磷光的辐射波长比荧光长
发生时间比荧光晚。 在液氮中进行。
磷光的寿命和辐射强度对于重原子和顺磁性离子是极其
敏感.
现代分析测试技术—分子磷光光谱
磷光仪
仪器框图
现代分析测试技术—分子磷光光谱
荧光计上配上磷光测量附件即可对磷光进行测量。测量方法： （1）通常借助于荧光和磷光寿命的差别，采用磷光镜的装臵将荧 光隔开。采用脉冲光源和可控检测及时间分辨技术。 （2）在低温测量时，需要杜瓦瓶；室温测量时，不需要杜瓦瓶。
现代分析测试技术—分子磷光光谱
PerkinElmer
LS-55 荧光/磷光/发光分光光度计
LS55荧光/磷光/发光分光光度计可测定荧光、磷光、生物发光或化学发光。激发狭缝2.5—
15nm，发射狭缝为2.5—20nm。脉冲式氙灯（寿命长、电源供应简单，产生臭氧极少，不需长时间
预热；大大减少光解作用；每一脉冲间测定暗电流，增进低荧光量的测定；用软件控制即可测定磷光， 不需附件；磷光的灵敏度不损失脉冲率、延迟时间及门限时间均可变更）；信噪比：750：1（RMS， 350nm处纯水拉曼谱带），基线处为2000：1（RMS）；大样品室保证可安装多种计算机控制的专 用附件、可提供的附件最全；包括固体样品架；新概念的软件；FL WinLabTM（具有强大的二维/三
现代分析测试17种技术
一 电化学技术1 1 电导分析法：电导分析法：电导分析法：根据溶液的电导性质来进行分析的方法称为电导分析法。
根据溶液的电导性质来进行分析的方法称为电导分析法。
根据溶液的电导性质来进行分析的方法称为电导分析法。
它包括电导法和电导滴定法两它包括电导法和电导滴定法两种，电导法是直接根据溶液的电导或电阻与被测离子浓度的关系进行分析的方法；电导滴定法是根据溶液电导的变化来确定滴定终点（滴定时，滴定剂与溶液中被测离子生成水、沉淀或其他难解离的化合物，从而使溶液中的电导发生变化，利用化学计量点时出现的转折来指示滴定终点）。
2 2 电位分析法：电位分析法：根据电池电动势或指示电极电位的变化来进行分析的方法。
它包括电位法和电位滴定法。
电位法是直接根据指示电极的电位与被测物质浓度关系来进行分析的方法；电位滴定法是根据滴定过程中指示电极电位的变化来确定终点（滴定时，在化学计量点附近，由于被测物质的浓度产生突变，使指示电极电位发生突越，从而确定终点）。
3 3 电解分析：电解分析：以电子为沉淀剂使被测物质在电解条件下析出或和其他物质分离，以电子为沉淀剂使被测物质在电解条件下析出或和其他物质分离，直接称量析出的被测物直接称量析出的被测物质的质量来进行分析。
质的质量来进行分析。
4 4 库仑分析法：库仑分析法：库仑分析法：根据电解过程消耗的电荷量来进行分析。
根据电解过程消耗的电荷量来进行分析。
根据电解过程消耗的电荷量来进行分析。
它包括控制电流库仑分析法和控制电位库仑分它包括控制电流库仑分析法和控制电位库仑分析法。
析法。
5 5 伏安法（极谱法）伏安法（极谱法）：根据被测物质在电解过程中其电流—电压变化曲线来进行分析的方法。
二 光分析技术1 1 原子发射光谱：是根据每种化学元素的原子或离子在热激发或电激发下，发射特征的电磁辐射，进行原子发射光谱：是根据每种化学元素的原子或离子在热激发或电激发下，发射特征的电磁辐射，进行元素的定性、半定量和定量分析的方法。
现代分析测试方法
现代分析测试方法现代分析测试方法是指通过化学、物理、生物、医学等相关领域的技术手段，对物质的组成成分、结构、性质进行定性定量分析的方法。
它在工业生产、环境监测、药物研发、食品安全等领域具有广泛的应用。
本文将重点介绍现代分析测试方法的分类及其应用。
首先，现代分析测试方法可以分为定性分析和定量分析两大类。
定性分析是指通过检测目标物质在化学反应中所产生的特殊颜色、气味、沉淀等可观察的化学变化，从而判断物质的存在与否。
常用的定性分析方法有显微镜检测、红外光谱分析、质谱分析等。
例如，通过显微镜检测可以观察样品的形态和结构，从而判断物质的种类；通过红外光谱分析可以检测物质吸收红外光的情况，从而分析物质的化学键和官能团。
定量分析是指通过测量物质中某种化学物质的含量来确定样品中目标物质的含量。
常用的定量分析方法有重量分析法、体积分析法、色谱分析法、电化学分析法等。
例如，通过重量分析法可以计算出样品中某种元素的质量百分比；通过体积分析法可以测量出溶液中某种化合物的浓度；通过色谱分析法可以分离和测定复杂混合物中的化合物。
其次，现代分析测试方法还包括常规分析和仪器分析两大类。
常规分析是指采用一些基本的实验方法和试剂，通过一系列的化学反应和实验操作来进行分析测试。
常用的常规分析方法有滴定分析、中和滴定法、络合滴定法、容量法等。
例如，通过滴定分析可以测定溶液中的酸碱度、氧化还原度等；通过中和滴定法可以测定硬水中的钙、镁离子含量。
仪器分析是指利用现代仪器设备进行分析测试。
常用的仪器分析方法有气相色谱法、液相色谱法、原子吸收光谱法、质谱法等。
例如，通过气相色谱法可以对样品中的有机物进行分离和定量分析；通过液相色谱法可以测定液体样品中的各种成分；通过原子吸收光谱法可以测定样品中金属元素的含量。
最后，现代分析测试方法在各个领域都有广泛的应用。
在工业生产领域，现代分析测试方法可以用于原材料的检测和质量控制，确保产品的安全和优质。
在环境监测领域，现代分析测试方法可以用于检测大气、水体、土壤等环境各种参数的含量和变化，以评估环境质量和进行环境保护。
材料现代分析测试技术概述
分析测试数据并撰写详细的测试报告。
2 测试设备操作
进行测试和实验，确保准确和可靠的测试结 果。
4 质量控制
确保测试设备和方法的质量和准确性。
未来测试技术和趋势展望
1
自动化
测试流程的自动化和智能化将大幅提高效率和精度。
2
纳米级测试
开发更精细的测试技术来研究和处理纳米级材料。
3
可持续发展
技术应用领域
现代分析测试技术在材料科学、工程和制造业中的广泛应用。
基础测试设备和原理
测量工具
简单而经典的测量工具，如卡钳的微观结构和形貌。
拉伸试验机
测试材料的力学性能和强度。
光谱仪
通过分析光的特性来确定材料的组成。
先进测试设备和技术介绍
扫描电子显微镜
可观察材料的表面形貌和微观 结构。
热分析仪
测量材料在不同温度下的热性 能和热行为。
拉曼光谱仪
通过分析材料的散射光谱来确 定其结构和成分。
测试结果的数据分析和应用
数据分析
统计分析 图像处理 数据建模
应用
确定材料特性和性能的分布和变化。 分析材料的形貌和结构。 预测材料行为和优化设计。
测试工程师角色和职责
1 测试计划制定
制定测试流程和方法。
材料现代分析测试技术概 述
本演示将介绍材料现代分析测试技术的背景、基础设备和原理、先进设备和 技术、数据分析和应用、测试工程师角色和职责、未来技术趋势、总结和答 疑。
背景介绍
材料科学
材料科学的发展历程和重要性，为什么需要现代分析测试技术。
测试技术发展
现代分析测试技术的发展演变和在材料科学领域的应用。
测试技术将更加注重环境友好和资源可持续利用。
现代分析测试技术
概
发展趋势
述
发展趋势 （1）仪器的灵敏度、选择性等进一步提高 ）仪器的灵敏度、 （2）解决复杂体系分析问题 ） （3）非破坏性检测与遥测 ） （4）进一步自动化、智能化 ）进一步自动化、 （5）扩展时空多维信息，发展三维分析 ）扩展时空多维信息， 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。仪器分析还将不断地 吸取各学科的成果，改进和完善现有的仪器分析方 法，并建立起一批新的仪器分析方法
现代分析测试技术----概述 现代分析测试技术 概述
现代分析测试技术的概念 产生与发展 分析方法 特点 发展趋势 应用领域与举例
概
述
现代分析测试技术 的概念
现代分析测试技术是利用 现代分析测试技术是利用 现代分析测试仪器 通过测量物质的物理和物理化学性质来确定（ 物理和物理化学性质来确定 通过测量物质的物理和物理化学性质来确定（研 物质的组成、 究）物质的组成、状态和结构的一种科学分析方 法。 由于该方法主要是通过仪器来进行分析测试 的，故又称为仪器分析。仪器分析与常规的化学 故又称为仪器分析。 仪器分析 分析比较，较为先进、方便，所以又称为现代仪 分析比较，较为先进、方便，所以又称为现代仪 器分析、现代分析测试方法或 器分析、现代分析测试方法或现代分析测试技术 等。
探秘----夜明珠 探秘----夜明珠 ----
何谓“夜明珠” * 何谓“夜明珠”
*
真假夜明珠 真假夜明珠
下转变带正电荷的离子，然后经加速运动形成离子流，离子流在磁场 （或同时在电场和磁场）的作用下，按照各种离子的质量与其所带电 荷量的比值，即质荷比（m/z）大小顺序★分离★开来，形成有规律 质荷比（ 质荷比 ）大小顺序★分离★ 的质谱（MS），并用检测器记录下来，进行定性、定量、结构分析 定性、 定性 定量、 的方法。 的方法
现代分析测试技术的应用与创新
现代分析测试技术的应用与创新现代分析测试技术应用与创新随着科技的不断进步和发展，现代工业领域对于分析测试技术的需求越来越高。
分析测试技术的应用与创新在各个领域都起到了重要的作用，不仅提高了产品质量，也为产品创新和技术更新提供了有力支持。
一、应用领域1. 环境保护领域随着环境问题的突出，对于水、土壤和空气等环境质量的检测日益重要。
分析测试技术在环境保护领域的应用主要包括水质检测、大气污染物监测、土壤质量评价等。
通过分析检测出水中的有害物质和潜在的污染源，可以采取相应措施，保护水资源的安全和可持续利用。
同时，通过分析空气中的污染物，可以提供有关大气环境质量的数据，为制定环保政策和控制大气污染提供科学依据。
2. 医疗保健领域在医疗保健领域，分析测试技术的应用主要包括临床化验、疾病诊断、药物分析等方面。
通过对患者的生化指标、血液成分、药物代谢产物等进行分析测试，可以帮助医生判断疾病的类型和严重程度，并制定相应的治疗方案。
同时，对于药物的安全性和有效性进行分析测试，可以保障患者的用药安全。
3. 工业生产领域在工业生产领域，分析测试技术的应用广泛，包括原材料分析、产品质量控制、工艺优化等方面。
通过对原材料的组成和性能进行分析测试，可以确保产品的质量符合要求；通过对产品的成分、结构和性能进行分析测试，可以提供产品改进和技术升级的依据；通过对生产工艺的优化和控制，可以提高生产效率和降低生产成本。
二、创新技术1. 质谱分析技术质谱分析技术是一种高精度、高灵敏度的分析测试技术，能够对物质的分子结构和组成进行精确测定。
随着质谱仪的不断发展和进步，质谱分析技术在分析测试领域的应用越来越广泛。
它可以用于环境监测、药物分析、食品安全检测等方面，在检测不同领域的物质时具有很大的优势。
2. 光谱分析技术光谱分析技术是利用物质与电磁辐射的相互作用，通过测量物质光谱的强度和波长来研究物质的组成和结构。
随着光学技术和仪器的不断进步和发展，光谱分析技术在分析测试领域得到了广泛应用。
现代分析测试技术-热分析技术
测量和分析材料在温度变化过程中的物理变化（晶型转变、相态变化和吸附 等）和化学变化（脱水、分解、氧化和还原等）。
44
5、分类
9类17种
国 际 (ICTA) 热 分 析 协 会 确 认 的 热 分 析 技 术
热分析的四 大支柱
55
最常用的三种热分析法
1 热重分析法 TG （Thermo-gravimetry) （微商热重分析法 DTG （Derivative Thermogravimetry ) 2 差热分析法 DTA (Differential Thermal Analysis) 3 示差扫描量热分析法 DSC
曲线CD 段又是一平台，相应质量为m1； 曲线DE 为第二台阶，质量损失为1.6 mg，求得质量损失率：
18
曲线EF段也是一平台，相应质量为m2； 曲线FG 为第三ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ阶，质量损失为0.8 mg，可 求得质量损失率
可以推导出CuSO4·5H2O 的脱水方程如下：
19
验证： 根据方程，可计算出CuSO4·5H2O 的理论质量损失率。计算结果表明第一次理论质 量损失率为
参比物应是惰性材料，即在测定的温度范围内，不产生任何热效应（放热、吸热） 的材料，如：α－A12O3、α－石英、硅油等。
22 22
T
3 DTA曲线
向下表示吸热过程 向上表示放热过程
+A
0
纵坐标：温差(T)
-
横坐标：温度T(或时间t)
差热仪炉子供给的热流为Q
试样无热效应时： QS
QR
试样吸热效应时：(Q－g)S QR
99
10
4. 热重分析曲线 ➢ TG曲线：
一次微分
➢ DTG曲线：
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现代分析测试技术期末复习考点
第一、二、三章
1、EPR和NMR由那些主要的区别？
答：EPR和NMR都属于磁共振，主要区别是EPR和NMR是分别研究电子磁矩和核磁矩在外磁场中重新取向所需的能量。
EPR的共振频率在微波波段。
NMR 共振频率在射频波段。
EPR的灵敏度比NMR的灵敏度高，EPR检出所需自由基的绝对浓度约在10-13M的数量级。
EPR和NMR仪器结构上的差别，前者是恒定频率采取扫场法，后者是可以恒定磁场采取扫频法。
第四章
1、写出荧光强度的数学表达式。
并说明各物理量的意义。
影响荧光强度的因素有哪些？
答：If=Kc (If表示荧光强度c表示荧光物质的浓度K为常数）
影响因素：①分子结构：共轭π键体系、刚性平面结构、取代基的影响
②环境因素：溶剂、温度、PH的影响、内滤光作用和自吸收作用、荧光猝灭
2、若一种化合物能发射荧光和磷光，则该化合物吸收光谱、荧光发射光谱、磷光发射光谱最大波长顺序如何？为什么？
答：磷光发射光谱＞荧光发射光谱＞吸收光谱
因为对于吸收光谱是激发态跃迁到第一激发态、第二激发态。
；而荧光发射光谱是有激发单重态最低振动能级至基态各振动能级的跃迁产生的；磷光发射光谱是由激发三重态最低振动能级至各基态振动能级的跃迁产生的。
三者所需或放出的能量依次减小，所以磷光发射光谱＞荧光发射光谱＞吸收光谱
第六章
1、利用红外红外光谱，区分下列各组物质。
①CH3COOCH=CH2 CH3OCOCH=CH2 ②C6H5CHO C6H5CONH2
③CH3COCH2CH3CH3COOCH2CH3 ④C6H5C N C6H5C CH
答：①前一结构，双键与极性氧相连，VC=O吸收强度增大，氧原子对C=O 的诱导效应增强，VC=O向高波数位移，在1750cm-1以上，后一结构，C=O与C=C共轭，VC=O向低波数位移，在1700cm-1左右；
②前一结构，醛基在2850—2720cm-1有m或w吸收，VC=O吸收比后者的波数更高（1700cm-1左右）后一结构，VC=O吸收在1650cm-1以下，在3200cm-1有VN-H吸收；③前一结构，VC=O吸收在1725cm-1左右，稍低于后一结构（1735cm-1左右）。
后一结构在小于1200cm-1处有两个C-O-C伸缩振动强吸收峰④两者在2100cm-1左右均有三键的伸缩振动峰，但前者的峰强度更大，后者的缺氢的V C-H约为3300cm-1处，谱带尖锐。
2、为何散射出现的几率大小顺序为：瑞利散射＞stokes线＞反stokes线？
由于室温下基态的最低振动能级的分子数目最多，与光子作用后返回同一振
动能级的分子也最多，所以上述散射出现的几率大小为瑞利散射＞stokes线＞反stokes线
3、拉曼活性与红外活性的关系。
①凡具有对称中心的分子，如CS
2和CO
2
等线性分子，红外和拉曼活性是相
互排斥的。
②不具有对称中心的分子，如H
2O、SO
2
等，其红外和拉曼活性是并存的。
③少数分子的振动其红外和拉曼都是非活性的。
例如平面对称分子乙烯的扭曲振动。
第七章
1、以单聚焦质谱仪为例说明组成仪器各个主要部分的作用及原理
答：①真空系统，质谱仪的离子源、质量分析器、检测器必须处于高真空状态；
②进样系统，将样品气化为蒸气进入质谱仪离子源中，样品在进样系统中被适当加热转化为气体；③离子源，被分析的气体或蒸气进入离子源后，通过电子轰击、化学电离、场致电离、场解析电离或块离子轰击电离等转化为碎片离子，然后进入质量分析器
④质量分析器，自离子源产生的离子束在加速电极电场作用下被加速获得一定的动能，在进入垂直于离子运动方向的均匀磁场中，由于受到磁场力的作用而改变运动方向做圆周运动，使不同质荷比的离子顺序到达检测器产生检测信号得到质谱图；⑤离子检测器通常以电子倍增管检测离子流
3、双聚焦质谱仪为什么能提高仪器的分辨率？
在双聚焦质谱仪中，同时采用电场和磁场组成的质量分析器，因而不仅可以实现方向聚焦，即将质荷比相同而入射方向不同的离子聚焦，而且可以实现速度聚焦，即将质荷比相同而速度不同的离子聚焦。
所以双聚焦质谱仪比但聚焦质谱仪具有更高的分辨率。
4、质谱为什么要在真空条件下工作？
保证离子在离子源和质量分析器中正常运行，消减不必要的离子碰撞和不必要的离子-分子反应，减少本底与记忆效应。
5、色谱与质谱联用后有什么突出特点？
①气相色谱色谱仪是质谱法的理想“进样器”，试样经色谱分离后以纯物质形式进入质谱仪，就可以充分发挥质谱法的特长。
②质谱仪是气相色谱法的理想的“检测器”，色谱法所用的检测器如氢焰电离检测器、热导池检测器、电子捕获检测器。
都具有局限性，而质谱仪能检出几乎全部化合物、灵敏度又高。
所以，色谱-质谱联用技术既发挥了色谱法的高分离能力，有发挥了质谱法的高鉴别能力。
适用于多组分混合物中未知组分的定性鉴定，可以判断化合物的分子结构，可以准确测定未知组分的分子量等等。
第九章
1、为什么脉冲极谱灵敏度比方波极谱灵敏度高？
电解池总电流包括电解电流if，毛细管噪声电流iN和充电电流ic，其中毛细管噪声介于电解质和充电电流之间。
由于脉冲极谱中的脉冲持续时间为40~80ms，比方波极谱的几ms要长。
在脉冲后期测量电流时，此时的毛细管噪声电流iN和充电电流ic几乎都衰减至0，测得的主要是电解电流，从而提高了脉冲极谱的灵敏度。
2、比较方波极谱与脉冲极谱的异同点？
充电电流限制了交流极谱灵敏度的提高，将叠加的支流正弦波改为方波，使用特殊的时间开关，利用充电电流随时间很快衰减的特性，在方波出现的后期，记录支流极化电流信号，而此时电容电流已大大降低，故方波极谱的灵敏度要高出两个数量级。
方波极谱基本消除了充电电流，将灵敏度提高到10-7mol/L以上，但灵敏度的进一步提高则受到毛细管噪声的影响。
脉冲极谱是在滴汞电极生长后期记录电解电流，由于脉冲极谱是光电电流和毛细管噪声电流都得到了充分衰减，提高了信噪比，是脉冲极谱成为极谱方法中测定灵敏度最高的方法之一。
3、溶出伏安法分哪几种？为什么它的灵敏度高？
分类：①阳极溶出伏安法：浓集过程是还原，溶出过程是电氧化；
②阴极溶出伏安法：浓集过程是氧化，溶出过程是电还原。
原因：利用电化学手段，将待测物由稀释液中富集在小体积的电极或表面，使其浓度得到极大的提高，使溶出是法拉第电流大大增加，灵敏度提高。
第十章
1、在液相色谱法中，为什么可分为正相色谱和反相色谱？各有什么含义？
根据固定相和液体流动相对极性的差别，有正相色谱和反相色谱两种体系或方法，反相色谱和正相色谱主要区别是流动相和固定相的相对极性。
采用正相及反相色谱是为了降低固定液在流动相中的溶解度，从而避免固定液的流失。
当使用亲水性固定液时常采用疏水性流动相，即流动相的相对极性小于固定液的极性，称为正相液液色谱，反之，若流动相的极性大于固定相的极性则称为反相液液色谱。
2、从分离原理、仪器构造及应用范围上简要比较气相色谱及液相色谱的异同点？
二者都是根据样品组分与流动相和固定相相互作用力的差别进行分离的。
从仪器构造上看，液相色谱需要增加高压泵以提高流动相的流动速度，克服阻力。
同时液相色谱所采用的固定相种类要比气相色谱丰富，分离方式也比较多样。
气相色谱的检测器主要采用热导检测器，氢焰检测器和火焰光度检测器；而液相色谱则使用紫外检测器、荧光检测器及电化学检测器，但是二者均可与MS等联用，二者均具有分离能力高，灵敏度高，分析速度快，操作方便等优点，但沸点太高的物质热稳定性差。
3、各举一例，说明液固吸附、液液分配色谱体系及其应用。
液固吸附色谱：固定相-硅胶；流动相-正己烷。
液液分配色谱：固定相-ODS；流动相-甲醇+水。
液固吸附色谱用于分析不同类型样品，对异构体等具有高度选择性；
液液分配色谱能适用于各种样品类型的分离和分析，无论是极性的和非极性的，水溶性和油溶性的，离子型的和非离子型的化合物。
4、HPLC常用检测器类型有哪些？试述其检测原理及应用。
①光吸收检测器：紫外吸收检测器、红外吸收检测器；②电化学检测器；③荧光检测器。
5、何谓化学键合相色谱？与液-液分配色谱相比有何优点？
通过化学反应，将固定液键合到载体表面，此种固定相称为化学键合固定相，采用化学键合固定相的色谱法，称为化学键合相色谱。
与液液分配色谱相比，键合相色谱法的主要优点：①化学键合固定相非常稳定，在使用过程中不流失；②适宜用梯度淋洗；③适合于K范围很宽的样品；
④由于键合到载体表面官能团，既可是非极性的，也可是极性的，因此应用面广。