仪器分析电子课件
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仪器分析 课件ppt
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保障人类健康
仪器分析在保障人类健康方面具有重 要意义，如环境监测、食品药品安全 检测等。
仪器分析的发展历程
早期仪器分析
早期的仪器分析方法比较简单， 如比重法、折光法等。
20世纪发展
20世纪是仪器分析发展的重要时 期，随着科技的不断进步，新的 仪器分析方法不断涌现，如光谱
法、色谱法等。
现代仪器分析
现代仪器分析已经进入了一个全 新的时代，各种高灵敏度、高分 辨率、高自动化程度的仪器不断 涌现，为科学研究和技术创新提
工业生产控制
总结词
仪器分析在工业生产控制中是重要的工具，能够监测 和控制生产过程中的各种参数。
详细描述
仪器分析通过实时监测和控制工业生产过程中的温度、 压力、流量、浓度等参数，确保生产过程的稳定性和产 品质量，提高生产效率和降低能耗。
05
仪器分析的挑战与未来发展
Chapter
提高仪器分析的灵敏度与准确性
结合纳米技术、生物技术、信 息技术等新兴领域，开发新型 仪器分析工具。
探索微型化、便携式仪器分析 设备，满足现场快速检测的需 求。
实现仪器分析的自动化与智能化
通过自动化技术实现仪器分析流 程的连续性与高效性，降低人为
误差和提高分析效率。
利用人工智能和机器学习算法对 仪器分析数据进行处理、建模和 预测，提高分析的智能化水平。
气相色谱法
总结词
基于不同物质在固定相和流动相之间的分配 系数差异而建立的分析方法。
详细描述
气相色谱法是利用不同物质在固定相和流动 相之间的分配系数差异进行分析的方法，通 过分离和检测混合物中的各组分来测定各组 分的含量。该方法具有分离效果好、分析速 度快、应用范围广等优点。
第八章 仪器分析法(多图)(共80张PPT)
仪器校正: 1. 波长准确度校正 2．吸光度准确度校正
对溶剂的要求 :
4
第八章 仪器分析法
模块四 药物含量测定技术
测定方法 :
〔一〕对照品比较法
分别配制供试品溶液和对照品溶液，对照品溶 液应为供试品溶液的100％±10％，溶剂一致，测 定吸光度 .
cx
cR
AX AR
cR 原料%
AX AR
DV 100%
第八章 仪器分析法
色谱法原理一、吸附
模块四 药物含量测定技术
当流动相流过时，各组分以 不同的速度随流动相流 出色谱柱。
第八章 仪器分析法
色谱法原理：二、分配
模块四 药物含量测定技术
混合成分 在固定相 与流动相 之间分配
第八章 仪器分析法
色谱法原理：三、分子筛
模块四 药物含量测定技术
因混合物中各 种分子体积大 小不一样而别 离
模块四 药物含量测定技术
样品浓 对 度 样照 品品 峰峰 面 对 面 积照 积品浓
定量第方八法章—仪—器内分标析法法
对照品
模块四 药物含量测定技术
内标物
供试品
内标第法八章 仪器分析法
模块四
药物含量测定技术
供试液〔样品+内标〕
对照液〔对照+内标〕
内标物
是样品中不存在的物质 与被测组分峰靠近 能与各组分完全分离 与被测组分的量接近
原料% 1E% 11c%mALDV100% W
cx
cR
AX AR
8
第八章 仪器分析法
模块四 药物含量测定技术
实例：卡比马唑的含量测定
精密称取本品0.05012g，配成500ml溶液，再定 量稀释10倍后，照分光光度法在292nm波长处测定吸 光度为0.555。按C7H10N2O2S的百分吸收系数为 557，求卡比马唑的百分含量。
对溶剂的要求 :
4
第八章 仪器分析法
模块四 药物含量测定技术
测定方法 :
〔一〕对照品比较法
分别配制供试品溶液和对照品溶液，对照品溶 液应为供试品溶液的100％±10％，溶剂一致，测 定吸光度 .
cx
cR
AX AR
cR 原料%
AX AR
DV 100%
第八章 仪器分析法
色谱法原理一、吸附
模块四 药物含量测定技术
当流动相流过时，各组分以 不同的速度随流动相流 出色谱柱。
第八章 仪器分析法
色谱法原理：二、分配
模块四 药物含量测定技术
混合成分 在固定相 与流动相 之间分配
第八章 仪器分析法
色谱法原理：三、分子筛
模块四 药物含量测定技术
因混合物中各 种分子体积大 小不一样而别 离
模块四 药物含量测定技术
样品浓 对 度 样照 品品 峰峰 面 对 面 积照 积品浓
定量第方八法章—仪—器内分标析法法
对照品
模块四 药物含量测定技术
内标物
供试品
内标第法八章 仪器分析法
模块四
药物含量测定技术
供试液〔样品+内标〕
对照液〔对照+内标〕
内标物
是样品中不存在的物质 与被测组分峰靠近 能与各组分完全分离 与被测组分的量接近
原料% 1E% 11c%mALDV100% W
cx
cR
AX AR
8
第八章 仪器分析法
模块四 药物含量测定技术
实例：卡比马唑的含量测定
精密称取本品0.05012g，配成500ml溶液，再定 量稀释10倍后，照分光光度法在292nm波长处测定吸 光度为0.555。按C7H10N2O2S的百分吸收系数为 557，求卡比马唑的百分含量。
《仪器分析》课程PPT课件
π→π* trasnsition: red shift with the increase in the solvent polarity
.
8
例题3： 在下列化合物中，哪一个的摩尔吸光系数最大？ （1）乙烯；（2）1,3,5-已三烯；（3）1,3-丁二烯
例题4： 下列化合物中哪一个的λmax 最长？ （1）CH4；（2）CH3I；（3）CH2I2
0.463 7 .6 4140 cCo 5.5 213c 0Ni
0.371 4 .2 413c 01.7 5140 c
Co
Ni
.
13
第四章 原子吸收分光光度法
第二节：基本原理 第三节：AAS分光光度计 第四节：分析技术 第五节：干扰和消除
.
14
一. 基本原理
例6：原子谱线变宽的主要因素有哪些？对原子吸收 光谱分析有什么影响？
N=16(tR/W)2 =5.54(tR/W)2
4、分离度resolution （R） 分离度亦称分辨率。是指相邻两个峰的分离程度。
.
30
例12：若用He为载气，Van Deemeter 方程中， A=0.08cm，B=0.024cm2s-1，C=0.04s试求：
（1）最小塔板高度
（2）最佳线速
H m iA n 2 B 0 C .0 8 2 0 .0 0 0 2 .04 4 0 .10 4
.
27
二、色谱图中一些重要参数
1.基线 （操作条件稳定后，无样品通过时的响应信号。） 2.保留时间（死时间t0 、保留时间tR、调整保留时间tR’ ） 3.峰宽（半峰宽、峰底宽、标准偏差）
.
28
三、色谱分离中的一些重要参数
1、相对保留值relative retention (α) 亦称选择性因 α＝ t ' R2/ t ' R1
.
8
例题3： 在下列化合物中，哪一个的摩尔吸光系数最大？ （1）乙烯；（2）1,3,5-已三烯；（3）1,3-丁二烯
例题4： 下列化合物中哪一个的λmax 最长？ （1）CH4；（2）CH3I；（3）CH2I2
0.463 7 .6 4140 cCo 5.5 213c 0Ni
0.371 4 .2 413c 01.7 5140 c
Co
Ni
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13
第四章 原子吸收分光光度法
第二节：基本原理 第三节：AAS分光光度计 第四节：分析技术 第五节：干扰和消除
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14
一. 基本原理
例6：原子谱线变宽的主要因素有哪些？对原子吸收 光谱分析有什么影响？
N=16(tR/W)2 =5.54(tR/W)2
4、分离度resolution （R） 分离度亦称分辨率。是指相邻两个峰的分离程度。
.
30
例12：若用He为载气，Van Deemeter 方程中， A=0.08cm，B=0.024cm2s-1，C=0.04s试求：
（1）最小塔板高度
（2）最佳线速
H m iA n 2 B 0 C .0 8 2 0 .0 0 0 2 .04 4 0 .10 4
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27
二、色谱图中一些重要参数
1.基线 （操作条件稳定后，无样品通过时的响应信号。） 2.保留时间（死时间t0 、保留时间tR、调整保留时间tR’ ） 3.峰宽（半峰宽、峰底宽、标准偏差）
.
28
三、色谱分离中的一些重要参数
1、相对保留值relative retention (α) 亦称选择性因 α＝ t ' R2/ t ' R1
《仪器分析》课程PPT课件
中红外光谱分为：基团频率区（官能团区）和指纹区。
.
20
二、红外吸收产生的原理与条件
条件一：辐射光子的能量应与振动跃迁所 需能量相等。（刚好满足振动跃迁）
条件二：辐射与物质之间必须有耦合作用 （偶极矩发生变化）
T值为0％至100％内的任何值。
A值可以取任意. 的正数值。
12
2. 多组分普通的分光光度法
A1c1l2c2l
(nm)
Co Ni
510 3.64×104 5.52×103
656 1.24×103 1.75×104
将0.376g土壤样品溶解后定容至50ml，取25ml试液进行处理，以除 去干扰元素，显色后定容至50ml，用1cm吸收池在510nm处和656nm 处分别测得吸光度为0.467和0.374，计算土壤样品中钴和镍的质量分数 。
π→π* trasnsition: red shift with the increase in the solvent polarity
.
8
例题3： 在下列化合物中，哪一个的摩尔吸光系数最大？ （1）乙烯；（2）1,3,5-已三烯；（3）1,3-丁二烯
例题4： 下列化合物中哪一个的λmax 最长？ （1）CH4；（2）CH3I；（3）CH2I2
0.463 7 .6 4140 cCo 5.5 213c 0Ni
0.371 4 .2 413c 01.7 5140 c
Co
Ni
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第四章 原子吸收分光光度法
第二节：基本原理 第三节：AAS分光光度计 第四节：分析技术 第五节：干扰和消除
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一. 基本原理
例6：原子谱线变宽的主要因素有哪些？对原子吸收 光谱分析有什么影响？
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二、红外吸收产生的原理与条件
条件一：辐射光子的能量应与振动跃迁所 需能量相等。（刚好满足振动跃迁）
条件二：辐射与物质之间必须有耦合作用 （偶极矩发生变化）
T值为0％至100％内的任何值。
A值可以取任意. 的正数值。
12
2. 多组分普通的分光光度法
A1c1l2c2l
(nm)
Co Ni
510 3.64×104 5.52×103
656 1.24×103 1.75×104
将0.376g土壤样品溶解后定容至50ml，取25ml试液进行处理，以除 去干扰元素，显色后定容至50ml，用1cm吸收池在510nm处和656nm 处分别测得吸光度为0.467和0.374，计算土壤样品中钴和镍的质量分数 。
π→π* trasnsition: red shift with the increase in the solvent polarity
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例题3： 在下列化合物中，哪一个的摩尔吸光系数最大？ （1）乙烯；（2）1,3,5-已三烯；（3）1,3-丁二烯
例题4： 下列化合物中哪一个的λmax 最长？ （1）CH4；（2）CH3I；（3）CH2I2
0.463 7 .6 4140 cCo 5.5 213c 0Ni
0.371 4 .2 413c 01.7 5140 c
Co
Ni
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第四章 原子吸收分光光度法
第二节：基本原理 第三节：AAS分光光度计 第四节：分析技术 第五节：干扰和消除
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一. 基本原理
例6：原子谱线变宽的主要因素有哪些？对原子吸收 光谱分析有什么影响？
第二章 仪器分析技术ppt课件
0.0112 3.95 0.9993 0.175
未知样品的吸光度为y=0.242 0.242=0.038+3.95x 所以x=0.052µg 故求出样品中含Mn为0.052µg
14
对照品比较法
C供=（A供/A对）C对
供试的含量（%）=
C供×D供× V
W供
×100%
对照品、样品：各配制两份 对照品溶液中所含被测成分的量应为：
22
有关数据
A对=0.454,A样=0.445 C对=9.976µg/ml 20片总重量2.050g 称取量0.1021g 量瓶体积50.0ml 标示量为0.5mg/片 药品标准规定每片含环维黄杨星D （C26H46N2O），应为标示量的90.0%～ 110%
计算
药品标准规定每片含黄杨宁以环维黄杨星D （C26H46N2O）计算，应为标示量的90.0%～ 110.0%。 标示量%=
21
测定法
精密量取对照品溶液与供试品溶液各5ml，分别置分 液漏斗中，各精密加入溴麝香草酚蓝溶液（取溴麝 香草酚蓝18mg，置250ml量瓶中，加甲醇5ml使溶 解，加0.05mol/L磷酸二氢钠缓冲液至刻度，摇匀， 即得）5ml，摇匀，立即分别精密加入氯仿10ml， 振摇2分钟，静置1.5小时，分取氯仿层，置含0.5g 无水硫酸钠的具塞试管中，振摇，静置，取上清液， 照分光光度法在410nm处分别测定吸光度（A对 =0.454,A样=0.445），计算，即得。药品标准规 定每片含环维黄杨星D（C26H46N2O），应为标示 量的90.0%～110%
20
供试品溶液的制备
取本品20片（标示量为0.5mg/片），精密称定 （2.050g)，研细，精密称取适量（约相当于黄杨宁 0.5mg）(称取0.1021g)，置50ml量瓶中，加 0.05mol/L磷酸二氢钠缓冲液至近刻度，80℃水浴恒 温1.5小时后取出，冷却至室温，加0.05mol/L磷酸 二氢钠缓冲液至刻度，摇匀，离心6分钟（3000转/ 分），取上清液，即可 若标示量为1mg/片，其他数值不变，试求取样范围？
全版仪器分析-电化学分析.ppt
ni：被测离子i的电荷，nj：干扰离子j的电荷
选择性系数Ｋｉ／ｊ的意义
在其它条件相同时，提供相同电位的欲测离 子活度αi和干扰离子活度αj的比值
选择性系数愈小，j离子对i离子的干扰愈小
估量某种干扰离子对测定造成的误差
36
相 对 误 差
K (α) i,j
α .精品课件.
ni /nj j
i
100%
47
.精品课件.
(4) 敏化电极
气敏电极
是一种基于界面化学反应 的敏化电极，由离子选择 性电极与参比电极置于内 充有电解质溶液的管中组 成的复合电极。
氨电极
NH
4
OH
NH 3
H 2O
48
pH变化→膜电.精位品课件的. 产生→与铵离子浓度相关
酶电极
也是一种基于界面化学反应的敏化电 极，酶在界面反应中起催化作用，而 催化反应的产物是一种能被离子选择 性电极所响应的物质。
9
.精品课件.
10
.精品课件.
原电池
发生氧化反应的电极称为阳极（负极） 发生还原反应的电极称为阴极（正极）
电解电池
发生氧化反应的电极称为阳极（正极） 发生还原反应的电极称为阴极（负极）
电子流出为负极，电子流入为正极
11
.精品课件.
化学电池可用图解法表示：
Zn︱ZnSO4(0.1mol/L)‖CuSO4(0.1mol/L)︱Cu
如何得到K’?
pH标
E标 K' 0.059
用标准溶液测定
pH试
pH标
E E标 2.303RT /
F
定位旋钮、斜率旋钮和温度旋钮的作用！
31
.精品课件.
32
《仪器分析》幻灯片PPT
〔三〕物质对光的选择性吸收 当辐射光通过某物体时〔气、液、固〕。
其中某些频率的光被物质选择性吸收， Io I , 即局部辐射能被转移到了物质的原子或分 子上，从而使这些粒子的能级发生跃迁〔基 态 激发态〕。
物质对光产生选择性吸收必须符合：
因为不同物质，分子构造不同，跃迁时 能级差不同，决定了其对光的选择性吸收。
激发态的分子〔原子〕不稳定〔瞬间〕，
吸收光谱法
分子吸收光谱法：物质分子在辐射能作用下，分子内部能 级发生跃迁，产生分子吸收光谱，据此建立的分析方法。 〔UV、 VIS 、 IR)
原子吸收光谱法〔基于被测元素基态原子在蒸气状态下对 特征电磁辐射的吸收而进展元素定量分析的方法----金属元 素〕
核磁共振波谱法〔在外磁场作用下，用10—100m无线电波 照射分子，可引起分子中某种核的能级跃迁，使原子核从 低能级跃迁到高能级，即核磁共振，且在某些特定磁场强 度处产生强弱不同的吸收信号。以吸收信号频率对信号强 度作图---NMR波谱图--- NMR 法〕
电磁辐射和电磁波谱
〔一〕电磁辐射
光为电磁辐射，又称电磁波，是宇宙间的一 种能量形式，以极高速度通过空间传播〔 无线电波〕。具有波粒二象性，即波动性和粒 子性。
波动性：
其中 : 波数〔cm-1)
例 计算 =200nm
=?
=?
粒子性：
一个光子具有的能量
h: planck (6.626×10-34 J·S； 6.626 ×10-27 erg ·S) 1eV=1.602 ×10-12 erg = 1.602 ×10-19 J 由上式知，光子越短，越高，E越大
解：
Lambert-Beer定律的应用条件
1.单色光〔复色光失效〕 2.稀溶液 3.可见光、紫外线、红外线 4.气体、液体、透明均质固体 5.吸收值具有加合性，如溶液中有2种或2种以上组 分共存且不互相影响性质，此定律仍然适用，那么： A总=A1 +A2 +…+An 这是测定混合物的依据。
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生命科学：DNA测序；活体检测；
环境科学：环境监测；污染物分析；
材料科学：新材料，结构与性能；
药物：天然药物的有效成分与结构，构效关系研究； 外层空间探索：微型、高效、自动、智能化仪器研制。
21:53:20
1.1.3 仪器分析的未来发展：
21:53:20
仪器分析的发展方向：
微型
高效
自动
智能
21:53:20
分析化学的第一次变革；
20世纪40年代前，化学分析占主导地位，仪器分析种 类少和精度低。
21:53:20
阶段二：
20世纪40年代后，仪器分析的大发展时期。 仪器分析使分析速度加快，促进化学工业发展； 化学分析与仪器分析并重，仪器分析自动化程度低； 为什么出现在这一时期？ 一系列重大科学发现,为仪器分析的建立和发展奠定基础。 （1）Bloch F 和Purcell E M；建立了核磁共振测定方法；诺 贝尔化学奖1952年； （2）Martin A J P 和Synge R L M ，建立气相色谱分析法； 诺贝尔化学奖1952年； （3）Heyrovsky J，建立极谱分析法，诺贝尔化学奖1959年 仪器分析的发展引发了分析化学的第二次变革。
第一章 绪 论
Introduction
1.1 仪器分析的发展
和作用 1.2 课程的主要内容 与学习方法
21:53:20
1.1 仪器分析的发展过程
分析化学的三个发展阶段，三次变革。
阶段一：
16世纪，天平的出现。分析化学具有了科学的内涵； 20世纪初，依据溶液中四大反应平衡理论，形成分析 化学的理论基础。分析化学由一门操作技术变成一门科 学；
方法原理与特点仪器基本结构重要分析条件应用
21:53:20
3.课程的学习方法
（1） 抓住主线
特点——原理——用途；重点在原理
（2） 归纳共性与个性
色谱法：共性：复杂混合物分离分析 个性：流动相-原理-对象
（3） 处理好整体与局部
分析仪器—结构流程—关键部件—作用
（ 4） 勤
书山无路勤为径！ 多看书、多总结、多思考
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阶段三：
八十年代初，以计算机应用为标志的第三次变革。 （1）计算机控制的分析数据采集与处理： 实现分析过程的连续、快速、实时、智能；分析自动化 促进化学计量学的建立。
（2）化学计量学：利用数学、统计学的方法设计选择最佳
分析条件，获得最大程度的化学信息。 化学信息学：化学信息处理、查询、挖掘、优化等。 （3）以计算机为基础的新仪器的出现： 傅里叶变换红外；色-质联用仪。
21:53:20
色谱分析参考书
(1) 《近代色谱分析》国防工业出版社 1998，傅若农等著 (2) 《气相色谱分析原理与技术》，化学工业出版社，孙传 经等，1985 (3) 《高压液相色谱法》，原子能出版社，金恒亮等，1987
(4) 《毛细管色谱法》，化学工业出版社，孙传经等，1991
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光谱分析参考书
(1) 《光谱导论》石油大学出版社 1992，李新安等译； (2) 《近代原子光谱分析》，辽宁大学出版社，马成龙等， 1989
(3) 《光谱解析法在有机化学中的应用》，科学出版社，洪
海山，1981； (4) 《有机化合物结构鉴定与有机波谱学》，清华大学出版 社，宁永成，1989； (5)《有机化合物波谱分析》，人民卫生出版社，姚新生等
21:53:20
1.1.1 仪器分析方法的分类
质谱分析法 电化学分析法 仪器分析 光分析法
色谱分析法
分析仪器联用技术
热分析法
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色谱分析方法的分类
超临界色谱法 气相色谱法 色谱分析法 薄层色谱法
液相色谱法
电色谱法
激光色谱法
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光学分析法的分类
紫外光谱法 原子吸收 光谱法
21:53:20
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1.2 课程主要内容与学习方法
1. 课程特点
(1)体现综合能力与素质培养、创新思维、创新方法；
(2)获取化学信息的工具和方法，创新的基础与前提； (3)“与时俱进” ，发展快、内容多，理论体系不强； (4)与实际联系密切，涉及面广、应用性强。
2. 课程内容
色谱法、光谱法。
高等教育出版社 2005年，刘志广等编
《仪器分析学习指导》科学出版社 2004，方惠群等 《仪器分析手册》化学工业出版社 1997年，朱良漪
21:53:20
英文参考书
(1)《principles of instrumental analysis》，4ed, Barcourt Brace College Publishers, Skoog D A ,1992 (2)《Modern Optical Methods of Analysis》，McGraw- Hill, Skoog D A ;1975 (3) 《Principles of instrumental analysis》 Skoog D A Saunders College Publishing,2ed 1980
分子光谱
原子光谱
红外光谱法
光学分析法
原子发射 光谱法
荧光分析法 核磁共振法
21:53:20
1.1.2 仪器分析应用领域
社会：体育（兴奋剂）、生活产品质量（鱼新鲜度、食 品添加剂、农药残留量）、环境质量（污染实时检测）、 法庭化学（DNA技术，痕迹分析、物证）； 化学：新化合物的结构表征；分子层次上的分析方法；
，1981
《仪器分析》 科学出版社 2002，方惠群等； 《仪器分析》 高等教育出版社 2001年，武汉大学化学系编 《仪器分析》（第三版） 高等教育出版社 2000年，朱明华 《仪器分析》 清华大学出版社，2003年
《仪器分析》大连理工大学出版社 2004年，刘志广等编
《仪器分析学习指导与综合练习》