现代分析测试方法概述
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
色谱分析法
液相色谱法
离子色谱法
现代分析测试方法概述
薄层色谱法பைடு நூலகம்
凝胶渗透 色谱法
光谱分析法的分类
光折射法 光发射法
光吸收法
光谱分析法
光偏转法
现代分析测试方法概述
光衍射法 光散射法
质谱分析法的分类
有机质谱 同位素质谱
质谱分析
现代分析测试方法概述
无机质谱 生物质谱
热分析法分类
热重分析
差示扫描 量热分析
2. 分析测试方法的分类
现代分析测试方法概述
质谱分析法
电化学分析法
分析测试方法
色谱分析法
显微分析法
现代分析测试方法概述
光谱分析法 热分析法
电化学分析法的分类
电导分析法
电位分析法 电泳分析法
电化学 分析法
电解分析法 库仑分析法
极谱与伏安分析法
现代分析测试方法概述
色谱分析方法的分类
气相色谱法
超临界色谱法
热分析
热机械分析 差热分析
现代分析测试方法概述
显微分析法分类
扫描电镜 透射电镜
显微分析
扫描探针 显微镜
电子探针
现代分析测试方法概述
分析方法的联用技术
•气相色谱－质谱联用 •液相色谱－质谱联用 •液相色谱－核磁联用 •热重－红外联用 •原子发射光谱－质谱联用
现代分析测试方法概述
3. 光谱分析概述
强度与入射光波长的平方成反比。
分子散射：
瑞利散射：当样品分子比光波长小很多时，发生
Rayleigh 散射。光子与样品分子产生弹性碰撞，只改变传
播方向而没有能量交换。散射光强与波长的四次方成反比
I ∝λ－4。
拉曼散射：光子与样品分子产生非弹性碰撞，有能量
交换，产生与入射光不同波长的散射光（ Raman散射）。
c
频率的另一种表示方法是用波数(σ,单位：cm-1)，
即在1cm长度内波的数目:
(cm1)
1
107
现代分(析n测m 试方1法0概7述cm/nm )
光的波动性——光的散射
粒子散射：当介质粒子（如在乳浊液、悬浮液、胶体溶液
中）的大小与光的波长差不多时，在偏离入射角的方向能
探测到散射光，对可见光甚至用肉眼也能看到。散射光的
现代分析测试方法概述
3.1 光的基本性质
光是一种电、磁场相互垂直，并垂直于传播方向作周期变化的电
磁波。同时是一种以极大的速度（真空中为 2.99792×1010cm·s-
1）通过空间，而不需要以任何物质作为传播媒介的能量形式。光
具有波粒二象性。
现代分析测试方法概述
3.2 光的波动性
光是一种电磁波，描述光波的参数主要有：波长 （ λ,单位：nm、μm、cm）、频率（ υ，单位： Hz，s-1），传播速度（c，单位：cm/s):
微量
痕量
生物活性物质
3.由分析对象的结构尺度来看
微米尺度
纳米尺度
分子水平
4.由分析自动化程度来看
手工操作
仪器
现自代分动析测试方法概全述 自动
智能化仪器
与
分
析
科
奖 项
学 有 关
的
诺
贝
尔
现代分析测试方法概述
现代分析测试方法概述
分析科学研究 的主要内容
现代分析测试方法概述
分析科学未来的发展方向和面临的任务
第三次变革：分析化学开始突破原来化学的范畴， 发展成为一门新兴学科——分析科学。
现代分析测试方法概述
1.3 分析科学的形成
微电子技术
计算机技术
芯片技术
生命科学
纳米技术
分
环境科学
分析化学
综合性学科
析 科
材料科学
学
生物技术
激光技术
仿生技术
光纤技术
现代分析测试方法概述
化 学 分 析
分 析 科 学
仪 器 分 析
这种散射与物质分子的振动和转动能级有关，故可以表征
第二次变革：
物理学和化学的许多重大发现，推动了仪器分析的发展， 成为分析化学的第二次变现革代分。析测试方法概述
阶段三：
八十年代初至今 （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； （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。 （3）各种联用技术得到快速发展。
重量分析 滴定分析
酸碱滴定 配位滴定 氧化还原滴定
沉淀滴定
电化学分析
电导、电位、电解、库仑 极谱、伏安
光谱分析
发射、吸收，荧光、光度
色谱分析
气相、液相、离子、超临 界、薄层、毛细管电泳
波谱分析
红外、核磁、质谱
现代分析测试方法概述
1.由分析对象来看
无机物分析
有机物 分析
2.由分析对象的数量级来看
常量
1. 分析科学与测试技术的发展
现代分析测试方法概述
1.1 分析化学的诞生
拉瓦锡（A. L. Lavoisier) (1743~1794)为化学 引进了极为重要的定量测量观念和方法，从而 诞生了分析化学。
分析化学是研究获 得物质化学组成，结构 信息，分析方法及相关 理论的科学。
现代分析测试方法概述
1.2 分析化学的发展
分析化学的发展经历了三个发展阶段，发生了三次变革。
阶段一： 16世纪～ 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。
第一次变革： 20世纪初，溶液中四大反应平衡理论的形成，
为化学分析的发展奠定了理论基础。标志着分析化 学由一门操作技术变成一门科学。
现代分析测试方法概述
材料近代测试技术 （材料学科硕士研究生学位课程）
高分子结构分析方法
现代分析测试方法概述
第一章 现代分析测试方法概述
现代分析测试方法概述
主要内容
1. 分析科学与测试技术的发展 2. 分析测试方法的分类 3. 光谱分析的基本原理 4. 分析测试方法的选择 5.分析测试在材料科学研究中的作用
现代分析测试方法概述
•发展高精密度、高灵敏度、高空间分辨率的高效仪 器和测试方法； •提高选择性； •扩展时空多维信息，建立包括信息学和数学在内的 解释大量数据流的高通量测量方法； •微型化及微环境的表征与测定； •形态分析及表征； •生物大分子及生物活性物质的表征与测定； •非破坏性检测技术； •发展有毒物质的非接触分析方法和遥测技术； •发展具有极端复杂性和异质性的化学和生物混合物 的高效分离分析方法现。代分析测试方法概述
阶段二：
20世纪40年代～80年代，仪器分析获得大发展。 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了理论基础。 （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；建立了气相色谱分 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
液相色谱法
离子色谱法
现代分析测试方法概述
薄层色谱法பைடு நூலகம்
凝胶渗透 色谱法
光谱分析法的分类
光折射法 光发射法
光吸收法
光谱分析法
光偏转法
现代分析测试方法概述
光衍射法 光散射法
质谱分析法的分类
有机质谱 同位素质谱
质谱分析
现代分析测试方法概述
无机质谱 生物质谱
热分析法分类
热重分析
差示扫描 量热分析
2. 分析测试方法的分类
现代分析测试方法概述
质谱分析法
电化学分析法
分析测试方法
色谱分析法
显微分析法
现代分析测试方法概述
光谱分析法 热分析法
电化学分析法的分类
电导分析法
电位分析法 电泳分析法
电化学 分析法
电解分析法 库仑分析法
极谱与伏安分析法
现代分析测试方法概述
色谱分析方法的分类
气相色谱法
超临界色谱法
热分析
热机械分析 差热分析
现代分析测试方法概述
显微分析法分类
扫描电镜 透射电镜
显微分析
扫描探针 显微镜
电子探针
现代分析测试方法概述
分析方法的联用技术
•气相色谱－质谱联用 •液相色谱－质谱联用 •液相色谱－核磁联用 •热重－红外联用 •原子发射光谱－质谱联用
现代分析测试方法概述
3. 光谱分析概述
强度与入射光波长的平方成反比。
分子散射：
瑞利散射：当样品分子比光波长小很多时，发生
Rayleigh 散射。光子与样品分子产生弹性碰撞，只改变传
播方向而没有能量交换。散射光强与波长的四次方成反比
I ∝λ－4。
拉曼散射：光子与样品分子产生非弹性碰撞，有能量
交换，产生与入射光不同波长的散射光（ Raman散射）。
c
频率的另一种表示方法是用波数(σ,单位：cm-1)，
即在1cm长度内波的数目:
(cm1)
1
107
现代分(析n测m 试方1法0概7述cm/nm )
光的波动性——光的散射
粒子散射：当介质粒子（如在乳浊液、悬浮液、胶体溶液
中）的大小与光的波长差不多时，在偏离入射角的方向能
探测到散射光，对可见光甚至用肉眼也能看到。散射光的
现代分析测试方法概述
3.1 光的基本性质
光是一种电、磁场相互垂直，并垂直于传播方向作周期变化的电
磁波。同时是一种以极大的速度（真空中为 2.99792×1010cm·s-
1）通过空间，而不需要以任何物质作为传播媒介的能量形式。光
具有波粒二象性。
现代分析测试方法概述
3.2 光的波动性
光是一种电磁波，描述光波的参数主要有：波长 （ λ,单位：nm、μm、cm）、频率（ υ，单位： Hz，s-1），传播速度（c，单位：cm/s):
微量
痕量
生物活性物质
3.由分析对象的结构尺度来看
微米尺度
纳米尺度
分子水平
4.由分析自动化程度来看
手工操作
仪器
现自代分动析测试方法概全述 自动
智能化仪器
与
分
析
科
奖 项
学 有 关
的
诺
贝
尔
现代分析测试方法概述
现代分析测试方法概述
分析科学研究 的主要内容
现代分析测试方法概述
分析科学未来的发展方向和面临的任务
第三次变革：分析化学开始突破原来化学的范畴， 发展成为一门新兴学科——分析科学。
现代分析测试方法概述
1.3 分析科学的形成
微电子技术
计算机技术
芯片技术
生命科学
纳米技术
分
环境科学
分析化学
综合性学科
析 科
材料科学
学
生物技术
激光技术
仿生技术
光纤技术
现代分析测试方法概述
化 学 分 析
分 析 科 学
仪 器 分 析
这种散射与物质分子的振动和转动能级有关，故可以表征
第二次变革：
物理学和化学的许多重大发现，推动了仪器分析的发展， 成为分析化学的第二次变现革代分。析测试方法概述
阶段三：
八十年代初至今 （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； （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。 （3）各种联用技术得到快速发展。
重量分析 滴定分析
酸碱滴定 配位滴定 氧化还原滴定
沉淀滴定
电化学分析
电导、电位、电解、库仑 极谱、伏安
光谱分析
发射、吸收，荧光、光度
色谱分析
气相、液相、离子、超临 界、薄层、毛细管电泳
波谱分析
红外、核磁、质谱
现代分析测试方法概述
1.由分析对象来看
无机物分析
有机物 分析
2.由分析对象的数量级来看
常量
1. 分析科学与测试技术的发展
现代分析测试方法概述
1.1 分析化学的诞生
拉瓦锡（A. L. Lavoisier) (1743~1794)为化学 引进了极为重要的定量测量观念和方法，从而 诞生了分析化学。
分析化学是研究获 得物质化学组成，结构 信息，分析方法及相关 理论的科学。
现代分析测试方法概述
1.2 分析化学的发展
分析化学的发展经历了三个发展阶段，发生了三次变革。
阶段一： 16世纪～ 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。
第一次变革： 20世纪初，溶液中四大反应平衡理论的形成，
为化学分析的发展奠定了理论基础。标志着分析化 学由一门操作技术变成一门科学。
现代分析测试方法概述
材料近代测试技术 （材料学科硕士研究生学位课程）
高分子结构分析方法
现代分析测试方法概述
第一章 现代分析测试方法概述
现代分析测试方法概述
主要内容
1. 分析科学与测试技术的发展 2. 分析测试方法的分类 3. 光谱分析的基本原理 4. 分析测试方法的选择 5.分析测试在材料科学研究中的作用
现代分析测试方法概述
•发展高精密度、高灵敏度、高空间分辨率的高效仪 器和测试方法； •提高选择性； •扩展时空多维信息，建立包括信息学和数学在内的 解释大量数据流的高通量测量方法； •微型化及微环境的表征与测定； •形态分析及表征； •生物大分子及生物活性物质的表征与测定； •非破坏性检测技术； •发展有毒物质的非接触分析方法和遥测技术； •发展具有极端复杂性和异质性的化学和生物混合物 的高效分离分析方法现。代分析测试方法概述
阶段二：
20世纪40年代～80年代，仪器分析获得大发展。 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了理论基础。 （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；建立了气相色谱分 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