分析化学 第1章 仪器分析绪论教材
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《分析化学》第1章 绪论ppt课件
第一章 绪 论
1-1 分析化学的任务和作用 分析化学的定义：
研究物质化学组成的表征和测量的科学
主要任务： 主要任务是鉴定物质的化学组成、 结构和测量有关组分的含量。
作用： 研究物质及其变化 在工农业生产中起重要作用
1-2 分析方法的分类
按任务分： 定性分析 ：鉴定组成 定量分析：测定含量 结构分析：结构研究
• 例行分析：例行分析是指一般化验 室日常生产中的分析
•
• 仲裁分析：是指不同单位对分析结 果有争议时请权威单位进行裁判的 分析
• 第三节 分析化学发展历史
• 第一次变革：20-30年代溶液四大 平衡理论的建立 技术 → 科学
• 第二次变革：40-60年代经典分析 化学（化学分析）→ 现代分析化学 （仪器分析为主）
• 第三次变革：由70年代末至今提供 组成、结构、含量、分布、形态等 全面信息, 成为当代最富活力的学科 之一
按对象分： 无机分析：Байду номын сангаас定组成和测定含量 有机分析：官能团的分析和 结构鉴定
按测定原理分：
化学分析：重量分析，滴定分析等 仪器分析：光学分析，电分析，色谱 分析，NMR，MS，电子显微镜，x-射线分 析
按试样用量和操作规模分：
常量分析 ：S > 0.1g , V > 10mL 半微量分析：S 0.01~0.1g , V 1~10ｍL 微量分析：S 0.1~10mg , V 0.01~1mL 超微量分析：S < 0.1mg , V < 0.01mL
1-1 分析化学的任务和作用 分析化学的定义：
研究物质化学组成的表征和测量的科学
主要任务： 主要任务是鉴定物质的化学组成、 结构和测量有关组分的含量。
作用： 研究物质及其变化 在工农业生产中起重要作用
1-2 分析方法的分类
按任务分： 定性分析 ：鉴定组成 定量分析：测定含量 结构分析：结构研究
• 例行分析：例行分析是指一般化验 室日常生产中的分析
•
• 仲裁分析：是指不同单位对分析结 果有争议时请权威单位进行裁判的 分析
• 第三节 分析化学发展历史
• 第一次变革：20-30年代溶液四大 平衡理论的建立 技术 → 科学
• 第二次变革：40-60年代经典分析 化学（化学分析）→ 现代分析化学 （仪器分析为主）
• 第三次变革：由70年代末至今提供 组成、结构、含量、分布、形态等 全面信息, 成为当代最富活力的学科 之一
按对象分： 无机分析：Байду номын сангаас定组成和测定含量 有机分析：官能团的分析和 结构鉴定
按测定原理分：
化学分析：重量分析，滴定分析等 仪器分析：光学分析，电分析，色谱 分析，NMR，MS，电子显微镜，x-射线分 析
按试样用量和操作规模分：
常量分析 ：S > 0.1g , V > 10mL 半微量分析：S 0.01~0.1g , V 1~10ｍL 微量分析：S 0.1~10mg , V 0.01~1mL 超微量分析：S < 0.1mg , V < 0.01mL
仪器分析 绪论
在一定温度和压力下，组分在固定相和流 动相间达到分配平衡时的浓度比值，用K表示。
精品课件
2、容量因子（capacity factor） 在一定温度和压力下，组分在固定相和流
动相之间分配达到平衡时的质量比，称为容量 因子，也称分配比，用k表示。
K cs cm
k c sV s c mV m
c cs、 m分别为组分在固定相和流动相的浓度(g/ml)；Vm为色谱
液体中观察原子图象
上图所示的是在电解液中得到的硫酸根离子吸附在铜单晶(111)表面的STM图象。 图中硫酸根离子吸附状态的一级和二级结构清晰可见。
精品课件
5. 配合扫描隧道谱（STS）可以得到 有关表面电子结构的信息，例如表面 不同层次的态密度。表面电子阱、电 荷密度波、表面势垒的变化和能隙结 构等．
液相色谱法 液-固色谱法 液-液色谱法
精品课件
精品课件
国产气相色谱仪
色谱-质谱联用仪
精品课件
精品课件
1. 高压钢瓶 2. 减压阀 3. 载气净化
干燥管 4. 稳流阀 5. 流量计 6. 压力表 7. 进样器 8. 色谱柱 9. 检测器 10. 色谱工作站
气相色谱仪通常由五部分组成：
Ⅰ 载气系统：气源、气体净化器、气体流速控制部件。 Ⅱ 进样系统：进样器、汽化室。 Ⅲ 分离系统：色谱柱、控温柱箱。 Ⅳ 检测系统：检测器、放大器、控温装置。 Ⅴ 记录与数据处理系统：记精录品仪课件、色谱工作站。
辐射的散射 辐射的折射 辐射的衍射 辐射偏振方向的旋转
电化学分析
主要分析方法
发射光谱分析、火焰光度分析
分子发光分析法、放射分析法 紫外-可见分光光度法
原子吸收分光光度法 红外光谱法、核磁共振波谱法 浊度法、拉曼光谱法
精品课件
2、容量因子（capacity factor） 在一定温度和压力下，组分在固定相和流
动相之间分配达到平衡时的质量比，称为容量 因子，也称分配比，用k表示。
K cs cm
k c sV s c mV m
c cs、 m分别为组分在固定相和流动相的浓度(g/ml)；Vm为色谱
液体中观察原子图象
上图所示的是在电解液中得到的硫酸根离子吸附在铜单晶(111)表面的STM图象。 图中硫酸根离子吸附状态的一级和二级结构清晰可见。
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5. 配合扫描隧道谱（STS）可以得到 有关表面电子结构的信息，例如表面 不同层次的态密度。表面电子阱、电 荷密度波、表面势垒的变化和能隙结 构等．
液相色谱法 液-固色谱法 液-液色谱法
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国产气相色谱仪
色谱-质谱联用仪
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精品课件
1. 高压钢瓶 2. 减压阀 3. 载气净化
干燥管 4. 稳流阀 5. 流量计 6. 压力表 7. 进样器 8. 色谱柱 9. 检测器 10. 色谱工作站
气相色谱仪通常由五部分组成：
Ⅰ 载气系统：气源、气体净化器、气体流速控制部件。 Ⅱ 进样系统：进样器、汽化室。 Ⅲ 分离系统：色谱柱、控温柱箱。 Ⅳ 检测系统：检测器、放大器、控温装置。 Ⅴ 记录与数据处理系统：记精录品仪课件、色谱工作站。
辐射的散射 辐射的折射 辐射的衍射 辐射偏振方向的旋转
电化学分析
主要分析方法
发射光谱分析、火焰光度分析
分子发光分析法、放射分析法 紫外-可见分光光度法
原子吸收分光光度法 红外光谱法、核磁共振波谱法 浊度法、拉曼光谱法
分析化学第一章 绪论
S=
S
n ( xi x ) 2 Σ i =1 n
1
RSD
பைடு நூலகம்
Sr
=
× 100 % x
(四) 准确度 试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值） 相符合的程度称为准确度。 准确度常用相对误差量度。
x μ ×100 % Er = μ
（五）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（Singnal）与空白信号的波动（噪音, Noise）有关，或者说与信噪比（S/N）有关。
提供更全面的
信息和知识
分析科学
（二）仪器分析的发展 总的趋势： （一）提高分析方法的灵敏度
（二）提高检测方法的选择性
（三）各种联用技术的应用
（四）测试的自动化和智能化、微型化
（五）在线与实时分析
（六）分析范围的不断拓宽，层次加深
各种联用技术的应用
1、气相色谱—质谱法（GC—MS） 2、气相色谱—质谱法—质谱法（GC—MS—MS） 3、气相色谱—原子发射光谱法（GC—AED） 4、液相色谱—质谱法（HPLC—MS）
3. 处理好整体与局部
分析仪器——结构流程——关键部件 4. 勤
书山有路勤为径，学海无边苦作舟。
四、主要参考文献 书籍 1、赵藻潘等编，仪器分析（第一版），高教出版社，1999 2、北京大学化学系编，仪器分析教程，北大出版社，1997 3、武汉大学分析化学教研室编，仪器分析习题精解，科学 出版社（第一版），1999 杂志 国内 1. 分析化学 2. 高等学校化学学报 3. 光谱学与光谱分析 国外 1.Analytical Chemistry
二、仪器分析与化学分析 1、仪器分析的特点 仪器分析 化学分析
S
n ( xi x ) 2 Σ i =1 n
1
RSD
பைடு நூலகம்
Sr
=
× 100 % x
(四) 准确度 试样含量的测定值与试样含量的真实值（或标准值） 相符合的程度称为准确度。 准确度常用相对误差量度。
x μ ×100 % Er = μ
（五）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（Singnal）与空白信号的波动（噪音, Noise）有关，或者说与信噪比（S/N）有关。
提供更全面的
信息和知识
分析科学
（二）仪器分析的发展 总的趋势： （一）提高分析方法的灵敏度
（二）提高检测方法的选择性
（三）各种联用技术的应用
（四）测试的自动化和智能化、微型化
（五）在线与实时分析
（六）分析范围的不断拓宽，层次加深
各种联用技术的应用
1、气相色谱—质谱法（GC—MS） 2、气相色谱—质谱法—质谱法（GC—MS—MS） 3、气相色谱—原子发射光谱法（GC—AED） 4、液相色谱—质谱法（HPLC—MS）
3. 处理好整体与局部
分析仪器——结构流程——关键部件 4. 勤
书山有路勤为径，学海无边苦作舟。
四、主要参考文献 书籍 1、赵藻潘等编，仪器分析（第一版），高教出版社，1999 2、北京大学化学系编，仪器分析教程，北大出版社，1997 3、武汉大学分析化学教研室编，仪器分析习题精解，科学 出版社（第一版），1999 杂志 国内 1. 分析化学 2. 高等学校化学学报 3. 光谱学与光谱分析 国外 1.Analytical Chemistry
二、仪器分析与化学分析 1、仪器分析的特点 仪器分析 化学分析
仪器分析第一章 绪论
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23
1）精密度（Precision）使用同一方法或步骤进行多次重复 测量所得分析数据之间符合的程度。
光散射 浊度法；拉曼光谱
光折射 折光分析；干涉法
光衍射 X-射线和电子衍射光谱
光偏转 旋光分析；旋光性色散分析；圆振二向色性分析
电 位 电位分析
四种电学特性的测量
电 荷 库仑分析
电 流 电流分析法；极谱分析
电 阻 电导分析
离 色谱分析 薄层色谱；气相色谱；液相色谱；离子色谱……..
多组份同时分离分析
操作简便，分析速度快，容易实现自
动化。
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6
仪器分析的特点（与化学分析 比较）
相对误差较大。化学分析一般可用于 常量和高含量成分分析，准确度较高， 误差小于千分之几。多数仪器分析相 对误差较大，一般为5%，不适用于常 量和高含量成分分析。 需要价格比较昂贵的专用仪器。
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7
常量分析、半微量和微量分析
（analyte, target
species）的颜色、沸熔点、气味、光学性质
（拆射、反射、衍射等）以及在不同溶剂中
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9
仪器分析 化学分离：色谱技术和毛细管电泳技术开始 取代沉淀、 萃取、蒸馏等分离方法； 定性定量方法：利用物质原子、分子、离子 等的特性， 如电导、电位、光吸收和发射、质荷比、荧 光等；
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3
分析化学—化学分析、仪器分析
分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学， 它包括化学分析和仪器分析两大部分。 化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确 定被测物质的组成和含量的一类分析方法。测定 时需使用化学试剂、天平和一些玻璃器皿。
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4
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
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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
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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。
仪器分析第1章绪论-精品文档
2.1 光学分析法
紫外可见法
分子光谱 原子光谱
红外法
原子发射法
光分析法
荧光法
核磁法
光学分析法 某能量作用于待测物质后测定其产生的辐射讯号
或引起的某些变化的分析方法。
1.非光谱法--指那些不以光的波长为特征、讯号，仅通 过测量电磁辐射的某些基本性质（反射、折射等） 的变化的分析方法。如：干涉法、折射法、散射法、 旋光法、衍射法等。
体液、单细胞分析
分析仪器在保障人类健康生活、监控病人病情、预防灾害 发生等方面起着重大的作用。
没有新型DNA分析仪的进一步发展，人类也很难在防病、 治病特别是在防治癌症和各种遗传病方面对现有基因图谱加以 利用。
2019年美籍华裔钱永健因在荧光蛋白研究领域的成果而获 得诺贝尔化学奖.他的父亲钱学榘是美国波音公司的工程师,舅舅 是麻省理工学院的的工程学教授,堂叔是中国导弹之父钱学森,哥 哥钱永佑是神经生物学家\美国科学院院士\斯坦福大学教授.堂 兄钱永刚是中国解放军某研究所高级工程师,上海交通大学兼职教 授.
4.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，物证）
化学：新化合物的结构表征；分子层次上的分析方法； 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。
➢ 中国：10个国家级分析测试中心，12个部级测试中 心，21个省市测试中心，137个国家级产品质量监督 检验中心，300多个进出口商品检验室，8千多个环 境监测机构，数十万庞大的分析队伍。
仪器分析绪论
d. 三聚氰胺含氮量为66.6%，添 加了三聚氰胺旳牛奶表观上蛋 白质含量增高了。
蛋白质旳氮含量14-18% 平均为16%，折算系数 为6.25。
检测仪器: 气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）、高效液相色谱 仪（HPLC）、液相色谱-质谱-质谱联用仪（HPLC-MS-MS） 等
分析化学及其任务
定义：研究物质化学构成、构成含量、表征物质化 学构造旳分析措施及有关理论旳科学。
清楚明了方法原理，弄懂记着基本概念。 知晓分清仪器装置，着重熟悉关键部件。 理解方法理论公式，熟练使用重点公式。
措施
发明了分配色谱法
发明了相差显微镜 首次发展了极谱法
发明了计算机控制扫描层析 诊疗法 (CT)
发展了高辨别率电子光谱法
发展了激光光谱学
对晶体显微镜旳发展
28项诺贝尔奖与分析仪器发展有关 2023年诺贝尔化学奖：
约翰·芬恩(美)与田中耕一(日)： 库尔特·维特(瑞) 建立利用质谱分析生物大分子旳措施。 建立利用核磁共振测定生物大分子三维构造旳措施。
对电解理论旳贡献
对电导率旳理论研究及试验工作
制造了光学精密仪器及对天体所 做旳光谱研究
发觉结晶X射线衍射
共同采用X射线技术对晶体构造 旳分析
发觉了多种元素X射线发射旳不 同
发觉了质谱技术能够用来测定同 位素
编号 年份 获奖者 15 1939 Lawrence Ernest Orlando 16 1944 Rabi, Isidor Isaac
绪论应该讲旳内容？ 为何学习仪器？
学术成就
生命质量
与仪器分析发明发展有关旳诺贝尔取得者
编号 年份 获奖者 1 1901 Rontgen Wilhelm Conrad 2 1901 Van't Hoff Jacbus Henricus
蛋白质旳氮含量14-18% 平均为16%，折算系数 为6.25。
检测仪器: 气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）、高效液相色谱 仪（HPLC）、液相色谱-质谱-质谱联用仪（HPLC-MS-MS） 等
分析化学及其任务
定义：研究物质化学构成、构成含量、表征物质化 学构造旳分析措施及有关理论旳科学。
清楚明了方法原理，弄懂记着基本概念。 知晓分清仪器装置，着重熟悉关键部件。 理解方法理论公式，熟练使用重点公式。
措施
发明了分配色谱法
发明了相差显微镜 首次发展了极谱法
发明了计算机控制扫描层析 诊疗法 (CT)
发展了高辨别率电子光谱法
发展了激光光谱学
对晶体显微镜旳发展
28项诺贝尔奖与分析仪器发展有关 2023年诺贝尔化学奖：
约翰·芬恩(美)与田中耕一(日)： 库尔特·维特(瑞) 建立利用质谱分析生物大分子旳措施。 建立利用核磁共振测定生物大分子三维构造旳措施。
对电解理论旳贡献
对电导率旳理论研究及试验工作
制造了光学精密仪器及对天体所 做旳光谱研究
发觉结晶X射线衍射
共同采用X射线技术对晶体构造 旳分析
发觉了多种元素X射线发射旳不 同
发觉了质谱技术能够用来测定同 位素
编号 年份 获奖者 15 1939 Lawrence Ernest Orlando 16 1944 Rabi, Isidor Isaac
绪论应该讲旳内容？ 为何学习仪器？
学术成就
生命质量
与仪器分析发明发展有关旳诺贝尔取得者
编号 年份 获奖者 1 1901 Rontgen Wilhelm Conrad 2 1901 Van't Hoff Jacbus Henricus
【大学】仪器分析
整理课件
三、仪器分析的Байду номын сангаас点
仪器分析是利用各种学科的基本原理，采用电学、光 学、精密仪器制造、真空、计算机等先进技术，探知 物质化学特性的分析方法。因此仪器分析是体现学科 交叉、科学与技术高度结合的一个综合性极强的一门 科学。
仪器分析方法种类很多，所用分析仪器也各有特点， 各种仪器分析方法都有其独立的原理及理论基础。
（3）在低浓度下的分析准确度较高： 含量在10-5％～10-9％范围内 的杂质测定，相对误差低达1％～10％。
（4）快速：例如，发射光谱分析法在1min内可同时测定水中48个 元素，灵敏度可达ng·g－1级。
（5）可进行无损分析：有时可在不破坏试样的情况下进行测定， 适于药物分析、生化分析等特殊领域的分析。有的方法还能 进行表面或微区（直径为μm级）分析，或试样可回收。
整理课件
光谱分析法：基于物质发射的电磁辐射或物质与辐射 相互作用后产生的辐射信号或发生的信号变化来测定 物质的性质、含量和结构的一类分析方法。
紫外可见分光光度法、荧光分析法、红外吸收光谱 法、原子吸收分光光度法、核磁共振波谱法。
质谱：利用离子化技术，将物质分子转化为离子，按 其质荷比的差异分离测定，从而进行物质成分和结构 分析的方法。
仪器分析
整理课件
仪器分析
教材 《分析化学》第6版 主编 李 发 美 人民卫生出版社
整理课件
第1章 绪 论 第2-8章 化学分析 第9-21章 仪器分析
整理课件
第一章 绪 论
一、 分析化学（仪器分析）的发展
19世纪末，分析化学基本上由鉴定物质组成的定性手段和定量 技术所组成，是一种技术手段。
进入20世纪，化学分析法迅速发展，使分析化学成为一门科学， 但分析化学以化学分析为主。随着物理学和电子学的发展，涌现了 各种物理分析方法，出现了一些简便、快速的仪器分析方法，改变 了经典分析化学以化学分析为主的局面，使分析化学发展到以仪器 分析为主的现代分析化学。
三、仪器分析的Байду номын сангаас点
仪器分析是利用各种学科的基本原理，采用电学、光 学、精密仪器制造、真空、计算机等先进技术，探知 物质化学特性的分析方法。因此仪器分析是体现学科 交叉、科学与技术高度结合的一个综合性极强的一门 科学。
仪器分析方法种类很多，所用分析仪器也各有特点， 各种仪器分析方法都有其独立的原理及理论基础。
（3）在低浓度下的分析准确度较高： 含量在10-5％～10-9％范围内 的杂质测定，相对误差低达1％～10％。
（4）快速：例如，发射光谱分析法在1min内可同时测定水中48个 元素，灵敏度可达ng·g－1级。
（5）可进行无损分析：有时可在不破坏试样的情况下进行测定， 适于药物分析、生化分析等特殊领域的分析。有的方法还能 进行表面或微区（直径为μm级）分析，或试样可回收。
整理课件
光谱分析法：基于物质发射的电磁辐射或物质与辐射 相互作用后产生的辐射信号或发生的信号变化来测定 物质的性质、含量和结构的一类分析方法。
紫外可见分光光度法、荧光分析法、红外吸收光谱 法、原子吸收分光光度法、核磁共振波谱法。
质谱：利用离子化技术，将物质分子转化为离子，按 其质荷比的差异分离测定，从而进行物质成分和结构 分析的方法。
仪器分析
整理课件
仪器分析
教材 《分析化学》第6版 主编 李 发 美 人民卫生出版社
整理课件
第1章 绪 论 第2-8章 化学分析 第9-21章 仪器分析
整理课件
第一章 绪 论
一、 分析化学（仪器分析）的发展
19世纪末，分析化学基本上由鉴定物质组成的定性手段和定量 技术所组成，是一种技术手段。
进入20世纪，化学分析法迅速发展，使分析化学成为一门科学， 但分析化学以化学分析为主。随着物理学和电子学的发展，涌现了 各种物理分析方法，出现了一些简便、快速的仪器分析方法，改变 了经典分析化学以化学分析为主的局面，使分析化学发展到以仪器 分析为主的现代分析化学。
华东理工大学仪器分析课件1 绪论
本课程的主要内容
色谱分析法
色谱分析基本原理 气相色谱法 高效液相色谱法
电化学分析法
电位分析法 极谱及伏安分析法 库仑分析法
光谱分析法
原子吸收光谱法 原子发射光谱法
如何学好这门课程？
参考书
《仪器分析教程》 北京大学化学系 北京大学出 版社 1997
Douglas A. Skoog, Donald M. West, F. James Holler. Fundamentals of Analytical Chemistry. 8th ed. Australia: Thomson-Brooks/Cole, 2004
根据混合物中不同物质在两相间作用 力的差异建立的分离分析方法
如气相色谱、液相色谱、超临界流体 色谱、毛细管电泳等
4.其它方法
热分析法
根据物质的质量、体积等性质与温度之 间的关系建立的分析方法
热重量法、差热分析、热导法等
质谱
测量被电离物质的质荷比进行分析 质谱
三、仪器分析的发展概况
刘志广 《仪器分析学习指导与综合练习》 高等 教育出版社 2005
如何学好这门课程？
1. 要求掌握常用仪器分析方法的原理 和仪器 的简单结构；
2. 要求初步具有根据分析的目的，结合学到 的各种仪器分析方法的特点、应用范围， 选择适宜的分析方法的能力。
3. 学习方法：纵向阅读，横向比较
分析化学的三次巨大变革
第一次变革
分析天平的发明 溶液理论的建立（四大平物理学和电子技术的发展为仪器分析奠定了
基础
第三次变革
计算机的发明，尤其微型计算机的发展，给仪器 分析带来 全新的革命。
前景展望
生命科学研究对分析化学提出高的要求。
分析化学第八版第一章绪论docx(二)2024
分析化学第八版第一章绪论docx（二）引言概述：《分析化学第八版》是分析化学领域的经典教材之一，在第一章中，绪论部分是对分析化学的基本概念和原理进行介绍和概述。
本文将对该部分内容进行分析和总结，包括样品的特点、化学分析的基本步骤、分析化学的应用领域以及分析化学的发展历程等。
通过对这些内容的深入研究，我们可以更好地理解和应用分析化学知识。
正文：1. 样品的特点- 样品是进行化学分析的基础和研究对象，其特点包括多样性、复杂性和不确定性。
- 样品的种类包括固体样品、液体样品和气体样品，每种样品都有不同的特征和处理方法。
2. 化学分析的基本步骤- 化学分析通常包括样品的采集、前处理、分析方法的选择和实验操作等几个基本步骤。
- 样品的采集和前处理是确保分析结果准确和可靠的关键环节，需要注意样品的保存条件和处理方法选择。
- 分析方法的选择要根据样品的性质和分析结果的要求，选择合适的分析方法和仪器设备。
- 实验操作需要按照操作规程进行，严格控制实验条件和遵循安全操作要求。
3. 分析化学的应用领域- 分析化学广泛应用于环境监测、药物分析、食品安全、化工生产等领域。
- 环境监测中，可以通过分析化学方法对大气、水体、土壤等环境中的污染物进行检测和监测。
- 药物分析中，可以通过分析化学方法对药物的成分和纯度进行分析和检测。
- 食品安全领域，分析化学可以检测食品中的残留农药、添加剂、重金属等有害物质。
- 化工生产中，分析化学可以进行原料分析、产品检验和工艺控制，保证产品质量和生产安全。
4. 分析化学的发展历程- 分析化学作为一门独立的科学学科，经历了从定性到定量、从传统化学方法到现代分析技术的发展过程。
- 传统的定性分析方法包括重金属离子反应、有机物官能团反应等，但这些方法常常受限于灵敏度和特异性。
- 现代分析技术的出现，如光谱法、电化学分析法、质谱法等，极大地提高了分析的准确度和灵敏度。
- 当前，分析化学正朝着高通量、高灵敏度、高选择性和无损分析等方向发展。
仪器分析绪论董慧茹版课件
2019/11/1
阶段三：
八十年代初，以计算机应用为标志的分析化学第三次变革。 （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； 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：
2019/11/1
二、仪器分析方法的分类
电化学分析法
质谱分析法 仪器分析
色谱分析法 分析仪器联用技术
光分析法 热分析法
2019/11/1
仪器分析，基于物质的物理或物理性质而进行的分 析，因此根据测量的特征、性质不同，仪器分析方 法分为：
2019/11/1
1、电化学分析法
测定物质在溶液中的电化学性质及其变化。 根据测定的信号（电导、电位、库仑、 伏安、电流电压）不同，有电导、电位、 库仑、伏安、极谱分析方法。
问：氧化还原滴定，是否可以用测定电位 信号来确定终点呢？？
2019/11/1
电导分析法
电位分析法
电解分析法
电化学分析法 电泳分析法
极谱与伏安分析法
库仑分析法
2019/11/1
2、光分析法
检测能量（光）作用于待测物后，产生辐射讯号或
所引起的其他变化进行的分析。（三个必要条件）
能源 能源与待测物质相互作用 产生检测讯号
分离方法，常用于联用技术。主要用于分离各种复杂
的混合物。
超界色谱法
气相色谱法
薄层色谱法
液相色谱法
色谱分析法 电色谱法
激光色谱法
2019/11/1
4、其他分析方法的分类
质谱分析法
阶段三：
八十年代初，以计算机应用为标志的分析化学第三次变革。 （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； 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：
2019/11/1
二、仪器分析方法的分类
电化学分析法
质谱分析法 仪器分析
色谱分析法 分析仪器联用技术
光分析法 热分析法
2019/11/1
仪器分析，基于物质的物理或物理性质而进行的分 析，因此根据测量的特征、性质不同，仪器分析方 法分为：
2019/11/1
1、电化学分析法
测定物质在溶液中的电化学性质及其变化。 根据测定的信号（电导、电位、库仑、 伏安、电流电压）不同，有电导、电位、 库仑、伏安、极谱分析方法。
问：氧化还原滴定，是否可以用测定电位 信号来确定终点呢？？
2019/11/1
电导分析法
电位分析法
电解分析法
电化学分析法 电泳分析法
极谱与伏安分析法
库仑分析法
2019/11/1
2、光分析法
检测能量（光）作用于待测物后，产生辐射讯号或
所引起的其他变化进行的分析。（三个必要条件）
能源 能源与待测物质相互作用 产生检测讯号
分离方法，常用于联用技术。主要用于分离各种复杂
的混合物。
超界色谱法
气相色谱法
薄层色谱法
液相色谱法
色谱分析法 电色谱法
激光色谱法
2019/11/1
4、其他分析方法的分类
质谱分析法
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化学分析和仪器分析的关系和区别
化学分析是分析化学的基础，仪器分析是分析化学的 发展方向。二者互为补充，不可偏废。
化学分析 从原理看 根据化学反应及计量关系 从仪器看 主要为简单玻璃仪器 从操作看 多为手工操作、较繁琐 从试样看 样量多、破坏性分析 从应用看 常量分析、定性、定量
仪器分析
根据物质的物理或物理化 学性质、参数及变化规律
化学分析 chemical analysis
化学分离： 沉淀、萃取、蒸馏等分离方法；
定性方法： 加入各种试剂，测量待测物的颜色、熔沸点、 气味、光学性质（折射、反射、衍射等）以及在不同溶 剂中的溶解特性。
定量方法： 重量法、容量法
仪器分析 instrumental analysis
采用比较复杂或特殊的仪器设备，通过测量物 质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化 来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构 等信息的一类方法。
物理分析 physical analysis
根据被测物质的某种物理性质与组分的关 系，不经化学反应直接进行定性或定量分析的 方法。如：光谱分析等。
日本岛津公司的原子吸收 （Atomic Absorption Spectrometry）
耦合等离子体原子发射光谱仪 微波等离子体原子发射光谱仪
Nicolet 红外光谱仪
分类
（1）根据分析化学的任务，分析化学分为： 定性分析、定量分析和结构分析
（2）根据分析的对象，分析化学可分为： 无机分析、有机分析、生物分析和环境分析等
（3） 根据分析所需试样用量，分析化学分为： 常量(样品用量>0.1g or 10mL)分析 半微量(0.01~0.1g or 1~10mL)分析 微量(0.1~10mg or 0.01~1mL)分析 超微量（<0.1mg or 0.01mL）分析
海 洋 浮 标 与 微 型 实 验 室
原位、在线、 实时、多维、
微区
天、空、面、底立体检测
原位在线无人值守
战争与战场现场快速测试
体液、单细胞分析
概述
定义及学科任务
研究物质的组成、结构、形态等信息及相 关理论的一门学科。
依据反映物质运动、变化的理论，创建有 关的实验技术，研制仪器设备，制订分析方法.
较复杂、特殊的仪器
多为开动仪器开关 、操作 简单易实现自动化 样量少、有的非破坏性可 现场或在线等分析 微量、痕量的组分分析， 状态、结构等分析
表1 仪器分析在分析化学中占的比例(%)
年代
1946 1955
1965
1975
1985
1995
仪器分析法
光谱法
14 .3 26 .3
（4）根据待测成分含量，分析化学可分为： 常量分析(>1%)，微量分析(0.01~1%)，痕量分析(<0.01%)
（5）根据分析方法所用手段分类，分析化学分为： 化学分析、仪器分析
化 学 分 析
分 析 化 学
仪 器 分 析
重量分析 滴定分析
酸碱滴定 配位滴定 氧化还原滴定
电化学分析 光化学分析 色谱分析 其它分析
化学分离：色谱技术和毛细管电泳技术
高效液相色谱仪
毛细管电泳仪
定性定量方法： 利用物质原子、分子、离子的特性， 如电导、电位、光吸收和发射、质荷比、荧光等；
Main RF Ring
+ +
Octapole
+ ++
+
Shutter
离子阱质谱仪
左右带小孔的盖电极与上下环电极(Ring electrode)构成可变电场 （前者施以射频电压，后者接地)——带 电离子在一定轨道上旋转—改变电压— —可使不相同m/z离子依次离开并进入电 子倍增器而分离。
沉淀滴定
电导、电位、电解、库仑 极谱、伏安
发射、吸收，荧光、光度
气相、液相、离子、超临 界、薄层、毛细管电泳 热分析、放射分析、质谱
化学分析 chemical analysis
是以物质的化学反应为基础，通过已知物 与待测物的化学关系，而测出未知物的含量。
特点：Biblioteka 1、仪器简单 2、结果准确 3、应用范围广泛 4、局限性：不适于测定痕量或微量组分
第一章
绪论
仪器 分析
概述
仪器分析的特点
绪
仪器分析的发展过程
论
仪器分析方法的种类
仪器分析的应用领域 仪器分析的发展趋势
恐怖袭击
不法污染排放
室内装修污染，食品安全情况。。。。
突发污染
据监测，20日7时，在吉林界内的第二松花江汇入我省界第一个监测断面即肇 源断面开始检出苯超标，表明污染带前锋已达我省。20日16时肇源断面硝基 苯也开始超标，21日9时，硝基苯超标29.1倍，较高浓度污染带约80公里，流 经持续时间为40小时左右。另据松辽委21日函报，19日21时污染团进入省界 缓冲区，苯超标2.5倍，硝基苯超标103.6倍。目前污染带已通过肇源断面，正 在向下游移动。据最新监测结果报告，距四方台哈尔滨市取水口73公里的三 家子断面，23日4时监测硝基苯超标28.56倍。
日立F-4500荧光分光光度计 (Fluorescence Spectrophotometry)
物理化学分析 physico-chemical analysis
根据被测物质在化学变化中的某种物理性质与组分的 关系，进行定性或定量分析的方法。如电位分析法等。
例如直接电位法：直接根 据指示电极的电位与待测 物质浓度的能斯特关系进 行定量分析的方法
建莲 丹参
甘草 枸杞
苏丹红I（Sudan I）的化学名称为1-苯基偶氮-2-萘酚(1- phenylazo-2naphthalenol)，分子结构式为C6H5=NC10H6OH，分子量248.28； 苏丹红II（Sudan II）化学名称为1-[(2,4-二甲基苯)偶氮]-2-萘酚(1-[(2,4dimethylphenyl)azo]-2-naphthalenol)；苏丹红III（Sudan III）化学名称为1-{[4(苯基偶氮)苯基] 偶氮}-2-萘酚(1-{[4-(phenylazo)phenyl]azo]-2-naphthalenol)； 苏丹红IV（Sudan IV）化学名称1-{{2-甲基-4-[(2-甲基苯)偶氮]苯基}偶氮}-2-萘酚 (1-{{2-methyl-4-[(2-methylphenyl)azo]phenyl}azo]-2-naphthalenol)。