仪器分析课件

“仪器分析”讲课提纲(I n s t r u m e n t a l a n a l y s i s)华中农业大学食品科技学院吴谋成第一章绪言(C h a p t e r o n e i n t r o d u c t i o n)一、分析化学与仪器分析(a n a l y t i c a l c h e m i s t r y a n d i n s t r u m e n t a l a n a l y s i s)分析：是指对物质和事进行研究，取得信息，以确定物质的组成、结构或事物的变化特征和规律。

两类分析：物质分析（s u b s t a n c e a n a l y s i s）和事物分析(m a t t e r a n a l y s i s)事物分析研究方法：调查研究-归纳-思考-特征和变化规律。

物质分析的研究方法：分析化学(a n a l y t i c a l c h e m i s t r y)分析化学：化学分析(chemical analysis)和物理物化分析（仪器分析，instrumental analysis）化学分析：以物质的化学反应为基础的分析方法。

物理物化分析：以物质的物理和物理化学性质为基础的分析方法。

这类分析方法一般要依靠仪器来完成，故习惯上称为仪器分析。

二、仪器分析的分类（T h e c l a s s o f i n s t r u m e n t a l a n a l y s i s）光谱分析(s p e c t r o s c o p i c a n a l y s i s)：以物质的光学性质为基础的仪器分析方法。

光学性质：吸收，发射，散射，衍射等。

电分析(e l e c t r i c a l a n a l y s i s)：电流分析，电位分析，电导分析，电重量分析，库仑法，伏安法。

分离分析(s e p a r a t e a n a l y s i s)：色谱法，电泳法，质谱法。

其它(o t h e r a n a l y s i s)：电子显微镜，超速离心机，放射性技术等。

三、仪器分析的性质和过程（T h e c h a r a c t e r i z a t i o n a n d p r o c e s s o f i n s t r u m e n t a l a n a l y s i s）物质→取得物质的物理或物理化学性质的信息→进行数学处理→得到物质的组成和结构(s u b s t a n c e){分析仪器（硬件）}{计算机(软件)}(a n a l y t i c a l i n s t r u m e n t)(c o m p u t e r)四、分析仪器(A n a l y t i c a l i n s t r u m e n t)l、分析仪器基本结构计算机∣∣∣∣分析信号发生器→信号检测器→信号处理器→结果显示器2、分析仪器测定结果的可靠性：与仪器特性好坏、灵敏度、重复性、准确度有关。

与仪器使用是否得当有关。

五、学习仪器分析应注意的几个问题(T h e p o i n t s f o r a t t e n t i o n o f s t u d y i n g i n s t r u m e n t a l a n a l y s i s)A、基本理论、分析仪器基本结构B、实验操作技巧C、文献资料的查阅与分析六、参考书(R e p r e s e n t a t i v e b o o k s)教材：仪器分析吴谋成主编科学出版社参考教材：1、现代仪器分析中国农业大学出版社2、仪器分析朱世盛编复旦大学出版社3、仪器分析朱明华编高等教育出版社4、现代仪器分析清华大学出版社5、有机仪器分析陈贻文编湖南大学出版社6、仪器分析原理斯科格等编（美）上海科技出版社7、农业仪器分析法严国光等编农业出版社8、仪器分析原理及其在农业中的应用严国光等编科学出版社1第二章光谱分析导论C h a p t e r T w o I n t r o d u c t i o n o f s p e c t r o s c o p i c a n a l y s i s第一节光的性质(T h e c h a r a c t e r i z a t i o n o f l i g h t)一、光的波动性(C h a r a c t e r i z a t i o n o f l i g h t w a v e s)波动性参数：λ（波长,W a v e l e n g t h）;n（频率,f r e q u e n c y）;C（光速,T h e v e l o c i t y o f l i g h t）ν＝1／λ（波数,w a v e n u m b e r）关系式＝C／λ＝Cν单色光(m o n o c h r o m a t i c l i g h t)---只含一种频率或波长的光。

复合光(m u l t i c h r o m a t i c l i g h t s)---多种频率或波长的光。

散射光(杂散光，(s c a t t i n g l i g h t)---指定波长外的光。

光谱区波长范围常用单位 Eγ射线 0.005-1.4 A A >102eVX射线 0.1-100 A A远紫外 10-200 nm A or nm 124-6.2 ev紫外 200-380nm A or nm 6.2-3.26 ev可见光 380-780nm A or nm 3.26-1.59 ev近红外 780-2500nm A or nm 1.59-0.50 ev中红外 2.5-50μm μm or v(波数) 0.50-0.025 ev远红外 50--300 μm μm or v 0.025-0.004 ev微波 0.3 mm--1m mm cm m <10-3eV无线电波 1--1000 MW e“s e e”o b j e c t s b y m e a n s o f e i t h e r t r a n s m i t t e d(透过)o r r e f l e c t e d（反射）l i g h t.W h e n “w h i t e l i g h t”c o n t a i n i n g a w h o l e s p e c t r u m o f w a v e l e n g t h s,p a s s e s t h r o u g h a m e d i u m（介质）s u c h a c o l o r e d g l a s s o r a c h e m i c a l s o l u t i o n w h i c h i s t r a n s p a r e n t t o c e r t a i n w a v e l e n g t h s b u t a b s o r b s o t h e r s, t h e m e d i u m a p p e a r s c o l o r e d t o t h e o b s e r v e r.S i n c e o n l y t h e t r a n s m i t t e d w a v e r e a c h t h e e y e,t h e i rw a v e l e n g t h s d i c t a t e t h e c o l o r o f t h e m e d i u m.T h i s c o l o r i s s a i d t o b e c o m p l e m e n t a r y（互补）t o t h e c o l o r t h a t w o u l d b e p e r c e i v e d（感觉）i f t h e a b s o r b e d l i g h t c o u l d b e i n s p e c t e d,b e c a u s e t h et r a n s m i t t e d a n d a b s o r b e d l i g h t t o g e t h e r m a k e u p t h e o r i g i n a l w h i t e l i g h t.S i m i l a r l y o p a q u e c o l o r e do b j e c t s a b s o r b s o m e w a v e l e n g t h s a n d r e f l e c t o t h e r s w h e n i l l u m i n a t e d w i t h w h i t e l i g h t.V i s i b l e S p e c t r u m a n d C o m p l e m e n t a r y C o l o r s W a v e l e n g t h,n m C o l o rC o m p l e m e n t a r y c o l o r400-435V i o l e t Y e l l o w-g r e e n435-480B l u e Y e l l o w480-490G r e e n-b l u e O r a n g e490-500B l u e-g r e e n R e d500-560G r e e n P u r p l e（紫红）560-580Y e l l o w-g r e e n V i o l e t580-595Y e l l o w B l u e595-610O r a n g e G r e e n-b l u e610-750R e d B l u e-g r e e n二、光的微粒性(M i c r o p a r t i c l e c h a r a c t e r i z a t i o n o f l i g h t)P a r a m e t e r o f m i c r o p a r t i c l e c h a r a c t e r i z a t i o n：E E=h n=h C/λh—P l a n c k’s c o n s t a n t h=4.14×10-15e v.s e c=6.626×10-27e r g.s e cC=3×1010c m/s e c O n e p h o t o n e n e r g y:E=1240/λ(e v)λ的单位为n m2第二节原子与分子的能级及电子在能级间的跃迁A t o m s a n d m o l e c u l e s e n e r g y l e v e l s a n d e l e c t r o n i c t r a n s i t i o n o n l e v e l s一、原子能级及电子在能级间的跃迁（A t o m s e n e r g y l e v e l s a n d e l e c t r o n i c t r a n s i t i o n o n l e v e l s）A t o m s e n e r g y l e v e l s：ΔE1--20e vo n U V-V i s s p c t r u m原子光谱的特征（C h a r a c t e r i z a t i o n o f a t o m s s p e c t r u m）：电子能级间的跃迁,属电子光谱,线状光谱（T r a n s i t i o n o n e l e c t r o n i c l e v e l s,e l e c t r o n i c s p e c t r u m,l i n e a r s p e c t r u m.）二、分子的能级及电子在能级间的跃迁m o l e c u l e s e n e r g y l e v e l s a n d e l e c t r o n i c t r a n s i t i o n o n l e v e l s）U V-V i s:电子、带状光谱。