诺贝尔化学奖中的分析测试技术与仪器成果

诺贝尔化学奖中的分析测试技术与仪器成果

诺贝尔奖项从1901年12月10日首次颁发至今已走过114年，作为世界上公认的含金量最高的科学奖项，年年五大奖项揭晓前后都引得全球瞩目。诺贝尔化学奖的历程可谓是分析测试行业的时代缩影，是一代代科研工作者试水、试错、不断创新突破的成果掠影。小编在此为您历数百年诺奖--化学奖中体现、运用、创立的分析测试技术和分析仪器。

1922年

弗朗西斯·阿斯顿Francis William Aston 英国

“使用质谱仪发现了大量非放射性元素的同位素，并且阐明了整数法则”

弗朗西斯·阿斯顿成功研制了第一台质谱仪，并相继制出性能更高的第二和第三部。借助这些具备电磁聚焦性能的质谱仪，他鉴别出至少212种天然同位素。通过对大量同位素的研究，他阐述了“整数法则”，即：除了氢以外的所有元素，其原子质量都是氢原子质量的整数倍。并且，通过质谱分析，他解释了造成实际值与上述法则偏差的原因是同位素的存在。

1926 年

特奥多尔·斯韦德贝里Theodor Svedberg 瑞典

“采用超速离心机，用于分散体系的研究”

1924年T.Svedberg研制出世界上第一台涡轮超速离心机，并用于高分散胶体物质的研究。第一次测定了蛋白质的分子量。到了1940年，斯韦德贝里发明的超速离心机可产生30万倍于重力加速度g的加速度，可直接测定从几万到几百万那样大小的分子量，并可测出分子量的分布。

1934年

哈罗德·克莱顿·尤里Harold Clayton Urey 美国

“发现氘（重氢，氢的同位素）”

1931年年底，美国哥伦比亚大学的尤里教授和他的助手们，在蒸发了大量液体氢之后，利用光谱检测的方法，在氢原子光谱的谱线中，得到一些新谱线，它们的位置正好与预期的质量为2的氢谱线一致，从而发现了重氢。尤里教授对它定了一个专门名，称“deuterium”（中文译为“氘”，符号“D”）。经过他的研究，使同位素的分离开始有了化学方法。

1952年

阿彻·约翰·波特·马丁Archer John Porter Martin 英国

理查德·劳伦斯·米林顿·辛格Richard Laurence Millington Synge 英国

“发明了分配色谱法”

1941年，Martin和Synge采用水分饱和的硅胶为固定相，以含有乙醇的氯仿为流动相，成功分离乙酰基氨基酸，这就是现在常用的分配色谱。在获得成功之后，马丁和辛格的方法被广泛应用于各种有机物的分离。

分配色谱法是利用固定相与流动相之间对待分离组分子溶解度的差异来实现分离。分配色谱的固定相一般为液相的溶剂，依靠图布、键合、吸附等手段分布于色谱柱或者担体表面。分配色谱过程本质上是组分分子在固定相和流动相之间不断达到溶解平衡的过程。1951年，Martin和James报道了用自动滴定仪作检测器分析脂肪酸，创立了气-液色谱法。

1959年

雅罗斯拉夫·海罗夫斯基Jaroslav Heyrovsky捷克

“发现并发展了极谱分析法”

1922年，海洛夫斯基以发明极谱法而闻名于世。极谱法（polarography），电化学分析的一种，是以滴汞电极为阴极的特殊的电解分析，通过测定电解过程中所得到的极化电极的电流-电位（或电位-时间）曲线来确定溶液中被测物质浓度。凡是能被还原或氧化的无机或有机物质，都可应用极谱分析。

1924年，海洛夫斯基与志方益三合作，制造了第一台极谱仪。极谱法具有迅速、灵敏的特点，绝大部分化学元素都可以用此法测定。此法还可以用于有机分析和溶液反应的化学平衡和化学反应速率的研究。1941年海洛夫斯基将极谱仪与示波器联用，提出示波极谱法。著作有《极谱法在实用化学中的应用》和《极谱学》等。

1982年

阿龙·克卢格Sir Aaron Klug 英国

“发展了晶体电子显微术，并且研究了具有重要生物学意义的核酸-蛋白质复合物的结构”

七十年代初，他从研究单一结构的病毒转移到研究动物细胞中的一些结构。较近一段时间里，他及其研究小组又进一步研究色质（即核酸蛋白质的复合物）的结构。由于染色质是一个大分子聚集体，其体积太大，甚至用克卢格方法都无法直接对它进行结构测定。克卢格及其合作者成功地把染色质分成小到足以用x射线衍射和电子显微镜加以研究的若干片断。根据片断获得的结构信息构成了一个染色体的整个模型。

1991年

理查德·R·恩斯特Richard R。Ernst 瑞士

“对核磁共振波谱学实现和发展傅里叶变换、多维技术”

1966年发明傅里叶变换核磁共振分光法，从而使核磁共振波谱学成为确定溶液中分子结构的一种方法。分析灵敏度比通常的方法提高10-100倍，且所需时间也可减少到百分之一，充分提高分析精度。核磁共振分光法已成为实验室常用的分析工具。

70年代，恩斯特针对一维核磁共振技术的不足之处，利用脉冲技术发明了二维核磁共振技术，所描绘的核磁图谱含有两个变量。从二维核磁共振图谱中，所得到的化合物分子结构的信息将是一维核磁共振图谱的几倍。这是恩斯特在发展高分辨率核磁共振分光法技术方面的又一重大突破。

1996年

罗伯特·柯尔Robert Floyd Curl Jr 、理查德·埃利特·斯莫利Richard Errett Smalley 美国

哈罗德·克罗托Harold Kroto 英国

“发现富勒烯”

1983年，克罗托蒸发石墨棒产生的碳灰的紫外可见光谱中发现215nm和265nm的吸收峰，他们称之为“驼峰”；1984年，富勒烯的第一个光谱证据是在1984年由美国新泽西州的艾克森实验室的罗芬等人发现的，当时他们使用由理查德·斯莫利设计的激光汽化团簇束流发生器，用激光汽化蒸发石墨，用飞行时间质谱发现了一系列Cn（n=3，4，5，6）和

C2n（n>=10）的峰，而相距较近的C60和C70的峰是最强的，但是他们不认为这是C60等团簇产生的。1985年，克罗托和理查德·斯莫利、罗伯特·柯尔等人在氦气流中以激光汽