现代仪器分析概述 仪器分析选修课课件
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概论——仪器分析方法特点及其分类
2、分析方法的综合性
—— 完善的仪器设备和综合分析能力，是现代分 析研究的重要基础（元素分析、成分分析、 结构分析、无机有机分析、 生化分析等）
3、复杂的分析过程
—— 样品组成的复杂性和分析要求的多样性，要求： （1）对各组分分离、纯化及纯组分的制备； （2）对分出的纯组分的成分含量及结构分析。
仪器智能化。
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概论——仪器分析方法特点及其分类
1.2 现代仪器分析特点及其分类
特点
—— 分析对象为组ห้องสมุดไป่ตู้复杂的混合体系，特别是有 机和生命物质
—— 仅几种元素构成形态、结构各异，功能、作用万千的生 命世界和用途广泛的商品世界，须用多种方法综合分析。
1）复杂的分析对象 （1）样品组成的复杂性（成分、组合连接方式复杂） （2）样品中各组分的含量变化悬殊
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
C、70年代末开始，计算机、生命科学、材料科学 的发展使分析化学进入了第三次变革。计算机使 操作和数据处理快速、准确、 简单化。
14
概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
获奖人
成果名称 年度 诺贝尔奖
F.Bloch(美)
Martin(英) Heyrovsky( 捷) Yalow(美)
Siegbahnc
核磁共振测定 1952 法 气相色谱法 1952 极谱分析法 1959
放射免疫分析 1977 法 高分辨电子光 1981 谱
物理奖
化学奖 化学奖
生理医学 奖 物理奖
15
概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
1.1.3 仪器分析发展热点 总趋势：微型化、仿生化、智能化、
高敏感度的方向发展。 具体： （1）联用技术 NMR、FIA （2）探针（Probe）技术与活体分析 （3）计算机与分析仪器的结合，使分析
Development of Analytical Chemistry and Formation of Instrumental Analysis
1.1.1 概念 分析化学是人们用来认识自然的重要手段
（approach）之一，它是研究物质的组成 （component）、状态(state)和结构(structure)的科 学。
度的成分分析. 现代仪器分析：适合在科学研究中发现和研究新物
质，使常规分析方法无法实现或需长时间才能完 成的研究工作缩短到几天或几小时. 内容：NMR、IR、UV、MS、GC、LC、
GC/MS、LC/MS、LC/MS/MS。
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
1.1.2 分析化学的主要变革
时期 特点 理论
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
化学分析：利用化学反应和其计量 关系为基础，确定被测物组成和化 学式分析方法。
如重量分析法、滴定分析法等。
特点：准确度高，适于高含量或中 等含量组成的测定，并不需要特殊 复杂的仪器设备，应用十分广泛， 是分析化学的基础。
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
6
概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
第1章 现代仪器分析概论
Chapter 1 introduction
1.1 分析化学发展与仪器分析产生 1.2 仪器分析方法特点及其分类 1.3 分析仪器的组成 1.4 定量分析过程及方法 1.5 分析程序及其应用
7
概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
1.1分析化学的发展与仪器分析的产生
仪器分析：采用比较复杂或特殊的仪器 设备，通过测量物质的物理和物理化学 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。
需复杂的仪器是分析化学的发展方向。 有独立的方法原理及理论基础。
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现代仪器分析:
定性分析：对有机物的结构进行鉴定与表征; 定量分析：对复杂化合物的快速分离和实现高灵敏
核磁共振波谱法 NMR
质谱法
MS
红外光谱
RI
4
电化学分析法
电位分析法（pH与离子选择性电极） 电流分析法（库仑分析和电重量法） 伏安分析法（极谱和溶出伏安法） 电导分析法
色谱分离法 分离法分析
电泳分离法
气相色谱法 液相色谱法 超临界流体色谱法
毛细管电泳法 毛细管电动色谱法
5
现代仪器分析
➢ 现代仪器分析概论 ➢ 光学分析法 ➢ 电化学分析法 ➢ 色谱分析法
现代仪器分析
Modern Instrumental Analysis
授课人：管春梅
哈尔滨医科大学
1
光谱分析法
原子光谱法 分子光谱法 其它波谱法
原子发射光谱法 AES 原子吸收光谱法 AAS 原子荧光光谱法 AFS 紫外-可见吸收光谱法UV-Vis 红外吸收光谱法 分子荧光与磷光光谱法 化学发光光谱法 CL 拉曼光谱法 RS
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概论——仪器分析方法特点及其分类
II、Classification of Instrumental Analysis
根据测定原理不同分类
1.2.1 光学分析法（Optical analysis） 基于电磁波作用于物质后产生光辐射信号 变化而建立起来的分析方法，分为光谱法 和非光谱法。
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概论——仪器分析方法特点及其分类
（3）样品取样的限制 — 如刑侦、法庭物证鉴定，临 床药物分析的取样次数及取样量
（4）样品组分的稳定性不同 — 某些组分在加工、储 存或应用过程中已变化（如高分子材料 中的添加剂）；有时要求变化过程中的 信息（如反应动力学与时间分辨信息）
（5）复合材料的分布分析 — 复合材料中各组分的微 区、表面和空间分布分析的信息比本体 平均信息更重要 — 用特殊的微区分析法
仪器 分析 对象
1900～1940 1940～1950 1970～Present
经典分析－ 化学分析为主 热力学 溶液四大平衡
近代分析－ 仪器分析为主 热力学 化学动力学
物理学和电子技术
现代分析－ 化学计量学为主 热力学 化学动力学 物理动力学
分析天平 无机化合物
光度 极谱 电位 色谱
自动化分析仪 联用技术
有机和无机样品 有机、无机、生 物及药物样品
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
分析化学发展历程：三次巨大变革 A、20世纪初，建立了溶液中四大反应平衡理论。 B、40年代，由于物理学(physics)和电子技术
(electronic technology)的发展被引入到分析化学 中，出现了由化学分析发展到仪器分析的新时期， 并不断有新的仪器分析方法出现。
概论——仪器分析方法特点及其分类
2、分析方法的综合性
—— 完善的仪器设备和综合分析能力，是现代分 析研究的重要基础（元素分析、成分分析、 结构分析、无机有机分析、 生化分析等）
3、复杂的分析过程
—— 样品组成的复杂性和分析要求的多样性，要求： （1）对各组分分离、纯化及纯组分的制备； （2）对分出的纯组分的成分含量及结构分析。
仪器智能化。
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概论——仪器分析方法特点及其分类
1.2 现代仪器分析特点及其分类
特点
—— 分析对象为组ห้องสมุดไป่ตู้复杂的混合体系，特别是有 机和生命物质
—— 仅几种元素构成形态、结构各异，功能、作用万千的生 命世界和用途广泛的商品世界，须用多种方法综合分析。
1）复杂的分析对象 （1）样品组成的复杂性（成分、组合连接方式复杂） （2）样品中各组分的含量变化悬殊
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
C、70年代末开始，计算机、生命科学、材料科学 的发展使分析化学进入了第三次变革。计算机使 操作和数据处理快速、准确、 简单化。
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
获奖人
成果名称 年度 诺贝尔奖
F.Bloch(美)
Martin(英) Heyrovsky( 捷) Yalow(美)
Siegbahnc
核磁共振测定 1952 法 气相色谱法 1952 极谱分析法 1959
放射免疫分析 1977 法 高分辨电子光 1981 谱
物理奖
化学奖 化学奖
生理医学 奖 物理奖
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
1.1.3 仪器分析发展热点 总趋势：微型化、仿生化、智能化、
高敏感度的方向发展。 具体： （1）联用技术 NMR、FIA （2）探针（Probe）技术与活体分析 （3）计算机与分析仪器的结合，使分析
Development of Analytical Chemistry and Formation of Instrumental Analysis
1.1.1 概念 分析化学是人们用来认识自然的重要手段
（approach）之一，它是研究物质的组成 （component）、状态(state)和结构(structure)的科 学。
度的成分分析. 现代仪器分析：适合在科学研究中发现和研究新物
质，使常规分析方法无法实现或需长时间才能完 成的研究工作缩短到几天或几小时. 内容：NMR、IR、UV、MS、GC、LC、
GC/MS、LC/MS、LC/MS/MS。
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
1.1.2 分析化学的主要变革
时期 特点 理论
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
化学分析：利用化学反应和其计量 关系为基础，确定被测物组成和化 学式分析方法。
如重量分析法、滴定分析法等。
特点：准确度高，适于高含量或中 等含量组成的测定，并不需要特殊 复杂的仪器设备，应用十分广泛， 是分析化学的基础。
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
第1章 现代仪器分析概论
Chapter 1 introduction
1.1 分析化学发展与仪器分析产生 1.2 仪器分析方法特点及其分类 1.3 分析仪器的组成 1.4 定量分析过程及方法 1.5 分析程序及其应用
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概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
1.1分析化学的发展与仪器分析的产生
仪器分析：采用比较复杂或特殊的仪器 设备，通过测量物质的物理和物理化学 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。
需复杂的仪器是分析化学的发展方向。 有独立的方法原理及理论基础。
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现代仪器分析:
定性分析：对有机物的结构进行鉴定与表征; 定量分析：对复杂化合物的快速分离和实现高灵敏
核磁共振波谱法 NMR
质谱法
MS
红外光谱
RI
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电化学分析法
电位分析法（pH与离子选择性电极） 电流分析法（库仑分析和电重量法） 伏安分析法（极谱和溶出伏安法） 电导分析法
色谱分离法 分离法分析
电泳分离法
气相色谱法 液相色谱法 超临界流体色谱法
毛细管电泳法 毛细管电动色谱法
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现代仪器分析
➢ 现代仪器分析概论 ➢ 光学分析法 ➢ 电化学分析法 ➢ 色谱分析法
现代仪器分析
Modern Instrumental Analysis
授课人：管春梅
哈尔滨医科大学
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光谱分析法
原子光谱法 分子光谱法 其它波谱法
原子发射光谱法 AES 原子吸收光谱法 AAS 原子荧光光谱法 AFS 紫外-可见吸收光谱法UV-Vis 红外吸收光谱法 分子荧光与磷光光谱法 化学发光光谱法 CL 拉曼光谱法 RS
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概论——仪器分析方法特点及其分类
II、Classification of Instrumental Analysis
根据测定原理不同分类
1.2.1 光学分析法（Optical analysis） 基于电磁波作用于物质后产生光辐射信号 变化而建立起来的分析方法，分为光谱法 和非光谱法。
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概论——仪器分析方法特点及其分类
（3）样品取样的限制 — 如刑侦、法庭物证鉴定，临 床药物分析的取样次数及取样量
（4）样品组分的稳定性不同 — 某些组分在加工、储 存或应用过程中已变化（如高分子材料 中的添加剂）；有时要求变化过程中的 信息（如反应动力学与时间分辨信息）
（5）复合材料的分布分析 — 复合材料中各组分的微 区、表面和空间分布分析的信息比本体 平均信息更重要 — 用特殊的微区分析法
仪器 分析 对象
1900～1940 1940～1950 1970～Present
经典分析－ 化学分析为主 热力学 溶液四大平衡
近代分析－ 仪器分析为主 热力学 化学动力学
物理学和电子技术
现代分析－ 化学计量学为主 热力学 化学动力学 物理动力学
分析天平 无机化合物
光度 极谱 电位 色谱
自动化分析仪 联用技术
有机和无机样品 有机、无机、生 物及药物样品
12
概论——分析化学的发展与仪器分析的产生
分析化学发展历程：三次巨大变革 A、20世纪初，建立了溶液中四大反应平衡理论。 B、40年代，由于物理学(physics)和电子技术
(electronic technology)的发展被引入到分析化学 中，出现了由化学分析发展到仪器分析的新时期， 并不断有新的仪器分析方法出现。