仪器分析绪论

要
仪
器
前景展望
1.生命科学研究对分析化学提出高的要求。
活体分析，单细胞分析，基因分析，及药物的检测
2.环境监测及控制。 3.食品安全、食品质量分析
自动化 智能化 微型化
学什么:
(1)基本原理,分析仪器的基本结构和工作原理,功能 (2)定性、定量分析技术及其干扰的消除方法. (3)各类分析方法的主要测定对象,优缺点及其局限性,及其 方法的选择 (4)实践能力,加强基本的操作和使用技术
这些方法一般都有独立的方法原理及 理论基础。
仪器分析的产生
宏观——微观 性状——原因
是科学技术发展的需要、必然，也是科 学技术发展的结晶。
1.与化学分析的关系 2.不是一门独立的学科 3.化学及生物研究的重要工具
！在进行仪器分析
之前，时常要用化 学方法对试样进行 预处理。
！一般都需要以标
准物质进行校准。
② 热分析：依据物质的质量、体积、热导反应 热等性质与温度之间的动态关系，该法可用 于成分分析，但更多于热力学、动力学和化 学反应机理的研究，主要方法有热重量法， 差热分析法、差示扫描电热法
③ 放射分析：依据物质的放射性。同位素稀释 法、活化分析法，放射性滴定法
分析仪器的组成
分析仪器是被研究体系向分析工作者提 供准确、可靠信息的一种装置和设备。
技术操作简单 自动化程高 序列数量大 检测效率高 应用范围广 成本相对低
1.芯片上实验室(Labs-on-a-chip)
R ． E ． Service ， Science ， 1998 ， 282 ，
399.
AnIntegrated Nanoliter DNA Analysis Device Mark A.etc.,science, 1998,282,484.
课程考核
1、平时作业，考勤10% 2、实验报告30% 3、考试（开卷考试）60%
2个问题
？选课目的
？仪器分析的用途
仪器分析作为现代的分析测试手段 ,日益 广泛地为许多领域内的科研和生产提供 大量的物质组成和结构方面的信息。
• 在矿物学、地质学、海洋学、生物学和医药学等 方面要用到仪器分析
• 工业方面：资源勘探、产品检验、环境监测 • 农业方面：土壤普查 ,作物营养的诊断 • 食品科学：质量检验，安全性 • 医学研究：药物成分，疾病诊断 •仪器分析作为一门工具科学已广泛地被应用到其他 学科和工农业生产之中。
核磁共振（NMR）， 极谱， 气相色谱，
第三次变革
计算机的发明 尤其微型计算的发展，给仪器分析带来 全新的革命。
仪器分析的特点
1. 灵敏度高，检出限低。 2. 选择性好。 3. 操作简便,分析速度快,易于实现自动化。 4. 相对误差一般较小。 5. 价格一般来说比较昂贵。
仪器分析的分类
1.光分析法
酶传感器的结构与工作原理
酶传感器是以固定化酶作为感受器,以基础电极 作为换能器的生物传感器。根据感受器与基础 电极结合方式的不同,将酶传感器分为电极密接 型和液流系统型,电极密接型,即直接在基础电极 的敏感面上安装固定化酶膜,从而构成酶电极。
液流系统型(分离型),固定化酶 与基础电极是公载的。将固定化 酶填充在反应柱内,底物溶液流经 反应柱时,发生酶促反应,产生生 化信号, 再流经基础电极敏感面,
第一章 绪 论 Introduction
分析化学的发展和仪器分析的 产生
仪器分析的历史发展概况 仪器分析的分类 前景展望
分析化学的发展和仪器分析的产生
什么是仪器分析？ 一般的说，仪器分析是指采用比较复
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。
生物芯片技术通过微加工工艺在厘米见方 的芯片上集成有成千上万个与生命相关的信 息分子，它可以对生命科学与医学中的各种 生物化学反应过程进行集成，从而实现对基 因、配体、抗原等生物活性物质进行高效快 捷的测试和分析。利用生物芯片技术，一次 可以对被检测对象进行多个指标的检验
生物芯片技术的主要特点
光谱法和非光谱法
非光谱法是指那些不以光的波长为特征的信号，仅 通过测量电磁幅射的某些基本性质（反射，折射，干射， 衍射，偏振等）。
光谱法则是以光的吸收，发射和拉曼散射等来自百度文库用而 建立的光谱方法。这类方法比较多，是主要的光分析方 法。
2. 电分析化学方法
以电讯号作为计量关系的一类方法, 主要有五 大类: 电导、 电位、 电解、 库仑及伏安。
仪器分析的历史发展概况
仪器分析的三次巨大变革
分析天平的发明
二十世纪初（物理 化学四大平衡的引 入），分析化学从化验师的“手艺”变 成了科学（从技术—科 学）。
这是第一次巨大变革
第二次巨大变革
第二次是世界大战前后，二十世纪四十年代
（电子技术的引入），从以化学反应为主
的经典分析化学到以仪器分析为主的现代分 析化学 物理学和电子技术的发展为仪器分析奠定了 基础。
信号发生器 检测器 信号工作站（信号处理器，信号读出装
置，计算机工作软件） 通用型分析仪器 专用型分析仪器
岛津LC-10A液相色谱仪（新购置） 岛津UV265紫外分光光度计
分
析
测
试
岛津GC-9A气相色谱仪
日立F-3010荧光分光光度计
实
验
室
现
有 主
hetachi-Z2000原子吸收分光光度计 海光-AFS3000原子荧光光度计
3. 色谱法
以物质在两相（流动相和固定相）中分配比的差 异而进行分离和分析的方法，主要有气相色谱法和 液相色谱法，色谱法与现代各种分析方法连用，是 解决复杂物质中各组分连续测定的有效途径。
4. 其它仪器分析方法
① 质谱法：根据物质质荷比（质量与电荷的比 值）进行定量、定性和结构分析的方法，是 研究有机化合物结构的有利工具 。
此时,生化信号转换成电信号。
酶传感器的工作原理:
把酶电极插入待测溶液中,此时固定化酶专 一地催化混合物中目的物质发生化学反应, 产生某种离子或气体等电极活性物质(生化 信号),再由基础电极给出混合物溶液中目
的物质的溶度数据。
半透膜
酶胶层
感应电极
生物芯片
生物芯片的出现是近年来高新技术领域中 极具时代特征的重大进展，是物理学、微电 子学与分子生物学综合交叉形成的高新技术。