仪器分析课件 绪论.ppt

仪仪器器分分析析 INSTRUMENTAL ANALYSIS 1第一章第一章引言引言一、分析化学的发展一、分析化学的发展分析化学是一门分析化学是一门信息科学信息科学,它的基本,它的基本目的是研究如何获取有关物质系统化学成目的是研究如何获取有关物质系统化学成分与化学结构方面定性、定量的相关信息分与化学结构方面定性、定量的相关信息,它对化学科学发展的贡献极大,甚至被,它对化学科学发展的贡献极大,甚至被有些人称为有些人称为““现代化学之父现代化学之父””。。 2分析化学的发展历史上已出现过三次分析化学的发展历史上已出现过三次巨大变革: 巨大变革: 1 1、、19 19世纪末世纪末→→20 20世纪初叶:由世纪初叶:由““技艺技艺””上升上升到科学理论。到科学理论。标志工具是:天平的使用。标志工具是:天平的使用。 3 2 2、、20 20世纪四十年代世纪四十年代→→20 20世纪八十年代世纪八十年代由由““分析技术科学分析技术科学””上升到上升到““化学信化学信息科学息科学””。。标志工具是:大量电子分析仪器、仪表标志工具是:大量电子分析仪器、仪表的使用。的使用。 4 3 3、、20 20世纪八十年代世纪八十年代→→21 21世纪初:由世纪初:由““化化学信息科学学信息科学””上升到上升到““系统信息科系统信息科学学””。。标志工具是:微型计算机控制的现代智能型标志工具是:微型计算机控制的现代智能型分析仪器的大量使用。分析仪器的大量使用。现代分析化学是一门崭新而年轻的学科, 现代分析化学是一门崭新而年轻的学科, 它属于与数学、电子学、物理学、计算机它属于与数学、电子学、物理学、计算机科学、现代信息技术科学交叉发展的新学科学、现代信息技术科学交叉发展的新学科。科。 5二、仪器分析的内容与分类二、仪器分析的内容与分类化学分析 C hemical Analysis hemical Analysis 分析化学{ 仪器分析 Instrument al Analysis al Analysis 仪器分析( instrumental analysis ): 用精密分析仪器测量物质的某些物理或物理化学性质以确定其化学组成、含量及化学结构的一类分析方法,又称为物理和物理化学分析法。 6 物理分析法(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。物理化学分析法(physical-chemical analysis) : 根据被测物质在化学变化中的某种物理性质与组分之间的关系,进行定性或定量分析的方法。如电位分析法等。 7 方法分类主要分析方法被测物理性质光谱分析发射光谱分析、火焰光度分析辐射的发射分子发光分析法、放射分析法紫外-可见分光光度法辐射的吸收原子吸收分光光度法红外光谱法、核磁共振波谱法浊度法、拉曼光谱法辐射的散射折射法、干涉法辐射的折射 X- 射线衍射法、电子衍射法辐射的衍射圆二色谱法辐射偏振方向的旋转电化学分析电位法电极电位电导法电导极谱法、溶出伏安法电流-电压色谱分析气相色谱法、液相色谱法薄层色谱法两相间的分配热分析热导法、差热分析法热性质质量分析质谱法质荷比………仪器分析方法分类根据用以测量的物质性质,仪器分析方法主要分为以下几类:8 发射海盗号探测器首次登陆火星“海盗号”的气相色谱分析仪(GCMS) 进行的土壤加热分析发现过氧化物的大量存在让火星的土壤变得异常否决了生命物质的存在。 NASA 十项最重要太空任务,离不开仪器分析的帮助。发射哈勃太空望远镜清晰度是地面天文望远镜的 10倍以上, 万公里以外的一只萤火虫发现黑洞存在的证据, 探测到恒星和星系的早期形成过程, 观测到距离地球 130 亿光年的古老星系钱德拉 X射线天文卫星极高的空间分辨率和谱分辨率, X射线天文学从测光时代进入了光谱时代。在星暴星系 M82 中发现了中等质量黑洞的证据、发现伽玛射线暴 GRB 991216 中的 X射线、观测到了银河系中心超大质量黑洞等。 9 对微观世界的认识、了解和研究同样离不开仪器分析的帮助。?人的眼睛不能直接观察到比 10-4m 更小的物体或物质的结构细节?光学显微镜使人类的视觉得以延伸,人们可以观察到像细菌、细胞那样小的物体,但由于光波的衍射效应,使得光学显微镜的分辨率只能达到 10 -7m ?扫描电子显微镜( SEM )的分辨率为 10 -9m, ?高分辨透射电子显微镜( HTEM )和扫描透射电子显微镜 STEM )可以达到原子级的分辨率( nm) ??扫描隧道显微镜扫描隧道显微镜(STM (STM ) )人类第一次能够实时观察单个原子在物质表面的排列状态与表面电子行为有关的物化性质。 10