第一章绪论 分析化学(仪器分析)的发展 19世纪末,分析化学基本上由鉴定物质组成的定性手段和定量 技术所组成,是一种技术手段。 进入20世纪,化学分析法迅速发展,使分析化学成为一门科学, 但分析化学以化学分析为主。随着物理学和电子学的发展,涌现了 各种物理分析方法,出现了一些简便、快速的仪器分析方法,改变 了经典分析化学以化学分析为主的局面,使分析化学发展到以仪器 分析为主的现代分析化学。 从20世纪70年代末开始,以计算机应用为主要标志的信息时代 的来临,给科学技术的发展带来巨大的冲击。各学科的现代理论和 技术的发展,尤其是以计算机为代表的新技术的迅速发展,为建立 高灵敏度、高选择性、高准确性、自动化或智能化的新方法创造了 条件。生物学、信息科学、计算机技术的引入,促使了仪器分析方 法的蓬勃发展,也使分析化学进入了一个崭新的时代
第一章 绪 论 一、 分析化学(仪器分析)的发展 19世纪末,分析化学基本上由鉴定物质组成的定性手段和定量 技术所组成,是一种技术手段。 进入20世纪,化学分析法迅速发展,使分析化学成为一门科学, 但分析化学以化学分析为主。随着物理学和电子学的发展,涌现了 各种物理分析方法,出现了一些简便、快速的仪器分析方法,改变 了经典分析化学以化学分析为主的局面,使分析化学发展到以仪器 分析为主的现代分析化学。 从20世纪70年代末开始,以计算机应用为主要标志的信息时代 的来临,给科学技术的发展带来巨大的冲击。各学科的现代理论和 技术的发展,尤其是以计算机为代表的新技术的迅速发展,为建立 高灵敏度、高选择性、高准确性、自动化或智能化的新方法创造了 条件。生物学、信息科学、计算机技术的引入,促使了仪器分析方 法的蓬勃发展,也使分析化学进入了一个崭新的时代
二、仪器分析的发展趋势 仪器分析吸取了当代科学技术的最新成就,利用物质一切 可以利用的性质,建立表征测量的新方法、新技术,使 分析化学也不再局限于仅提供“有什么”和“有多少”, 而是能够提供物质更多、更全面的信息:从常量一微量 分析、痕量分析;从组成一形态分析;从总体一微区表 面、逐层分析;从宏观组分一微观结构分析;从静态一 快速反应追踪分析;从破坏样品一无损分析;从离线一 在线分析等等
二、仪器分析的发展趋势 仪器分析吸取了当代科学技术的最新成就,利用物质一切 可以利用的性质,建立表征测量的新方法、新技术,使 分析化学也不再局限于仅提供“有什么”和“有多少”, 而是能够提供物质更多、更全面的信息: 从常量—微量 分析、痕量分析; 从组成—形态分析;从总体—微区表 面、逐层分析;从宏观组分—微观结构分析;从静态— 快速反应追踪分析;从破坏样品—无损分析;从离线— 在线分析等等
更的灵敏度高/更低的检测限 更好的选择性/更少的基体干扰 ■更高的准确度/更好的精密度 更高的分析速度 更高的自动化程度 更完善的多元素同时测定能力 更完善可信的形态分析 更小的样品量要求,并且实现微损或无损分析 ·原位的、活体内、实时分析 更大的应用范围。如遥远、极端或特殊环境中的分析
◼ 更的灵敏度高/更低的检测限 ◼ 更好的选择性/更少的基体干扰 ◼ 更高的准确度/更好的精密度 ◼ 更高的分析速度 ◼ 更高的自动化程度 ◼ 更完善的多元素同时测定能力 ◼ 更完善可信的形态分析 ◼ 更小的样品量要求,并且实现微损或无损分析 ◼ 原位的、活体内、实时分析 ◼ 更大的应用范围。如遥远、极端或特殊环境中的分析
三、仪器分析的特点 仪器分析是利用各种学科的基本原理,采用电学、光 学、精密仪器制造、真空、计算机等先进技术,探知 物质化学特性的分析方法。因此仪器分析是体现学科 交叉、科学与技术高度结合的一个综合性极强的一门 科学。 仪器分析方法种类很多,所用分析仪器也各有特点, 各种仪器分析方法都有其独立的原理及理论基础。 但从总体来看,仪器分析法具有以下特点:
三、仪器分析的特点 ◼ 仪器分析是利用各种学科的基本原理,采用电学、光 学、精密仪器制造、真空、计算机等先进技术,探知 物质化学特性的分析方法。因此仪器分析是体现学科 交叉、科学与技术高度结合的一个综合性极强的一门 科学。 ◼ 仪器分析方法种类很多,所用分析仪器也各有特点, 各种仪器分析方法都有其独立的原理及理论基础。 ◼ 但从总体来看,仪器分析法具有以下特点:
(1)灵敏度高:大多数仪器分析法适用于微量、痕量分析。例如, 发射光谱分析法:108~1012g,原子吸收光谱法: 10-4 10-15g,吸光光度法:105~108g,气相色谱法:10g (2)取样量少:化学分析法需用10一1~10-4g;仪器分析试样常在 10-210-8g。 (3) 在低浓度下的分析准确度较高:含量在105%~109%范围内 的杂质测定,相对误差低达1%~10%。 (4) 快速:例如,发射光谱分析法在1min内可同时测定水中48个 元素,灵敏度可达ngg一1级。 (⑤)可进行无损分析:有时可在不破坏试样的情况下进行测定, 适于药物分析、生化分析等特殊领域的分析。有的方法还能 进行表面或微区(直径为μm级)分析,或试样可回收
(1)灵敏度高: 大多数仪器分析法适用于微量、痕量分析。例如, 发射光谱分析法:10-8~10-12g ,原子吸收光谱法: 10-4~ 10-15g ,吸光光度法:10-5~10-8g ,气相色谱法:10-9g (2)取样量少:化学分析法需用10-1~10-4g;仪器分析试样常在 10-2~10-8g。 (3)在低浓度下的分析准确度较高:含量在10-5%~10-9%范围内 的杂质测定,相对误差低达1%~10%。 (4)快速:例如,发射光谱分析法在1min内可同时测定水中48个 元素,灵敏度可达ng·g-1级。 (5)可进行无损分析:有时可在不破坏试样的情况下进行测定, 适于药物分析、生化分析等特殊领域的分析。有的方法还能 进行表面或微区(直径为μm级)分析,或试样可回收