第1举论 【一3仪暴丹桥式样的关型 7 式中,为分析方法的灵敏度即标准曲线的斜率。 y生 盆6-而 各种类型分析方法的检出限可袋照以上方法确定,但有些分析方法恤有自 √公64- 己的特殊规定。检出限是分新方法的灵敏度和精密度的综合指标,方法的灵敏 度和精密度越高,则检出限就越低。 Y=0时,A与c之闻不存在找性关系:1y1=1时,A与c之间存在严格的线性关 评价一种分析方法还有根多指标,但其中精密度、准确度及检出积是评价 系,所有A位部在一条直线上0<1yl<】时,A与。之间存在一定的线性关系。 分析方法的最主要技术指标 国此y愈接近1,则A与e之闻线性关系意好。 (②)计算机龄制在备有计算机数据处耳系统的仪器上,将标准溶液浓度 徐入,分别测定其有应信号,计算机即可绘出一条回归直线(标雅由线),给出线 1-5仪器分析试样的处理 性同自方程和相关系数, 为了提高仪答分析方法的精密度、在确度、灵能度和进择性,降低检出限, 五、灵敏疫 通常需要对分析试样进行预处理。其基本步果与化学分析法大登相问,即采 集,相备、是取、游解、吨化,浓常及锚生。但仪指分析试样用量很少,故有其特 仅器分析方法的员敏度是指特测组分单位浓度或单位质量的变化所引起 殊性, 测定信号值的变化程度,以6表示。即 信号变化量 灵散度~依度量)炎化藏成db 一、试样的采集及酬备 按照国际纯榨与应用化学联合会(LPC)的规定,灵敏度是指在浓度线性 1,试样的采集 范混内标雅曲线的斜率。料率越大,方法的灵敏度就超高。但方法的灵藏度通 (1)采样原则要有代表性。即从大量的不均匀的待利物质中采集售代 常随实验条件面变化,放现在一般不用灵敏度作为方法的砰价指标 表全部待撕物质的分析试样 (2)采样步深分采兔、棕合,抽取三步。首先由大批分析剩料的各个部 六、检出限 位采集少量物料获得”检样”,然后,将许多份橡样综合在一起孩得“原始试 样“,最后将原始试样经过技术处型抽寂其中一部分,获得供分析检测用的“平 校出限即检测下限,是指某一分析方法在给定的置信度能够被仅器检出得 均试样”(样品)。 测物质的最在量(最小浓度,最小质量或最小物质的量)。以漆度表示时称作相 (3)采集方法因分析对象性质差异,通常采用随机取样与代表性取样结 对检由限,以质量表示时称作绝对检出限。 合的方式。 设空白信号(即测定的仪器燥声)的平均值为4,空白信号的标准架塑为 2,试样的料备 5,可与空白信号区别的最小响应信号A:,测 试样的粉碎,盟匀、缩分的过帮,称为试样的制备。材备的日的基为了保通 A=Ao+35 分斯试样的均匀和确保分析结果的正确性, 式中,“3”为UAC建议在一定置信度所确定的系数。 对于诫体试样,一般先用玻明棒或电动搅拌辔充分授带均匀:对干固体试 能产生净响痘信母(A一A,)的待测物质的法度或质量卸为分析方法对该 样,可采用划细、物序,捣碎,研静等方法制成均匀状态,常用的工具有粉醉机、 特质的检出限D (组织)搞辟机、研休等。制备后的试样,通常采用四分法“缩分,并装和、编 号、记来
第1章增 1一3权器分东试排物处智 况准确称跟少量试样于压力釜清解彩器内,加人消条试剂,密对后置于藏液的 二、试样角显取及消解 内在一定的功率挡进行销解,润解反应群时即可在高于10心的密闭容蓉中快 连进行。问时,素被产生的交变磁扬早致容馨内分子高速振荡,使反应“界面” 在仪器分析工作中,障少数方法(如发时光诺法,红外吸收光请法等》可用 不断更新,消解时间大为笔短,有的过去需要几小时才能完减的指解,现在一粒 干法分析外,其余大多数为湿法分新,即先将分析试样制成试液再选行分析 只爵几分钟,并且微被炉的转盆一次可以放入的0个试样罐,因此大大提高了 为了将试样料务成试液,常果用提取和消解的方法。 工作效岸,通用于大拉试样的快速消解和转化。由乎微被密封加热溶样比其他 1,试样的是取 方法具有这些笑由优点,近年来得到了飞选发展和应用,已开始用于各类生物 柔用适当的溶剂和方法,将试祥中不同成分从中分离出来的过程,称为契 试样的消解,它正在成为分析化学中消料试样的最主要的方法之一。 取。提取的效果取类于前剂的选择和提取的方法。 (1)溶剂的选择密剂选择的原划是对待测组分有最大的路解度而对杂 三、试样的筑化 质有最小的溶解度,与液体试样原溶剂完全不互豫并能完全分离,化学性质团 定,沸点低,易间收,价康 有的仅器分析方法(如红外吸收光谱法、黎外一可见吸收光谱法,核磁共振 (2)提取过程及方法提取过程谁常是将提取前与试样充分配合均匀,将 被落法、质谱法等)需要事先将试样纯化,才能进行分析测定(否划须与色请仪 试样中的待测组分本取转移至提取剂中,然后将游懈有待测组分的是最剂与试 暖用) 样分离,最后回收襟取剂,使待测组分与局取剂分离。提乖方达通常有搞碎法 在测定之前,除掉试作中杂质的操作,称为拖化,通常主要采用色蕾法(其 (用组织将碎机)、匀案法(用匀紫机)、银莴接(用振高机),超声法(利用高效缸 赢更见第15.16,17套)、化学法(主要是除去脂物色素等杂质)和翠取法(该法 声被的空化作用》,家氏能取法(用素氏妻取器)、蒸馏法、草取法(利用具有高 不仅可以将特测短分从试样中提取出米,而且可忠到饨化的作用)。 琴取效率的临界莲体或超临界嵬体萃取或利用具有高效、高选择性的困定相进 行旧相萃取): 四、试样的浓端与行生 2试样的清刺 有些待测椅霞为难溶成难解离的化合物,在分析之前,必领对试样进行消 上试样的 解。清解法目葡有干法和湿法两种,干法是将式样先亮器灰化,除去式样中的 试样经过一系列处理后,有时体积较大,在测定前需要浓等,以除去过多的 有机物,然后再用适当的溶剂将灰分溶解,!皮均匀的便于测定的溶液,自这科 答剂,高待渊姐分的浓度,此过程称为浓鳄。常用的方法有:常压浓缩(药试 方法往往岩易造成待测元素的军发损失,因此实验工作中多采用湿法消解。 样液置于装发器上,捷溶剂白然挥发浓组,适用于低湖点溶剂,非挥发性待测姐 普通的显法游解是用大量的酸(硝酸盐酿、,高氯酸等强酸减其混合酸)剂 分的试样浓第》,减压浓萌(将试样液置于水浴上加热,在液面上抽真空就压浓 液在嫩开的容器中煮沸样品,使有机物分帮。但这种方法,一方面试样易被污 缩,道用于高讲点溶剂热不稳定或易挥发待测组分的试样浓缩)、紫气欧干浓 染且存在挥发损失,另一方面清解中的酸雾严重污染空气,因此,逐年来采用以 缩(坩氯气欧扫试粹液,乐可加速席剂挥发又可保护试样不被氧化,适用于易氧 下两种最新技术。 化的试样浓缩)、冷漆干燥浓细(将试样液在冷漆干燥器上冷冻,同时抽真空观 (1)压力密封酒解法通常采用密闭的素四氟乙烯整样内银,外加喻高国 压使溶剂升华面浓蜜,适用于有生物活性的试样浓缩)。 的不锈丽外查,旋紧后脚压紧内罐。内橙具有耐酸碱,耐高温的良好性能,当放 2.试样的标生 人试样和少量酸及试剂在恒器精中加热消解时,产生的截蒸气在密闭的内罐中 当用某种仪器分析方法无法测定试样中特测组分时,有时可以使用化学反 可反复多次使用,因此此获省酸省试制,试样不易被污染也不易污染环境。但 应将共定量地转化为另一种可以分析测定的化合物一翻生物(这个过程称为 安装压力萨样罐麻须费时,消解时同较长。 衔生化),然后通过对桁生物的测定来对待测组分进行定生和定量分析, (2)波加热消解法目前已有厂裳生产实验专用炉,蒲解时据情 分析试样经过以上一系列预处理后,即可透行仪器分析
10 第1年错论 1-6计算积在根唇分帮中件京网 11 计韩机还可以模拟设定操作参数,顺据设定参数模拟产生NNR请图,再根据端 1-6计算机在仪器分析中的应用 图修改设定参数,孩测最佳的分析条件。 提真枚器分析的远择性(eiy),即消除干扰,通意是莉过儿步提作格 干拔组分分离。而利用计算机青除干扰,则是在干扰存在下进行组分测定,利 20世纪量重要的料拉选步当属电子计算机的发明和发厦。计算机拉术的 用数值计算清除于扰,最常用的方法是解方程组。0世纪0年代以后,一些题 发展海造到了社会各个侧域。计算机在化学中的城用已经有40余年的历史 学方法被引人化学中,主要是通过增加离量条件来增加方程个数,形成矛盾方 了,随着计算机技术在化学中应用候城的不斯扩大,逐步形成了一门新的学 程组,用最小二乘法等各种数学方法求解,鲜如,双波长分光光度法境加了测 得一计算机化学,或称为“计算权在化学中的应用”(cemputer application in 定的波长,表联出高灵敏搜,高远择性。这种方法生降气方程前数和减免矩阵 chemistry)。 计算: 着计算机技术,环境科学、材料科学,字宙科学,生命科学的发属,现代仪 数值计算是计算机的重要特征,通过编写一些炮用程序解决化学计算间 器分析广泛吸牧了当代料学技术的最新成就,迎来了以计算机应用为主要标志 题,如利用计算机计算清定突跃,弱酸的州计算、电位清定法演定的什算,找 的仪器分析化学信息时代,除仪器分析带来了巨大的变革。如利用计算机模报 性同自方程的计算、分子组域的计算,等等。#用的编程语言有Ba,QBasic, 促器分析实验(既可以节省试刻,又可以斯止环境污染,无其是可以模拟一些人 Pcal,ommn,VB,C等。另一力面,现在有许多功能莲大、专门用于化学计算 不德直接操作的实验):利用计算机技术,提高仅器分析方法的准确度,灵敏度 的离业软件,化学工作者只霉菱熟练掌湿软件操作,大大节省了自己编制国试 菇择性,锋低检出限:利用计算机证行数君处理:利用计算机建立仪卷分析工作 程序的时创和精力。 站:利用计算机网络获取仪器分析相关信盘数据等。 随者电子计算机技术的发展和在仪器分新缓碱应用的深人,当前大多题仪 计算机多媒体技术在教音领短的应用,即计算机怖物数学(6 omputer aided 署设备都有计算机控制部分,使得仅器设备的自动化程度更高、功能里组大。 instruction》,是一种新兴的现代化教学方式,也是当今世界教育技术发晨的新的 计算积已经作为分析仪器的一个组成部分,赋子仪器某些“智衡”,成为分析仪 向。根据我同高等花校课程设置和教学基本要求,农,林、水,牧、,生物,化学等 器的“大拉“和“心脏”。 相关学科应并设钗器分析及仪器分新实验课、为了能让学生更好地理帮仪怨 日前许多生产厂案把计算机在仪器分析中的成用集中在开爱、研制各类仪 分析的基本原理和促器结构,以及培养学生的仅据操作能力,就需要学校购置 幕的工作站上,这种在实验操作平台上魂立的计算机工作站,在计算机上安装 大北昂贵的分析钗器,还要为这些仪器播置专门的配套设施和配备专职的专业 相关软件,通过这个软件界而来进行实验,具体运用示侧请参阅刘的权、李贵深 管理人员,面这些是部分院校日前无力办到的。为了改变这种两难的状况,可 主编的(实验花学》(第二截,下朝,布19章,高等敦育出板社,2005年)。配 以剩用计算机模松和多浆体技术与多年的蚁学实际相结合,将计算机多媒体技 工作站,装有计算机的分析仅器,具有人机对话的功能,从试样测定、数据处 术引入仪器分析教学中。计算机模拟仪器分析实验是多媒体坊真在仪器分新 到始出实验报告,仪器故障诊断等,整个操作过程全部宾藏仅器智能化控形.大 实验中的具体应用 大提高了准确度,灵撤度利分析速度,井使操作更简梗,测定的自动化程度 多媒体(m如m)集文字,图形、图像.声音.线蒙影像,二饿、三动西等 里高 各种信息于一体,能充分调动视凭和听觉处理功能,它的出现矩得原本“而无表 网络技术是计算机技术发诞过程中的又一个里理碑。化学与计算机同 情“死气沉沉”的计算机有了一刷“生动活茂”的面孔。阀如,核遮共振(N) 格找术相结合,逐步发限成为一个新的化学分支领城一计算机网络化学。 收是现代仪器分析中发展最迅速、价格最每贵的仪辉之一,各高等学校普遍深 计算机何格分为局城网(1AN)和互联网(1n4)。局城网是由计算机主机。 用计算机模拟菌助教学,利用二维、三坐动酒展示出核磁共握仪的结构、原殖 一定数量的终端,以及地理位置相避的多个小型网络通过高速光湖联结构成 反复模拟操作过程,可以在瀑度上墨供直凝形象,生动的教学,体现出传统教 的地区性同格,知建立实验鉴级网络、校脑极网络等。可以实现信息赏薄共 学无法比拟的优势。运用计算机多蝶体技术,可将不同的仪器分析实羚内容进 享,实现网上敦学、同上图书第等。互联网基覆莹全球的、规根最大的计算机 行核拟仿真、创设情景,化不可见为可见,化轴象为直履,化静态为动态。此外 同终
第1素笔论 复可与包测 (1)利用ntemet上的化学数猫库获取仪器分析倍哀仪器分析是一门 )4.要高仅器的信噪比,就是不低登数高位酷的灵敏度,还要设法降低弹声, 以实验为基陆的学科,数以干万化合物的实稳数,让人们春找起来十分丽 】5背测饭分低被检出的最小信号大于躁声桥母!倍,才能保证分析校测时不发 难。例如,红外段收光请法,软外一可见吸收光潜法,核随共发请法和面谢 生误。 分析法“四大谢”为鉴定有机化合物结构批供了强有力的工具,但有机化合 )6标准曲线欧是用标涂溶液体积绘制的韩投。 能种类繁多,日前已发观的超过2O0万种,始人工检索带来相当大的因连。 ).分析方法的线性他闲就基液方法的标湾独或的直线管分所对位的待测物质 利用计算机彼诺数据库,将待测物谱图输人,与数据库中的大量标海带图进 隙在(或合量)的店国。 行一一对展,可以在几分钟,基至儿秒钟内完成对龈校案,目的c上的 )8,分析方法的精密度通数用测定结果的标准偏装$衣相对标准偏差怎表示。 化学数器库有美国的化学文摘库(CA)、德国的熨尔斯组有机合成数据库 (Bel时em)、美网的引文索引数据年(SCI)、收集化工试剂产品的数据库 1 —及=×10的%.3和5值签大,精密度超差, (Sigma-Aldrich)等. )9,分新方法的透择性是指恢升析方法不受试样中基体共存物质干找的根度, (2)利用计算机互孩网进行文戴瘦紫利用计弈机网路可以更加快棲地 )0分析方法的收出(下)限是指谈分桥方法在给定的置编度可以检出持测据分 检术浩如弱海的化学文赋,通过Intemet搜索引草,登录检索诸知CA,日,SC等 的最高浓度(或最高殿量)。 大罩化学信息检家数据库,可以快速获得相关的仅器分析信息, 三、选操 (3)利用计算机互,联同开展运程教学随着同络技术的迅猛发展,教育资 1,对仪器灵敏度和被出醚之随关系指适不正箱的是 幕在世乳的交赖和共享已成为现实,打酸了原有的地城界:和学科界限,有用 A度高财检出聚必然低 计算机树络铺助仪潜分析载学,建立智能化远程学习系统,充分发挥了计算机 段由于噪血的存在,单纯灵触度高并不街保正有菲的检出慰 五联网交五性良好、资渐极大共享性的忧势。 除仪器乘声是举灵敏度和降低出限的提 可以衡见,随着计算机技术的飞速发展,各类分析仪器工作站的功能将越 0风敏度和检出限之间不存在必答联系 2.提宽分折权轻性能的关健是 来越完善,作用将随来越大,智能湿的分析仪器色将逐步取代现有的分析仅器。 息降任仪塑的曼声 因此,了解计算机在仪器分析中的应用和掌握计算机在仪器分析中的应用技术 C提高仅暮灵触度 D爱高仅错信燥比 是事常必要和刻不容缓的。 3.空白信号(当试样中无将调温分时枚器所产生鹅停母)与本底约号(没有试样对仪器 联产生的售号)的不棋主要是由于 复习与自测 A仪路莲围磁绣的干光衡效 B,试样中部种测组分外的其鹅明分的干我所引起的 一、思考题 C位整随机声的存在 .学习玩代仪器分析对学河本专有刺重性 D,溶的干找所引的 2.现代仅#分析法有何钟点?它的侧完对象与化学分新方妹有何不同 4仪忍外析法的丰要不足是 3.现代汉器分析主竖有得竖分析方法1试用列图表的方世球行8结。 人,试样用太少 B透择性差 4,深价-一种仅各分析方法的主要技术程参是什么? 仁相对西差大 D.重理性低 5,效压力溶样解法有什么变出优点 三仅分所法的主特点是 二、判斯颜 人分析速度快但重现性低,试样用量少红选椰性不高 《)礼.观代分析仪#道常都是由信马发生容,信号处翅器,信号检海系挑,信号显示 昌,:灵敏要高复重取性正,冠择桂药们比样用量大 及处慧系统等露件组成, C分析通度快,能敏度高,重现性好,试样用量少,遗择性病 )2,分析夜器的灵纸度就是待群组分能被收琴检出身最任露。 D。分析迷度快,吴管度高,重观性鲸,试样用量少,准确度高 )3,仪器分所方法的生瑟不是悬能对横差大 6同一人员在相同条件下,测定结果的精密发移为一
第1#辈比 复习与白测 人.淘确指 、选择性 0,21.Q.44,0.622.0,35,试日出波标准由线的一元线性号归方塑,滚出相关采数,并绘 C重复性 自.再裂性 7。不同人是在不同实验室测定结果的精童度称为 密标准由线 1某分析方法衡得空白信号值为4.5,49,51,41,55,4,3,53,联此方法测得 队选料性 5·国l,装鲜海湾法信号为等,96,.9,9.5〔已扣膝空白)。试计算北分斩方法测定 G重复性 D.再凭性 双分新析调量中茶统误恭和随机误类的体合量度基 的检出限。 A.情密 鼠市潮发 D.灵敏度 男,分析方法的烫敏定和精密度的峰合指标是 A梳出胆 县,际原由线的鲜率 C难复柱 D再规性 位仪浴分析的爱展趋等是 A病吴黄度和高进择性 且自动化 G,暂轮北 B,信息化 回、精空题 ·上分析仪替的主要推能指标是 2通帮将受有试样时仪怒产生的做号称为 ,主夏是由随机乘★产生的指号。 当试样中无得组分时.仅票所产生的信马,称为 3,仪器分析的重发周始势是 方有发烟, 本仅翠分析果集试种的率期是 5.后析甘得的程宏请解近年来采用的最新技术是 和 行分斯试样在分析菌定之将, 一操作称为纯化。通常主要采调 下分析这样在测定之前,除去过多的溶剂提离特测组分旅崔的过程,称为 常用的方法布 器。当用某种议各分析方齿无法测定试样中特测组分时,有时可以整用化学反应裤其定 量地共化为站一种可以分新测量的化合物 的这程称为 9.计算肌微术给段替分所管米了巨大的变常,主要体现在以下九个方面 (2】 (3) (5) 1,根坦分析项理,便器分析为使酒常可以分为: 等儿大类 五、计弊题 L用原子吸收分光光度法测定试样中铁的合量时,为制作好生由线,配科一系列德发: 为0.0.10×102,0×0“支0x10一m0l1下“的参准溶颜,测得餐光度4分别为