儀器分析復習提綱

1、1““儀器分析”講課提綱儀器分析”講課提綱儀器分析”講課提綱儀器分析”講課提綱(Instrumental(Instrumental(Instrumentalanalysis)analysis)analysis)第一章第一章第一章緒言緒言緒言(Chapter(Chapter(Chapteroneoneoneintroduction)introduction)introduction)一、分析化學與儀器分析一、分析化學與儀器分析一、分析化學

2、與儀器分析(analytical(analytical(analyticalchemistrychemistrychemistryinstrumentalinstrumentalinstrumentalanalysis)analysis)analysis)分析：是指對分析：是指對分析：是指對物質(zhì)物質(zhì)物質(zhì)和和事事進行研究，取得信息，以確定物質(zhì)的組成、結構或事物的變化特進行研究，取得信息，以確定物質(zhì)的組成、結構或事物的變化特進行研究，取得信

3、息，以確定物質(zhì)的組成、結構或事物的變化特征和規(guī)律。征和規(guī)律。征和規(guī)律。兩類分析：物質(zhì)分析（兩類分析：物質(zhì)分析（兩類分析：物質(zhì)分析（substancesubstancesubstanceanalysisanalysisanalysis）和事物分析）和事物分析）和事物分析(matter(matter(matteranalysis)analysis)analysis)事物分析研究方法：調(diào)查研究事物分析研究方法：調(diào)查研究事物分析研究方法：調(diào)查研

4、究歸納歸納歸納思考思考思考特征和變化規(guī)律。特征和變化規(guī)律。特征和變化規(guī)律。物質(zhì)分析的研究方法：分析化學物質(zhì)分析的研究方法：分析化學物質(zhì)分析的研究方法：分析化學(analytical(analytical(analyticalchemistry)chemistry)chemistry)分析化學：化學分析(chemicalanalysis)和物理物化分析（儀器分析，instrumentalanalysis）化學分析：以物質(zhì)的化學反應為基礎的

5、分析方法。物理物化分析：以物質(zhì)的物理和物理化學性質(zhì)為基礎的分析方法。這類分析方法一般要依靠儀器來完成，故習慣上稱為儀器分析。二、儀器分析的分類（二、儀器分析的分類（二、儀器分析的分類（TheTheTheclassclassclassofofofinstrumentalinstrumentalinstrumentalanalysisanalysisanalysis））光譜分析光譜分析光譜分析(spectroscopic(spectrosc

6、opic(spectroscopicanalysis)analysis)analysis)：以物質(zhì)的光學性質(zhì)為基礎的儀器分析方法。：以物質(zhì)的光學性質(zhì)為基礎的儀器分析方法。：以物質(zhì)的光學性質(zhì)為基礎的儀器分析方法。光學性質(zhì)：吸收，發(fā)射，散射，衍射等。電分析光學性質(zhì)：吸收，發(fā)射，散射，衍射等。電分析光學性質(zhì)：吸收，發(fā)射，散射，衍射等。電分析(electrical(electrical(electricalanalysis)analysis)a

7、nalysis)：：電流分析，電位分析，電導分析，電重量分析，庫侖法，伏安法。分離分析電流分析，電位分析，電導分析，電重量分析，庫侖法，伏安法。分離分析電流分析，電位分析，電導分析，電重量分析，庫侖法，伏安法。分離分析(separate(separate(separateanalysis)analysis)analysis)：：色譜法，電泳法，質(zhì)譜法。色譜法，電泳法，質(zhì)譜法。色譜法，電泳法，質(zhì)譜法。其它其它其它(other(other(

8、otheranalysis)analysis)analysis)：：電子顯微鏡，超速離心機，放射性技術等。電子顯微鏡，超速離心機，放射性技術等。電子顯微鏡，超速離心機，放射性技術等。三、三、三、儀器分析的性質(zhì)和過程（儀器分析的性質(zhì)和過程（儀器分析的性質(zhì)和過程（TheTheTheacterizationacterizationacterizationprocessprocessprocessofofofinstrumentalinstru

9、mentalinstrumentalanalysisanalysisanalysis））物質(zhì)→物質(zhì)→物質(zhì)→取得物質(zhì)的物理或物理化學性質(zhì)的信息取得物質(zhì)的物理或物理化學性質(zhì)的信息取得物質(zhì)的物理或物理化學性質(zhì)的信息→→進行數(shù)學處理進行數(shù)學處理進行數(shù)學處理→→得到物質(zhì)的組成和結構得到物質(zhì)的組成和結構得到物質(zhì)的組成和結構(substance)(substance)(substance)分析儀器（硬件）分析儀器（硬件）分析儀器（硬件）計算機計算機計

10、算機((軟件軟件軟件))(analytical(analytical(analyticalinstrument)instrument)instrument)(computer)(computer)(computer)四、分析儀器四、分析儀器四、分析儀器(Analytical(Analytical(Analyticalinstrumentinstrumentinstrument))ll、分析儀器基本結構、分析儀器基本結構、分析儀器基本結構

11、計計算算機機∣∣∣∣∣∣∣∣分析信號發(fā)生器→信號檢測器→信號處理器→結果顯示器分析信號發(fā)生器→信號檢測器→信號處理器→結果顯示器分析信號發(fā)生器→信號檢測器→信號處理器→結果顯示器22、分析儀器測定結果的、分析儀器測定結果的、分析儀器測定結果的可靠性：可靠性：可靠性：與儀器特性好壞、靈敏度、重復性、準確度有關。與儀器特性好壞、靈敏度、重復性、準確度有關。與儀器特性好壞、靈敏度、重復性、準確度有關。與儀器使用是否得當有關。五、學習儀器分析應

12、注意的幾個問題與儀器使用是否得當有關。五、學習儀器分析應注意的幾個問題與儀器使用是否得當有關。五、學習儀器分析應注意的幾個問題(The(The(Thepointspointspointsfffattentionattentionattentionofofofstudyingstudyingstudyinginstrumentalinstrumentalinstrumentalanalysis)analysis)analysis)AA、、

13、基本理論、分析儀器基本結構基本理論、分析儀器基本結構基本理論、分析儀器基本結構BB、、實驗操作技巧實驗操作技巧實驗操作技巧CC、文獻資料的查閱與分析、文獻資料的查閱與分析、文獻資料的查閱與分析六、參考書六、參考書六、參考書(Representative(Representative(Representativebooks)books)books)教材：儀器分析教材：儀器分析教材：儀器分析吳謀成主編吳謀成主編吳謀成主編科學出版社科學出版社

14、科學出版社參考教材：參考教材：參考教材：11、現(xiàn)代儀器分析、現(xiàn)代儀器分析、現(xiàn)代儀器分析中國農(nóng)業(yè)大學出版社中國農(nóng)業(yè)大學出版社中國農(nóng)業(yè)大學出版社22、儀器分析、儀器分析、儀器分析朱世盛編朱世盛編朱世盛編復旦大學出版社復旦大學出版社復旦大學出版社33、儀器分析、儀器分析、儀器分析朱明華編朱明華編朱明華編高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社44、現(xiàn)代儀器分析、現(xiàn)代儀器分析、現(xiàn)代儀器分析清華大學出版社清華大學出版社清華大學出版社55、有機儀

15、器分析、有機儀器分析、有機儀器分析陳貽文編陳貽文編陳貽文編湖湖南大學出版社南大學出版社南大學出版社66、儀器分析原理、儀器分析原理、儀器分析原理斯科格等編（美）斯科格等編（美）斯科格等編（美）上?？萍汲霭嫔缟虾？萍汲霭嫔缟虾？萍汲霭嫔?7、農(nóng)業(yè)儀器分析法、農(nóng)業(yè)儀器分析法、農(nóng)業(yè)儀器分析法嚴國光等編嚴國光等編嚴國光等編農(nóng)業(yè)出版社農(nóng)業(yè)出版社農(nóng)業(yè)出版社88、儀器分析原理及其在農(nóng)業(yè)中的應用、儀器分析原理及其在農(nóng)業(yè)中的應用、儀器分析原理及其在農(nóng)業(yè)中

16、的應用嚴國光等編嚴國光等編嚴國光等編科學出版社科學出版社科學出版社3第二節(jié)第二節(jié)第二節(jié)原子與分子的能級及電子在能級間的躍遷原子與分子的能級及電子在能級間的躍遷原子與分子的能級及電子在能級間的躍遷AtomsAtomsAtomsmoleculesmoleculesmoleculesenergyenergyenergylevelslevelslevelselectronicelectronicelectronictransitiontrans

17、itiontransitiononononlevelslevelslevels一、原子能級及電子在能級間的躍遷（一、原子能級及電子在能級間的躍遷（一、原子能級及電子在能級間的躍遷（AtomsAtomsAtomsenergyenergyenergylevelslevelslevelselectronicelectronicelectronictransitiontransitiontransitiononononlevelslevelsl

18、evels））AtomsAtomsAtomsenergyenergyenergylevelslevelslevels：：ΔΔEE120120120evevevonononUVVisUVVisUVVisspctrumspctrumspctrum原子光譜的特征（原子光譜的特征（原子光譜的特征（acterizationacterizationacterizationofofofatomsatomsatomsspectrumspectrumsp

19、ectrum）：電子能）：電子能）：電子能級間的躍遷級間的躍遷級間的躍遷屬電子光譜屬電子光譜屬電子光譜線狀光譜（線狀光譜（線狀光譜（TransitionTransitionTransitiononononelectronicelectronicelectroniclevelslevelslevelselectronicelectronicelectronicspectrumspectrumspectrumlinearlinearline

20、arspectrum.spectrum.spectrum.））二、分子的能級及電子在能級間的躍遷二、分子的能級及電子在能級間的躍遷二、分子的能級及電子在能級間的躍遷moleculesmoleculesmoleculesenergyenergyenergylevelslevelslevelselectronicelectronicelectronictransitiontransitiontransitiononononlevelslev

21、elslevels））UVVis:UVVis:UVVis:電子、帶狀光譜。在特定條件下電子、帶狀光譜。在特定條件下電子、帶狀光譜。在特定條件下能反映振動能反映振動能反映振動能級的精細結構能級的精細結構能級的精細結構Infrared:Infrared:Infrared:振動、帶狀光譜振動、帶狀光譜振動、帶狀光譜在特定條件下在特定條件下在特定條件下能反映轉(zhuǎn)動能級的精細結構能反映轉(zhuǎn)動能級的精細結構能反映轉(zhuǎn)動能級的精細結構SumSumSumup

22、upupatomsatomsatomsmoleculesmoleculesmoleculesspectrumspectrumspectrum??AtomsAtomsAtomsspectrum:spectrum:spectrum:ElectronicElectronicElectronictransitionstransitionstransitionsonononelectronicelectronicelectroniclevelsl

23、evelslevelronicElectronicElectronicspectrumspectrumspectrumLinearLinearLinearspectrumspectrumspectrum??MoleculesMoleculesMoleculesspectrum:spectrum:spectrum:UVVis:UVVis:UVVis:ElectronicElectronicElectronictransitionstran

24、sitionstransitionsonononelectronicelectronicelectroniclevelslevelslevelronicElectronicElectronicspectrumspectrumspectrumwithwithwithvibrationalvibrationalvibrationalfinefinefinestructurestructurestructureBBBspectrumspect

25、rumspectrumInfrared:Infrared:Infrared:ElectronicElectronicElectronictransitionstransitionstransitionsonononvibrationalvibrationalvibrationallevelslevelslevelsVabrationalVabrationalVabrationalspectrumspectrumspectrumwithw

26、ithwithrotationalrotationalrotationalfinefinefinestructurestructurestructureBBBspectrumspectrumspectrum分子能級分子能級分子能級能級差能級差能級差反映的信息電子能級反映的信息電子能級反映的信息電子能級△△EE120120120evevev反映價電子能量狀反映價電子能量狀反映價電子能量狀（紫外可見波區(qū)）（紫外可見波區(qū)）（紫外可見波區(qū)）況等

27、信息可給出物質(zhì)況等信息可給出物質(zhì)況等信息可給出物質(zhì)的化學性質(zhì)的信息。的化學性質(zhì)的信息。的化學性質(zhì)的信息。((主要用于定量測定主要用于定量測定主要用于定量測定))振動能級振動能級振動能級△△EE0.0510.0510.051evevev反映價鍵特性等結反映價鍵特性等結反映價鍵特性等結（紅外波區(qū)）（紅外波區(qū)）（紅外波區(qū)）構信息。主要用于定構信息。主要用于定構信息。主要用于定性，定量比性，定量比性，定量比UVVisUVVisUVVis差。轉(zhuǎn)動

28、能差。轉(zhuǎn)動能差。轉(zhuǎn)動能級級△△EE0.050.005ev0.050.005ev0.050.005ev反映分子大小、鍵反映分子大小、鍵反映分子大小、鍵（遠紅外區(qū)）（遠紅外區(qū)）（遠紅外區(qū)）長度、折合質(zhì)量等分長度、折合質(zhì)量等分長度、折合質(zhì)量等分子特性的信息。子特性的信息。子特性的信息。二、二、二、物質(zhì)和光的作用（物質(zhì)和光的作用（物質(zhì)和光的作用（InteractionInteractionInteractionofofoflightlightl

29、ightmattermattermatter））當一束光照射到物體上時當一束光照射到物體上時當一束光照射到物體上時除透過部分光與分子沒有作用外除透過部分光與分子沒有作用外除透過部分光與分子沒有作用外物質(zhì)將吸收和散射一部分物質(zhì)將吸收和散射一部分物質(zhì)將吸收和散射一部分光。光。光。WhenWhenWhenaabeambeambeamofofofradiationradiationradiationstrikesstrikesstrikesan

30、yanyanyobjectobjectobjectitititcancancanabsbedabsbedabsbedscatteredscatteredscatteredreflectedreflectedreflecteditititcancancanexciteexciteexcitefluescencefluescencefluescenceexceptexceptexcepttransmittedtransmittedtrans

31、mittedlight.light.light.1.1.1.物質(zhì)吸收光的過程物質(zhì)吸收光的過程物質(zhì)吸收光的過程分子吸收光能分子吸收光能分子吸收光能吸收時間極短吸收時間極短吸收時間極短只有只有只有101510151015sec.sec.sec.電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)的激發(fā)電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)的激發(fā)電子由基態(tài)躍遷到較高能態(tài)的激發(fā)態(tài)。態(tài)。態(tài)。XXhvhvhv→→XXX激發(fā)態(tài)的壽命很短激發(fā)態(tài)的壽命很短激發(fā)態(tài)的壽命很短約為約為約為108108