仪器分析 全套课件.ppt

发展历史： 人类有科学就有化学，化学从分析化学开始。 1661　 Boyle “The Sceptional Chemistry” Lavoisier 发明天平 1841 Fresenius 定性分析导论 定量分析导论 1885/1886 Mohr 化学分析滴定法专论 1862　Fresenius “Zeitschrift fur analystische Chemie”―第一本分析化学杂志 1874 英国 Analyst 1887 美国 Analytical Chemistry―第一本分析化学杂志问世 1894　Ostward “分析化学科学基础”奠定经典分析的科学基础 三次重大变革： 经典分析化学： 19世纪末－20世纪30年代 ，溶液中四大平衡理论，使分析化学从一门技术转变成一门独立的科学。 近代分析化学： 20世纪30年代－70年代，开创了仪器分析的新时代――物理方法大发展 现代分析化学： 20世纪70年代－现代，分析化学发展到分析科学阶段。分析化学不再局限于有什么，有多少，而是要求提供更多更全面的信息。 一.展示21世纪仪器分析生龙活虎、立体多维的图像。 　　学习仪器分析，要把21世纪生龙活虎、立体多维的形象在脑海里展示出来,引起对仪器的兴趣。所谓仪器分析的“立体多维”的图像,至少有以下几个维度: 1. 时间的维度。 　　不要只了解静态的仪器分析,要简单地回顾历史和展望未来。这样可以引发我们的学习兴趣,使我们知道现在丰富多彩的各种分析方法是怎样发展起来的,明白还有许多问题有待改进和解决,启迪他们的创新思维。 例如光谱分析：物体加热到高温可以发光是很早知道的事实,中国就有“硝石烧之紫烟起”的记载。西方到1762年德国矿物学家A. S. 马格拉夫发现钠盐可使酒精灯火焰呈现黄色,而钾盐则使酒精灯火焰呈现紫色。这是原子发射光谱的发端。世界公认的原子光谱分析法是1859年G. R. 基尔霍夫和R. W. E. 本生合作的成果。他们以本生灯为光源制成第一台用于光谱分析的分光镜。 对第一台原子光谱分光镜的进一步创新研究,至少要思考6个变量,构成创新发展的6大分支 从钠钾的分析扩充到不同的研究对象:主族元素、过渡金属元素、镧系元素、锕系元素、分子、物质的凝聚态、生物大分子等。 从本生灯扩充到不同的激发手段。 从三棱镜扩充到不同的分光系统。 从目测、照片扩充到不同的检测系统。 不同的光谱模式,例如发射、吸收、吸收又发射等。 科学研究的理论和实验好比一个人的两条腿,它们要交错前进,才能互相推动科学创新。 不同的激发手段可以分为: 如以本生灯为光源,就是第一台原子光谱分析仪。 后来改用电弧或电火化为光源,可得到原子的紫外及可见光谱。 如改用激光光源,则可得高分辨紫外及可见光谱。 如以高能电子束照射重原子,则可产生原子的X光谱。 如把高能电子束改为超高能的氪离子束撞击铅靶,能量大到足以击破铅原子核,则产生第118号新元素等。 又如思考不同的光谱模式可以得到: 思考原子发射光谱的逆过程,得到原子吸收光谱。 把研究对象从原子换成分子,就得到分子的紫外及可见吸收光谱。 把光源改为红外光,就得到红外光谱。 如改为微波光源,就得到微波谱。 如在微波谱基础上外加一个强磁场,就得到顺磁共振谱。 如果改用能量为微波光源0. 1%的射电短波,就得到核磁共振谱。 如改为X射线光源,并测量打出来的光电子的能量,就得到光电子能谱。 利用吸收后又发射的过程,就得到拉曼光谱、荧光光谱等。 如用阴极射线为光源,打到彩色电视机显像管上所镀的红、绿、蓝三基色荧光粉上,就能发出三基色荧光,形成彩色电视。 用上述每一项分支为出发点,又可有许多创新小分支, 例如拉曼光谱,把光源改为激光,就得到激光拉曼光谱; 把分光系统由棱镜改为光栅,并加上傅氏变换技术,就得到傅氏变换拉曼光谱; 把研究对象改为银电极的电化学过程,就得到表面增强拉曼光谱等。 这样可使我们明白,今天丰富多彩的光谱分析方法原来是从150年前的第一台本生灯分光镜发展起来的,也使我们看到将来发展的方向。这就展现了仪器分析生动活泼的立体形象,也可引起对仪器分析的兴趣。 2. 内容空间的维度。 　　要把当代仪器分析的丰富内涵分门别类地搞清楚,使我们对仪器分析有全面了解。 仪器分析常用的方法除光电色以外，近来又增添了分析新技术,如联用技术、生命科学分析、材料科学分析、环境检测、法医鉴定等。 化学分析有定性分析和定量分析,定量分析又分容量法和重量法,都是建筑在四大化学平衡的基础之上。 四大平衡是利用四对对立物之间的反应:酸与碱、氧化剂与还原剂、络合物的中心离子与配体、形成沉淀的软阳离子和软阴离子。 我们可以搜索一下这样的对立物还有哪些? 第五对是抗体和