淺談儀器分析-文麟芳

1、淺談儀器分析,made by 文麟芳,一、什么是儀器分析？,儀器分析是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，它是以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)建立起來(lái)的一種分析方法。利用較特殊的儀器，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性分析，定量分析，形態(tài)分析儀器分析與化學(xué)分析(chemical analysis)是分析化學(xué)(analytical chemistry)的兩個(gè)分析方法。,二、基本的儀器分析方法,1、光學(xué)分析法2、電化學(xué)分析法3、色譜分析法4、熱分析法5、質(zhì)譜分析法

2、6、放射分析法7、電鏡分析法,三、儀器分析特點(diǎn),優(yōu)點(diǎn)：1、分析速度快，適于批量試樣分析2、靈敏度高：適用于微量成分測(cè)定3、容易實(shí)現(xiàn)在線分析和遙控監(jiān)測(cè)4、用途廣泛，能適應(yīng)各種分析要求5、樣品用量少，可進(jìn)行不破壞樣品的無(wú)損分析6、數(shù)據(jù)的采集和處理易于自動(dòng)化和智能化,四、儀器分析的局限性,1、儀器設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格及維護(hù)費(fèi)用比較昂貴，對(duì)維護(hù)及環(huán)境要求較高2、儀器分析是一種相對(duì)分析方法，一般需用已知組分的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來(lái)對(duì)照，而標(biāo)準(zhǔn)物

3、質(zhì)的獲得常常是限制儀器分析廣泛應(yīng)用問(wèn)題之一3、相對(duì)誤差較大，不適于常量和高含量組分的分析4、分析前常要進(jìn)行預(yù)處理,五、儀器分析在食品安全檢測(cè)上的應(yīng)用,食品消費(fèi)安全是人們?nèi)粘ｊP(guān)注的重大問(wèn)題之一，食品中的農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、非法添加劑、重金屬等有害物質(zhì)殘留問(wèn)題依然存在。食品安全檢測(cè)的特點(diǎn)1、樣品基質(zhì)復(fù)雜；樣品的來(lái)源復(fù)雜、種類(lèi)繁多。樣品包含蔬菜、水果、肉類(lèi)、水產(chǎn)品等。這些食品都是結(jié)構(gòu)復(fù)雜的化合物，給檢測(cè)工作帶來(lái)了極大干擾。2、檢測(cè)項(xiàng)

4、目種類(lèi)和檢測(cè)組分多①農(nóng)藥殘留②獸藥殘留③重金屬污染3、檢測(cè)組分含量低,六、食品安全檢測(cè)常用的儀器分析方法,1、氣相色譜氣相色譜是20世紀(jì)50~60年代發(fā)展起來(lái)的一種高效快速分析的方法，在食品安全檢測(cè)中，只要樣品能在氣相色譜儀操作許可的濕度下，直接或間接氣化，均可采用氣相色譜儀進(jìn)行定性、定量分析，如蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、糖類(lèi)、脂肪酸、農(nóng)藥等殘留等,,2、液相色譜液相色譜基礎(chǔ)是液相層析。它不僅可以對(duì)食品中各類(lèi)營(yíng)養(yǎng)成分及含量進(jìn)行分離和

5、測(cè)定，而且還可以對(duì)食品中殘留的一些有害微量物質(zhì)及在食品腐敗過(guò)程中產(chǎn)生的各種毒素進(jìn)行分析。,,3、質(zhì)譜主要有氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用、高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用、氣相色譜-原子光譜/質(zhì)譜聯(lián)用、超臨界流體色譜-電感耦合等離子-質(zhì)譜聯(lián)用等。色譜與質(zhì)譜的結(jié)合， 在食品檢測(cè)中能夠定性或定量地檢測(cè)出食品中揮發(fā)性成分、糖類(lèi)組成、氨基酸、蛋白質(zhì)、香味成分及有毒有害物質(zhì)等成分。氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀,,4、原子吸收光譜目前原子吸收光譜與其他分析技術(shù)聯(lián)用促進(jìn)

6、了原子吸收光譜法的發(fā)展，與流動(dòng)注射聯(lián)用，消除了基體效應(yīng)，提高了測(cè)定靈敏度和精密度，與氫化物發(fā)生器聯(lián)用，使測(cè)定微量元素更檢出限更寬。原子吸收光譜在食品分析、食品營(yíng)養(yǎng)、食品生物化學(xué)、食品毒理學(xué)等諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,,5、原子熒光光譜原子熒光光譜在元素及其形態(tài)分析方面有廣泛應(yīng)用，特別是與氫化物發(fā)生進(jìn)樣技術(shù)的結(jié)合，在測(cè)定食品，生物樣品等中的As(砷）、Bi（鉍）、Se（硒）、Te（碲）、Hg（汞）等元素都有很好的效果。原子熒光光譜儀,七

7、、食品安全監(jiān)控建議,①?lài)?yán)格審查和檢查食品生產(chǎn)許可證制度，提高食品生產(chǎn)的進(jìn)入門(mén)檻，規(guī)范生產(chǎn)流程和有效監(jiān)督生產(chǎn)過(guò)程。②完善食品安全生產(chǎn)規(guī)章制度，建立食品安全事故追責(zé)制，加大對(duì)食品安全事故的懲治力度③普及現(xiàn)代分析儀器的應(yīng)用，建設(shè)日常性的食品、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)機(jī)構(gòu)、針對(duì)地區(qū)性的食品、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全進(jìn)行日常性的檢測(cè)，防止問(wèn)題食品流出市面,八 、儀器分析技術(shù)的發(fā)展過(guò)程,儀器分析發(fā)展經(jīng)歷了三次發(fā)展階段，實(shí)現(xiàn)了三次變革。第一階段：16世紀(jì)，天平

8、的出現(xiàn)，分析化學(xué)具有了科學(xué)內(nèi)涵。20世紀(jì)初，依據(jù)溶液中四大反應(yīng)平衡理論，形成分析化學(xué)的理論基礎(chǔ)，分析化學(xué)由一門(mén)操作技術(shù)變成一門(mén)科學(xué)。分析化學(xué)的第一次變革，20世紀(jì)40年代前，化學(xué)分析占主導(dǎo)地位，儀器分析種類(lèi)少和精度低。第二階段：20世紀(jì)40年代后，儀器分析的大發(fā)展時(shí)期。儀器分析使分析速度加快，促進(jìn)化學(xué)工業(yè)發(fā)展；化學(xué)分析與儀器分析并重，儀器分析自動(dòng)化程度程度低。第三階段：80年代初，以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為標(biāo)志的分析化學(xué)第三次變革。①計(jì)算機(jī)控制

9、的分析數(shù)據(jù)采集與處理：實(shí)現(xiàn)智能②化學(xué)計(jì)量學(xué)：化學(xué)信息查詢、挖掘、優(yōu)化③以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的新儀器的出現(xiàn)：傅里葉變換紅外光譜儀；色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀,九、儀器分析的發(fā)展趨勢(shì),業(yè)內(nèi)人士指出儀器分析正向智能化方向發(fā)展發(fā)展趨勢(shì)主要表現(xiàn)在于①基于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)儀器分析的自動(dòng)化。②數(shù)字圖像處理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了儀器分析數(shù)字圖像處理功能的發(fā)展。③儀器分析的聯(lián)用技術(shù)向測(cè)試速度超高速化、分析試樣超微量化、儀器分析超小型化的方向發(fā)展。,九、儀器分析

10、的發(fā)展趨勢(shì),世界儀器分析事業(yè)持續(xù)快速發(fā)展。從技術(shù)發(fā)展角度來(lái)看，世紀(jì)之交的世界儀器分析技術(shù)可以說(shuō)正在經(jīng)歷一場(chǎng)革命性的變化。傳統(tǒng)的光學(xué)、熱學(xué)、電化學(xué)、色譜、波譜類(lèi)分析技術(shù)都已從經(jīng)典的化學(xué)精密機(jī)械電子學(xué)結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)室內(nèi)人工操作應(yīng)用模式，轉(zhuǎn)化為光、機(jī)、電、算 (計(jì)算機(jī)) 一體化、自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)，并正向更名副其實(shí)的智能系統(tǒng)發(fā)展(帶有自診斷、自控、自調(diào)、自行判斷決策等高智能功能)。從世界儀器分析銷(xiāo)售增勢(shì)來(lái)看，世紀(jì)之交在農(nóng)業(yè)、能源、信息、環(huán)境、材料、生物

11、、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域快速發(fā)展的全球需求刺激下，加上儀器分析技術(shù)發(fā)展推動(dòng)的儀器分析更新?lián)Q代周期不斷縮短，使多年來(lái)世界儀器分析市場(chǎng)銷(xiāo)售額保持10%左右甚至更高的年增長(zhǎng)率。這說(shuō)明儀器分析行業(yè)不是“夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”，而是能不斷更新保持旺盛的生命力。那么，我們?nèi)绾螌W(xué)習(xí)儀器分析課程呢？,十、如何學(xué)習(xí)儀器分析課程？,儀器分析課程是培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的化學(xué)化工類(lèi)專(zhuān)業(yè)人才所必需的重要課程。在儀器分析的學(xué)習(xí)中，我們應(yīng)該掌握以下特點(diǎn)1.注意比較和總結(jié)，增加學(xué)習(xí)主