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第一章 第一章 绪 论绪 论

概述

仪器分析分类与进展

主要内容与学习方法introduction

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一、概 述一、概 述 generalization

分析化学是人们用来认识、解剖自然的重要手段之一； 分析化学是研究获取物质的组成、形态、结构等信息及其相关理论的科学； 分析化学是化学中的信息科学； 分析化学的发展促进了分析科学的建立 ;

分析化学的发展过程是人们从化学的角度认识世界、解释世界的过程； 20 世纪 40 年代前：分析化学 = 化学分析； 越来越多的问题化学分析不能解决： 快速、实时检测方法？ 痕量分析方法？结构确定？

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二、仪器分析发展和作用二、仪器分析发展和作用role and development of instrument analysis

20 世纪 40 年代后： 仪器分析的大发展时期，确立了仪器分析的地位； 原因： （ 1 ）物理学 + 电子技术 + 精密仪器制造技术的发展； （ 2 ）社会发展的迫切需要（发展动力，连续化大生产的迫切需要）； 分析化学 = 化学分析 + 仪器分析； 仪器分析：通过最佳的物理方法获取尽可能多的化学信息

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分析化学（仪器分析）三要素分析化学（仪器分析）三要素

理论

对象（问题）

技术

生产

科学 技术

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分析化学六面体分析化学六面体

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一、仪器分析的发展过程一、仪器分析的发展过程 developing process of instrument analysis

分析化学的三个发展阶段，三次变革。阶段一： 16 世纪，天平的出现。分析化学具有了科学的内涵； 20 世纪初，依据溶液中四大反应平衡理论，形成分析化学的理论基础。分析化学由一门操作技术变成一门科学； 分析化学的第一次变革； 20 世纪 40 年代前，化学分析占主导地位，仪器分析种类少和精度低；

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阶段二：阶段二： 20 世纪 40 年代后，仪器分析的大发展时期。 仪器分析使分析速度加快，促进化学工业发展； 化学分析与仪器分析并重，仪器分析自动化程度低； 为什么出现在这一时期？一系列重大科学发现，为仪器分析的建立和发展奠定基础。 （ 1 ） Bloch F 和 Purcell E M ；建立了核磁共振测定方法；诺贝尔化学奖 1952 年； （ 2 ） Martin A J P 和 Synge R L M ；建立了气相色谱分析法；诺贝尔化学奖 1952 年； （ 3 ） Heyrovsky J ，建立极谱分析法，诺贝尔化学奖 1959

年仪器分析的发展引发了分析化学的第二次变革。

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阶段三：阶段三： 八十年代初，以计算机应用为标志的分析化学第三次变革。 （ 1 ）计算机控制的分析数据采集与处理： 实现分析过程的连续、快速、实时、智能； 促进化学计量学的建立。 （ 2 ）化学计量学：利用数学、统计学的方法设计选择最佳分析条件，获得最大程度的化学信息。 化学信息学：化学信息处理、查询、挖掘、优化等。 （ 3 ）以计算机为基础的新仪器的出现： 傅里叶变换红外；色 - 质联用仪。

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二、仪器分析方法的分类二、仪器分析方法的分类classification of instrument analytical method

仪器分析

电化学分析法 光分析法

色谱分析法热分析法

分析仪器联用技术

质谱分析法

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电化学分析方法的分类电化学分析方法的分类classification of electrochemical analysis

电化学分析法

电位分析法 电解分析法

电泳分析法库仑分析法

极谱与伏安分析法

电导分析法

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色谱分析方法的分类色谱分析方法的分类classification of chromatographic analysis

色谱分析法

气相色谱法 薄层色谱法

液相色谱法激光色谱法

电色谱法

超临界色谱法

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光分析方法的分类光分析方法的分类classification of electrochemical analysis

光分析法

原子吸收法 红外法

原子发射法核磁法

荧光法

紫外可见法

分子光谱原子光谱

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其他分析方法的分类其他分析方法的分类classification of electrochemical analysis

其他分析法

质谱分析法 联用技术

热分析法

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三、仪器分析应用领域三、仪器分析应用领域 application fields of instrument analysis

社会：体育（兴奋剂）、生活产品质量（鱼新鲜度、食品添加剂、农药残留量）、环境质量（污染实时检测）、法庭化学（ DNA 技术，物证） 化学：新化合物的结构表征；分子层次上的分析方法； 生命科学： DNA 测序；活体检测； 环境科学：环境监测；污染物分析； 材料科学：新材料，结构与性能； 药物：天然药物的有效成分与结构，构效关系研究； 外层空间探索：微型、高效、自动、智能化仪器研制。

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仪器分析的发展方向：仪器分析的发展方向：

微型高效自动智能

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一、一、课程主要内容课程主要内容main content of the course

十二章内容，十七类仪器分析方法，包括方法原理、仪器结构、操作条件选择、应用； 四大类：光分析法、电分析法、色谱分析法、其他分析法； 无机物分析；有机物分析；化合物结构分析；特点：内容繁多、各成体系；每类方法有其特点、内在规律、应用范围；

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二、课程性质与目标二、课程性质与目标 property and goal of the course1. 课程性质 仪器分析：化学 + 物理学 + 电子技术 + 计算机 (综合性学科 ) 基础课：化学专业；应用化学；生物化学；环境化学等专业的基础课； 2. 课程目标 培养两类人才：分析仪器的熟练应用者——解决问题；

创新型人才——发现问题，开拓新领域； 例：分析仪器在 C60 的发现中的作用；

(1 ) 掌握常用仪器分析方法原理、应用，熟悉仪器结构； (2 ) 使学习者具备选择适宜的分析方法的能力； (3 ) 学习创新思维方式。

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三、课程的学习方法三、课程的学习方法 learning method of the course1. 抓住主线 特点——原理——用途；重点在原理2. 归纳共性与个性 色谱法：共性：复杂混合物分离分析 个性：流动相 - 原理 - 对象3. 处理好整体与局部 分析仪器——结构流程——关键部件4. 勤 书山无路勤为径！

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主要参考书《仪器分析》 北京大学出版社，北京大学《仪器分析》 高等教育出版社 1990 年，赵藻藩等《仪器分析》（第三版） 高等教育出版社 2000 年，朱明华《仪器分析原理》方惠群等； 南京大学出版社 1994《 Principles of instrumental analysis 》 Skoog

D A

Saunders College Publishing,2ed 1980《仪器分析》 北京大学出版社， Christian G D ，王镇浦译《仪器分析》 清华大学出版社， 1991 年 , 邓勃等《仪器分析手册》化学工业出版社 1997 年，朱良漪，《仪器分析解题指南与习题》高教出版社 1998 年，施荫玉等《分析化学学习指导》大连理工大学出版社 2002 年，刘志广

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英文参考书英文参考书

(1)《 principles of instrumental

analysis 》， 4ed, Barcourt Brace College

Publishers, Skoog D A ,1992

(2)《 Modern Optical Methods of Analysis 》， McGraw-

Hill, Skoog D A ;1975

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电化学分析参考书电化学分析参考书

(1) 《电化学分析导论》，科学出版社，高小霞等， 1986

(2) 《电化学分析》，中国科大出版社，蒲国刚等， 1993

(3) 《电分析化学》，北师大出版社，李启隆等， 1995

(4) 《近代分析化学》，高等教育出版社，朱明华等， 1991

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色谱分析参考书色谱分析参考书

(1)《近代色谱分析》国防工业出版社 1998，傅若农等著；

(2) 《气相色谱分析原理与技术》，化学工业出版社，孙传经

等， 1985

(3) 《高压液相色谱法》，原子能出版社，金恒亮等， 1987

(4) 《毛细管色谱法》，化学工业出版社，孙传经等， 1991

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光谱分析参考书光谱分析参考书(1) 《光谱导论》石油大学出版社 1992，李新安等译；(2) 《近代原子光谱分析》，辽宁大学出版社，马成龙等， 1989(3) 《光谱解析法在有机化学中的应用》，科学出版社，洪海上， 1981 ；(4) 《有机化合物结构鉴定与有机波谱学》，清华大学出版社，宁永成， 1989 ；(5)《有机化合物波谱分析》，人民卫生出版社，姚新生等，1981 第二章