儀器分析是利用能直接或間接地表征物質(zhì)的各種特性(如物理的、化學(xué)的、生理性質(zhì)等)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,通過(guò)探頭或傳感器、放大器、分析轉(zhuǎn)化器等轉(zhuǎn)變成人可直接感受的已認(rèn)識(shí)的關(guān)于物質(zhì)成分、含量、分布或結(jié)構(gòu)等信息的分析方法。也就是說(shuō),儀器分析是利用各種學(xué)科的基本原理,采用電學(xué)、光學(xué)、精密儀器制造、真空、計(jì)算機(jī)等先進(jìn)技術(shù)探知物質(zhì)化學(xué)特性的分析方法。
儀器分析的分析對(duì)象一般是半微量(0.01~0.1g)、微量(0.1~10mg)、超微量(<0.1mg)組分的分析,靈敏度高;而化學(xué)分析一般是半微量(0.01~0.1g)、常量(>0.1g)組分的分析,準(zhǔn)確度高。
儀器分析大致可以分為:電化學(xué)分析法、核磁共振波譜法、原子發(fā)射光譜法、氣相色譜法、原子吸收光譜法、高效液相色譜法、紫外-可見(jiàn)光譜法、質(zhì)譜分析法、紅外光譜法、其它儀器分析法等。
常見(jiàn)儀器分析的原理及譜圖如下:
一、紫外吸收光譜 UV
分析原理∶吸收紫外光能量,引起分子中電子能級(jí)的躍遷譜圖的表示方法∶相對(duì)吸收光能量隨吸收光波長(zhǎng)的變化
提供的信息∶吸收峰的位置、強(qiáng)度和形狀,提供分子中不同電子結(jié)構(gòu)的信息
二、熒光光譜法 FS
分析原理∶ 被電磁輻射激發(fā)后,從最低單線激發(fā)態(tài)回到單線基態(tài),發(fā)射熒光譜圖的表示方法∶發(fā)射的熒光能量隨光波長(zhǎng)的變化
提供的信息∶熒光效率和壽命,提供分子中不同電子結(jié)構(gòu)的信息
三、紅外吸收光譜法 IR
分析原理∶吸收紅外光能量,引起具有偶極矩變化的分子的振動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)躍遷
譜圖的表示方法∶相對(duì)透射光能量隨透射光頻率變化
提供的信息∶峰的位置、強(qiáng)度和形狀,提供功能團(tuán)或化學(xué)鍵的特征振動(dòng)頻率
四、拉曼光譜法 Ram
分析原理∶ 吸收光能后,引起具有極化率變化的分子振動(dòng),產(chǎn)生拉曼散射譜圖的表示方法∶ 散射光能量隨拉曼位移的變化
提供的信息∶ 峰的位置、強(qiáng)度和形狀,提供功能團(tuán)或化學(xué)鍵的特征振動(dòng)頻率
五、核磁共振波譜法 NMR
分析原理:在外磁場(chǎng)中,具有核磁矩的原子核,吸收射頻能量,產(chǎn)生核自旋能級(jí)的躍遷
譜圖的表示方法:吸收光能量隨化學(xué)位移的變化
提供的信息:峰的化學(xué)位移、強(qiáng)度、裂分?jǐn)?shù)和偶合常數(shù),提供核的數(shù)目、所處化學(xué)環(huán)境和幾何構(gòu)型的信息
儀器分析具有如下優(yōu)點(diǎn):
1. 靈敏度高:大多數(shù)儀器分析法適用于微量、痕量分析。例如,原子吸收分光光度法測(cè)定某些元素的絕對(duì)靈敏度可達(dá)10-14g。
2、取樣量少:化學(xué)分析法需用10-1~10-4g,儀器分析試樣常在10-2~10-8g。
3、在低濃度下的分析準(zhǔn)確度較高:含量在10-5%~10-9%范圍內(nèi)的雜質(zhì)測(cè)定,相對(duì)誤差低達(dá)1%~10%。
4、快速:例如,發(fā)射光譜分析法在1min內(nèi)可同時(shí)測(cè)定水中48個(gè)元素。
5、可進(jìn)行無(wú)損分析:有時(shí)可在不破壞試樣的情況下進(jìn)行測(cè)定,適于考古、文物等特殊領(lǐng)域的分析。有的方法還能進(jìn)行表面或微區(qū)分析,或試樣可回收。
6、能進(jìn)行多信息或特殊功能的分析:有時(shí)可同時(shí)作定性、定量分析,有時(shí)可同時(shí)測(cè)定材料的組分比和原子的價(jià)態(tài)。放射性分析法還可作痕量雜質(zhì)分析。
7、專一性強(qiáng):例如,用單晶X衍射儀可專測(cè)晶體結(jié)構(gòu);用離子選擇性電極可測(cè)指定離子的濃度等。
8、便于遙測(cè)、遙控、自動(dòng)化:可作即時(shí)、在線分析控制生產(chǎn)過(guò)程、環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)與控制。
9、操作較簡(jiǎn)便:省去了繁多化學(xué)操作過(guò)程。隨自動(dòng)化、程序化程度的提高操作將更趨于簡(jiǎn)化。
免責(zé)聲明:本網(wǎng)站所轉(zhuǎn)載的文字、圖片與視頻資料版權(quán)歸原創(chuàng)作者所有,如果涉及侵權(quán),請(qǐng)第一時(shí)間聯(lián)系本網(wǎng)刪除。

官方微信
《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
- 投稿聯(lián)系:編輯部
- 電話:010-62316606-806
- 郵箱:fsfhzy666@163.com
- 中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方QQ群:140808414