高等分離分析總結(jié) 中國科學院大學 研究生課程

1、第一章 第一章 緒論 緒論化學分析與儀器分析的關(guān)系，分析化學的發(fā)展方向，分析化學中的儀器分析方法，儀器分析的基本原理。1.1 化學與分析化學 化學與分析化學化學：研究包括原子、分子、超分子等各種物質(zhì)的不同層次與復(fù)雜程度的聚集態(tài)的合成和制備、反應(yīng)和轉(zhuǎn)化、分離和分析、結(jié)構(gòu)和形態(tài)、化學物理性能和生物與生理活性及其規(guī)律和應(yīng)用的科學。 分析化學：一門發(fā)展和應(yīng)用各種理論、方法、儀器和策略，以獲取有關(guān)物質(zhì)在相對時空內(nèi)的組成和性質(zhì)的信息的科學 1.2

2、分析化學的任務(wù) 分析化學的任務(wù)（1）定性分析：考質(zhì) – 是什么：組成、（2D/3D)結(jié)構(gòu)、物理化學性質(zhì)（2）定量分析：求數(shù) – 有多少：濃度、豐度、比率 – 靜態(tài)定量分析（3）時空變化：求數(shù) - 動態(tài)的定量分析：時空分辨化學組成/濃度分布 – 反應(yīng)動力學、2D/3D 分子成像1.3 分析化學的種類 分析化學的種類 按方法分類：（1）化學分析：以物質(zhì)的化學反應(yīng)及其計量關(guān)系為基礎(chǔ)的分析方法。（2）儀器分析：通過測量物質(zhì)的某些物理或物理化學性

3、質(zhì)的參數(shù)及其變化來獲取物質(zhì)的化學組成、成分含量及化學結(jié)構(gòu)等信息的分析方法。按分析對象：無機分析、有機分析按所需試樣量：常量分析、半常量分析、微量分析、超微量分析按分析物狀態(tài)：成分分析、價態(tài)分析、形態(tài)分析、結(jié)構(gòu)分析1.4 分析化學的發(fā)展歷史 分析化學的發(fā)展歷史（1）第一次變革：20世紀初，物理化學溶液理論的發(fā)展，建立了溶液中四大反應(yīng)平衡理論，酸堿（電離）平衡、沉淀平衡 、配位平衡、氧化還原平衡（2）第二次變革：第二次世界大戰(zhàn)前后到60年代

4、，核磁共振波譜、氣相色譜、極譜分析 （3）第三次變革：始于1980，計算機控制的分析數(shù)據(jù)采集與處理、化學計量學、化學信息學。1.5 儀器分析特點 儀器分析特點（1）三高：高靈敏度、高選擇性、高速度；三微：微區(qū)、微粒、微量。（2）相對誤差較大 5%，不適合常量和高含量成分的測定 。（3）需要價格比較昂貴的專用儀器 1.6 儀器分析的應(yīng)用 儀器分析的應(yīng)用化學：新化合物的結(jié)構(gòu)表征、反應(yīng)機理探索 ?生命科學：組學研究、DNA測序、臨床檢驗、醫(yī)學

5、成像 ?環(huán)境科學：環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境毒理 ?材料科學：新材料表征、結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系 ?藥物發(fā)現(xiàn)：靶標發(fā)現(xiàn)、構(gòu)效關(guān)系研究、藥理學 ?地質(zhì)科學：地質(zhì)年代學、天體年代學、太陽系星云演化、月球形成與演化、地球古環(huán)境 示波器、顯示器、打印機等 。 1.10 分析儀器的性能指標 分析儀器的性能指標（1）精密度 ）精密度同一分析儀器的同一方法對同一個樣品多次測定所得數(shù)據(jù)的一致程度，是表征隨機誤差大小的指標，即重現(xiàn)性。 按國際純粹與應(yīng)用化學聯(lián)合會(IUPAC

6、)規(guī)定，用相對標準p偏差表示精密度(也記為RSD%，變異系數(shù)): % 100xS CV RSD ? ? ） （ 1/ ) (1) ( 21 1212??? ??? ? ? ?? ? ?nn x xnx xSniiniinii（2）靈敏度 ）靈敏度分析儀器區(qū)別具有微小濃度差異分析物能力的度，靈敏度決定于校準曲線的斜率和儀器設(shè)備的重現(xiàn)性或精密度，標準曲線斜率越大，方法越靈敏。根據(jù)IUPAC規(guī)定，靈敏度用校準靈敏度表示(calibration

7、 sensitivity) ：R=Sc+Sb1R：測定的響應(yīng)信號；S：校準靈敏度；c：分析物濃度；Sb1：儀器本底空白信號分析靈敏度：Sa=S/Ss （S，標準曲線斜率，即校準靈敏度；Ss，測定標準偏差）（3）檢出限 ）檢出限又稱檢測下限或最低檢出量等，定義為一定置信水平下檢出分析物或組分的最小量或最小濃度。 Sm=Sbla+ksblSbla，空白信號平均值；k=3；sbl，空白信號標準差。（4）動態(tài)范圍 ）動態(tài)范圍定量測定最低濃度(L

8、OQ)擴展到校準曲線偏離線性響應(yīng)(LOL)的濃度范圍 – 動態(tài)范圍。 定量測定下限一般取等于10倍空白重復(fù)測定標淮差，或10sbl。 （5）選擇性和響應(yīng)速度 ）選擇性和響應(yīng)速度選擇性是指避免試樣中含有其他組分干擾組分測定的能力。響應(yīng)速度是指儀器對檢測信號的反應(yīng)速度，定義為儀器達到信號總變化量一定百分數(shù)所需的時間。（6）分辨率 ）分辨率儀器鑒別由兩相近組分產(chǎn)生信號的能力。 （7）分析儀器和方法校正 ）分析儀器和方法校正儀器分析中將分析儀器

9、產(chǎn)生的各種響應(yīng)信號值轉(zhuǎn)變成被測物質(zhì)的質(zhì)或量的過程稱為校正，一般包括分析儀器的特征性能指標和定量分析方法校正。 ? 儀器分析定量方法校正，即建立儀器輸出的測定信號與被分析物質(zhì)濃度或量的關(guān)系。最普通的方法是用一組含待測組分量不同的標準試樣或基準物質(zhì)配成濃度不同溶液作出校正曲線。 ? 儀器定量方法校正，根據(jù)標準物不同，一般可分為外標法和內(nèi)標法兩大類。外標法的共同點是所使用的標準物質(zhì)與被測定物是同一物質(zhì);內(nèi)標法的標準物與被測定物不是同一物