高等分離分析總結 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、超分子等各種物質的不同層次與復雜程度的聚集態(tài)的合成和制備、反應和轉化、分離和分析、結構和形態(tài)、化學物理性能和生物與生理活性及其規(guī)律和應用的科學。 分析化學：一門發(fā)展和應用各種理論、方法、儀器和策略，以獲取有關物質在相對時空內的組成和性質的信息的科學 1.2

2、分析化學的任務 分析化學的任務（1）定性分析：考質 – 是什么：組成、（2D/3D)結構、物理化學性質（2）定量分析：求數 – 有多少：濃度、豐度、比率 – 靜態(tài)定量分析（3）時空變化：求數 - 動態(tài)的定量分析：時空分辨化學組成/濃度分布 – 反應動力學、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：以物質的化學反應及其計量關系為基礎的分析方法。（2）儀器分析：通過測量物質的某些物理或物理化學性

3、質的參數及其變化來獲取物質的化學組成、成分含量及化學結構等信息的分析方法。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、結構分析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據采集與處理、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 儀器分析的應用 儀器分析的應用化學：新化合物的結構表征、反應機理探索 ?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、結構與性能關系 ?藥物發(fā)現：靶標發(fā)現、構效關系研究、藥理學 ?地質科學：地質年代學、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據的一致程度，是表征隨機誤差大小的指標，即重現性。 按國際純粹與應用化學聯(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): % 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備的重現性或精密度，標準曲線斜率越大，方法越靈敏。根據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(LOL)的濃度范圍 – 動態(tài)范圍。 定量測定下限一般取等于10倍空白重復測定標淮差，或10sbl。 （5）選擇性和響應速度 ）選擇性和響應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。響應速度是指儀器對檢測信號的反應速度，定義為儀器達到信號總變化量一定百分數所需的時間。（6）分辨率 ）分辨率儀器鑒別由兩相近組分產生信號的能力。 （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、產生的各種響應信號值轉變成被測物質的質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濃度或量的關系。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配成濃度不同溶液作出校正曲線。 ? 儀器定量方法校正，根據標準物不同，一般可分為外標法和內標法兩大類。外標法的共同點是所使用的標準物質與被測定物是同一物質;內標法的標準物與被測定物不是同一物