现代仪器分析主要分析方法有:1、光学分析法:1)原子光谱法(原子发射光谱法;原子吸收光谱法;原子荧光光谱法);2)分子光谱法(紫外分光光度法;可见分光光度法;红外分光光度法);2、电化学分析法:1)电导分析法;2)电位分析法;
仪器分析是化学学科的一个重要分支,它是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法。利用较特殊的仪器,对物质进行定性分析,定量分析,形态分析。仪器分析方法所包括的分析方法很多,有数十种之多。每一种分析方法所依据的原理不同,所测量的物理量不同,操作过程及应用情况也不同。仪器分析是指采用比较复杂或特殊的仪器设备,通过测量物质的某些物理或物理化学性质的参数及其变化来获取物质的化学组成、成分含量及化学结构等信息的一类方法。仪器分析与化学分析(chemical analysis)是分析化学(analyticalchemistry)的两个分析方法。
仪器分析的分析对象一般是半微量(001~01g)、微量(01~10mg)、超微量(<01mg)组分的分析,灵敏度高;而化学分析一般是半微量(001~01g)、常量(>01g)组分的分析,准确度高。
仪器分析大致可以分为:电化学分析法、核磁共振波谱法、原子发射光谱法、气相色谱法、原子吸收光谱法、高效液相色谱法、紫外-可见光谱法、质谱分析法、红外光谱法、其它仪器分析法等。
主要特点
1、灵敏度高:大多数仪器分析法适用于微量、痕量分析。例如,原子吸收分光光度法测定某些元素的绝对灵敏度可达10^-14g。
2、取样量少:化学分析法需用10-1~10-4g,仪器分析试样常在10-2~10-8g。
3、在低浓度下的分析准确度较高:含量在10-5%~10-9%范围内的杂质测定,相对误差低达1%~10%。
4、快速:例如,发射光谱分析法在1min内可同时测定水中48个元素。
5、可进行无损分析:有时可在不破坏试样的情况下进行测定,适于考古、文物等特殊领域的分析。有的方法还能进行表面或微区(直径为级)分析,或试样可回收。
6、能进行多信息或特殊功能的分析:有时可同时作定性、定量分析,有时可同时测定材料的组分比和原子的价态。放射性分析法还可作痕量杂质分析。
7、专一性强:例如,用单晶X衍射仪可专测晶体结构;用离子选择性电极可测指定离子的浓度等。
8、便于遥测、遥控、自动化:可作即时、在线分析控制生产过程、环境自动监测与控制。
9、操作较简便:省去了繁多化学操作过程。随自动化、程序化程度的提高操作将更趋于简化。
10、仪器设备较复杂,价格较昂贵。[1]
重要意义
仪器分析自20世纪30年代后期问世以来,不断丰富分析化学的内涵并使分析化学发生了一系列根本性的变化。随着科技的发展和社会的进步,分析化学将面临更深刻、更广泛和更激烈的变革。现代分析仪器的更新换代和仪器分析新方法、新技术的不断创新与应用,是这些变革的重要内容。因此,仪器分析在高等院校分析化学课程中所处的地位日趋重要。许多地方高校为了使自己培养的人才能从容迎接和面对新世纪科学技术的挑战,已将仪器分析列为化学等专业学生必修的专业基础课。故编写适应地方高校有关专业使用的仪器分析教材是教材改革的重要内容之一。
仪器分析就是利用能直接或间接地表征物质的各种特性(如物理的、化学的、生理性质等)的实验现象,通过探头或传感器、放大器、分析转化器等转变成人可直接感受的已认识的关于物质成分、含量、分布或结构等信息的分析方法。也就是说,仪器分析是利用各种学科的基本原理,采用电学、光学、精密仪器制造、真空、计算机等先进技术探知物质化学特性的分析方法。因此仪器分析是体现学科交叉、科学与技术高度结合的一个综合性极强的科技分支。 仪器分析的发展极为迅速,应用前景极为广阔。
化学分析与仪器分析有以下不同:
1、现代仪器分析如果只是利用仪器来实现传统的化学方法,它们的原理相同,测定对象就没有什么不同。
2、仪器的功能替代了一些人工动作,和人的五观识别,加快了分析进度,减少了一些人为产生的误差。
3、但如果是利用了新的原理性技术来实现检测,那么测定对象就有可能不同,比如传统化学方法测定一些重金属,可能需要通过多种物质相互反应的化学滴定来判断分析,需要大量的样品前处理方可实现,但现代的光谱仪器可以实现无损检测,完全不需要通过中间反应来定性或者定量了,样品也不需要前处理。
利用物质的化学反应为基础的分析,称为化学分析。
化学分析历史悠久,是分析化学的基础,又称为经典分析。化学分析是绝对定量的,根据样品的量、反应产物的量或所消耗试剂的量及反应的化学计量关系,通过计算得待测组分的量。而另一重要的分析方法仪器分析是相对定量,根据标准工作曲线,估计出来。
1、基础不同
仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法。利用较特殊的仪器,对物质进行定性分析,定量分析,形态分析。
化学分析通过适当的方法如沉淀、挥发、电解等使待测组分转化为另一种纯的、化学组成的固定的化合物而与样品中其他组分得以分离,然后称其质量,根据称得到的质量计算待测组分的含量。
2、特点不同
仪器分析灵敏度高、取样量少、能进行多信息或特殊功能的分析、在低浓度下的分析准确度较高。化学分析是集分离和测定于一体,是多组分物质高效、快速、灵敏的分析方法。
3、对象不同
仪器分析的分析对象一般是半微量(001~01g)、微量(01~10mg)、超微量(<01mg)组分的分析,灵敏度高;而化学分析一般是半微量(001~01g)、常量(>01g)组分的分析,准确度高。
化学分析以工业上的原材料、半制品、成品、农业上的土壤、肥料、饲料以及交通运输上的燃料、润滑剂等为对象。
参考资料来源:百度百科-化学分析
参考资料来源:百度百科-仪器分析
仪器分析(instrumentalanalysis)亦称“物理化学分析法”。一种化学分析方法。根据被测物质的物理或物理化学性质及其与组成、浓度之间的关系,所设计的特殊仪器来进行试样分析。包括(1)利用被测物质光学性质为基础的光学分析法,如比色分析、分光光度分析、原子吸收分光光度分析、发射光谱分析、荧光光度分析和`X`射线荧光光谱分析等;(2)利用被测物质电学、电化学性质为基础的电化学分析法,如电导分析、电解分析、库仑分析和极谱分析等;(3
仪器分析法
仪器分析法是以物质的物理和物理化学性质为基础,并借用特殊仪器设备的分析方法它包括光学分析法、电化学分析法、色谱分析法和质谱分析法等。
1)光学分析法
这是根据物质的光学性质建立的分析方法。主要有分光光度法,在可见光区称比色法,在紫外和红外光区分别称为紫外和红外分光光度法。此外,还有原子吸收法、发射光谱法及荧光分析法等。
2)电化学分析法
这是根据物质的电化学性质所建立的分析方法,如电导分析法、电流滴定法、库仑分析法、电位分析法、伏安法和极谱法等
3)色谱分析法
这是一种重要的分离富集方法,主要有气相色谱法、液相色谱法,以及离子色谱法。
4)其他分析法
其他分析法包括质谱法、核磁共振和X射线等。仪器分析的优点是操作简单、快速,灵敏度高,有一定的准确度,适用于生产过程中的控制分析及微量组分的侧定。缺点是仪器价格较高,平时的维修要求较高,越是复杂、精密的仪器, 维护要求就越高。此外,在进行仪器分析时,分析的预处理及分析的结果必须与标准物质作比较,而所用的标准物质往往需用化学分析方法进行测定。因此,化学分析方法与仪器分析方法 是互为补充的。
以上方法都有其特点,也有其局限性,通常要根据被测物的性质、含量、试样的成分和对分析结果准确度的要求,选用最合适的分析方法。
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