当今分析化学的仪器主要有特点有哪些

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20世纪化学发展的基本特征是什么啊,考纲
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一)提高灵敏度这是各种分析方法长期以来所追求的目标.当代许多新的技术引入分析化学,都是与提高分析方法的灵敏度有关,如激光技术的引入,促进了诸如激光共振电离光谱、激光拉曼光谱、激光诱导荧光光谱、激光光热光谱、激光光声光谱和激光质谱的开展,大大提高了分析方法的灵敏度,使得检测单个原子或单个分子成为可能.又如多元配合物、有机显色剂和各种增效试剂的研究与应用,使吸收光谱、荧光光谱、发光光谱、电化学及色谱等分析方法的灵敏度和分析性能得到大幅度地提高. (二)解决复杂体系的分离问题及提高分析方法的选择性迄今,人们所认识的化合物已超过1000万种,而且新的化合物仍在快速增长.复杂体系的分离和测定已成为分析化学家所面临的艰巨任务.由液相色谱、气相色谱、超临界流体色谱和毛细管电泳等所组成的色谱学是现代分离、分析的主要组成部分并获得了很快的发展.以色谱、光谱和质谱技术为基础所开展的各种联用、接口及样品引入技术已成为当今分析化学发展中的热点之一.在提高方法选择性方面,各种选择性试剂、萃取剂、离子交换剂、吸附剂、表面活性剂、各种传感器的接着剂、各种选择检测技术和化学计量学方法等是当前研究工作的重要课题. (三)扩展时空多维信息现代分析化学的发展已不再局限于将待测组分分离出来进行表征和测量,而是成为一门为物质提供尽可能多的化学信息的科学.随着人们对客观物质的认识的深入,某些过去所不甚熟悉的领域,如多维、不稳态和边界条件等也逐渐提到分析化学家的日程上来.例如现代核磁共振波谱、红外光谱、质谱等的发展,可提供有机物分子的精细结构、空间排列构型及瞬态等变化的信息,为人们对化学反应历程及生命过程的认识展现了光辉的前景.化学计量学的发展,更为处理和解析各种化学信息提供了重要基础. (四)微型化及微环境的表征与测定微型化及微环境分析是现代分析化学认识自然从宏观到微观的延伸.电子学、光学和工程学向微型化发展、人们对生物功能的了解,促进了分析化学深入微观世界的进程.电子显微技术、电子探针X射线微量分析、激光微探针质谱等微束技术已成为进行微区分析的重要手段.在表面分析方面,电子能谱、次级离子质谱、脉冲激光原子探针等的发展,可检测和表征一个单原子层,因而在材料科学、催化剂、生物学、物理学和理论化学研究中占据重要的位置.此外,对于电极表面修饰行为和表征过程的研究,各种分离科学理论、联用技术、超微电极和光谱电化学等的应用,为揭示反应机理,开发新体系,进行分子设计等开辟了新的途径. 五)形态、状态分析及表征在环境科学中,同一元素的不同价态和所生成的不同的有机化合物分子的不同形态都可能存在毒性上的极大差异.在材料科学中物质的晶态、结合态更是影响材料性能的重要因素.目前已报道利用诸如阳极溶出伏安法、X射线光电子能谱、X射线荧光光谱、X射线衍射、热分析、各种吸收光谱方法和各种联用技术来解决物质存在的形态和状态问题. (六)生物大分子及生物活性物质的表征与测定 70年代以来,世界各发达国家都将生命科学及其有关的生物工程列为科学研究中最优先发展的领域,在欧、美、日等地区和国家具有战略意义的宏大研究规划“尤利卡计划”,“人类基因图”及“人体研究新前沿”中,生物大分子的结构分析研究都占据重要的位置.我国在2000年前发展高技术战略的规划中,也把生物技术列为七个重点领域之一.一方面生命科学及生物工程的发展向分析化学提出了新的挑战.另一方面仿生过程的模拟,又成为现代分析化学取之不尽的源泉.当前采用以色谱、质谱、核磁共振、荧光、磷光、化学发光和免疫分析以及化学传感器、生物传感器、化学修饰电极和生物电分析化学等为主体的各种分析手段,不但在生命体和有机组织的整体水平上,而且在分子和细胞水平上来认识和研究生命过程中某些大分子及生物活性物质的化学和生物本质方面,已日益显示出十分重要的作用. 七)非破坏性检测及遥测它是分析方法的又一重要外延.当今的许多物理和物理化学分析方法都已发展为非破坏性检测.这对于生产流程控制,自动分析及难于取样的诸如生命过程等的分析是极端重要的.遥测技术应用较多的是激光雷达、激光散射和共振荧光、傅里叶变换红外光谱等,已成功地用于测定几十公里距离内的气体、某些金属的原子和分子、飞机尾气组成,炼油厂周围大气组成等,并为红外制导和反制导系统的设计提供理论和实验根据. (八)自动化及智能化微电子工业、大规模集成电路、微处理器和微型计算机的发展,使分析化学和其它科学与技术一样进入了自动化和智能化的阶段.机器人是实现基本化学操作自动化的重要工具.专家系统是人工智能的最前沿.在分析化学中,专家系统主要用作设计实验和开发分析方法,进行谱图说明和结构解释.80年代兴起的过程分析已使分析化学家摆脱传统的实验室操作,进入到生产过程、甚至生态过程控制的行列.分析化学机器人和现代分析仪器作为“硬件”,化学计量学和各种计算机程序作为“软件”,其对分析化学所带来的影响将会是十分深远的.
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一、分析化学课程的性质、任务和作用 (一)分析化学定义
是化学学科的一个重要分支,是研究物质的化学组成的测定方法、步骤及有关理论的一门学科。
(二)分析化学的任务
确定物质的化学组成、测量各组成的含量以及表征物质的化学结构。 化学分析与仪器分析法比较 一、分析化学课程的性质、任务和作用 二、分析化学的特点 二、分析化学的特点 三、分析化学课程的基本要求 分析化学课程是一门融知识与技能要求很强的课程,要求学生要具备一定的化学基础,除了认真学习本课程之外,更要重视动手能力的培养,加强实验基本功的训练。 (1)实验前,要认真做好预习,写出预习报告; (2)实验中要认真观察,做好记录; (3)实验后写出检验报告。 通过理论与实践,培养运用理论知识解决实际问题的能力,不断提高学生分析问题解决问题的能力,在未来的工作中成为合格的检验技术人员。以检验结果的准确性、科学性、公正性和权威性为工业生产过程提供依据。 三、分析化学课程的基本要求 通过本课程的学习,要达到以下目的:
(1) 通过仔细观察实验现象,直接获得化学感性知识,巩固和扩大课堂中所获得的知识,为理论联系实际提供具体的条件; (2)熟练地掌握实验操作的基本技术,正确使用化学实验中的各种常见仪器; (3)加深对基础化学理论的理解,确立准确的“量”的概念,了解并掌握影响实验结果的关键环节,真确掌握实验数据的处理和概括方法; (4)培养严谨的科学态度和良好的工作作风,以及独立思考、分析问题、解决问题的能力; (5)逐步地掌握科学研究的方法,养成良好的学习习惯,为学习后继课程以及将来科研、生产打好基础。 三、分析化学课程的基本要求 为达到本课程的学习目标,学生在学习时应注意以下环节
(一)实验前的准备
1.实验前充分预习
一次成功的实验,开始于实验前的充分准备,没有准备就盲目地到实验室现看现做,一定不会收到好的效果。预习工作可以归纳为“看、查、写” 。
认真阅读本书有关章节、有关教科书、参考资料,观看操作录像、CAI 课件使基本操作规范化,力求做到目的明确,理论透彻,做法清楚。必须掌握实验原理及数学关系;熟悉实验内容、主要操作步骤及数据的处理方法;预习(或复习)基本操作和仪器的使用;指出实验中注意事项,合理安排时间(实验工作的顺序和交叉进行);回答实验教材中的思考题。只有这样,才可以避免机械地履行手续,照方抓药,知其然不知其所以然的现象。
三、分析化学课程的基本要求 (2)查
从手册或资料中查出实验中所需数据或常数。
在充分预习的基础上写好实验提纲(或称预习实验报告) 。实验提纲不是照抄实验教材的内容,而是它的提炼、简化,是通过自己的理解写出来的,能使自己一目了然。一般可以写在实验记录本上,并留下一些准备添入实验现象和数据的空间,以便省去在实验室作记录的麻烦。有关提纲的格式可自行拟定,在实践中不断完善。 2.进入实验室后,按照预习要求清点所需仪器、试剂是否齐全,将所需仪器、试剂有秩序的摆放好;有需要刷洗的仪器可以进行刷洗,做好实验前的准备。
三、分析化学课程的基本要求 (二)实验中的工作
实验的成败和效率高低,同实验者的科学习惯和操作技术有直接的关系。在初学者中由于不注意这些问题而导致失败的现象屡见不鲜。为此,要求实验者应做到以下几点:
1.清洁整齐,有条不紊
化学实验大都是利用化学反应进行的,而化学反应是灵敏性很高的。尤其是定性分析的化学反应灵敏性更高,含量在百万分之几都可鉴定出来。而定量分析测量的下限也达到 10-6 ~ 10-7mol·L-1。所以要求使用的仪器都必须清洁。否则,无意中带入了其它杂质,会使实验现象难于理解。不仅如此,化学实验内容多,所用仪器也多,操作手续繁杂。因此要求有条不紊的工作秩序,各种试液标记清楚,放到固定位置;对不能混用的仪器要严格分开使用;各种试剂的取用规则、各种仪器的操作要领等都必须严格遵守。
三、分析化学课程的基本要求 2.细致观察,深入思考
按拟定的实验步骤独立操作,既要大胆,又要细心,仔细观察实验现象,认真测定数据,并做到边实验、边思考、边记录。细致的观察,是掌握和积累知识的重要手段。没有直接观察,仅仅记熟了书本上的描述,还不算完全的知识。例如,同样是白色沉淀,AgCl、BaSO4、Al(OH)3都各不相同。他们的区别,只有通过实际的细致观察才可以得到明确的印象。 观察也是发现问题、解决问题的开始。有了问题就要深入思考,实事求是地去解决。在实验室中进行实验时,由于种种难于一一列举的原因,所观察到的现象有时可能与书上记载的不尽相同。对于这种差异决不可忽视,更不能简单地照着书上写的去更改自己的实验记录。这种时候,要运用自己各方面的知识去设法弄清楚。应当知道,每弄清一次这种不一致的
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