仪器分析 在环境科学中的应用
仪器分析 在环境科学中的应用
第一章绪论
第一章 绪 论
1.1分析化学中的仪器分析 分析化学是一门历史悠久的学科，其研究对象是物质 的化学组成和结构。现代科学技术的发展，特别是生命科学、 环境科学、材料科学等学科的飞速发展，对分析化学提出了 更高的要求。随着智能化计算机技术、微电子技术、激光技 术、等离子体技术、流动注射技术、生物芯片及传感器技术 等现代高新技术的发展，分析化学在方法和实验技术方面都 发生了深刻的变化，在分析理论上与其他学科相互渗透、相 互交叉、有机融合；在分析技术上趋于各种技术扬长避短、 相互联用、优化组合；在分析手段上更趋向灵敏、快速、准 确、简便和自动化
1.1 分析化学中的仪器分析 分析化学是一门历史悠久的学科，其研究对象是物质 的化学组成和结构。现代科学技术的发展，特别是生命科学、 环境科学、材料科学等学科的飞速发展，对分析化学提出了 更高的要求。随着智能化计算机技术、微电子技术、激光技 术、等离子体技术、流动注射技术、生物芯片及传感器技术 等现代高新技术的发展，分析化学在方法和实验技术方面都 发生了深刻的变化，在分析理论上与其他学科相互渗透、相 互交叉、有机融合；在分析技术上趋于各种技术扬长避短、 相互联用、优化组合；在分析手段上更趋向灵敏、快速、准 确、简便和自动化
仪器分析是以物质的物理或物理化学性质为基础，探求这 些性质在分析过程中所产生分析信号与被分析物质组成的内在 关系和规律，进而对其进行定性、定量、形态和结构分析的一 类测定方法。由于这类方法通常需要使用较特殊的分析仪器， 故习惯上称为“仪器分析”。与化学分析相比，仪器分析具有 用样量少、测定快速、灵敏、准确和自动化程度高的显著特点， 常用来测定相对含量较低的微量、痕量组分，是分析化学的主 要发展方向。特别是新的仪器分析方法不断出现，其应用也日 益广泛，从而使仪器分析在分析化学中所占比重不断增大，并 成为现代分析化学的重要支柱
仪器分析是以物质的物理或物理化学性质为基础，探求这 些性质在分析过程中所产生分析信号与被分析物质组成的内在 关系和规律，进而对其进行定性、定量、形态和结构分析的一 类测定方法。由于这类方法通常需要使用较特殊的分析仪器， 故习惯上称为“仪器分析”。与化学分析相比，仪器分析具有 用样量少、测定快速、灵敏、准确和自动化程度高的显著特点， 常用来测定相对含量较低的微量、痕量组分，是分析化学的主 要发展方向。特别是新的仪器分析方法不断出现，其应用也日 益广泛，从而使仪器分析在分析化学中所占比重不断增大，并 成为现代分析化学的重要支柱
1.2仪器分析的分类 仪器分析现已发展为一门多学科汇集的综合性应用科学， 分类的方法很多，若根据分析的基本原理分类，主要有光 学分析法、电化学分析法、色谱法。 (1)光学分析 光学分析是建立在物质与电磁辐射互相作用基础上的 一类分析方法，包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法、 紫外-可见吸收光谱法、红外吸收光谱法、核磁共振波谱 法和荧光光谱法
1.2 仪器分析的分类 仪器分析现已发展为一门多学科汇集的综合性应用科学， 分类的方法很多，若根据分析的基本原理分类，主要有光 学分析法、电化学分析法、色谱法。 （1）光学分析 光学分析是建立在物质与电磁辐射互相作用基础上的 一类分析方法，包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法、 紫外-可见吸收光谱法、红外吸收光谱法、核磁共振波谱 法和荧光光谱法
(2)电化学分析 电化学分析是建立在溶液电化学基础上的一类分析方 法，包括电位分析法、电解和库仑分析法、伏安法以及电 导分析等。 (3)色谱分析 色谱分析是利用混合物中各组分在互不相溶的两相 (固定相和流动相)中吸附能力、分配系数或其他亲合作 用的差异而建立的分离、测定方法。包括：气相色谱、高 效液相色谱、离子色谱、超临界流体色谱、高效毛细管电 泳等
（2）电化学分析 电化学分析是建立在溶液电化学基础上的一类分析方 法，包括电位分析法、电解和库仑分析法、伏安法以及电 导分析等。 （3）色谱分析 色谱分析是利用混合物中各组分在互不相溶的两相 （固定相和流动相）中吸附能力、分配系数或其他亲合作 用的差异而建立的分离、测定方法。包括：气相色谱、高 效液相色谱、离子色谱、超临界流体色谱、高效毛细管电 泳等
1.3仪器分析发展趋势 仪器分析正进入一个在新领域中广泛应用的时期。 它不但在工业、农业、轻工业等领域的应用越来越广 泛，而且现代生命科学、环境科学等飞速发展的学科 也越来越离不开仪器分析。仪器分析不但为它们提供 了物质的组成，而且还提供了精细的结构与功能之间 的关系，探索了现象的本质
1.3 仪器分析发展趋势 仪器分析正进入一个在新领域中广泛应用的时期。 它不但在工业、农业、轻工业等领域的应用越来越广 泛，而且现代生命科学、环境科学等飞速发展的学科 也越来越离不开仪器分析。仪器分析不但为它们提供 了物质的组成，而且还提供了精细的结构与功能之间 的关系，探索了现象的本质
仪器分析正越来越受到重视，并向微观状态 分析、痕量无损分析、活体动态分析、微区分子水 平分析、远程遥测分析、对技术综合联用分析、自 动化高速分析的方向发展
仪器分析正越来越受到重视，并向微观状态 分析、痕量无损分析、活体动态分析、微区分子水 平分析、远程遥测分析、对技术综合联用分析、自 动化高速分析的方向发展
生命科学研究的发展，需对多肽、核酸等大分子进行 分析，对微量的生物活性物质如单个细胞内神经传递物质 的分析，对生物活体进行分析等。而质谱在扩展质量范围、 提高灵敏度、软电离技术方面的发展，更加适用于生物分 子及热不稳定化合物的测定。电化学微型电极的出现产生 了电化学探针，可用来检测细胞内的物质，如动物神经传 递物质的扩散过程，进行活体分析。高效液相色谱和毛细 管电泳的发展为多肽、蛋白质、核酸等生物大分子的分离 制备、提纯提供了可能
生命科学研究的发展，需对多肽、核酸等大分子进行 分析，对微量的生物活性物质如单个细胞内神经传递物质 的分析，对生物活体进行分析等。而质谱在扩展质量范围、 提高灵敏度、软电离技术方面的发展，更加适用于生物分 子及热不稳定化合物的测定。电化学微型电极的出现产生 了电化学探针，可用来检测细胞内的物质，如动物神经传 递物质的扩散过程，进行活体分析。高效液相色谱和毛细 管电泳的发展为多肽、蛋白质、核酸等生物大分子的分离 制备、提纯提供了可能
仪器联用技术的发展已成为当今仪器分析的重要 发展方向。多种现代分析技术的联用、优化组合，使 各自的优点得到充分发挥，缺点予以克服，展现了仪 器分析在各自领域的巨大生命力
仪器联用技术的发展已成为当今仪器分析的重要 发展方向。多种现代分析技术的联用、优化组合，使 各自的优点得到充分发挥，缺点予以克服，展现了仪 器分析在各自领域的巨大生命力