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仪器分析的发展历史和作用是什么

发布时间:2021-03-12 10:01:31

㈠ 什么叫仪器分析

您好!

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。

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(analytical chemistry)的两个分析方法。

㈡ 仪器分析在水处理中的作用

第1章 分析仪器和仪器分析的作用和意义
1.1 分析化学的历史变革和面临的任务
分析化学是一门历史悠久的学科。在古代,就有了主要利用物质的物理性质对矿石矿物的鉴别和金属的检验。到17世纪波义耳(Boyle R,1627—1691年)时代,发展到广泛应用化学反应,形成了分析检验方法的多样性。17世纪湿法检验得到了进一步发展。到18世纪中叶,重量分析法的出现使分析化学迈入了定量分析的时代,这一时期产生和发展了容量(滴定)分析。19世纪是滴定分析发展的极盛时期[1]。到20世纪初,由于物理化学的发展,建立了溶液中的四大平衡理论,为经典化学分析提供了理论基础,使之发展成为一门分析学科,这是分析化学发展中的第一次巨大变革L2]。第二次世界大战前后,物理学和电子学的发展以及20世纪40~50年代材料科学和60~70年代环境科学的发展,促进了分析仪器的发展。新的分析仪器和仪器分析方法的涌现,如荧光分析法、各种新型的极谱分析法、质谱法、气液色谱法、拉曼光谱法、核磁共振波谱法、放射化学分析法、光电子能谱法等,引发了分析化学的第二次大变革,使分析化学由以化学分析为主的经典分析化学发展为以仪器分析为主的现代分析化学。除了溶液中的四大平衡理论作为分析化学处理和解决问题的理论基础之外,数学、信息理论、系统科学、自动化、计算机、人工智能等引入分析化学,使它建立在更广泛的理论基础之上。目前分析化学正处在第三次大变革时期,各种联用技术如色谱—质谱联用、色谱—红外光谱联用、色谱—原子吸收光谱联用、质谱—质谱联用、高效液相色谱—核磁共振波谱联用、毛细管电泳—薄层色谱联用等得到快速的发展,获得和解析多维分析数据的能力大大增强。分析化学远远突破了原来化学的范畴,发展成为一门涉及光、电、热、磁、声等多学科交叉渗透的综合性的分析化学信息科学。分析化学工作者由单纯的“数据提供者”变为“问题解决者”。分析仪器和仪器分析方法的发展,给分析化学注入了新的活力。分析仪器将融合各种已经和正在发展的新材料、新器件、微电子技术、激光、人工智能技术、数宁图像处理、化学计量学等各方面的成就,使分析化学获取物质定性、定量、形态、形貌、结构、表面微区等各方面信息的能力得到极大的增强,采集和处理信息的速度越来越快,获得的信息量越来越大,采集信息的质量越来越高。

第1页

我国国家自然科学基金委员会在1993年发表的分析化学学科发展战略调研报告L2]和美国2l世纪化学科学的挑战委员会在所著的《超越分子前言——化学与化学工程面临的挑战》(以下简称《挑战》)[4]一书中都强调了检测和测量对于人类活动的所有方面——制造业、环境、医药和健康、农业以及国家安全等的至关重要性,它的发展与数学、物理学、生物学以及生命、环境、材料、资源、信息、医药等科学的发展息息相关,影响到国民经济、国防建设、资源开发和人们的衣、食,住、行等各个方面。《挑战》一书将分析化学(测量科学)列为21世纪化学化工主要解决的六大问题之一,认为化学科学的发展对未来分析化学方面的需要不管怎样表述都不算夸大其词。鉴于分析化学(测量科学)的重要性,《挑战》一书建议将测量科学作为研究生以及科学工作者和工程师的核心基础知识融人教育之中。
随着科学技术和国民经济的发展,对分析化学提出了越来越高的要求,分析内容更加多样化,从组成分析到形态分析,从总体分析到微区表面分布及逐层分析,从宏观组成分析到微区结构分析,从静态分析到快速反应动态分析,从破坏试样分析到无损分析,从离线分析到在线分析、原位分析和活体分析等。分析领域的前沿在于不断地提高方法的灵敏度以测定极微量甚至难以察觉的物质,分离非常复杂混合物中的化学物质,以及评定组分的结构和组成。
分析化学未来的发展方向和面临的任务如下。
(1)发展高精密度、高灵敏度、高空间分辨率的高效仪器和测量方法。现代高新技术、环境科学和生命科学等有时需要获知低至10^-12g/g以至单个原子或分子水平的杂质的有关信息。如测定南极冰盖表层中的Pb,开发海洋测定海洋沉积物中的Au,绝对检出限要求达到10^-12~10^-13。又如,马万云等用280.3nm激光激发汞原子蒸气,基态原子吸收两个光子由6^1S0跃迁到6^1D2,去活化发射579.1nm的原子荧光,测定时间为2。时,测定空气中的汞,检出限是2.2X10^9个原子/cm^3,通过方法改进,检出限可以达到10^5—10^6个原子/cm^3,方法非常灵敏[5]。在生物无机领域中,痕量元素分析已集中在生物组织层、单个细胞甚至细胞膜中和人体蛋白质内的微分布及其结合形式方面,检出限要求达到10^-15g/g量级。利用固定酶技术流动注射化学发光测定血液中的葡萄糖、尿酸和胆固醇,用荧光虫素酶生物发光体系测定三磷酸腺苷,灵敏度可达到10^-20~10^-23 mol/L。
(2)提高选择性。这是分析复杂分析体系必然面临的问题,涉及分离富集、联用技术与联用仪器、选择性试剂的研发。如微量物证分析可以为侦破提供重要线索,为审判罪犯提供确凿的证据,但从犯罪现场提取的物证量常常在微克至纳克量级,且成分复杂,有鉴别价值的成分含量很少,有时低至百万分之一到十亿分之一量级,属于微量样品的超痕量分析,不仅要求分析方法有非常高的灵敏

㈢ 仪器分析的主要特点

1、分析对象一般是半微量(0.01~0.1g)、微量(0.1~10mg)、超微量(<0.1mg)组分的分析。

2、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。

3、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。

4、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。

5、设备较复杂,价格较昂贵。

(3)仪器分析的发展历史和作用是什么扩展阅读

仪器分析的发展趋势:

1、方法创新:进一步提高仪器分析方法的灵敏度、选择性和准确的。各种选择性检测技术和多组分同时分析技术等是当前仪器分析研究的重要课题。

2、分析仪器智能化:微机在仪器分析法中不仅只运算分析结果,而且可以储存分析方法和标准数据,控制仪器的全部操作,实现分析操作自动化和智能化。

参考资料来源:网络-仪器分析

㈣ 仪器分析在实验检测中的地位和作用是什么

楼主你好:
现代仪器分析实验与技术主要的发展方向是:高精密度、灵敏度、空间分辨率或特异性的高效仪器和测量方法;微量分析、实时过程控制分析、化学物质和有毒生物物质的非接触分析的仪器和测量方法;建立包括信息学和数学在内的解析大量数据流的高通量测量方法;对极端复杂性和异质性化学和生物混合物的高效分离分析方法;测定非晶形化学物质中原子的结构排列,并认识它在任何时间尺度上随时间的变化。
分析化学在20世纪发生了三次重大变革,第一次大变革发生在20世纪初,从单纯的分析技术发展成为以四大溶液平衡为基础的独立的学科——经典化学分析。第二次大变革发生在第二次世界大战前后,分析化学进入以仪器分析为主的现代分析化学的时代。目前,正在进入和经历分析化学历史上第三次大变革,分析化迈入分析科学的时代,远远突破了原来化学的范畴,发展成为分析科学。其理论基础除了四大溶液平衡理论之外,还涉及数学、信息理论、图像处理和计算机科学。分析仪器也不再限于常规的化学器皿和简单的称量与测量仪器。现在分析化学实验室使用的分析仪器,许多都是集光、机、电、热、磁、声多学科的综合系统,融合了各种已经和正在发展的新材料、新器件、微电子技术、激光、人工智能技术,数字图像处理、化学计量学等各方面的成就,使分析化学获取物质定性、定量、形态、形貌、结构、微区等各方面信息的能力得到极大的增强,采集和处理信息的速度越来越快,获得的信息量越来越大,采集信息的质量越来越高,可以完成从组成到形态分析,从总体到微区表面、分布及逐层分析,从宏观组成到微区结构分析,从静态到快速反应动态分析,从破坏试样到无损分析,从离线到在线分析等各种复杂的分析任务。
国家自然科学基金委员会在1993年发表的《分析化学学科发展战略调研报告》和美国21世纪化学科学的挑战委员会在所著《超越分子前沿——化学与化学工程面临的挑战》一书中都强调了检测和测量对于人类活动的所有方面——制造业、环境、医药和健康、农
现代仪器分析实验与技术业以及国家安全的至关重要性,它的发展与数学、物理学、生物学以及生命、环境、材料、资源、信息、医药等科学的发展息息相关,影响到国民经济、国防建设、资源开发和人的衣、食、住、行等各个方面。分析领域的前沿在于不断地提高方法的灵敏度以测定极微量甚至难以察觉的物质,分离非常复杂混合物中的化学物质,以及评定组分的结构和组成。主要的发展方向是:高精密度、灵敏度、空间分辨率或特异性的高效仪器和测量方法;微量分析、实时过程控制分析、化学物质和有毒生物物质的非接触分析的仪器和测量方法;建立包括信息学和数学在内的解析大量数据流的高通量测量方法;对极端复杂性和异质性化学和生物混合物的高效分离分析方法;测定非晶形化学物质中原子的结构排列,并认识它在任何时间尺度上随时间的变化。建议将测量科学作为研究生以及科学工作者和工程师的核心基础知识融入教育之中。(更多质量检测、分析测试、化学计量、标准物质相关技术资料请参考中检所对照品 www.rmhot.com)
分析仪器和仪器分析是人们获取物质成分、结构和状态信息、认识和探索自然规律的不可缺少的有力工具。据统计,自20世纪初到现在,获得诺贝尔奖的研究成果中,有一半以上与科学仪器和实验技术、实验方法的创新有关,或直接应用了最新的科学仪器和实验技术,单是应用x射线晶体学技术取得重大突破的就有10多位科学家获得了诺贝尔奖。1990年美国制定了计划投资30亿美元在15年完成的人类基因组项目,完成人类基因组全部DNA测序、定位与遗传研究。直到1998年lO月,只完成了总测序工作量的6%。由于测序仪器的改进,采用比常用板式凝胶电泳分离速度快100倍、比毛细管电泳分离速度快10倍的芯片毛细管电泳,大大加快了测序速度,终于在1999年12月1日成功地完成了人体染色体基因完整序列的测定,2000年6月26日,六国科学家公布人类基因组工作框架图,2001年2月12日人类基因组图谱及初步分析结果首次公布。提前两年于2003年4月14日由美、英、日、德、法、中6个国家共同宣布人类基因组序列图完成。
仪器分析广泛地应用于科学技术和国民经济的各个领域。分析仪器的制造水平和对分析仪器的需求反映了一个国家的经济和科学发展的水平。以美国而论,每年用于产品质量控制分析的费用为500亿美元,每天要进行2.5亿次分析,控制美国全国三分之二产品的质量,对保证美国大多数产品稳定在国际一流水平起了重要的作用。
人们普遍关心的日常生活中的三件大事如优美的生存和生活环境、良好的医疗保健系统和食品安全保障体系,都与分析仪器和仪器分析密切相关。为保护人类的生活环境,环境监测人员每天要用各种监测仪器获取成百万的环境数据,医务工作者每天要用各种仪器为病人获取各种生理和病理数据,为疾病诊断和正确施药提供依据,为病人康复提供指导。食品安全是一个世界性问题。欧洲曾发生过二晤英污染饲料和畜禽产品、疯牛病和口蹄疫,亚洲出现过禽流感。
发达国家经常利用分析检测技术优势,在国际贸易中对发展中国家设置贸易壁垒,损害发展中国家的利益。有报道称,由于农药残留超标,造成我国农产品出口的经济损失每年达几十亿美元。食品安全保障体系的建立,要以法律和国家标准为依据,以完善的分析检验体系为技术支撑,以严格的行政执法为后盾,三者缺一不可。

㈤ 仪器分析在食品分析中有什么重要作用

仪器分析在食品分析中有什么重要作用
综述了电化学分析法、光谱分析法、色谱分析法、质谱分析法、联用技术、生物芯片技术、化学发光分析、化学计量学等仪器分析方法在食品分析中的应用,并展望了其发展前景。

㈥ 仪器分析论的发展趋势

今天还看到了一个 晕·你也搜这 南风仪器网 在资讯栏目--科技文化那个栏目下 没那么多字 3000最多 你再在网上搜下拼凑 一下不就得了

㈦ 学习仪器分析有何意义

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。

(7)仪器分析的发展历史和作用是什么扩展阅读

基本途径

分离是纯化物质的一种手段。分离一般有两条基本途径:一条是将所要分析的物质从混合物中提取出来,另一条则是将杂质提取出来。这两条途径是同一原理的两种不同的实现方式,它们互为正反,互为表里。在分析化学发展的历史中,产生了许多分离方法。

在古代,在酿造业中应用了蒸馏、结晶等分离手段;在近代,产生了各种各样的分离方法,如沉淀分离、溶剂萃取分离、离子交换分离、电解分离等。分离是有限度的。有些混合物由于性质非常相似,分离非常困难,如果不分离,共存的组分又互相干扰。在化学分析中,常常从分离操作中演变出其他方法,如掩蔽方法。

在仪器分析的发展史上,试样和试剂有不同的发展形式和内容。在早期,需要分析的是自然物,如矿石和植物,这些就是试样,而与其发生作用,从而进行鉴别的主要是火。后来,被分析的是溶液,与之发生变化的也是溶液,这时,试样和试剂都是溶液。

人们最早使用的试剂是一种叫五倍子的植物浸液,被用于测定矿泉水中的铁。随着实践和认识的发展,大量植物浸液应用于化学分析之中,形成了天然植物试剂系列。在应用天然试剂的过程中,人们也在研究如何制备化学试剂。

世界上第一个人工制备的分析化学试剂是黄血盐溶液,由此开创了化学试剂的新领域,拓宽了分析化学的研究范围。

㈧ 仪器分析的重要意义

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。

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