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摘要:近年來,隨著電子技術、計算機技術和激光技術等迅猛的發展,新型儀器的不斷出現,分析理論的逐步完善,儀器分析技術在實際應用中呈現出巨大的優勢。本文對現代儀器分析技術的分類、特點、應用及其發展方向進行了闡述。關鍵詞:儀器分析;特點;應用;發展
1 前言
儀器分析是化學科學分析的一個重要的分支,它是以物質的物理或物理化學性質為基礎建立起來的一種分析方法。利用特殊的儀器,對物質進行定性、定量及形態分析。
2 儀器分析的分類及優點
2.1 儀器分析的分類[1]
儀器分析所包含的方法很多,目前已有數十種,按照測量過程中所觀測的性質進行分類,可分為光學分析法、電化學分析法、色譜分析法、質譜分析法、熱分析法、放射化學分析法和電鏡分析法等,其中以光學分析法、電化學分析法及色譜分析法的應用最為廣泛。
2.2 儀器分析的優點
.分析速度快。適用于批量試樣分析。
.靈敏度高。適用于微量成分的測定,可進行微量或痕量分析。
.容易實現在線分析和遙控監測。
.用途廣泛。能適應各種分析要求。
.樣品用量少。
3 儀器分析的應用
3.1 儀器分析在食品安全檢測中的應用[2]
食品消費安全是人們日常關注的重大問題之一,食品中的農藥、獸藥、非法添加劑、重金屬等有害物質的殘留問題依然存在。我們應該全面反省在食品安全方面的不足,同時加強對食品安全的監督與檢測。但一般樣品基質復雜,檢測組分含量低,使用常規的化學分析方法很難達到檢測要求,只有借助儀器分析。我們可以借助氣相色譜儀對蛋白質、氨基酸、核酸、糖類、脂肪酸、農藥多殘留等進行定性或定量分析;液相色譜不僅可以對食品中各類營養成分及含量進行分離和測定,而且還可以對食品中殘留的一些有害的微量物質及在食品腐敗過程中產生的各種毒素進行分析,近年來很多新型專用的高效液相色譜儀不斷問世,如氨基酸分析儀、糖分析儀等,分別在檢測食品中的污染物、營養成分、添加劑、毒素等方面得以充分應用。
3.2 儀器分析在水質分析中的應用[3]
隨著科學技術的進步,現代化手段在水質監測分析中得到了廣泛的應用。分析方法從分光光度法、電位法發展到原子吸收法、原子熒光光譜法、氣相色譜法和液相色譜法等;手動和半自動實驗方法、分析儀器也正逐步被計算機控制技術與網絡通信技術融合的在線或自動分析檢測所代替,F代分析儀器為水質分析檢測和科學研究提供了強有力的手段,目前水質分析呈現出向儀器分析方向發展的趨勢。除常規分析儀器應用于水質分析外,為滿足水質分析項目的特殊需要,一些水質專用測量儀器也相繼出現。主要有以下幾種。
濁度儀:利用光透過法、光散射法等測定水樣混濁程度的儀器;
油分測定儀:利用紅外吸收法、濁度法、紫外吸收法或熒光法原理開發的專用于油分測定的儀器;
測汞儀:以原子熒光法和冷原子吸收法為測定原理,專用于測量汞元素的儀器;
生化需氧量(BOD)測定儀:用測壓式和生物膜電極測量水樣中氧的消耗量的儀器;
化學需氧量(COD)測定儀:根據COD 的化學測量方法,利用分光光度法檢測分;
總需氧量(TOD)測定儀:將一定體積的待測水樣連同含有已知濃度氧的載氣一起通人燃燒管中,在高溫、催化的條件下進行燃燒,消耗了載氣中的部分氧,使氧的濃度降低,再用氧氣檢測器測出剩余的氧濃度,然后將該濃度與已知濃度的標準液耗氧量進行比較,求出TOD 值。
3.3 儀器分析在造紙等工業生產中的應用[4]
在造紙行業中,準確地分析檢測出膠粘物的性質和含量對及時調整工藝、減少運行問題及提高成紙質量具有重要的意義。但在整個制漿造紙過程中,膠粘物的來源比較廣泛,性質比較復雜。既要確定粘膠物質的組成,又要測定組成物質中每個組分的含量,一般需要借助儀器分析方法才可以完成這樣的要求,常用的方法有傅立葉變換紅外光譜(FTIR)分析、氣相色譜(GC)分析等,可以根據不同的需求采用相應的分析方法。
4 儀器分析的發展趨勢
為了擬補儀器分析的缺點,適應現代科學的發展,儀器分析隨之將出現以下發展趨勢。
.方法創新。進一步提高儀器分析方法的靈敏度、選擇性和準確的。
.分析儀器智能化。微機在分析法中不僅運算、分析結果,而且可以儲存分析方法和標準數據,控制儀器的全部操作,實現分析操作自動化和智能化。
.新型動態分析檢測和非破壞性檢測。離線的分析檢測不能瞬時、直接、準確地反映生產實際和生命環境的情景實況。運用先進的技術和分析原理,研究并建立有效而實用的實時、在線和高靈敏度、高選擇性的新型動態分析檢測和非破壞性檢測,將是21世紀儀器分析發展的主流。
.多種方法的聯合使用。儀器分析多種方法的聯合使用可以使每種方法的優點得以發揮,每種方法的缺點得以補救。
5 總結
作為化學科學分析的一個重要的分支,儀器分析技術在很多行業應用中展現了它巨大的優勢。隨著科學技術的迅猛發展,分析儀器將越來越先進、實用,儀器分析理論也將越來越完善。
參考文獻:
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