儀器分析會在哪些方面發揮作用

㈠ 儀器分析在生命科學領域中的應用

在各種分析儀器的發明和研製過程中,有著許許
多多的發人深省、鼓舞人心的歷史事例,在這其中
無數化學家做了大量艱苦卓絕的探索工作,取得了令
人矚目的成就,這些偉大的化學家們都具有令人敬仰
的個人品質及孜孜不倦投身科學的奉獻精神。在儀
器分析發展史中有許多位科學家獲得了諾貝爾獎,回
顧這些對近代科學發展的重大貢獻, 追蹤科學家走
過的足跡, 激發了我參與科研和追求創新的
熱情。核磁共振從其一開始就與諾
貝爾獎聯系在一起:1945 年以Bloch 和Purcell 為
首的兩個課題組同時發現了核磁共振現象,為此他們
獲得了1952 年諾貝爾物理學獎; Richard Ernst 教授
因為他在高解析度核磁共振二維波譜新技術方面的
貢獻而獲得1991 年諾貝爾化學獎; Kurt Wuthrich 教
授又因其在應用核磁共振技術測定溶液中生物大分
子三維結構的新方法而獲得了2002 年諾貝爾化學
獎。由於核磁共振提供分子空間立體結構的信息,目
前已經發展成為分析分子結構和研究化學動力學的
重要手段,在有機化學、生物化學、葯物化學等領域里
得到了廣泛的應用,這反映出了核磁共振技術的迅猛
發展及其對世界前沿研究工作的巨大貢獻。在質譜
分析發展史中,先後有3 位科學家獲得了諾貝爾化學
獎。他們是:英國科學家Aston 設計了世界上第一台
質譜儀,並使用該儀器發現了212 種同位素,將人類
研究微觀粒子的手段大大向前推進了一步,因而獲得
了1922 年諾貝爾化學獎;日本科學家田中耕一和瑞
士科學家Kurt Wuthrich 共同開發出生物大分子的
質譜分析技術和發展了基質輔助激光解析電離法,為
發展生物大分子的鑒定與結構分析方法所做出了重
大貢獻,因而獲得了2002 年諾貝爾化學獎瑞典皇家
科學院稱贊他們的研究工作「提升了人類對生命進程
的認識」。隨著科學技術的進步,儀器分析方法的發展日新
月異,從航天工程使用的特種材料到生命科學的過程
研究,先進的分析儀器和有效的分析方法都成為了不
可或缺的手段。對於當今的大學生來說,由於計算機
和互聯網的迅速發展,使得他們獲得最新科技信息的
途徑被大大地拓寬。因此,將最新的分析儀器和分析
方法介紹給學生,對於他們理解最前沿的科技動向具
有很有利的幫助作用,從而激發了他們對所學專業的
熱愛以及為科學獻身的崇高理想。比如,傅立葉變換
紅外光譜(FTIR) 可提供有關分子結構的多種信息,
輔以二階導數、去卷積、曲線擬合等解析方法可以研
究蛋白質二級結構的變化規律。近幾年,應用FTIR
從分子水平的角度研究癌症正是生物醫學領域的熱
門課題[4 ] 。癌組織和正常組織的譜圖表明癌組織樣
品與正常樣品的紅外光譜存在明顯差異,通過譜圖解
析可直接或間接地闡明引起譜圖變化的主要原因,以
及細胞癌變的可能機理及病程進展各期。通過在教
學過程中穿插相關的圖片、實驗數據等,生動地將正
常組織與腫瘤組織的紅外譜圖在譜型、強度、頻率等
譜學參數上存在明顯的差異展示給學生,從而使學生
了解紅外分析方法的重要意義。
在對生物大分子的分析中,生物質譜與其他分析
方法相比具有準確性和靈敏度高、快速、易於大規模
和高通量操作等優點,因此在基因組學和蛋白質組學
研究中扮演著越來越重要的角色[5 ] 。例如,在蛋白
分析技術中生物質譜以其不可比擬的優越性能,已經
成為蛋白質組學研究中必不可少的技術平台[6 ] ,在
蛋白質鑒定、序列分析、定量、翻譯後加工(修飾) 及蛋
白質相互作用等方面已得到了較廣泛的應用,其中用
於蛋白序列分析的生物質譜鑒定方法有基質輔助激
光解吸- 飛行時間- 肽質量指紋譜(MALDI - TOF
- PMF) 、串聯質譜的肽序列標簽以及肽段的從頭測
序。
隨著人類探知未知世界的手段的不斷進步,即使
有先進分析儀器的不斷涌現,僅藉助於某一種單一的
儀器分析方法往往也難以達到分析檢測的目的,於是
出現了分析儀器聯用技術。從這個課程的學習，我體會到科學
家們既積極探索、勇於創新的科學精神,所以我們要主動投
入到學習和科研中去。

㈡ 儀器分析更適合用於哪些類型的分析

分為光譜法、色譜法和質譜法三種類型。

• 光譜法可以分為原子光譜（主要用來測定元素含量的，包括原子吸收光譜、原子發射光譜、原子熒光光譜、 X射線熒光光譜，電感耦合等離子發射光譜等），分子光譜（確定或者輔助確定分子結構的，包括紫外光譜、紅外光譜，核磁共振譜等。）

• 色譜法大致有：氣相色譜、液相色譜、凝膠色譜、離子色譜等。

• 此外，電泳技術和色譜技術有一定的相似，但是一般區別對待。

• 色譜與電泳技術用作混合物的分離，具備一定的定性功能。

• 質譜用來確定分子結構。

• 此外 還有其他的儀器分析技術 限於個人的知識水平有限，請樓下補全

• 根據測量原理和信號特點，儀器分析方法可分為四類。

• 它們分別是：光學分析法、電化學分析、色譜法和其它儀器分析。

㈢ 學習儀器分析有何意義

重要意義

儀器分析自20世紀30年代後期問世以來，不斷豐富分析化學的內涵並使分析化學發生了一系列根本性的變化。隨著科技的發展和社會的進步，分析化學將面臨更深刻、更廣泛和更激烈的變革。現代分析儀器的更新換代和儀器分析新方法、新技術的不斷創新與應用，是這些變革的重要內容。

因此，儀器分析在高等院校分析化學課程中所處的地位日趨重要。許多地方高校為了使自己培養的人才能從容迎接和面對新世紀科學技術的挑戰，已將儀器分析列為化學等專業學生必修的專業基礎課。故編寫適應地方高校有關專業使用的儀器分析教材是教材改革的重要內容之一。

儀器分析就是利用能直接或間接地表徵物質的各種特性（如物理的、化學的、生理性質等）的實驗現象，通過探頭或感測器、放大器、分析轉化器等轉變成人可直接感受的已認識的關於物質成分、含量、分布或結構等信息的分析方法。

也就是說，儀器分析是利用各種學科的基本原理，採用電學、光學、精密儀器製造、真空、計算機等先進技術探知物質化學特性的分析方法。因此儀器分析是體現學科交叉、科學與技術高度結合的一個綜合性極強的科技分支。儀器分析的發展極為迅速，應用前景極為廣闊。

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基本途徑

分離是純化物質的一種手段。分離一般有兩條基本途徑：一條是將所要分析的物質從混合物中提取出來，另一條則是將雜質提取出來。這兩條途徑是同一原理的兩種不同的實現方式，它們互為正反，互為表裡。在分析化學發展的歷史中，產生了許多分離方法。

在古代，在釀造業中應用了蒸餾、結晶等分離手段；在近代，產生了各種各樣的分離方法，如沉澱分離、溶劑萃取分離、離子交換分離、電解分離等。分離是有限度的。有些混合物由於性質非常相似，分離非常困難，如果不分離，共存的組分又互相干擾。在化學分析中，常常從分離操作中演變出其他方法，如掩蔽方法。

在儀器分析的發展史上，試樣和試劑有不同的發展形式和內容。在早期，需要分析的是自然物，如礦石和植物，這些就是試樣，而與其發生作用，從而進行鑒別的主要是火。後來，被分析的是溶液，與之發生變化的也是溶液，這時，試樣和試劑都是溶液。

人們最早使用的試劑是一種叫五倍子的植物浸液，被用於測定礦泉水中的鐵。隨著實踐和認識的發展，大量植物浸液應用於化學分析之中，形成了天然植物試劑系列。在應用天然試劑的過程中，人們也在研究如何制備化學試劑。

世界上第一個人工制備的分析化學試劑是黃血鹽溶液，由此開創了化學試劑的新領域，拓寬了分析化學的研究范圍。

㈣ 現代儀器分析在日常生活中的應用

現代儀器分析應用了現代分析化學的各項新理論、新方法、新技術，把光譜學、量子學、富里葉變換、微積分、模糊數學、生物學、電子學、電化學、激光、計算機及軟體成功地運用到現代分析的儀器上，研發了原子光譜、分子光譜、色譜、分光光度法、激光光譜法、拉曼光譜、流動注射分析法、極譜法、離子選擇性電板、火焰光度分析等現代分析儀器。

計算機的應用則極大地提高了儀器分析能力，因此現代分析儀器靈敏度高，選擇性好、檢出限低、准確性好，在數據處理和顯示分析結果，實現了分析儀器的自動化和樣品的連續測定。

相關說明

儀器分析就是利用能直接或間接地表徵物質的各種特性（如物理的、化學的、生理性質等）的實驗現象，通過探頭或感測器、放大器、分析轉化器等轉變成人可直接感受的已認識的關於物質成分、含量、分布或結構等信息的分析方法。

也就是說，儀器分析是利用各種學科的基本原理，採用電學、光學、精密儀器製造、真空、計算機等先進技術探知物質化學特性的分析方法。因此儀器分析是體現學科交叉、科學與技術高度結合的一個綜合性極強的科技分支。 儀器分析的發展極為迅速，應用前景極為廣闊。

㈤ 儀器分析和常規的化學分析相比,優勢主要體現在哪些方面

儀器分析和常規的化學分析相比，優勢在於（1）靈敏度高

與化學分析相比，儀器分析靈敏度高，相對檢出限一般在10-8或10-9數量級，甚至可達如氣相色譜法的檢出限可達10-12~10-8，原子吸收光譜法的檢出限可達10-9。因而儀器分析方法適用於微量及痕量成分的分析。

（2）分析速度快

自動化程度比較高在分析過程中，絕大多數分析儀器都是將被測組分的濃度變化或物理性質變化轉變成某種電性能（如電阻、電導、電位、電容、電流等），從而易與計算機連接，實現自動化和智能化。因此儀器分析具有分析速度快，操作簡便的特點。

（3）試樣用量少，適合於微量和超微量分析

如在氣相色諧分析中樣品的進樣量只要幾微升。

（4）選擇性高，成用范圍廣泛

由於儀器本身有較高的分辨能力，容易方便地選擇最佳條件進行測試，還可以利用其他輔助技術如掩蔽和分離方法等，大大提高其選擇性。

㈥ 儀器分析在實驗檢測中的地位和作用是什麼

樓主你好：
現代儀器分析實驗與技術主要的發展方向是：高精密度、靈敏度、空間解析度或特異性的高效儀器和測量方法；微量分析、實時過程式控制制分析、化學物質和有毒生物物質的非接觸分析的儀器和測量方法；建立包括信息學和數學在內的解析大量數據流的高通量測量方法；對極端復雜性和異質性化學和生物混合物的高效分離分析方法；測定非晶形化學物質中原子的結構排列，並認識它在任何時間尺度上隨時間的變化。
分析化學在20世紀發生了三次重大變革，第一次大變革發生在20世紀初，從單純的分析技術發展成為以四大溶液平衡為基礎的獨立的學科——經典化學分析。第二次大變革發生在第二次世界大戰前後，分析化學進入以儀器分析為主的現代分析化學的時代。目前，正在進入和經歷分析化學歷史上第三次大變革，分析化邁入分析科學的時代，遠遠突破了原來化學的范疇，發展成為分析科學。其理論基礎除了四大溶液平衡理論之外，還涉及數學、信息理論、圖像處理和計算機科學。分析儀器也不再限於常規的化學器皿和簡單的稱量與測量儀器。現在分析化學實驗室使用的分析儀器，許多都是集光、機、電、熱、磁、聲多學科的綜合系統，融合了各種已經和正在發展的新材料、新器件、微電子技術、激光、人工智慧技術，數字圖像處理、化學計量學等各方面的成就，使分析化學獲取物質定性、定量、形態、形貌、結構、微區等各方面信息的能力得到極大的增強，採集和處理信息的速度越來越快，獲得的信息量越來越大，採集信息的質量越來越高，可以完成從組成到形態分析，從總體到微區表面、分布及逐層分析，從宏觀組成到微區結構分析，從靜態到快速反應動態分析，從破壞試樣到無損分析，從離線到在線分析等各種復雜的分析任務。
國家自然科學基金委員會在1993年發表的《分析化學學科發展戰略調研報告》和美國21世紀化學科學的挑戰委員會在所著《超越分子前沿——化學與化學工程面臨的挑戰》一書中都強調了檢測和測量對於人類活動的所有方面——製造業、環境、醫葯和健康、農
現代儀器分析實驗與技術業以及國家安全的至關重要性，它的發展與數學、物理學、生物學以及生命、環境、材料、資源、信息、醫葯等科學的發展息息相關，影響到國民經濟、國防建設、資源開發和人的衣、食、住、行等各個方面。分析領域的前沿在於不斷地提高方法的靈敏度以測定極微量甚至難以察覺的物質，分離非常復雜混合物中的化學物質，以及評定組分的結構和組成。主要的發展方向是：高精密度、靈敏度、空間解析度或特異性的高效儀器和測量方法；微量分析、實時過程式控制制分析、化學物質和有毒生物物質的非接觸分析的儀器和測量方法；建立包括信息學和數學在內的解析大量數據流的高通量測量方法；對極端復雜性和異質性化學和生物混合物的高效分離分析方法；測定非晶形化學物質中原子的結構排列，並認識它在任何時間尺度上隨時間的變化。建議將測量科學作為研究生以及科學工作者和工程師的核心基礎知識融入教育之中。（更多質量檢測、分析測試、化學計量、標准物質相關技術資料請參考中檢所對照品 www.rmhot.com）
分析儀器和儀器分析是人們獲取物質成分、結構和狀態信息、認識和探索自然規律的不可缺少的有力工具。據統計，自20世紀初到現在，獲得諾貝爾獎的研究成果中，有一半以上與科學儀器和實驗技術、實驗方法的創新有關，或直接應用了最新的科學儀器和實驗技術，單是應用x射線晶體學技術取得重大突破的就有10多位科學家獲得了諾貝爾獎。1990年美國制定了計劃投資30億美元在15年完成的人類基因組項目，完成人類基因組全部DNA測序、定位與遺傳研究。直到1998年lO月，只完成了總測序工作量的6％。由於測序儀器的改進，採用比常用板式凝膠電泳分離速度快100倍、比毛細管電泳分離速度快10倍的晶元毛細管電泳，大大加快了測序速度，終於在1999年12月1日成功地完成了人體染色體基因完整序列的測定，2000年6月26日，六國科學家公布人類基因組工作框架圖，2001年2月12日人類基因組圖譜及初步分析結果首次公布。提前兩年於2003年4月14日由美、英、日、德、法、中6個國家共同宣布人類基因組序列圖完成。
儀器分析廣泛地應用於科學技術和國民經濟的各個領域。分析儀器的製造水平和對分析儀器的需求反映了一個國家的經濟和科學發展的水平。以美國而論，每年用於產品質量控制分析的費用為500億美元，每天要進行2．5億次分析，控制美國全國三分之二產品的質量，對保證美國大多數產品穩定在國際一流水平起了重要的作用。
人們普遍關心的日常生活中的三件大事如優美的生存和生活環境、良好的醫療保健系統和食品安全保障體系，都與分析儀器和儀器分析密切相關。為保護人類的生活環境，環境監測人員每天要用各種監測儀器獲取成百萬的環境數據，醫務工作者每天要用各種儀器為病人獲取各種生理和病理數據，為疾病診斷和正確施葯提供依據，為病人康復提供指導。食品安全是一個世界性問題。歐洲曾發生過二晤英污染飼料和畜禽產品、瘋牛病和口蹄疫，亞洲出現過禽流感。
發達國家經常利用分析檢測技術優勢，在國際貿易中對發展中國家設置貿易壁壘，損害發展中國家的利益。有報道稱，由於農葯殘留超標，造成我國農產品出口的經濟損失每年達幾十億美元。食品安全保障體系的建立，要以法律和國家標准為依據，以完善的分析檢驗體系為技術支撐，以嚴格的行政執法為後盾，三者缺一不可。

㈦ 儀器分析在環境研究領域的重要作用

儀器分析在環境研究領域佔主導作用。特別是在線自動測定，更具有獨有的特點。