仪器分析会在哪些方面发挥作用

㈠ 仪器分析在生命科学领域中的应用

在各种分析仪器的发明和研制过程中,有着许许
多多的发人深省、鼓舞人心的历史事例,在这其中
无数化学家做了大量艰苦卓绝的探索工作,取得了令
人瞩目的成就,这些伟大的化学家们都具有令人敬仰
的个人品质及孜孜不倦投身科学的奉献精神。在仪
器分析发展史中有许多位科学家获得了诺贝尔奖,回
顾这些对近代科学发展的重大贡献, 追踪科学家走
过的足迹, 激发了我参与科研和追求创新的
热情。核磁共振从其一开始就与诺
贝尔奖联系在一起:1945 年以Bloch 和Purcell 为
首的两个课题组同时发现了核磁共振现象,为此他们
获得了1952 年诺贝尔物理学奖; Richard Ernst 教授
因为他在高分辨率核磁共振二维波谱新技术方面的
贡献而获得1991 年诺贝尔化学奖; Kurt Wuthrich 教
授又因其在应用核磁共振技术测定溶液中生物大分
子三维结构的新方法而获得了2002 年诺贝尔化学
奖。由于核磁共振提供分子空间立体结构的信息,目
前已经发展成为分析分子结构和研究化学动力学的
重要手段,在有机化学、生物化学、药物化学等领域里
得到了广泛的应用,这反映出了核磁共振技术的迅猛
发展及其对世界前沿研究工作的巨大贡献。在质谱
分析发展史中,先后有3 位科学家获得了诺贝尔化学
奖。他们是:英国科学家Aston 设计了世界上第一台
质谱仪,并使用该仪器发现了212 种同位素,将人类
研究微观粒子的手段大大向前推进了一步,因而获得
了1922 年诺贝尔化学奖;日本科学家田中耕一和瑞
士科学家Kurt Wuthrich 共同开发出生物大分子的
质谱分析技术和发展了基质辅助激光解析电离法,为
发展生物大分子的鉴定与结构分析方法所做出了重
大贡献,因而获得了2002 年诺贝尔化学奖瑞典皇家
科学院称赞他们的研究工作“提升了人类对生命进程
的认识”。随着科学技术的进步,仪器分析方法的发展日新
月异,从航天工程使用的特种材料到生命科学的过程
研究,先进的分析仪器和有效的分析方法都成为了不
可或缺的手段。对于当今的大学生来说,由于计算机
和互联网的迅速发展,使得他们获得最新科技信息的
途径被大大地拓宽。因此,将最新的分析仪器和分析
方法介绍给学生,对于他们理解最前沿的科技动向具
有很有利的帮助作用,从而激发了他们对所学专业的
热爱以及为科学献身的崇高理想。比如,傅立叶变换
红外光谱(FTIR) 可提供有关分子结构的多种信息,
辅以二阶导数、去卷积、曲线拟合等解析方法可以研
究蛋白质二级结构的变化规律。近几年,应用FTIR
从分子水平的角度研究癌症正是生物医学领域的热
门课题[4 ] 。癌组织和正常组织的谱图表明癌组织样
品与正常样品的红外光谱存在明显差异,通过谱图解
析可直接或间接地阐明引起谱图变化的主要原因,以
及细胞癌变的可能机理及病程进展各期。通过在教
学过程中穿插相关的图片、实验数据等,生动地将正
常组织与肿瘤组织的红外谱图在谱型、强度、频率等
谱学参数上存在明显的差异展示给学生,从而使学生
了解红外分析方法的重要意义。
在对生物大分子的分析中,生物质谱与其他分析
方法相比具有准确性和灵敏度高、快速、易于大规模
和高通量操作等优点,因此在基因组学和蛋白质组学
研究中扮演着越来越重要的角色[5 ] 。例如,在蛋白
分析技术中生物质谱以其不可比拟的优越性能,已经
成为蛋白质组学研究中必不可少的技术平台[6 ] ,在
蛋白质鉴定、序列分析、定量、翻译后加工(修饰) 及蛋
白质相互作用等方面已得到了较广泛的应用,其中用
于蛋白序列分析的生物质谱鉴定方法有基质辅助激
光解吸- 飞行时间- 肽质量指纹谱(MALDI - TOF
- PMF) 、串联质谱的肽序列标签以及肽段的从头测
序。
随着人类探知未知世界的手段的不断进步,即使
有先进分析仪器的不断涌现,仅借助于某一种单一的
仪器分析方法往往也难以达到分析检测的目的,于是
出现了分析仪器联用技术。从这个课程的学习，我体会到科学
家们既积极探索、勇于创新的科学精神,所以我们要主动投
入到学习和科研中去。

㈡ 仪器分析更适合用于哪些类型的分析

分为光谱法、色谱法和质谱法三种类型。

• 光谱法可以分为原子光谱（主要用来测定元素含量的，包括原子吸收光谱、原子发射光谱、原子荧光光谱、 X射线荧光光谱，电感耦合等离子发射光谱等），分子光谱（确定或者辅助确定分子结构的，包括紫外光谱、红外光谱，核磁共振谱等。）

• 色谱法大致有：气相色谱、液相色谱、凝胶色谱、离子色谱等。

• 此外，电泳技术和色谱技术有一定的相似，但是一般区别对待。

• 色谱与电泳技术用作混合物的分离，具备一定的定性功能。

• 质谱用来确定分子结构。

• 此外 还有其他的仪器分析技术 限于个人的知识水平有限，请楼下补全

• 根据测量原理和信号特点，仪器分析方法可分为四类。

• 它们分别是：光学分析法、电化学分析、色谱法和其它仪器分析。

㈢ 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。

(3)仪器分析会在哪些方面发挥作用扩展阅读

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。

㈣ 现代仪器分析在日常生活中的应用

现代仪器分析应用了现代分析化学的各项新理论、新方法、新技术，把光谱学、量子学、富里叶变换、微积分、模糊数学、生物学、电子学、电化学、激光、计算机及软件成功地运用到现代分析的仪器上，研发了原子光谱、分子光谱、色谱、分光光度法、激光光谱法、拉曼光谱、流动注射分析法、极谱法、离子选择性电板、火焰光度分析等现代分析仪器。

计算机的应用则极大地提高了仪器分析能力，因此现代分析仪器灵敏度高，选择性好、检出限低、准确性好，在数据处理和显示分析结果，实现了分析仪器的自动化和样品的连续测定。

相关说明

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。

㈤ 仪器分析和常规的化学分析相比,优势主要体现在哪些方面

仪器分析和常规的化学分析相比，优势在于（1）灵敏度高

与化学分析相比，仪器分析灵敏度高，相对检出限一般在10-8或10-9数量级，甚至可达如气相色谱法的检出限可达10-12~10-8，原子吸收光谱法的检出限可达10-9。因而仪器分析方法适用于微量及痕量成分的分析。

（2）分析速度快

自动化程度比较高在分析过程中，绝大多数分析仪器都是将被测组分的浓度变化或物理性质变化转变成某种电性能（如电阻、电导、电位、电容、电流等），从而易与计算机连接，实现自动化和智能化。因此仪器分析具有分析速度快，操作简便的特点。

（3）试样用量少，适合于微量和超微量分析

如在气相色谐分析中样品的进样量只要几微升。

（4）选择性高，成用范围广泛

由于仪器本身有较高的分辨能力，容易方便地选择最佳条件进行测试，还可以利用其他辅助技术如掩蔽和分离方法等，大大提高其选择性。

㈥ 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。

㈦ 仪器分析在环境研究领域的重要作用

仪器分析在环境研究领域占主导作用。特别是在线自动测定，更具有独有的特点。