分析仪器

分析仪器（共12篇）

分析仪器 篇1

我国是煤炭资源大国, 由于煤是一种性质十分复杂的固体可燃物, 同时再加上煤碳资源的构成环境不同, 因此加强对煤质的分析检测是提高煤炭资源开发利用的主要手段。随着我国自然资源的日益枯竭, 提高煤质分析仪器的科技含量是提高煤质检测结果的重要途径。目前我国煤质分析技术已由过去传统的物力方法、化学方法逐步走向仪器化、自动化阶段。

1 煤质分析仪器的发展现状

煤质分析仪器是对煤炭成分进行分析的仪器设备的总称, 根据煤炭的成分构成, 煤质检测的指标含有:发热量、灰分、水分、硫分、煤的吸氧量以及碳元素等等。因此目前使用普遍的煤质分析仪器包括:热量仪器、工业分析仪器、自燃性测定仪以及元素分析仪等。

1.1 热量仪器

煤的热量值是煤炭资源功能发挥的最大特点, 通过对煤发热量的分析可以知道单位质量煤完全燃烧后产生的热量, 以此来决定煤炭的具体使用量。热量仪器主要是对煤发热量的分析, 其主要经历了以下三个阶段的发展:一是人工计算阶段。二十世纪80年代, 我国对煤炭热量的测定主要是依靠人工计算的方式计算煤炭的发热量值[1];二是电脑量热仪。进入90年代以后, 我国计算机技术得到发展与应用, 为此我国对热量仪器进行改造升级, 实现了电脑量热仪, 电脑量热仪的应用标志着煤炭热量检测实现了自动化控制, 并且大大提高了测量数值的准确性;三是全自动量热仪。全自动量热仪目前已经在煤炭检验系统中得以普遍使用, 以氧弹量热仪为例, 环境温度保持稳定, 设备可与外界温度热平衡, 在检测过程中对内、外桶水温自动测量温差, 并进行计算, 使用该仪器可以大大提高工作效率, 减少因人为操作而造成的数据偏颇, 保证检测结果的准确性。

1.2 工业分析仪

工业分析仪主要是对煤炭的挥发分、灰分、水分以及固定碳等项目进行分析, 这几项指标是煤炭分析的基础要素, 根据不同检测项目结果的交叉对比, 可以对煤炭的种类、经济性能、用途等进行初步的分析, 以此指导煤炭资源的勘查、开采、加工以及销售等工作。目前我国对煤样的工业分析方法主要有经典法和自动仪器法。经典分析方法主要是利用分析天平、干燥箱以及马弗炉, 检测人员进行手工操作;自动仪器法主要是利用先进的技术实现对煤样高温加热前后的自动称重, 其主要是通过远红外加热设备与称重用的电子天平实现融合, 该设备对环境的要求也不是很高, 可耐高温的平整实验桌, 设备连接通风罩, 用于排放在检测分析过程中产生的气体, 设备在搬动时需平移, 但尽量不要频繁搬动, 因内置有天平, 且搬动后最好请专业人员对设备进行调试检查。自动仪器法最大的特点就是在整个检测过程中完全由计算机自动控制, 同时该设备依靠先进的采集和传输数据系统, 保障了数据的安全可靠, 是目前煤炭对水分、灰分、挥发分等项目进行检测分析的主要设备之一。

1.3 元素分析仪

煤的主要构成元素是碳、氢、氧、氮、硫, 因此在分析煤质元素时主要是对以上五种元素进行分析, 其中碳元素是煤的重要组成元素, 碳含量的高低标志着煤化程度, 碳元素越高说明煤质质量越高。目前对碳和氢的检测标准是重量法和电量—重量法。重量法的测定原理是:称取一定质量的煤样在氧气流中燃烧, 将其燃烧后生成的水和二氧化碳分别用吸水剂和二氧化碳吸收剂吸收, 以吸收剂的增量计算煤中碳和氢的质量分数[2];电量—重量法的工作原理是:一定质量煤样在氧气流中燃烧, 生成的水与五氧化二磷反应生成偏磷酸, 电解偏磷酸, 根据电解所消耗的电量, 计算煤中氢含量;生成的二氧化碳用吸收剂吸收, 根据吸收剂的增量计算煤中碳含量。目前使用的红外碳氢仪, 工作原理是:煤样在燃烧炉中过氧燃烧, 生成的气体通过试剂炉进行二次燃烧和去硫, 经多级过滤后, 收集在集气室, 气体稳定平衡后, 碳以CO2形式被CO2红外传感器检测, 氢以H2O的形式被H2O红外传感器检测。设备采用独特的气吹落样方式, 不同于同类设备采用的滑板落样, 避免了燃烧时漏气现象的发生, 确保所有产生的气体进入集气室, 使用红外传感器检测, 有效提高了碳、氢含量检测结果的精密度。

1.4 自燃性测定仪

依据《煤矿安全规程》规定, 对于新建矿井的所有煤层都要进行煤的自燃倾向性测定, 生产矿井延伸新水平时, 需对煤层进行煤的自燃倾向性测定。煤自燃性测定仪利用双气路流动色谱吸氧法测定煤吸附流态氧的特性, 以每克干煤在常温常压下的吸氧量值分为容易自燃、自燃、不易自燃三类, 煤矿依据此项结果, 在开采容易自燃和自燃煤层的矿井时, 必须要采取综合预防煤层自然发火的措施, 加强安全防护工作。

2 结束语

为提高煤质分析仪器的科学技术含量, 我们应该不断地加强相关专业人才的培养, 提高煤质分析仪器的生产水平, 以此不断完善我国煤质分析仪器设备检测的准确性和精密度:首先要积极参与国际竞争, 只有通过竞争才能及时了解世界上先进仪器设备的性能, 才能激发自身的不断创新与发展[3];其次注重产品的研发力度, 不断提高核心技术;最终要加强对煤质分析仪器生产厂商的监管, 提高他们的产品质量。

总之, 随着我国煤炭资源开采力度的不断增强, 在煤炭质量控制系统中加大更精密的煤质分析仪器的投入, 能够保证煤炭生产、检测过程的高效准确, 为煤炭资源在国内外市场的竞争中获取更多的机会。

摘要：我国是煤炭资源大国, 加强对煤质的分析是提高资源使用效率的重要手段。提高煤质分析检测结果的准确性与精密度需要相应的煤质分析仪器, 除此之外还需要提高检测人员的检测技能、熟练度以及检测经验。本文就我国煤质分析仪器的发展现状以及计量标准等进行详细的阐述。

关键词：煤质分析,计量,研究,现状

参考文献

[1]中国仪器仪表行业协会.中国煤质检测仪器设备市场现状和未来需求分析[J].中国仪器仪表, 2011.

[2]李英华.煤质分析应用技术指南[M].北京:中国标准出版社, 2009.

[3]施玉英.我国煤炭检测方法标准化现状及其发展[J].煤质技术, 2006.

分析仪器 篇2

分析仪器的维护和保养不仅能使仪器始终保持良好的运行状态，使检测结果科学、准确、可靠、及时，还能够延长仪器的使用寿命。具体要求有以下几个方面。

(1)正确使用。操作人员应认真阅读仪器操作说明书，熟悉仪器性能，掌握正确的使用方法。要严格按照操作规程开、关仪器，使仪器始终保持在良好运行状态。要重视配套设备和设施的使用和维护检查，比如电热水器与电源、水源系统的配套使用等，避免仪器在工作状态发生断电、断水情况。

(2)环境要求。精密仪器对环境有很高的要求。首先要有一个整洁的实验室，若仪器或周围环境积满了灰尘，一旦灰尘进入仪器的光路系统，必然会影响到仪器的灵敏度。灰尘还常常会造成零部件间的接触不良或电气绝缘性能变差而影响到仪器的正常使用。因此说，清洁工作看似普通，却是仪器维护保养中的一件不可或缺的重要工作。比如：天平、分光光度计、电脑等。

环境的温、湿度对仪器的影响很大。由于电子元器件特别是集成电路要求在合适的温度范围内工作，因此，为保证仪器的精度和延长其使用寿命，应让仪器始终处于符合要求的环境温度中。仪器对于环境湿度的要求也应给予足够的重视，潮湿的环境极易造成器件的生锈以致损坏，造成故障；还容易使仪器的绝缘性能变差，产生不安全的因素。平时可以利用空调机的去湿功能来控制实验室的湿度，必要时应专门配备去湿机。对仪器内放置的干燥剂一定要定期检查，一旦失效要及时更换。比如：天平、分光光度计等。

值得一提的另一点是仪器的防腐蚀问题。分析仪器是与化学物质打交道的，常易造成化学物品残留在仪器上的情况。此外，许多挥发性的化学物质一旦接近精密仪器，就可能对仪器产生腐蚀作用。时间长了，无形之中就会损坏某些零部件。所以，要维护好仪器就应该做到每次使用完毕及时做好清洁维护工作，不让化学物品残留在仪器上，有些化学溶剂肉眼不易察觉，但会侵蚀印刷线路板，必须引起注意。要确保精密仪器远离腐蚀源，平时应注意做好环境监察工作。防震也是仪器对环境的基本要求之一。精密仪器应安放在坚实稳固的实验台或基座上。比如：天平.(3)电源要求。精密仪器对电源的要求较高，电源稳定对于仪器的精度和稳定性极为重要。虽然仪器一般自身都具有电源稳压功能，但还是应保证供电电源的电压稳定和具有正确良好的接地等。为防止仪器、计算机在工作中突然停电而造成损坏或数据丢失，建议配用高可靠性的UPS 电源，这样既可改善电源性能又能在非正常停电时做到安全关机。

分析仪器 篇3

【关键词】水质分析；化学分析；仪器分析

【中图分类号】X832

【文献标识码】A

【文章编号】1672-5158（2012）10-0001-01

化学分析法是通过对于物质中所含有的化学元素以及各元素的组成以及相对含量，通过计算得出各种化学特性以此推出物理特性。这种定量分析的结果往往需要各种数据的集合，这就需要各类仪器的辅助，近年来微电子器件、半导体以及原子能在环境和材料、生物等科学部门的应用大大增加，对于化学分析和仪器分析的标准有了更高的要求。

1　仪器利用在分析化学中的发展

近年来一些新兴的技术在环境、材料、生物等科学部门中不断的得到发展和应用，诸如，原子能的技术应用，半导体和微电子元件等新兴材料的应用，这就相应的对于物质的微观认识提出新的要求。分析化学，是指通过对于物质内部的化学元素和原子构成以及含量进行测算，通过分析测量数据和待测的物质的组成关系得出物质的化学性质和物理性质，以此进行定性和定量分析。新兴技术的应用在一定程度上对于分析化学发展有着不小的压力，但是同样的这种压力对于分析化学分析化学也是一种发展的动力。有需要才有进步，这种强烈的需求促使分析化学的科研者们开始去研究新的领域，利用没有利用过的方法和现象去解决各类问题。诸如经典方法中没有的电导电位测试、光的测试、质荷比的测量、物质的荧光性等等一系列方法，这些方法对于解决现有的无机、有机以及生物化学都有着高效稳定和准确地优点。

计算机技术是上个世纪最伟大的发明之一，其应用之广泛影响之大无与伦比。微电子、计算机以及其他新技术的引入，分析化学由经典化学为主导的分析方法转向仪器分析的现代分析，这种转变不仅仅是从方法上的革新，更是将仪器作为分析化学的组成的重要部分，为分析提供了分析对象的物质具体的微观信息：组成、含量。作为科研的强有力手段为各领域所利用。

现在利用最多的仪器分析方式多采用光学分析或者是电化学分析，热分析方法以及放射性的化学分析法也是经常会用到的，分离法更是常见的方法之一。利用仪器进行分析较之于经典的化学分析方法重现性更为直观，并且仪器的灵敏度比较高又可控，使用的实验样品少并且仪器的数据通过计算机可以直接分析出结果，省去了很多人力物力，效率高，且失误率低。

利用光学方法进行分析是根据检测用的能量以及当能量碰撞上待检测物后辐射出信号，研究人员可以根据这种特殊的光学信号变化进行分析。而光学分析又可以分成光谱分析法和非光谱分析法，辐射能量作用于物质时如果有能量级跃迁则成为光谱法，如果能量作用于物质时没有能级的跃迁则成为非光谱法。除了这种分类方式，还可以根据作用的对象区分为分子光谱或者是原子光谱。

根据物质的质量、物质的体积以及导热等性质可以用热分析方法检测物质性质，适用范围主要是物质成分、热力学和化学反应的机理研究。

放射性的化学分析是通过核衰变产生的辐射进行物质分析的方式，主要是利用同位素，可以用于污染物的追踪。

电化学分析法是根据物质在溶液中的电学及电化学性质，如电位、电荷、电流、电阻等电信号及其变化来测定物质的组分含量的分析方法。如电导仪用来测定水的电导率，pH计或离子计测定水样的氢离子或其他离子浓度，利用滴定终点时溶液的电位突跃指示滴定终点的电位滴定法等。

分离方法是利用仪器方法（如色谱法、电泳法）来分离和分析那些在结构、性质上十分相近的化合物，主要基于色谱法和电泳技术。水样中结构、性质相近的组分通过色谱分离后，可根据需要分别定性和定量测定各组分的性质，如热导、电导、对紫外和红外辐射的吸收、荧光等。将色谱法与各种现代仪器方法联用是解决复杂物质的分离和分析问题的最有效手段，也是仪器分析的一个重要发展方向。

2　分析仪器

分析仪，如字面意思是用来分析的仪器，也就是将不能为人所识别的信号转化成可以为人所理解识别的信息。

分析方法有所区别，因为分析的对象不同，分析的项目也不同，分析的目的也是不同的，对于不同的分析，所需要的分析数据也不同，就需要不同的仪器。但是无论是分析的物质怎样，分析的复杂程度怎样不同，分析仪器都基本上包括了四部分：第一部分，信号发生部分；第二部分，输入换能部分或者是检测部分；第三部分是信号处理部分；第四部分是输出换能器或者是读出部分。

信号发生器的作用是从试样组分产生分析信号，它可以是试样本身，但是在许多仪器中，信号发生器都比较复杂；检验器是将一种类型的信号转变成另一种类型信号的器件，信号处理器是将从检测器出来的信号进行加工，也可通过整流使其变为直流信号，或将其转变成交流信号；手动和半自动实验方法、分析仪器也正逐步被计算机控制技术与网络通信技术融合的在线或自动分析检测所代替。读出器件是将从处理器出来的放大信号转变成一种可以被人读出的信号，它的形式有表头、记录仪、示波器、指针或标尺和数字器件等。

3　仪器分析在水质分析中的应用

随着科学技术的进步，现代化手段在水质监测分析中得到了广泛应用。分析方法从分光光度法、电位法发展到原子吸收法、原子荧光光谱法、气相色谱法和液相色谱法等；手动和半自动实验方法、分析仪器也正逐步被计算机控制技术与网络通信技术融合的在线或自动分析检测所代替。现代分析仪器为水质分析检测和科学研究提供了强有力的手段，目前水质分析呈现出向仪器分析方向发展的趋势。

常规的分析仪对于水质的常规检测要求完全可以满足，但是除了对于这些常规项的检测外，对于水质量的分析还有一些其他特殊的需要，像是浑浊度、油分度、汞含量、生化需氧量、COD值、TOD值等需要特殊的仪器去检测。于是，关于水质的专用测量仪器就相继的出现。

1　浊度仪：利用光透过法、光散射法等测定水样混浊程度的仪器；

2　油分测定仪：利用红外吸收法、浊度法、紫外吸收法或荧光法原理开发的专用于油分测定的仪器；

3　测汞仪：测汞仪，顾名思义，是通过荧光和原子吸收等去测量汞的含量的专门仪器，它的原理是以原子荧光法和冷原子吸收法为测定原理，专用于测量汞元素的仪器；

4　生化需氧量（BOD）测定仪：BOD的测量在水质监测中也很重要，通过这种BOD测定仪检测出需氧量，并将之适用于监测数据的分析中。这是一种用测压式和生物膜电极测量水样中氧的消耗量的仪器；

5　化学需氧量（COD）测定仪：根据COD的化学测量方法，利用分光光度法检测分；

6　总需氧量（TOD）测定仪：将一定体积的待测水样连同含有已知浓度氧的载气一起通人燃烧管中，在高温、催化的条件下进行燃烧，消耗了载气中的部分氧，使氧的浓度降低，再用氧气检测器测出剩余的氧浓度，然后将该浓度与已知浓度的标准液耗氧量进行比较，求出TOD值。

除此之外，在水体样本的预处理过程中，像是固相萃取仪的应用也是很广泛的，另外，微波消解器也是科研工作者所熟知的，而超声波也被利用在清洗中如超声波清洗器。随着科技的进步，仪器也成为了科研工作者更为灵敏的五官，在水质分析的工作中发挥了巨大的作用，也开拓了水质分析的另一种新的格局。

参考文献

[1]　李桂然，王玉智，水质分析检测的合理性检查[J].水资源研究，2009（2）

分析仪器 篇4

便携式水质分析仪器最为显著的特点就是性能优异、体积轻巧、便于携带、易于操作, 这也是此类仪器获得广泛应用的关键之所在。便携式水质分析仪最早被应用于军事领域当中, 主要是为了确保战时的饮水安全。上个世纪60年代, 美国军方便研制出了水质光电分析仪, 该仪器能够准确检测出水体当中的铁、铝、硅、磷酸盐、硫酸盐、硝酸盐、铬酸盐、以及溶解氧等常用指标;日本军方在1975年时成功研制出了光电光度计, 该仪器能够准确测定出水体当中20余项常见的理化和毒性指标;我国是在上个世纪80年首次成功研制出了SF-1型水质速测仪, 该仪器能够快速、准确测出水质中铬、铜、砷等10余项指标。便捷式水质分析仪主要采用分光光度法, 使其波长范围可以达到300-900nm, 并且具备波长自动选择功能, 有效避免了因手工调节所造成的人为误差, 确保波长精度可以控制在±1nm;便携式水质分析仪中纳入了被程序化的上百种不同的校准曲线和比色测量曲线, 可对色度、酸度、硬度、碱度、铜、铬、氟、镍、碘、锰、铁、镉、余氯、氧化物、磷、硫酸盐、钾、氨氮、硫化物、二氧化硅、硝酸盐、亚硝酸盐等多个参数进行分析测试;运用便携式水质分析仪测量时, 能够进行试剂空白校正, 并使用标准参数对校正曲线进行再校正, 大幅度提升测试准确度;检测结果能够以不同单位吸光度、透射率、浓度等多种模式显示。同时可将检测数据和检测结果储存起来, 以便于及时调出或卸载;便携式水质分析仪具备操作简单的优势, 利用触摸屏操作界面和交互式软件指导能够帮助操作者快速完成操作, 若操作者存在错误操作或仪器自身出现运行故障, 仪器会给予提示。同时仪器中配备了定时器, 可使操作者对反应时间进行有效控制;便携式水质分析仪既可以使用电池电源, 也可以使用交流电源, 并且可将设备放置于手提箱内方便携带。

2 便携式水质分析仪器的应用前景展望

2.1 随时随地检测水质, 确保饮水安全

便携式水质分析仪器能够在不受地点和时间限制的情况下, 准确测出水源水质的污染程度, 并及时制定水处理措施, 对处理效果实施评价。随着社会经济的快速发展以及对生态环境破坏程度的日益加重, 水源受污染的风险随之增大, 为了保证广大群众的饮水安全, 避免不合格水质对人体健康造成影响, 更凸显出便携式水质分析仪到水源现场进行随时检测、判断水质的重要性。

2.2 水产养殖领域应用水质实时检测监控系统

在水产养殖方面, 通常根据检测人员的经验采用目测比较法对水质进行检测, 存在较大的随意性和主观臆断。由于经验检测方法未能对检测结果进行量化处理, 极大的降低了水质分析的精确度, 同时实验室化学试剂检测水质的成本较高、检测周期较长, 致使这两种常见检测方法的应用效果不佳。而水质实时检测监控系统具备便携操作的优势, 能够实现对目标水域水质的及时、连续、准确监测, 主要检测参数包括色、味、NO2、NO3、p H等。该监控体系充分利用自动测量技术、计算机应用技术、自动控制技术、现代传感器技术、通讯网络技术、专用分析软件等, 使其能够对养殖水体中影响鱼类生长和健康的参数进行量化分析, 进而为调控水质提供可靠依据, 确保水产养殖拥有良好的水环境。

2.3 应用于多行业领域中的水质成分检测

便携式水质分析仪和水质实时检测监控系统在环境保护领域以及化工、轻工、食品等行业中拥有广阔的应用前景, 能够对各种水溶液、饮料、食品中所含化学成分进行检测, 不仅可以满足农业生产对水质检测的需求, 还能够涉及一些农副产品的检测项目, 确保人们饮食健康。便携式水质分析仪可测定氨氮、磷酸盐、COD、农药、六价铬等水质成分, 在检测环境水质和农药残留等方面具有重要作用, 除此之外还可以用于常规化学分析仪器。水质实时检测监控系统可通过探头实现连续在线检测, 获取被检测溶液中颜色深浅度、混浊程度等相关数据。当前, 我国仍有部分监测站和企业检测机构采取传统的监测方式, 即通过实地采样、水样预处理、实验室化学试剂分析、出具检验报告、提出水处理建议等诸多环节完成监测工作, 同时所采用的测试仪器多为半自动化, 严重降低了水质检测工作效率, 耗费大量资源。此外, 传统的水质监测方式还会造成检验时间的滞后, 给环保执法造成不利影响。

摘要：水是人们生活中必可或缺的重要资源之一, 这是一个不争的事实。然而, 近些年来环境污染问题日益严重, 水中的有毒有害物质也不断增多, 一旦人们饮用了这样的水, 会给身体健康造成一定程度的危害, 所以人们越来越重视水质分析。便携式水质分析仪器以其自身诸多的优点被广泛应用于水质分析检测中, 随着技术的不断发展和完善, 该仪器无论从性能还是应用效果上均获得了长足进步。基于此点, 文章就便携式水质分析仪器的应用前景展开探讨。

关键词：便携式水质分析仪器,水质分析,技术特点

参考文献

[1]张石柱.杨孝钦.张建强.陈永乐.HK-1便携式水质自动分析仪测定环境水中镉铜锌镍铅[J].光谱学与光谱分析.2010 (9) .

[2]郭秀红.李政红.方俊杰.DR2010型便携式分光光度计在地下水水质检测中适用性的评价[J].环境化学.2008 (5) .

[3]杜伯会.利用便携式水质毒性分析仪测试水质的生物毒性[J].化学工程与装备.2009 (9) .

分析仪器 篇5

分子发光分析法

8．1教学建议

一、从光谱定性分析和定量分析的依据和方法入手，在了解分子发光分析特点的基础上，介绍分子荧光与磷光光谱分析法的基本原理、仪器结构组成、常规测定方法及应用。

二、在比较分子荧光与磷光光谱分析法的基础上，介绍化学发光分析方法的基本原理及分析特点与应用。

8．2主要概念

一、教学要求：

（一）、掌握分子荧光与磷光光谱分析方法的基本原理；

（二）、掌握荧光与磷光分析仪器的结构组成、常规测定方法及应用；

（三）、掌握化学发光法的基本原理及应用；

二、内容要点精讲 第一节

荧光分析法

一、概述

分子荧光分析法是根据物质的分子荧光光谱进行定性，以荧光强度进行定量的一种分析方法。

荧光分析的特点：

灵敏度高：视不同物质，检测下限在0.1~0.001mg/mL之间。可见比UV-Vis的灵敏度高得多。

选择性好：可同时用激发光谱和荧光发射光谱定性。

结构信息量多：包括物质激发光谱、发射光谱、光强、荧光量子效率、荧光寿命等。应用不广泛：主要是因为能发荧光的物质不具普遍性、增强荧光的方法有限、外界环境对荧光量子效率影响大、干扰测量的因素较多。

二、基本原理

1、分子荧光的产生

处于分子基态单重态中的电子对，其自旋方向相反，当其中一个电子被激发时，通常跃迁至第一激发态单重态轨道上，也可能跃迁至能级更高的单重态上。这种跃迁是符合光谱选律的，如果跃迁至第一激发三重态轨道上，则属于禁阻跃迁。单重态与三重态的区别在于电子自旋方向不同，激发三重态具有较低能级。在单重激发态中，两个电子平行自旋，单重态分子具有抗磁性，其激发态的平均寿命大约为10-8s;而三重态分子具有顺磁性，其激发态的平均寿命为10-4~1s以上(通常用S和T分别表示单重态和三重态)。

处于激发态的电子，通常以辐射跃迁方式或无辐射跃迁方式再回到基态。辐射跃迁主要涉及到荧光、延迟荧光或磷光的发射；无辐射跃迁则是指以热的形式辐射其多余的能量，包括振动弛豫(VR)、内部转移(IR)、系间窜跃(IX)及外部转移(EC)等，各种跃迁方式发生的可能性及程度，与荧光物质本身的结构及激发时的物理和化学环境等因素有关。

2、去活化过程(Deactivation)

处于激发态分子不稳定，通过辐射或非辐射跃迁等去活化过程返回至基态。这些过程包括：

(1)振动弛豫(Vibrational Relaxation, VR)在液相或压力足够高的气相中，处于激发态的分子因碰撞将能量以热的形式传递给周围的分子，从而从高振动能层失活至低振动能层的过程，称为振动弛豫。

(2)内转化(Internal Conversion，IC)

对于具有相同多重度的分子，若较高电子能级的低振动能层与较低电子能级的高振动能层相重叠时，则电子可在重叠的能层之间通过振动耦合产生无辐射跃迁，如S2-S1；T2-T1。

(3)荧光发射

处于第一激发单重态中的电子跃 迁至基态各振动能级时，将得到最大波长为λ3的荧光。注意：基态中也有振动驰豫跃迁。很明显，λ3的波长较激发波长λ1或λ2都长，而且不论电子开始被激发至什么高能级，最终将只发射出波长为λ3的荧光。荧光的产生在10-7-10-9s内完成。

三、荧光与有机化合物的结构

1、跃迁类型

对于大多数荧光物质，首先经历p®p*，然后经过振动弛豫或其他无辐射跃迁，再发生p*®p跃迁而得到荧光。p*®p跃迁常能发出较强的荧光(较大的量子产率)。这是由于p®p*跃迁具有较大的摩尔吸光系数(一般比n®p*大100-1000倍)。

其次，p®p*跃迁的寿命约为10-7—10-9s，比n®p*跃迁的寿命10-5—10-7s要短。在各种跃迁过程的竞争中，它是有利于发射荧光的。此外，在p®p*跃迁过程中，通过系间窜跃至三重态的速率常数也较小(S1®T1能级差较大)，这也有利于荧光的发射。总之，p®p*跃迁是产生荧光的主要跃迁类型。

2、共轭效应

容易实现p®p*激发 的芳香族化合物容易发生荧光，能发生荧光的脂肪族和脂环族化合物极少(仅少数高度共轭体系化合物除外)。此外，增加体系的共轭度，荧光效率一般也将增大。例如：

在多烯结构中，Ph(CH=CH)3 Ph和Ph(CH=CH)2 Ph在苯中的荧光效率分别为0.68和0.28。

共轭效应使荧光增强的原因 ：增大了摩尔吸光系数

3、刚性平面结构

多数具有刚性平面结构的有机分子具有强烈的荧光。因为这种结构可以减少分子的振动，使分子与溶剂或其它溶质分子的相互作用减少，也就减少了碰撞去活的可能性。

4、取代基效应 芳香族化合物苯环上的不同取代基对该化合物的荧光强度和荧光光谱有很大的影响。给电子基团，如-OH、-OR、-CN、-NH2、-NR2等，使荧光增强。因为产生了p-p共轭作用，增强了p电子共轭程度，使最低激发单重态与基态之间的跃迁几率增大。

吸电子基团，如-COOH、-NO、-C=O、卤素等，会减弱甚至会猝灭荧光。

卤素取代基随原子序数的增加而荧光降低。这可能是由所谓“重原子效应”使系间窜跃速率增加所致。在重原子中，能级之间的交叉现象比较严重，因此容易发生自旋轨道的相互作用，增加了由单重态转化为三重态的概率。取代基的空间障碍对荧光也有影响。立体异构现象对荧光强度有显著的影响。

四、金属螯合物的荧光

除过渡元素的顺磁性原子会发生线状荧光光谱外，大多数无机盐类金属离子，在溶液中只能发生无辐射跃迁，因而不产生荧光。但是，在某些情况下，金属螯合物却能产生很强的荧光，并可用于痕量金属元素分析。

1、螯合物中配位体的发光

不少有机化合物虽然具有共轭双键，但由于不是刚性结构，分子处于非同一平面，因而不发生荧光。若这些化合物和金属离子形成螯合物，随着分子的刚性增强，平面结构的增大，常会发生荧光。

如8-羟基喹啉本身有很弱的荧光，但其金属螯合物具有很强的荧光。

2、螯合物中金属离子的特征荧光

这类发光过程通常是螯合物首先通过配位体的p*®p跃迁激发，接着配位体把能量转给金属离子，导致d®d*跃迁和f®f*跃迁，最终发射的是d®d*跃迁和f®f*跃迁光谱。

五、影响荧光强度的因素

1、溶剂对荧光强度的影响

增大溶剂的极性，p®p*跃迁的能量减小，而导致荧光增强，荧光峰红移。但也有相反的情况，例如，苯胺、萘磺酸类化合物在戊醇、丁醇、丙醇、乙醇和甲醇中，随着醇的极性增大，荧光强度减小，荧光峰蓝移。因此荧光光谱的位置和强度与溶剂极性之间的关系，应根据荧光物质与溶剂的不同而异。

如果溶剂和荧光物质形成了化合物，或溶剂使荧光物质的状态改变，则荧光峰位和强度都会发生较大的变化。

2、温度对荧光强度的影响 温度上升使荧光强度下降。其中一个原因是分子的内部能量转化作用。当激发分子接受额外热能时，有可能使激发能转换为基态的振动能量，随后迅速振动弛豫而丧失振动能量。另一个原因是碰撞频率增加，使外转换的去活几率增加。

3、溶液pH值对荧光强度的影响

带有酸性或碱性官能团的大多数芳香族化合物的荧光与溶液的pH有关。

具有酸性或碱性基团的有机物质，在不同pH值时，其结构 可能发生变化，因而荧光强度将发生改变；对无机荧光物质，因pH值会影响其稳定性，因而也可使其荧光强度发生改变。

4、顺磁性物质的存在,使激发单重态的体系间窜越速率增大,因而会使荧光效率降低。

六、溶液荧光猝灭 荧光物质分子与溶剂分子或其它溶质分子的相互作用引起荧光强度降低的现象称为荧光猝灭。能引起荧光强度降低的物质称为猝灭剂。

导致荧光猝灭的主要类型：(1)碰撞猝灭

碰撞猝灭是指处于激发单重态的荧光分子与猝灭剂分子相碰撞，使激发单重态的荧光分子以无辐射跃迁的方式回到基态，产生猝灭作用。(2)静态猝灭(组成化合物的猝灭)由于部分荧光物质分子与猝灭剂分子生成非荧光的配合物而产生的。此过程往往还会引起溶液吸收光谱的改变。

(3)转入三重态的猝灭

分子由于系间的跨越跃迁，由单重态跃迁到三重态。转入三重态的分子在常温下不发光，它们在与其它分子的碰撞中消耗能量而使荧光猝灭。

溶液中的溶解氧对有机化合物的荧光产生猝灭效应是由于三重态基态的氧分子和单重激发态的荧光物质分子碰撞，形成了单重激发态的氧分子和三重态的荧光物质分子，使荧光猝灭。

(4)发生电子转移反应的猝灭

某些猝灭剂分子与荧光物质分子相互作用时，发生了电子转移反应，因而引起荧光猝灭。(5)荧光物质的自猝灭

在浓度较高的荧光物质溶液中，单重激发态的分子在发生荧光之前和未激发的荧光物质分子碰撞而引起的自猝灭。有些荧光物质分子在溶液浓度较高时会形成二聚体或多聚体，使它们的吸收光谱发生变化，也引起溶液荧光强度的降低或消失。

七、胶束增敏荧光

加入临界浓度以上的表面活性剂，如十二烷基硫酸钠。

1、溶液的荧光强度

(1)荧光强度与溶液浓度的关系

荧光强度If正比于吸收的光量Ia与荧光量子产率j。

If =j Ia 式中j为荧光量子效率，又根据Beer定律

Ia = I0-It = I0(1-e-A)I0和It分别是入射光强度和透射光强度。代入上式得 If =j I0(1-10-A)=j I0(1-e-2.3A)整理得：

If =2.3j I0kbc 当入射光强度I0和I一定时，上式为：

If = K c 即荧光强度与荧光物质的浓度成正比，但这种线性关系只有在极稀的溶液中，当A£0.05时才成立。对于较浓溶液，由于猝灭现象和自吸收等原因，使荧光强度和浓度不呈线性关系。

2、荧光激发光谱与发射光谱 任何荧(磷)光都具有两种特征光谱：激发光谱与发射光谱。它们是荧(磷)光定性分析的基础。

(1)激发光谱

改变激发波长，测量在最强荧(磷)光发射波长处的强度变化，以激发波长对荧光强度作图可得到激发光谱。

激发光谱形状与吸收光谱形状完全相似，经校正后二者完全相同！这是因为分子吸收光能的过程就是分子的激发过程。

激发光谱可用于鉴别荧光物质；在定量时，用于选择最适宜的激发波长。

(2)发射光谱

发射光谱即荧光光谱。一定波长和强度的激发波长辐照荧光物质，产生不同波长和强度的荧光，以荧光强度对其波长作图可得荧光发射光谱。

由于不同物质具有不同的特征发射峰，因而使用荧光发射光谱可用于鉴别荧光物质。(3)激发光谱与发射光谱的关系

a 波长比较

与激发(或吸收)波长相比，荧光发射波长更长，即产生所谓Stokes位移。(振动弛豫失活所致)b 形状比较

荧光光谱形状与激发波长无关。尽管分子受激可到达不同能级的激发态，但由于去活化(内转换和振动弛豫)到第一电子激发态的速率或几率很大，好像是分子受激只到达第一激发态一样。

换句话说，不管激发波长如何，电子都是从第一电子激发态的最低振动能层跃迁到基态的各个振动能层。

七、荧光仪器(光源与检测器处于相互垂直的位置)

1、光源： 氙灯、高压汞灯、激光；

2、样品池：石英(低荧光材料)；

3、两个单色器：选择激发光单色器,分离荧光单色器；

4、检测器：光电倍增管。

八、荧光分析法的应用

荧光测定必须在极稀的溶液中才可用于定量测定。标准曲线法测定荧光物质的含量

九、荧光分析法的应用

1、无机化合物的分析

大多数无机离子与溶剂之间的相互作用很强,其激发态多以非辐射跃迁方式返回基态,发荧光者甚少。然而很多无机离子可以与一些有机化合物形成有荧光的络合物,利用这一性质可对其进行荧光测定。能够同金属离子形成荧光络合物的有机试剂绝大多数是芳香族化合物,通常含有两个或两个以上的官能团,能与金属离子形成五元环或六元环的螯合物。由于螯合物的生成,分子的刚性平面结构增大,使原来不发荧光或荧光较弱的化合物转变为强荧光化合物。

2、有机化合物的分析

脂肪族有机化合物的分子结构较为简单,本身能发生荧光的很少,一般需要与某些试剂反应后才能进行荧光分析,如丙三醇与苯胺在浓硫酸介质中反应生成发射蓝色荧光的喹啉，据此可以测定0.1~2µg•mL⁻¹的丙三醇。

芳香族化合物因具有共轭的不饱和体系,多数能发生荧光,可直接用荧光法测定。

第二节

磷光分析

一、概述

磷光分析法是以分子磷光光谱来鉴别有机化合物和进行定量分析的一种方法。

磷光分析法在药物分析,临床分析等领域的应用日益发展。

二、基本原理

1、磷光的产生和磷光强度

磷光是处于激发三重态的分子跃迁返回基态时所产生的辐射。(1)磷光的特点：

① 磷光波长比荧光的长(T1

(2)磷光强度: IP=2.3jPI0kbc 式中IP为磷光强度，jP为磷光效率，I₀ 为激发光的强度，K为磷光物质的摩尔吸收系数，b为试样池的光程，C为磷光物质的浓度。

在一定的条件下，jp、Ip、k、b均为常数，因此上式可写成：

Ip=Kc

2、温度对磷光强度的影响

(1)随着温度降低,分子热运动速率减慢,磷光逐渐增强。(2)低温磷光(液氮)由于磷光寿命长，T1的非辐射跃迁(内转换)几率增加，碰撞失活(振动弛豫)的几率、光化学反应几率都增加，从而降低磷光强度。因此有必要在低温下测量磷光。同时要求溶剂： ①易提纯且在分析波长区无强吸收和发射； ②低温下形成具有足够粘度的透明的刚性玻璃体。

常用的溶剂：

① EPA——乙醇+异戊烷+二乙醚(2+2+5)② IEPA——CH3I+EPA(1+10)。

3、重原子效应

使用含有重原子的溶剂(碘乙烷、溴乙烷)或在磷光物质中引入重原子取代基,都可以提高磷光物质的磷光强度,这种效应称为重原子效应。前者称为外部重原子效应,后者称为内部重原子效应。

机理:重原子的高核电荷使得磷光分子的电子能级交错,容易引起或增强磷光分子的自旋轨道偶合作用,从而使S1→T1的体系间窜跃概率增大,有利于增大磷光效率。

4、室温磷光

低温磷光需低温实验装置且受到溶剂选择的限制，1974年后发展了室温磷光(RTP)。

(1)固体基质：在室温下以固体基质(如纤维素等)吸附磷光体，可增加分子刚性、减少三重态猝灭等非辐射跃迁，从而提高磷光量子效率。

(2)胶束增稳：利用表面活性剂在临界浓度形成具多相性的胶束，改变磷光体的微环境、增加定向约束力，从而减小内转换和碰撞等去活化的几率，提高三重态的稳定性。

利用胶束增稳、重原子效应和溶液除氧是该法的三要素。

5、敏化磷光：其过程可以简单表示为：

6、磷光发射

从单重态到三重态分子间发生系间跨跃跃迁后，再经振动弛豫回到三重态最低振动能层，最后，在10-4-10s内跃迁到基态的各振动能层所产生的辐射。

三、磷光仪器

在荧光仪样品池上增加磷光配件：低温杜瓦瓶和斩光片。如右图所示。

斩光片的作用是利用其分子受激所产生的荧光与磷光的寿命不同获取磷光辐射。第三节

化学发光分析法

一、概述

某些物质在进行化学反应时，由于吸收了反应时产生的化学能，而使反应产物分子激发至激发态，受激分子由激发态回到基态时，便发出一定波长的光。这种吸收化学能使分子发光的过程称为化学发光。利用化学发光反应而建立起来的分析方法称为化学发光分析法。化学发光也发生于生命体系，这种发光称为生物发光。

二、化学发光分析的基本原理

化学发光是吸收化学反应过程产生的化学能，而使反应产物分子激发所发射的光。任何一个化学发光反应都应包括化学激发和发光两个步骤，必须满足如下条件：(1)化学反应必须提供足够的激发能，激发能主要来源于反应焓。

(2)要有有利的化学反应历程，使化学反应的能量至少能被一种物质所接受并生成激发态。

(3)激发态能释放光子或能够转移它的能量给另一个分子，而使该分子激发，然后以辐射光子的形式回到基态。

三、化学发光效率和发光强度

化学发光反应效率jCL，又称化学发光的总量子产率。它决定于生成激发态产物分子的化学激发效率jce和激发态分子的发射效率jem。定义为：

jcl =发射光子的分子数 /参加反应的分子数 =jce·jem 化学反应的发光效率、光辐射的能量大小以及光谱范围，完全由参加反应物质的化学反应所决定。每个化学发光反应都有其特征的化学发光光谱及不同的化学发光效率。化学发光反应的发光强度Icl以单位时间内发射的光子数表示。它与化学发光反应的速率有关，而反应速率又与反应分子浓度有关。即

Icl(t)=jcl· dc/dt=Kc 式中 Icl(t)表示t时刻的化学发光强度，是与分析物有关的化学发光效率dc/dt是分析物参加反应的速率。

四、化学发光反应类型

1、直接化学发光和间接化学发光

直接发光是被测物作为反应物直接参加化学发光反应，生成电子激发态产物分子，此初始激发态能辐射光子。

A + B® C* + D C*® C + hn 式中A或B是被测物，通过反应生成电子激发态产物C*，当C*跃迁回基态时，辐射光子。

间接发光是被测物A或B，通过化学反应生成初始激发态产物C*，C*不直接发光，而是将其能量转移给F，使F跃迁回基态，产生发光。

A + B® C* + D C*+F® F* + E F*® F + hn 式中C*为能量给予体，而F为能量接受体

2、气相化学发光和液相化学发光 按反应体系的状态分类，如化学发光反应在气相中进行称为气相化学发光；在液相或固相中进行称为液相或固相化学发光；在两个不同相中进行则称为异相化学发光。(1)气相化学发光

主要有O3、NO、S的化学发光反应，可用于监测空气中的O3、NO、SO2、H2S、CO、NO2等。

臭氧与乙烯的化学发光反应； 一氧化氮与臭氧的化学发光反应。

(2)液相化学发光

用于此类化学发光分析的发光物质有鲁米诺、光泽碱、洛粉碱等。例如，利用发光物质鲁米诺，可测定痕量的H2O2以及Cu、Mn、Co、V、Fe、Cr、Ce等金属离子。

五、化学发光的测量装置

化学发光分析法的测量仪器主要包括 样品室、光检测器、放大器和信号输出装置。化学发光反应在样品室中进行，样品和试剂混合的方式有不连续取样体系，加样是间歇的。将试剂先加到光电倍增管前面的反应池内，然后用进样器加入分析物。另一种方法是连续流动体系，反应试剂和分析物是定时在样品池中汇合反应，且在载流推动下向前移动，被检测的光信号只是整个发光动力学曲线的一部分，而以峰高进行定量测量。

1、分立取样式仪器

2、流动注射式仪器

六、化学发光分析的应用

1、广泛应用于大气中O3、NO、NO2、H2O、SO2、CO等组分的检测。

2、鲁米诺—H2O2体系

三、重点、难点

（一）重点内容

1、分子荧光与磷光光谱分析方法的基本原理；

2、荧光与磷光分析常规测定方法及应用；

3、化学发光法的基本原理及应用；

（二）难点

荧光、磷光与分子结构的关系，荧光、磷光的猝灭机理，化学发光类型。

8．3 例题 例3．1 容器中有4.4 g CO2，14 g N2，12.8g O52，总压为2.026×10Pa，求各组分的分压。

分析：题意中给出了三种气体的质量和总压强，可以直接求得各组的摩尔数，利用道尔顿分压定律求得。本题涉及本章一个重要的知识点。解：混合气体中各物质的摩尔数为：

nCO24.4g/44(gmol1)0.1mol

nN214g/28(gmol1)0.5mol

n1O212.8g/32(gmol)0.4mol

由道尔顿分压定律，可求得： pCO2pnCO2toln2.026×1050.1CO2nN2nO20.10.52.0261040.4Pa

pnN20.5N2ptoln2.026×1051.013104Pa

CO2nN2nO20.10.50.4pnO20.4O2ptoln2.026×105CO2nN2nO20.10.50.48.104104Pa

【评注】本题给定条件明了、直接，解题思路清晰。

例3．2有一高压气瓶，容积为30 dm3，能承受2.6×107Pa，问在293K时可装入多少千克O2而不致发生危险？

分析：这是一个应用实例，已知体积，压强，温度，可以直接利用式（1.1）理想气体状态方程求出氧气的质量。

解：

pVnRTmMRTmPVM2.61070.030.032

RT8.31429310.25Kg

【评注】本题给定条件明了、直接，解题思路清晰。

例3．3 水的汽化热为40 kJ·mol-1，求298K时水的饱和蒸汽压。

分析：由题可知，水的蒸发热即汽化热，温度从298K至沸腾状态373K，大气压强已知，因此可以由克劳修斯-克拉贝龙方程（式2.15）求得水在298K时的饱和蒸汽压。

解：lgp1vHm11p22.303RT T21lg1013254000011p22.3038.314298373

求得：P2=3945Pa 8．4习题精选详解（题号）2.1.某气体在293K与9.97×104Pa时占有体积1.910-1dm3

其质量为0.132g，试求这种气体的相对分子质量，它可能是何种气体? 解：该题为理想气体状态方程的运用，将理想气体状态方程进行变量变换，即将物质的量变换为摩尔质量即可。

2.2.一敞口烧瓶在280K时所盛的气体，需加热到什么温度时，才能使其三分之一逸出? 解 该题为理想气体状态方程的应用，由题意可知，一敞口烧瓶即在相同压力下，两种气体状态参数的相关性（采用理想气体状态方程关联）进行计算。

2-3.温度下，将1.013×105Pa的N3332dm和0.506 5Pa的O23 dm放入6 dm的真空容器中，求O2和N2的分压及混合气体的总压。

解：本题为理想气体状态方程的应用及总压与分压关系。

2.5.在300K，1.013×105

Pa时，加热一敞口细颈瓶到500K，然后封闭其细颈口，并冷却至原来的温度，求这时瓶内的压强。

解：由题意知，当瓶内温度升为500K时，其气体体积将变为原来的5/3倍，因此瓶内气体的物质的量只占全部气体的3/5，对应的压力为1.013×105Pa降温前瓶内的气体的物质的量不变。

2.6.在273K和1.013×105Pa下，将1.0 dm3洁净干燥的空气缓慢通过H3C-O-CH3液体，在此过程中，液体损失0.0335 g，求此种液体273K时的饱和蒸汽压。解

2.8.在291K和总压为1.013×105

Pa时，2.70 dm3

含饱和水蒸汽的空气，通过CaCl2干燥管，完全吸水后，干燥空气为3.21 g，求291K时水的饱和蒸汽压。解

2.10.在273K时，将同一初压的4.0 dm3 N32和1.0dm3 O2压缩到一个容积为2 dm的真空容器中，混合气体的总压为3.26×105 Pa，试求：

（1）两种气体的初压；

（2）混合气体中各组分气体的分压；（3）各气体的物质的量。解：

2.13．已知乙醚的蒸汽热为25900J·mol-1，它在293K的饱和蒸汽压为7.58×104Pa，试求在308K时的饱和蒸汽压。解

2.15.如图所示是NaCl的一个晶胞，属于这个晶胞的Cl（用表示）和Na+（用

表示）各多少个？

仪器分析课程教学探讨 篇6

【摘要】从仪器分析课程的特点及教学现状出发，探索教学过程中的改革突破点，以激发学生的学习兴趣，提高教学质量，培养学生创新和实践能力。

【关键词】仪器分析 教学现状 改革

【中图分类号】O65-4 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）19-0137-01

引言

仪器分析是化学分析的一个分支，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[1]。仪器分析在工业分析、食品分析、药物分析、油品分析及环境监测等领域得到广泛应用，已成为生产和科研中不可或缺的分析手段。目前，《仪器分析》课程已被列为化学化工、食品药品、医药环保等专业的一门必修课。为适应现代仪器分析的发展与教学改革新形势，如何在有限的学时范围内，合理安排仪器分析课程内容，既让学生打下坚实的理论基础，又激发他们的学习兴趣，是仪器分析教学工作者需要解决的问题之一。

一、《仪器分析》课程教学现状

1.仪器分析与多学科交叉，课程内容较多

仪器的原理方面涉及物理光学、电子、计算机技术等知识[2]，学生学习时感觉知识面需求广，难点较多，理解有点困难。每本教材都包括光化学分析、电化学分析、色谱分析、核磁共振分析、质谱分析等项目，各种分析方法之间关联性小，每一种分析方法下又包含不同的仪器，例如光化学分析就包括紫外可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子发射光谱法、红外吸收光谱法等，不同的仪器原理不同、结构不同。因此，学生需要理解记忆的知识点散而多，在学习过程中容易疲乏枯燥，学习兴趣渐失。

2.理论课程与实训课程进度不同

仪器分析课程分为理论课程和实训课程。在实际授课过程中，一般在同一学期排课。受课时、实训室、教师等因素的影响，实训课程在进行下一项目时，理论课往往刚刚进行到实验技术部分，理论明显落后于实训，这样会使实训教师在基本原理上消耗较长的时间讲解，否则学生一片茫然。

3.实验课程开展有难度

随着现代技术的发展，仪器价格逐渐走高。教学单位对一些昂贵的实验仪器，例如气相色谱、液相色谱、原子吸收光谱仪等，拥有量很少，每种只有一台甚至没有。因此在开展实验教学时，不能像有机、无机化学实验那样独立操作，只能两人或多人小组形式进行。学生在操作过程中，大多会一人操作，其余人旁观，从而使动手能力得不到锻炼。另外，为了防止学生误操作把仪器弄坏，在实验开展之前，实验老师通常先将仪器的参数设好，所以学生接触到的是进入正常运行状态的仪器，甚至实验结束后也搞不清楚仪器开关在哪里，实验结束后学生往往感觉自己什么都没学到。比如有的学生在做完气相色谱的实验后，唯一的印象就是自己拿着微量进样器进了个样品，然后就输出谱图了[3]。

随着分析仪器的更新换代，仪器面貌越来越美观，但对仪器的内部结构都包裹很严。另外，仪器的精密度越来越高，且价格昂贵，不能随意搬动和拆开。在介绍仪器结构时只能无奈的略过。

二、《仪器分析》课程教学改革探索

1.合理整合教学内容

仪器分析课程内容多、课时相对较少，从适应学生将来工作的实际需要出发，应合理选择授课内容，避免面面俱到。由于我院学生的培养目标定位于实际应用型人才，因此我们在讲授内容的选择上有所侧重，不同的专业，教授的内容范围及重点不同。在课时分配中适当加大常用分析方法，如紫外可见分光光度法、气相色谱法、液相色谱法、原子吸收法等的课时比例。目前电化学分析法在各单位使用相对较少，我们就适当减少其在授课中的比例，仅对其进行简介。从注重应用的角度出发，对于教材中的公式推导，除一些重点公式外，一般不作要求，学生只要能灵活应用公式解决问题即可。

2.改进教学方法

在课程教学中，教材中各章的内容虽然看似琐碎，但基本都可以找到一些主线[4]。每章节的教学内容安排都是按照仪器分析方法的原理、仪器的基本结构到定性定量方法、实验技术这一主线进行，然后逐块分层次说明。另外，在不同的章节间可采用比较法进行教学。比如在进行色谱法教学时，色谱定性、定量分析方法是完全相同的。而针对气、液色谱，反映具体仪器结构部件上会有很大差别，比如气相中的流体输送系统由高压载气钢瓶完成输送气体流动相的功能，而液相中则由高压输液泵用于输送液体作为流动相。程序升温和梯度洗脱分别是气相色谱法与高效液相色谱法中提高分离效果的有效手段，可谓目的相同，但实现的方法不同，可以在教学中进行适当的对比。通过教学过程中的一系列比较，将各章节内容有机地联系起来，有助于学生的理解与掌握。

3.合理应用多媒体教学手段

将多媒体技术引入仪器分析教学中，可以提高仪器分析的教学效果。在制作课件时，尽量避免大量的文字堆积，这样会使学生无暇听讲、思考，而忙于记录，另一方面会降低学生课堂的兴奋度。教师在授课过程中，可以依靠图片、制作动态视频或某些仪器厂家的维护视频给学生直观认识，或让学生课下自由观看相关视频，提高学生的学习主动性及兴趣。

4.合理配置教学资源

鉴于理论课和实训课的不同步，可以由同一名教师承担。这样既可以使理论课和实训课在知识点的重大难点上互相补充，又可以合理调节理论课和实训课的教学进度。或者整个课程分仪器分项目分教师进行，实行理实一体，项目教学。目前，很多学校都引进了仪器分析仿真平台，弥补了因设备欠缺导致的实验项目无法开展的不足。学生可以在仿真界面按照操作流程进行操作，配备的评分系统可以随时进行操作判定，及时发现错误。但使用仿真系统时仍有不足，毕竟是虚拟实验，学生的安全意识降低，需要教师时刻提醒。

搞好仪器分析课程的教学不是一朝一夕的事，需要教师综合运用各种教学方法和教学手段，积极改革，深入研究。仪器分析的研究发展很快，教师应利用业余时间不断查阅国内外书籍及期刊，把化学化工、食品药品、生化环境、石油等领域涉及的仪器分析新动向和新技术不断融合到教学内容中，使仪器分析课程更加丰富多彩。

参考文献：

[1]魏培海，曹国庆.仪器分析[M]. 北京：高等教育出版社，2014

[2]杜甫佑，阮贵华，李建平等.以《仪器分析》教学改革为契机，培养学生创新能力[J]. 广州化工，2011，39（3）：177-178

[3]甄淑君.仪器分析课程教学改革思考[J].西南师范大学学报（自然科学版），2013，38（3）：168-170

分析仪器维护和保养 篇7

分析仪器对实验环境的要求极高, 如无尘、防震、恒温、防潮、防腐蚀等。

首先要有一个整洁的实验室, 若仪器或周围环境积满了灰尘, 一旦灰尘进入仪器的光路系统, 必然会影响到仪器的灵敏度。灰尘还常常会造成零部件间的接触不良或电气绝缘性能变差而影响到仪器的正常使用。因此说, 清洁工作看似普通, 却是仪器维护保养中的一件不可或缺的重要工作。

环境的温、湿度对仪器的影响很大。由于电子元器件特别是集成电路要求在合适的温度范围内工作, 因此, 为保证仪器的精度和延长其使用寿命, 应让仪器始终处于符合要求的环境温度中。仪器对于环境湿度的要求也应给予足够的重视, 潮湿的环境极易造成器件的生锈以致损坏, 造成故障。潮湿的环境还容易使仪器的绝缘性能变差, 产生不安全的因素。平时可以利用空调机的去湿功能来控制实验室的湿度, 必要时应专门配备去湿机。对仪器内放置的干燥剂一定要定期检查, 一旦失效要及时更换。

值得一提的另一点是仪器的防腐蚀问题。分析仪器是与化学物质打交道的, 常易造成化学物品残留在仪器上的情况。此外, 许多挥发性的化学物质一旦接近精密仪器, 就可能对仪器产生腐蚀作用。时间长了, 无形之中就会损坏某些零部件。所以, 要维护好仪器就应该做到每次使用完毕及时做好清洁维护工作, 不让化学物品残留在仪器上, 有些化学溶剂肉眼不易察觉, 但会侵蚀印刷线路板, 必须引起注意。要确保精密仪器远离腐蚀源, 平时应注意做好环境监察工作。防震也是仪器对环境的基本要求之一。精密仪器应安放在坚实稳固的实验台或基座上。

二、电脑的维护

现在大型精密的分析仪器由于功能强大, 传递的参数较多, 为了方便实验员操作, 一般都用电脑来控制, 在WINDOWS里控制仪器进行分析和检测。

电脑作为上位机通过串口、并口, ISA卡等和下住机 (仪器) 进行通讯, 实现数据的传输。电脑安装正版杀毒软件和防火墙是必须的, 也要及时打系统补丁和更新杀毒软件, 不能随便用USB磁盘接插电脑, 更不能在专用电脑上做其它不必要的工作。平时电脑要做好系统和实验数据的备份, 预防电脑系统崩溃或硬盘损坏而影响分析测试工作。另外一点比较重要的是, 要做好CMOS中参数设置的记录, 因电脑是通过端口和仪器通信的, 某些分析软件使用了特定的端口或通道, 如IRQ, DMA等。

三、保障电源稳定, 良好接地

分析仪器对电源的要求极高, 以保障其的精度和稳定性。

配备可靠性的UPS能有效地防止电网的脉冲电压和浪涌电压的冲击, 保护仪器的电子电路不易损坏, 同时能防止由于突然停电而造成的仪器损坏和实验数据的丢失。有些高灵敏度的仪器对接地要求极严格, 由于电源地线会有很小的电压, 影响到其灵敏度和准确性, 因此还要有一条单独地线, 以减小电源波的干扰。单独地线要根据不同设备的要求作单独处理。如核磁共振, 要求的接地电阻就不能超过0.5欧姆。生理多道仪的接地电阻不大于2欧姆即可。

四、正确操作仪器

操作人员应认真阅读仪器操作说明书, 熟悉仪器性能, 掌握正确的使用方法。要严格按照操作规程开、关仪器, 使仪器始终保持在良好运行状态。要重视配套设备和设施的使用和维护检查, 比如气体发生器、钢瓶、电源、水源系统等, 避免仪器在工作状态发生断气、断电、断水情况。

五、定期对仪器进行维护

定期维护可以延长仪器寿命, 减少故障。维护的内容包括:除尘、除湿、清洁腐蚀、供气供水情况, 排气管排水管是否通畅, 标样是否失效等相关情况。在仪器较长时间停用时, 定期通电也是必要的维护工作, 切不可轻视。这期间应做到每周1至2次开机通电, 既防潮又能使仪器始终保持在工作状态, 不致于在长期停机后仪器的性能指标发生明显的变化。这一点对仪器来说很有益处。

六、定期对仪器进行校验

仪器所提供的数据, 往往要用于质控、法律、医疗、贸易等场合。应力求检测结果的准确可靠。要做到这一点, 除了正确的分析方法, 仪器本身符合要求也是必要的前提。仪器使用时间久了, 难免会产生灵敏度下降, 工作点漂移等等, 因此, 应当按照国家计量检定规程或仪器说明书提供的方法和标准 (图谱) 对仪器定期进行自行校验和委托有资质单位校验, 调整仪器的工作参数, 使仪器始终处于计量受控状态, 保证量值的准确可靠。

七、做好维修维护记录

实验员应认真做好仪器的工作记录, 包括仪器状态、维护时间及内容、故障现象、更换零件情况, 故障原因、维修时间、操作维修人员等内容, 以方便以后的维护和维修, 减少因故障而对分析测试工作的影响。

摘要：本文针对实验室分析仪器、设备的使用维护缺陷, 结合多年来的实际工作经验和体会, 介绍实验室分析仪器维护保养的要点和方法。包括实验室环境要求、外部设备、供电要求、操作规程和设备校验等等。

关键词：实验室,分析仪器,维护,方法,规程

参考文献

[1]李心广、吴伶锡:《仪器三级维修的组织与实施》[J], 实验技术与管理, 1994, 11

分析仪器 篇8

分析化学作为高职高专医学院校药学、医学检验技术、卫生检验与检疫专业必修的专业基础课程, 着重要学习的内容是化学分析中的定量分析部分, 几乎占整个内容的近三分之二的比重, 即定量分析中四大滴定 (酸碱滴定法、沉淀滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法) 的原理, 主要解决包括滴定液的配制、标定、滴定 (即滴定过程中滴定曲线的绘制、滴定突跃分析、滴定终点的观察、结果的计算、滴定误差的分析等) 。

仪器分析掌握的主要内容为:以被测物质的物理或物理化学性质为基础、需要借助特殊仪器的分析方法, 不但要学会现代的仪器分析的原理与方法, 更要熟练掌握这些仪器的规范的操作方法。

在现在的分析仪器中, 配备相适应的仪器分析是一个非常重要的部分。例如, 一个企业要想生产出高质量的产品, 必须得有分析实验室, 这样才能保证产品的质量, 现在或多或少还有一小部分特别是一些小型企业的企业家认为这些东西无所谓, 因为一般的分析仪器价格都比较昂贵。这就是为什么这些年来“食品安全事故, 环境问题”等问题屡屡频出的原因。故无论从一个小小的产品, 还是到我们日常生活, 吃、穿、住、行, 到航空航天、宇宙探索等高端领域, 没有这些分析仪器, 科技无法进步, 文明就无法前行。

在科技水平先进的一些国家在生物技术与食品分析中已基本采用仪器分析方法代替化学分析方法即手工操作的老方法, 气相色谱仪、氨基酸自动分析仪、高效液相色谱仪、紫外分光光度计等均得到了普遍的应用。

分析化学的研究, 是方法和仪器的基础研究和应用研究并重。如今分析化学的研究工作方向明显向应用方面倾斜, 而分析仪器则向微型化、智能化发展。微型化和智能化是分析仪器发展的主要方向, 即“更小、更巧并带有更好的软件”。这不仅因为它可以提高效率, 节省开支, 实现自动化, 而且排污少, 是一种“绿色”技术。还可以做到便携式, 利于作现场监测以至做成穿戴式、植入式仪器, 便于随时随地观测所要的信息。

随着科学技术的发展, 仪器分析为什么不能完全取代化学分析?

一、根据分析原理来分化学分析与仪器分析

化学分析:以物质的化学反应为基础的分析方法 (历史悠久, 是分析化学的基础, 故又称经典分析方法) 。

化学定性分析:根据反应现象、特征鉴定物质的化学组成。

化学定量分析:根据反应中反应物与生成物之间的计量关系测定各组分的相对含量。使用仪器、设备简单, 常量组分分析结果准确度高, 但对于微量和痕量 (<0.01%) 组分分析, 灵敏度低、准确度不高。化学定量分析主要采用常量分析方法。

仪器分析:以物质的物理或物理化学性质为基础的分析方法 (光化学、电化学、热、磁、声等) 。

二、化学分析与仪器分析的相同点

两者都可以定性或定量的分析方法。化学分析法一般作为常量分析即含量较高的分析方法, 准确度较高, 一般可达到千分之几左右;而仪器分析方法一般作为微量、痕量分析即含量相对较低的分析方法, 准确度不高, 一般要高于百分之五及以上等, 一般的常量分析是无法使用的。

三、化学分析与仪器分析的不同点

化学分析和仪器分析的适用范围不同:化学分析主要适用于被测分析物含量在常量或半微量中的组分的测定, 化学分析的准确度较好, 但是精密度不好, 即对常量或半微量组分可以准确测出其含量;但是对于微量组分效果较差甚至不能检出, 其误差范围较小, 通常要求控制在0.1%以内;而仪器分析主要用于微量甚至是痕量组分的分析, 仪器分析准确度较差, 但精密度很好, 可以定性或定量地测出微量组分, 但误差范围较大, 在1%左右或更大。

例如, 某一样品要求检测的组分在被检测物中含量是90%, 那么检测的误差要求在1%左右就比较大了, 即检出89%-91%, 而要求误差0.1%左右就比较合理, 即检出89.9%-90.1%, 此时适用化学分析;使用仪器分析显然误差很大。而对于测定某一样品含量在0.1%左右的组分, 误差1%左右就可以, 即检出0.09%-0.11%, 而要求误差在0.1%则就没有这个必要, 即检出0.099%-0.101%, 此时便适用仪器分析。

四、仪器分析方法相对于化学分析方法的特点以及两者的关系

仪器分析:主要用于进行微量、超微量分析。主要有以下特点:快速、灵敏, 所需试样量少, 操作简便、分析速度较快、但相对误差较大, 准确度就较差, 故只能适于微量、痕量组分的分析。但两者并不是孤立的, 还是有密切联系的。

首先, 现代仪器分析方法是建立在经典化学分析方法基础上发展起来的, 一般的仪器分析方法所用的样品的前处理都要用化学分析的方法, 仪器分析方法一般可以理解为相对的化学分析方法, 因为用仪器分析方法测定样品时一般都要用标准溶液来校对的, 而标准溶液的配制与标定本身就是化学分析的范畴。

其次, 随着科技的飞速发展, 化学分析方法也逐渐实现现代化和自动化, 化学分析有自己的应用范围, 所用的仪器价格上比较低廉, 而仪器分析方法也需要化学分析方法来校正, 仪器分析方法是不可能替代化学分析方法的。

总之, 化学分析方法和仪器分析方法是分析化学中的两大重要分支, 两者各有所长, 各有所能, 相辅相成, 缺一不可。

参考文献

环境监测分析仪器的发展 篇9

1 环境监测仪器的发展过程

1.1 大气环境监测仪器

上个世纪80年代, 大气环境监测仪器, 常规监测项目为二氧化硫和氮氧化合物通常使用KB-6A微型采样器进行标本采集。TSP样品收集使用吸收泵及吸收装置。二氧化硫, 氮氧化物实验室使用7220和7230分光光度计。TSP实验室使用TG328A型全机械称重天平。对于烟气监测仪器只具有粉尘收集功能, 而且体积大, 性能差, 携带不便。监测数据处理只可用小型计算器。到了90年代常规项目二氧化硫, 氮氧化物, TSP样品收集, 使用KC-6120型大气综合采样器。能自动控制采样时间进行采样。样品的实验室分析用可见分光光度计 (VIS-7220型) 和MA110电子分析天平。烟气监测仪表使用3012型, 它由电脑控制操作并进行数据处理。到了2000年代, 常规项目二氧化硫, 氮氧化物, TSP样品收集广泛使用KC-6210型大气综合采样器。24小时恒定的大气自动采样。在城市建立空气自动监测控制中心, 均安装大型进口设备TOC4100型大气监测仪, 对大气中的二氧化硫, 氮氧化物, 可吸入颗粒物, 臭氧, 湿度, 温度, 气压进行在线监测, 以确保每天城市空气质量的需求。

1.2 水环境监测仪器

在上个世纪80年代环境水样采集, 使用铁皮桶和塑料桶。化学分析实验使用玻璃器皿运用目示比色分析, 1980年分光光度法使用一个简单的频谱分析仪7220, 7230分光光度计。实验室比色项目有挥发酚、硝酸盐、亚硝酸盐、六价铬、氨等。重量分析利用TG328A机械天平和HJTP-BS-TPT-2型小天平。到了90年代, 环境水样采集采用液压采样器, 现场监测用测量水流量计。实验室增加大型光谱和色谱分析仪器, 这款仪器比起以前的仪器具有的重大突破, 其特点为误差小, 精度高, 性能稳定。到了2000年后, 环境水样采集使用SBC水质等比例采样器, 现场监测采用进口多普乐流量计。实验室样品分析仪在原来基础上引用光谱分析仪器, 它能准确而且大批量进行实验分析。监测数据处理分析仪器配备多台计算机自动处理机, 由电脑自动处理监测数据, 并且有专用软件处理监测数据。

1.3 声环境监测的仪器

在上世纪80年代, 我国只有指针式噪声仪, 只能测到部分项目, 噪声监测数据需用计算器进行处理。到了90年代, 我国采用HS6220型噪声分析仪, 在采样的同时, 其内部的微型电脑处理系统直接计算并打印出平均声级、统计声级、等效声级、最大声级、最小声级等测量数据。到21世纪, AWA6218型噪声统计分析仪具有24小时自动监控功能、统计分析、积分功能和时间计权及频率计权功能。监控数据可以与计算机连接并可以随时查看。

2 环境监测仪器存在的问题

2.1 自动化程度低

在国外大多数仪器都配备了电脑, 自动化程度很高。虽然我国自动化仪表也已经起步, 但是与其他欧美国家的差距还是很大的。由于科研经费较少, 技术实力较弱, 所以中国目前所使用的仪器和技术手法仅仅相当于国外七八十年代的水平。

2.2 灵敏性差

到国外仪器研究开发和生产合为一体, 研究成果迅速反映给市场, 销售市场迅速反馈给生产企业。生产企业依据反馈能够对产品进行快速的更新换代。而我们的研究和生产脱节, 导致产品多年不变。这也就造成了监测仪器的灵敏性的大大降低。

3 环境监测仪器的发展的几点建议

3.1 国家对分析仪器发展应给予重点支持

科学分析仪器是世界贸易组织确定的六大信息产业之一。科学分析仪器行业的整体技术水平也是一个国家综合国力的标志。中国的环境监测分析仪器的主要生产企业大多有沉重的负担, 携带原有的系统, 又没有独立的研发和技改资金。建议在国家发展计划中, 特别要在环境监测与分析仪器方面, 作为重点发展的产品, 在政策, 研究和开发成本方面, 给予重点支持。

4 结语

以上就是本人对我国环境监测分析仪器的发展做的简要分析, 意在找到我国环境监测分析仪器的现状, 并提出一些合理化建议, 希望起到抛砖引玉的作用, 促进我国环境监测分析仪器的重大创新突破。由此提高我国环境监测分析的准确性及高效性, 切实为我国的环境监测做出一些贡献。

参考文献

[1]陈亚林.境监测站长培训教材[M].北京:国家环保局, 2008.

[2]吴邦勇.境监测综合技术概论[M].北京:中国环境科学出版社, 2008.

[3]吴邦灿.境监测质量管理[M].北京:中国环境科学出版社, 2009.

[4]谢红霞, 胡勤海.突发性环境污染事故应急预警系统发展探讨汇[J].环境污染与防治, 2.M, 26 (l) :44-45.

分析仪器 篇10

1 分离分析仪器

1.1 高效液相色谱仪(HPLC)

(1)超高压液相色谱仪(UHPLC)的应用改变着现有的色谱方法。

(2)预计中国,亚太地区和全球其他地区对HPLC的需求将有很大的增长。

(3)制药和生物技术行业对HPLC的需求约占HPLC市场的40%。

(4)软件/色谱数据系统(CDS)成为评价HPLC性能的重要因素。

1.2 气相色谱仪(GC)

(1)石油化工和生物燃料的研究促进GC的发展。

(2)庞大的客户群是销售代理、售后市场和服务需求增长的主要原因。

(3)由于石油和环境方面的发展,发展中国家对GC的需求有很快的增长。

(4)药物的手性分析需求促使超临界液体色谱仪(SFC)的快速发展。

1.3 离子色谱仪(IC)

(1)虽然分析仪器市场正在发生很大的变化,但是由于对环境要求的提高,美国和欧洲对IC的需求还是有很大的增长。

(2)中国和印度意识到其快速工业发展对环境的影响,开始采取西方使用的IC方法来监测环境参数。

(3)Dionex公司(戴安公司)继续主导IC市场,并大力发展其消费品业务。

1.4 低压液相色谱仪(LPLC)

(1)蛋白质分离是LPLC的主要应用领域。

(2)LPLC主要市场在售后消费品市场。

(3)学术界和制药公司是LPLC的主要用户。

(4)LPLC的大部分市场是由代理商占据。

1.5 快速色谱仪(Flash Chromatography)

(1)简单的快速色谱仪市场已扩展到学术界和政府部门。

(2)Biotage公司和Teledyne Isco公司占据大部分自动化快速色谱仪市场。

(3)Varian公司由于最近的收购将成为一个更强的快速色谱仪商家。

(4)快速色谱仪的色谱柱和色谱箱很贵,但是也有可观的利润。

(5)医药的外包加速亚洲快速色谱仪市场的发展。

1.6 薄层色谱仪(TLC)

(1)薄层板和展开用化学试剂占据大部分TLC市场。

(2)医院和制药是TLC的最大用户。

(3)由于TLC在生命科学和环境领域的应用,TLC市场的增长将主要来自中国和太平洋沿岸国家。

(4)在TLC的应用中,数字成像和文档编制很重要,特别在质量控制的应用中。

1.7 CE (毛细管电泳仪)

(1)CE主要用于基因组学和蛋白质组学实验室。

(2)CE在制药中的应用带动CE的增长,特别是带动CE/MS系统的增长。

(3)微流体技术的发展,带动CE的发展。

1.8 流动注射分析仪(CFA)

(1)分立式的CFA正以两位数增长。

(2)CFA技术预计在今后五年内将会成为负增长。

(3)分立式的CFA占据CFA市场的四分之三。

(4)北美和欧洲占据CFA市场的近四分之三。

1.9 化学传感器/电子鼻(Chemical Sensors/

Electronic Nose)

(1)便携式和手持式化学传感器显现出最好的市场前景。

(2)国土安全的投入将促进化学传感器/电子鼻的市场增长。

(3)化学传感器/电子鼻的应用变得更明确,但还需要进一步改进才能使其市场得到拓宽。

(4)生产化学传感器/电子鼻的公司将继续合作,以寻求工业解决方案。

2 生命科学仪器

2.1 测序仪(Sequencers)

(1)Applied Biosystems公司(美国应用生物系统公司)占据桑格(Sanger)测序仪市场的80%。

(2)下一代测序仪将促进测序仪市场的增长。

(3)虽然由于新的高效测序技术的出现使现有测序仪市场下滑,但现有测序仪售后市场仍占据测序仪市场的大部分。

2.2 基因扩增仪(PCR)

(1)定量PCR/定时PCR占据将近90%的市场。

(2)政府对基因研究的大力支持,包括预期的大型测序项目,将推动PCR市场的增长。

(3)PCR专利诉讼得到解决,而其他专利的保护期在未来数年也将到期。

2.3 微芯片(Microarrays)

(1)Affymetrix公司和Illumina公司占据微芯片市场的一半。

(2)微珠阵列微芯片系统是增长最快的微芯片仪器。(3)微芯片主要用于学术研究。

(4)售后市场占据整个微芯片市场的一半以上。

2.4 电泳仪(Electrophoresis)

(1)售后市场约占整个电泳仪市场的三分之二。

(2)电泳仪主要用于学术研究。

(3)GE healthcare公司(通用电气医疗集团)和biorad公司(美国伯乐公司)占据大半个电泳仪市场。

2.5 生物传感器(Biosensors)

(1)GE healthcare公司继续主宰生物传感器市场。

(2)大部分生物传感器的用户在学术界。

(3)北美,欧洲和日本是生物传感器的主要市场。

2.6 流式细胞仪和细胞分析仪(Flow Cytometry and Cell Analysis)

(1)BD Biosciences公司继续主宰流式细胞仪和细胞分析仪市场。

(2)大容量荧光屏和转染技术的应用促进流式细胞仪和细胞分析仪市场的增长。

(3)低成本,特殊用途的流式细胞仪正变得越来越重要。

(4)主要的供应商在寻找新的投资商,以增加投入并取得竞争优势。

2.7 活体动物体内光学成像仪(In Vivo Animal Imaging)

(1)复合式仪器,特别是正电子发射型计算机断层扫描成像(PET/CT)和单光子发射计算机断层扫描成像(SPECT/CT),是活体动物体内光学成像仪市场发展最快的。

(2)活体动物体内光学成像仪市场中光学技术显示出很大的潜力,但是专利和其他一些因素影响活体动物体内光学成像仪发展。

(3)随着活体动物体内光学成像仪的销售大部分进入国有企业,大量研究面向市场。

2.8 合成仪(Synthesizers)

(1)售后市场占合成仪的大半个市场。

(2)两大供应商占据半个合成仪的市场。

(3)学术界是最大的寡核苷酸合成仪的用户。

2.9核酸纯化和细胞分离仪器(Nucleic Acid Purification and Cell Separation)

(1)QLAGEN公司是市场的领先者,占有核酸纯化和细胞分离仪器市场的将近一半。

(2)售后市场占核酸纯化和细胞分离仪器市场的90%。

(3)公有企业占据核酸纯化和细胞分离仪器市场的一半以上。

(4)细胞分离和磁珠的应用在迅速增长。

2.1 0 生物信息学和化学信息学仪器(Bioinformat-ics and Cheminformatics)

(1)低成本的竞争给许多信息公司造成很大的压力。(2)分子模拟技术和仿真软件是驱动生物信息学和化学信息学仪器市场的主要动力。

(3)商业的生物信息学数据库不再适用,但是企业版生物信息学软件继续驱动生物信息学和化学信息学仪器的增长。

3 质谱仪器

3.1 单四极液相色谱-质谱联用仪

(单四极LC-MS)(1)单四极液相色谱-质谱联用仪是一个迅速成熟的市场。

(2)单四极液相色谱-质谱联用仪市场被高度集中的供应商分享。

(3)没有几个新产品是过去两年里新开发的。

(4)单四极液相色谱-质谱联用仪中的质谱更多的是作为HPLC的检测器。

3.2 串级液相色谱-质谱联用仪(TandemLC-MS)

(1)快速发展的Agilent (公司)开始进入三重四极质谱仪市场。

(2)三重四极质谱仪的快速增长(两位数的增长)带来价格下降的压力。

(3)Invitrogen公司收购以研发、生产三重四极质谱仪为主的Applied Biosystems公司。

3.3 液相色谱-飞行时间质谱联用仪(Time-ofFlight LC-MS)

(1)四极质谱-飞行时间质谱液相色谱联用仪呈现两位数增长。

(2)四极质谱-飞行时间质谱液相色谱联用仪(Q-TOFLC-MS)技术上有很大进步。

(3)液相色谱-飞行时间质谱联用仪的需求受到无法实现MS/MS和价格高的限制。

3.4 气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)

(1)气相色谱-质谱联用仪已经有很多的生产厂家。

(2)环境,农业/食品和石油及汽油工业发展导致气相色谱-质谱联用仪的需求激增。

(3)气相色谱-三重四极质谱联用仪快速发展。

(4)气相色谱-飞行时间质谱联用仪具有新的性价比。

3.5 傅立叶变换质谱仪(FT-MS)

(1)傅立叶变换质谱仪是增长最为强劲的质谱仪器。

(2)由于傅立叶变换质谱仪的平均价格大幅度下降,所以傅立叶变换质谱仪的销量增加。

(3)Thermo Scientific公司在傅立叶变换质谱仪市场中是强大的领跑者,并变得更强大。

(4)四极质谱-飞行时间质谱液相色谱联用仪(Q-TOF LC-MS)与傅立叶变换质谱仪的竞争日益激烈。

3.6 扇形磁场质谱仪

(Magnetic Sector MS)(1)扇形磁场质谱仪市场有一些增长。

(2)Thermo Scientific公司占据扇形磁场质谱仪市场的主导地位。

(3)反兴奋剂分析促进扇形磁场质谱仪市场的发展。

(4)扇形磁场质谱仪的寿命在延长。

4 分子光谱仪器

4.1 紫外-可见光谱仪(UV-Vis Spectroscopy)

(1)微量紫外-可见光谱仪发展迅速。

(2)Thermo Scientific公司超过Danaher公司,成为紫外-可见光谱仪市场领先者。

(3)由于价格压力,随着美元的疲软,单光束紫外-可见(UV-Vis)和可见光谱仪的发展也开始减缓。

4.2 偏振仪和折射仪(Polarimetry and Refractometry)

(1)偏振仪和折射仪的最大需求来自糖和饮料行业。

(2)制药和生物技术的发展加速偏振仪的发展。

(3)具有悠久历史的小公司占据偏振仪和折射仪的市场的大部分。

4.3 偏振光解析仪(Ellipsometry)

(1)半导体和电子业是偏振光解析仪的主要需求行业。

(2)在需求回升之前,2008年偏振光解析仪的需求是在下降的。

(3)表面生物学和太阳能电池是偏振光解析仪的巨大潜在市场。

4.4 色度计(Color Measurement)

(1)色度计是一个较为成熟的分析仪器市场。

(2)色度计的市场主要在消费品和农业与食品行业。

(3)X-Rite公司是色度计市场的最大供应商。

4.5 荧光光度计和发光分析仪(Fluorescence and Luminescence)

(1)新的荧光光度计包括冷发光光度计。

(2)荧光光度计的市场大部分被日本仪器制造厂商占据。

(3)临床医学和生物学的应用占相当一部分市场份额。

(4)微量荧光系统蓄势待发。

4.6 近红外光谱仪(NIR)

(1)近红外光谱仪正由滤光式近红外光谱仪向傅立叶变换近红外光谱仪转变。

(2)手持式/便携式近红外光谱仪发展迅速。

(3)药品检查和聚合物/塑料回收行业是近红外光谱仪发展的主要驱动力。

4.7 红外光谱仪(IR)

(1)现在几乎所有的红外光谱仪都是傅立叶变换红外光谱仪。

(2)从传统的台式红外光谱仪向具有显微红外和红外成像功能的红外光谱仪转变。

(3)手持式和便携式红外光谱仪的需求快速增长。

4.8 拉曼光谱仪(Raman Spectroscopy)

(1)便携式和手持式拉曼光谱仪的需求快速增长。

(2)台式拉曼光谱仪向带有显微拉曼功能的拉曼光谱仪发展。

(3)色散式拉曼光谱仪相对于傅立叶变换拉曼光谱仪而言,色散式拉曼光谱仪再次得到发展。

(4)拉曼光谱仪的市场出现激烈的竞争。

4.9 核磁共振波谱仪(NMR)

(1)由于核磁共振波谱仪探头的需求,使核磁共振波谱仪的售后市场增加。

(2)核磁共振波谱仪供应商高度集中,Bruker公司占据核磁共振波谱仪市场的一半以上。

(3)欧洲是核磁共振波谱仪需求的主要市场。

分析分析“爱忘事”这回事 篇11

过去经历过的事物或情景在人脑中的重现,心理学上叫做记忆。一个人如果没有记忆或记忆力下降,就不能很好地认识自己、认识外在世界。记忆是大脑的功能,人出生时有10亿左右的脑神经细胞,成年后会逐渐减少。有人研究,每10年约减少5%,与此同时,神经细胞互相联系的树状突起也随年龄的增高而减少,神经细胞相互之间传递信息的乙酰胆碱和乙酰转换酶也在减少。这是老年人记忆力下降的物质基础。老年人记忆力的轻度下降是一种生理现象。

记忆减退的因素有这样几种:

一是疾病导致。老年人易患的动脉硬化症、高血压、糖尿病等,会影响大脑神经系统功能,影响到脑细胞营养的供给,使脑细胞活力不足,智力逐渐衰退。多年患高血压、动脉硬化还可能成为老年痴呆的高发人群。而影响智力的这些疾病多由于不良生活方式所致。

二是遗传方式。在同一家庭里,一些人进入某一年龄段后,甚至在中年时期就出现记忆力减退、智力下降等非正常现象,这大都是由家族遗传性因素所造成。这种性质的老年性记忆力减退,在生活中并不多,常常是不可逆转的。

三是消极的自我认同。人到老年,尤其是刚离开工作岗位之后,不免产生暮年将至万事休的颓废心理。在一些人的潜意识中,自觉和不自觉地接受了“老”的事实,感觉脑袋瓜越来越不听使唤,一切都不行了,平时懒得动脑用脑,致使大脑长期处于抑制状态,脑细胞缺少刺激,脑功能得不到利用和强化,造成脑逐渐老化、衰变。再加上老人在生理和感官上发生一系列障碍,如腿脚不便,听力、视力下降,因病长期卧床等,使得老人减少了与外界的接触,加速了智力的衰退。

分析仪器 篇12

1 气象自动站的结构组成分析

气象自动站在现阶段气象观测和大气探测上得到了广泛的应用, 气象自动站的类型也是多种多样的。但是, 绝大多数气象自动站的结构组成基本上是相同的。一般而言, 气象自动站都是由采集器、传感器、通信接口、系统电源以及外围设备等共同构成。

2 气象自动站仪器故障分析

2.1 温湿度传感器的故障分析

通常来说, 温湿度传感器不会有太大的问题, 只要进行适当的养护就不会出现太大故障。但是, 一旦温度出现异常, 温湿度传感器就会出现由于连接线接地装置接触不良、防雷接地处理不当、采集器的接收电线在释放电流过程中受到阻碍等原因, 进而出现温湿度传感器回流, 最终造成了采集器在进行数据处理过程中数据紊乱。

2.2 低温传感器的故障分析

地温传感器出现故障往往是由于恶劣天气状况出现, 例如强降雨, 造成了地温传感器管底铜片遭遇渗水。亦或者是因为地表的水渗透, 引起地温异常, 进而造成的地温传感器故障。

2.3 风向风速传感器的故障分析

风沙太大, 极易让风向传感器变脏。而雨雪天气和低温天气又容易使风速和风向传感器被冻结。接口松动或者电缆渗水、雷击等也会造成风向传感器发生故障。

2.4 雨量传感器的故障分析

在大多数情况下, 雨量传感器的故障都是由于漏斗堵塞造成的。例如在强降雨天气中, 自动站采集的数据和人工测量数据的差值很大, 这种情况下就是由于漏斗堵塞造成的。

2.5 采集器的故障分析

采集器一旦出现故障。首先需要考虑的就是雷电原因。针对软件进行检查。检查采集器的各个端口和插座, 分析是否出现通信故障。分析采集器的故障是否是因为数据紊乱造成的。

2.6 系统电源的故障分析

气象自动站总体出现故障之后, 应当分析是否是系统电源故障。通常来说, 系统电源故障往往都是由于雷电造成的。

2.7 通讯接口的故障分析

通讯接口的故障主要是由于气象自动站在进行定时数据传输时异常造成的。此类情况通常都是检测之后及时进行接口检修或者替换就可以解决。

2.8 通讯电缆的故障分析

根据气象自动站实际运行过程来看, 通讯电缆的故障大多是由于施工损坏或者电缆老化造成的。而通讯电缆出现故障最为明显的标志就是数据跳动无规律、缺乏检测等。

3 气象自动站仪器故障处理分析温湿度传感器的故障处理

对于温湿度传感器的故障处理, 需要经常性和长期性的进行维护。一旦出现温湿度传感器异常或者损坏, 要及时进行更换。针对采集器处理数据紊乱的情况, 必须要重新针对接地装置进行处理。

3.1 地温传感器的故障处理

地温传感器的故障处理需要满足3个条件:加强密封处理;做好渗水防护措施;随时检查结构是否松动并及时维修。

3.2 风向传感器的故障处理

风向传感器的故障处理通常都是做好风向风速传感器的维护和清洁, 并加强清洁度的监管。此外, 针对一些雷击、电缆渗水和接口松动的故障及时加以维修或者更换。

3.3 雨量传感器的故障处理

一旦雨量传感器发生故障, 最好的处理方法就是及时进行漏斗堵塞的处理,

使其能够正常运行。如果来不及处理故障, 可以采用其他方法进行数据的测量和采集。

3.4 采集器的故障处理

采集器故障处理之后, 如果是因为雷电原因导致的数据无法正常下载, 要检查是否是操作失误。如果是通信故障可以采取复位等方法进行故障处理。如果是由于数据紊乱造成的故障则应当对采集器进行复位。复位过程中一定要及时进行数据备份。

3.5 系统电源的故障处理

由于系统电源分为2个部分, 故而当系统电源出现故障之后需要针对后备电源箱的指示灯以及采集器中的电源灯进行检测, 检查完成之后再统一检测机箱, 针对各部分出现的问题由专人进行故障排查和故障处理。

3.6 通讯电缆的故障处理

通讯电缆由于人为损坏、老鼠咬断或者老化断裂等出现故障, 在进行故障处理的时候检修人员要利用万能表检查电缆是属于断裂还是老化, 进而针对断裂或者老化的电缆进行更换或者焊接。

4 结束语

气象自动站仪器故障的出现是阻碍其顺利进行气象监测和大气探测的主要因素。故而, 当气象自动站仪器出现故障的时候, 一定要冷静分析, 及时处理, 分析清楚故障原因之后才进行针对性的故障处理, 只有这样才能确保气象自动站可靠稳定运行, 采集到的气象信息和数据才能更为精确。

摘要：天气状况影响着人们的日常生活生产活动, 对于农业经济、工业发展等各行各业也有着重要作用。天气预报已成为了各行各业进行生产和人们出行获取气象信息的主要途径。随着科学技术的发展, 气象自动站已经被广泛应用到气象观测过程中, 但是由于其仪器复杂多样, 故障也极易发生。故而, 本文将从气象自动站的结构组成分析作为出发点, 浅要分析气象站仪器故障和故障处理的方法。

关键词：气象自动站,仪器故障,仪器故障处理

参考文献

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