环境仪器分析课件.ppt

1、环境仪器分析环境仪器分析 仪器分析在环境科学与工程中的应用双对氯苯基三氯乙烷双对氯苯基三氯乙烷DDT又叫滴滴涕紫金矿业污染事件紫金矿业污染事件紫金矿业污染事件紫金矿业污染事件紫金矿业污染事件紫金矿业污染事件第一章第一章 绪绪 论论1.1 环境仪器分析环境仪器分析 环境仪器分析是环境科学中的仪器分析，环境仪器分析是环境科学中的仪器分析，是环境化学与分析化学的重要分支，是仪器是环境化学与分析化学的重要分支，是仪器分析与化学相交叉的一门边缘学科，即利用分析与化学相交叉的一门边缘学科，即利用仪器分析的手段对环境样品进行分析的学科仪器分析的手段对环境样品进行分析的学科。 环境仪器分析是开展环境污染物环境

2、行为、环境仪器分析是开展环境污染物环境行为、归宿、生态效应，污染生态环境修复、环境归宿、生态效应，污染生态环境修复、环境质量评价、环境管理、环境监测以及废弃物质量评价、环境管理、环境监测以及废弃物减量化、资源化、清洁生产等环境科学研究减量化、资源化、清洁生产等环境科学研究不可缺少的基础和手段不可缺少的基础和手段。 1.2 环境分析和仪器分析环境分析和仪器分析 环境分析化学，简称环境分析，概念：环境分析化学，简称环境分析，概念： 应用分析化学的方法和技术研究环应用分析化学的方法和技术研究环境中污染物的种类和成分，并对其进境中污染物的种类和成分，并对其进行定性和定量分析的学科行定性和定量分析的学科

3、 。1.2 环境分析和仪器分析环境分析和仪器分析环境分析的研究对象是环境中的化学物质，其环境分析的研究对象是环境中的化学物质，其特点是：特点是：1.2.1种类繁多种类繁多1.2.2样品组分复杂样品组分复杂1.2.3组分的稳定性较差、变异性较大组分的稳定性较差、变异性较大1.2.4含量低含量低 环境分析的任务是复杂物质的分析，要求连续环境分析的任务是复杂物质的分析，要求连续的快速分析，又是痕量、超痕量的分析，这的快速分析，又是痕量、超痕量的分析，这要求分析方法和监测仪器具有高灵敏度、高要求分析方法和监测仪器具有高灵敏度、高准确度、高选择性和高分辨率等性能，并达准确度、高选择性和高分辨率等性能，并

4、达到标准化、自动化和计算机化的目标。到标准化、自动化和计算机化的目标。 环境分析局限于化学分析方法，对于微量、常环境分析局限于化学分析方法，对于微量、常量及高含量组分的测定，化学分析具有准确量及高含量组分的测定，化学分析具有准确度高、相对误差小的优点，但对痕量组分的度高、相对误差小的优点，但对痕量组分的测定其灵敏度、检出限等都很难达到要求，测定其灵敏度、检出限等都很难达到要求，而且一般的化学分析比较费时，难以满足大而且一般的化学分析比较费时，难以满足大批量样品的分析。批量样品的分析。为了弥补化学分析的不足，仪器分析得到了重为了弥补化学分析的不足，仪器分析得到了重视。视。 仪器分析是以物质的仪器

5、分析是以物质的物理或物理化学性质物理或物理化学性质为基础，探求为基础，探求这些性质在分析过程中所产生分析信号与被分析物质组这些性质在分析过程中所产生分析信号与被分析物质组成的内在关系和规律，进而对其进行成的内在关系和规律，进而对其进行定性、定量、形态定性、定量、形态和结构分析和结构分析的一类测定方法。由于这类方法通常需要的一类测定方法。由于这类方法通常需要使使用较特殊的分析仪器用较特殊的分析仪器，故习惯上称为，故习惯上称为“仪器分析仪器分析”。与。与化学分析相比，仪器分析具有化学分析相比，仪器分析具有灵敏、用样量少、选择性灵敏、用样量少、选择性好、操作简单和自动化程度高好、操作简单和自动化程度

6、高的显著特点，常用来测定的显著特点，常用来测定相对含量较低的相对含量较低的微量、痕量组分。微量、痕量组分。 其缺点是相对误差高其缺点是相对误差高 综上分析可知，仪器分析是现代环境分析的重要手段综上分析可知，仪器分析是现代环境分析的重要手段1.3 仪器分析的分类仪器分析的分类 仪器分析现已发展为一门多学科汇集的综合性应用科仪器分析现已发展为一门多学科汇集的综合性应用科学，分类的方法很多，若根据分析的学，分类的方法很多，若根据分析的基本原理分类基本原理分类，主要有主要有光学分析法、电化学分析法、色谱法光学分析法、电化学分析法、色谱法。（1）光学分析）光学分析 光学分析是基于光作用于物质后所产生的光

7、学分析是基于光作用于物质后所产生的辐射信辐射信号或所引起的变化号或所引起的变化来进行分析的方法，包括原子发射来进行分析的方法，包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外光谱法、原子吸收光谱法、紫外-可见吸收光谱法、可见吸收光谱法、红外吸收光谱法、核磁共振波谱法和荧光光谱法。红外吸收光谱法、核磁共振波谱法和荧光光谱法。（2）电化学分析）电化学分析 电化学分析是依据物质在溶液中的电电化学分析是依据物质在溶液中的电化学性质及其变化来进行分析的方法。包化学性质及其变化来进行分析的方法。包括电位分析法、极谱分析、库仑分析法、括电位分析法、极谱分析、库仑分析法、伏安法以及电导分析等。伏安法以及电导分析等。（

8、3）色谱分析）色谱分析 色谱分析是利用混合物中各组分在互色谱分析是利用混合物中各组分在互不相溶的两相（固定相和流动相）中不相溶的两相（固定相和流动相）中吸附吸附能力、分配系数或其他亲和作用的差异能力、分配系数或其他亲和作用的差异而而建立的分离、测定方法。包括：气相色谱、建立的分离、测定方法。包括：气相色谱、高效液相色谱、离子色谱、超临界流体色高效液相色谱、离子色谱、超临界流体色谱、高效毛细管电泳等。谱、高效毛细管电泳等。（4）其他分析方法）其他分析方法 质谱法是将待测物质置于离子源中被质谱法是将待测物质置于离子源中被电离而形成带电离子，让离子加速并通过电离而形成带电离子，让离子加速并通过磁场后

9、，离子将按质荷比大小被分离，形磁场后，离子将按质荷比大小被分离，形成质谱图，依据质谱线的位置和质谱线的成质谱图，依据质谱线的位置和质谱线的相对强度建立的分析方法。相对强度建立的分析方法。 可单独使用，也常与其他方法联用。可单独使用，也常与其他方法联用。如气如气-质联用质联用1.4 仪器分析发展趋势仪器分析发展趋势 仪器分析正进入一个在新领域中广泛应用的时期。它不但在工业、农业、轻工业等领域的应用越来越广泛，而且现代生命科学、环境科学等飞速发展的学科也越来越离不开仪器分析。仪器分析不但为它们提供了物质的组成，而且还提供了精细的结构与功能之间的关系，探索了现象的本质。 仪器分析正越来越受到重视，并

10、向微观状态分析、痕量无损分析、活体动态分析、微区分子水平分析、远程遥测分析、综合技术联用分析、自动化高速分析的方向发展。 红外遥感技术在大气污染、烟尘排放的测定方面有独到之处。 仪器联用技术的发展已成为当今仪器分析的重要发展方向。多种现代分析技术的联用、优化组合，使各自的优点得到充分发挥，缺点予以克服，展现了仪器分析在各自领域的巨大生命力 目前，已经出现了电感藕合高频等离子体-原子发射光谱（ICP-AES）、傅利叶变换-红外光谱（FT-IR）、等离子体-质谱（ICP-MS）、气相色谱-质谱（GC-MS）、液相色谱-质谱（LC-MS）、高效毛细管电泳-质谱（HPCE-MS）、气相色谱-傅利叶变换红外光谱-质谱（GC-FTIR-MS）、流动注射-高效毛细管电泳-化学发光（FI-HPCE-CL）等联用技术。尤其是现代计算机智能化技术与上述体系的有机融合，实现了人机对话，更使仪器分析联用技术得到飞速发展。 随着科学技术的发展，各种学科的相互渗透，仪器分析中新方法、新技术将会不断出现，它必将为人类认识自然、利用自然，更好的与自然和睦相处做出更大贡献。 返返 回回