仪器分析

主要根据物质发射，吸收电磁辐射以及物质与电磁辐射的相互作用来进行分析的一类重要的仪器分析法。光学分析法是基于物质对光的吸收或激发后光的发射所建立起来的一类方法，比如紫外-可见分光光度法，红外及拉曼光谱法，原子发射与原子吸收光谱法，原子和分子荧光光谱法，核磁共振波谱法，质谱法等。本思维导图主要整理了卫生化学中的光学分析法，喜欢的小伙伴可以点个赞哦！

仪器分析

• 光谱分析
  • 定义
    • 以物质的光学性质为基础的仪器分析方法
  • 光谱技术
    • 吸收光谱
      • 原子吸收光谱法
        • 基本原理
          • 是基于物质的原子蒸气对同种原子发射的特征辐射（谱线）的吸收作用而建立起来的分析方法。基态原子吸收其共振辐射，外层电子由基态跃迁至激发态而产生原子吸收光谱。原子吸收光谱位于光谱的紫外区和可见区。
        • 分析过程
          • 用(锐线光源)同种原子发射的特征辐射照射(原子蒸气)试样溶液被雾化和原子化的焰层，测量(特征辐射)透过的光强或吸光度，根据吸光度对浓度的关系计算试样中被测元素的含量。
      • 分子吸收光谱
        • 原理
          • 分子吸收光谱的产生是由于能级间的跃迁。分子内部运动有三种形式：电子围绕原子核的运动即价电子运动；内部原子在平衡位置的振动；分子绕其质心的转动。所以分子的能量是上述三种能量之和:E分子 ＝ E电 + E振 + E转。
        • 紫外可见吸收光谱分析法
          • 原理
            • 紫外可见光吸收光谱是分子中价电子能级跃迁产生的，所以这种吸收光谱决定于分子中价电子分布和结合情况。电子跃迁所需能量最大，多在1～20eV，对应所需吸收的波长为1.25～0.06μm（1250nm～60nm），此吸收能量主要在紫外-可见光区，故称紫外-可见光谱
          • 影响因素
            • A：红移效应：当分子含有多个π键,并且被单键隔开时,共轭效应增加,π→π* 跃迁能量更低,吸收光谱最大吸收峰向长波方向移动,摩尔吸收系数增大。
            • B：蓝移效应：含有π电子芳香体系,最大吸收向紫外方向移动。
            • C：一些助色团的引入,能使生色团的最大吸收向长波或短波方向移动。向长波方向移动的,一般摩尔吸收系数增加,称红移效应。向短波方向移动的,一般摩尔吸收系数减少,称蓝移效应。（助色团:一些原子和原子团不吸收200-800nm范围内的光,但与生色团结合后,具有能使生色团的吸收峰向长波或短波方向移动的作用,这样的原子或原子团称为助色团。）
          • 应用
            • 同分异构体的鉴别，纯度的检查，蛋白酶的测定等。
        • 红外光谱法
          • 原理
            • 分子的振动能级差ΔE振一般在0.05～1ev，对应所需吸收波长为1.25～25μm的红外光才能产生跃迁。在分子振动时同时有分子的转动，所以分子振动所产生的吸收光谱中包括转动光谱，故常称为振转光谱，此吸收能量在红外区，故称红外光谱。
          • 定性分析
            • 1.利用已知物与未知物图谱比较对照鉴定。
            • 2.未知物的结构测定
              • 步骤：A. 用元素分析仪测定未知物的C,H,O,N等元素的比例,求取分子式；B.测定红外光谱。
    • 发射光谱
      • 原子发射光谱
        • 原子发射
          • 原理
            • 原子的核外电子一般处在基态运动，当获取足够的能量后，就会从基态跃迁到激发态，处于激发态不稳定，迅速回到基态时，就要释放出多余的能量，若此能量以电磁辐射（光）的形式出现，既得到发射光谱。
          • 应用
            • 用于金属元素和部分非金属元素的定性和定量。
          • 特点
            • 多元素同时检测能力；分析速度快；选择性好；检出限低：一般光源10～0.1ppm，ICP达ppb级；准确度较高；试样消耗少
        • 原子荧光
          • 原理
            • 原子荧光光谱法是通过测量待测元素的原子蒸气在辐射能激发下产生的荧光发射强度，来确定待测元素含量的方法。
          • 应用
            • 氢化物发生原子荧光分析技术
      • 分子发射光谱
        • 分子荧光
          • 物质的分子吸收光能后发射出波长在紫外、可见（红外）区的荧光光谱，根据其光谱的特征及强度对物质进行定性和定量分析，这种分析方法就是分子荧光分析法。
          • 过程
            • 分子荧光的发生主要包括三过程：1、分子的激发；2、分子去活化；3、荧光的发生。
          • 应用
            • 分子荧光分析法主要用于物质的定量分析及定性分析，如大气烟尘中的苯并（a）芘的测定。
        • 磷光
    • 散射光谱
      • 拉曼散射光谱
• 其他
  • 电子显微镜
  • 超速离心机
  • 放射性技术
• 电分析
  • 电流分析
  • 电位分析
  • 电导分析
  • 电质量分析
  • 库仑法
  • 伏安法
• 分离分析
  • 色谱法
    • 原理
      • 是利用混合物不同组分在固定相和流动相中分配系数(或吸附系数、渗透性等)的差异，使不同组分在作相对运动的两相中进行反复分配，实现分离的分析方法。
    • 分类
      • 气相色谱
        • 原理
          • 当载气携带样品进入色谱柱时，基于不同组分在两相间的溶解或吸附能力不同（分配系数不同），当两相作相对运动时，试样中各组分就在两相中进行反复多次的分配，使得原来分配系数只有微小差异的各组分产生很大的分离效果，从而各组分彼此得以分离开来．
        • 分类
          • 气固色谱（GSC）
            • GSC是用多孔性固体为固定相，分离的对象主要是一些永久性的气体和低沸点的化合物；
          • 气液色谱（GLC）
            • GLC的固定相是用高沸点的有机物涂渍在惰性载体上．由于可供选择的固定液种类多，故选择性较好，应用亦广泛。
        • 过程
          • p
        • 应用
          • 对象
            • 气体、易挥发的物质及可转化为易挥发化合物的液体或固体物质
          • 热导池检测器 (TCD)，氢火焰离子化检测器 (FID)，电子捕获检测器 (ECD)，火焰光度检测器 (FPD)，质谱检测器
      • 液相色谱
        • 原理
          • 试试样溶于流动相后，在色谱柱内经过两相界面进入固定液中，由于试样组分在固定液和流动相之间的相对溶解度存在差异，因而溶质在两相间进行分配。组分分离顺序和流动相的种类对分离系数都有较大影响。
        • 过程
          • 贮液器中贮存的流动相经过过滤后，由高压泵输送到色谱柱入口。试样由进样器注入流动相系统，而后被送到色谱柱进行分离。分离后的组分由检测器检测，输出信号供给数据记录及处理装置。
        • 应用
          • 适宜于分离、分析高沸点、热稳定性差、生理活性及相对分子质量比较大的物质
      • 超临界流体色谱
  • 电泳法
  • 质谱法