第一章绪论现代分析技术.ppt

* 有机污染物常用的环境分析方法 污染物名称 方法 挥发性芳香烃类 丙烯醛、丙烯氰 亚硝胺类 多环芳烃类 挥发性优先检测污染物 挥发物 … … GC/PID GC/FID GC/NPD LC/UV，荧光，GC-FID GC/MS 同位素稀释法 GC/MS … … EPA优先检测有机污染物分析方法 Environmental Protection Agency * 20世纪著名公害事件 * 环境分析的一些发展动向 环境分析的发展与整个痕量分析化学经历的发展是分不开的。具有以下特点： 各种新技术，尤其是微处理计算机技术与原有仪器分析手段的结合 与其它学科互相渗透 * 1.前处理预分离是关键环节之一 2.各种色谱技术的发展推动环境分析的发展 （1）毛细管色谱技术的不断发展和应用 （2）高效液相色谱法(HPLC)的广泛应用 （3）超临界流体色谱(SFC)的发展 （4）离子色谱(IC)的应用 3.联用技术 4.与生物学科的结合多方面促进环境分析的发展 （1）优先检测污染物的筛选 （2）生物实验指导的分离分析 （3）生物检测—免疫分析 5.计算机的推广应用使环境分析化学不断出现新 的成果 6.环境分析的质量保证体系 （1）分析方法的标准化 （2）标准（参考）物质 * 仪器分析的发展方向： 微型 高效 自动 智能 * 国际学术界新世纪目标 提出新方法新手段 目标：即使极微量非晶态样品也可以提供详尽的检测与结构参量 发展新概念 a. 高灵敏高准确度能够三维空间分辨或专一高效仪器，含分子或量子电路器件 b. 价廉耐用、需样少、可用于实时过程控制或无需直接接触样品进行遥测（如生物毒剂） * 高通量测定: 大量样品的数据采集与处理，现场实时 极复杂和非均一复合体系（化、生）的分离分析 非晶化学物系中原子的检测与结构的确定，及其随时间的动态的变化 * 3. 改善现有仪器性能 目标： 可测很微小体积（或量）样品中很低浓度（含量）物质 4. 发展危险、有害物质的高效检测方法，即使隐处、远处也可测出 5. 星际空间的化学与测定（光学法为主） 6. 在线过程控制 * ☆总体分析为主(bulk analysis) ☆定性分析(qualitative analysis) ☆定量分析(quantitative analysis) Current/Future Analytical Chemistry 3) 状态解析 1) 按构成要素分离 2) 确定组成和存在状态 Speciation Characterization Recognition Chemical Diagnosis Material Diagnosis Current Trends 化学分析到仪器分析 Classical Analytical Chemistry * “量” --浓度；所需要的量；检测限；定量范围 主要成分(major constituents): 100-1% 少量成分(minor): 1-0.01% 微量成分(trace): 10-2-10-4 % 痕量成分(ultra trace): 10-4% (1ppm)以下 Current Trends 常量分析到微量分析 * 1）空气中CO2的含量： 1960年 315 ppm 1970年 340 ppm 2030年 450 ppm 2）大规模集成电路(LSI)中U、Th的含量：ppb-ppt 3）海水中U的含量：3ppb 4）二恶英（dioxin）的允许暴露量：1-20ppt Current Trends 常量分析到微量分析 * 超微粒、分子簇(cluster)、中介相(mesophase)、 层间物质的测定等 扫描隧道显微镜(STM): 原子层次 俄歇电子能谱(AES): 约50 nm (0.05?m) 显微拉曼光谱: 约1?m 显微红外光谱: 约10?m Current Trends 总体分析到表面、局部和深度分析 * 时间分辨测定(ps, fs) — 动态过程解析 新的分析法(获得“质”的信息) 原子间力显微镜，邻近场(near field)显微镜， 生物模拟检测(响应、判断等的多样性及特异性) 无损分析(生物体内检测，利用生物反应的检测法) Current Trends 静态到动态分析 * 提高解析力、判断力、速度 模拟(simulation) CAC (Computer Aided Chemistry) AI (Artificial Intelligence 人工智能) 积分变换(富里叶，拉扑拉斯等