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  tan13751835055 2008-12-23 00:00:00

  科學的檢測水里各種污染物，人們才能采取應對措施。

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  occ5205 2008-12-23 00:00:00

  儀器分析在水環(huán)境領域的應用主要分為兩個方面，一個是監(jiān)測，一個是檢測。 監(jiān)測主要是日常河流等地表水體水質(zhì)的控制，自來水廠的水質(zhì)控制，這種作用主要是從安全的角度出發(fā)進行的，主要由政府部門的下屬機構直接完成，一般是省市各級檢測ZX； 檢測主要是針對水處理研究而言的，用來分析水質(zhì)的詳細特點，一般來說要求要比前者高。獲得準確的水質(zhì)參數(shù)，對進行水處理技術的研究極為重要。比如對污水生物處理仿真技術而言，關鍵就是水質(zhì)組分是否估算準確，溶解的，非溶解的，可降解的，不可降解的，揮發(fā)的，非揮發(fā)的。 同樣，有了具體的水質(zhì)特征參數(shù)才能選擇特定的工藝及工藝參數(shù)，進行工藝設計。實際上的工藝設計是多憑借經(jīng)驗的，儀器分析的作用在污水處理技術領域而言在國內(nèi)還不明顯，大多估算估算而已。

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  ezhidayw286 2008-12-23 00:00:00

  第1章 分析儀器和儀器分析的作用和意義 1．1 分析化學的歷史變革和面臨的任務 分析化學是一門歷史悠久的學科。在古代，就有了主要利用物質(zhì)的物理性質(zhì)對礦石礦物的鑒別和金屬的檢驗。到17世紀波義耳(Boyle R，1627—1691年)時代，發(fā)展到廣泛應用化學反應，形成了分析檢驗方法的多樣性。17世紀濕法檢驗得到了進一步發(fā)展。到18世紀中葉，重量分析法的出現(xiàn)使分析化學邁入了定量分析的時代，這一時期產(chǎn)生和發(fā)展了容量(滴定)分析。19世紀是滴定分析發(fā)展的極盛時期[1]。到20世紀初，由于物理化學的發(fā)展，建立了溶液中的四大平衡理論，為經(jīng)典化學分析提供了理論基礎，使之發(fā)展成為一門分析學科，這是分析化學發(fā)展中的diyi次巨大變革L2]。第二次世界大戰(zhàn)前后，物理學和電子學的發(fā)展以及20世紀40～50年代材料科學和60～70年代環(huán)境科學的發(fā)展，促進了分析儀器的發(fā)展。新的分析儀器和儀器分析方法的涌現(xiàn)，如熒光分析法、各種新型的極譜分析法、質(zhì)譜法、氣液色譜法、拉曼光譜法、核磁共振波譜法、放射化學分析法、光電子能譜法等，引發(fā)了分析化學的第二次大變革，使分析化學由以化學分析為主的經(jīng)典分析化學發(fā)展為以儀器分析為主的現(xiàn)代分析化學。除了溶液中的四大平衡理論作為分析化學處理和解決問題的理論基礎之外，數(shù)學、信息理論、系統(tǒng)科學、自動化、計算機、人工智能等引入分析化學，使它建立在更廣泛的理論基礎之上。目前分析化學正處在第三次大變革時期，各種聯(lián)用技術如色譜—質(zhì)譜聯(lián)用、色譜—紅外光譜聯(lián)用、色譜—原子吸收光譜聯(lián)用、質(zhì)譜—質(zhì)譜聯(lián)用、GX液相色譜—核磁共振波譜聯(lián)用、毛細管電泳—薄層色譜聯(lián)用等得到快速的發(fā)展，獲得和解析多維分析數(shù)據(jù)的能力大大增強。分析化學遠遠突破了原來化學的范疇，發(fā)展成為一門涉及光、電、熱、磁、聲等多學科交叉滲透的綜合性的分析化學信息科學。分析化學工作者由單純的“數(shù)據(jù)提供者”變?yōu)椤皢栴}解決者”。分析儀器和儀器分析方法的發(fā)展，給分析化學注入了新的活力。分析儀器將融合各種已經(jīng)和正在發(fā)展的新材料、新器件、微電子技術、激光、人工智能技術、數(shù)寧圖像處理、化學計量學等各方面的成就，使分析化學獲取物質(zhì)定性、定量、形態(tài)、形貌、結(jié)構、表面微區(qū)等各方面信息的能力得到極大的增強，采集和處理信息的速度越來越快，獲得的信息量越來越大，采集信息的質(zhì)量越來越高。 第1頁 我國國家自然科學基金委員會在1993年發(fā)表的分析化學學科發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)研報告L2]和美國2l世紀化學科學的挑戰(zhàn)委員會在所著的《超越分子前言——化學與化學工程面臨的挑戰(zhàn)》(以下簡稱《挑戰(zhàn)》)[4]一書中都強調(diào)了檢測和測量對于人類活動的所有方面——制造業(yè)、環(huán)境、醫(yī)藥和健康、農(nóng)業(yè)以及國家安全等的至關重要性，它的發(fā)展與數(shù)學、物理學、生物學以及生命、環(huán)境、材料、資源、信息、醫(yī)藥等科學的發(fā)展息息相關，影響到國民經(jīng)濟、國防建設、資源開發(fā)和人們的衣、食，住、行等各個方面。《挑戰(zhàn)》一書將分析化學(測量科學)列為21世紀化學化工主要解決的六大問題之一，認為化學科學的發(fā)展對未來分析化學方面的需要不管怎樣表述都不算夸大其詞。鑒于分析化學(測量科學)的重要性，《挑戰(zhàn)》一書建議將測量科學作為研究生以及科學工作者和工程師的核心基礎知識融人教育之中。 隨著科學技術和國民經(jīng)濟的發(fā)展，對分析化學提出了越來越高的要求，分析內(nèi)容更加多樣化，從組成分析到形態(tài)分析，從總體分析到微區(qū)表面分布及逐層分析，從宏觀組成分析到微區(qū)結(jié)構分析，從靜態(tài)分析到快速反應動態(tài)分析，從破壞試樣分析到無損分析，從離線分析到在線分析、原位分析和活體分析等。分析領域的前沿在于不斷地提高方法的靈敏度以測定極微量甚至難以察覺的物質(zhì)，分離非常復雜混合物中的化學物質(zhì)，以及評定組分的結(jié)構和組成。 分析化學未來的發(fā)展方向和面臨的任務如下。 (1)發(fā)展高精密度、高靈敏度、高空間分辨率的GX儀器和測量方法?，F(xiàn)代高新技術、環(huán)境科學和生命科學等有時需要獲知低至10^-12g/g以至單個原子或分子水平的雜質(zhì)的有關信息。如測定南極冰蓋表層中的Pb，開發(fā)海洋測定海洋沉積物中的Au，檢出限要求達到10^-12～10^-13。又如，馬萬云等用280．3nm激光激發(fā)汞原子蒸氣，基態(tài)原子吸收兩個光子由6^1S0躍遷到6^1D2，去活化發(fā)射579．1nm的原子熒光，測定時間為2。時，測定空氣中的汞，檢出限是2.2X10^9個原子／cm^3，通過方法改進，檢出限可以達到10^5—10^6個原子／cm^3，方法非常靈敏[5]。在生物無機領域中，痕量元素分析已集中在生物組織層、單個細胞甚至細胞膜中和人體蛋白質(zhì)內(nèi)的微分布及其結(jié)合形式方面，檢出限要求達到10^-15g／g量級。利用固定酶技術流動注射化學發(fā)光測定血液中的葡萄糖、尿酸和膽固醇，用熒光蟲素酶生物發(fā)光體系測定三磷酸腺苷，靈敏度可達到10^-20~10^-23 mol／L。 (2)提高選擇性。這是分析復雜分析體系必然面臨的問題，涉及分離富集、聯(lián)用技術與聯(lián)用儀器、選擇性試劑的研發(fā)。如微量物證分析可以為偵破提供重要線索，為審判罪犯提供確鑿的證據(jù)，但從犯罪現(xiàn)場提取的物證量常常在微克至納克量級，且成分復雜，有鑒別價值的成分含量很少，有時低至百萬分之一到十億分之一量級，屬于微量樣品的超痕量分析，不僅要求分析方法有非常高的靈敏

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