《仪器分析》教学大纲
英文名称：Instrumental Analysis
学
分：3学分
学
时：48学时
理论学时：32学时
实验学时：16学时 教学对象：安全工程专业
先修课程：工程化学、物理化学、有机化学
教学目的：
本课程是安全工程专业本科生的专业课，是学生从事本专业的科研、生产工作必备的专业技术知识。通过课程学习，从实用的角度，系统深入地掌握分析方法、仪器工作的基本原理、应用技术，掌握国内外较为成熟的分析技术、新成果和新进展。使学生获得必需的专业技能锻炼，有关的专业技术知识也得以充实与提高。
教学要求：
本课程的教学与学习需要理解化工生产单元操作过程中危害有害因素；掌握过程安全的基本概念与原理；重点掌握过程安全的分析方法，安全装置的工作原理及防护技术措施、设计及有关选型计算理论；熟悉相关的测试技术，了解国内外化工过程安全的新进展。
教学内容：
第一章
仪器分析导言（2学时）
基本要求：
了解仪器分析历史、现状及总的发展趋势，仪器分析的共性、衡量仪器性能的指标、仪器校正和分析方法、选择何种仪器分析方法时应考虑的各种因素等。
重
点：
仪器分析的共性、衡量仪器性能的指标、仪器校正和分析方法 难
点： 仪器校正和分析方法
第二章
气相色谱分析（4学时）
2.1 气相色谱法概论 2.2 气相色谱分析理论基础 2.3 色谱分离条件的选择 2.4 固定相及其选择 2.5 气相色谱检测器 2.6 气相色谱定性分析 2.7 气相色谱定量分析 2.8 毛细管气柱相色谱法
2.9 气相色谱分析的特点及其应用范围 基本要求：
了解气相色谱基本原理及其分离分析特点、仪器组成。掌握色谱柱固定相及其选择、各种气相色谱检测器（FID，TCD，ECD，FPD，NPD及AED）及其检测对象、检测特点等；掌握定性定量方法。特别介绍程序升温、毛细管柱的特点及相应的毛细管气相色谱仪器及应用。
重
点：
色谱柱固定相及其选择、各种气相色谱检测器（FID，TCD，ECD，FPD，NPD及AED）及其检测对象、检测特点等，掌握定性定量方法。
难
点：
色谱柱固定相及其选择。
第三章
液相色谱分析（4学时）
3.1 液相色谱法的特点
3.2 影响色谱峰扩展及色谱分离的因素 3.3 液相色谱法的分类及其分离原理 3.4 液相色谱固定相 3.5液相色谱流动相 3.6液相色谱仪
3.7 液相色谱分离类型的选择 3.8 应用实例 基本要求：
熟悉高效液相色谱气相色谱的特点比较、仪器组成；掌握液相色谱柱的各种固定相及流动相的选择、柱分离原理。理解化学键合相分配色谱（正、反相色谱）、液固色谱、离子交换色谱、离子色谱、离子对色谱、尺寸排阻色谱和亲和色谱等方法的原理及其应用。
重
点：
液相色谱柱的各种固定相及流动相的选择、柱分离原理。 难
点：
化学键合相分配色谱（正、反相色谱）、液固色谱、离子交换色谱、离子色谱、离子对色谱、尺寸排阻色谱和亲和色谱等方法的原理及其应用。
第四章
质谱分析（4学时）
4.1 质谱分析概述 4.2 质谱仪器原理 4.3 双聚焦质谱仪
4.4 飞行时间质谱计及四极质谱计 4.5 离子的类型
4.6 质谱定性分析及图谱分析 4.7 质谱定量分析 4.8 气相色谱-质谱联用 4.9 质谱分析应用
基本要求：
熟悉质谱分析基本原理、仪器组成及其性能表征，理解各种离子源（电子轰击源、化学电离源、火花源、场电离源）和质量分析器（磁分析器、飞行时间、四极滤质器、离子阱、离子回旋共振）、分子离子、碎片离子、同位素碎片离子峰的产生及质谱图解析规则。了解质谱仪作为检测器与其它方法的联用技术（GC-MS，FTIR-MS，HPLC-MS）。
重
点：
各种离子源（电子轰击源、化学电离源、火花源、场电离源）和质量分析器（磁分析器、飞行时间、四极滤质器、离子阱、离子回旋共振）、分子离子、碎片离子、同位素碎片离子峰的产生及质谱图解析规则。
难
点： 质谱分析基本原理。
第五章
电位分析法（6学时）
5.1 电化学分析法概要 5.2 电位分析法概要 5.3 电位法测定溶液的PH值 5.4 离子选择性电极与膜电位 5.5 离子选择性电极的选择性 5.6 离子选择性电极的种类和性能 5.7 测定离子活（浓）度的方法 5.8 影响测定的因素 5.9 测试仪器
5.10 离子选择性电极分析的应用 5.11 电位滴定法 5.12 自动电位滴定
5.13 电位滴定法的应用和指示电极的选择 基本要求：
掌握各种电极、电位的产生机制、Nernst表达式，增加对常用参比电极特点的内容，重点介绍各种膜电极（如pH玻璃电极和氟电极）的电位产生原理、干扰来源及测量方法（直接电位及电位滴定）。
重
点：
电位产生原理、干扰来源及测量方法。 难
点： 电位产生原理。
第六章
原子发射光谱分析及原子吸收分光光度分析（8学时）
6.1原子发射光谱分析 6.1.1 光度分析法概要
6.1.2 原子发射光谱分析的基本原理 6.1.3 光谱分析仪器 6.1.4 光谱定性分析 6.1.5 光谱定量分析 6.1.6 光谱半定量分析
6.1.7 原子发射光谱分析的特点和应用 6.1.8 火焰光度分析
6.2 原子吸收分光光度分析
6.2.1 原子吸收分光光度分析概述 6.2.2 原子吸收分光光度分析基本原理 6.2.3 原子吸收分光光度计 6.2.4 定量分析方法 6.2.5 干扰及其抑制 6.2.6 测定条件的选择
6.2.7 灵敏度、特征浓度及检测极限
6.2.8 原子吸收分光光度分析法的特点及其应用 6.2.9原子荧光分光光度分析简介 基本要求：
掌握原子吸收分析原理：重点讲述谱线变宽因素、积分吸收及峰值吸收；仪器组成：重点介绍光源（空心阴极灯）原子化器（火焰和石墨炉）；详细讲述干扰校正方法及其分析条件选择、简单介绍原子荧光分析法，并与原子吸收分析法从各个层面进行比较。
重
点：
谱线变宽因素、积分吸收及峰值吸收；仪器组成；光源（空心阴极灯）原子化器（火焰和石墨炉）
难
点：
干扰校正方法及其分析条件选择。
第七章 核磁共振波谱分析（4学时）
7.1 核磁共振原理
7.2 核磁共振仪
7.3 化学位移和核磁共振图谱 7.4 自旋偶合及自旋裂分 7.5图谱解释
7.6简化图谱的方法 基本要求：
掌握核磁共振基本原理、能级分布及弛豫过程、化学位移及其影响因素、一级图谱的解析规则及简单应用。熟悉核磁共振仪器组成简介。
重
点：
核磁共振基本原理、能级分布及弛豫过程、化学位移及其影响因素、一级图谱的解析规则。
难
点： 核磁共振基本原理、能级分布及弛豫过程、化学位移及其影响因素。
参考教材：
1 方惠群等编，仪器分析原理（第二版），南京大学出版社，2001 2 夏心泉主编，仪器分析（第一版），中央广播电视大学出版社，1995 3 朱明华编，仪器分析（第二版），北京：高等教育出版社，1993 4 赵藻藩等编，仪器分析，北京：高等教育出版社，1990 5 D.A.Skoog, F.J.Holler, T.A.Nieman, Principles of Instrumental Analysis, 5th Edition, Harcourt Brace & Company.1998
