儀器分析課程學(xué)習(xí)心得
《儀器分析》學(xué)習(xí)心得
儀器分析是我們大學(xué)課程里的一門專業(yè)基礎(chǔ)課,本著讓我們在大學(xué)學(xué)習(xí)期間掌握有關(guān)儀器分析的一些常用方法的基礎(chǔ)原理、特點和應(yīng)用。通過老師的詳細(xì)講解,我認(rèn)為這門課程對于我們將來參加科學(xué)研究或具體實際工作都是很有幫助的。通過學(xué)習(xí),我也感觸頗深,受益匪淺。
在老師講的眾多實驗儀器中我對電感偶和等離子體(ICP)最為感興趣,想法頗多。主要是因為,我現(xiàn)在跟隨著唐老師做大學(xué)生創(chuàng)新實驗用吸附法處理含鉻電鍍廢水,因此經(jīng)常用到ICP,感覺ICP對我們的科研具有很大的幫助,方便我們測量分析實驗結(jié)果,快捷方便。
1.1我簡單講一下,ICP的CP光譜議中等離子體焰的形成過程及原理。
ICP英文翻譯過來是電感耦合等離子體,顧名思義,在炬管的切向方向引入高速氬氣,氬氣在炬管的外層形成高速旋流,通過類似真空檢漏儀的裝置產(chǎn)生的高頻電火花使氬氣電離出少量電子,形成一個沿炬管切線方向的電流.因為炬管放置在高頻線圈內(nèi),通過高頻發(fā)生器產(chǎn)生的高頻振蕩通過炬管線圈耦合到已被電離出少量電子的氬氣上,使氬氣中的這部分電子加速運動,撞擊其他電子產(chǎn)生電離,形成雪崩效應(yīng),最終靠高頻發(fā)生器連續(xù)提供能量,即可形成一個穩(wěn)定的等離子體火焰。
樣品氣溶膠在ICP高溫作用下經(jīng)歷了蒸發(fā)、原子化、電離、激發(fā)等過程。在聽完課后,我感覺對這個過程還不是很清楚,我就上網(wǎng)搜索了相關(guān)ICP的自學(xué)資料來進一步學(xué)習(xí)。在學(xué)習(xí)后,我明白了這4個過程的具體內(nèi)容。以ICP測量CaCl2樣品為例,先通過去溶劑成鹽粒,鹽粒在高溫下蒸發(fā)成氣態(tài),在通過離解成原子態(tài),激發(fā)發(fā)射特征譜線測量。
1.2下面我大概講一下ICP的樣品前處理,測試參數(shù)的選取,標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。
1.2.1樣品前處理:樣品在放入ICP前,應(yīng)該經(jīng)過分解?梢允遣捎盟崛、堿溶、灰化后酸溶和微波消解等。消解液可以是王水、KOH/NaOH、氫氟酸高氯酸組成的混合酸、王水與硫酸和磷酸組成的混合酸等。具體的消解可以看下面:
。1.2.2再進行測試參數(shù)的調(diào)整。主要調(diào)載氣霧化壓力、高頻功率、輔助氣、積分時間、蠕動泵速、進樣量等參數(shù)。
1.2.3標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。準(zhǔn)確移取混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,用5%稀硝酸配制標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。標(biāo)準(zhǔn)曲線可以是標(biāo)準(zhǔn)曲線定量法、內(nèi)標(biāo)法及標(biāo)準(zhǔn)加入法。
1.3ICP的優(yōu)缺點。1.3.1優(yōu)點:
(1)可以快速地同時進行多元素分析;(2)靈敏度較高,每毫升亞微克級;(3)基體效應(yīng)低,較易建立分析方法;(4)標(biāo)準(zhǔn)曲線具有較寬的線性動態(tài)范圍;(5)具有良好的精密度和重復(fù)性。1.3.2缺點:
ICP測試測試存在著干擾效應(yīng),似有不足。包括一下四方面的干擾效應(yīng):
(1)物理干擾:樣品溶液黏度、表面張力以及密度差異引起譜線強度的變化,主要表現(xiàn)為酸效應(yīng)和鹽效應(yīng);
(2)化學(xué)干擾:又稱“溶劑蒸發(fā)效應(yīng)”,是火焰光源經(jīng)常發(fā)生的干擾效應(yīng);
(3)電離干擾:易電離元素進入ICP,推動電離平衡向中性原子移動,離子濃度降低,而原子濃度升高,譜線強度受到影響;(4)光譜干擾:比較常見,通常用干擾系數(shù)法來校正。特別是在我們學(xué)院買了一臺ICP時,我們用鉻溶液去調(diào)試,發(fā)現(xiàn)我們學(xué)院的ICP測的數(shù)據(jù)要略低于化院的數(shù)據(jù)。
在測量Cr我經(jīng)過老師允許嘗試的操作了ICP,發(fā)現(xiàn)要將我們現(xiàn)在所學(xué)的儀器分析知識運用于實際的測試操作中,這個差距還是很大的。但是想在實際操作中順利操作,必須打好理論基礎(chǔ),不然我會損壞儀器,更不能準(zhǔn)確的測量。
1.4最后,我想針對這門課程,想向老師談?wù)剬@門課的看法。老師您在詳細(xì)講解儀器分析的理論知識后,可以帶著我們?nèi)W(xué)院5樓看看我們學(xué)院的液相色譜,氣相色譜及剛進來的ICP。雖然我們自己也可以去5樓讓實驗室的老師給我們講解,但是有老師專業(yè)的講解,可能效果會好點。另外老師可以在課堂與我們互動點,多提點問題,多相互交流,那樣上課的效果更好。
擴展閱讀:儀器分析的感想
對儀器分析課程的認(rèn)識和感想
儀器分析是高等學(xué)校等有關(guān)專業(yè)開設(shè)的一門基礎(chǔ)課,其目的是使學(xué)生在大學(xué)學(xué)習(xí)期間掌握有關(guān)儀器分析中一些常用方法的基本原理、特點和應(yīng)用,對于將來參加科學(xué)研究或具體實際工作都是很有益的。
儀器分析法是以物理和化學(xué)及其信號強度為基礎(chǔ)建立起來的一種分析方法,使用比較復(fù)雜和特殊的儀器。儀器分析的基本原理源于分析化學(xué)。分析儀器的發(fā)展與分析化學(xué)的發(fā)展緊密相關(guān),分析化學(xué)經(jīng)歷過三次重大變革,使得儀器分析也逐步升級,從儀器化、電子化、計算機化到智能化、信息化以至仿生化。
常用的儀器分析方法主要包括幾類:光學(xué)分析法、電化學(xué)分析法、色譜分析法、質(zhì)譜法。這些方法依據(jù)的原理不同,具有的性能指標(biāo)如精密度、靈敏度、檢出限、測定下限、線性范圍、準(zhǔn)確度等,在選擇方法時,還要有一些考慮,如對樣品結(jié)果準(zhǔn)確度的要求,還有費用(包括儀器的購置費、運轉(zhuǎn)費)、樣品量、分析速度等。使用儀器分析法檢測樣品,具有效率高、速度快、方便、實用的特點。
儀器分析的應(yīng)用范圍十分廣泛。儀器分析與科學(xué)四大理論(天體、地球、生命、人類起源和深化)及人類社會面臨的五大危機(資源、糧食、能源、人口、環(huán)境)問題的解決密切相關(guān),也與工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及人們?nèi)粘R率匙⌒杏玫馁|(zhì)量保證等領(lǐng)域密切相關(guān),儀器分析的發(fā)展包括儀器和方法兩方面的發(fā)展,儀器分析的發(fā)展趨勢表現(xiàn)在建立原位、在體、實時、在線的動態(tài)分析檢測方法建立無損以及多參數(shù)同時檢測方法。現(xiàn)在以實現(xiàn)各種分析法的聯(lián)用;分析儀器的智能化、自動化和微型化等幾個方面。
通過對儀器分析這一課程的學(xué)習(xí),對常用儀器的基本原理、特點、使用方法和應(yīng)用都有了大致的認(rèn)識和掌握。這門學(xué)科的實用性強,應(yīng)用廣泛。它的方法和基本思想如邏輯思維,對以后的科研和日常的工作有巨大的幫助。如果能對儀器分析這門課程有深刻認(rèn)識,對以后儀器的創(chuàng)新和發(fā)展也能盡到一份力。
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