参观仪器报告

重庆大学学生实验报告实验课程名称 药物分析学实验开课实验室 文科楼510学 院生物工程年级10级专业班生工01班学生姓名 吕亚慧学号20106873开课时间 2012至2013学年第一学期总成绩教师签名生物工程学院制《生物分析》实验报告开课实验室：学院楼107 2012年11月3日学院生物工程 年级、专业、班10生工2班姓名吕亚慧成绩课程名称实验项目生物分析实验名称实验仪器参观 指导教师教师评语教师签名：年月曰一、实验目的了解各种常见分析仪器的使用及其注意事项为之后的实验做知识储备二、 实验原理通过现场参观和老师讲解有利于加深印象，了解各种常见分析仪器的使用及其注意事项，为后续实验做好准备，培养分析思维这种实验原理见后面.三、 使用仪器、材料包括：荧光分光光度计紫外分光光度计气象色谱微量元素测定仪冷冻干燥仪气浴震荡摇床四、 实验过程原始记录（数据、图表、计算等）一、荧光分光光度计篇原理：由高压汞灯或氙灯发出的紫外光和蓝紫光经滤光片照射到样品池中，激发样品中的荧光物质发出荧光，荧光经过滤过和反射后，被光电倍增管所接受，然后以图或数字的形式显示出来。物质荧光的产生是由在通常状况下处于基态的物质分子吸收激发光后变为激发态，这些处于激发态

的分子是不稳定的，在返回基态的过程中将一部分的能量又以光的形式放出，从而产生荧光.不同物质由于分子结构的不同，其激发态能级的分布具有各自不同的特征，这种特征反映在荧光上表现为各种物质都有其特征荧光激发和发射光谱；，因此可以用荧光激发和发射光谱的不同来定性地进行物质的鉴定。在溶液中，当荧光物质的浓度较低时，其荧光强度与该物质的浓度通常有良好的正比关系，即IF=KC,利用这种关系可以进行荧光物质的定量分析，与紫外-可见分光光度法类似，荧光分析通常也采用标准曲线法进行。是用于扫描液相荧光标记物所发出的荧光光谱的一种仪器。其能提供包括激发光谱、发射光谱以及荧光强度、量子产率、荧光寿命、荧光偏振等许多物理参数从各个角度反映了分子的成键和结构情况。通过对这些参数的测定，不但可以做一般的定量分析，而且还可以推断分子在各种环境下的构象变化，从而阐明分子结构与功能之间的关系。测量范围荧光分光光度计的激发波长扫描范围一般是190~650nm，发射波长扫描范围是200~800nm。可用于液体、固体样品（如凝胶条）的光谱扫描。应用领域对经光源激发后产生荧光的物质或经化学处理后产生荧光的物质成份分析，可应用于生物化学、生物医学、环境化工等部门。组件部分光源：为高压汞蒸气灯或氙弧灯，后者能发射出强度较大的连续光谱，且在300nm〜400nm范围内强度几乎相等，故较常用。激发单色器：置于光源和样品室之间的为激发单色器或第一单色器，筛选出特定的激发光谱。发射单色器：置于样品室和检测器之间的为发射单色器或第二单色器，常采用光栅为单色器。筛选出特定的发射光谱。样品室：通常由石英池（液体样品用）或固体样品架（粉末或片状样品）组成。测量液体时，光源与检测器成直角安排；测量固体时，光源与检测器成锐角安排。检测器：一般用光电管或光电倍增管作检测器。可将光信号放大并转为电信号。分类荧光光谱法具有灵敏度高、选择性强、用样量少、方法简便、工作曲线线形范围宽等优点，可以广泛应用于生命科学、医学、药学和药理学、有机和无机化学等领域。荧光分光光度计的发展经历了手控式荧光分光光度计，自动记录式荧光分光光度计，计算机控制式荧光分光光度计三个阶段；荧光分光光度计还可分为单光束式荧光分光光度计和双光束式荧光分光光度计两大系列。其他的还有低温激光Shpol’skill荧光分光光度计，配有寿命和相分辩测定的荧光分光光度计等。使用步骤开启计算机；开启仪器主机电源。按下仪器主机左侧面板下方的黑色按钮“POWER”。同时，观察主机正面面板右侧的XeLAMP和RUN指示灯依次亮起来，都显示绿色；计算机进入WindowsXP视窗后，打开运行软件；双击桌面图标“FLSolution2.1forF-7000”。主机自行初始化，扫描界面自动进入。初始化结束后，须预热15-20分钟，按界面提示选择操作方式。测试模式的选择，波长扫描“wavelengthscan”:点击扫描界面右侧"Method”，在“General”选项中的“Measurement”选择“wavelengthscan”测量模式，在“Instrument”选项中设置仪器参数和扫描参数；设置文件存储路径；扫描测试：打开盖子，放入待测样品后，盖上盖子。点击扫描界面右侧“Measure”或快捷键F4窗口在线出现扫描谱图。数据处理：选中自动弹出的数据窗口，选择“Trace”进行读数并寻峰等操作。实验注意事项开机时，请先开氙灯电源，再开主机电源。每次开机后请先确认一下一起两边排热风扇工作正常，以确保仪器正常工作，发现风扇有故障，应停机检查。主机工作时顶部排热器温度很高，切勿触摸，以免受伤.氙灯点亮后需一定时间稳定，故进行精密测试应在30分钟以上。当氙灯未能触发，并连续发生“吱吱”高频声或“叭叭”打火声时，请立即关掉氙灯电源，稍后数秒重新触发。请尽量减少不必要的氙灯触发次数，避免氙灯在高压下反复触发。关闭氙灯电源后，若要重新使用，请等待60秒以后重新触发。运行未知浓度的样品测试时，灵敏度设置请从低位向高围（0-7）逐步设置，当灵敏度较高

时（＞3）,为了保护光电倍增管，请拥护勿将强光置入样品室内。当（仅当）操作者错误操作或其他干扰引起微机错误时，应该立即关断主机电源，重新启动，但无须关断氙灯电源。单色器内用螺丝紧固处不得松动，光学器件和仪器运行环境需保护清洁。清洁仪器外表时，请勿使用乙醇乙醚等有机溶剂，请勿在工作中清洁，不使用时请加防尘罩.二、紫外分光光度计篇原理：物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量，相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构，其吸收光能量的情况也就不会相同。因此，每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线，可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量，这就是分光光度定性和定量分析的基础。分光光度分析就是根据物质的吸收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作用的有效手段。测量范围凡具有芳香环或共扼双键结构的有机化合物，根据在特定吸收波长处所测得的吸收度，可用于药品的鉴别、纯度检查及含量测定。分光光度法只适用于微量组分的定量分析（稀溶液，浓度在线性范围内，（cV0.01mol/L），浓溶液中光吸收定律将发生偏离，最适宜的吸光度测量范围为0.2-0.8之间（此时误差小）。应用领域检定物质：根据吸收光谱图上的一些特征吸收，特别是最大吸收波长虽ax和摩尔吸收系数是检定物质的常用物理参数。这在药物分析上就有着很广泛的应用。在国内外的药典中，已将众多的药物紫外吸收光谱的最大吸收波长和吸收系数载入其中，为药物分析提供了很好的手段。与标准物及标准图谱对照：将分析样品和标准样品以相同浓度配制在同一溶剂中，在同一条件下分别测定紫外可见吸收光谱。若两者是同一物质，则两者的光谱图应完全一致。如果没有标样，也可以和现成的标准谱图对照进行比较。这种方法要求仪器准确，精密度高，且测定条件要相同。比较最大吸收波长吸收系数的一致性纯度检验推测化合物的分子结构氢键强度的测定：实验证明，不同的极性溶剂产生氢键的强度也不同，这可以利用紫外光谱来判断化合物在不同溶剂中氢键强度，以确定选择哪一种溶剂络合物组成及稳定常数的测定反应动力学研究在有机分析中的应用：有机分析是一门研究有机化合物的分离、鉴别及组成结构测定的科学，它是在有机化学和分析化学的基础上发展起来的综合性学科。组件部分・g单色器■E样品室，R检测器■可见-紫外分光光度计。其应用波长范围为200〜400nm的紫外光区、400〜850nm的可见光区。主要由辐射源（光源）、色散系统、检测系统、吸收池、数据处理机、自动记录器及显示器等部件组成。光源：在仪器的波长范围内提供足够的、稳定的连续的光。汞灯：标准光源、最为精确，常用于校准作用。氘灯、钨灯、氙灯样品池：在紫外区须采用石英池，可见区一般用玻璃池也可用石英池。当溶液中含有染料（如考马斯亮兰）时，必须采用一次性的塑料杯，因为染料能让石英和玻璃着色，而且不易清洗干净。分类分光光度计从分光元件来讲可分为棱镜式和光栅式两种，也有光栅加棱镜的高档分光光度计，现今的分光光度计大部分采用光栅分光。从结构上来区分可分为单光束、准双光束、双光束和双波长分光光度计。使用步骤开机和预热调整和校正OT调整和校正100%T直至一起稳定不变重复下面步骤：打开暗箱一调OT—盖上暗盖一调100%T

直至一起稳定不变测量样品A值结束和复位使用注意事项比色皿架及比色皿在使用中的正确到位问题。有些使用者对这个问题不够重视，因操作不当造成偶然误差，严重影响分析结果。首先，应保证比色皿不倾斜放置。稍许倾斜，就会使参比样品与待测样品的吸收光径长度不一致，还可能使入射光不能全部通过样品池，导致测试比准确度不符合要求。其次，应保证每次测试时，比色皿架推拉到位。若不到位，将影响到测试值的重复性或准确度。最后，还应保证比色皿的清洁度，延长其使用寿命.干燥剂的使用问题。干燥剂失效将导致a）数显不稳、无法调“0”点或“100%”点（电路或光电管受潮）。b）反射镜发霉或沾污，影响光效率、杂散光增加。鉴于上述原因，分光光度计的放置地点应远离水池等湿度大的地方、干燥剂应定期更换或烘烤。仪器的工作环境。应避免阳光直射、避免强电场、避免与较大功率的电器设备共电、避开腐蚀性气体等。三、气象色谱篇原理：GC主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异来实现混合物的分离，其过程如图气相分析流程图所示。待分析样品在汽化室汽化后被惰性气体（即载气，也叫流动相）带入色谱柱，柱内含有液体或固体固定相，由于样品中各组分的沸点、极性或吸附性能不同，每种组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。但由于载气是流动的，这种平衡实际上很难建立起来。也正是由于载气的流动，使样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解吸附，结果是在载气中浓度大的组分先流出色谱柱，而在固定相中分配浓度大的组分后流出。当组分流出色谱柱后，立即进入检测器。检测器能够将样品组分的与否转变为电信号，而电信号的大小与被测组分的量或浓度成正比。当将这些信号放大并记录下来时，就是气相色谱图了。应用领域在石化分析中的应用：油气田勘探中的地球化学分析；原油分析；炼厂气分析；模拟蒸馏；油品分析；单质烃分析；含硫和含氮化合物分析；汽油添加剂分析；脂肪烃分析；芳烃分析；工艺过程色谱分析。在环境分析中的应用：大气污染分析（有毒有害气体，气体硫化物，氮氧化物等）；饮用水分析（多环芳烃、农药残留、有机溶剂等）；水资源（包括淡水、海水和废水中的有机污染物）；土壤分析（有机污染物）；固体废弃物分析。在食品分析中的主要应用有如下几个方面：脂肪酸甲酯分析；农药残留分析；香精香料分析；食品添加剂分析；食品包装材料中挥发物的分析。在医药分析中的主要应拥有：雌三醇测定；尿中孕二醇和孕三醇测定；尿中胆甾醇测定；儿茶酚胺代谢产物的分析；血液中乙醇、麻醉剂以及氨基酸衍生物的分析；血液中睾丸激素的分析。组件构成气相色谱仪由以下五大系统组成：气路系统、进样系统、分离系统、温控系统、检测记录系统。组分能否分开，关键在于色谱柱；分离后组分能否鉴定出来则在于检测器，所以分离系统和检测系统是仪器的核心。分类气相色谱可分为气固色谱和气液色谱。气固色谱指流动相是气体，固定相是固体物质的色谱分离方法。例如活性炭、硅胶等作固定相。气液色谱指流动相是气体，固定相是液体的色谱分离方法。例如在惰性材料硅藻土涂上一层角鲨烷，可以分离、测定纯乙烯中的微量甲烷、乙炔、丙烯、丙烷等杂质。使用步骤顶空进样法是气相色谱特有的一种进样方法。适用于挥发性大的组分分析。测定时，精密称取标准溶液和供试品溶液各3-5ml分别置于容积为8ml的顶空取样瓶中。将各瓶在60摄氏度的水浴中加热30-40min，使残留溶剂挥发达到饱和，再用在同一水浴中的空试管中加热的注射器抽取顶空气适量（通常为1ml）。进样，重复进样3次，按溶剂直接进样法进行计算与处理。顶空GC通常包括三个过程，一是取样，二是进样，三是GC分析。使用注意事项气路系统的维护（1） 气体管路的维护气源至气相色谱仪的连接管线应定期用无水乙醇清洗，并用干燥N2气吹扫干净。如果用无水乙醇清洗后管路仍不通，可用洗耳球加压吹洗。加压后仍无效，可考虑用细钢丝捅针疏通管路。（2） 气体自气源进入色谱柱前需要通过的干燥净化管，管中活性炭、硅胶、分子筛应定期进行更换或烘干，以保证气体的纯度。（3） 阀的维护稳压阀、针形阀及稳流阀的调节须缓慢进行。稳压阀不工作时，必须放松调节手柄（顺时针转动）；针形阀不工作时，应将阀门处于“开”的状态（逆时针转动）对于稳流阀，当气路通气时，必须先打开稳流阀的阀针，流量的调节应从大流量调到所需要的流量；稳流压阀、针形阀及稳流阀均不可作开关使用；各种阀的进、出气口不能接反。（4）皂膜流量计的维护使用皂膜流量计时要注意保持流量计的清洁、湿润，皂水可用餐洗净配制进样系统的维护（1） 气化室进样口的维护长期使用后硅橡胶微粒会积聚造成进样口管道阻塞，或气源净化不够使进样口玷污，此时应对进样口清洗。清洗方法是：首先从进样口处拆下色谱柱，旋下散热片，清除导管和接头部件内的硅橡胶微粒（注意：接头部件千万不能碰弯），接着用丙酮和蒸馏水依次清洗导管和接头部件，并吹干。然后按拆卸的相反程序安装好，最后进行气密性检查。硅橡胶垫在几十次进样后，容易漏气，需及时更换。（2） 微量注射器的维护：使用前先用丙酮等溶剂洗净，使用后立即清洗处理以免针芯被样品中高沸点物质玷污而阻塞；切忌用重碱性溶液洗涤，以免玻璃和不锈钢零件受腐蚀而漏水漏气；不宜吸取有悬浮物质的溶液，以免卡针；针尖不能用火直接烧，以免针尖退火而失去穿戳能力。分离系统（1） 新安装色谱柱使用前必须进行老化。（2） 新购买的色谱柱要在分析样品前先测试柱性能是否合格，如不合格可以退货，色谱柱使用一段时间后，柱性能可能会发生变化，当分析结果有问题时，应该用测试标样测试色谱柱，每次测试结果应保存起来作为色谱柱寿命的记录。（3） 色谱柱暂时不用时，应将其从仪器上卸下，在柱两端套上不锈钢螺帽（或者用一块硅橡胶堵上），并放在相应的柱包装盒中，以免柱头被污染。（4） 每次关机前都应将柱箱温度降到室温，然后再关电源和载气。若温度过高时切断载气，则空气（氧气）扩散进入柱管会造成固定液氧化和降解。仪器有过温保护功能时，每次新安装了色谱柱都要重新设定保护温度（超过此温度时，仪器会自动停止加热），以确保柱箱温度不超过色谱柱的最高使用温度，对色谱柱造成一定的损伤（如固定液的流失或者固定相颗粒的脱落），降低色谱柱的使用寿命。（5） 对于毛细管柱，如果使用一段时间后柱效有大幅度的降低，往往表明固定液流失太多，有时也可能只是由于一些高沸点的极性化合物的吸附而使色谱柱丧失分离能力，这时可以在高温下老化，用载气将污染物冲洗出来。若柱性能仍不能恢复，就得从仪器上卸下柱子，将柱头截去10cm或更长，去除掉最容易被污染的柱头后再安装测试，此时往往能恢复柱性能。如果还是不起作用，可再反复注射溶剂进行清洗，常用的溶剂依次为丙酮、甲苯、乙醇、氯仿和二氯甲烷。每次可进样5〜10^L，这一办法常能奏效。检测系统的维护保养热导池检测器的维护和保养尽量采用高纯气源；载气与样品气中应无腐蚀性物质、机械性杂质或其它污染物。载气至少通入半小时，保证将气路中的空气赶走后，方可通电，以防热丝元件的氧化。未通载气严禁加载桥电流。根据载气的性质，桥电流不允许超过额定值。如载气用N2时，桥电流应低于150mA；用H2时，则应低于270mA。在保证分析灵敏度的情况下，尽量使用低桥流以延长钨丝使用寿命。检测器不允许有剧烈振动。使用热导池进行高温分析时，如果停机，首先切断桥电流，等检测室温度降至50°C以下，再关闭气源，这样可以延长热丝元件的使用寿命。当热导池使用时间长或被玷污后，必须进行清洗。1490GC(TCD)长期不使用时，须将进气口、出气口堵塞，以确保钨丝不被氧化；氢火焰离子化检测器的维护和保养尽量采用高纯气源，空气必须经过5A分子筛充分的净化。在最佳的N2/H2比以及最佳空气流速的条件下使用。色谱柱必须经过严格的老化处理。离子室要注意避免外界干扰，保证使它处于屏蔽、干燥和清洁的环境中。长期使用会使喷嘴堵塞，因而造成火焰不稳、基线不准等故障，所以实际操作过程中应经常对喷嘴进行清洗。若检测器玷污不太严重时，1790GC(FID)的清洗方法是：将色谱柱取下，用一根管子将进样口与检测器连接起来，然后通载气将检测器恒温箱升至120C以上，再从进样口注入20uL的蒸馏水，接着再用90uL丙酮进行清洗，并在此温度下保持1〜2h，检查基线是否平稳。若基线不理想，则可再洗一次或卸下清洗(注意！更换色谱柱，必须先切断氢气源)。温度控制系统的维护温度控制系统每月检查一次，应严格按照仪器的说明书操作，不能随意乱动。

四、冷冻干燥仪篇原理：冷冻干燥（以下简称冻干）就是将含水物质，先冻结成固态，而后使其中的水分从固态升华成气态，以除去水分而保存物质的方法。气浴恒温振荡器摇床（又称空气恒温摇床），是一种温度可控的恒温培养箱和振荡器相结合的生化仪器，主要适用于各大中院校、医疗、石油化工、卫生防疫、环境监测等科研部门作生物、生化、细胞、菌种等各种液态、固态化合物的振荡培养。部件组成冷冻干燥机系由制冷系统、真空系统、加热系统、电器仪表控制系统所组成。主要部件为干燥箱、凝结器、冷冻机组、真空泵加热/冷却装置等。分类冷冻干燥机按照规格的大小分为：台式冷冻干燥机、小型冷冻干燥机、中型冷冻干燥机和大型冷冻干燥机。按照式样可分为：经济型、普通型、压盖型和多歧管型。其中经济型和普通型主要是应用于一般的冷冻干燥，压盖型除了冷冻干燥外还具备真空包装的性能，多歧管型具有冷冻速度快，使用方便的特点。冷冻干燥法的优点：冻干机相对常规方法，冻干法具有如下优点：许多热敏性的物质不会发生变性或失活。在低温下干燥时，物质中的一些挥发性成分损失很小。在冻干过程中，微生物的生长和酶的作用无法进行，因此能保持原来的性状。由于在冻结的状态下进行干燥，因此体积几乎不变，保持了原来的结构，不会发生浓缩现象。由于物料中水分在预冻以后以冰晶的形态存在，原来溶于水中的无机盐类溶解物质被均匀地分配在物料之中。升华时，溶于水中的溶解物质就析出，避免了一般干燥方法中因物料内部水分向表面迁移所携带的无机盐在表面析出而造成表面硬化的现象。干燥后的物质疏松多孔，呈海绵状，加水后溶解迅速而完全，几乎立即恢复原来的性状。由于干燥在真空下进行，氧气极少，因此一些易氧化的物质得到了保护。干燥能排除95%〜99%以上的水分，使干燥后产品能长期保存而不致变质。因物料处于冻结状态，温度很低，所以供热的热源温度要求不高，采用常温或温度不高的加热器即可满足要求。如果冷冻室和干燥室分开时，干燥室不需绝热，不会有很多的热损失，故热

能的利用很经济。正所谓没有完美的技术，真空冷冻干燥技术的主要缺点是成本高。由于它需要真空和低温条件，所以真空冷冻干燥机要配置一套真空系统和低温系统，因而投资费用和运转费用都比较高。四、微量元素分析仪篇微量元素分析仪大多是指测试人体微量元素含量的仪器。目前市面上琳琅满目，但正规的测试结果准确的应属电化学分析方法、原子吸收法及质谱法（ICP-MS）。其中原子吸收法和ICP ■属于高档产品，价位一般在几十万不等；但随着医疗条件的发展，大部分三甲及三甲以下医院及社区卫生服务中心都使用电化学分析仪器，目前市场占有率最大。电化学分析法属一种中 ’1高端产品，其操作简单，测试