2.2.2 分析仪的组成

2.2.2分析仪的组成分析仪是一种专用于检测、分析样品中组成和结构的仪器。它能够通过测量样品中的物理量，确定各种成分的含量与性质，具有高灵敏度、高分辨率、高选择性、快速性等特点，已广泛应用于化学、医药、环保、食品等领域。本文旨在介绍分析仪的组成及其种类。一、分析仪的组成分析仪的主要组成由三个部分构成：样品处理装置、检测系统以及数据处理与输出装置。其中，样品处理装置通常包括：样品的预处理、样品的加热、样品的冷却、样品的分离、样品的净化、样品的浓缩与稀释等。检测系统通常包括：感受器、信号转换器和信号放大器等。数据处理与输出装置通常包括：显示装置、打印机和记录器等。1.样品处理装置样品的预处理是一个非常重要的步骤。根据不同的应用需求，常见的预处理方法有：提取、洗涤、溶解、转化等。提取是将固体样品或混合物中的目标化合物提取到体积较小的溶剂中。洗涤是利用溶剂来清洗样品中的杂质。溶解是将被测物体溶解到溶剂中。转化则是将样品转化为气态或液态，以利于后续的检测分析。样品的加热与冷却是针对特定的样品特性设计的，例如热分析仪就应用了热力学原理实现了对样品热性质的测定。样品的分离通常是指对混合物中的成分进行分离，其中常用的方法包括色谱技术、电泳技术等。样品的净化主要是针对有机化合物进行分离处理，例如质谱仪快速柱技术。样品的浓缩与稀释是根据样品浓度的不同，选择浓缩或稀释来实现对样品的处理和分析。2.检测系统检测系统是分析仪的核心部分，它是通过检测样品中的物理量来确定其组成和结构特性。常见的检测系统包括光学检测、电化学检测、质谱检测等。光学检测技术是利用光学原理实现对光学物理量的测定。例如紫外-可见光谱仪通常利用样品对特定波长的光的吸收来确定其组成和浓度。红外光谱仪则可以通过样品激励后的分子振动信号，来确定样品的结构与成分。电化学检测技术是利用电化学反应的原理，实现对电子转移和离子传输的测量。例如电导率测量、电活性测量等。质谱检测是利用化学物质分析的基本原理，通过离子化和分离的技术，实现对样品的组成与结构的测定。例如质谱仪就能够确定样品中的分子量、分子结构及其杂质成分等信息。3.数据处理与输出装置分析仪的输出装置主要有显示装置、打印机和数据记录器等。其中，显示器通常是用于实时显示数据，使用户可以在样品分析的同时，观察到实时数据变化。打印机和数据记录器通常用于将实验结果打印出来或记录到另一个介质上，以便以后查询和参考。数据处理是对检测系统获得的数据进行处理和分析的过程，包括计算、比较、叠加、拟合等。根据不同的应用需求，常用的方法有：数据拟合、傅里叶变换、卡尔曼滤波等。二、分析仪的种类1.色谱仪色谱仪是一种通过分离技术实现对混合物成分的测定的科学仪器。其利用分离技术实现对混合物成分的分离与测量。根据分离介质的不同分为气相色谱仪、液相色谱仪、开放式色谱仪等。其中气相色谱仪、液相色谱仪和毛细管电泳技术普遍应用于化学、医药、食品、环保等领域。开放式色谱仪则广泛应用于环境监测、工厂安全生产等领域。2.热分析仪热分析仪是一种利用热力学原理实现对样品热性质测定的专业仪器。热分析技术包括热重分析、差热分析、热导率测定、微卡热量法、热膨胀测定等。其中差热分析技术应用最为广泛，可以用于判断样品中的吸热或放热过程，确定不同物质的性质特点。3.光谱仪光谱仪是一种通过分析样品对特定波长光的吸收或发射行为，来确定样品成分或结构特性的仪器。常见的光谱仪包括紫外-可见光谱仪、红外光谱仪和拉曼光谱仪等。其中，紫外-可见光谱仪应用最为广泛，可以用于检测样品中的有机化合物、无机物、生物大分子、药物等成分。4.质谱仪质谱仪是一种通过对样品中分子进行离子化和分离的技术，实现对其组成、结构和质量的分析检测。质谱仪应用非常广泛，包括药物分析、环境污染检测、食品安全检测等领域。5.电化学分析仪电化学分析仪是一种利用电化学反应原理实现对样品的化学分析检测的仪器。主要应用于分析理化性质与电化学反应机理的研究，如电导率、电化学催化活性等。在燃料电池、电化学传感器、电解池、倒置微乳液电极等方面应用广泛。三、结论通过本文的讲解可以看出，分析仪作为一种专业检测测量仪器，具有极高的分辨、检测灵敏度和选择性等优点。分析仪的组成分为样品处理装置、检测系统以及数据处理装置三个部分，并且根据检测方