常用的实验室分析仪器有哪些

在我们的生产生活中，存在很多各种各样的实验室，根据检测内容的不同，被分为很多种名称，例如：第三方实验室、医疗实验室、食品实验室、药品实验室等等，每个实验室的分析仪器也有着不同的区别。分析仪器是用于分析物质成分、化学结构及某些物理特性的仪器，是集光、机电、计算机、分析技术等于一体的高新技术产品，具有测量范围宽、抗干扰能力强、功能齐全、操作简便、分析结果准确可靠等优点。那么，实验室分析仪器有哪些？常用的有哪些种类？特定的又有哪些呢？下面，我们来了解一下。

 

主要用于称量，具有快速方便、智能化的特点，可配标准信号输出，直接连接打印机、计算机，可方便的去皮称量、累计称量、单位转换等。普通电子精密天平：样品称量，1000g/10mg；千分之一电子分析天平：样品称量，300g/1mg；万分之一电子分析天平：样品称量，220g/0.1mg；十万分之一电子分析天平：样品称量，52g/0.01mg。

 

测定物质旋光度的仪器。通过对样品旋光度的测定，可确定物质的浓度、纯度、糖度或含量。广泛应用于制糖、制药、药检、食品、香料、味精以及化工、石油等工业生产、科研、教学部门，作化验分析或过程质量控制。

 

测定物质折射率的仪器。通过对样品折光度的测量，可定量其含量，也可鉴定未知物。还可用于研究分子结构。既可测液体也可测固体。特点是用量少、操作方便、读数准确。

 

测量溶液pH值，还可测量离子浓度。广泛使用在工业、农业、科研、学校等。若配上信号输出接口和记录仪，则可动态测定溶液和实现电位滴定。

 

测量样品粘度的仪器。广泛用于油品、涂料、胶粘剂、化装品、药物及其中间体、食品等粘度的测量，也用于测量它们的粘性阻力、绝对粘度。数字式粘度计显示稳定、操作方便，需根据测量对象合理选配。

 

利用气体作为流动相的一种色谱仪器，在化工、石油、环保、制药、烟草等很多领域均有广泛用途。在精细化工实验中，特别是精细有机合成中有重要用途。建议选配全自动的型号，根据测的项目不同，进行配置。

 

依据相对测量原理对样品进行定性、定量分析的仪器。广泛应用在冶金地质，机械制造，环境保护，生物工程，石油化工，医疗卫生，食品卫生，临床检验，药品检验，土壤肥料，农业，林业，卫生防疫等化学分析领域的生产，教学和科学研究中，特别适用于各种应用实验室，是实验室必备的分析仪器。分光光度计类型很多，如可见、红外、紫外等，根据需要选配。可见分光光度计：对物质进行定量或定性的分析，波长范围330-1100nm；紫外可见分光光度计：对物质进行定量或定性的分析，波长范围180-1100nm；原子吸收分光光度计：石墨火焰一体机，主要用于微量元素和痕量分析测量及分析；原子荧光分光光度计：三灯三通道，样品中砷、汞、硒、锡、铅、铋、锑、碲、锗、镉、锌等十一种元素的痕量分析测量。

 

 

当紫外线照射有机化合物时，引起分子中的能级、主要电子的跃迁而产生的吸收谱线。在精细化工实验中用于鉴定官能团、分子结构、定性、定量分析等。谱图的表示方法：相对吸收光能量随吸收光波长的变化；提供的信息：吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息。

在有机中间体和许多精细化工产品的结构测定以及成分分析中应用广泛。有机化合物在红外区(2.5~15nm或波数4000~660cm-1)具有特征吸收峰，因此可有效地鉴定未知试样的官能团结构类型，或者通过与已知结构的红外光谱对比，确定其同一性。分析原理：吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁；谱图的表示方法：相对透射光能量随透射光频率变化；提供的信息：峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率。

 

基于原子核的自旋性质，将原子核置于强磁场中，在一定的无线电辐射的诱导下，原子核能级发生跃迁，产生核磁共振曲线。具有试样用量少，速度快，准确性高等优点。用于分子结构测定。谱图的表示方法：吸收光能量随化学位移的变化；提供的信息：峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息。

主要优点是分辨率高于其它色谱法，速度快、十几分钟到几十分钟可完成，重复性高、色谱柱可反复使用，自动化操作，分析精确度高。根据分离过程中溶质分子与固定相相互作用的差别，可分为四个基本类型，即液-固色谱、液-液色谱、离子交换色谱和体积排阻色谱。其广泛用于样品的分离、分析、纯化。在精细化工、医药工业、食品工业、环境保护及生物技术领域，主要用于分析高沸点、热不稳定、生理活性及大分子量物质。

 

利用质谱现象对混合物分离、鉴定和结构分析的仪器。具有灵敏度高、测量范围宽、选择性好、分辨率高、快速有效等特点。分析原理：分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离；谱图的表示方法：以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化；提供的信息：分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息。

 

 

一般使用恒温鼓风干燥箱。主要用来干燥玻璃仪器或烘干无腐蚀性、热稳定性比较好的药品。使用时应注意温度的调节与控制。

 

通常具备既能吹冷风又能吹热风的功能，用于快速干燥玻璃仪器之用。

 

用于低沸点易燃液体的加热及少量样品的干燥。使用红外灯加热，既安全，又能克服水浴加热时水汽可能进入反应体系的缺点，且加热温度易于调节，升温或降温速度快。使用时受热容器应正对灯面，中间留有空隙。

 

由玻璃纤维包裹着电热丝织成帽状的加热器，由于它不是明火，因此加热和蒸馏易燃有机物时，具有不易着火的优点，热效率也高。相当于一个均匀加热的空气浴，主要用做回流加热的热源。有很多类型和规格，有自动控温的、有多孔式的，还有板式的。非自动控温的电热套的加热温度通过调变压器控制。

 

由电机带动可旋转的蒸发器(圆底烧瓶)、冷凝器和接受器组成。可在常压或减压下操作，可一次性进料，也可分批吸人蒸发料液。由于蒸发器的不断旋转，可免加沸石而不会暴沸。蒸发器旋转时，会使料液附于瓶壁形成薄膜，蒸发面大大增加，加快蒸发速率。因此，旋转蒸发器是浓缩溶液、回收溶剂的理想装置。

 

一种调节电压的仪器，实验室中主要是通过调节电压来调节加热温度或电动搅拌器的搅拌速率等。但使用时必须注意以下几方面的问题：即安全用电，接好地线、输入端与输出端不能接错、不允许超负荷使用、调节时要缓慢均匀，注意及时更换炭刷、用完后，旋钮回零断电，放在干燥通风处，不得靠近有腐蚀性的物体。

 

为了使反应均匀、完全，创造良好的操作条件，精细化工实验中经常使用搅拌器。实验室常用的搅拌器通常有两种，电动机械搅拌器和电动磁力搅拌器。电动机械搅拌器又称为电子搅拌仪，是一种电机驱动、机械传动式搅拌装置，通过电子变速器或外接调压变压器可任意调节搅拌速度。电动磁力搅拌器是一种靠电机驱动，借助磁力传动的搅拌装置。通常实验室用的电动磁力搅拌器还带有加热装置，称为磁力加热搅拌仪。使用时，应有接地保护，搅拌磁子必须冲洗干净，放置和取出搅拌磁子时应停止搅拌，搅拌开始时的速度也要由慢到快，如溶液洒落在磁盘上，应立即关闭电源，及时清掉溶液，以免溶液渗入电热丝及电机部分。

 

利用高速旋转的转鼓来实现液-固及液-液分离的设备。根据其转速不同，可分为普通离心机、高速离心机和超高速离心机，离心机的转速越高，其分离效果越好。

 

常用玻璃、金属仪器
 

 

(1)玻璃量器类

 

量杯、量筒、容量瓶、大肚吸管、量瓶、酸滴定管、碱滴定管、自动滴定管、比重瓶等。用于量取液体、定量操作液体。

 

(2)玻璃烧器类

 

烧杯、高型烧杯、锥型烧杯、三角烧瓶、圆底烧瓶、平底烧瓶、平底蒸发皿、圆底蒸发皿、表面皿等。用于实现加热、蒸发等操作。

 

(3)玻璃容器类

 

广口瓶、细口瓶、集气瓶、下口瓶、龙头瓶、水准瓶、污水瓶、过滤瓶、刻度立瓶、抽滤瓶、种子瓶、干燥器、水槽、标本缸、标本瓶、染色缸、棉纱缸、色层槽、克氏瓶、玻璃比色皿、玻璃乳钵等。用于盛装实验药品、试剂、中间产物、产物和废物等。

 

(4)玻璃蒸馏类

 

蒸馏烧瓶、分馏烧瓶、蒸馏水器、三口烧瓶、四口烧瓶、标准组合蒸馏仪器、浓缩器、旋转蒸发器等。用于反应、回流、蒸馏、蒸发等。

 

(5)玻璃冷凝类

 

球型冷凝器、直型冷凝器、蛇型冷凝器、刺型冷凝器、螺旋型冷凝管等。与蒸馏类配合使用。

 

(6)玻璃漏斗类

 

分液漏斗、波纹漏斗、过滤漏斗、安全漏斗、锥形漏斗等。用于分液、加料、过滤、稳压等。

 

(7)玻璃管件类

 

试管、比色管、离心试管、调剂棒、毛细管等。

 

(8)玻璃测量类

 

密度计、压力计、温度计、酒精计、干湿温度计等。用于测量温度、密度及湿度等。

 

 

精细化工实验室的金属仪器很多，但常用的是作为玻璃仪器的辅件来使用的。主要有铁架台、试管夹、万能夹、滴定台、升降台、电炉、电热套、冷凝管灭、铁圈、水浴锅、双顶丝(十字头)、镊子、剪刀、钢丝钳、绀蜗钳、尖嘴钳三角锉刀(圆锉刀)、打孔器等。

 

 

 

· 分析原理：被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光；

· 谱图的表示方法：发射的荧光能量随光波长的变化；

· 提供的信息：荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息。

 

 

· 分析原理：在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁；

· 谱图的表示方法：吸收光能量或微分能量随磁场强度变化；

· 提供的信息：谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息。

 

 

· 分析原理：探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力；

· 谱图的表示方法：探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线；

· 提供的信息：探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数。

 

 

· 分析原理：高分子材料在一定条件下瞬间裂解，可获得具有一定特征的碎片；

· 提供的信息：谱图的指纹性或特征碎片峰，表征聚合物的化学结构和几何构型。

 

 

· 分析原理：样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大分子先流出；

· 提供的信息：高聚物的平均分子量及其分布。

 

 

· 分析原理：在控温环境中，样品重量随温度或时间变化；

· 谱图的表示方法：样品的重量分数随温度或时间的变化曲线；

· 提供的信息：曲线陡降处为样品失重区，平台区为样品的热稳定区。

 

· 分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，由于二者导热系数不同产生温差，记录温度随环境温度或时间的变化；

· 谱图的表示方法：温差随环境温度或时间的变化曲线；

· 提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息。

 

 

· 分析原理：样品与参比物处于同一控温环境中，记录维持温差为零时，所需能量随环境温度或时间的变化；

· 谱图的表示方法：热量或其变化率随环境温度或时间的变化曲线；

· 提供的信息：提供聚合物热转变温度及各种热效应的信息。

 

 

· 分析原理：样品在恒力作用下产生的形变随温度或时间变化；

· 谱图的表示方法：样品形变值随温度或时间变化曲线；

· 提供的信息：热转变温度和力学状态。

 

 

· 分析原理：样品在周期性变化的外力作用下产生的形变随温度的变化；

· 谱图的表示方法：模量或tgδ随温度变化曲线；

· 提供的信息：热转变温度模量和tgδ。

 

 

· 分析原理：高能电子束穿透试验时发生散射、吸收、干涉和衍射，使得在相平面形成衬度，显示出图像；

· 谱图的表示方法：质厚衬度象、明场衍衬象、暗场衍衬象、晶格条纹象和分子象；

· 提供的信息：晶体形貌、分子量分布、微孔尺寸分布、多相结构和晶格与缺陷等。

 

 

· 分析原理：用电子技术检测高能电子束与样品作用时产生二次电子、背散射电子、吸收电子、X射线等并放大成象；

· 谱图的表示方法：背散射象、二次电子象、吸收电流象、元素的线分布和面分布等；