分析化学 – 新利18网址
//www.gsbet888.com Thu, 10 Aug 2023 15:16:31 +0000 en-US hourly 1 https://wordpress.org/?v=6.5.5 134510799 蛋白质定量-布拉德福蛋白质定量法Bradford Protein Assay
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译自Chem-Station网站日本版 原文链接:タンパク質の定量法―ブラッドフォード法 Protein Quantification – Bradford Protein Assay

翻译:炸鸡

原理

布拉德福蛋白质定量法Bradford Protein Assary与BCA法并列为最常使用的蛋白质浓度定量法。

原理是考马斯亮蓝(CBB) G-250这种色素会与蛋白质的碱性且属于芳香族的氨基酸的侧链相互作用,考马斯亮蓝的最大吸收峰会从(Metachromazy 反应)465 nm变为595 nm。

优点

  • 测定范围在01-2 mg/mL、灵敏度高
  • 操作十分简单迅速
  • 受螯合剂和还原剂的影响很小

缺点

  • 易受界面活性剂的影响
  • 因为反应液是酸性的,含有脂质的样品容易产生沉淀
  • 结果会因蛋白质种类而变化
  • 色素会被吸附到玻璃或石英制的吸收池上

操作步骤

Bradford试剂各个试剂公司都有售卖,但是按照下面的方法也可以自制。

Bradford试剂的调制法

将考马斯亮蓝CBB G-250 (200 mg)加入乙醇(100 mL)中搅拌均匀使其充分溶解。然后加入85%的磷酸(200 mL)。然后用超纯水定容至2L。溶液中含有的蓝色不溶物用脱脂棉或滤纸过滤。试剂放入冰箱内遮光保存。

步骤

  1. 向100μL样品中加入1ml的Bradford试剂,用高速搅拌器搅拌均匀。
  2. 5~30分钟内测量混合溶液在595 nm处的吸光度。
  3. 以BSA(牛血清白蛋白)作为标准品制作稀释曲线。

如果待测样品是膜蛋白质的话,建议加入1M NaOH水溶液以方便溶解[2]

参考文献

  1. ”総タンパク質の定量法” 鈴木祥夫、ぶんせき2018, 1, 2. [PDF]
  2. “[6] Quantification of protein” Stoscheck, C. M.  Enzymol.1990, 182, 50. doi:10.1016/0076-6879(90)82008-P
  3. “Comparison of five methods for determination fo total plasma protein concentration” Okutucu, B.; Dincer, A.; Habib, Ö.; Zihnioglu, F. J.  Biophys. Methods2007, 70, 709. doi:10.1016/j.jbbm.2007.05.009
  4. “A Rapid and Sensitive Method for the Quantification of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-Dye Binding” Bradford, M. M.  Biochem. 1976, 72 (1–2), 248–254. doi:10.1006/abio.1976.9999
  5. ”Linearization of the Bradford Protein Assay Increases Its Sensitivity: Theoretical and Experimental Studies” Zor, T.; Selinger, Z. Anal Biochem.1996, 236, 302. doi:1006/abio.1996.0171

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蛋白质定量——Bicinconic酸法
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译自Chem-Station网站日本版 原文链接:タンパク質の定量法―ビシンコニン酸法 Protein Quantification – Bicinconic Acid Assay

翻译:炸鸡

原理

Bicinconic酸(BCA)法(Bicinconic Acid  Assay是在Lowry法的基础上进行改良的比色法,用来测定蛋白质的浓度。

相较于Lowry法用的Folin-Ciocalteu试剂,Bicinconic酸法添加了Bicinconic酸(BCA)。Cu2+经蛋白质还原生成的Cu+与BCA形成的红紫色的配合物。测量配合物在562nm处的吸光度,然后用校准曲线定量。

优点

  • 测定范围在001-2 mg/mL,灵敏度很好
  • 大范围内呈线性变化
  • 操作简单
  • 相较于Lowry法,更不容易受到表面活性剂的影响

缺点

  • 会受到螯合剂和硫醇还原剂的影响

步骤

BCA检测试剂盒可从不同的公司买到,但试剂可以用以下配方制备。

BCA试剂调制法

A液

将2,2’-联喹啉-4,4’-二甲酸二钠(10 g)、Na2CO3(20 g)、酒石酸钠(1.6 g)、NaOH(4 g)、NaHCO3(9.5 g)溶解于超纯水中,定容至1L。然后用10N NaOH水溶液将pH值调节至11.25左右。A液可在室温下保存数月。

B液

将Cu2SO4-5H2O(4 g)溶解于超纯水中,定容至100mL。B液可在室温下保存数月。

步骤

  1. 将A液和B液按体积比50꞉1的比例混合均匀(即用即配)
  2. 向每100μL的样品加入1ml1中的混合溶液,高速搅拌
  3. 37℃下静置30分钟
  4. 测定在562nm下的吸光度
  5. 以BSA为标准样品制备稀释组和校准曲线,据此计算浓度。

参考文献

  1. ”総タンパク質の定量法” 鈴木祥夫、ぶんせき2018, 1, 2. [PDF]
  2. “[6] Quantification of protein” Stoscheck, C. M.  Enzymol.1990, 182, 50. doi:10.1016/0076-6879(90)82008-P
  3. “Measurement of protein using bicinchoninic acid” Smith, P. K. et al. Biochem. 1985, 150, 76. doi:10.1016/0003-2697(85)90442-7

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第152回—“可以应用于正电子发射断层扫描(Positron emission tomography)快速标记法”Philip Miller
//www.gsbet888.com/interview/chinese/2022/01/%e7%ac%ac152%e5%9b%9e-%e5%8f%af%e4%bb%a5%e5%ba%94%e7%94%a8%e4%ba%8e%e6%ad%a3%e7%94%b5%e5%ad%90%e5%8f%91%e5%b0%84%e6%96%ad%e5%b1%82%e6%89%ab%e6%8f%8fpositron-emission-tomography.html //www.gsbet888.com/interview/chinese/2022/01/%e7%ac%ac152%e5%9b%9e-%e5%8f%af%e4%bb%a5%e5%ba%94%e7%94%a8%e4%ba%8e%e6%ad%a3%e7%94%b5%e5%ad%90%e5%8f%91%e5%b0%84%e6%96%ad%e5%b1%82%e6%89%ab%e6%8f%8fpositron-emission-tomography.html#respond CS editor Fri, 28 Jan 2022 06:30:16 +0000 海外化学家 分析化学 放射性同位素 //www.gsbet888.com/?p=41046 译自Chem-Station网站日本版 原文链接:第152回―「PETイメージングに活用可能な高速標識法」Philip Miller講師 翻译:炸鸡 校对:Jiao Jiao 第152回海外化学家采访的是英国伦敦帝国学院化学系的Philip Miller讲师。Philip Miller讲师致力于为正电子发射断层扫描(PET)领域的放射性标记应用开发快速化学反应。下面是这次的采访。 Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢? 我从小就对科学感兴趣,但我是到了高中才开始对化学产生兴趣的。说起来是一场火灾燃起了我对化学的兴趣!科学课的老师给我们做了很多稀奇的演示,比如碱金属的反应,老鼠的解剖等有趣的实践性演示。特别令人难忘的是他为我们展示磷单质反应,在将磷块与主体切开分离的时候,他不小心把磷从实验台上掉了下来,磷起火变成了小火,他和全班同学都吓了一跳。还好没有人受伤,但在这之后我就很少看到他的身影了,还挺遗憾的。 Q.如果您不当化学家的话,您会选择从事哪个行业呢?为什么? 我一直认为自己是一个小小的艺术家。艺术可以以一种独一无二的方式渗透进人们的心灵,给人们带来灵感。 Q.您现在进行的是什么研究呢?您具体想怎么做呢? 目前,我们正在开拓11C放射化学的一个新的﹑令人兴奋的领域。11C是发射正电子的同位素,能用于制造正电子发射断层扫描的放射性同位素指示剂。难点在于11C的半衰期非常短(仅20分钟!),在半衰期内必须进行非常流畅且快速的化学反应。在过去的一年里我们致力于开发11C放射性标识的新方法。我们希望这能大大简化标记过程,并为正电子发射断层扫描造影创造许多新的11C指示剂。我希望最终能够对阿尔茨海默病、帕金森病等疾病治疗新方法的发现和开发产生影响。 Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐,您会选谁,为什么呢? 温斯顿·丘吉尔(英国前首相)。我几乎每天都会骑着自行车从国会广场的丘吉尔铜像前经过,都会感慨道:在他所处的那个成功率极低的年代,他能为自己认为正确的事情,凭一己之力力挽狂澜改变了历史。另外,听说他是个不拘一格的人,喜欢喝酒!   Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢?具体做了什么呢? 最近,我们用钯催化剂对有机铋试剂进行了几次羰基化(通入一氧化碳),以测试烷基铋与一氧化碳及亲核试剂之间的偶联。这是几天前的事情了,这些反应结果很快就可以通知大家了! Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上,只能选一个的话您会带什么书和音乐? 书是Joseph Heller的《Catch-22》。我刚刚读完,正想再读一遍。 音乐专辑带U2的《Achtung Baby》。这是我拥有的第一张专辑,想重温一遍。   Q.您最想看哪位化学家的采访? 贝尔法斯特女王大学化学系的Prof. A. P. de Silva。在贝尔法斯特女王大学读本科的时候,我有幸听过他的课,我觉得他是一位非常热心、给人灵感、平易近人的老师。 本文版权属于 Chem-Station化学空间, 欢迎点击按钮分享,未经许可,谢绝转载

译自Chem-Station网站日本版 原文链接:第152回―「PETイメージングに活用可能な高速標識法」Philip Miller講師

翻译:炸鸡 校对:Jiao Jiao

第152回海外化学家采访的是英国伦敦帝国学院化学系的Philip Miller讲师。Philip Miller讲师致力于为正电子发射断层扫描(PET)领域的放射性标记应用开发快速化学反应。下面是这次的采访。

Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢?

我从小就对科学感兴趣,但我是到了高中才开始对化学产生兴趣的。说起来是一场火灾燃起了我对化学的兴趣!科学课的老师给我们做了很多稀奇的演示,比如碱金属的反应,老鼠的解剖等有趣的实践性演示。特别令人难忘的是他为我们展示磷单质反应,在将磷块与主体切开分离的时候,他不小心把磷从实验台上掉了下来,磷起火变成了小火,他和全班同学都吓了一跳。还好没有人受伤,但在这之后我就很少看到他的身影了,还挺遗憾的。

Q.如果您不当化学家的话,您会选择从事哪个行业呢?为什么?

我一直认为自己是一个小小的艺术家。艺术可以以一种独一无二的方式渗透进人们的心灵,给人们带来灵感。

Q.您现在进行的是什么研究呢?您具体想怎么做呢?

目前,我们正在开拓11C放射化学的一个新的﹑令人兴奋的领域。11C是发射正电子的同位素,能用于制造正电子发射断层扫描的放射性同位素指示剂。难点在于11C的半衰期非常短(仅20分钟!),在半衰期内必须进行非常流畅且快速的化学反应。在过去的一年里我们致力于开发11C放射性标识的新方法。我们希望这能大大简化标记过程,并为正电子发射断层扫描造影创造许多新的11C指示剂。我希望最终能够对阿尔茨海默病、帕金森病等疾病治疗新方法的发现和开发产生影响。

Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐,您会选谁,为什么呢?

温斯顿·丘吉尔(英国前首相)。我几乎每天都会骑着自行车从国会广场的丘吉尔铜像前经过,都会感慨道:在他所处的那个成功率极低的年代,他能为自己认为正确的事情,凭一己之力力挽狂澜改变了历史。另外,听说他是个不拘一格的人,喜欢喝酒!

 

Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢?具体做了什么呢?

最近,我们用钯催化剂对有机铋试剂进行了几次羰基化(通入一氧化碳),以测试烷基铋与一氧化碳及亲核试剂之间的偶联。这是几天前的事情了,这些反应结果很快就可以通知大家了!

Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上,只能选一个的话您会带什么书和音乐?

书是Joseph Heller的《Catch-22》。我刚刚读完,正想再读一遍。

音乐专辑带U2的《Achtung Baby》。这是我拥有的第一张专辑,想重温一遍。

 

Q.您最想看哪位化学家的采访?

贝尔法斯特女王大学化学系的Prof. A. P. de Silva。在贝尔法斯特女王大学读本科的时候,我有幸听过他的课,我觉得他是一位非常热心、给人灵感、平易近人的老师。

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第143回—“单分子电子和化学传感器的研究”Nongjian (NJ) Tao 教授
//www.gsbet888.com/interview/chinese/2021/09/%e7%ac%ac143%e5%9b%9e-%e5%8d%95%e5%88%86%e5%ad%90%e7%94%b5%e5%ad%90%e5%92%8c%e5%8c%96%e5%ad%a6%e4%bc%a0%e6%84%9f%e5%99%a8%e7%9a%84%e7%a0%94%e7%a9%b6nongjian-nj-tao.html //www.gsbet888.com/interview/chinese/2021/09/%e7%ac%ac143%e5%9b%9e-%e5%8d%95%e5%88%86%e5%ad%90%e7%94%b5%e5%ad%90%e5%92%8c%e5%8c%96%e5%ad%a6%e4%bc%a0%e6%84%9f%e5%99%a8%e7%9a%84%e7%a0%94%e7%a9%b6nongjian-nj-tao.html#respond CS editor Wed, 29 Sep 2021 00:00:16 +0000 海外化学家 分析化学 物理化学 //www.gsbet888.com/?p=40195 译自Chem-Station网站日本版 原文链接:第143回―「単分子エレクトロニクスと化学センサーの研究」Nongjian (NJ) Tao 教授 翻译:炸鸡 校对:JiaoJiao 第143回海外化学家采访的是Nongjian (NJ) Tao 教授(1963-2020)。Nongjian (NJ) Tao 教授生前任职于亚利桑那州立大学生物设计实验室生物电子和生物传感器中心,同时隶属于电气工程系,物理系以及化学系。他的研究围绕分子电子学,化学和生物传感器展开。下面是这次的采访。 Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢? 因为我接受过生物物理学的教育,所以我并不算是大家印象中活跃在自然科学领域的典型化学家。化学之所以令我着迷是因为化学作为物理学、生物学和工程之间的粘合剂,在分子电子学和传感器等跨学科研究中发挥着决定性的重要作用。 Q.如果您不当化学家的话,您会选择从事哪个行业呢?为什么? 如果不当化学家的话,我想成为一名地质学家或宇航员。我不后悔我成为了一名化学家因为我认为探索不同传统领域之间的研究同样是一项刺激,有意义的工作。 Q.您现在进行的是什么研究呢?您具体想怎么做呢? 在电极之间放置一个分子,标记并控制其化学和物理特性,尝试将其应用到装置中。我们团队还开发了一种化学传感器,可以装在手机里,不仅可以上网和发邮件,还可以获取化学信息。有了这些功能,我们就更有可能解决现实世界中的很多问题如安全、环保、疾病预防和诊断等。 Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐,您会选谁,为什么呢? 理查德·费曼(美国理论物理学家,以对量子力学的路径积分表述、量子电动力学、过冷液氦的超流性以及粒子物理学中部分子模型的研究闻名于世)是我的首选。《费曼物理学》帮助我通过了在美国获得博士学位的一场重要的物理考试。《你开玩笑吧,费曼先生》让我在出国飞机上的枯燥乏味的12个小时变得非常愉快和难忘。他的《游乐丰富的讲座》也经常给我的研究带来灵感。 Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢?具体做了什么呢? 是上周的事。为了修复坏了的眼镜,我试了3种胶水。随着时间的推移,我花在实验上的时间越来越少,花在审阅和撰写研究计划书上的时间越来越多。幸运的是,我的周围有很多年轻而有才华的人,他们能在实验室里做得比我更好。 Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上,只能选一个的话您会带什么书和音乐? 我想带一本教如何在无人岛上生存和逃离的书。娱乐书和CD也不错,但我得留下空间存放水和食物。 Q.您最想看哪位化学家的采访? 我博士研究生时的导师Stuart Lindsay。是他教我如何做研究的。我想年轻读者会从和他的交流中收获很大。   本文版权属于 Chem-Station化学空间, 欢迎点击按钮分享,未经许可,谢绝转载!

译自Chem-Station网站日本版 原文链接:第143回―「単分子エレクトロニクスと化学センサーの研究」Nongjian (NJ) Tao 教授

翻译:炸鸡 校对:JiaoJiao

第143回海外化学家采访的是Nongjian (NJ) Tao 教授(1963-2020)。Nongjian (NJ) Tao 教授生前任职于亚利桑那州立大学生物设计实验室生物电子和生物传感器中心,同时隶属于电气工程系,物理系以及化学系。他的研究围绕分子电子学,化学和生物传感器展开。下面是这次的采访。

Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢?

因为我接受过生物物理学的教育,所以我并不算是大家印象中活跃在自然科学领域的典型化学家。化学之所以令我着迷是因为化学作为物理学、生物学和工程之间的粘合剂,在分子电子学和传感器等跨学科研究中发挥着决定性的重要作用。

Q.如果您不当化学家的话,您会选择从事哪个行业呢?为什么?

如果不当化学家的话,我想成为一名地质学家或宇航员。我不后悔我成为了一名化学家因为我认为探索不同传统领域之间的研究同样是一项刺激,有意义的工作。

Q.您现在进行的是什么研究呢?您具体想怎么做呢?

在电极之间放置一个分子,标记并控制其化学和物理特性,尝试将其应用到装置中。我们团队还开发了一种化学传感器,可以装在手机里,不仅可以上网和发邮件,还可以获取化学信息。有了这些功能,我们就更有可能解决现实世界中的很多问题如安全、环保、疾病预防和诊断等。

Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐,您会选谁,为什么呢?

理查德·费曼(美国理论物理学家,以对量子力学的路径积分表述、量子电动力学、过冷液氦的超流性以及粒子物理学中部分子模型的研究闻名于世)是我的首选。《费曼物理学》帮助我通过了在美国获得博士学位的一场重要的物理考试。《你开玩笑吧,费曼先生》让我在出国飞机上的枯燥乏味的12个小时变得非常愉快和难忘。他的《游乐丰富的讲座》也经常给我的研究带来灵感。

Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢?具体做了什么呢?

是上周的事。为了修复坏了的眼镜,我试了3种胶水。随着时间的推移,我花在实验上的时间越来越少,花在审阅和撰写研究计划书上的时间越来越多。幸运的是,我的周围有很多年轻而有才华的人,他们能在实验室里做得比我更好。

Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上,只能选一个的话您会带什么书和音乐?

我想带一本教如何在无人岛上生存和逃离的书。娱乐书和CD也不错,但我得留下空间存放水和食物。

Q.您最想看哪位化学家的采访?

我博士研究生时的导师Stuart Lindsay。是他教我如何做研究的。我想年轻读者会从和他的交流中收获很大。

 

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第134回—“推进脑神经系统研究的分析化学”Jonathan Sweeder教授
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本文来自Chem-Station日文版 第134回―「脳神経系の理解を進める分析化学」Jonathan Sweeder教授 cosine

翻译投稿 炸鸡 校对 白菜猪肉馅

第134回海外化学家采访的是Jonathan Sweeder教授。Jonathan Sweeder教授任教于伊利诺伊大学厄巴纳香槟分校,主要研究生理学和神经科学。研究领域为分析神经化学,研究与学习,行动,神经元网络形成相关的新神经化学。下面是今天的采访。

Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢?

我一直都喜欢科学,一直都想从事科学行业。我最先接触的化学相关的事物是用一套家庭化学实验仪器学习如何做出爆炸反应。要是放在现在的话,我当年的行为是会被当成反面教材的吧,在1970年代,我的这种行为还是可以被原谅的。因为我对化学的这份兴趣,所以并不稀奇我的第一份与化学有关的工作就是本科生的时候在Lawrence Livermore国家实验室干活,我整整干了3个夏天。

Q.如果您不当化学家的话,您会选择从事哪个行业呢?为什么?

自从取得化学博士学位后,我一直在努力研究其他有魅力的学科。如神经科学和大脑功能。现在我的小组约三分之一的学生是生理学和神经科学出身的学生,其余的是化学出身的学生。如果我不当化学家的话,我很有可能会当一名神经科学家。我实在太喜欢大学的研究了,恐怕干不了除研究以外的事。

Q.您现在进行的是什么研究呢?您具体想怎么做呢?

我们组目前主要研究2个课题。

一是开发新的分析工具(有时被称为代谢组学或蛋白质组学),以调查纳升以下的样品的化学成分。

二是将这些技术应用于既定的神经细胞网络,以了解大脑中细胞间的信号传递。我们的目标是阐明与神经肽,5-羟色胺,手性氨基酸和一氧化氮相关的新神经化学途径的特征,并阐明我们发现的新化合物的生理功能。

Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐,您会选谁,为什么呢?

这个问题。。。额。安东尼·范·列文虎克(荷兰贸易商与科学家,有光学显微镜与微生物学之父的称号。最为著名的成就之一,是改进了显微镜以及微生物学的建立)。是他改进了显微镜,发现了细菌、微小原生生物、精子细胞、血细胞、轮虫等生物学领域最重要的发现。可是他只会说荷兰语,我不会说荷兰语,恐怕他不是一个好的共进晚餐的对象。

Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢?具体做了什么呢?

我现在还在做着实验,我现在还定期前往海洋站为了收集某些特定的海洋无脊椎动物。因为海洋无脊椎动物是研究明确的神经网络的学习记忆机制的绝佳模型。我收集海洋无脊椎生物是为了研究它们的大脑,探索它们独特的神经化学。为了寻找海洋生物,我经常在加勒比海和太平洋西北海域潜水,这已经成为我工作的一部分了。

Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上,只能选一个的话您会带什么书和音乐?

看来我只能允许带个CDplayer和一张CD了吧,存储我喜欢的音乐,游戏,文章的iPod是不能带上古岛的吧。我的双向收音机的电源不能用CD电源?

书的话,我想带威廉·莎士比亚全集(英国文学史上最杰出的戏剧家,也是西方文艺史上最杰出的作家之一),他的很多戏剧作品我都还未读过。或者我带上Google上的生存指南《How to Survive on a Desert Island》,两者二选一吧。

Q.您最想看哪位化学家的采访?

斯坦福大学的Richard Zare教授。他是位非常有创造力的人,他的回答肯定要比我的回答更加有趣。

//www.gsbet888.com/interview/chinese/2021/03/%e7%ac%ac134%e5%9b%9e-%e6%8e%a8%e8%bf%9b%e8%84%91%e7%a5%9e%e7%bb%8f%e7%b3%bb%e7%bb%9f%e7%a0%94%e7%a9%b6%e7%9a%84%e5%88%86%e6%9e%90%e5%8c%96%e5%ad%a6jonathan-sweeder%e6%95%99.html/feed 0 37476
热分析Thermal analysis
//www.gsbet888.com/%e5%8c%96%e5%ad%a6%e6%9d%82%e8%ae%b0/%e5%ae%9e%e9%aa%8c%e6%8a%80%e5%b7%a7/2021/02/%e7%83%ad%e5%88%86%e6%9e%90thermal-analysis.html //www.gsbet888.com/%e5%8c%96%e5%ad%a6%e6%9d%82%e8%ae%b0/%e5%ae%9e%e9%aa%8c%e6%8a%80%e5%b7%a7/2021/02/%e7%83%ad%e5%88%86%e6%9e%90thermal-analysis.html#respond CS editor Tue, 02 Feb 2021 00:00:10 +0000 实验技巧 分析化学 热分析 //www.gsbet888.com/?p=36973 本文来自Chem-Station日文版 熱分析 Thermal analysis Zeolinite 翻译投稿 炸鸡 校对 白菜猪肉馅 热分析(Thermal analysis)是研究与热相关的物质的性质的一种方法。虽然利用热分析法并不能获得有关物质结构的信息,但是热分析可以帮助我们理解物质对热的一些反应。 热分析是什么 在维基百科中,热分析的定义是指在控制物质温度的同时分析其响应的方法的总称。在学生的化学实验课上,出现过使用熔点测定器测定合成有机化合物熔点的实验,这个实验里用到的分析方法就是广义上说的热分析。 融点测定器(来自モノタロウ) 现在的热分析里广泛使用的分析有: 热质量分析(Thermogravimetric analysis,TGA):通过改变温度来测量质量变化 差热分析(Differential thermal analysis:DTA):改变温度来测量与基准物质的温度差 示差扫描热量测定(Differential scanning calorimetry:DSC):改变温度,测量测定样品和基准物质之间的热量差 热机械分析(Thermomechanical analyzer:TMA):通过改变温度来测量样品尺寸的变化 接下来我为读者们分别介绍这几种分析手法。 热质量分析 这是一种通过改变温度(一般是从室温升温到高温)来测定物质质量的变化的分析方法。市面上售卖的热质量分析装置是在加热炉中嵌入精密天平,这样就测得物质在各温度下的质量。 TG的结构,利用驱动线圈测定物质的质量(来自:日立ハイテク) 比如,将草酸钙从室温加热至1000摄氏度,草酸钙会发生如下反应并且自身的质量会减少。 CaC2O4・H2O → CaC2O4+ H2O ↑ CaC2O4→ CaCO3 + CO ↑ CaCO3→ CaO + CO2 用TC测定的发生这些反应时草酸钙质量变化曲线如下图所示。 草酸钙的TG曲线,图中展示了逸出物质的化学成分,逸出物质的化学成分可由分析逸出气体得出。 TG可以分析出一些基本物质的沸点或升华点。但TG的作用远不止此,比如可以通过比较同一加热温度下同一品种材料的质量减少曲线来判别材料中是否含有不纯物,并不需要借助结构解析。很多热质量分析仪器都是密闭性极高的加热炉结构,所以可想而知加热环境里不仅仅只有空气还有一部分惰性气体,所以热质量分析有可能是在惰性气体环境下进行的。另外,市面上有售卖的FT-IR,GC(气相色谱)和质量分析器可以分析物质受热分解时释放出的气体。 差热分析 DTA是将待测的样品和标准样品放入加热炉中,改变温度,测量两个样品温度差的方法。如果待测样品没有什么问题,那么待测样品和标准样品就会显现出同样的温度变化,反之如果待测的样品发生了什么变化(比如变质了),那么二者的温度变化情况就会不同。据此,可以观测伴随发热和吸热的相变化和氧化、玻璃化转变、结晶化的温度。标准样品必须是在测量温度范围内不发生任何变化的物质,例如氧化铝,氧化铝就经常被当作标准品。 有的装置能同时对样品进行热质量分析和差热分析,这种分析方法我们称之为TG-DTA。这类装置在市场上也非常常见。根据TG和DTA曲线的变化模式可以推测待测物质发生了什么变化。 TG和DTA曲线对应的变化名称,比如在TG曲线显示质量减少,DTA曲线呈现一个倒峰时,可以推测物质发生了热分解,脱水、升华·蒸发。(来自:カネカリサーチ) 示差扫描热量测定 DSC与DTA大同小异,都是测量待测样品与标准样品温度差的分析方法。不同的是二者测量温度的方法不一样,DTA是直接测量样品的温度,而在DSC中,样品放置在热阻体上,测量的是热阻体的温度。因此样品和标准物质的温度差为单位时间样品和热阻体之间传递的热量。计算峰的面积就可以知道用于样品变化的热量是多少焦耳,就可以与其他实验结果进行比较了。 DSC的构造(来自:日立ハイテク) 铟的DSC曲线中,156度的峰值是熔点,根据样品量和峰面积计算得热值为-28.42 J/g。 和TG-DTA一样,TG-DSC也是能够同时进行两项热分析工作的装置且该装置在市面上也有售卖。能够增大炉内压力的DSC在市面上也很常见,这类DSC被用来研究反应失控和评估物质的氧化稳定性。 我们到现在为止说的这些TGA、DTA、DSC分析方法,都是将液体或固体样品放入小型容器内测量。容器的材料由铝、氧化铝、不锈钢等各种材料制成,具体的要看待测样品的腐蚀性和测量温度范围。另外,也有可以密闭的容器,可以进行伴随气体相变化的测量和自反应性样品的测量。 热机械分析 热机械分析是一边挤压或拉伸物品一边改变温度,测量样品机械变化量的方法。比如橡胶,橡胶的弹性大小会随温度而变化,利用橡胶的这一特点,用热机械分析可以连续测得橡胶的弹性大小。 聚氯丁橡胶的TMA曲线 在样品上方加一个重物,调整样品位置然后改变温度。样品发生变化时因为上方有重物的关系,探针会移动,可以测出探针移动的距离。有各式各样的探针供选择。 TMA的构造 探测器变体 热分析技术虽然原理简单,但用途却十分广泛。即使是测量同一样品,若改变温度条件,结果也会发生变化,因此做热分析测定时我们有必要对结果进行深入考察。  

本文来自Chem-Station日文版 熱分析 Thermal analysis Zeolinite

翻译投稿 炸鸡 校对 白菜猪肉馅

热分析(Thermal analysis)是研究与热相关的物质的性质的一种方法。虽然利用热分析法并不能获得有关物质结构的信息,但是热分析可以帮助我们理解物质对热的一些反应。

热分析是什么

维基百科中,热分析的定义是指在控制物质温度的同时分析其响应的方法的总称。在学生的化学实验课上,出现过使用熔点测定器测定合成有机化合物熔点的实验,这个实验里用到的分析方法就是广义上说的热分析。

融点测定器(来自モノタロウ

现在的热分析里广泛使用的分析有:

  • 热质量分析(Thermogravimetric analysis,TGA):通过改变温度来测量质量变化
  • 差热分析(Differential thermal analysis:DTA):改变温度来测量与基准物质的温度差
  • 示差扫描热量测定(Differential scanning calorimetry:DSC):改变温度,测量测定样品和基准物质之间的热量差
  • 热机械分析(Thermomechanical analyzer:TMA):通过改变温度来测量样品尺寸的变化

接下来我为读者们分别介绍这几种分析手法。

热质量分析

这是一种通过改变温度(一般是从室温升温到高温)来测定物质质量的变化的分析方法。市面上售卖的热质量分析装置是在加热炉中嵌入精密天平,这样就测得物质在各温度下的质量。

TG的结构,利用驱动线圈测定物质的质量(来自:日立ハイテク

比如,将草酸钙从室温加热至1000摄氏度,草酸钙会发生如下反应并且自身的质量会减少。

  • CaC2O4・H2O → CaC2O4+ H2O ↑
  • CaC2O4→ CaCO3 + CO ↑
  • CaCO3→ CaO + CO2

用TC测定的发生这些反应时草酸钙质量变化曲线如下图所示。

草酸钙的TG曲线,图中展示了逸出物质的化学成分,逸出物质的化学成分可由分析逸出气体得出。

TG可以分析出一些基本物质的沸点或升华点。但TG的作用远不止此,比如可以通过比较同一加热温度下同一品种材料的质量减少曲线来判别材料中是否含有不纯物,并不需要借助结构解析。很多热质量分析仪器都是密闭性极高的加热炉结构,所以可想而知加热环境里不仅仅只有空气还有一部分惰性气体,所以热质量分析有可能是在惰性气体环境下进行的。另外,市面上有售卖的FT-IR,GC(气相色谱)和质量分析器可以分析物质受热分解时释放出的气体。

差热分析

DTA是将待测的样品和标准样品放入加热炉中,改变温度,测量两个样品温度差的方法。如果待测样品没有什么问题,那么待测样品和标准样品就会显现出同样的温度变化,反之如果待测的样品发生了什么变化(比如变质了),那么二者的温度变化情况就会不同。据此,可以观测伴随发热和吸热的相变化和氧化、玻璃化转变、结晶化的温度。标准样品必须是在测量温度范围内不发生任何变化的物质,例如氧化铝,氧化铝就经常被当作标准品。

有的装置能同时对样品进行热质量分析和差热分析,这种分析方法我们称之为TG-DTA。这类装置在市场上也非常常见。根据TG和DTA曲线的变化模式可以推测待测物质发生了什么变化。

TG和DTA曲线对应的变化名称,比如在TG曲线显示质量减少,DTA曲线呈现一个倒峰时,可以推测物质发生了热分解,脱水、升华·蒸发。来自:カネカリサーチ

示差扫描热量测定

DSC与DTA大同小异,都是测量待测样品与标准样品温度差的分析方法。不同的是二者测量温度的方法不一样,DTA是直接测量样品的温度,而在DSC中,样品放置在热阻体上,测量的是热阻体的温度。因此样品和标准物质的温度差为单位时间样品和热阻体之间传递的热量。计算峰的面积就可以知道用于样品变化的热量是多少焦耳,就可以与其他实验结果进行比较了。

DSC的构造(来自:日立ハイテク

DSC曲线中,156度的峰是熔点,根据样品量和峰面积计算得热值为-28.42 J/g。

和TG-DTA一样,TG-DSC也是能够同时进行两项热分析工作的装置且该装置在市面上也有售卖。能够增大炉内压力的DSC在市面上也很常见,这类DSC被用来研究反应失控和评估物质的氧化稳定性。

我们到现在为止说的这些TGA、DTA、DSC分析方法,都是将液体或固体样品放入小型容器内测量。容器的材料由铝、氧化铝、不锈钢等各种材料制成,具体的要看待测样品的腐蚀性和测量温度范围。另外,也有可以密闭的容器,可以进行伴随气体相变化的测量和自反应性样品的测量。

热机械分析

热机械分析是一边挤压或拉伸物品一边改变温度,测量样品机械变化量的方法。比如橡胶,橡胶的弹性大小会随温度而变化,利用橡胶的这一特点,用热机械分析可以连续测得橡胶的弹性大小。

聚氯丁橡胶的TMA曲线

在样品上方加一个重物,调整样品位置然后改变温度。样品发生变化时因为上方有重物的关系,探针会移动,可以测出探针移动的距离。有各式各样的探针供选择。

TMA的构造

探测器变体

热分析技术虽然原理简单,但用途却十分广泛。即使是测量同一样品,若改变温度条件,结果也会发生变化,因此做热分析测定时我们有必要对结果进行深入考察。

 

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第124回—“着眼于生物・医疗应用的微流控系统的开发”Aaron Wheeler教授
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本文来自Chem-Station日文版 第124回―「生物・医療応用を見据えたマイクロ流体システムの開発」Aaron Wheeler教授  cosine

翻译投稿 炸鸡 校对 白菜猪肉馅

第124回海外化学家采访的是Aaron Wheeler教授。Aaron Wheeler教授任教于多伦多大学化学系,致力于开发微型系统来解决化学,生物以及医学相关问题。下面是今天的采访。

Q.请问您为什么会选择成为一名化学家呢?

很多其他化学家是在体会到用化学实验器材创造新东西的乐趣后选择成为一名化学家,但是实话实说,我是纯粹因为偶然成为一名化学家。上学的时候我很喜欢上化学课,喜欢呆在化学实验室里,再加上一直给予我帮助的老师也鼓励我成为一名化学家。明白了做几遍结果都会不一样,即便如此,成为了如今的自己,也是一件值得高兴的事情。无论你是对物理,生物,医学,工程,食品还是环境感兴趣,这些领域终归是与化学有关的,你可以从化学踏入很多领域,化学真是个很好的平台。

Q.如果您不当化学家的话,您会选择从事哪个行业呢?为什么?

人生多彩,有太多选择了。如果要在科学界选的话,我会想成为一名神经科学家。脑科学与生物学,思考・感情・记忆之间的联系是门非常有趣的学问,科学家对这些联系的理解也才留在初级阶段。

Q.您现在进行的是什么研究呢?您具体想怎么做呢?

我们小组正在开发基于微流体工程的小型化“晶片实验室”系统。这个系统可以用于蛋白质组分析工具的开发,稀有细胞的增殖,培养和多重测定方法,以及面向有患癌风险的患者的微创筛选技术。第一天采集临床样本,第二天穿防护服在洁净室制作装置,第三天修理质谱仪。能参与到各种各样的领域中去是这个领域的魅力所在,这份工作除此以外别无他物。

Q.如果您有机会与一个历史人物共进晚餐,您会选谁,为什么呢?

这个问题好难回答呀・・・我想我会选达尔文。虽然他提出过颠覆式的观点,但无论问题的大小,他都怀有浓厚的兴趣。他对蚯蚓(!)非常感兴趣,他通过在地面上撒上标记物来测量被蚯蚓松过的土壤的周转率来推测蚯蚓们在几十年内的行动轨迹。我想如果我交谈技巧很好,达尔文会和我从大地万物聊到大地深处的一切东西。

Q.您最后一次亲手做实验是在什么时候呢?具体做了什么呢?

几年前刚成立研究室的时候,主要是稍微安装了设置,调试了设备,从那以后我就只坐在办公桌前了。如果只看不做实验成果是不会自己出来的!我很热衷于参与和实验相关的事情,比如实验计划,实行,解释等。这也是我工作里很有趣的一部分。但是不要忘记,在学术界所做的(科学的)工作是100%由学生完成的。我想校外的人很少了解到这一点。

Q.如果您被滞留在一个满是沙漠的孤岛上,只能选一个的话您会带什么书和音乐?

我毫不犹豫选择《The Sceptical Chymist》(作者是英国化学家罗伯特·波义耳。本书是现代实验科学的里程碑)

我还想从Jared Diamond( 美国演化生物学家、生理学家、生物地理学家以及非小说类作家。他最著名的作品《枪炮、病菌与钢铁》发表于1997年,曾获得普利策奖)的关于民族或是社会进化的书中选一本。每次我读他写的书,我都有新收获。

音乐嘛,我会选林纳·史金纳(林纳·史金纳,美国摇滚乐团。乐团1964年成立于佛罗里达州杰克逊维尔,1973年起从美国南部发迹,后走红全球)的专辑,因为我还是很喜欢南部音乐,我承认我是个很老土的人,哈哈。我能带个iPod到孤岛上嘛,这样我就可以把我听过的歌曲全部存进去了。

Q.您最想看哪位化学家的采访?

我推荐斯坦福大学的Dick Zare和伊利诺伊州大学的Jonathan Sweedler,他们都对这些访谈问题很感兴趣。

 

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艾哈迈德・哈桑・泽韦尔 Ahmed Hassan Zewail
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概要

艾哈迈德·哈桑·泽韦尔(Ahmed Hassan Zewail、1946年2月26日-)是美籍分析化学家,美国加州理工学院教授。

1999年因「利用飞秒分光分析研究化学反应迁移状态」的杰出贡献,独享当年的诺贝尔化学奖。

 

经历

  • 1946年2月26日、生于埃及达曼胡尔。 2006年被授予剑桥大学名誉教授。
  • 1967 亚历山大大学 学士学位
  • 19xx 宾夕法尼亚大学 博士学位
  • 1974 加州大学伯克利分校 博士研究员
  • 1976 加州理工学院 教授

 

获奖经历

1993 Wolf 沃尔夫奖
1997 罗伯特·韦尔奇 奖
1999 诺贝尔化学奖

研究

他研究的技术能将研究化学反应的时间尺度缩减至飞秒,透过摄影将化学反应中每个微细变化忠实地纪录。飞秒分光分析(Femtosecond Spectroscopy)这一技术概念的提出,不但解明了多种高速化学反应的机理、也为一门新研究领域 –飞秒化学的发展奠定了基础。因这一研究业绩,被授予1999年诺贝尔化学奖。

 

相关文献

 

评论 & 其他

  • 泽韦尔曾被提名并参加奥巴马的总统科技顾问委员会。
  • 是当今12亿穆斯林民族中唯一的一位诺贝尔科学奖得主。
  • 泽维尔教授还获得尼罗河大项圈勋章——埃及最高国家荣誉奖等世界各地的50多种奖励和学位。1998年埃及发行了一枚印有他本人肖像的邮票以表彰他在科学上取得的成就。

 

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堀场雅夫 Masao Horiba
//www.gsbet888.com/chemists/2014/05/%e5%a0%80%e5%9c%ba%e9%9b%85%e5%a4%ab-masao-horiba.html JiaoJiao Tue, 27 May 2014 07:40:41 +0000 世界著名化学家 分析化学 匹兹堡遗风奖 堀场Horiba //www.gsbet888.com/?p=1557 概要 堀场雅夫(Horiba Masao、1924年12月1日(京都府京都市) – )是分析・计测机器大手(股份)堀场制作所・创业者、以及该社最高顾问。 2006年,堀场雅夫荣获分析化学界最权威的匹兹堡遗风奖(PITTCON Heritage Award),是第一位获得该奖的非美国籍人士 、是第27位走入殿堂享受这一最高荣誉的人。   经历 1924年生于京都府。甲南高等学校(现在的甲南大学)就读后、1946年京都帝国大学理学部物理学专业毕业。在此期间1945年创立堀场无线研究所。1953年成立堀场制作所股份有限公司,担任总裁兼任首席。「新奇 有趣」是公司别具一格的企业哲学,作为分析・计测机器的综合生产厂家,将多彩的产品送往全世界。1961年他取得医学博士学位。1978年称为公司的执行主席、之后1995年奖转让代表权,称为董事会主席。2005年至今作为最高顾问、 撰写书记等开展一系列企业创业活动。 1946 京都帝国大学理学部 物理学专业毕业(荒胜文策 教授) 1953 (股份)堀场制作所设立、任该社代表董事 1961 医学博士 1978 (股份)堀场制作所 执行总裁 1995 (股份)堀场制作所 董事会主席 2005 (股份)堀场制作所 最高顾问 兼任(财)京都高度技术研究所 最高顾问、日本新事业支援协议会 会長、京都商工会议所 副会长、京都科学机器协会理事長、兼任京都市专门委员等职务。   获奖经历 1982 蓝绶褒奖章 1996 经济广报中心表彰 1998 毎日经济人奖 2006 匹兹堡遗风奖   业绩 最初的梦想是称为原子核物理学家,没能实现因为战败的原因,核试验设施被一扫而尽。 在上学期间于1945年创立堀场无线研究所。对于大学三年级就开创事业,是学生中投资创业的先锋人物。 公司成立初期,日复一日的经营,为筹集资金,主要以维修家电制品,制造应急灯等。有一次,因发现电路故障的原因是因为压缩器的原因,于是着手于开发高品质的压缩器。虽然压缩器的销量不佳,但在开发压缩器过程中制造的PH计,意外的收货极好的销量。 1953年建立了堀场制作所。「新奇 有趣」是公司运作的企业哲学。鼓励社员进修取得博士学位、他自己也在1961年取得医学博士学位。「公司员工在企业中投入的时间是一生中占最多的,所以这个企业必须是实现人生价值的地方会」基于这样的人生哲学。即使某项工作是老板的指令,但如果抱着想要学习的态度去做,一定会有非常有意思的发现。如果怎么样都不能使工作变得有趣,那反倒不如辞职不做,工作就一定得乐在其中。 他和全公司的员工齐心协力创业经营,是一个投资商人的成功典范。之后、他作为公司分析机器生产商的最高技术人员,在技术开发上也总能处于行业领先地位。 2006年被授予分析化学界的最高奖賞 匹兹堡遗风奖,是第一个非美籍获奖者步入分析化学的最高殿堂享受这一荣誉的人。 评论&其他 作为理科研究者・技术人员 最必要的资质就是「永不满足的探索的心以及热情」。对投资以及想要在企业中开始一些新的尝试的技术人员,推荐读一下他的著作。 针对全世界大学以及公立的实验研究机构,为了奖励表彰那些在計測以及其应用方面的领域中有显著贡献的研究者・技术人员、2004年设立了堀场雅夫奖。 关联动画   本文版权属于 Chem-Station化学空间, 欢迎点击按钮分享,未经许可,谢绝转载!
  • 概要

堀场雅夫(Horiba Masao、1924年12月1日(京都府京都市) – )是分析・计测机器大手(股份)堀场制作所・创业者、以及该社最高顾问。

2006年,堀场雅夫荣获分析化学界最权威的匹兹堡遗风奖PITTCON Heritage Award),是第一位获得该奖的非美国籍人士 、是第27位走入殿堂享受这一最高荣誉的人。

 

  • 经历

1924年生于京都府。甲南高等学校(现在的甲南大学)就读后、1946年京都帝国大学理学部物理学专业毕业。在此期间1945年创立堀场无线研究所。1953年成立堀场制作所股份有限公司,担任总裁兼任首席。「新奇 有趣」是公司别具一格的企业哲学,作为分析・计测机器的综合生产厂家,将多彩的产品送往全世界。1961年他取得医学博士学位。1978年称为公司的执行主席、之后1995年奖转让代表权,称为董事会主席。2005年至今作为最高顾问、 撰写书记等开展一系列企业创业活动。

1946 京都帝国大学理学部 物理学专业毕业(荒胜文策 教授)
1953 (股份)堀场制作所设立、任该社代表董事
1961 医学博士
1978 (股份)堀场制作所 执行总裁
1995 (股份)堀场制作所 董事会主席
2005 (股份)堀场制作所 最高顾问

兼任(财)京都高度技术研究所 最高顾问、日本新事业支援协议会 会長、京都商工会议所 副会长、京都科学机器协会理事長、兼任京都市专门委员等职务。

 

  • 获奖经历

1982 蓝绶褒奖章
1996 经济广报中心表彰
1998 毎日经济人奖
2006 匹兹堡遗风奖

 

  • 业绩

最初的梦想是称为原子核物理学家,没能实现因为战败的原因,核试验设施被一扫而尽。

在上学期间于1945年创立堀场无线研究所。对于大学三年级就开创事业,是学生中投资创业的先锋人物。

公司成立初期,日复一日的经营,为筹集资金,主要以维修家电制品,制造应急灯等。有一次,因发现电路故障的原因是因为压缩器的原因,于是着手于开发高品质的压缩器。虽然压缩器的销量不佳,但在开发压缩器过程中制造的PH计,意外的收货极好的销量。

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1953年建立了堀场制作所「新奇 有趣」是公司运作的企业哲学。鼓励社员进修取得博士学位、他自己也在1961年取得医学博士学位。「公司员工在企业中投入的时间是一生中占最多的,所以这个企业必须是实现人生价值的地方会」基于这样的人生哲学。即使某项工作是老板的指令,但如果抱着想要学习的态度去做,一定会有非常有意思的发现。如果怎么样都不能使工作变得有趣,那反倒不如辞职不做,工作就一定得乐在其中。

他和全公司的员工齐心协力创业经营,是一个投资商人的成功典范。之后、他作为公司分析机器生产商的最高技术人员,在技术开发上也总能处于行业领先地位。

2006年被授予分析化学界的最高奖賞 匹兹堡遗风奖,是第一个非美籍获奖者步入分析化学的最高殿堂享受这一荣誉的人。

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  • 评论&其他
  1. 作为理科研究者・技术人员 最必要的资质就是「永不满足的探索的心以及热情」。对投资以及想要在企业中开始一些新的尝试的技术人员,推荐读一下他的著作。
  2. 针对全世界大学以及公立的实验研究机构,为了奖励表彰那些在計測以及其应用方面的领域中有显著贡献的研究者・技术人员、2004年设立了堀场雅夫奖
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