你好,捷豹XKR-S概览:
捷豹迄今推出的动力最强劲、速度最快的量产跑车,最高时速达到300公里。
完美彰显捷豹跑车战略,非凡性能之外,兼具日常驾驶性。
经过改进的AJ-V8 Gen III R机械增压直喷发动机,功率和扭矩分别达到550匹马力和680牛 米。
最高时速提升至186英里/小时(300公里/小时),0-96公里加速仅需42秒。
同类车型中唯一一款二氧化碳排放量低于300克/公里的车型。
主动式运动排气系统带来如赛车般纯正声线。
充分利用XK轻量化高刚性全铝车身架构,最大限度提升性能、灵活性与燃油经济性。
前后悬挂全面改进,带来精准操控和非凡驾驶乐趣。
计算流体力学演绎的外观变化,旨在降低升力并实现最佳的空气动力稳定性。
内饰焕然一新,配有16向电动调节记忆型运动座椅,以碳纤效果真皮包覆。
重新编程的自适应动态系统,在激情驾驶之余自由探索操控极限。
在特型跑车领域逐鹿群雄的捷豹高性能旗舰车型。
简介:“优雅迷人而又动感激情”品牌理念
XKR-S不仅是迄今速度最快的一款捷豹车型,而且也是操控最灵活、响应最快且最注重驾驶感受的。这款顶尖车型充分借鉴了机械增压版XKR获得的反馈,全面提升了性能参数,使车主在激情驾驶之余,能尽享其非凡动感特性,而又不失捷豹所固有的精致与实用。轻量化铝质平台的采用,使悬挂系统可以全面改良,在不影响车辆卓越品质和捷豹经典驾乘舒适性的前提下,增强其刚性。经过改良的铝质前悬转向节和加以改进的后悬结构二者结合,可以强化弹簧和减震特性,而轻质合金轮毂和重新调校的转向助力,可最大限度地降低响应延迟,并带给驾驶者连续灵活的操控体验。
XKR-S的卓越品质还体现在它的内饰和外观上,独有全新漆面颜色。在外观设计上坚持形式服从功能的原则。在外观变化之余,为实现300公里的最高时速,S进行了大量的计算流体力学开发工作。其结果是,可以将前后的升力减少四分之一以上,并实现侧向空气动力稳定性的优化。
从打开车门的那一刻起,驾驶者便可充分体验XKR-S极具奢华品质的高级内饰。全新包裹性甚佳的高品质运动座椅在急转弯时可提供良好支撑。座椅可16向电动调节,并提供记忆和加热功能,与此同时,新型三幅式方向盘可助力实现人车完美交融。
外观
· 独具特色的全新前脸设计,配以双舱、侧进气口和碳纤定风翼。
· 延伸的侧裙设计凸显低出10毫米的车身高度。
· 全新后裙采用碳纤扰流板。
· 尾翼中部为碳纤材质。
具有优雅迷人外形,在世界各地获多个奖项。外观全新变化的XKR-S,站在了现代跑车设计的最前沿。更修长的车身、精巧的LED头灯、更紧凑的主进气口和垂直的侧向散热孔,所有这些共同成就了更具功能性的前端设计。在汽车尾部,捷豹标志在后备箱盖中央位置傲然醒目。
在大量计算流体力学工作后进行必要改良,以通过风洞测试,堪称XK系列这款旗舰车型的独特之处。汽车前脸大幅改款,展现出全新刚毅风格。保险杠进行了全新设计,并以垂直线条勾勒至椭圆形进气口边缘,衬托出新型碳纤定风翼和下方的扰流板。在前挡泥板的边缘位置,垂直槽口将气流向汽车两侧下方并沿车裙分流,可有效增强高速时的方向稳定性。
为平衡前后升力,XKR-S配备了独立的尾翼,此为XK系列的首创之举。这种中部为碳纤材质的尾翼,可与后保险杠下面类似构造的文丘里管协同发挥重要作用。
这款车型所独有的一些细节设计也巧妙凸显了XKR-S的全新刚毅造型。亮黑漆面与20英寸Vulcan轻质合金轮圈相得益彰。
XKR-S提供五种漆面颜色,其中两种继承了捷豹的赛车血统:意大利赛车红和法国赛车蓝。
与定制西服的里衬一样,XKR-S的点睛一笔在于制动卡钳,卡钳有红色或铁灰色,并印有“Jaguar”字样。
性能/动力
· 屡获殊荣的第三代AJ-V8双涡轮罗茨式机械增压全铝发动机。
· 燃油供给方式经过改良,将功率和扭矩分别提升至550匹马力和680牛 米。
· 采用喷雾引导式直喷方式,能将精确测定的燃油量以150巴的压力注入气缸。
· 四个凸轮轴上采用可变气门正时系统,响应速率超过每秒150度。
充分利用了铝质架构固有的出色性能,倾力打造出可以完美驰骋在赛道上的卓越性能,带给驾驶者难以抗拒的完美操控响应。”
性能强劲的发动机一直是捷豹公路车型与赛车的核心,从XK120搭载的创纪录的直六发动机,到XJ12车型搭载的更平顺的V12发动机——这使得这款车型在推出时成为全球速度最快的四门汽车。
AJ-V8发动机自诞生之日起就加入了这个荣耀的行列,而在XKR-S上则体现了其最为强悍的表现。现在的第三代机械增压AJ-V8,为全铝四顶置凸轮轴发动机。由于先进技术的采用,这款发动机不仅能带来卓越性能,而且可以大幅提升燃油效率。采用的技术包括,喷雾引导式直喷(SGDI)和双独立可变凸轮轴正时系统(DIVCT)。
由中置六孔喷雾引导式喷射系统以高达150巴的压力将燃油直接注入燃烧室中心,目的是最大限度地实现燃油与空气的混合,显著提高响应能力,尤其在以低速行驶时。此外,它还将压缩比由91:1增至95:1,有效改进了燃油经济性,与此同时燃油多次注入可以缩短预热阶段,从而提高催化剂效率并减少废气排放。
四个凸轮轴中的每一个都配有可变气门正时(VCT)系统,该系统的启动不是由油压控制,而是由气门开度所产生的正负扭矩实现,因而可以采用更小、更高效的燃油泵,进一步降低油耗。VCT单元的响应速率比以前快了三倍,在速度范围内每个点响应速率超过每秒150度,使这款发动机成为迄今为止捷豹生产的响应速率最快的发动机,并且能确保动力供应源源不绝。
像车身一样,AJ-V8发动机采用铝质结构,高压压铸轻质缸体,辅以铸铁缸套和主轴承盖,带来澎湃动力。四气门缸盖现在采用回收铝制材料制成,可以降低发动机生产时对环境的影响。
处于V型缸体之中的是罗茨式双涡轮机械增压器及其两个中冷器,能为XKR-S提供超凡动力。这种第六代强制进气单元在热力学效率上较之前一代提高了20%,同时中冷器带有自己的水冷回路,以降低压缩空气的温度,从而实现动力及效率的优化。
操控
· 重量极轻、刚性极强,整车重量为1753千克,抗扭刚性为28,400牛/度
· 新型铝质前转向节刚性增强013 Deg/kN
· 前后弹簧刚性增强28%
· 全新20英寸Vulcan轮毂和倍耐力P-Zero轮胎,可减少48千克的非簧载质量
· 改写的稳定控制软件可优化系统,带来非凡激情驾驶
· 标配捷豹高性能制动系统
这款车融合高性能捷豹应具有的一切特性;不管是在湿滑的威尔士B级公路,还是在纽博格林赛道上,都能带来卓越性能、精准操控和激情驾驭。响应延迟被减至最小,目的是使这款车在转向、操控、泊车和起动时赋予驾乘者更连续的完美感受。”
捷豹开创了将铝质架构用于量产车型的先河,充分利用铝金属质量轻和抗拉强度高的优势,最大限度改进性能、灵活性、油耗和排放。
XK系列车型所采用的平台令XKR-S成为了同类车型中重量最轻、刚性最强的车型,整车重量为1753千克,抗扭刚性为28,400牛/度。由于具有这种刚性,Mike Cross率领的捷豹车辆整体性团队得以在不影响舒适细节的前提下,充分开发XKR-S的动感特性。每一台捷豹车都是对运动特质与奢华舒适的完美诠释,而XKR-S则是捷豹生产的迄今为止最为关注驾驶感受的一款车型。
以铝质架构的坚实基础作为起点,前后悬挂系统都进行了升级。双叉臂前悬进行了全面改进,搭配新型铝质转向节,可使外倾和后倾刚性增强013度/千牛,使转向更精准,更轻松,获得更好的路面反馈。主动差速控制已进行重新编程,降低了这款车以超高速度行驶时的转向灵敏度,使得稳定性和驾驶控制能力得以显著增强。
后悬挂结构也进行了改进,后轮转向实现优化,获得了最大灵活性,同时前后弹簧的刚性增强了28%。捷豹自适应动态减震控制软件针对XKR-S进行了重写,可确保完全的车身控制与最大的牵引力和抓地力。
20英寸轻质Vulcan合金轮毂的尺寸有所增加,前轮毂为9英寸宽,后轮毂为105英寸宽,可提供更大精度和抓地力。新型轮毂配有倍耐力P Zero轮胎,前轮为255/35 R20,后轮为295/35 R20。这种组合可以将总体非簧载质量减少48千克,从而使操控表现和动态性能得以相应的改进。
动态稳定控制系统做了相应改进,以最大限度地提高这些宽胎的优势。在Trac DSC模式下,这可以利用特定的牵引、稳定和电子差速器设置改变打滑阈值、差速器扭矩分配和干预水平,让经验丰富的驾驶者尽享极致性能与操控表现。
XKR-S标配捷豹的高性能制动系统。该系统重量更轻、功能更强大,采用铁铝合金制动卡钳,在享受非凡动力的同时,更可感受到非凡稳定性。通风制动盘——前盘380毫米,后盘376毫米,可重复施加不会衰减的制动力。前刹车片增大44%、后刹车片增大31%,使该系统能实现公路和赛道上的超凡安全性能,令驾驶者充满信心。124英里时速的制动距离,较之已经非常出色的XKR又缩短了27%。
其最终结果就是,这款车完全秉承了所有捷豹伟大车款所具有的双重特质:在舒适静谧地把你带到纽博格林赛道,在做出不到8分钟的圈速后,怡然自得地让你踏上归途。
内饰
任何一台捷豹的车厢都是你度过美好时光的理想选择,而XKR-S可以满足你的所有预期。打开车门,红色“启动”按钮映入眼帘,就像跳动的心脏。按下按钮,伴随着低沉悦耳的声响,发动机点火起动,同时捷豹Drive Selector将升至掌中,由此开启“人车合一”的驾乘之旅。
XKR-S的内饰进行了巧妙改进,采用一系列新型装饰材料,包括开关饰以黑檀色软质材料、中控台为亮黑饰面。这款车型还独家提供深色拉丝铝饰板,作为实木饰板之外的选择。
此外,全新皮革包裹的多功能方向盘和印有jaguar字样的不锈钢踏板,提供了美妙的人车交融渠道。
XKR-S的独特之处还在于,带有头部约束装置的Performance前排座椅,能提供良好的侧向支撑,在高速过弯时使驾乘人员可以被安全舒适地固定在座位上。对坐垫、靠垫、腰垫和枕垫可以进行16向电动调节,并具有记忆和加热功能。
XKR-S带给驾乘者的超凡感受,由座椅所采用的新型碳纤效果真皮进行了升华,并可采用晶石蓝、红色和象牙色的镶色线缝。此外,还提供暖炭色与棕色以及暖炭色与红色的双色调组合。
希望以上对你有帮助。
Car parts
Engine
The engine is a power plant, which provides power to drive the automobile.
In most automobile engines,the explosive power of the mixture of air and gasoline drives the pistons.The pistons turn a crankshaft to which they are attached The rotating force of the crankshaft makes the automobile’s wheels turn.
Some automobiles are powered by another kind of engine,known as the rotary valve,rotating combustion engine or Wankel engine The rotary valve engine also draws in a mixture of air and fuel, which is then compressed and burnt.A motor revolving in an elliptical chamber is connected to a shaft,Which finally drives the rear wheels.In most automobiles.the engine is mounted at the front end of the car,with the clutch and gearbox immediately behind it;the engine, clutch and gearbox are assembled into a single unit
Suspension System
The function of the suspension system is to absorb vibrations due to the up and down motion of wheels.caused by the irregularities in the road surface The springs, connecting linkages.and shock absorber comprise the suspension system of a vehicle.The suspension system is of two types:
(1)Rigid system
(2)Independent system
In the rigid system, the road springs are attached to a rigid beam axle It is mostly used in the front axle of commercial vehicles and in the car axle of all types of vehicles
The independent system does not have a rigid axle Each wheel is free to move vertically without any reaction on its mating wheel The independent system is mostly used in small cars
Power Train
The power train carries the power that the engine produces to the car wheels It consists of the clutch (on cars with a manual transmission), transmission (a system of gears that increases the turning effort of the engine to move the automobile ),drive shaft, differential and rear axle
Clutch
A clutch is required with the manual transmission system to temporarily disconnect the engine from wheels Such disengagement of the power train from the engine is essential while changing the gear ratio or while stopping the vehicle
Transmission
The main function of the transmission is to provide the necessary variation to the torque applied by the engine to the wheels This is achieved by changing the gearing ratio between the engine output shaft and the drive shaft
Drive Shaft
The drive shaft or propeller connects the gearbox and the differential unit The drive shaft has universal joints at its ends.
Differential
The function of the differential is to split the power received from the propeller shaft to the rear axle shaft It allows the rear wheels to be driven at different speeds when the vehicle takes a bend or falls into a ditch
Axles
Axles are the shafts on which road wheels are mounted The road wheels are provided with the required drive through these axles.
Wheel
The automobile wheels take the load of the vehicle and also produce tractive force to move the vehicle The wheels are also used for retardation and for stopping the vehicle
Steering System
The steering system is used for changing the direction of the vehicle The major requirements in any steering mechanism are that it should be precise and easy to handle, and that the front wheels should have a tendency to return to the straight-ahead position after a turn A gear mechanism, which is known as steering gear, is used in this system to increase the steering effort provided by the driver This system makes the vehicle steering very easy as the driver does not have to put in much effort.Vehicle steering is not only required on a curved road but also while maneuvering on the busy traffic roads.The steering system allows the vehicle to be guided i.e.to be turned left or right
Braking System
Brakes are required for slowing down or stopping a moving vehicle.The braking system may be operated mechanically or hydraulically 95 percent of the braking systems in use today are of the hydraulic type
All brake consist of two members.one rotating and the other stationary.There are various means by which the two member call be brought in contact,thus reducing the speed of the vehicle
The major components of the braking system are:brake pedal, master cylinder, wheel Cylinder, brake pipe,brake shoes.brake packing plant and linkages.As the load on the vehicle and the vehicle speed has increased according to recent trends.in modem days, the importance of the braking system has also increased and power brakes are now being preferred.Power brakes utilize vacuum and air pressure to provide most of the brake————applying effort
汽车部件
发动机
发动机是一种动力机械设备.它为汽车提供动力。
在大部分汽车发动机中.空气和汽油的混合气体产生的爆炸性能量驱动活动活塞运动。活塞使它们所连接的曲轴转动。曲轴的转动力量使汽车的车轮转动。
一些汽车是由另外一种发动机提供动力的,这种发动机被认为是旋转气门、旋转燃烧或汪克尔发动机。转子发动机也是吸入空气和燃料的混合气,混合气被压缩和燃烧•在一个椭圆形的室内旋转的发动机连接着一个轴,这个轴将最终驱动后面的车轮。大部分汽车中,发动机是架在汽车的前面末端的,离台器和变速箱在它后面,发动帆、离台器和变速箱被装配成一个整体。
发动机工作时有很多系统都是必要的。润滑系统可以减少摩擦并减轻发动机磨损。冷却系统被用来保持发动机的温度在安全范围内。发动机必须有燃油系统保证适当数量的空气和燃料供给。
空气和燃油混合物必须由点火系统在适当的时间在气缸内被点燃。最后,电子系统被用来控制启动发动机用的电动机和为发动机附件提供电能。
润滑系统
发动机有许多最终会被磨损的运动部件,因为它们是相对运动的。发动机使润滑油在这些运动的部件间循环,以避免因金属与金属之间的接触而导致磨损。被润滑过的部件能够因为摩擦减少而容易运动,因摩擦导致的能量损失是最小的。润滑油的第二个功能是作为冷却液和防止泄露。最后,气缸壁上的润滑油薄膜有助于活塞环密封并因此提高发动机的压缩性。
冷却系统
由于燃料与空气在气缸内燃烧,从而使发动机部件温度升高。温度升高直接影响发动机的性能和发动机部件的寿命。冷却系统使发动机工作保持在有效的温度。不管驾驶条件如何,发动机系统被设计成既能防止过热又能防止过冷。
燃料供给系统
燃料供给系统的主要功能是以一定的比例和压力给化油器或喷射系统提供燃料,并在汽车遇到的所有情况下,满足发动机对负载、速度和坡度的需要。燃料系统也必须为汽车行驶几英里保留足够的燃料。
身提供了一个安装框架。车架用方刚或盒形钢铁制造,有足够的强度支撑车身和其他构件的重量。汽车车架通常由一些焊接或铆接在一起的零件构成,从而形成最后的形状。发动机和橡胶垫被圈定在车架上。橡胶垫可以吸收振动,也可以提供这些振动的阻尼减轻乘客由于振动产生的不适。
悬架系统
悬架系统的功能是吸收由于路面不平使车轮上下运动所产生的振动。弹性元件、连接装置和减振器组成了汽车的悬架系统。悬架系统有两种类型:
(1)刚性悬架系统
(2)独立悬架系统
在刚性悬架系统中,弹簧被系在刚性横梁上,这种系统主要被用在商用车辆的前轴和所有类型车辆的车轴上。
独立悬架系统没有一根坚硬的轴。每个车架可以自由做垂直运动而相对应的另一侧车轮没有任何反应。独立悬架系统主要用在小汽车上。
传动系统
传动系把发动机产生的能量传递给车轮。它包括离台器(汽车上用手动变速器)、传动系(一系列的齿轮,把由发动机产生的转矩增强.推动汽车)、驱动轴、差速器和后挢。
离合器
离合器用于手动变速的传动系统。用它暂时把发动机和车轮之间的动力传递分开。当换档或停车时,把传动系和发动机的连接断开是很必要的。
变速籍
变速箱的主要功能是通过发动机把各种必需的扭矩提供给车轮,这是通过改变发动机输出轴和驱动轴两者之阃的传动比来实现的。
驱动轴
驱动轴或叫推动轴与齿轮箱和差动器相连。驱动轴通常在末端具有万向节。
差速器
差速器的功能是把来自传动轴的能量分给后轿。当汽车转弯或掉沟时,它允许后轮以不同的逮度驱动。
车轿
车桥是指用来安装车轮的轴,通过这些车桥向车轮提供必需的驱动力。
车轮
车轮支承着整辆车.并产生牵引力来驱动汽车。车轮也用于减速和停车。
转向系统
转向系统是用来改变汽车方向的,在任何转向机构中最主要的就是转向精确且容易控制,同时前轮在转向后又能自动回正。一个齿轮机构,通常认为是转向齿轮,在这个系统内用来增强由驾驶员提供的转向力,这个系统使得汽车转向非常容易,驾驶员不用费报大的力。不仅仅是在弯曲的公路上需要汽车转向,在交通拥挤的路上也需要巧妙地控制。转向系统使得汽车可以被控制向左或者向右转向。
制动系统
制动用来使车辆放慢速度或者停车。制动系统可以是机械制动或者液压制动。现在用的制动系统95%都是液压型的。
所有的制动系统都包含两种元件,一种是旋转零件,另一种是固定零件,有各种各样方法使得这两个元件相接触而使车辆减速。制动系统的主要组成部分:制动踏扳、主制动缸、车轮制动、制动鼓、制动管路、制动蹄、制动装备和联动装置。随着汽车负载和车速的增大,目前制动系统的重要性也在增大,并且现在人们更喜欢助力制动。助力制动利用真空和空气压力来提供更好的制动力。
分析化学(analytical chemistry)是研究获取物质化学组成和结构信息的分析方法及相关理论的科学,是化学学科的一个重要分支。分析化学的主要任务是鉴定物质的化学组成(元素、离子、官能团、或化合物)、测定物质的有关组分的含量、确定物质的结构(化学结构、晶体结构、空间分布)和存在形态(价态、配位态、结晶态)及其与物质性质之间的关系等。
分析化学开发分析物质成分、结构的方法,使化学成分得以定性和定量,化学结构得以确定。分析化学是化学家最基础的训练之一,化学家在实验技术和基础知识上的训练,皆得力於分析化学。当代分析化学著重仪器分析,常用的分析仪器有几大类,包括原子与分子光谱仪,电化学分析仪器,核磁共振,X光,以及质谱仪。仪器分析之外的分析化学方法,现在统称为古典分析化学。
分析化学是化学的一个重要分支,它主要研究物质中有哪些元素或基团(定性分析);每种成分的数量或物质纯度如何(定量分析);原子如何联结成分子,以及在空间如何排列等等。
分析化学以化学基本理论和实验技术为基础,并吸收物理、生物、统计、电子计算机、自动化等方面的知识以充实本身的内容,从而解决科学、技术所提出的各种分析问题。
分析化学这一名称虽创自玻意耳,但其实践运用与化学工艺的历史同样古老。古代冶炼、酿造等工艺的高度发展,都是与鉴定、分析、制作过程的控制等手段密切联系在一起的。在东、西方兴起的炼丹术、炼金术等都可视为分析化学的前驱。
公元前3000年,埃及人已经掌握了一些称量的技术。最早出现的分析用仪器当属等臂天平,它在公元前1300年的《莎草纸卷》上已有记载。巴比伦的祭司所保管的石制标准砝码(约公元前2600)尚存于世。不过等臂天平用于化学分析,当始于中世纪的烤钵试金法中。
古代认识的元素,非金属有碳和硫,金属中有铜、银、金、铁、铅、锡和汞。公元前四世纪已使用试金石以鉴定金的成色,公元前三世纪,阿基米德在解决叙拉古王喜朗二世的金冕的纯度问题时,即利用了金、银密度之差,这是无伤损分析的先驱。
公元60年左右,老普林尼将五倍子浸液涂在莎草纸上,用以检出硫酸铜的掺杂物铁,这是最早使用的有机试剂,也是最早的试纸。迟至1751年,埃勒尔·冯·布罗克豪森用同一方法检出血渣(经灰化)中的含铁量。
火试金法是一种古老的分析方法。远在公元前13世纪,巴比伦王致书埃及法老阿门菲斯四世称:“陛下送来之金经入炉后,重量减轻……”这说明3000多年前人们已知道“真金不怕火炼”这一事实。法国菲利普六世曾规定黄金检验的步骤,其中提出对所使用天平的构造要求和使用方法,如天平不应置于受风吹或寒冷之处,使用者的呼吸不得影响天平的称量等。
18世纪的瑞典化学家贝格曼可称为无机定性、定量分析的奠基人。他最先提出金属元素除金属态外,也可以其他形式离析和称量,特别是以水中难溶的形式,这是重量分析中湿法的起源。
德国化学家克拉普罗特不仅改进了重量分析的步骤,还设计了多种非金属元素测定步骤。他准确地测定了近200种矿物的成分及各种工业产品如玻璃、非铁合金等的组分。
18世纪分析化学的代表人物首推贝采利乌斯。他引入了一些新试剂和一些新技巧,并使用无灰滤纸、低灰分滤纸和洗涤瓶。他是第一位把原子量测得比较精确的化学家。除无机物外,他还测定过有机物中元素的百分数。他对吹管分析尤为重视,即将少许样品置于炭块凹处,用氧化或还原焰加热,以观察其变化,从而获得有关样品的定性知识。此法一直沿用至19世纪,其优点是迅速、所需样品量少,又可用于野外勘探和普查矿产资源等。
19世纪分析化学的杰出人物之一是弗雷泽纽斯,他创立一所分析化学专业学校(此校至今依然存在);并于1862年创办德文的《分析化学》杂志,由其后人继续任主编至今。他编写的《定性分析》、《定量分析》两书曾译为多种文字,包括晚清时代出版的中译本,分别定名为《化学考质》和《化学求数》。他将定性分析的阳离子硫化氢系统修订为目前的五组,还注意到酸碱度对金属硫化物沉淀的影响。在容量分析中,他提出用二氯化锡滴定三价铁至**消失。
1663年波义耳报道了用植物色素作酸碱指示剂,这是容量分析的先驱。但真正的容量分析应归功于法国盖·吕萨克。1824年他发表漂白粉中有效氯的测定,用磺化靛青作指示剂。随后他用硫酸滴定草木灰,又用氯化钠滴定硝酸银。这三项工作分别代表氧化还原滴定法、酸碱滴定法和沉淀滴定法。络合滴定法创自李比希,他用银滴定氰离子。
另一位对容量分析作出卓越贡献的是德国莫尔,他设计的可盛强碱溶液的滴定管至今仍在沿用。他推荐草酸作碱量法的基准物质,硫酸亚铁铵(也称莫尔盐)作氧化还原滴定法的基准物质。
最早的微量分析是化学显微术,即在显微镜下观察样品或反应物的晶态、光学性质、颗粒尺寸和圆球直径等。17世纪中叶胡克从事显微镜术的研究,并于1665年出版《显微图谱》。法国药剂师德卡罗齐耶在1784年用显微镜以氯铂酸盐形式区别钾、钠。德意志化学家马格拉夫在1747年用显微镜证实蔗糖和甜菜糖实为同一物质;在1756年用显微镜检验铂族金属。1891年,莱尔曼提出热显微术,即在显微镜下观察晶体遇热时的变化。科夫勒及其夫人设计了两种显微镜加热台,便于研究药物及有机化合物的鉴定。后来又发展到电子显微镜,分辨率可达1埃。
不用显微镜的最早的微量分析者应推德国德贝赖纳。他从事湿法微量分析,还有吹管法和火焰反应,并发表了《微量化学实验技术》一书。近代微量分析奠基人是埃米希,他设计和改进微量化学天平,使其灵敏度达到微量化学分析的要求;改进和提出新的操作方法,实现毫克级无机样品的测定,并证实纳克级样品测定的精确度不亚于毫克级测定。
有机微量定量分析奠基人是普雷格尔,他曾从胆汁中离析出一种降解产物,其量尚不足作一次常量碳氢分析。在听了埃米希于1909年所作有关微量定量分析的讲演并参观其实验室后,他决意将常量燃烧法改为微量法(样品数毫克),并获得成功;1917年出版《有机微量定量分析》一书,并在1923年获诺贝尔化学奖。
德国化学家龙格在1850年将染料混合液滴在吸墨纸上使之分离,更早些时候他曾用染有淀粉和碘化钾溶液的滤纸或花布块作过漂白液的点滴试验。他又用浸过硫酸铁和铜溶液的纸,在其中部滴加黄血盐,等每滴吸入后再加第二滴,因此获得自行产生的美丽图案。1861年出现舍恩拜因的毛细管分析,他将滤纸条浸入含数种无机盐的水中,水携带盐类沿纸条上升,以水升得最高,其他离子依其迁移率而分离成为连接的带。这与纸层析极为相近。他的学生研究于滤纸上分离有机化合物获得成功,能明显而完全分离有机染料。
20世纪60年代,魏斯提出环炉技术。仅用微克量样品置滤纸中,继用溶剂淋洗,而后在滤纸外沿加热以蒸发溶剂,遂分离为若干同心环。如离子无色可喷以灵敏的显色剂或荧光剂,既能检出,又能得半定量结果。
色谱法也称层析法。1906年俄国茨维特将绿叶提取汁加在碳酸钙沉淀柱顶部,继用纯溶剂淋洗,从而分离出叶绿素。此项研究发表在德国《植物学》杂志上,但未能引起人们注意。直到1931年德国的库恩和莱德尔再次发现本法并显示其效能,人们才从文献中追溯到茨维特的研究和更早的有关研究,如1850年韦曾利用土壤柱进行分离;1893年里德用高岭土柱分离无机盐和有机盐等等。
气体吸附层析始于20世纪30年代的舒夫坦和尤肯。40年代,德国黑塞利用气体吸附以分离挥发性有机酸。英国格卢考夫也用同一原理在1946年分离空气中的氢和氖,并在1951年制成气相色谱仪。第一台现代气相色谱仪研制成功应归功于克里默。
气体分配层析法根据液液分配原理,由英国马丁和辛格于1941年提出。并因此而获得1952年诺贝尔化学奖。戈莱提出用长毛细管柱,是另一创新。
色谱-质谱联用法中将色谱法所得之淋出流体移入质谱仪,可使复杂的有机混合物在数小时内得到分离和鉴定,是最有效的分析方法之一。
希腊哲学家泰奥弗拉斯图斯曾记录各种岩石矿物及其他物质遇热所发生的影响,这是热分析技术的最早纪录。法国勒夏忒列和英国罗伯茨·奥斯汀同称为差热分析的鼻祖。20世纪60年代又出现了精细的差热分析仪和奥尼尔提出的差示扫描量热法,它能测定化合物的纯度及其他参数,如熔点和玻璃化、聚合、热降解、氧化等温度。
比色法以日光为光源,靠目视比较颜色深浅。最早的记录是1838年兰帕迪乌斯在玻璃量筒中测定钻矿中的铁和镍,用标准参比溶液与试样溶液相比较。1846年雅克兰提出根据铜氨溶液的蓝色测定铜。随后有赫罗帕思的硫氰酸根法测定铁;奈斯勒法测定氨;苯酚二磷酸法制定硝酸根;过氧化氢法测定钍;亚甲基蓝法测定硫化氢;磷硅酸法测定二氧化硅等。
最早研究化合物的紫外吸收光谱的是亨利,他绘制出摩尔吸光系数对波长的曲线。红外光谱在20年代开始应用于汽油爆震研究,继用于鉴定天然和合成橡胶以及其他有机化合物中的未知物和杂质。喇曼光谱是研究分子振动的另一种方法。喇曼光谱法的信号太弱,使用困难,直至用激光作为单色光源后,才促进其在分析化学中的应用。
而对于原子发射光谱法的应用可上溯至牛顿,他在暗室中用棱镜将日光分解为七种颜色;1800年赫歇耳发现红外线;次年里特用氢化银还原现象发现紫外区;次年,渥拉斯顿观察到日光光谱中的暗线;15年后,夫琅和费经过研究,命名暗线为夫琅和费线。
本生发明了名为本生灯的煤气灯,灯的火焰近于透明而不发光,便于光谱研究。1859年,本生和他的同事物理学家基尔霍夫研究各元素在火焰中呈示的特征发射和吸收光谱,并指出日光光谱中的夫琅和费线是原子吸收线,因为太阳的大气中存在各种元素。他们用的仪器已具备现代分光镜的要素,他们可称为发射光谱法的创始人。
能斯脱在1889年提出了能斯脱公式,将电动势与离子浓度、温度联系起来,奠定了电化学的理论基础。随后,电化学分析法有了发展,电沉积重量法、电位分析法、电导分析法、安培滴定法、库仑滴定法、示波极谱法相继出现。氢电极、玻璃电极和离子选择性电极陆续制成,尤以极谱分析技术贡献卓著。
还有一些方法对无机物质和有机物质同样有效,如气相色谱法便是其中之一。样品中一氧化碳、二氧化碳、氢、氮、氧、甲烷、乙烯、水气等在同一柱中,在选择的条件下可逐一分离或分组分离。奥萨特气体分析器也是如此,只是分离的原理不同。
痕量分析是指样品所含的量极为微少。一般,在样品中含量多的为主要成分,含量少的为次要成分。桑德尔认为含量在1%~001%的为次要成分。有人认为在10%~001%的为次要成分。含量在万分之一以下称为痕量。痕量分析的动向趋于测定愈来愈低的含量,因此出现了超痕量分析,即含量接近或低于一般痕量下限。这名称只是定性的。
微痕量分析尚另有一种意义,即使用微量分析的称样,而测定其中痕量元素。为与前述一词区分,后一词应称为微样痕量分析。
理想的化学分析方法应该具有这样的一些特点:选择性最高,这样就可以减轻或省略分离步骤;精密度和准确度高;灵敏度高,从而少量或痕量组分即可检定和测定;测定范围广,大量和痕量均能测定;能测定的元素种类和物种最多;方法简便;经济实惠。但汇集所有优点于一法是办不到的,例如,在重量分析中,如要提高准确度,需要延长分析时间。因为化学法制定原子量要求准确到十万分之一,所以最费时间。
分析方法要力求简便,不仅野外工作需要简便、有效的化学分析方法,室内例行分析工作也如此。因为在不损失所要求的准确度和精度的前提下,简便方法步骤少,这就意味着节省时间、人力和费用。例如,金店收购金首饰时,是将其在试金石板上划一道(科学名称是条纹),然后从条纹的颜色来决定金的成色。这种条纹法在矿物鉴定中仍然采用。
分析化学所用的方法可分为化学分析法和仪器分析法,二者各有优缺点,相辅相成。分析化学者必须明确每一种方法的原理及其应用范围和优缺点,这样在解决分析问题时才能得心应手,选择最适宜的方法。一般来说,化学法准确、精密、费用少而且容易掌握。仪器法迅速,能处理大批样品,但大型仪器价格昂贵,几年后又须更新仪器。
近来分析化学中的新技术有激光在分析化学中的应用、流动注射法、场流分级等。场流分级所用的场可以是重力、磁、电、热等,样品流经适当的场时能进行分级,故称为场流分级。目前,该法已成功地用于有机大分子(如血球、高聚物等)之分级。可以预期它在无机物分离方面也将得到应用。
加强对高灵敏度和高选择性试剂的研究,对于隐蔽解蔽和分离、富集方法的研究,以及元素存在状态的测定(与环境分析和地球化学的关系至为密切)都是重要的课题。将二三种各具优点的方法联合使用,可使以前不能测定的项目变为可能,仍是发展的方向,气相色谱法与质谱法的联用便是明显的例子。
分析化学有极高的实用价值,对人类的物质文明作出了重要贡献,广泛的应用于地质普查、矿产勘探、冶金、化学工业、能源、农业、医药、临床化验、环境保护、商品检验等领域。
[编辑]当代分析化学
当代分析化学将研究分为两个范畴,一是分析的对象,一是分析的方法。<分析化学期刊>(Analytical Chemistry)每年在第12期会在两个范畴轮流做一次回顾评述。
[编辑]分析的对象
生物分析化学(Bioanalytical chemistry)
材料分析(Material analysis)
化学分析(Chemical analysis)
环境分析(Environmental analysis)
鉴识化学/鉴识科学(Forensic chemistry|Forensics)
[编辑]分析的方法
光谱学
质谱学
分光度和比色法
层析和电泳法
结晶学
显微术
电化学分析
[编辑]古典分析
虽说当代分析方法绝大部分为仪器分析,但有些仪器最初的设计目的,是为了简化古典方法的不便,基本原理仍来自於古典分析。另外,样品配置等前置处理,仍需要藉由古典分析手法的协助。以下举一些古典分析方法:
滴定法
重量分析
无机定性分析
[编辑]仪器分析
原子吸收光谱法(Atomic absorption spectroscopy, AAS)
原子荧光光谱法(Atomic fluorescence spectroscopy, AFS)
α质子-X射线光谱仪(Alpha particle X-ray spectrometer, APXS)
毛细管电泳分析仪(Capillary electrophoresis, CE)
色谱法(Chromatography)
比色法(Colorimetry)
循环伏安法(Cyclic Voltammetry, CV)
差示扫描量热法(Differential scanning calorimetry, DSC)
电子顺旋共振仪(Electron paramagnetic resonance, EPR)
电子自旋共振(Electron spin resonance, ESR)
椭圆偏振技术(Ellipsometry)
场流分离法(Field flow fractionation, FFF)
传式转换红外线光谱术(Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR)
气相色谱法(Gas chromatography, GC)
气相色谱-质谱法(Gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)
高效液相色谱法(High Performance Liquid Chromatography, HPLC)
离子微探针(Ion Microprobe, IM)
感应耦合电浆(Inductively coupled plasma, ICP)
Instrumental mass fractionation (IMF)
选择性电极(Ion selective electrode, ISE)
激光诱导击穿光谱仪(Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)
质谱仪(Mass spectrometry, MS)
穆斯堡尔光谱仪系统(Mossbauer spectroscopy)
核磁共振(Nuclear magnetic resonance, NMR)
粒子诱发X-射线产生(Particle induced X-ray emission spectroscopy,PIXE)
热裂解-气相色谱-质谱仪(Pyrolysis-Gas Chromatography-Mass Spectrometry, PY-GC-MS)
拉曼光谱(Raman spectroscopy)
折射率
共振增强多光子电离谱(Resonance enhanced multi-photon ionization, REMPI)
扫瞄穿透X射线显微镜(Scanning transmission X-ray microscopy, STXM)
薄板层析(Thin layer chromatography, TLC)
穿透式电子显微镜(Transmission electron microscopy, TEM)
X射线荧光光谱仪(X-ray fluorescence spectroscopy, XRF)
X射线显微镜(X-ray microscopy, XRM)
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