本书内容包括：绪论；第一篇光谱分析(光学分析法导论、原子发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外-可见吸收光谱法、红外吸收光谱法、激光拉曼光谱法、分子发光分析法)；第二篇电化学分析(电化学分析法导论、电导分析法、电位分析法、电解分析法与库仑分析法、伏安分析法)；第三篇色谱分析(色谱分析法导论、气相色谱法、高效液相色谱法、离子色谱法、毛细管电泳法)；第四篇其他仪器分析法(核磁共振波谱法、质谱法、X射线荧光光谱法、热分析与有机元素分析)。
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前言
第1章 绪论 1
1.1 概述 1
1.2 仪器分析与化学分析 2
1.3 分析仪器 3
1.3.1 分析仪器的基本结构单元 3
1.3.2 分析仪器的性能指标 3
1.3.3 分析仪器的校正方法 5
1.4 仪器分析与过程分析及质量保证与质量控制 5
1.4.1 分析过程 5
1.4.2 过程分析 6
1.4.3 分析的质量保证与质量控制 6
1.5 仪器分析发展趋势 7
1.5.1 历史沿革 7
1.5.2 发展现状和趋势 8
【拓展阅读】 9
【参考文献】 10
【思考题和习题】 10
第一篇 光谱分析
第2章 光学分析法导论 13
2.1 电磁辐射与物质的相互作用 13
2.1.1 电磁辐射的基本性质 13
2.1.2 电磁波谱 13
2.2 光学分析法分类 14
2.3 原子光谱 15
2.3.1 原子能级 15
2.3.2 原子光谱的产生 16
2.4 分子光谱的产生 16
【拓展阅读】 17
【参考文献】 18
【思考题和习题】 18
第3章 原子发射光谱法 19
3.1 概述 19
3.1.1 原子发射光谱法的特点 19
3.1.2 基态原子数与激发态原子数之间的关系 21
3.2 原子发射光谱仪 21
3.2.1 激发光源 21
3.2.2 分光系统 24
3.2.3 检测记录系统 26
3.2.4 进样装置 26
3.3 原子发射光谱定性分析 27
3.3.1 光谱定性分析原理 27
3.3.2 光谱定性分析方法 28
3.4 原子发射光谱定量分析 29
3.4.1 光谱定量分析基本原理 29
3.4.2 内标法基本原理 29
3.4.3 定量分析方法 30
3.4.4 定量分析的干扰及其消除 31
3.5 原子发射光谱法的应用 34
3.5.1 应用领域及范围 34
3.5.2 应用示例 35
【拓展阅读】 36
【参考文献】 37
【思考题和习题】 37
第4章 原子吸收光谱法 39
4.1 原子吸收光谱法基本原理 39
4.1.1 原子吸收光谱的产生 39
4.1.2 原子吸收线的轮廓 39
4.1.3 原子吸收光谱的测量 40
4.1.4 原子吸收光谱定量基础 41
4.2 原子吸收光谱仪 42
4.2.1 光源 43
4.2.2 原子化器 43
4.2.3 分光系统 47
4.2.4 检测系统 47
4.2.5 背景校正装置 47
4.3 原子吸收光谱定量分析方法 48
4.3.1 标准曲线法 48
4.3.2 标准加入法 48
4.4 原子吸收光谱中的干扰及其抑制方法 50
4.4.1 物理干扰 50
4.4.2 化学干扰 50
4.4.3 光谱干扰 51
4.5 原子吸收光谱测定条件选择 52
4.6 原子吸收光谱法灵敏度与检出限 53
4.7 原子吸收光谱法的特点及发展趋势 55
4.8 原子吸收光谱法的应用 55
4.8.1 环境分析 55
4.8.2 农业领域 56
4.8.3 冶金工业 56
4.8.4 石油工业 56
4.8.5 医药卫生 57
【拓展阅读】 57
【参考文献】 58
【思考题和习题】 58
第5章 紫外-可见吸收光谱法 59
5.1 紫外-可见吸收光谱与化合物电子跃迁的关系 59
5.1.1 电子跃迁类型 59
5.1.2 有机化合物的紫外-可见吸收光谱 60
5.1.3 无机化合物的紫外-可见吸收光谱 67
5.2 紫外-可见分光光度计 67
5.2.1 紫外-可见分光光度计的基本结构 67
5.2.2 紫外-可见分光光度计的类型 68
5.3 紫外-可见吸收光谱的影响因素 69
5.3.1 溶剂效应 69
5.3.2 取代基的影响 71
5.3.3 空间位阻 71
5.3.4 干扰与消除 72
5.4 紫外-可见吸收光谱法定性分析 73
5.5 紫外-可见吸收光谱法定量分析 74
5.5.1 朗伯-比尔定律 74
5.5.2 吸光度的加和性 75
5.5.3 普通分光光度法 75
5.5.4 双波长法 77
5.5.5 示差法 77
5.5.6 导数光谱法 77
5.6 紫外-可见吸收光谱法的应用及发展 78
【拓展阅读】 79
【参考文献】 80
【思考题和习题】 80
第6章 红外吸收光谱法 82
6.1 红外吸收光谱的基本原理 84
6.1.1 红外光谱的形成与产生条件 84
6.1.2 分子振动能级与振动频率 85
6.1.3 特征吸收峰 88
6.1.4 峰位变化的主要影响因素 93
6.2 红外吸收光谱仪 97
6.2.1 红外吸收光谱仪的基本结构 97
6.2.2 色散型红外吸收光谱仪 98
6.2.3 傅里叶变换红外吸收光谱仪 99
6.2.4 红外吸收光谱仪的性能与主要技术指标 100
6.2.5 制样技术 100
6.2.6 红外光谱的常规数据处理技术 102
6.3 红外吸收光谱法的分析应用及发展 104
6.3.1 定性分析 104
6.3.2 定量分析 108
【拓展阅读】 109
【参考文献】 109
【思考题和习题】 109
第7章 激光拉曼光谱法 113
7.1 拉曼光谱产生的原理 113
7.1.1 瑞利散射与拉曼散射 113
7.1.2 拉曼光谱选律 114
7.1.3 共振拉曼效应 115
7.1.4 拉曼光谱与物质结构的关系 115
7.1.5 拉曼光谱与红外光谱的关系 115
7.2 拉曼光谱仪 118
7.2.1 色散型激光拉曼光谱仪 118
7.2.2 傅里叶变换近红外激光拉曼光谱仪 121
7.3 表面增强拉曼光谱 122
7.3.1 表面增强拉曼光谱的原理 122
7.3.2 表面增强拉曼光谱基底 124
7.4 拉曼光谱的应用及发展 125
7.4.1 有机物结构分析 125
7.4.2 生物分析 126
7.4.3 药物分析 127
7.4.4 环境分析 127
7.4.5 聚合物研究 127
【拓展阅读】 128
【参考文献】 128
【思考题和习题】 129
第8章 分子发光分析法 130
8.1 光致发光基本原理 130
8.1.1 分子能级 130
8.1.2 光吸收和能级跃迁 131
8.1.3 荧光和磷光的产生 131
8.1.4 寿命和量子产率 131
8.1.5 光谱 132
8.1.6 影响发光的因素 133
8.1.7 荧光猝灭 136
8.2 光谱仪 137
8.2.1 光谱仪结构 137
8.2.2 磷光分析仪器 138
8.3 荧光光谱分析法 139
8.3.1 直接测定法 139
8.3.2 间接测定法 140
8.3.3 新型荧光光谱分析法 142
8.4 磷光光谱分析法 143
8.4.1 低温磷光 144
8.4.2 室温磷光 144
8.5 化学发光分析法 145
8.5.1 化学发光分析基本原理 145
8.5.2 化学发光的测量仪器 146
8.5.3 化学发光反应类型 146
8.6 分子发光分析法的应用和发展趋势 148
8.6.1 荧光光谱法的应用及新进展 148
8.6.2 磷光光谱法的应用及新进展 151
8.6.3 化学发光分析的应用及新进展 152
【拓展阅读】 152
【参考文献】 154
【思考题和习题】 154
第二篇 电化学分析
第9章 电化学分析法导论 159
9.1 电化学分析法的分类及特点 159
9.2 电化学分析装置和仪器 160
9.2.1 化学电池 160
9.2.2 电化学综合测试仪 162
9.3 电极的分类 163
9.3.1 按电极上是否发生电化学反应分类 163
9.3.2 按电极用途分类 163
9.4 极化和超电势 164
9.5 能斯特方程 165
9.6 电化学分析的发展现状与趋势 166
【拓展阅读】 166
【参考文献】 167
【思考题和习题】 167
第10章 电导分析法 168
10.1 电导分析的基本原理 168
10.1.1 电导和电导率 168
10.1.2 影响电导率的因素 169
10.2 电导的分析测量方法 169
10.2.1 溶液电导的测量 169
10.2.2 直接电导分析法 171
10.2.3 电导滴定分析法 171
10.3 电导分析法的应用和发展趋势 172
10.3.1 电导分析法的应用 172
10.3.2 发展趋势 174
【拓展阅读】 174
【参考文献】 175
【思考题和习题】 175
第11章 电位分析法 176
11.1 电位分析法装置 176
11.2 离子选择性电极 177
11.2.1 pH玻璃电极 178
11.2.2 晶体膜电极 180
11.2.3 流动载体电极 181
11.2.4 气敏电极 182
11.2.5 酶电极 182
11.3 直接电位法 183
11.3.1 直接电位法基本原理 183
11.3.2 直接电位法的分析方法 184
11.4 电位滴定法 187
11.4.1 电位滴定法基本原理 187
11.4.2 电位滴定法的分析方法 188
11.4.3 电位滴定法的应用 189
11.5 电位分析法的应用和未来发展 190
【拓展阅读】 191
【参考文献】 191
【思考题和习题】 192
第12章 电解分析法与库仑分析法 193
12.1 电解分析法 193
12.1.1 电解分析法原理 193
12.1.2 电解分析测试方法 196
12.2 库仑分析法 197
12.2.1 控制电位库仑分析法 197
12.2.2 控制电流库仑分析法 198
12.2.3 库仑分析法的应用 200
【拓展阅读】 201
【参考文献】 202
【思考题和习题】 202
第13章 伏安分析法 204
13.1 极谱法 204
13.1.1 极谱分析原理 205
13.1.2 极谱定量分析 207
13.1.3 极谱干扰及其消除方法 208
13.2 伏安法 209
13.2.1 循环伏安法 210
13.2.2 线性扫描伏安法 212
13.2.3 溶出伏安法 214
13.2.4 计时电流法 215
13.2.5 其他伏安法 216
13.2.6 伏安法的应用和新发展 218
【拓展阅读】 219
【参考文献】 220
【思考题和习题】 220
第三篇 色谱分析
第14章 色谱分析法导论 223
14.1 色谱法的分类及特点 223
14.1.1 色谱法的分类 223
14.1.2 色谱法的特点 225
14.2 色谱分析过程及参数 225
14.2.1 色谱分析过程 225
14.2.2 色谱流出曲线和相关术语 226
14.3 色谱基本理论简介 229
14.3.1 塔板理论 229
14.3.2 速率理论 231
14.3.3 色谱分离效能的衡量 234
【拓展阅读】 236
【参考文献】 237
【思考题和习题】 237
第15章 气相色谱法 238
15.1 气相色谱固定相 238
15.1.1 固体固定相 238
15.1.2 载体 239
15.1.3 液体固定相 239
15.2 气相色谱仪 240
15.2.1 气相色谱仪组成 240
15.2.2 气相色谱检测器 242
15.3 气相色谱测试方法和技术 246
15.3.1 气相色谱分离条件的选择 246
15.3.2 气相色谱样品制备技术 247
15.4 气相色谱定性和定量分析方法 250
15.4.1 气相色谱定性分析方法 250
15.4.2 气相色谱定量分析方法 251
15.5 气相色谱的应用及发展 253
15.5.1 应用范围 253
15.5.2 应用示例 253
15.5.3 气相色谱的发展趋势 255
【拓展阅读】 256
【参考文献】 256
【思考题和习题】 256
第16章 高效液相色谱法 257
16.1 概述 257
16.1.1 与气相色谱法比较 257
16.1.2 高效液相色谱的特点 258
16.2 高效液相色谱类型及分离条件选择 258
16.2.1 高效液相色谱的主要类型 258
16.2.2 高效液相色谱的固定相和流动相 260
16.2.3 高效液相色谱分离类型的选择 263
16.3 高效液相色谱仪 263
16.3.1 高效液相色谱仪的结构 263
16.3.2 高效液相色谱仪的组成 264
16.4 高效液相色谱法的定性与定量分析方法 267
16.4.1 高效液相色谱法的定性分析 267
16.4.2 高效液相色谱法的定量分析 268
16.5 高效液相色谱法的应用及发展趋势 269
16.5.1 高效液相色谱法的应用领域 269
16.5.2 应用示例 269
16.5.3 高效液相色谱法的发展趋势 271
16.6 超临界流体色谱简介 272
16.6.1 超临界流体 272
16.6.2 超临界流体色谱仪 273
16.6.3 固定相与流动相 274
16.6.4 超临界流体色谱的应用与展望 275
【拓展阅读】 275
【参考文献】 276
【思考题和习题】 276
第17章 离子色谱法 277
17.1 离子色谱基本原理 277
17.1.1 离子交换色谱法 277
17.1.2 离子排斥色谱法 278
17.1.3 离子对色谱法 279
17.2 离子色谱仪 280
17.2.1 离子色谱仪的结构 280
17.2.2 离子色谱的定性和定量分析方法 282
17.3 离子色谱的分析应用及发展 283
17.3.1 离子色谱的分析应用 283
17.3.2 应用示例 283
【拓展阅读】 284
【参考文献】 285
【思考题和习题】 285
第18章 毛细管电泳法 286
18.1 毛细管电泳原理 286
18.2 毛细管电泳分离模式 288
18.2.1 毛细管区带电泳 288
18.2.2 毛细管等电聚焦 290
18.2.3 毛细管等速电泳 290
18.2.4 毛细管电色谱 291
18.2.5 毛细管凝胶电泳 292
18.2.6 胶束电动毛细管色谱 292
18.3 毛细管电泳仪 293
18.3.1 高压电源 293
18.3.2 进样系统 293
18.3.3 分离毛细管 293
18.3.4 检测器 294
18.3.5 恒温系统 294
18.4 毛细管电泳测试技术 295
18.4.1 进样富集技术 295
18.4.2 毛细管电泳测试注意事项 295
18.4.3 联用技术 296
18.5 毛细管电泳的应用 297
18.5.1 毛细管电泳应用范围 297
18.5.2 应用示例 297
【拓展阅读】 299
【参考文献】 299
【思考题和习题】 299
第四篇 其他仪器分析法
第19章 核磁共振波谱法 303
19.1 核磁共振基本原理 303
19.1.1 原子核的自旋运动 303
19.1.2 原子核的共振吸收和自旋弛豫 305
19.2 化学位移和耦合常数 306
19.2.1 化学位移 307
19.2.2 自旋-自旋耦合与自旋裂分 309
19.3 核磁共振波谱仪 311
19.3.1 核磁共振波谱仪的类型 311
19.3.2 仪器的基本结构 311
19.3.3 样品制备及注意事项 312
19.4 核磁共振氢谱 313
19.4.1 核磁共振氢谱类型 313
19.4.2 核磁共振氢谱图的特点 313
19.4.3 核磁共振氢谱图的解析 315
19.5 核磁共振碳谱 318
19.5.1 碳谱的化学位移及影响因素 319
19.5.2 碳谱中的耦合现象 320
19.5.3 碳谱的类型 320
19.5.4 碳谱的解析步骤 322
19.6 二维核磁共振谱 322
19.6.1 1H-1H相关谱 322
19.6.2 13C-1H相关谱 323
19.6.3 13C-1H远程相关谱 324
【拓展阅读】 324
【参考文献】 324
【思考题和习题】 324
第20章 质谱法 326
20.1 质谱法概述 326
20.1.1 质谱法分类 326
20.1.2 分子质谱法的基本原理 327
20.1.3 分子质谱的表示法 328
20.2 质谱仪的基本结构及工作原理 329
20.2.1 进样系统 329
20.2.2 离子源 329
20.2.3 质量分析器 334
20.2.4 真空系统 336
20.2.5 检测、记录及分析系统 336
20.2.6 质谱仪主要性能指标 337
20.3 分子质谱的离子类型 337
20.3.1 分子离子 337
20.3.2 同位素离子 338
20.3.3 碎片离子 339
20.3.4 重排离子 340
20.3.5 亚稳离子 340
20.4 分子质谱法的应用 340
20.5 GC-MS分析方法及应用 342
20.6 LC-MS分析方法及应用 345
【拓展阅读】 346
【参考文献】 347
【思考题和习题】 347
第21章 X射线荧光光谱法 349
21.1 X射线荧光光谱法概述 349
21.1.1 X射线的性质 349
21.1.2 X射线荧光光谱法原理 351
21.2 X射线荧光光谱仪 352
21.2.1 X射线管 352
21.2.2 分光晶体 353
21.2.3 X射线探测器 354
21.2.4 两种光谱仪的对比 356
21.3 X射线荧光光谱分析方法 357
21.3.1 样品制备和测试流程 357
21.3.2 定性分析 358
21.3.3 定量分析 359
21.4 X射线荧光光谱法应用 360
21.4.1 应用领域 360
21.4.2 应用实例 361
21.4.3 发展趋势 363
【拓展阅读】 363
【参考文献】 364
【思考题和习题】 364
第22章 热分析与有机元素分析 365
22.1 热分析技术和方法概述 365
22.1.1 热分析技术发展简史 365
22.1.2 热分析方法 366
22.1.3 热分析的影响因素 369
22.1.4 热分析的应用 370
22.1.5 热分析技术的新发展 372
22.2 元素分析方法及应用 373
22.2.1 基本原理 373
22.2.2 元素分析仪的构成 373
22.2.3 对被测样品的一般要求 376
22.2.4 实验条件的选择及选择依据 376
22.2.5 有机元素分析的应用 377
【拓展阅读】 378
【参考文献】 379
【思考题和习题】 379
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