根據(jù)化工類工程教育專業(yè)認證的要求,結合教育部高等學;瘜W與化工學科教學指導委員會新近制定的“化學工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)方案與規(guī)范(草案)”和“近化學類專業(yè)化學基礎課教學基本要求(草案)”,兼顧相關專業(yè)的需求,天津大學、大連理工大學、浙江大學和北京化工大學四校聯(lián)合編寫了基礎化學系列簡明教程。這套系列簡明教程既保證了必要的基本理論,又突出了工科專業(yè)的應用性;既著眼于化學工程與工藝專業(yè),又適合于制藥、材料、紡織、食品、環(huán)境、能源、生物學、醫(yī)學、藥學、農(nóng)學等專業(yè)選用。
《分析化學簡明教程》是其中的分析化學分冊。全書共分11章,分別介紹了誤差和分析數(shù)據(jù)處理、滴定分析法(含重量分析法簡介)、電位分析法、紫外-可見分光光度法(含熒光光譜分析法簡介)、紅外吸收光譜法、原子吸收分光光度法(含電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法簡介)、核磁共振波譜法、質(zhì)譜法、色譜法(包括氣相色譜法和高效液相色譜法)、采樣和試樣預處理等方法的基本原理、儀器結構、定量和定性方法以及相關應用。書中配有介紹分析化學前沿的拓展視窗;習題除配備了常規(guī)的問答、計算、選擇題外,還配有少量現(xiàn)代科技文獻閱讀理解題。書后備有習題參考答案、附錄和索引。
基礎化學系列簡明教程的編寫,實現(xiàn)了教材體系創(chuàng)新。該套教材統(tǒng)一考慮內(nèi)容取舍、不重疊,而且引進學科近代發(fā)展的新內(nèi)容;各分冊都“簡明”而不弱化基本理論,深入淺出,言簡意賅;皆能滿足化學工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)規(guī)范和化工類工程教育專業(yè)認證要求。
該套教材所編寫的內(nèi)容理論聯(lián)系實際,符合工科教材的基礎性、科學性、先進性和實用性,均滲透了工程意念,適應我國國情需要。而且該套教材反映了四大化學課程發(fā)展方向,吸收了國內(nèi)外教學改革的新成果,如有機化學的分子模擬數(shù)字化模型、靜電勢能圖模型的應用,既強化立體化學又提升了內(nèi)容的高度。
同時該套教材體現(xiàn)出啟發(fā)式教學、擴充知識、誘發(fā)創(chuàng)新的理念:如無機化學分冊“生態(tài)環(huán)境與無機化學”中的“思考題”;有機化學分冊中的“思考題”、“習題”及“拓展”部分;分析化學分冊的拓展視窗、習題中文獻閱讀理解題以及穿插在正文中啟發(fā)思考的提問和提示;物理化學分冊中的例題和習題等等,貫徹了培養(yǎng)學生自學能力、感悟社會責任感的教學原則。
該套教材的特點還在于:無論在深度、廣度還是在學時數(shù)上皆富有彈性,便于不同專業(yè)方向、不同課程層次及不同課程體系選作教材或重要的參考書使用;對于一般的科技人員也是一套具有參考價值的好書。
第一章 緒論
1.1 分析化學的任務和作用
1.1.1 分析化學的定義和任務
1.1.2 分析化學的作用
1.2 分析任務和分析方法的分類
1.2.1 分析任務的分類
1.2.2 分析方法的分類
1.3 分析化學的發(fā)展歷程與發(fā)展趨勢
第二章 誤差和分析數(shù)據(jù)處理
……
第三章 滴定分析法
第四章 電位分析法
第五章 紫外-可見分光光度法
第六章 紅外吸收光譜法
第七章 原子吸收分光光度法
第八章 核磁共振波譜法
第九章 質(zhì)譜法
第十章 色譜法
第十一章 采樣和試樣預處理
主要參考書目
部分習題參考答案
附錄1 元素的相對原子質(zhì)量(2007)
附錄2 常見化合物的相對分子質(zhì)量
附錄3 弱酸及其共軛堿在水中的解離常數(shù)(25℃,I=0)
附錄4 酸堿指示劑
附錄5 配合物的穩(wěn)定常數(shù)(18~25℃)
附錄6 氨羧配位劑類配合物的穩(wěn)定常數(shù)(18~25℃,I=0.1 molL-1)
附錄7 EDTA的1g理Y(H)
附錄8 金屬離子的lgaN(OB)
附錄9 標準電極電位(φθ)(18~25℃)
附錄10 某些氧化還原電對的條件電位(φθ)
附錄11 微溶化合物的溶度積(18~25℃,I=0)
附錄12 網(wǎng)絡化學信息資源
索引
高真空熱電偶是利用不同導體接觸并構成回路時的“溫差電”現(xiàn)象,將溫差轉變?yōu)殡娢徊。以一片涂黑的金箔作為紅外輻射的接受面,在其一面焊接兩種熱電位差別大的金屬、合金或半導體作為熱電偶的熱端,而在冷端(通常為室溫)連接金屬導線,并將其密封于高真空(壓力約7×10Pa)腔體內(nèi),當紅外輻射通過透光鹽窗照射到金箔片上時,熱端溫度升高,產(chǎn)生溫差電位差,回路中就會產(chǎn)生電流,且電流的大小與紅外輻射的強度成正比。
熱釋電檢測器是利用硫酸三苷肽的單晶片作為檢測元件。硫酸三苷肽是鐵電體,溫度變化時,其分子的極化程度發(fā)生改變。將硫酸三苷肽薄片正面真空鍍鉻(半透明),背面鍍金,形成兩電極。當紅外輻射光照射到薄片上時,溫度升高,硫酸三苷肽極化程度降低,表面電荷減少,相當于“釋放”了部分電荷,所改變的電荷量經(jīng)放大電路轉變成電壓或電流進行測量。硫酸三苷肽檢測器的特點是響應速度快,噪聲低。
碲鎘汞檢測器是典型的光電導檢測器,由半導體碲化鎘和半金屬化合物碲化汞混合形成,在紅外光輻射下,碲鎘汞的電子從價帶能級躍遷到導帶能級使材料的電導發(fā)生變化,從而將紅外光信號轉變?yōu)殡娦盘。改變材料的鎘汞組成比,可得到不同響應波段和靈敏度的碲鎘汞檢測器。碲鎘汞檢測器的檢測響應時間和靈敏度都大大優(yōu)于高真空熱電偶檢測器及硫酸三苷肽檢測器,但工作時需要用液氮冷卻至低溫,以保證其良好的檢測性能。
5.光學平衡和記錄系統(tǒng)
雙光束光柵式紅外吸收光譜儀工作時,光源發(fā)出的紅外光被分成兩束強度相同的平行光,分別通過試樣池和參比池。勻速轉動的切光器使試樣和參比光束交替進入單色器與檢測器,檢測器將交替脈沖信號的差值由放大器放大后輸出。如果試樣光路中沒有放置試樣,試樣光路和參比光路的吸收相等,檢測器不輸出信號;若把試樣插入試樣光路中,則試樣吸收入射光,破壞了兩束光的平衡,檢測器就有信號輸出,此信號經(jīng)放大后由機械隨動裝置驅動梳狀光闌(一個具有梳狀遮光齒的減光板)進入?yún)⒈裙饴芬运p光能量,直到參比光路的光強度與試樣光路的光強度相等為止,自動達到光學零位平衡,參比光路中梳狀光闌所削弱的光能量,就等于試樣所吸收的光能量。記錄筆與梳狀光闌在同一機械隨動裝置驅動下同步運動,梳狀光闌運動到平衡時,記錄筆也停止記錄。記錄筆隨試樣吸收程度而移動時,記錄紙與光柵同步運動,這樣就可以繪出吸收強度隨波數(shù)變化的紅外光譜圖。采用光學零位自動平衡法,可消除光源波動和檢測器的影響,以及大氣中水和二氧化碳等對測量的干擾。