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儀器分析(第2版)
第1章 緒論
1.1 儀器分析方法的發(fā)展?fàn)顩r 1.2 儀器分析方法的基本內(nèi)容及分類 1.2.1 光學(xué)分析法 1.2.2 電分析化學(xué)法 1.2.3 色譜分析法 1.2.4 其他分析技術(shù) 1.3 儀器分析方法的特點(diǎn)及主要性能指標(biāo) 1.3.1 儀器分析方法的特點(diǎn) 1.3.2 儀器分析方法的主要性能指標(biāo) 1.4 儀器分析方法的校正 1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線法 1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)加入法 1.4.3 內(nèi)標(biāo)法 1.5 儀器分析方法在科技工作中的作用 第1章 緒論 1.1 儀器分析方法的發(fā)展?fàn)顩r 1.2 儀器分析方法的基本內(nèi)容及分類 1.2.1 光學(xué)分析法 1.2.2 電分析化學(xué)法 1.2.3 色譜分析法 1.2.4 其他分析技術(shù) 1.3 儀器分析方法的特點(diǎn)及主要性能指標(biāo) 1.3.1 儀器分析方法的特點(diǎn) 1.3.2 儀器分析方法的主要性能指標(biāo) 1.4 儀器分析方法的校正 1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線法 1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)加入法 1.4.3 內(nèi)標(biāo)法 1.5 儀器分析方法在科技工作中的作用 參考文獻(xiàn) 第2章 原子發(fā)射光譜分析法 2.1 原子發(fā)射光譜分析法概述 2.1.1 光學(xué)分析法概要 2.1.2 電磁輻射的性質(zhì) 2.1.3 原子光譜和分子光譜 2.2 原子發(fā)射光譜分析法的基本原理 2.2.1 原子發(fā)射光譜的產(chǎn)生 2.2.2 譜線的強(qiáng)度 2.2.3 影響譜線強(qiáng)度的因素 2.2.4 譜線的自吸和自蝕 2.3 原子發(fā)射光譜儀器 2.3.1 光源 2.3.2 光譜儀 2.3.3 檢測器 2.4 光譜定性方法 2.4.1 元素的分析線、靈敏線與最后線 2.4.2 光譜分析方法 2.5 光譜定量方法 2.5.1 光譜半定量分析 2.5.2 光譜定量分析 2.6 光譜分析的應(yīng)用和特點(diǎn) 2.7 火焰光度分析 2.8 微波等離子體炬原子發(fā)射光譜 學(xué)習(xí)小結(jié) 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 第3章 原子吸收光譜分析法 3.1 原子吸收光譜分析法概述 3.2 原子吸收光譜分析基本原理 3.2.1 共振線與吸收線 3.2.2 基態(tài)原子數(shù)與激發(fā)態(tài)原子數(shù)的分布 3.2.3 譜線輪廓及變寬 3.2.4 原子吸收與原子濃度的關(guān)系 3.3 原子吸收分光光度計(jì) 3.3.1 光源 3.3.2 原子化系統(tǒng) 3.3.3 光學(xué)系統(tǒng) 3.3.4 檢測系統(tǒng) 3.3.5 原子吸收分光光度計(jì)的類型 3.3.6 原子吸收分光光度計(jì)與紫外可見分光光度計(jì)構(gòu)造原理的比較 3.4 定量分析方法 3.4.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線法 3.4.2 標(biāo)準(zhǔn)加入法 3.5 干擾的類型及其抑制方法 3.5.1 物理干擾 3.5.2 化學(xué)干擾 3.5.3 電離干擾 3.5.4 光譜干擾 3.6 測定條件的選擇 3.6.1 分析線選擇 3.6.2 狹縫寬度選擇 3.6.3 燈電流選擇 3.6.4 火焰原子化條件選擇 3.6.5 石墨爐原子化條件選擇 3.7 原子吸收光譜分析法的靈敏度及檢出限 3.7.1 靈敏度 3.7.2 檢出限 3.8 原子吸收光譜分析法的應(yīng)用 3.8.1 直接原子吸收法 3.8.2 間接原子吸收法 3.9 原子熒光光譜法 3.9.1 原子熒光光譜法的基本原理 3.9.2 原子熒光光度計(jì) 3.9.3 定量分析方法及應(yīng)用 學(xué)習(xí)小結(jié) 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 第4章 紫外可見吸收光譜分析法 4.1 紫外可見吸收光譜分析法概述 4.1.1 紫外可見吸收光譜分析法的分類 4.1.2 光的選擇吸收與物質(zhì)顏色的關(guān)系 4.1.3 紫外可見吸收光譜分析法的特點(diǎn) 4.2 光吸收定律 4.2.1 朗伯定律和比爾定律 4.2.2 吸收定律及吸光度的加和性 4.2.3 偏離朗伯比爾定律的原因 4.3 化合物電子光譜的產(chǎn)生 4.3.1 躍遷類型 4.3.2 常用術(shù)語 4.3.3 有機(jī)化合物的電子光譜 4.3.4 無機(jī)化合物的電子光譜 4.3.5 影響電子光譜的因素 4.4 紫外可見分光光度計(jì) 4.4.1 紫外可見分光光度計(jì)的分類 4.4.2 紫外可見分光光度計(jì)的組成及其結(jié)構(gòu)原理 4.4.3 紫外可光分光光度計(jì)簡介 4.5 紫外可見分光光度法的應(yīng)用 4.5.1 紫外可見分光光度法的定性分析 4.5.2 紫外可見分光光度法的定量分析 學(xué)習(xí)小結(jié) 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 第5章 分子發(fā)光光譜法 5.1 分子發(fā)光光譜法概述 5.2 分子熒光和分子磷光光譜法 5.2.1 基本原理 5.2.2 熒光和磷光分析儀器 5.3 化學(xué)發(fā)光分析法 5.3.1 概述 5.3.2 化學(xué)發(fā)光分析的基本原理 5.3.3 化學(xué)發(fā)光反應(yīng)的類型 5.3.4 化學(xué)發(fā)光的測量儀器 5.4 分子發(fā)光光譜法的應(yīng)用 5.4.1 熒光分析法的應(yīng)用 5.4.2 磷光分析法的應(yīng)用 5.4.3 化學(xué)發(fā)光分析法的應(yīng)用 學(xué)習(xí)小結(jié) 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 第6章 紅外吸收光譜分析法 6.1 紅外吸收光譜分析法概述 6.2 紅外光譜分析的基本原理 6.2.1 分子振動的形式及振動光譜 6.2.2 紅外吸收光譜的產(chǎn)生條件和譜帶強(qiáng)度 6.2.3 紅外吸收峰與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系 6.2.4 化合物的特征基團(tuán)頻率及影響基團(tuán)頻率位移的因素 6.3 紅外吸收光譜儀 6.3.1 紅外吸光光譜儀的主要部件 6.3.2 色散型紅外吸收光譜儀 6.3.3 傅里葉變換紅外吸收光譜儀 6.4 試樣的處理及制備 6.4.1 紅外吸收光譜對試樣的要求 6.4.2 試樣的制備方法 6.5 紅外吸收光譜的應(yīng)用 6.5.1 紅外吸收光譜的定性分析 6.5.2 紅外吸收光譜定量分析 學(xué)習(xí)小結(jié) 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 第7章 核磁共振波譜分析法 7.1 核磁共振波譜分析法概述 7.2 核磁共振基本原理 7.3 核磁共振波譜儀 7.3.1 核磁共振波譜儀的組成 7.3.2 核磁共振波譜儀的分類 7.4 化學(xué)位移和核磁共振譜圖 7.4.1 化學(xué)位移的產(chǎn)生 7.4.2 化學(xué)位移的表示方法 7.4.3 核磁共振譜圖 7.4.4 影響化學(xué)位移的因素 7.4.5 化學(xué)位移與化合物結(jié)構(gòu)的關(guān)系 7.5 自旋耦合及自旋裂分 7.5.1 自旋耦合及自旋裂分產(chǎn)生的原因 7.5.2 耦合常數(shù) 7.5.3 影響耦合常數(shù)的因素 7.6 譜圖解析 7.7 核磁共振波譜的應(yīng)用 7.7.1 定量分析 7.7.2 測定相對分子質(zhì)量 7.7.3 手性化合物對映體的測定 7.8 13C核磁共振波譜(13CNMR) 7.8.1 13C核磁共振波譜簡介 7.8.2 13C核磁共振波譜的特點(diǎn) 7.8.3 13C核磁共振波譜的去耦技術(shù) 7.8.4 13C的化學(xué)位移δC 7.8.5 13C核磁共振波亦譜圖解析實(shí)例 學(xué)習(xí)小結(jié) 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 第8章 質(zhì)譜分析法 8.1 質(zhì)譜分析法概述 8.2 質(zhì)譜分析基本原理 8.3 質(zhì)譜儀 8.4 有機(jī)質(zhì)譜中離子的類型 8.5 質(zhì)譜定性分析及譜圖解析 8.6 有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)剖析示例 8.7 色質(zhì)聯(lián)用技術(shù) 學(xué)習(xí)小結(jié) 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 第9章 電分析化學(xué)法 9.1 電分析化學(xué)法概述 9.1.1 電化學(xué)電池 9.1.2 電極種類 9.1.3 化學(xué)電池?zé)崃W(xué) 9.1.4 化學(xué)電池動力學(xué)初步 9.2 電位分析法 9.2.1 電位分析法的基本原理 9.2.2 離子選擇性電極的類型及響應(yīng)機(jī)理 9.2.3 電位分析法的應(yīng)用 9.3 電解分析法和庫侖分析法 9.3.1 電解分析法 9.3.2 庫侖分析法 9.4 伏安分析法 9.4.1 經(jīng)典極譜分析的基本原理 9.4.2 極譜定量分析基礎(chǔ)——擴(kuò)散電流方程式 9.4.3 極譜定性分析基礎(chǔ)——半波電位 9.4.4 極譜分析的特點(diǎn)和存在的問題 9.4.5 現(xiàn)代極譜分析方法 9.4.6 溶出伏安法 9.4.7 循環(huán)伏安法 學(xué)習(xí)小結(jié) 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 第10章 氣相色譜分析法 10.1 氣相色譜分析法概述 10.2 氣相色譜分析理論基礎(chǔ) 10.2.1 氣相色譜分析的基本原理 10.2.2 色譜分離的基本理論 10.2.3 分離度R 10.2.4 色譜分離基本方程式 10.3 氣相色譜儀 10.3.1 氣相色譜流程 10.3.2 氣相色譜儀的結(jié)構(gòu) 10.4 氣相色譜固定相 10.4.1 氣固色譜固定相 10.4.2 氣液色譜固定相 10.5 氣相色譜檢測器 10.5.1 檢測器性能評價(jià)指標(biāo) 10.5.2 常用檢測器 10.6 色譜分離操作條件的選擇 10.7 氣相色譜分析方法 10.7.1 氣相色譜定性鑒定方法 10.7.2 氣相色譜定量分析方法 10.8 毛細(xì)管氣相色譜法 學(xué)習(xí)小結(jié) 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 第11章 高效液相色譜法 11.1 高效液相色譜法概述 11.1.1 高效液相色譜法的發(fā)展和特點(diǎn) 11.1.2 高效液相色譜法與經(jīng)典液相色譜法的比較 11.1.3 高效液相色譜法與氣相色譜法的比較 11.2 影響液相色譜柱效能的因素 11.2.1 液相色譜的速率理論 11.2.2 液相色譜的柱外展寬 11.3 高效液相色譜法的主要類型及其分離原理 11.3.1 液液分配色譜法 11.3.2 液固色譜法 11.3.3 離子交換色譜法 11.3.4 離子對色譜法 11.3.5 離子色譜法 11.3.6 空間排阻色譜法 11.4 液相色譜固定相和流動相 11.4.1 液相色譜固定相 11.4.2 液相色譜流動相 11.5 高效液相色譜儀 11.5.1 液體輸送系統(tǒng) 11.5.2 進(jìn)樣系統(tǒng) 11.5.3 分離系統(tǒng) 11.5.4 檢測系統(tǒng) 11.6 高效液相色譜法的應(yīng)用 11.7 液相制備色譜和毛細(xì)管電泳 11.7.1 液相制備色譜 11.7.2 毛細(xì)管電泳 學(xué)習(xí)小結(jié) 習(xí)題 參考文獻(xiàn) 第12章 其他分析技術(shù) 12.1 電子顯微分析 12.1.1 電子束與固體之間的相互作用 12.1.2 透射電子顯微分析 12.1.3 掃描電子顯微分析和電子探針 12.2 X射線衍射分析 12.2.1 X射線衍射分析的基本原理 12.2.2 X射線衍射分析方法 12.2.3 X射線衍射分析的應(yīng)用 12.3 電子能譜分析 12.3.1 電子能譜基本原理 12.3.2 X射線光電子能譜法 12.3.3 俄歇電子能譜法 12.3.4 紫外光電子能譜法 12.4 掃描探針顯微鏡分析 12.4.1 掃描探針顯微鏡的發(fā)展 12.4.2 掃描隧道顯微分析 12.4.3 原子力顯微分析 12.5 熱分析法 12.5.1 熱重法 12.5.2 差熱分析法 12.5.3 差示掃描量熱法 學(xué)習(xí)小結(jié) 習(xí)題 參考文獻(xiàn)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,儀器分析的應(yīng)用日益普遍,儀器分析是分析化學(xué)的一個(gè)分支,另一個(gè)分支是化學(xué)分析。儀器分析的內(nèi)容包括兩部分:第一部分是基于待測物質(zhì)的化學(xué)和物理性質(zhì),對物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析的方法;第二部分是對復(fù)雜物質(zhì)進(jìn)行分析前的分離技術(shù)。隨著科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,各學(xué)科互相滲透、互相交叉,使得儀器分析逐漸成為分析化學(xué)的主要組成部分。
本書是針對普通工科院校應(yīng)用化學(xué)、化學(xué)工程與工藝、材料科學(xué)與工程、生物工程、制藥工程、環(huán)境科學(xué)、環(huán)境工程、食品科學(xué)與工程、輕化工程等專業(yè)編寫的,定位為專業(yè)基礎(chǔ)課或選修課。 根據(jù)普通工科院校學(xué)生的特點(diǎn),本書的編寫突出了儀器分析方法的實(shí)用性,使學(xué)生學(xué)完該課程后,對儀器分析的各類方法和基本原理有比較全面的了解,能夠在各自的研究領(lǐng)域里選擇和使用儀器分析方法。 本書按照原子光譜、分子光譜、波譜分析、電化學(xué)分析、色譜分析及其他分析技術(shù)的順序編寫。全書共分12章,理論教學(xué)時(shí)數(shù)約為80學(xué)時(shí)。編寫時(shí)盡可能避免繁雜的理論推導(dǎo),力爭做到簡單明了。每章的編寫結(jié)構(gòu)遵循“概述、原理、儀器、方法、應(yīng)用”的原則,章后附學(xué)習(xí)小結(jié)和習(xí)題。有的章后會附閱讀材料,閱讀材料是與本章內(nèi)容相關(guān),擴(kuò)展學(xué)生視野和提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的題材;學(xué)習(xí)小結(jié)是本章的主要知識點(diǎn);習(xí)題是加深理解本章內(nèi)容,學(xué)會應(yīng)用的具體實(shí)例。全書既保持了儀器分析課程內(nèi)容的系統(tǒng)性,又突出了儀器分析發(fā)展的新穎性。 本書由李麗華、楊紅兵主編。參加本書編寫的有遼寧石油化工大學(xué)李麗華、石河子大學(xué)楊紅兵、湖南工程學(xué)院周原、西南科技大學(xué)張廷紅、南華大學(xué)劉文娟、宜賓學(xué)院吳同、湖南科技大學(xué)吳湘江、昆明大學(xué)涂渝嬌、山東科技大學(xué)唐堯基、陜西理工學(xué)院田光輝、遼寧科技學(xué)院任曉棠。統(tǒng)稿由李麗華完成。本書由昆明理工大學(xué)周梅村、華中科技大學(xué)朱麗華主審。
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