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第一章 绪论1

第一节 仪器分析学科的性质和分类1

一、分析化学与仪器分析1

二、仪器分析学科的性质1

三、仪器分析的分类2

第二节 仪器分析的分析过程3

第三节 分析仪器3

一、分析仪器的基本结构3

二、分析仪器对测定结果的影响4

三、仪器分析的应用与学科的发展趋势4

思考题与习题5

第二章 光谱分析导论6

第一节 概述6

第二节 光与光谱6

一、光的波动性6

二、光的微粒性7

三、电磁波谱8

第三节 原子与分子的能级及电子在能级间的跃迁9

一、原子能级及电子在能级间的跃迁9

二、分子能级及电子在能级间的跃迁10

三、物质发光的量子解释12

第四节 光谱仪13

思考题与习题14

第三章 紫外-可见吸收光谱法15

第一节 概述15

第二节 紫外-可见吸收光谱法的原理15

一、分子能级15

二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁17

三、化合物分子中的跃迁形式与吸收光谱的形成19

四、吸收定律24

五、朗伯-比尔定律的偏离25

第三节 紫外-可见分光光度计26

一、紫外-可见分光光度计的组成26

二、紫外--可见分光光度计的分类及特点28

三、仪器操作、测量条件与误差29

四、显色反应条件的选择32

第四节 定性与定量分析应用33

一、定性分析34

二、定量分析35

思考题与习题36

第四章 红外光谱法与激光拉曼光谱法38

第一节 概述38

一、红外光谱的形成38

二、红外光区的划分38

三、红外光谱法的特点39

第二节 红外吸收产生原理与条件39

一、红外光谱产生的两个条件39

二、双原子分子振动方程式41

三、多原子分子振动的形式43

四、吸收谱带的强度45

五、基团频率区和指纹区45

六、影响基团频率的因素47

第三节 红外光谱仪48

一、色散型红外光谱仪49

二、傅里叶变换红外光谱仪50

第四节 定性与定量分析51

一、制样方法52

二、定性分析52

三、定量分析54

第五节 计算机图谱检索55

第六节 红外分析技术的应用57

一、在有机分析方面的应用57

二、在无机分析方面的应用58

三、红外光谱研究配合物58

四、在高分子化合物方面的应用58

五、近红外光谱在农业中的应用59

第七节 激光拉曼光谱法60

一、拉曼光谱的基本原理60

二、激光拉曼光谱仪62

三、拉曼光谱的应用63

四、几种常见拉曼光谱技术64

思考题与习题65

第五章 分子发光分析法67

第一节 分子发光分析概述67

一、分子发光的类型67

二、分子发光分析法的特点67

第二节 分子荧光与磷光分析67

一、基本原理67

二、影响荧光强度的因素70

三、荧光与磷光分析仪器72

四、荧光与磷光分析的应用75

第三节 化学发光分析77

一、基本原理77

二、化学发光的测量仪器78

三、化学发光的类型与应用78

思考题与习题79

第六章 原子吸收光谱法与原子荧光光谱法80

第一节 概述80

第二节 基本原理81

一、原子吸收光谱与原子发射光谱81

二、原子吸收谱线的轮廓82

三、原子化方法与基态原子浓度83

四、原子吸收的测量84

第三节 原子吸收分光光度计84

一、仪器基本结构84

二、仪器主要部件85

第四节 干扰及其消除91

一、物理干扰与控制92

二、化学干扰与排除92

三、电离干扰与消除93

四、光谱干扰与消除93

五、背景干扰及其校正93

第五节 分析技术95

一、原子吸收工作条件的选择95

二、定量分析方法96

三、分析方法评价97

第六节 原子吸收光谱法的应用98

一、土壤中微量元素的测定99

二、植株中微量元素的测定99

三、生态环境分析中的应用100

第七节 原子荧光光谱法101

一、概述101

二、原子荧光光谱法特点101

三、原子荧光光谱法的基本原理101

四、仪器装置103

五、多元素原子荧光分析仪105

六、定量分析方法及应用105

思考题与习题106

第七章 原子发射光谱法108

第一节 原子发射光谱法原理108

一、概述108

二、基本原理109

三、发射光谱仪的基本结构111

第二节 原子发射光谱仪119

一、火焰光度计120

二、全谱直读等离子发射光谱仪122

三、ICP-MS法126

四、在农业方面的应用128

第三节 光谱定性与定量分析131

一、发射光谱定性分析131

二、发射光谱定量分析132

思考题与习题133

第八章 核磁共振波谱分析135

第一节 核磁共振波谱的基本原理135

一、核磁共振现象的产生135

二、核磁共振谱线的特性140

第二节 核磁共振波谱仪146

一、NMR波谱仪的基本组成146

二、连续波核磁共振波谱仪147

三、脉冲傅里叶变换核磁共振波谱仪148

第三节 核磁共振氢谱149

一、1H NMR谱中的化学位移150

二、1H NMR谱中的耦合作用152

三、1H NMR谱图解析154

第四节 核磁共振碳谱157

一、核磁共振碳谱的特点157

二、13 C NMR谱中的化学位移158

三、耦合常数161

四、碳谱中几种常见的图谱161

五、13 C NMR谱图解析162

第五节 定量分析164

一、内标法164

二、外标法165

思考题与习题165

第九章 色谱分析导论166

第一节 色谱分析的历史、定义与分类166

一、色谱分离发展史166

二、色谱分析的定义167

三、色谱法分类167

第二节 色谱分离过程168

第三节 色谱分析中的重要参数170

一、色谱图的重要参数170

二、色谱分离中的一些重要参数171

三、各种参数对分离的综合影响172

第四节 色谱学基础理论174

一、塔板理论174

二、速率理论177

三、速率公式在气相填充柱色谱中的应用179

四、速率公式在液相填充柱色谱中的应用180

第五节 色谱的定性、定量分析182

一、色谱定性分析182

二、气相色谱定量分析183

三、色谱定量分析允许误差范围186

思考题与习题186

第十章 气相色谱法188

第一节 气相色谱仪188

一、气相色谱仪的流程188

二、气相色谱仪的主要部件189

第二节 填充柱气相色谱192

一、固体吸附剂193

二、多孔性高聚物194

三、液体固定相195

四、色谱柱的制备199

第三节 毛细管气相色谱200

一、毛细管气相色谱的发展历史200

二、毛细管气相色谱柱的类型201

三、毛细管气相色谱与填充柱气相色谱的比较202

四、毛细管气相色谱仪与填充柱气相色谱仪的比较203

第四节 顶空气相色谱204

一、概述204

二、静态顶空色谱技术206

三、动态顶空色谱技术209

第五节 气相色谱法的应用210

一、在生命科学中的应用210

二、在食品科学中的应用211

三、在农药残留分析中的应用212

四、在环境监测中的应用212

思考题与习题214

第十一章 高效液相色谱法216

第一节 概述216

一、高效液相色谱与经典液相色谱的比较216

二、HPLC与GC的比较216

第二节HPLC的类型及选择217

一、液-液色谱法217

二、液-固色谱法218

三、离子交换色谱法218

四、凝胶色谱法218

五、分离类型的选择219

第三节 高效液相色谱仪220

一、流动相输送系统220

二、进样系统222

三、色谱分离系统222

四、检测、记录数据处理系统223

第四节 高效液相色谱固定相223

一、液-固色谱固定相223

二、液-液色谱固定相224

三、离子交换剂224

四、凝胶色谱固定相225

第五节 高效液相色谱检测器226

一、紫外吸收检测器226

二、示差折光检测器226

三、荧光检测器227

四、二极管阵列检测器227

第六节 液相色谱流动相228

一、对流动相的要求228

二、溶剂强度228

三、液-固色谱流动相的选择229

四、液-液色谱流动相的选择229

五、离子交换色谱流动相的选择230

六、凝胶色谱流动相的选择230

第七节 高效液相色谱法的应用230

一、在兽药残留分析中的应用231

二、在天然和合成高分子产物分离测定中的应用231

三、在食品分析中的应用231

四、在药物分析中的应用232

五、二维高效液相色谱法的应用233

思考题与习题234

第十二章 高效毛细管电泳236

第一节 概述236

一、毛细管电泳及其发展236

二、毛细管电泳的特点236

第二节 毛细管电泳基本原理237

一、基本概念237

二、毛细管电泳基本分离原理239

第三节 毛细管电泳的分离模式242

一、毛细管区带电泳242

二、毛细管凝胶电泳244

三、胶束电动力学毛细管色谱246

四、毛细管等电聚焦电泳247

五、毛细管等速电泳249

第四节 毛细管电泳的检测方法250

第五节 高效毛细管电泳的应用250

一、无机金属离子的分析250

二、蛋白质的分析251

三、核酸片段分析252

四、单糖的分析252

思考题与习题254

第十三章 电化学分析法导论255

第一节 电化学分析法分类和特点255

一、电化学分析方法的分类255

二、电化学分析法的特点255

第二节 化学电池256

第三节 电极电势和电极的极化257

一、电极电势257

二、电极的极化258

第四节 电极的类型258

一、按照电极反应机理分类258

二、按照电极用途分类259

思考题与习题260

第十四章 电位分析和库仑分析法261

第一节 电位分析法261

一、电位分析法基本原理261

二、离子选择性电极及其分类261

三、离子选择性电极的选择性264

四、定量计算方法265

五、电位测定中的误差266

六、离子选择性电极的应用267

第二节 电解分析法267

一、恒电流电解分析法268

二、控制电位电解分析法268

第三节 库仑分析法269

一、法拉第电解定律269

二、恒电流库仑分析法269

三、控制电位库仑分析法270

思考题与习题272

第十五章 伏安法和极谱分析法273

第一节 经典极谱法273

一、经典极谱法基本原理273

二、极谱定量分析基础275

三、极谱分析法的特点及应用277

第二节 示波极谱法277

一、JP-2型示波极谱仪及分析过程277

二、示波极谱定量方法278

三、仪器使用注意事项280

四、极谱仪在资源环境中的应用281

第三节 溶出伏安法281

一、溶出伏安法概述281

二、溶出伏安法的工作电极282

三、溶出伏安法的特点及应用282

思考题与习题282

第十六章 质谱分析284

第一节 质谱分析概述284

第二节 基本原理及仪器284

一、基本原理284

二、质谱仪的主要组成部件286

三、化学电离源、场致电离源、场解析电离源、快原子轰击源和二次离子质谱290

四、双聚焦质谱仪292

五、四极滤质器及飞行时间质谱计292

六、仪器性能指标294

第三节 离子的主要类型295

一、质谱的表示方法295

二、质谱中主要离子峰295

第四节 图谱分析297

一、定性分析297

二、定量分析299

第五节 质谱法的应用300

一、合成产物的确认300

二、同位素结合300

三、生物大分子的表征301

四、联用技术分析混合物301

思考题与习题303

第十七章 材料表征其他分析方法简介304

第一节 物相结构——X射线衍射分析304

一、X射线衍射基本原理——布拉格方程304

二、XRD的仪器结构305

三、XRD的特点及应用306

第二节 形貌表征307

一、透射电子显微镜307

二、扫描电子显微镜310

三、扫描隧道显微镜313

四、原子力显微镜314

第三节 表面化学成分分析316

一、X射线能量色散谱分析316

二、X射线光电子能谱分析318

思考题与习题321

参考文献322