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第1章 绪论1

1.1 分析化学的发展和仪器分析的产生1

1.2 仪器分析的分类2

1.3 发展中的仪器分析3

参考资料4

光谱分析篇6

第2章 光谱分析法引论6

2.1 光学分析法及其分类6

2.1.1 发射光谱法7

2.1.2 吸收光谱法7

2.1.3 散射光谱法7

2.2 电磁辐射的性质7

2.1.1 电磁辐射的波动性9

2.2.2 电磁辐射的微粒性9

2.2.3 电磁波谱9

2.3 光谱法仪器9

2.3.1 光源19

2.3.2 单色器19

2.3.3 吸收池19

2.3.4 检测器19

2.3.5 读出装置19

参考资料19

思考题与习题19

第3章 紫外-可见分光光度法21

3.1 紫外-可见吸收光谱21

3.1.1 分子吸收光谱的形成27

3.1.2 有机化合物的紫外-可见光谱27

3.1.3 无机化合物的紫外-可见光谱27

3.1.4 紫外-可见光谱中的一些常用术语27

3.1.5 影响紫外-可见光谱的因素27

3.2 Lambert-Beer定律27

3.2.1 透射比和吸光度30

3.2.2 Lambert-Beer定律30

3.2.3 吸光系数30

3.2.4 偏离Lambert-Beer定律的因素30

3.3 紫外-可见分光光度计30

3.3.1 主要组成部件33

3.3.2 紫外-可见分光光度计的类型33

3.3.3 分光光度计的校正33

3.4 分析条件的选择33

3.4.1 仪器测量条件38

3.4.2 反应条件的选择38

3.4.3 参比溶液的选择38

3.4.4 干扰及消除方法38

3.5 紫外-可见分光光度法的应用38

3.5.1 定性分析49

3.5.2 结构分析49

3.5.3 定量分析49

3.5.4 配合物组成及其稳定常数的测定49

3.5.5 酸碱离解常数的测定49

参考资料49

思考题与习题50

第4章 红外光谱与Raman光谱法53

4.1 概述53

4.1.1 红外光区的划分54

4.1.2 红外光谱法的特点54

4.2 基本原理54

4.2.1 产生红外吸收的条件66

4.2.2 双原子分子的振动66

4.2.3 多原子分子的振动66

4.2.4 吸收谱带的强度66

4.2.5 基团频率66

4.3 红外光谱仪66

4.3.1 色散型红外光谱仪70

4.3.2 Fourier变换红外光谱仪（FTIR）70

4.4 试样的处理和制备70

4.4.1 红外光谱法对试样的要求71

4.4.2 制样方法71

4.5 红外光谱法的应用71

4.5.1 定性分析76

4.5.2 定量分析76

4.6 红外光谱技术的进展76

4.6.1 近红外光谱77

4.6.2 远红外光谱77

4.6.3 衰减全反射技术77

4.7 激光Raman光谱法简介77

4.7.1 Raman光谱的基本原理84

4.7.2 激光Raman光谱仪84

4.7.3 Raman光谱的应用84

4.7.4 其他类型的Raman光谱法84

参考资料84

思考题与习题85

第5章 分子发光分析法88

5.1 分子荧光和磷光分析88

5.1.1 原理101

5.1.2 荧光（磷光）光谱仪101

5.1.3 分子荧光分析法及其应用101

5.1.4 荧光分析新技术简介101

5.1.5 室温磷光法101

5.2 化学发光分析101

5.2.1 化学发光分析的基本原理108

5.2.2 化学发光反应的类型108

5.2.3 生物发光体系108

5.2.4 电化学发光108

5.2.5 液相化学发光的测量装置108

5.2.6 化学发光分析的应用108

参考资料108

思考题与习题108

第6章 原子光谱法110

6.1 原子发射光谱法110

6.1.1 概述130

6.1.2 基本原理130

6.1.3 仪器130

6.1.4 分析方法130

6.1.5 背景的扣除130

6.2 原子吸收光谱法130

6.2.1 概述145

6.2.2 基本原理145

6.2.3 仪器145

6.2.4 干扰及其消除145

6.2.5 分析方法145

6.2.6 灵敏度与检出限145

6.3 原子荧光光谱法145

6.3.1 概述149

6.3.2 基本原理149

6.3.3 仪器149

6.4 原子质谱法149

6.4.1 概述153

6.4.2 电感耦合等离子体质谱法（ICPMS）153

6.4.3 分析方法153

6.4.4 干扰及其消除153

6.4.5 ICPMS的特点153

6.4.6 其他原子质谱法153

6.5 元素的形态分析153

参考资料154

思考题与习题154

第7章 X射线荧光光谱法156

7.1 X射线和X射线光谱156

7.1.1 初级X射线的产生163

7.1.2 X射线光谱163

7.1.3 X射线的吸收、散射和衍射163

7.2 X射线荧光分析163

7.2.1 X射线荧光的产生166

7.2.2 Auger效应和荧光产额166

7.2.3 定性和定量分析166

7.3 X射线荧光光谱仪166

7.3.1 波长色散型X射线荧光光谱仪170

7.3.2 能量色散型X射线荧光光谱仪170

7.4 X射线荧光光谱法的应用170

参考资料171

思考题与习题171

第8章 表面分析法172

8.1 概述172

8.2 光电子能谱法的基本原理172

8.3 X射线光电子能谱法174

8.3.1 电子结合能178

8.3.2 X射线光电子能谱图178

8.3.3 化学位移178

8.4 紫外光电子能谱法178

8.4.1 电离能的测定181

8.4.2 分子振动精细结构的测定181

8.4.3 非键或弱键电子峰的化学位移181

8.5 Auger电子能谱法181

8.5.1 Auger过程185

8.5.2 Auger电子的能量185

8.5.3 Auger电子产额185

8.5.4 Auger电子能谱185

8.6 电子能谱仪185

8.6.1 激发源188

8.6.2 单色器——电子能量分析器188

8.6.3 检测器188

8.6.4 真空系统188

8.7 电子能谱法的应用188

8.7.1 电子能谱法的特点191

8.7.2 X射线光电子能谱法的应用191

8.7.3 紫外光电子能谱法的应用191

8.7.4 Auger电子能谱法的应用191

8.8 二次离子质谱法191

8.9 扫描隧道显微镜192

8.10 扫描电子显微镜和电子探针微分析193

参考资料194

思考题与习题194

第9章 核磁共振波谱法195

9.1 核磁共振的基本原理195

9.1.1 自旋核在磁场中的行为205

9.1.2 核磁共振中环境因素的影响205

9.2 核磁共振波谱仪205

9.2.1 仪器基本构成208

9.2.2 Fourier变换NMR谱仪208

9.3 核磁共振波谱法的应用208

9.3.1 化合物鉴定210

9.3.2 定量分析210

9.4 其他核的核磁共振波谱210

9.4.1 13C的核磁共振波谱（13C NMR）212

9.4.2 31P的核磁共振波谱（31P NMR）212

9.4.3 19F的核磁共振波谱（19F NMR）212

9.5 电子自旋共振波谱法212

参考资料213

思考题与习题214

电分析化学篇218

第10章 电分析化学引论218

10.1 化学电池218

10.2 液接电位与盐桥219

10.3 电极电位220

10.3.1 平衡电极电位223

10.3.2 电位的测量223

10.3.3 Nernst方程式223

10.4 电极表面的传质过程及扩散电流223

10.5 电极反应速率225

10.6 电极的极化与超电位225

10.6.1 电极的极化227

10.6.2 超电位227

10.7 电化学分析方法的分类和特点227

参考资料228

思考题与习题228

第11章 电位分析法230

11.1 金属基电极230

11.1.1 第一类电极（活性金属电极）232

11.1.2 第二类电极（金属｜难溶盐电极）232

11.1.3 第三类电极232

11.1.4 零类电极（惰性金属电极）232

11.2 离子选择电极和膜电位232

11.2.1 膜电位240

11.2.2 玻璃膜电极240

11.2.3 晶体膜电极240

11.2.4 流动载体电极（液膜电极）240

11.2.5 气敏电极240

11.2.6 生物膜电极240

11.2.7 离子选择电极的分类240

11.3 离子选择电极的性能参数240

11.3.1 Nernst响应，线性范围，检测下限242

11.3.2 选择性系数242

11.3.3 响应时间242

11.3.4 内阻242

11.4 直接电位法242

11.4.1 校准曲线法244

11.4.2 标准加入法244

11.4.3 直接电位法的准确度244

11.4.4 用pH计测定溶液的pH244

11.5 电位滴定法244

11.6 应用245

参考资料246

思考题与习题247

第12章 电解和库仑分析法248

12.1 电解分析的基本原理248

12.2 控制电位电解分析249

12.3 恒电流电解法251

12.4 汞阴极电解法251

12.5 库仑分析基本原理和Faraday电解定律251

12.6 恒电位库仑分析251

12.7 恒电流库仑分析（库仑滴定）252

12.8 微库仑分析法256

参考资料256

思考题与习题256

第13章 伏安法258

13.1 测量装置及电极系统258

13.1.1 测量装置260

13.1.2 工作电极260

13.1.3 溶液除氧260

13.2 一般电极反应过程260

13.3 极谱法261

13.3.1 扩散电流及Ilkovi？方程267

13.3.2 残余电流与极谱极大267

13.3.3 简单金属离子的可逆极谱波方程267

13.3.4 配合物离子的可逆极谱波方程267

13.3.5 有机物的极谱波方程267

13.3.6 不可逆极谱波267

13.3.7 应用267

13.4 极谱和伏安分析技术的发展267

13.4.1 单扫描极谱法和循环伏安法275

13.4.2 交流、方波和脉冲伏安法275

13.4.3 极谱催化波275

13.4.4 配合物吸附波275

13.4.5 溶出伏安法275

参考资料275

思考题与习题275

第14章 其他电分析方法和电分析化学的新进展277

14.1 电导分析法277

14.1.1 电导的基本概念及其测量方法280

14.1.2 电导分析法的应用280

14.2 计时分析法280

14.2.1 计时电位法283

14.2.2 计时电流法和计时电量法283

14.3 化学修饰电极283

14.3.1 化学修饰电极的分类287

14.3.2 化学修饰电极在电分析化学中的应用287

14.4 超微电极287

14.4.1 超微电极的基本特征288

14.4.2 超微电极的应用288

14.5 光谱电化学288

14.5.1 光谱电化学的实验290

14.5.2 光谱电化学的应用290

14.6 生物电分析化学290

14.6.1 活体伏安法293

14.6.2 伏安免疫法293

14.6.3 生物电化学传感器293

14.7 扫描隧道电化学显微技术293

14.8 电化学石英晶体振荡微天平294

14.9 色谱电化学法294

参考资料296

思考题与习题296

分离分析篇300

第15章 色谱法引论300

15.1 概述300

15.1.1 色谱法的发展301

15.1.2 色谱法的分类301

15.2 色谱流出曲线及有关术语301

15.2.1 色谱流出曲线和色谱峰304

15.2.2 基线304

15.2.3 峰高304

15.2.4 保留值304

15.2.5 区域宽度304

15.3 色谱法基本原理304

15.3.1 分配系数K和分配比k312

15.3.2 塔板理论312

15.3.3 速率理论312

15.4 分离度312

15.5 基本色谱分离方程式313

参考资料315

思考题与习题316

第16章 气相色谱法318

16.1 气相色谱仪318

16.1.1 气相色谱流程320

16.1.2 气相色谱仪的结构320

16.2 气相色谱固定相320

16.2.1 气液色谱固定相328

16.2.2 气固色谱固定相328

16.3 气相色谱检测器328

16.3.1 热导检测器334

16.3.2 火焰离子化检测器334

16.3.3 电子捕获检测器334

16.3.4 火焰光度检测器334

16.3.5 原子发射检测器334

16.3.6 检测器的性能指标334

16.4 色谱分离操作条件的选择334

16.5 定性分析336

16.6 定量分析338

16.7 毛细管气相色谱法简介341

16.7.1 毛细管气相色谱仪345

16.7.2 毛细管色谱柱345

16.7.3 毛细管气相色谱法的基本理论345

参考资料345

思考题与习题346

第17章 高效液相色谱法348

17.1 概述348

17.1.1 高效液相色谱法与经典液相色谱法349

17.1.2 高效液相色谱法与气相色谱法349

17.2 高效液相色谱仪349

17.2.1 高压输液系统355

17.2.2 进样系统355

17.2.3 分离系统——色谱柱355

17.2.4 检测系统355

17.2.5 附属系统355

17.3 高效液相色谱的固定相和流动相355

17.3.1 固定相359

17.3.2 流动相359

17.4 高效液相色谱法的主要类型359

17.4.1 液-液分配色谱法371

17.4.2 化学键合相色谱法371

17.4.3 液-固吸附色谱法371

17.4.4 离子交换色谱法371

17.4.5 离子色谱法371

17.4.6 离子对色谱法371

17.4.7 尺寸排阻色谱法371

17.4.8 亲和色谱法简介371

17.4.9 分离类型的选择371

17.5 超临界流体色谱法简介371

17.5.1 超临界流体的特性375

17.5.2 超临界流体色谱仪375

17.5.3 压力效应375

17.5.4 固定相和流动相375

17.5.5 检测器375

17.5.6 超临界流体色谱法与其他色谱法比较375

参考资料375

思考题与习题375

第18章 毛细管电泳法377

18.1 概述377

18.1.1 毛细管电泳的发展378

18.1.2 毛细管电泳的特点378

18.2 毛细管电泳的基本理论378

18.2.1 电双层382

18.2.2 电泳与电泳淌度382

18.2.3 电渗流与电渗流淌度382

18.2.4 表观淌度与权均淌度382

18.3 毛细管电泳的分离原理及影响因素382

18.3.1 毛细管电泳的分离原理387

18.3.2 毛细管电泳分离的基本参数387

18.3.3 影响毛细管电泳分离的因素387

18.4 毛细管电泳的仪器与操作387

18.4.1 高压电源390

18.4.2 进样系统390

18.4.3 毛细管柱390

18.4.4 电极槽390

18.4.5 检测器390

18.5 毛细管电泳的分离模式390

18.5.1 毛细管区带电泳398

18.5.2 胶束电动毛细管色谱398

18.5.3 毛细管凝胶电泳398

18.5.4 毛细管电色谱398

18.5.5 其他毛细管电泳模式398

参考资料398

思考题与习题398

其他分析方法篇400

第19章 质谱法400

19.1 质谱仪400

19.1.1 质谱仪的工作原理412

19.1.2 质谱仪的主要性能指标412

19.1.3 质谱仪的基本结构412

19.2 质谱图及其应用412

19.2.1 质谱图与质谱表419

19.2.2 分子离子峰、碎片离子峰、亚稳离子峰及其应用419

19.2.3 同位素离子峰及其应用419

19.2.4 质谱定性分析419

19.2.5 质谱定量分析419

19.3 色谱-质谱联用技术419

19.3.1 气相色谱-质谱联用421

19.3.2 液相色谱-质谱联用421

19.4 质谱表面分析421

19.5 串联质谱法422

19.6 多谱综合解析424

参考资料430

思考题与习题430

第20章 流动注射分析432

20.1 流动注射分析的基本原理432

20.1.1 受控扩散和定时重现434

20.1.2 分散系数434

20.2 流动注射分析仪的基本组成434

20.2.1 流体驱动单元436

20.2.2 进样阀436

20.2.3 反应管道436

20.2.4 检测器436

20.3 FIA技术及应用436

20.3.1 用于重复的和精确的样品传送439

20.3.2 FIA转换技术439

20.3.3 多相转换技术439

20.3.4 流动注射滴定439

20.3.5 在线预富集439

20.3.6 停-流技术439

参考资料439

思考题与习题439

第21章 电路和测量技术基础440

21.1 简单电路在测量中的应用440

21.1.1 电流表测量电流和电压442

21.1.2 比较测量法442

21.1.3 电阻测量——Wheatstone电桥442

21.1.4 记录仪442

21.2 运算放大器与测量442

21.2.1 运算放大器448

21.2.2 应用举例448

参考资料448

思考题与习题448

第22章 微型计算机在仪器分析中的应用简介449

22.1 微型计算机简介449

22.1.1 微机的硬件450

22.1.2 微机的软件450

22.2 微机与分析仪器450

22.2.1 微机与分析仪器连接方式453

22.2.2 模-数与数-模转换453

22.3 微机与分析数据453

22.3.1 多次平均459

22.3.2 局部平滑459

22.3.3 Fourier变换459

22.3.4 应用举例459

22.4 实验室自动化459

22.4.1 专家系统460

22.4.2 自动化460

参考资料460

附录 部分习题参考答案461