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仪器分析 - 田丹碧
出版日期:2004年8月
科学技术的高度发展和进步,给分析化学提出了许多新问题,也促进了分析方法的不断完善和更新。信息时代的到来,计算机的广泛使用,使分析化学成为发展和应用各种方法、仪器和策略以获得有关物质空间、时间方面组成和性质的一门科学,它已从过去以经典的化学分析为主转变成为现在以仪器分析为主的现代分析方法。仪器分析是一门需要有生物学、材料学、医学、电子学等各个方面的专业知识的交叉学科,它作为分析化学的重要组成部分也因此越来越受到重视和加强。
南京工业大学理学院长期开设《仪器分析》课程,近年来授课范围更是扩展到包括全校化工、材料、环境、轻化、安全、制药、生物工程等各个院系和专业。随着高等学校教育和改革的深入,培养基础扎实、知识广博、能够理论联系实际、有较强动手能力的高素质人才已成为大学教育追求的目标。因此改革教学内容和体系,使其更好地体现基础内容和专业需要的结合,是非常必要的。
考虑到仪器分析方法、技术和仪器的迅速发展,结合本校各专业的实际情况,本书的编者们在长期教学实践的基础上,编写了这本《仪器分析》教程。作为仪器分析基础课的教材,编者在系统介绍各种常见分析方法的基础上,还力图反映仪器分析的新变化以及各种仪器分析方法在化工、环保、生物及医学等方面的应用,文字力求简明扼要,深入浅出,有利于培养学生的自学能力和探索精神。在内容取舍上,考虑本校各有关专业所具有的一些特点,将重点放在工业分析中常见的仪器方法上,介绍了各种方法的基本原理、仪器设备、方法特点及适用范围,并增加了生物分离中常用的电泳分析、在线分析中常用的流动注射以及近年来应用比较广泛的联用技术等内容,体现基础性、学术性和前沿性的统一。教师在进行教学时可根据不同专业的需要,调整教学内容。
作为南京工业大学理学院教学改革的内容之一,本书的编写受到了理学院领导的大力支持,各位教师也在繁忙的工作之中抽出时间参加了本书的编写工作。全书共分14章,参与执笔编写的有:南京工业大学理学院俞斌(第1、第11、第13章),姚成(第9、第10、第12章),田丹碧(第5~8章),陈国松(第3、第4章)和张红漫(第2、第14章)。全书由田丹碧负责统稿协调工作。研究生姜小东参加了插图的绘制工作。
由于编者水平有限,书中难免存在错误和不足,敬请读者批评指正。
编 者
于南京工业大学
2004年2月仪器分析目录
1 仪器分析概论
11 分析化学的类别
111 化学分析
112 仪器分析
12 仪器分析法的类别
121 光学分析法
122 电化学分析法
123 热分析法
124 放射化学分析法
125 质谱法
126 分离分析法
13 仪器分析的进展
2 紫外-可见吸收光谱法
21 光学分析法概述
22 紫外-可见吸收光谱的产生及基本原理
221 物质对光的选择性吸收
222 朗伯-比耳定律
223 偏离比耳定律的原因
23 分子结构与紫外-可见吸收光谱
231 分子的电子光谱
232 有机化合物分子的电子跃迁和吸收带
233 影响吸收带的因素
24 紫外-可见分光光度计
241 单波长单光束分光光度计
242 单波长双光束分光光度计
243 双波长分光光度计
25 定性分析
26 定量分析
261 定量测定的条件
262 单组分定量分析
263 多组分混合物中各组分的同时测定
264 分光光度滴定
265 差示分光光度法
266 导数分光光度法
267 双波长分光光度法
习题
3 原子发射光谱分析法
31 原子发射光谱分析基本理论
311 原子发射光谱的产生
312 谱线的强度
32 原子发射光谱仪
321 主要部件的性能与作用
322 原子发射光谱仪的类型
33 分析方法
331 定性分析
332 半定量分析
333 定量分析
34 原子发射光谱分析的应用和进展
习题
4 原子吸收光谱分析法
41 原子吸收光谱分析基本理论
411 原子吸收光谱的产生
412 原子吸收光谱的谱线轮廓
413 积分吸收与峰值吸收
414 原子吸收测量的基本关系式
42 原子吸收光谱分光光度计
421 光源
422 原子化系统
423 分光系统
424 检测系统
43 干扰及其消除方法
431 干扰效应
432 背景校正方法
44 原子吸收光谱分析的实验技术
441 测量条件的选择
442 分析方法
45 原子吸收光谱分析的应用和进展
习题
5 电位分析法
51 电位分析法的基本原理
511 化学电池
512 电极电位
513 参比电极
514 金属基电极
515 离子选择性电极
516 生物传感器
52 离子选择性电极的性能指标
521 线性范围和检测下限
522 选择性系数
523 响应时间
524 电极内阻
53 直接电位分析法
531 标准比较法
532 标准曲线法
533 标准加入法
54 电位滴定法
541 电位滴定法基本原理
542 滴定终点的确定
55 电位分析法的应用
习题
6 伏安分析法
61 极谱分析基本原理
611 分解电压和极化
612 极谱波的产生
613 极谱分析的特殊性
614 影响扩散电流的因素
62 极谱定量分析方法
621 波高测量方法
622 极谱定量方法
623 经典极谱分析法的局限性
63 现代极谱方法
631 极谱催化波法
632 单扫描极谱法
633 方波极谱
634 脉冲极谱
635 溶出伏安法
636 循环伏安法
习题
7 电泳分析法
71 电泳的基本原理
711 电荷的来源
712 电泳淌度
713 离子强度对电泳的影响
714 电泳焦耳热
715 影响电泳淌度的其他因素
72 凝胶电泳
721 聚丙烯酰胺凝胶的形成和结构
722 凝胶的分子筛效应
723 蛋白质的电泳行为
724 连续电泳和不连续电泳
725 聚丙烯酰胺凝胶电泳的基本装置
726 凝胶电泳测定的步骤
73 等电聚焦
731 等电聚焦的基本原理
732 载体两性电解质
733 凝胶等电聚焦电泳法的基本操作
74 等速电泳
741 等速电泳的基本原理
742 等速电泳基本装置
743 条件选择
744 定性定量分析
75 毛细管电泳
751 毛细管电泳基本原理
752 毛细管电泳基本装置
76 电泳分析的应用
习题
8 气相色谱法
81 气相色谱基本原理
811 气相色谱基本术语
812 塔板理论
813 速率理论
814 分离度
815 分离条件的选择
82 色谱柱
821 气固色谱填充柱
822 气液色谱填充柱
823 毛细管气相色谱柱
83 气相色谱检测器
831 热导池检测器
832 氢火焰离子化检测器
833 电子捕获检测器
834 火焰光度检测器
835 检测器的性能指标
84 气相色谱定性方法
841 用已知纯物质对照定性
842 利用相对保留值定性
843 利用保留指数定性
844 与其他分析仪器联用定性
85 气相色谱定量分析
851 峰面积测量方法
852 定量校正因子
853 几种常用的定量计算方法
86 气相色谱新技术
861 全二维气相色谱
862 裂解色谱法
863 顶空气相色谱法
864 手性气相色谱法
87 气相色谱的应用及发展
871 气相色谱在石油工业中的应用
872 气相色谱在环境分析中的应用
873 气相色谱在食品分析中的应用
习题
9 高效液相色谱法
91 高效液相色谱仪
911 液体输送系统
912 梯度洗脱装置
913 进样系统
914 馏分收集器
915 检测系统
916 色谱分离系统
92 高效液相色谱固定相和流动相
921 固定相
922 固定相的分类
923 流动相
93 液相色谱的主要类型
931 液-固吸附色谱
932 化学键合相色谱
933 反相色谱
934 离子交换色谱
935 凝胶渗透色谱
936 衍生化技术和浓缩柱
937 液相制备色谱
94 高效液相色谱的应用
941 高效液相色谱在石油化工领域的应用
942 高效液相色谱在食品分析中的应用
943 高效液相色谱在生化、医药方面的应用
95 纸色谱、薄层色谱和柱色谱分离
951 纸色谱
952 薄层色谱
953 柱层析色谱分离
习题
10 红外光谱分析法
101 红外光与红外吸收光谱
1011 红外吸收光谱的基本原理
1012 影响红外吸收光谱的因素
102 有机化合物的红外吸收光谱
1021 烷烃
1022 烯烃
1023 芳烃
1024 炔烃
1025 醇、酚和烯醇
1026 醚
1027 羰基化合物
1028 胺、氨基酸及其盐
1029 硝基、亚硝基及其有关化合物
10210 磷酸酯类化合物
10211 其他化合物
103 仪器和实验方法简介
1031 红外光谱仪
1032 样品制备
1033 傅里叶变换红外光谱仪简介
1034 GC-FTIR
104 红外光谱分析的应用
1041 定性分析
1042 有机化合物的结构鉴定
1043 定量分析
习题
11 核磁共振波谱分析法
111 核磁共振的基本原理
1111 原子核的自旋运动及磁矩
1112 磁场中的自旋核
1113 核磁共振的产生
1114 玻尔兹曼分布和弛豫过程
112 核磁共振的重要参数
1121 化学位移
1122 自旋-自旋偶合常数
113 核磁共振波谱仪
1131 核磁共振仪的部件
1132 连续波核磁共振仪
1133 傅里叶变换核磁共振仪
114 实验技术
1141 样品制备
1142 多重共振与核欧沃豪斯效应
1143 动态核磁共振实验
115 氢核磁共振谱(1H NMR)的应用
1151 未知物结构鉴定的一般步骤
1152 1H NMR谱化学位移的解析
1153 偶合常数的解析
1154 核磁共振峰的强度
1155 核磁共振谱图解析示例
116 碳13核磁共振(13C NMR)
1161 13C NMR谱的特点
1162 13C的化学位移
1163 13C的偶合
1164 碳谱的实验技术
1165 碳谱的应用及示例
117 核磁共振技术的进展
1171 二维核磁共振介绍
1172 固体高分辨核磁共振谱
1173 核磁成像
习题
12 质谱分析法
121 质谱的基本原理
1211 质谱计的组成
1212 质谱仪器的主要指标
1213 质谱计简介
1214 质谱的基本方程
1215 离子源的种类
122 质谱裂解表示法
1221 正电荷表示法
1222 电子转移表示法
1223 主要裂解方式
1224 影响离子丰度的因素
123 质谱中离子的类型
1231 分子离子和分子离子峰的判断
1232 同位素离子
1233 碎片离子及其断裂的一般规律
1234 亚稳离子
1235 多电荷离子
124 分子式的确定
1241 同位素峰相对强度法
1242 高分辨质谱法
125 各类有机化合物的质谱
1251 烷烃
1252 烯烃
1253 炔烃
1254 芳烃
1255 醇
1256 酚和芳香醇
1257 醚
1258 卤代物
1259 醛、酮
12510 羧酸
12511 酯
12512 胺
12513 酰胺
126 质谱的解析
1261 利用手册进行解析
1262 利用质谱解析分子结构
1263 质谱解析实例
127 气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)
1271 GC-MS系统
1272 GC-MS联用中主要的技术问题
1273 GC-MS接口
1274 GC-MS联用质谱谱库和计算机检索
1275 GC-MS联用技术的应用
128 液相色谱-质谱联用技术(LC-MS)
习题
13 X射线分析法
131 X射线的产生
132 X射线衍射分析
1321 X射线的衍射
1322 X射线衍射方法
1323 X射线单色器
133 X射线荧光分析
1331 X射线荧光的产生原理
1332 X射线荧光的获取和测量
1333 试样的制备
1334 X射线荧光定性分析
1335 X射线荧光定量分析
134 俄歇电子能谱分析
1341 俄歇电子能谱概述
1342 俄歇电子的产生及其能量
1343 俄歇电子的产额
1344 俄歇电子信号
1345 俄歇电子能谱仪的装置
1346 俄歇电子能谱的定性分析
1347 俄歇电子能谱的定量分析
1348 俄歇电子能谱的其他应用
135 光电子能谱分析
1351 光电子能谱分析概述
1352 光电子能谱的基本原理
1353 装置
1354 样品的制备
1355 测试条件的选择
1356 光电子能谱的解析及应用
习题
14 流动注射分析法
141 基本原理
1411 基本FIA系统
1412 试样区带的分散过程
1413 分散系数
1414 重现混合过程在FIA中的意义
142 仪器装置及组件
1421 液体传输设备
1422 注入阀
1423 反应及连接管道
1424 流通式检测器
143 分析技术
1431 基本流路和操作模式
1432 合并区带技术
1433 停流技术
1434 流动注射梯度技术
1435 溶剂萃取分离
144 流动注射分析方法及应用
1441 流动注射分光光度分析
1442 流动注射原子光谱分析
1443 流动注射电化学分析
1444 流动注射发光分析
习题
附录 各种不同结构的质子的化学位移
参考文献 本书可作为高等工科院校化工、轻化、制药、食品、材料、生化、环境及应用化学等专业仪器分析课程的教材,也可供农、林、医和其他相关专业师生及企业和科研单位的有关人员参考。仪器分析内容介绍:
本书主要介绍常见仪器分析方法的基本原理、仪器装置、定性定量方法及适用范围。全书共14章,内容有:紫外可见吸收光谱法、原子发射光谱分析法、原子吸收光谱分析法、电位分析法、伏安分析法、电泳分析法、气相色谱法,高效液相色谱法、红外光谱分析法、核磁共振波谱分析法、质谱分析法、X射线分析法及流动注射分析法。
仪器分析下载
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