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第1章 绪论1

1-1 分析化学中的仪器分析方法1

1-2 仪器分析方法的分类1

1-2-1 光学分析法1

1-2-2 电分析化学法2

1-2-3 分离分析法2

1-2-4 其他仪器分析方法3

1-3 仪器分析的特点3

1-4 仪器分析的发展趋势4

参考文献5

第2章 光学分析法导论6

2-1 电磁辐射的基本性质6

2-1-1 电磁辐射的波动性6

2-1-2 电磁辐射的粒子性7

2-1-3 电磁波谱8

2-2 光学分析法的分类10

2-2-1 发射光谱法10

2-2-2 吸收光谱法11

2-2-3 拉曼散射光谱法12

2-3 光谱法仪器12

2-3-1 光源13

2-3-2 单色器14

2-3-3 试样池20

2-3-4 检测器20

2-3-5 读出装置23

思考题与习题23

参考文献24

第3章 原子发射光谱法25

3-1 概述25

3-2 原子光谱基础26

3-2-1 原子光谱的产生26

3-2-2 原子能级与原子光谱项26

3-2-3 原子能级图28

3-2-4 谱线强度29

3-2-5 谱线的自吸与自蚀30

3-3 原子发射光谱仪器30

3-3-1 激发光源31

3-3-2 光谱仪35

3-4 原子发射光谱分析方法40

3-4-1 光谱定性分析40

3-4-2 光谱半定量分析41

3-4-3 光谱定量分析42

3-5 分析应用46

思考题与习题46

参考文献48

第4章 原子吸收光谱法49

4-1 概述49

4-1-1 原子吸收光谱法49

4-1-2 原子吸收光谱法的实验装置49

4-1-3 原子吸收光谱法的特点和应用50

4-2 原子吸收光谱法基本原理51

4-2-1 原子吸收光谱的产生51

4-2-2 基态原子数与激发态原子数的关系51

4-2-3 原子吸收谱线的轮廓52

4-2-4 积分吸收与峰值吸收53

4-2-5 原子吸收测量的基本公式54

4-3 原子吸收光谱仪55

4-3-1 光源56

4-3-2 原子化器57

4-3-3 单色器61

4-3-4 检测器61

4-3-5 仪器类型61

4-4 干扰及其消除方法62

4-4-1 物理干扰62

4-4-2 化学干扰62

4-4-3 电离干扰63

4-4-4 光谱干扰63

4-4-5 背景校正法64

4-5 分析方法66

4-5-1 测定条件的选择66

4-5-2 定量分析方法67

4-5-3 灵敏度与检出限70

4-6 原子荧光光谱法71

4-6-1 原子荧光光谱的产生及其类型71

4-6-2 原子荧光测量的基本关系式73

4-6-3 原子荧光光谱仪73

4-6-4 原子荧光光谱定量分析74

思考题与习题75

参考文献76

第5章 紫外-可见吸收光谱法77

5-1 紫外-可见吸收光谱77

5-1-1 分子吸收光谱的产生77

5-1-2 有机化合物的紫外-可见吸收光谱79

5-1-3 无机化合物的紫外-可见吸收光谱83

5-1-4 溶剂对紫外-可见吸收光谱的影响（溶剂效应）84

5-2 紫外-可见分光光度计86

5-2-1 紫外-可见分光光度计的基本构造86

5-2-2 紫外-可见分光光度计的类型87

5-3 紫外-可见吸收光谱法的应用89

5-3-1 定性分析89

5-3-2 结构分析94

5-3-3 化合物中杂质的检查96

5-3-4 定量分析96

思考题与习题99

参考文献102

第6章 红外光谱法103

6-1 概述103

6-1-1 红外光区的划分及主要应用103

6-1-2 红外光谱图的表示方法104

6-1-3 红外光谱法的特点和应用104

6-2 红外光谱法基本原理105

6-2-1 产生红外光谱的条件105

6-2-2 双原子分子的振动107

6-2-3 多原子分子的振动109

6-2-4 吸收谱带的强度111

6-2-5 基团频率和特征吸收峰111

6-3 红外光谱仪117

6-3-1 色散型红外光谱仪117

6-3-2 傅里叶变换红外光谱仪119

6-4 红外光谱法中试样的制备122

6-4-1 红外光谱法对试样的要求122

6-4-2 制样实验技术123

6-5 红外光谱法的应用123

6-5-1 定性分析123

6-5-2 定量分析126

思考题与习题127

参考文献129

第7章 分子发光分析法130

7-1 荧光分析法原理130

7-1-1 荧光产生的机理130

7-1-2 激发光谱和发射光谱133

7-1-3 荧光和分子结构的关系134

7-1-4 溶液的荧光强度137

7-2 荧光分析仪器140

7-3 荧光分析法及其应用141

7-3-1 定量分析方法142

7-3-2 应用142

7-4 磷光分析法144

7-4-1 磷光分析法原理144

7-4-2 磷光分析仪器145

7-4-3 应用146

7-5 化学发光分析法146

7-5-1 化学发光分析法的基本原理146

7-5-2 化学发光的类型148

7-5-3 化学发光的测量仪器150

7-5-4 化学发光分析法的特点及应用150

思考题与习题151

参考文献153

第8章 核磁共振波谱法154

8-1 核磁共振基本原理154

8-1-1 原子核的自旋和磁矩154

8-1-2 核自旋角动量及磁矩的空间量子化156

8-1-3 核磁共振的条件156

8-1-4 弛豫过程158

8-2 化学位移159

8-2-1 化学位移的产生159

8-2-2 化学位移的表示方法160

8-3 自旋-自旋耦合161

8-3-1 自旋-自旋耦合引起峰的裂分161

8-3-2 耦合常数163

8-4 核磁共振波谱仪164

8-4-1 连续波核磁共振谱仪164

8-4-2 脉冲傅里叶变换核磁共振谱仪166

8-5 核磁共振氢谱167

8-5-1 1H的化学位移169

8-5-2 化学等价与磁等价173

8-5-3 耦合常数173

8-5-4 一级谱及高级谱175

8-5-5 简化1H NMR图谱的方法175

8-5-6 氢谱的解析178

8-6 核磁共振碳谱182

8-6-1 碳谱中的各种去耦方法182

8-6-2 13C的化学位移185

8-6-3 耦合常数186

8-6-4 碳谱的解析188

8-7 核磁共振波谱法的应用191

8-7-1 核磁共振波谱法用于鉴定有机化合物结构191

8-7-2 核磁共振波谱法用于有机化合物定量分析192

思考题与习题192

参考文献195

第9章 电分析化学法导论196

9-1 电化学电池196

9-1-1 原电池与电解池196

9-1-2 电化学电池的图解表达式197

9-1-3 电池的电动势198

9-2 液体接界电位与盐桥199

9-2-1 液接电位199

9-2-2 盐桥199

9-3 电极电位199

9-3-1 电极电位的测定199

9-3-2 标准电极电位与条件电位200

9-3-3 能斯特方程201

9-4 一般电极反应过程202

9-5 电极的极化和超电位203

9-5-1 浓差极化203

9-5-2 电化学极化203

9-5-3 超电位204

9-6 电极的类型205

9-6-1 各类化学传感器205

9-6-2 指示电极、工作电极及辅助电极207

9-6-3 参比电极207

9-6-4 极化电极和非极化电极（或去极化电极）209

思考题与习题210

参考文献211

第10章 电位分析法212

10-1 概述212

10-2 离子选择性电极213

10-2-1 离子选择性电极的定义、结构和分类213

10-2-2 离子选择性电极的电位214

10-2-3 玻璃膜电极215

10-2-4 晶体膜电极218

10-2-5 流动载体电极221

10-2-6 气敏电极223

10-2-7 生物电极224

10-3 离子选择性电极的性能参数226

10-3-1 能斯特响应、线性范围及检测下限226

10-3-2 选择性系数226

10-3-3 响应时间227

10-3-4 内阻227

10-4 直接电位法227

10-4-1 直接电位法的测量227

10-4-2 校准曲线法228

10-4-3 标准加入法228

10-4-4 直接电位法的准确度229

10-4-5 直读法测量溶液的pH230

10-5 电位滴定法232

10-5-1 电位滴定终点的确定方法232

10-5-2 电位滴定指示电极的选择234

10-6 电位分析法的应用234

思考题与习题235

参考文献236

第11章 电解与库仑分析法238

11-1 概述238

11-2 电解分析的基本原理238

11-2-1 电解238

11-2-2 分解电压239

11-2-3 析出电位240

11-2-4 电解时离子的析出顺序及完全程度241

11-3 电解分析方法及其应用241

11-3-1 控制电流电解分析法241

11-3-2 控制电位电解分析法242

11-3-3 汞阴极电解法242

11-4 库仑分析的基本原理243

11-4-1 法拉第电解定律243

11-4-2 电流效率244

11-5 库仑分析法及应用244

11-5-1 控制电位库仑分析法244

11-5-2 控制电流库仑分析法247

思考题与习题250

参考文献251

第12章 伏安法与极谱法252

12-1 直流极谱法基本原理252

12-1-1 基本装置252

12-1-2 三电极系统253

12-1-3 极谱波的形成253

12-2 扩散电流理论255

12-2-1 电极表面传质过程255

12-2-2 平面电极上的扩散电流256

12-2-3 滴汞电极上的扩散电流——伊尔科维奇方程258

12-2-4 影响扩散电流的主要因素260

12-3 干扰电流及其消除方法260

12-3-1 残余电流260

12-3-2 迁移电流260

12-3-3 极谱极大261

12-3-4 氧波261

12-4 极谱定量分析法261

12-4-1 底液的选择261

12-4-2 极谱波高的测量262

12-4-3 定量分析法262

12-4-4 应用262

12-5 极谱波与极谱波方程263

12-5-1 极谱波的类型263

12-5-2 可逆波与不可逆波263

12-5-3 动力波与极谱催化波264

12-5-4 简单金属离子的极谱波方程265

12-5-5 配（络）合物的极谱波方程267

12-6 脉冲极谱法269

12-6-1 常规脉冲极谱法270

12-6-2 示差脉冲极谱法270

12-7 伏安法272

12-7-1 线性扫描伏安法272

12-7-2 单扫描极谱法273

12-7-3 循环伏安法274

12-7-4 溶出伏安法277

思考题与习题280

参考文献281

第13章 电分析化学的新进展282

13-1 化学修饰电极282

13-1-1 化学修饰电极的制备和类型282

13-1-2 化学修饰电极在电分析中的应用285

13-2 超微电极285

13-2-1 超微电极的基本特征286

13-2-2 超微电极的应用287

13-3 光谱电化学288

13-3-1 概述288

13-3-2 光谱电化学原理288

13-3-3 紫外-可见光谱电化学法290

13-4 电化学石英晶体微天平（EQCM）292

13-4-1 EQCM工作原理293

13-4-2 EQCM仪器293

13-4-3 应用294

思考题与习题295

参考文献295

第14章 色谱分析法导论296

14-1 概述296

14-1-1 色谱法296

14-1-2 色谱法的分类297

14-1-3 色谱法的特点和应用297

14-2 色谱法基本概念和术语298

14-2-1 色谱分离过程298

14-2-2 色谱图299

14-2-3 保留值300

14-2-4 分配系数和容量因子301

14-3 色谱法基本理论303

14-3-1 塔板理论304

14-3-2 速率理论305

14-4 色谱分离优化308

14-4-1 分离度308

14-4-2 色谱分离基本方程309

14-4-3 分离性能的优化310

14-5 色谱法重要关系式小结313

14-6 色谱定性和定量分析314

14-6-1 定性分析314

14-6-2 定量分析316

思考题与习题319

参考文献321

第15章 气相色谱法322

15-1 气相色谱仪322

15-1-1 载气系统323

15-1-2 进样系统324

15-1-3 分离系统325

15-1-4 检测系统325

15-1-5 记录系统326

15-2 气相色谱检测器326

15-2-1 检测器的分类326

15-2-2 热导检测器（TCD）326

15-2-3 氢火焰离子化检测器（FID）328

15-2-4 电子捕获检测器（ECD）329

15-2-5 火焰光度检测器（FPD）329

15-2-6 检测器的主要性能指标330

15-3 气相色谱固定相333

15-3-1 气液色谱固定液333

15-3-2 载体338

15-3-3 气固色谱固定相338

15-4 气相色谱条件的选择340

15-4-1 固定相的选择340

15-4-2 柱长和柱径的选择343

15-4-3 载气及其流速的选择344

15-4-4 柱温的选择344

15-4-5 进样条件的选择345

15-4-6 检测器的选择346

15-5 毛细管柱气相色谱法346

15-5-1 毛细管气相色谱柱346

15-5-2 毛细管柱色谱系统348

思考题与习题350

参考文献351

第16章 高效液相色谱法352

16-1 概述352

16-1-1 高效液相色谱法352

16-1-2 液相色谱分离原理及分类352

16-1-3 液相色谱与气相色谱的比较352

16-2 高效液相色谱仪354

16-2-1 高压输液系统354

16-2-2 进样系统356

16-2-3 分离系统356

16-2-4 检测器356

16-3 液固色谱法356

16-3-1 吸附机理357

16-3-2 液固色谱固定相357

16-3-3 液固吸附色谱流动相358

16-3-4 应用实例359

16-4 液液色谱法360

16-4-1 分离原理360

16-4-2 固定相361

16-4-3 流动相361

16-4-4 应用实例362

16-5 化学键合相色谱法362

16-5-1 化学键合固定相法363

16-5-2 反相键合相色谱法363

15-5-3 正相键合相色谱法364

16-5-4 离子性键合相色谱法365

16-6 离子交换色谱法366

16-6-1 分离原理366

16-6-2 固定相367

16-6-3 流动相369

16-6-4 应用369

16-7 排阻色谱法369

16-7-1 分离原理369

16-7-2 排阻色谱的填料和流动相371

16-7-3 应用372

16-8 色谱分离方法的选择372

16-9 毛细管电泳373

16-9-1 基本原理374

16-9-2 毛细管电泳的分离模式376

思考题与习题380

参考文献381

第17章 质谱法383

17-1 质谱法基本原理384

17-2 质谱仪385

17-2-1 质谱仪的基本结构385

17-2-2 质谱仪的主要性能指标396

17-3 质谱图及其离子的类型397

17-3-1 质谱图与质谱表397

17-3-2 分子离子398

17-3-3 同位素离子399

17-3-4 碎片离子401

17-3-5 亚稳离子405

17-3-6 重排离子406

17-3-7 多电荷离子406

17-4 质谱定性分析及图谱解析406

17-4-1 相对分子质量的测定406

17-4-2 分子式的确定407

17-4-3 分子结构的确定408

17-5 色谱-质谱联用技术413

17-5-1 气相色谱-质谱联用413

17-5-2 高效液相色谱-质谱联用416

思考题与习题418

参考文献420

第18章 其他仪器分析法422

18-1 X射线荧光光谱法422

18-1-1 X射线与X射线谱422

18-1-2 X射线荧光分析425

18-1-3 X射线荧光光谱仪425

18-1-4 X射线荧光光谱法的应用427

18-2 表面分析法428

18-2-1 概述428

18-2-2 光电子能谱法428

18-2-3 二次离子质谱法434

18-2-4 扫描隧道显微镜435

18-3 流动注射分析437

18-3-1 基本原理437

18-3-2 流动注射分析仪的基本组成439

18-3-3 流动注射分析的特点和应用440

思考题与习题442

参考文献443

附录1 SI单位制444

表1 SI基本单位和物理量444

表2 SI词头444

表3 SI导出单位的名称和符号444

表4 SI以外的常用单位445

附录2 数据表446

表5 元素的相对原子质量（原子量）（1999年）446

表6 基本物理常数448

表7 原子发射光谱法中各种元素的重要分析线448

表8 原子吸收光谱法中元素的主要吸收线450

表9 标准电极电位？（25℃）451

表10 一些氧化还原电对的条件电位（？′，25℃）453

附录3 部分习题参考答案454

主题索引460