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第1章 原子吸收光谱法 1

1.1概述 1

1.1.1光学分析法 1

1.1.2原子吸收光谱法 2

1.2原子吸收光谱法（AAS）测定的项目 2

1.3原子吸收光谱法的基本原理 2

1.3.1基态原子与激发态原子的关系 3

1.3.2原子吸收线的宽度 3

1.3.3原子吸收线的测量 5

1.4原子吸收分光光度仪 6

1.4.1光源 7

1.4.2原子化器 7

1.4.3分光系统 10

1.4.4检测系统 11

1.4.5仪器类型 11

1.5分析方法 11

1.5.1标准曲线法 11

1.5.2标准加入法 12

1.5.3干扰及消除方法 13

1.5.4灵敏度和检测限 16

习题 17

第2章 原子荧光光谱法 20

2.1概述 20

2.2原子荧光光谱法的基本原理 20

2.2.1跃迁类型 21

2.2.2荧光强度 22

2.2.3量子效率 22

2.2.4荧光猝灭 22

2.3原子荧光光度仪 23

2.3.1光源 23

2.3.2光路 23

2.4定量分析方法及应用 24

2.4.1定量分析方法 24

2.4.2干扰及其消除 24

2.4.3氢化法在原子吸收和原子荧光中的应用 24

2.4.4原子荧光光谱法应用实例 24

习题 25

第3章 原子发射光谱法 27

3.1概述 27

3.1.1原子发射光谱分析的步骤 27

3.1.2原子发射光谱分析的特点及其应用 28

3.2原子发射光谱法的基本原理 28

3.2.1原子发射光谱的产生 28

3.2.2谱线的强度 29

3.2.3谱线强度与试样中元素浓度的关系 31

3.2.4谱线的自吸与自蚀 31

3.3原子发射光谱法的仪器 32

3.3.1激发光源 33

3.3.2分光系统 37

3.3.3检测器 43

3.3.4仪器类型 45

3.4原子发射光谱分析方法 47

3.4.1光谱定性分析 47

3.4.2光谱半定量分析 49

3.4.3光谱定量分析 50

习题 52

第4章 紫外-可见分光光谱法 54

4.1分子光谱概述 54

4.1.1分子光谱的产生机理 54

4.1.2分子光谱的主要类型 55

4.1.3光谱吸收曲线 55

4.2化合物电子光谱的产生 57

4.2.1有机化合物的电子光谱 58

4.2.2无机化合物的电子光谱 62

4.2.3溶剂对电子光谱的影响 64

4.3紫外-可见分光光度计 65

4.3.1主要组成部件 65

4.3.2分光光度计的类型 65

4.4紫外-可见分光光度法的应用 67

4.4.1定性分析 67

4.4.2有机化合物构型和构象的确定 69

4.4.3定量分析 70

4.4.4其他方面应用 73

习题 74

第5章 气相色谱分析 77

5.1气相色谱法概述 77

5.2气相色谱分析理论基础 80

5.2.1色谱分离的基本理论 82

5.2.2塔板理论 82

5.2.3速率理论（rate theory） 85

5.3色谱分离条件的选择 87

5.3.1分离度（resolution） 87

5.3.2色谱分离的基本方程式 88

5.3.3分离操作条件的选择 90

5.4固定相及其选择 93

5.4.1气-固色谱固定相 93

5.4.2气-液色谱固定相 95

5.5气相色谱检测器 100

5.5.1热导池检测器 100

5.5.2氢火焰离子化检测器 102

5.5.3电子捕获检测器 104

5.5.4火焰光度检测器 105

5.5.5几种常用检测器的性能 108

5.6气相色谱定性方法 109

5.6.1根据色谱保留值进行定性分析 109

5.6.2与其他方法结合的分析方法 110

5.6.3利用检测器的选择性进行定性分析 111

5.7气相色谱定量方法 111

5.7.1峰面积测量法 111

5.7.2定量校正因子 112

5.7.3几种常用的定量计算方法 114

5.8毛细管柱气相色谱法 116

5.8.1毛细管色谱柱的种类与制备 116

5.8.2毛细管色谱柱的特点 118

5.8.3毛细管色谱柱色谱系统 119

5.9气相色谱分析的特点及其应用范围 120

习题 120

第6章 高效液相色谱法 124

6.1液相色谱的柱效 124

6.1.1液相色谱的速率理论 124

6.1.2液相色谱的柱外谱带展宽 125

6.2高效液相色谱仪 126

6.2.1高压输液系统 126

6.2.2进样系统 126

6.2.3色谱柱 127

6.2.4检测系统 127

6.2.5附属系统 128

6.3分配色谱 128

6.3.1化学键合固定相 129

6.3.2固定相和流动相的选择 129

6.3.3洗脱物的流出顺序 133

6.3.4分配色谱的应用 133

6.4液固色谱 134

6.4.1固定相 135

6.4.2保留机制 135

6.4.3流动相 135

6.4.4应用 136

6.5离子交换色谱和离子色谱 137

6.5.1离子交换平衡 137

6.5.2固定相 139

6.5.3流动相 139

6.5.4离子色谱法 140

6.5.5离子排斥色谱法 141

6.6分子排斥色谱 142

6.6.1原理 142

6.6.2色谱柱填料和流动相 143

6.6.3应用 143

习题 144

第7章 红外吸收光谱 146

7.1概述 146

7.1.1红外区及红外吸收光谱 146

7.1.2红外吸收光谱的特点 147

7.1.3红外吸收光谱法在石化工业及环境监测中的应用 147

7.2基本理论 149

7.2.1双原子分子的振动光谱 149

7.2.2多原子分子的振动形式及数目 154

7.2.3影响吸收峰峰位的因素 156

7.2.4吸收峰强度 161

7.3红外光谱仪及制样技术 161

7.3.1红外光谱仪 161

7.3.2制样技术 167

7.4定量及定性分析 169

7.4.1定量分析 169

7.4.2定性分析 172

7.5仪器的维护及实验技术 183

7.5.1对红外吸收光谱分析室的要求 183

7.5.2红外光谱仪的维护 183

7.5.3吸收池窗片的抛光 183

7.5.4吸收池厚度的测定 184

7.5.5波数校正 185

习题 185

第8章 极谱法及伏安分析法 188

8.1直流极谱法概述 188

8.1.1极谱分析的一般装置 188

8.1.2极谱波的形成过程 189

8.1.3极谱法的特点 189

8.2极谱法的基本原理 190

8.2.1工作电极的电位完全受外加电压的控制 190

8.2.2极谱电流是完全受控制的电解电流 190

8.3扩散电流的理论探讨——尤考维奇方程式 192

8.3.1尤考维奇方程的简介 192

8.3.2影响扩散电流的主要因素 195

8.4干扰电流及其消除方法 196

8.4.1残余电流 196

8.4.2迁移电流 196

8.4.3极谱极大 197

8.4.4氧波 198

8.4.5氢波、前波和叠波 199

8.5极谱定量分析方法 199

8.5.1极谱底液的选择 199

8.5.2极谱波高的测量 199

8.5.3定量分析方法 200

8.6极谱波的类型及其特征 201

8.6.1可逆极谱波 201

8.6.2不可逆极谱波 202

8.6.3动力波 202

8.7几种新的极谱和伏安分析法 203

8.7.1单扫描极谱法 203

8.7.2循环伏安法 206

8.7.3脉冲极谱法 208

8.7.4溶出伏安法 209

习题 212

第9章X射线光谱法 215

9.1概述 215

9.2 X射线光谱法的基本原理 216

9.2.1 X射线的基本知识 216

9.2.2基本原理 216

9.3仪器的基本结构 222

9.3.1 X射线辐射源 222

9.3.2入射波长限定装置 223

9.3.3 X射线检测器 225

9.3.4信号处理器 227

9.4 X射线荧光光谱法 227

9.4.1仪器装置 228

9.4.2 X射线荧光分析法及其应用 229

9.5 X射线吸收光谱法 232

9.6 X射线衍射光谱法 232

9.6.1多晶粉末法 234

9.6.2单晶衍射法 236

习题 237

第10章 质谱分析法 240

10.1概述 240

10.2质谱分析原理 241

10.2.1真空系统 241

10.2.2进样系统 242

10.2.3离子源 242

10.2.4质量分析器 248

10.2.5离子检测器 249

10.3双聚焦质谱仪 250

10.4四极杆质量分析器、离子阱质谱仪及飞行时间质谱仪 251

10.4.1四极杆质量分析器 251

10.4.2离子阱质谱仪 251

10.4.3飞行时间质谱仪 252

10.4.4四极杆、离子阱、飞行时间质谱仪等性能比较 253

10.5离子的类型 254

10.6质谱定性分析及图谱解析 257

10.6.1相对分子质量的测定 257

10.6.2分子式的确定 258

10.6.3分子结构的确定 261

10.7气相色谱-质谱联用（GC-MS） 264

10.8质谱定量分析 266

10.9液相色谱-质谱联用（LC-MS） 267

习题 267

第11章 现代环境测试技术实验 271

11.1二苯碳酰二肼分光光度法测定水中铬 271

11.1.1测定原理 271

11.1.2测定仪器 271

11.1.3测定试剂 271

11.1.4六价铬的测定 271

11.1.5总铬的测定 272

11.1.6注意事项 272

11.2废水中酚类物质的测定 273

11.2.14-氨基安替比林分光光度法测定废水中酚类物质的原理 273

11.2.2测定仪器 273

11.2.3测定试剂 273

11.2.4酚类物质的测定 274

11.3高效液相色谱法测定水中多环芳烃 275

11.3.1方法原理 275

11.3.2适用范围 275

11.3.3测定仪器 275

11.3.4测定试剂及材料 276

11.3.5样品的采集 276

11.3.6测定步骤 276

11.3.7结果计算 278

11.3.8精密度和准确度 278

11.3.9质量控制和质量保证 278

11.4萃取火焰原子吸收分光光度法测定微量铅（镉） 278

11.4.1测定原理 278

11.4.2干扰及消除 279

11.4.3测定仪器 279

11.4.4测定试剂 279

11.4.5测定步骤 279

11.4.6结果计算 280

11.4.7准确度与精密度 280

11.4.8注意事项 280

11.5过硫酸钾氧化-紫外分光光度法测定水体中的总氮 281

11.5.1过硫酸钾氧化-紫外分光光度法测定水体中的总氮的原理 281

11.5.2测定方法的干扰及消除 281

11.5.3测定仪器 281

11.5.4测定试剂 281

11.5.5测定方法 282

11.5.6测定的精密度和准确度 282

11.5.7质量控制和质量保证 282

11.6冷原子荧光法测定水体中的汞 283

11.6.1冷原子荧光法测汞的原理 283

11.6.2测定方法的干扰及消除 283

11.6.3测定仪器 283

11.6.4测定试剂 283

11.6.5测定步骤 284

11.6.6测定的精密度和准确度 285

11.6.7注意事项 285

11.7火焰发射光谱法测定钾、钠 285

11.7.1测定原理 285

11.7.2方法的干扰及消除 285

11.7.3测定仪器 286

11.7.4测定试剂 286

11.7.5测定步骤 286

11.7.6测定的精密度和准确度 287

11.7.7注意事项 287

11.8盐酸副玫瑰苯胺分光光度法测定大气中的SO2 287

11.8.1测定原理 287

11.8.2测定仪器 288

11.8.3测定试剂 288

11.8.4测定方法 289

11.8.5注意事项 290

11.9非色散红外吸收法测定空气中的一氧化碳 290

11.9.1非色散红外吸收法测定空气中一氧化碳的原理 290

11.9.2测定仪器 291

11.9.3测定试剂 291

11.9.4测定步骤 291

11.9.5注意事项 291

11.10盐酸萘乙二胺分光光度法测定大气中的NOx 291

11.10.1测定原理 291

11.10.2测定仪器 292

11.10.3测定试剂 292

11.10.4测定步骤 292

11.10.5注意事项 293

11.11气相色谱法测定居住区空气中苯、甲苯和二甲苯 293

11.11.1测定原理 293

11.11.2测定仪器和设备 294

11.11.3测定试剂和材料 294

11.11.4测定步骤与分析 294

11.12原子吸收分光光度法测定土壤中的镉 296

11.12.1测定原理 296

11.12.2测定仪器 296

11.12.3测定试剂 296

11.12.4测定步骤 296

11.12.5注意事项 297

附录 298

附表1相对原子质量表 298

附表2国际单位制的基本单位 299

附表3基本物理常数 299

附表4国际单位制的导出单位和我国的法定计量单位 299

附表5原子吸收光谱法中常用的分析线 300

附表6 UV法中常用有机溶剂及其使用波长极限范围 300

附表7原子发射光谱法中各种重要元素的分析线 301

附表8某些化合物的物理常数及相对分子质量 302

附表9常用气-液色谱担体 303

附表10常用的固定液 304

参考文献 305