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第一章 绪论 1

1.1　概述 1

1.1.1　概述 1

1.1.2　仪器分析的分类及特点 1

1.1.3　仪器分析的发展过程 3

1.2　计算机与分析仪器 4

1.2.1　计算机对仪器分析发展的促进作用 4

1.2.2　分析仪器中的计算机应用技术 6

1.3　分析仪器的信息评价与处理 9

1.3.1　信息和熵 9

1.3.2　分析化学实验中信息量和熵 10

1.3.3　分析仪器的最大信息量 11

1.3.4　仪器的效率和剩余度 11

思考题与习题 12

第二章 电化学分析法 13

2.1　电化学分析法概述 13

2.2　电位法 15

2.2.1 电位法的基本原理 15

2.2.2　离子选择性电极 16

2.2.3　离子选择性电极的特性 25

2.2.4　电位分析方法及应用 27

2.3 电重量法与库仑法 33

2.3.1 电重量法 33

2.3.2　库仑法 35

2.3.3　库仑滴定 37

2.3.4　微库仑分析技术 39

2.4　伏安法 40

2.4.1　极谱法的基本原理 41

2.4.2　现代极谱分析方法介绍 50

2.4.3　溶出伏安法 56

2.4.4　循环伏安法 59

2.5　电化学分析专题 61

2.5.1　化学修饰电极 61

2.5.2　生物电化学分析 62

2.5.3　光谱电化学分析 63

思考题与习题 64

第三章 色谱理论基础与气相色谱法 66

3.1　色谱法概述 66

3.1.1　色谱法的特点和分类 67

3.1.2　色谱基本参数与色谱曲线的表征 68

3.2　色谱理论基础 69

3.2.1 气相色谱分离过程中的基本关系式 70

3.2.2　塔板理论 73

3.2.3　速率理论 74

3.2.4　分离度 76

3.3　气相色谱仪 78

3.3.1　气相色谱仪结构流程 78

3.3.2　气相色谱固定相 80

3.3.3 气相色谱检测器 84

3.4　气相色谱分离操作条件的选择 91

3.4.1　色谱柱及使用条件的选择 91

3.4.2　载气种类和流速的选择 93

3.4.3　其他操作条件的选择 94

3.5　色谱定性、定量分析方法 94

3.5.1　色谱定性鉴定方法 94

3.5.2　色谱定量分析方法 95

3.6　气相色谱应用技术 98

3.6.1　毛细管气相色谱分析 98

3.6.2　裂解气相色谱分析 99

3.6.3　顶空气相色谱分析 101

3.6.4　二维气相色谱分析 103

思考题与习题 104

第四章 高效液相色谱法和超临界流体色谱法 106

4.1　高效液相色谱的特性 106

4.2　高效液相色谱仪 108

4.2.1　高效液相色谱仪与流程 108

4.2.2　高效液相色谱仪的主要部件 109

4.3　液相色谱的固定相与流动相 114

4.3.1　液相色谱的固定相 114

4.3.2　液相色谱的流动相 116

4.4　液相色谱中的主要分离类型 118

4.4.1　液-固吸附色谱 118

4.4.2　液-液分配与化学键合相色谱 120

4.4.3　离子交换色谱 121

4.4.4　离子对色谱 122

4.4.5　空间排阻色谱 123

4.4.6　亲和色谱 125

4.5　液相色谱分析条件的选择 125

4.5.1　一般条件选择 125

4.5.2　分离类型选择 125

4.5.3　流动相的选择 126

4.6　高效液相色谱法的应用 129

4.6.1 高效液相色谱的分析应用 129

4.6.2　制备型液相色谱 129

4.7　离子色谱法 132

4.7.1　离子色谱法的基本原理与特点 132

4.7.2　离子色谱流程与装置类型 133

4.7.3　离子色谱法的应用 134

4.8　超临界流体色谱法 136

4.8.1　超临界流体色谱的特点与原理 136

4.8.2　超临界流体色谱仪的结构流程 139

4.8.3　超临界流体色谱法的应用 140

思考题与习题 141

第五章　毛细管电泳 143

5.1　毛细管电泳的基本原理 143

5.1.1　概述 143

5.1.2　毛细管电泳基本原理 144

5.2　毛细管电泳仪 150

5.2.1　毛细管电泳仪的基本结构与流程 150

5.2.2　进样系统 151

5.2.3　检测器 152

5.3　毛细管电泳的分离模式 153

5.4　影响分辨率的因素及操作条件选择 156

5.4.1　工作电压的选择 156

5.4.2　毛细管选择与温度控制 157

5.4.3　毛细管电泳中的电解效应及分离介质的选择 158

5.5　毛细管电泳的应用 160

5.5.1　离子化合物的分析 160

5.5.2　在生物化学中的应用 160

5.5.3　在手性化合物分离中的应用 163

思考题与习题 165

第六章　原子光谱法 166

6.1　原子发射光谱法 166

6.1.1　基本原理 166

6.1.2　仪器类型与结构流程 169

6.1.3　分析方法与应用 177

6.2　原子吸收光谱法 179

6.2.1　基本原理 179

6.2.2　仪器类型与结构流程 183

6.2.3　干扰及其抑制 188

6.2.4　分析方法与应用 191

6.3　原子荧光光谱法 193

6.3.1　基本原理 193

6.3.2　原子荧光光谱仪 196

6.3.3　原子荧光光谱法的特点与应用 196

思考题与习题 197

第七章　X射线光谱法和表面分析法 198

7.1　X射线荧光光谱法 198

7.1.1　基本原理 198

7.1.2　X射线荧光光谱仪 202

7.1.3　分析方法与应用 207

7.2　X射线衍射法 208

7.2.1　基本原理 208

7.2.2　粉末衍射分析 209

7.2.3　单晶衍射分析 210

7.3　光电子能谱法与光探针技术 211

7.3.1　基本原理 212

7.3.2　X射线光电子能谱法 213

7.3.3　紫外光电子能谱法 216

7.4　电子能谱法与电子探针技术 216

7.4.1　俄歇电子能谱法 217

7.4.2 电子微探针分析与扫描电子显微镜 220

7.5　离子散射能谱法与离子探针技术 221

7.5.1　离子散射能谱法 222

7.5.2　次级离子质谱法 223

7.6　扫描探针显微镜技术 224

7.6.1　扫描隧道显微镜 224

7.6.2　原子力显微镜 226

思考题与习题 227

第八章　分子发光分析法 228

8.1　分子荧光法 228

8.1.1　荧光与磷光的产生过程 228

8.1.2　荧光光谱 229

8.1.3　荧光光谱的基本特征 233

8.1.4　荧光的产率与分子结构的关系 234

8.1.5　影响荧光强度的环境因素 235

8.1.6　仪器与结构流程 236

8.1.7　荧光分析方法与应用 236

8.2　分子磷光法 239

8.2.1　低温磷光测量 239

8.2.2　室温磷光测量 240

8.2.3　磷光测量装置 241

8.2.4　磷光法的应用 241

8.3　化学发光分析法 242

8.3.1　基本原理 242

8.3.2　化学发光反应的类型 244

8.3.3　化学发光分析测量装置与技术 247

8.3.4　化学与生物发光分析的应用 248

思考题与习题 249

第九章　紫外-可见吸收光谱法 250

9.1　紫外-可见吸收光谱基础 250

9.1.1　概述 250

9.1.2　紫外-可见吸收光谱的产生 250

9.1.3　光吸收定律 252

9.2　紫外-可见分光光度计 252

9.2.1　紫外-可见分光光度计的类型 252

9.2.2　紫外-可见分光光度计的构成 253

9.3　吸收带类型与溶剂效应 254

9.3.1 电子跃迁和吸收带类型 254

9.3.2　紫外-可见吸收光谱常用术语 257

9.3.3　溶剂对紫外-可见吸收光谱的影响 260

9.4　典型有机化合物的紫外-可见吸收光谱 262

9.4.1　饱和烃 262

9.4.2　饱和烃衍生物 262

9.4.3　不饱和脂肪烃 262

9.4.4　羰基化合物 264

9.4.5　芳烃 268

9.5　紫外-可见吸收光谱在有机化合物结构分析中的应用 270

9.5.1　紫外-可见光谱提供的有机化合物结构信息 270

9.5.2　有机化合物紫外-可见光谱图的解析方法 271

思考题与习题 274

第十章 红外光谱法和激光拉曼光谱法 276

10.1　红外光谱法基础 276

10.1.1　红外光谱的基本知识 276

10.1.2　分子振动和特征振动频率 278

10.2　红外光谱仪 289

10.2.1　色散型红外光谱仪 289

10.2.2　傅里叶变换红外光谱仪 291

10.2.3　试样的处理和制样方法 294

10.3　红外光谱与分子结构的关系 295

10.3.1　典型有机化合物的红外光谱 295

10.3.2　频率位移的影响因素 305

10.4　红外光谱的应用 309

10.4.1　红外光谱图解析步骤 309

10.4.2　红外光谱的定性分析 310

10.4.3　红外光谱的定量分析 313

10.5　激光拉曼光谱法 314

10.5.1　拉曼光谱概述 314

10.5.2　拉曼光谱原理 314

10.5.3　激光拉曼光谱仪 319

10.5.4　拉曼光谱的应用 320

思考题与习题 323

第十一章　核磁共振波谱法 326

11.1　核磁共振的基本原理 326

11.1.1　概述 326

11.1.2　原子核的自旋 327

11.1.3　核磁共振现象 328

11.1.4　饱和与弛豫 331

11.1.5　核磁共振的宏观理论 332

11.2　核磁共振波谱仪 333

11.2.1　核磁共振波谱仪的构成 333

11.2.2　核磁共振波谱常用溶剂 335

11.2.3　试样准备和测定 335

11.3　质子核磁共振波谱（1H NMR） 335

11.3.1　化学位移及其影响因素 336

11.3.2 自旋-自旋偶合和偶合常数 344

11.3.3　质子核磁共振波谱的应用 349

11.4　碳核磁共振波谱（13C NMR） 355

11.4.1　13C NMR的特点 355

11.4.2　13C NMR的谱标识技术 356

11.4.3　13C NMR的化学位移 356

11.4.4　13C NMR的应用 361

11.5　二维核磁共振波谱（2D NMR） 363

11.5.1 1D NMR与2D NMR 363

11.5.2　二维化学位移相关NMR谱 366

思考题与习题 368

第十二章　质谱法 373

12.1　质谱仪的类型 373

12.2　质谱仪的基本构成 374

12.2.1　进样系统 375

12.2.2　真空系统 375

12.2.3　离子源 376

12.2.4　质量分析器 380

12.2.5　检测器 386

12.3　质谱联用仪器 386

12.3.1　气相色谱-质谱联用仪 386

12.3.2　液相色谱-质谱联用仪 389

12.3.3　串联质谱法 391

12.4　质谱仪的性能指标 394

12.5　质谱中的各种离子 396

12.5.1　质谱术语及质谱中的离子类型 396

12.5.2　分子离子 398

12.5.3　碎片离子 399

12.6　典型有机化合物的电子轰击质谱（EIMS） 403

12.7　电子轰击质谱（EIMS）的解析 416

思考题与习题 423

第十三章　流动注射分析与微流控芯片 427

13.1　流动注射分析 427

13.1.1　FIA分析的基本原理 428

13.1.2　仪器装置 431

13.1.3　流动注射分析应用技术简介 432

13.2　微流控分析芯片 433

13.2.1　微流控分析芯片中的基本方法与技术 435

13.2.2　微流控分析芯片的应用 445

思考题与习题 448

主要参考书 449