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目 录 1

绪 言 1

第一章 能斯特（Nernst）方程的来源、含义及应用 3

前 言 3

第一节 电池电动势 5

一、电极的种类 5

二、电池 6

三、电池电动势 8

第二节 能斯特方程 13

一、电池反应与自由能变化 13

二、化学反应等温式 14

三、电池电动势与参与反应各物质的活度的关系 15

四、电极电势表达式 16

五、从电极电势计算电池的电动势 17

第三节 电池的热力学 19

一、电动势与反应平衡常数 19

二、电动势与温度的关系 19

三、电动势的温度系数与电池反应的△H与△S 20

第四节 电解质的活度 21

一、电解质的平均活度和平均活度系数 21

二、离子强度 23

三、活度理论简介 23

一、离子选择性电极 24

第五节 应 用 24

二、络合物不稳定常数的测定 25

三、电势——pH图 27

四、电势分析 30

1．指示电极 30

2．参比电极 31

3．电势滴定 31

五、氧化还原反应平衡常数的测定 31

六、难溶盐溶度积的测定 32

七、电解质溶液平均活度系数的测定 33

八、pH值测定 33

2．用醌氢醌电极测定溶液pH值 34

1．用氢电极测定溶液pH值 34

3．用玻璃电极测定溶液pH值 35

第二章 膜与传感器 37

前 言 37

第一节 膜现象的实质 37

第二节 膜的基本性质 38

一、膜的定义 38

二、膜的基本性质 38

第三节 细胞膜的结构 39

二、膜与信息的感知与处理 41

第四节 细胞膜的功能 41

一、膜与信号的转换及调制 41

三、膜与物质的转化及能量转换 42

四、膜与物质的透过与分离 43

第五节 膜传感器的发展动向 46

第三章 离子选择性电极 48

前 言 48

第一节 离子选择性电极的基本构造与测量原理 48

第二节 离子选择性电极的种类及其响应机理 49

一、玻璃膜电极 49

二、晶体（沉淀型）膜电极 51

三、液体离子交换剂膜电极 56

四、中性载体膜电极 60

五、气敏电极 62

六、酶电极 64

第三节 离子选择性电极的特性参数 64

一、检测限及其确定 64

二、电位选择性系数及其测定 65

三、实际响应时间及其测量 69

四、膜电极的内阻及其测量 70

第四节 离子选择性电极电位分析的定量方法 70

一、活度与浓度 70

二、pA值的操作定义 76

三、定量分析方法 77

四、准确度 80

五、测量仪器 81

第五节 离子选择性电极的特点及应用 82

第四章 控制电位电化学气体传感器 83

前 言 83

第一节 控制电位电化学气体传感器的原理 83

一、电压—电流曲线 84

二、极限扩散电流方程式 86

第二节 控制电位电化学气体传感器的基本结构和电极制备 88

三、响应方程式 88

一、透气膜 91

二、电极 91

三、电解质溶液 93

四、传感器尺寸和测量线路 93

第三节 控制电位电化学气体传感器的性能 94

一、检测下限和灵敏度 94

二、响应时间 96

三、线性响应、重现性和稳定性 97

四、选择性 99

五、温度对传感器响应的影响 100

第一节 压电晶体检测器的基本原理 104

第五章 压电晶体检测器 104

前 言 104

第二节 压电晶体检测器分析仪的类型 106

一、带一个振荡器的压电晶体检测器 106

二、用差示分析方法（或差频法，计量法）的压电晶体检测器 108

三、静电式压电晶体检测器 110

第三节 压电晶体检测器的特点 110

第四节 压电晶体检测器的应用 111

一、检测水汽 111

二、监测空气污染 113

三、在其他方面的应用 115

第六章 生物传感器 117

前 言 117

第一节 酶电极 117

第二节 免疫电极 121

第三节 结束语 123

第七章 运算放大器在化学分析仪器中的应用 126

第一节 运算放大器的基本概念 126

一、什么是运算放大器 126

二、集成运算放大器简介 126

三、运算放大器的表示方法 130

一、反馈的基本概念 131

第二节 反馈 131

二、负反馈对放大器性能的影响 133

第三节 运算放大器的基本线路 138

一、反相放大器 138

二、反相加法器 140

三、非反相放大器 140

四、积分器 142

五、微分器 144

六、比较器 145

七、差动放大器 148

八、桥路放大器 151

第四节 运算放大器的主要性能参数 153

一、开环电压增益Ko 153

二、输入失调电压Vos 154

三、输入偏置电流Iib 155

四、输入失调电流Ios 155

五、共模抑制比CMRR 156

六、共模输入范围 157

七、输入电阻rsro 157

八、输出电阻rsco 158

九、温度漂移 158

十一、最大输出电流 159

十二、转换速率Sr 159

十、最大输出幅度Vp-p 159

第五节 运算放大器在化学中的应用 160

一、温度测量与控制 160

二、电压跟随器、电位测量、电位滴定 164

三、电流—电压转换器与微电流放大器 166

四、基准电压与稳压电源 168

五、恒电流装置 172

六、库仑测量 173

七、波形发生器 176

八、恒电位仪 181

九、极谱仪 183

十、扩大输出能力的方法 185

第八章 Orion研究公司离子选择电极分析方法指南 189

一、问答 189

二、克分子浓度和百分比浓度换算表 190

三、电极构造 191

四、分析方法 194

（一）直接测定 194

（二）滴定 196

（三）增量法 199

（一）农业 202

（二）空气污染检测 202

五、应用 202

（三）生物研究 203

（四）临床医学 203

（五）洗涤剂的制造 203

（六）分析研究 203

（七）炸药 203

（八）肥料生产 203

（九）食品加工 203

（十五）塑料 204

（十四）石油加工 204

（十三）纸张和纸浆 204

（十二）冶金 204

（十一）核方面的应用 204

（十）地质和矿藏 204

（十六）电镀 205

（十七）污水处理 205

（十八）蒸汽动力发电 205

（十九）钢铁工厂 205

（二十）水 205

六、方法 206

七、参考文献 223

八、附录：络合与沉淀 244

九、仪器、电极与标准溶液 247