分析化学 仪器分析部分 第3版PDF电子书下载

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pH 230

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