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目 录 1

前言 1

第一章电磁辐射与光学分析法 1

§ 1.1 电磁辐射及其与物质的相互作用 1

1.1.1电磁辐射和波谱 1

1.1.2辐射的产生及与物质的相互作用 3

§1.2 光学分析法分类 7

1.2.1光谱法 7

§1.3 光学分析仪器 9

1.2.2非光谱方法 9

1.3.1辐射源 10

1.3.2分光系统 13

1.3.3辐射的检测 16

第二章原子光谱引论 20

§2.1 原子的能级 20

2.1.1 量子数和原子核外的电子排列 20

2.1.2光谱项和能级图 21

§2.2 原子发射、原子吸收和原子荧光 23

§2.3 谱线和谱线宽度 25

§3.1 概述 27

§3.2 激发光源 27

第三章原子发射光谱法 27

3.2.1发射光谱的经典光源 28

3.2.2发射光谱的新型光源 30

§ 3.3检测 32

3.3.1照相检测法 32

3.3.2光电检测法 33

§3.4 光谱仪 34

3.4.1光谱仪的基本结构 34

3.4.2常用的光谱仪 35

3.5.1 光谱的灵敏线和分析线 37

§3.5 光谱定性和半定量分析 37

3.5.2定性分析方法 38

3.5.3半定量分析方法 39

§3.6 光谱定量分析 39

3.6.1赛伯－罗马金公式 40

3.6.2内标法原理 41

3.6.3定量分析方法 42

3.6.4光谱添加剂和光谱背景的扣除 43

§3.7原子发射光谱的特点和应用 45

第四章 原子吸收及原子荧光光谱法 47

§4.1 原子吸收定律 47

4.1.1基态原子数与温度的关系 47

4.1.2吸收定律关系式 48

4.2.1基本结构和功能 52

§4.2原子吸收光谱仪器 52

4.2.2原子吸收分光光度计的类型 56

§4.3原子吸收的干扰及其抑制 59

4.3.1化学干扰 60

4.3.2光谱干扰 64

4.3.3背景干扰 64

§4.4 原子吸收光谱的分析应用 65

4.4.1定量分析方法 66

4.4.2准确测定的条件 66

4.5.2原子荧光分析仪器 68

§4.5原子荧光光谱法 68

4.5.1荧光强度与被测原子浓度的关系 68

4.5.3原子荧光分析的干扰及其抑制 70

第五章分子光谱引论 72

§5.1 紫外可见吸收光谱 73

5.1.1分子吸收定律 73

5.1.2紫外可见吸收光谱的特征 74

§5.2 分子发光光谱 75

5.2.1发光产生的一般机理 75

5.2.2发光光谱的特征 77

5.3.1分子振动光谱 79

§5.3红外吸收光谱 79

5.3.2分子转动光谱 85

第六章紫外－可见吸收光谱法 90

§6.1应用吸收定律的要求 90

6.1.1单色入射辐射 90

6.1.2合适浓度范围 91

6.1.3化学稳定性 92

§6.2紫外－可见吸收光谱分析 93

6.2.1定性分析 93

6.2.2定量分析 98

6.2.3光度法研究络合物 99

6.3.1通常法测定的误差分析 102

§6.3 示差光度分析 102

6.3.2示差分析基本原理 104

§6.4多波长光度分析 106

6.4.1双波长光度法 106

6.4.2三波长光度法 108

§6.5导数吸收光谱法 109

6.5.1基本原理 109

6.5.2分析应用示例 111

7.1.2影响发光强度的因素 113

7.1.1基本理论 113

§7.1 荧光和磷光分析法 113

第七章分子发光光谱法 113

7.1.3荧光和磷光分析仪器 115

7.1.4分析应用 116

§7.2 荧光分析新技术示例 119

7.2.1三维荧光光谱 119

7.2.2同步荧光光谱 120

§7.3化学发光分析法 122

7.3.1基本原理 122

7.3.2应用示例 125

8.1.1分析体系的聚集状态 128

§8.1 影响吸收带形状和特征频率的因素 128

第八章红外光谱法 128

8.1.2振动偶合 129

8.1.3形成氢键 129

8.1.4分子内的结构因素 130

§8.2红外光谱定性分析 130

8.2.1红外光谱解析 130

8.2.2分子结构分析 133

§8.3红外光谱定量分析 137

8.3.1红外光谱定量分析的难点 137

8.3.2红外光谱定量分析方法和步骤 137

8.4.1色散型红外光谱仪 139

§ 8.4红外光谱分析仪器 139

8.4.2非色散型的红外分析仪器 140

§8.5试样的制备 141

8.5.1气态试样 142

8.5.2液体和溶液试样 142

8.5.3固体试样 144

8.5.4微量试样取样法 144

8.5.5特殊吸收池 144

§9.1 X射线的发射及其直接分析应用 146

9.1.1连续X射线和特征X射线 146

第九章X射线分析法 146

9.1.2 X射线的色散和测量 147

9.1.3电子探针微区分析法 149

§9.2 X射线吸收法和X射线荧光法 150

9.2.1 X射线吸收法 150

9.2.2 X射线荧光法 152

§9.3 X射线衍射法 156

9.3.1布拉格方程的推导 156

9.3.2衍射定性分析 157

9.3.3定量分析和结构分析 158

10.1拉曼效应与分子极化度 160

§10.1拉曼效应与拉曼位移 160

第十章拉曼光谱法 160

10.1.2拉曼位移 161

§10.2激光拉曼光谱仪的特点 162

10.2.1激光光源 163

10.2.2试样装置 163

10.2.3去偏振度及其测量 164

§10.3分析应用 165

10.3在定性和结构分析中的应用 165

10.3定量分析 167

10.4.2相干反斯托克斯拉曼光谱法 168

10.4.1共振拉曼光谱法 168

§10.4 激光共振拉曼光谱法和相干反斯托克斯拉曼光谱法 168

第十一章核磁共振波谱法 170

§11.1原子核的自旋和共振 170

11.1.1核自旋和核磁能级 170

11.1.2核磁共振 172

§11.2核磁共振波谱仪 174

11.2.1核磁共振波谱仪的结构 174

11.2.2仪器的性能指标 175

§11.3核磁共振波谱和分子结构 176

11.3.1化学位移 176

11.3.2自旋偶合和裂分 178

11.3.3积分线 181

§11.4谱图解析 181

11.4.1一级谱的解析 182

11.4.2高级谱的解析 185

11.4.3简化图谱的方法 187

§11.5定量分析 189

§11.6 电子自旋共振法 191

11.6.1原理 191

11.6.2仪器 191

11.6.3图谱解析 192

11.6.4应用 193

第十二章光声光谱法 194

§12.1 光声效应和理论 194

12.1.1光声效应和光声光谱 194

12.1.2光声光谱法理论 195

§12.2 光声光谱仪的特点 197

12.2.1斩波器 197

12.2.2光声池及声敏元件 197

12.2.3锁相放大和归一化处理 199

§12.3分析应用 199

12.3.1高灵敏度的气体和液体分析 199

12.3.2粉末等固体试样分析 201

12.3.3生物试样分析 202

第十三章电化学法引论 204

§13.1 电化学电池 204

13.1.1一般结构 204

13.1.2电极电位和电池电动势 205

13.1.3电极反应 205

13.1.4原电池和电解池 206

§13.2双电层 206

13.2.1 电毛细曲线 206

13.2.2双电层的结构 207

13.2.3充电电流 208

§13.3 电化学实验和电化学方法的分类 209

13.3.1电化学实验 209

13.3.2电化学方法的分类 209

第十四章电位分析法 211

§14.1经典电极 211

§14.2 离子选择性电极 214

14.2.1一般结构 214

14.2.2离子选择性电极的电位 215

14.2.3离子选择性电极的类型 216

§14.3 离子选择性电极的一般特性 224

14.3.2电位选择性系数 225

14.3.1能斯特响应 225

14.3.3响应时间 228

14.3.4膜电阻 228

14.3.5不对称电位 229

14.3.6温度系数 229

§14.4直接电位法 230

14.4.1离子的活度标度 230

14.4.2离子强度调节缓冲溶液 231

14.4.3分析方法 232

§14.5 电位滴定法 234

14.5.1指示电极 234

14.5.2滴定终点的确定 235

14.5.3自动电位滴定 236

第十五章整体电解分析法 238

§15.1电解 238

15.1.1极化 238

15.1.2电流—电极电位曲线 239

15.1.3电解池的设计 240

§15.2 控制电位电解法 241

15.2.1 电重量法和电解分离 241

15.2.2控制电位库仑分析 242

15.3.2库仑滴定 244

§15.3控制电流电解法 244

15.3.1一般特征 244

第十六章伏安分析和极谱分析 248

§16.1引言 248

16.1.1微电极 248

16.1.2双电极和三电极电化学电池 249

16.1.3伏安法的仪器 250

16.1.4传质过程 252

§16.2 采样电流伏安法 254

16.2.1电位阶跃实验 254

16.2.2系列电位阶跃实验一采样电流伏安法 256

16.2.3采样电流直流极谱法 257

16.2.4直流伏安（极谱）波方程式 259

§16.3线性扫描伏安法和极谱法 263

16.3.1线性扫描伏安法 263

16.3.2线性扫描极谱法 266

16.3.3线性扫描循环伏安法 266

§16.4脉冲伏安法和极谱法 268

16.4.1常规脉冲伏安法和极谱法 268

16.4.2微分脉冲伏安法和极谱法 269

16.5.1交流阻抗法 272

§16.5交流技术 272

16.5.2方波伏安法 274

16.5.3循环扫描技术 275

§16.6溶出伏安法 276

第十七章色谱法引论 278

§17.1概述 278

17.1.1色谱的基本过程 278

17.1.2色谱常用术语 279

17.1.3色谱法分类 279

§17.2 色谱中的保留作用 280

§17.3 色谱法的基本理论 281

17.3.1色谱过程基本方程式 282

17.3.2塔板理论 282

17.3.3速率理论 283

17.3.4分离度方程式 285

§17.4 色谱定性和定量方法 289

17.4.1色谱定性分析方法 289

17.4.2色谱定量分析方法 290

第十八章气相色谱法（GC） 296

§ 18.1 气相色谱法的特点 296

§ 18.2 气相色谱仪 296

18.2.1分离系统 297

18.2.2检测系统 299

§18.3 气相色谱固定相 302

18.3.1 固体吸附剂 302

18.3.2液体固定相 302

18.3.3合成固定相 305

§18.4分离操作条件的选择 306

§18.5 气相色谱法的应用 309

第十九章高效液相色谱法（HPLC） 312

§19.1 高效液相色谱法的特点 312

19.2.1输液泵 313

§ 19.2 高效液相色谱仪器 313

19.2.2梯度洗脱装置 314

19.2.3进样装置 315

19.2.4色谱柱 315

19.2.5恒温柱箱 316

19.2.6检测器 316

§ 19.3 分离的类型和选择 318

19.3.1液－液分配色谱 318

19.3.2液－固吸附色谱 320

19.3.3离子交换色谱 321

19.3.4空间排阻色谱 324

19.3.5分离类型的选择 325

§19.4分离操作条件的选择 327

§19.5 高效液相色谱法应用实例 329

第二十章质谱法 332

§20.1原理和质谱仪器 332

20.1.1进样系统 332

20.1.2离子源 333

20.1.3质量分析器 335

20.1.4离子检测器 338

§ 20.2质谱图的解析 339

20.2.1离子的类型 339

20.2.2无机定性分析 340

20.2.3有机结构分析 341

§20.3定量分析 346

20.3.1火花源质谱法 346

20.3.2离子探针分析 348

20.3.3同位素稀释法 349

20.3.4有机定量分析 350

§20.4 色谱—质谱联用 350

20.4.1气相色谱—质谱联用 351

20.4.2液相色谱—质谱联用 352

§21.1 电子结合能和化学位移 356

21.1.1光电效应和电子结合能 356

第二十一章电子能谱法 356

21.1.2化学位移 357

§21.2 光电子能谱仪 358

21.2.1激发源 359

21.2.2电子能量分析器 359

21.2.3检测器 360

§21.3 X射线光电子能谱的应用 361

21.3.1元素定性和定量分析 361

21.3.2化合物结构鉴定 362

§21.4 紫外光电子能谱法 363

§21.5 俄歇电子能谱法 364

第二十二章热分析法 366

§22.1 热重法（TG） 366

22.1.1热重曲线 366

22.1.2热天平 367

22.1.3热重分析的应用 368

§22.2 差热分析法和差示扫描量热法 370

22.2.1差热分析法（DTA） 370

22.2.2差示扫描量热法（DSC） 372

§22.3 逸出气检测法和逸出气分析法 373

23.2.1整流电路 376

§23.2基本电路 376

第二十三章分析仪器的基本电路 376

§23.1引言 376

23.2.2运算放大器的基本电路 378

23.2.3信号发生电路 380

23.2.4信号处理电路 381

23.2.5恒电位电路 384

23.2.6显示和记录电路 384

第二十四章计算机化的分析仪器 387

§24.1引言 387

24.1.2联机方式 388

24.1.3嵌入方式（in line） 388

24.1.1脱机方式 388

§24.2微型计算机 389

24.2.1硬件 389

24.2.2软件 391

§24.3计算机—分析仪器的接口 392

24.3.1数／模转换器 393

24.3.2模／数转换器 394

§ 24.4微计算机化的分析仪器 397

§24.5傅里叶变换的应用 398

24.5.1傅里叶级数和快速傅里叶变换 398

24.5.2傅里叶变换红外光谱 401

24.5.3傅里叶变换核磁共振波谱 405