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第一章紫外可见分光光度法 谢文蕙 1

目 录 1

1.1紫外可见分光光度法原理 2

1.1.1吸收光谱和分子结构 2

1.1.2吸收定律 4

1.2 紫外可见分光光度计 4

1.3紫外可见分光光度法在物化中的应用 9

1.3.1在热力学研究中的应用 9

1．络合物的组成和不稳定常数的测定 9

2．酸碱离解常数的测定 9

3．等吸收点的应用 9

4．溶解度的测量 10

1.3.2在动力学方面的应用 10

1.3.3有机化合物分子结构及分子量的测定 11

1．分光光度法测定有机化合物的分子结构 11

1.4.1指示剂常数的测定 14

2．分光光度法测定有机化合物分子量 14

1.4参考实验 14

1.4.2等吸收点的测量 16

3.1.2分子的转动拉曼谱和振动拉曼谱 16

参考文献 17

第二章红外光谱法 宏存茂 19

2.1双原子分子的转动和振动 19

2.1.1双原子分子的转动 19

2.1.2双原子分子的振动 20

2.1.3双原子分子的振动－转动光谱 22

2.2多原子分子的红外光谱 24

2.2.1多原子分子和基团的振动 24

2.2.2基团特征振动频率和化合物的指纹 27

2.2.3图谱资料 30

2.3红外光谱的获得 31

2.3.1红外光谱仪 31

2.3.2红外光谱池与样品 33

2.4红外光谱在化学上的应用 34

2.3.3池窗材料的选择 34

2.5参考实验 37

2.5.1气态氯化氢的红外振动－转动光谱 37

2.5.2液态甲苯的振动光谱 39

2.5.3催化剂表面吸附物种的观测 39

参考文献 41

第三章激光拉曼光谱法 宏存茂 43

3.1拉曼光谱的基本原理 45

3.1.1拉曼效应的经典理论解释 45

3.1.3退偏效应 50

3.2仪器原理 51

3.3拉曼光谱在化学上的应用 52

3.3.1有机化学 52

3.3.2无机化学 57

3.3.3物理化学 59

3.4参考实验 62

3.4.1液态四氯化碳的拉曼光谱 62

3.4.2环己烷中苯的定性、定量测定 62

参考文献 64

第四章 光声光谱法及其应用 王通 66

4.1光声技术简史 66

4.2光声光谱原理 67

4.2.1光与物质的相互作用 67

4.2.2光声效应的物理过程 69

4.3固体光声光谱仪的基本结构 71

4.3.1光源 71

4.3.2光声池 72

4.3.3光声信号的检测系统 73

4.4固体光声信号强度公式 75

4.5.1固体材料研究 76

4.5光声光谱在化学上的应用 76

4.5.2半导体材料 78

4.5.3生物材料 78

4.5.4在电化学上的应用 80

4.5.5痕量分析 83

4.5.6光声光谱法的特点 83

4.6光声技术的新发展 85

4.6.1光热偏转光谱法（PDS） 85

4.6.2光声拉曼光谱法（PARS） 85

4.6.3光声成像技术 86

4.6.4激光热透镜法（TLS） 86

参考文献 87

第五章核磁共振法 李芝芬 88

5.1原理简介 88

5.1.1原子核的自旋和核磁矩 88

5.1.2原子核的磁能级和核磁共振条件 89

5.1.3核磁共振的参数 90

5.2基本仪器 94

5.2.1连续波核磁共振仪 94

5.2.2脉冲Fourier变换（简称FT）核磁共振仪 95

5.3 NMR应用实验 99

5.3.1丙酮酸的羰基水解 99

5.3.2邻苯二甲酸叔醇酯在DMSO溶液中的热分解 101

5.3.3冠醚和穴醚与碱金属离子的络合平衡 103

及其交换动力学 103

5.3.4电解质溶液中离子近区结构 106

参考文献 108

第六章电子顺磁共振法 郭金樑 110

6.1 电子顺磁共振的基本原理 110

6.2电子顺磁共振谱仪 114

6.2.1微波电桥系统 114

6.2.2磁铁和共振腔系统 115

6.2.3调制和检测系统 118

6.3 电子顺磁共振谱仪的操作 120

6.3.1调制频率和调制幅度 121

6.3.2微波功率 121

6.3.3扫场宽度、扫描时间和时间常数 122

6.4 电子顺磁共振法在化学上的应用示例 122

6.4.1芳香自由基离子的ESR谱 122

6.4.2用快速流动法研究瞬态自由基 127

6.4.3光化学反应过程的研究 127

6.4.4配合物逐级稳定常数的测定 129

6.4.5在催化方面的应用 132

6.4.6 自旋捕捉技术和电子顺磁共振方法 134

相结合用于研究活泼自由基 134

参考文献 136

7.1基本原理 137

7.1.1穆斯堡尔效应 137

第七章穆斯堡尔谱法 张秀芳 137

7.1.2多普勒效应 140

7.1.3穆斯堡尔谱及其物理解释 140

7.2穆斯堡尔谱的几个主要参量以及它们与 143

核外化学环境的关系 143

7.2.1同质异能位移或化学位移——电单极相互作用 143

7.2.2四极分裂——电四极相互作用 144

7.2.3超精细磁场——磁偶极相互作用 146

7.3穆斯堡尔谱仪 147

7.4穆斯堡尔谱应用概述 150

7.4.1金属腐蚀方面的研究 151

7.4.2化学吸附与催化剂的研究 152

7.4.3氧化态与电负性 154

参考文献 158

第八章磁化率法 陈景祖 159

8.1磁化学原理 159

8.1.1物质的宏观磁性质 159

8.1.2物质的反磁性 161

8.1.3物质的顺磁性 162

8.1.4物质的铁磁性和反铁磁性 165

8.2实验技术 167

8.2.1受力法 167

1．Gouy法 167

2．Faraday法 173

8.2.2感应法 174

8.2.3共振法 176

8.3磁化率法在化学研究中的应用 177

8.3.1提供络合物的空间构型、配位数、高低自旋、 177

氧化数、聚合状态等信息 177

8.3.2溶液中化学反应的研究 178

8.3.3磁性分析 181

8.3.4磁化率法在非均相催化剂研究上的应用 181

参考文献 182

与固体的相互作用 184

第九章表面谱介绍 桂琳琳 184

9.1表面谱基本原理——电子、光子和离子等 184

9.2几种常见的表面谱 187

9.2.1光电子能谱 187

1．X线光电子能谱（XPS或ESCA） 190

2．紫外光电子能谱（UPS） 193

3．俄歇电子谱（AES） 194

9.2.2低能电子衍射（LEED） 195

9.2.3能量损失谱（ELS） 196

9.2.4离子散射谱（ISS） 197

9.2.5二次离子质谱（SIMS） 198

9.3小结 198

参考文献 201

第十章电势法 雷鸿毅赵凯元杨文治 202

10.1 电势法基本原理及在物理化学中的应用 202

10.1.1可逆电池的热力学原理 202

10.1.2测定电解质溶液的活度系数 203

10.1.3测定溶液中离子平衡常数 205

10.1.4测定溶液的pH值 205

10.1.5测定电解质在不同溶剂中的转移自由焓 207

10.1.6测定混合电解质水溶液的活度系数 207

10.1.7固体电解质电池 208

10.2可逆电极及仪器设备 209

10.2.1可逆电极的制备和性质 209

1．氢电极 209

2．氯化银电极 211

3．饱和甘汞电极 212

4．玻璃电极 214

5．离子选择电极（ISE） 215

10.2.2盐桥问题 215

10.2.3电势法测量仪器的选用 217

10.3.1测定盐酸溶液的活度系数和热力学函数 219

10.3参考实验 219

参考文献 222

第十一章电极稳态极化法——转盘电极 雷鸿毅 224

11.1电极反应的基本方程 225

11.1.1迁越步骤控制的单—电极反应 226

11.1.2扩散步骤滞缓对极化曲线的影响 228

11.2转盘电极（RDE） 232

11.2.1转盘电极的特点 232

11.2.2利用RDE研究混合控制的电极动力学 235

11.2.3均相前置化学反应动力学 236

11.3环－盘电极 238

11.3.1 RRDE原理 239

11.3.2 RRDE的应用 242

1．氧的还原问题 242

2．RRDE在金属腐蚀研究中的应用 244

11.4转盘电极的外形与制作 245

11.5.1应用RDE测定电化动力学参数 248

11.5参考实验 248

参考文献 252

第十二章极谱法 叶宪曾 254

12.1直流极谱法 255

12.1.1可逆与不可逆极谱波 255

12.1.2极谱催化波 260

12.1.4络合物极谱波 264

12.2正弦交流极谱法 266

12.3脉冲极谱法 268

12.3.1常规脉冲极谱 268

12.3.2微分脉冲极谱 271

12.4极谱法基础技术 273

12.4.1汞的纯度 273

12.4.3氧波 274

12.4.4汞柱高度和汞流速选择 274

12.4.2 “极大”的抑制 274

参考文献 276

第十三章快速反应流动法 高盘良 278

13.1连续流动法（CFM）基本原理 278

13.1.1加速流动法（AFM） 281

12.1.3吸附波 282

13.1.2停止流动法（SFM） 282

13.2积分流动法（CFMIO） 282

13.3搅拌流动反应器 286

13.4流动法的应用 289

13.5仪器介绍 291

13.6参考实验 292

13.6.1 用连续流动法测定硫氰化铁络离子快速 292

生成反应的动力学参数 292

参考文献 296

第十四章脉冲技术在多相催化研究中的应用 李绪渊 298

14.1脉冲技术的特点 298

14.2脉冲反应实验装置 299

14.3脉冲催化动力学 304

14.4脉冲技术的应用 306

14.4.1筛选催化剂 307

1 4.4.2测定多组分催化剂金属组分的比表面和分散度 307

14.4.3研究催化剂的活性中心及活性 308

14.4.4研究反应机理 309

14.4.5测定动力学参数 310

14.5参考实验 311

14.5.1 HZSM-12分子筛催化剂上甲苯歧化反应的 311

表观速率常数和表观活化能的测定 311

14.5.2甲苯在HZSM-12分子筛催化剂上吸附热的测定 313

参考文献 315

第十五章光散射及其应用 周祖康 317

15.1引言 317

1．光散射的起因与条件 318

15.2.1静态光散射——散射光强 318

15.2原理 318

2．溶胶的光散射 319

3．大分子溶液的光散射 319

4．内干涉效应 321

1．散射光强的涨落过程 321

5．散射图型 323

15.2.2动态光散射——散射光谱 324

2．频率展宽 326

3．时间相关函数 327

15.3仪器装置 330

15.4应用 332

15.4.1质点大小的测定 333

15.4.2转动扩散系数的测定 334

15.4.3电泳淌度的测定 334

15.4.4胶团长大的研究 335

参考文献 336