第一章 误差和数据处理 1
1.1 系统误差和随机误差 1
1.1.1 准确度和误差 1
1.1.2 系统误差 2
1.1.3 随机误差和随机误差的正态分布 4
1.2 分析数据的统计处理 5
1.2.1 数理统计方法 5
1.2.2 精密度和偏差 7
1.2.3 区间估计和分析结果的表达 9
1.2.4 显著性检验 12
1.3 误差的传递和有效数字 17
1.3.1 误差的传递 17
1.3.2 有效数字及其运算规则 21
1.4 分析测试中的标准曲线 24
1.4.1 函数关系和相关关系 24
1.4.2 确定回归直线的方法 25
1.4.3 相关性检验 27
1.5 常规分析的质量管理和控制 29
1.5.1 质量保证体系和质量控制图 29
1.5.2 平均值质量控制图 30
习题 32
参考文献 34
第二章 滴定分析法 35
2.1 方法要点 35
2.1.1 滴定分析法以化学反应为基础 36
2.1.2 基准物质是定量的基准 38
2.1.3 终点误差是主要的方法误差 41
2.2 滴定反应和滴定曲线 42
2.2.1 常见的滴定反应 42
2.2.2 滴定曲线和滴定突跃 42
2.2.3 几种滴定反应的特点 48
2.3 指示剂 53
2.3.1 指示剂的作用原理 53
2.3.2 使用指示剂应当注意的问题 53
2.3.3 指示剂的选择 56
2.4 滴定分析法的应用 57
2.4.1 滴定分析可行性讨论 57
2.4.2 配位滴定的条件选择 58
2.4.3 酸碱滴定法 62
2.4.4 氧化还原滴定法 66
习题 70
参考文献 73
第三章 电位分析法 74
3.1 电位分析法中的基本知识 74
3.1.1 化学电池的组成 74
3.1.2 电极电位和电池电动势 75
3.1.3 金属基电极 76
3.2 离子选择性电极 80
3.2.1 离子选择性电极的分类及其响应机理 80
3.2.2 离子选择性电极的性能指标 86
3.3 电位分析法 89
3.3.1 直接电位法 89
3.3.2 电位滴定法 96
习题 101
第四章 电解分析法和库仑分析法 104
4.1 电解分析的基本原理 104
4.1.1 分解电压和析出电位 104
4.1.2 超电势 107
4.1.3 电解时离子的析出次序及完全程度 108
4.1.4 恒电流电解和控制电位电解 109
4.2 电解分析方法 109
4.2.1 恒电流电解法 109
4.2.2 控制阴极电位电解法 111
4.2.3 汞阴极电解分离法 112
4.3.2 电流效率 113
4.3.1 Faraday 定律 113
4.3 库仑分析法基础 113
4.4 控制电位库仑分析法 114
4.4.1 原理和装置 114
4.4.2 控制电位库仑法的特点及应用 116
4.5 控制电流库仑分析法 116
4.5.1 原理和装置 116
4.5.2 指示终点的方法 118
4.5.3 库仑滴定法的特点及应用 119
习题 120
第五章 极谱分析法 122
5.1 极谱分析基本原理 122
5.1.1 极谱分析的基本装置 122
5.1.2 极谱波的组成 123
5.1.3 极谱过程的特殊性 124
5.2 极谱定量分析 125
5.2.1 Ilkovic 扩散电流方程式和影响扩散电流的因素 125
5.2.2 干扰电流和底液 131
5.3 定量分析方法 136
5.4 半波电位和极谱方程式 139
5.4.1 可逆波和不可逆波 139
5.4.2 极谱方程式 140
5.4.3 半波电位的测定和极谱波对数分析 144
5.5 近代极谱(伏安)法简介 145
5.5.1 极谱催化波 145
5.5.2 单扫描极谱法 149
5.5.3 循环伏安法 151
5.5.4 脉冲极谱法 153
5.5.5 溶出伏安法 156
习题 158
参考文献 162
第六章 原子发射光谱法 163
6.1 AES 的方法原理 163
6.2 分析仪器 164
6.2.1 光源 164
6.2.2 光谱仪 166
6.3 谱线强度的测量 170
6.4 定性分析、半定量分析和定量分析方法 171
6.4.1 光谱定性分析 171
6.4.2 光谱半定量分析 172
6.4.3 光谱定量分析 173
6.5.1 ICP 光谱分析装置 176
6.5 ICP 光谱法 176
6.5.2 ICP 的形成和特性 180
6.5.3 ICP 工作参数的选择 183
6.5.4 ICP 的优良分析性能 184
习题 185
参考文献 186
第七章 原子吸收光谱法 187
7.1 方法原理 187
7.1.1 共振线和特征谱线 187
7.1.2 热激发时基态原子数和激发态原子数的关系 188
7.1.3 原子吸收谱线的宽度 188
7.1.4 原子吸收的测量 189
7.2 分析仪器 190
7.2.1 光源 191
7.2.2 原子化系统 191
7.2.3 分光系统 195
7.2.4 检测系统 197
7.3 定量分析方法 197
7.3.1 直接测定法 197
7.3.2 间接测定法 198
7.4 原子吸收光谱法中的干扰及控制 198
7.4.1 化学干扰 199
7.4.2 物理干扰 199
7.4.3 光谱干扰 199
7.4.4 基体效应和散射影响 200
7.5 灵敏度、检出极限和测定条件的选择 200
7.5.1 灵敏度 201
7.5.3 测定条件的选择 202
7.5.2 检出极限 202
习题 203
参考文献 204
第八章 紫外-可见分光光度法 205
8.1 紫外-可见吸收光谱 205
8.1.1 紫外-可见吸收光谱的形成 205
8.1.2 电子跃迁类型和物质的特征吸收 207
8.1.3 影响紫外-可见吸收光谱的因素 215
8.2 紫外-可见分光光度法定量原理 217
8.2.1 Lambert-Beer 定律 217
8.2.2 偏离 Lambert-Beer 定律的原因 218
8.3.1 显色反应及显色条件的选择 220
8.3 光度分析条件选择 220
8.3.2 吸光度测量条件选择 223
8.4 紫外-可见分光光度计 225
8.5 紫外-可见分光光度法的应用 229
8.5.1 定性分析、结构分析、纯度检查 229
8.5.2 多组分分析 236
8.5.3 光度滴定 237
8.5.4 酸碱离解常数测定 238
8.5.5 配合物组成及不稳定常数的测定 239
8.5.6 高吸光度示差法 242
8.5.7 双波长分光光度法 243
8.5.8 导数分光光度法 245
8.5.9 流动注射-光度分析法 245
习题 248
参考文献 250
第九章 分子荧光光谱法和化学发光分析法 252
9.1 荧光光谱法基本原理 252
9.1.1 分子的激发与失活 252
9.1.2 荧光强度及影响荧光的因素 254
9.1.3 激发光谱和荧光光谱 258
9.2 荧光分析仪器 259
9.3 荧光法的应用 261
9.4 化学发光分析法 262
9.4.1 概述 262
9.4.2 化学发光分析的基本原理 262
9.5 化学发光分析仪器 264
9.6 化学发光反应的类型及其应用 265
9.6.1 液相化学发光 266
9.6.2 气相化学发光 268
9.7 化学发光新技术 270
习题 272
参考文献 273
第十章 红外及拉曼光谱法 274
10.1 红外光谱概述 274
10.2 红外光谱的基本概念 275
10.2.1 红外吸收与分子瞬时偶极矩以及振动频率的关系 275
10.2.2 多原子分子的振动及其光谱 277
10.3 红外光谱仪和样品制备方法 282
10.3.1 红外光谱仪简介 282
10.3.3 样品的制备 284
10.3.2 仪器的性能指标 284
10.4 基团与振动频率的关系 286
10.4.1 振动频率与成键原子的质量和力常数的关系 286
10.4.2 基团频率 287
10.4.3 红外光谱区域划分 287
10.4.4 影响基团频率位移的因素 288
10.5 红外光谱定性及定量分析 296
10.5.1 各类有机化合物的特征吸收 296
10.5.2 高分子化合物的红外光谱 299
10.5.3 无机化合物的红外光谱 300
10.5.4 红外吸收光谱的解析 302
10.5.5 红外光谱例解 305
10.5.6 标准红外光谱图的应用 306
10.6 红外光谱定量分析 307
10.6.1 吸光度的测量方法 308
10.6.2 定量分析方法 308
10.7 红外光谱新进展 309
10.8 拉曼光谱简介 311
10.8.1 拉曼光谱的原理 311
10.8.2 激光拉曼光谱仪及样品制备 313
10.8.3 拉曼光谱的特征频率 314
10.8.4 拉曼光谱的应用 315
习题 316
第十一章 核磁共振波谱法 319
11.1 概述 319
11.2 核磁共振原理 320
11.2.1 核的自旋与磁性 320
11.2.2 核磁共振条件 322
11.2.3 核自旋弛豫 324
11.3 核磁共振波谱仪及实验技术 325
11.3.1 核磁共振波谱仪的类型及性能指标 325
11.3.2 实验技术 327
11.4 核磁共振波谱中的结构信息 328
11.4.1 化学位移 328
11.4.2 自旋偶合、自旋裂分与偶合常数 334
11.4.3 信号强度 339
11.5 氢谱的解析 340
11.5.1 化合物结构鉴定 340
11.5.2 定量分析 343
11.6 碳谱 344
11.6.1 概述 344
11.6.2 碳谱的重要去偶照射技术 345
11.6.3 碳谱的波谱参数 347
11.6.4 碳谱的制作与解析 350
11.7 核磁共振新进展 351
11.7.1 测定碳原子级数的几种新方法 353
11.7.2 固体高分辨核磁共振谱 354
11.7.3 二维核磁共振谱 354
11.7.4 非质子核的应用 358
习题 358
第十二章 质谱法 361
12.1 质谱的基本原理及仪器简介 361
12.1.1 基本原理 361
12.1.2 仪器及性能指标简介 364
12.2.2 同位素离子及分子式的确定 368
12.2.1 分子离子及相对分子质量的测定 368
12.2 离子的主要类型 368
12.2.3 碎片离子 369
12.2.4 重排离子 371
12.3 质谱解析 371
12.3.1 解析质谱的一般程序 372
12.3.2 标准质谱图和质谱计算机检索 375
12.3.3 质谱解析 375
12.4 质谱技术简介 377
12.4.1 无机化合物的质谱分析 377
12.4.2 生物分子的质谱 378
12.4.3 离子动能谱 378
12.4.4 质能谱 378
12.4.6 色谱-质谱-计算机联用仪 379
12.4.5 串联质谱 379
12.5 波谱综合解析 381
12.5.1 解析程序 381
12.5.2 综合解析实例 384
习题 385
参考文献 387
第十三章 色谱法基础 388
13.1 概述 388
13.1.1 色谱法 388
13.1.2 色谱法的分类 389
13.1.3 色谱法的特点 390
13.2 色谱图和有关术语 390
13.2.1 色谱图 390
13.2.2 保留值 391
13.2.3 峰宽 392
13.2.4 分配系数和容量因子 393
13.3 色谱基础理论 394
13.3.1 塔板理论 394
13.3.2 影响谱带扩张的因素 395
13.3.3 几个速率理论方程简介 397
13.3.4 分离度 400
13.4 色谱定性和定量分析 403
13.4.1 色谱定性方法 403
13.4.2 色谱定量分析 404
习题 407
第十四章 气相色谱法 410
14.1.1 气相色谱分析流程 411
14.1 气相色谱仪 411
14.1.2 气相色谱仪的组成 412
14.2 色谱柱和固定相 414
14.2.1 填充柱和空心柱 415
14.2.2 吸附剂和载体 415
14.2.3 固定液 417
14.2.4 键合固定相和手性固定相 419
14.3 气相色谱检测器 420
14.3.1 检测器的性能 421
14.3.2 几种常见的检测器 423
14.3.3 联用技术简介 427
14.4 气相色谱分析条件的选择 430
14.4.1 载气种类及其流速 430
14.4.3 固定液用量 431
14.4.2 载体粒度 431
14.4.4 柱温 432
14.4.5 进样时间和进样量 432
习题 434
第十五章 高效液相色谱法 436
15.1 概述 436
15.1.1 经典液相色谱法和高效液相色谱法 436
15.1.2 高效液相色谱法和气相色谱法 436
15.1.3 高效液相色谱法的分离类型 437
15.1.4 HPLC 中影响谱带扩张的主要因素 438
15.2 高效液相色谱仪 438
15.2.1 输液装置 439
15.2.3 色谱柱 440
15.2.2 进样系统 440
15.2.4 检测器 441
15.3 吸附色谱法 442
15.3.1 分离原理 442
15.3.2 应用示例 443
15.4 分配色谱法 445
15.4.1 正相液相色谱法 445
15.4.2 反相液相色谱法 446
15.5 离子交换色谱法 449
15.5.1 离子交换剂 449
15.5.2 分离机理 449
15.5.3 应用示例 450
15.6 体积排除色谱法 450
15.6.1 SEC 的分离机理 452
15.6.2 SEC 中的淋洗剂和固定相 453
15.7 薄层色谱法 453
15.7.1 薄层色谱分离操作 454
15.7.2 TLC 和柱色谱的关系 455
15.7.3 定性和定量分析 456
15.8 毛细管电泳简介 457
15.8.1 毛细管区带电泳 458
15.8.2 毛细管电泳的其他分离模式 459
15.8.3 毛细管电泳中应当注意的几个问题 460
习题 461
参考文献 461
16.1 光电子能谱 463
第十六章 电子能谱分析 463
16.1.1 X 射线光电子能谱 464
16.1.2 紫外光电子能谱 466
16.1.3 光电子能谱图分析 466
16.1.4 化学位移 469
16.2 俄歇电子能谱 471
16.2.1 俄歇过程 471
16.2.2 俄歇电子的产额 472
16.2.3 俄歇电子的能量 473
16.2.4 俄歇电子能谱分布 473
16.2.5 俄歇电子逸出深度 475
16.2.6 化学效应 475
16.3 电子能谱仪 476
16.3.1 光源 476
16.2.7 XPS，UPS，AES 分析技术比较 476
16.3.2 样品室 480
16.3.3 能量分析器 481
16.3.4 检测器 483
16.3.5 真空系统 484
16.3.6 电子能谱仪的分辨率和灵敏度 484
16.4 XPS，UPS 和 AES 的应用 485
16.4.1 XPS 在化合物结构鉴定方面的应用 486
16.4.2 UPS 在固体表面吸附中的应用 487
16.4.3 AES 在分析晶粒间界杂质方面的应用 487
16.5 样品制备与处理 488
16.5.2 样品的制备 489
16.5.3 污染的主要来源 489
16.5.1 一般要求 489
16.5.4 清洁表面的获得 490
习题 491
参考文献 491
第十七章 热分析 492
17.1 热重法 493
17.1.1 热重法和热重曲线 493
17.1.2 热重分析仪——热天平 495
17.1.3 热重曲线的影响因素 496
17.1.4 热重法的应用 502
17.2 差热分析 505
17.2.1 差热分析和差热曲线 505
17.2.2 差热分析仪简介 506
17.2.3 定量差热分析 506
17.2.4 差热曲线的影响因素 508
17.3 差示扫描量热法 511
17.3.1 差示扫描量热法的基本原理 512
17.3.2 差示扫描量热法和差热分析的比较 513
17.4 DTA 与 DSC 的应用 514
17.4.1 物质的鉴定 516
17.4.2 熔点的测定 517
17.4.3 比热容的测定 518
17.4.4 纯度的测定 518
17.4.5 反应动力学的研究 520
习题 522
参考文献 523
18.1.1 采样的一般原则 524
18.1 试样的采取 524
第十八章 试样的采取和处理 524
18.1.2 几种试样的采取 526
18.2 试样的处理 529
18.2.1 固体试样的调制 529
18.2.2 试样的分解 532
18.2.3 几种分离、提纯方法简介 536
18.3 几类分析方法对测试样品的要求 551
18.3.1 湿法分析对测定溶液的要求 551
18.3.2 波谱分析对测试样品的要求 552
18.3.3 色谱法对分析样品的要求 553
习题 553
参考文献 555
Ⅰ.常用基准物质的干燥条件和应用 556
附录 556
Ⅱ.氧化还原滴定预处理时常用的试剂 557
Ⅱ-1 氧化剂 557
Ⅱ-2 还原剂 557
Ⅲ.常用的指示剂 558
Ⅲ-1 几种常用的酸碱指示剂 558
Ⅲ-2 几种常用的混合指示剂 558
Ⅲ-3 常见的金属指示剂 559
Ⅲ-4 几种氧化还原指示剂的条件电极电势及颜色变化 559
Ⅳ.金属离子配合物的稳定常数 560
Ⅳ-1 EDTA 与一些常见金属离子形成的配合物的稳定常数 560
Ⅳ-2 某些金属配合物的稳定常数 560
Ⅵ.金属离子氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的 pH 值 562
Ⅴ.不同 pH 值时的 lgaY(H) 562
Ⅶ.配位滴定中常用的掩蔽剂 563
Ⅶ-1 配位掩蔽剂 563
Ⅶ-2 沉淀掩蔽剂 563
Ⅷ.弱酸和弱碱的离解常数 564
Ⅸ.标准电极电势(E？)和条件电极电势(E？) 565
Ⅸ-1 标准电极电势 565
Ⅸ-2 条件电极电势 568
Ⅹ.国际相对原子质量表(1995，IUPAC) 569
Ⅺ.部分元素各能级电子结合能(eV) 570
Ⅻ.部分元素电负性 571
ⅩⅢ.常用的量和单位 572
ⅩⅢ-1 一些重要的物理常数 572
ⅩⅢ-2 SI 词头 572
ⅩⅢ-3 分析化学中常用的量和单位 573