第1章 绪论 1
1.1概述 1
1.2仪器分析分类与发展 2
1.2.1仪器分析方法的分类 2
1.2.2仪器分析的发展过程 3
1.3计算机与分析仪器 4
1.3.1计算机对仪器分析发展的促进作用 4
1.3.2分析仪器中的计算机应用技术 5
1.4分析仪器的信息评价与处理 8
1.4.1信息和熵 8
1.4.2分析化学实验中的信息量 9
1.4.3分析仪器的最大信息量 9
1.4.4仪器的效率和剩余度 10
1.5分析仪器的性能指标 10
1.5.1信号与噪声 10
1.5.2灵敏度与检出限 11
1.5.3分辨率 11
习题 12
第2章 电化学分析基础 13
2.1电化学分析概述 13
2.1.1电化学分析法的特点 13
2.1.2电化学分析法的分类 14
2.1.3各种电化学分析法简介 14
2.1.4电化学分析的主要应用领域 15
2.2化学电池与电极电位 15
2.2.1化学电池 15
2.2.2电极电位 17
2.2.3液体接界电位与盐桥 19
2.3电极与电极类别 20
2.3.1参比电极与指示电极 20
2.3.2工作电极与辅助电极 24
2.3.3极化电极与去极化电极 24
2.3.4微电极与化学修饰电极 24
2.4电极-溶液界面的传质过程与极化 25
2.4.1电极-溶液界面的传质过程与类型 25
2.4.2电极的极化与超电位 25
习题 27
第3章 基本电化学分析 28
3.1电位分析法 28
3.1.1电位分析法的基本原理 28
3.1.2离子选择性电极的特性 35
3.1.3电位分析法的应用 36
3.2电重量分析法 40
3.2.1电重量分析法原理 40
3.2.2恒电流电重量分析法 41
3.2.3控制阴极电位电重量分析法 41
3.3库仑分析法 43
3.3.1库仑分析法的基本原理 43
3.3.2电量的确定与电流效率 43
3.3.3库仑滴定 44
3.3.4微库仑分析法 45
习题 46
第4章 伏安分析法 48
4.1经典极谱分析法 48
4.1.1极谱分析法的一般过程 48
4.1.2扩散电流理论 50
4.1.3干扰电流与抑制 54
4.1.4极谱分析法的应用 55
4.2现代极谱分析法 57
4.2.1单扫描极谱法 57
4.2.2交流极谱法 58
4.2.3方波极谱法 59
4.2.4脉冲极谱法 59
4.2.5交流示波极谱法 60
4.3溶出伏安分析法 62
4.3.1溶出伏安分析法的基本原理 62
4.3.2影响溶出峰电流的因素 63
4.3.3操作条件的选择 63
4.3.4溶出伏安分析法的应用 64
4.4循环伏安法 64
4.4.1循环伏安法的基本原理 64
4.4.2循环伏安法的应用 65
4.5专题 66
4.5.1化学修饰电极 66
4.5.2生物电化学分析法 67
4.5.3光谱电化学分析法 68
习题 68
第5章 色谱分析基础 70
5.1色谱分析法概述 70
5.1.1色谱分析法的特点、分类和作用 70
5.1.2色谱基本参数与色谱流出曲线的表征 71
5.1.3色谱一般分离过程与分配系数 73
5.2色谱理论基础 76
5.2.1塔板理论 76
5.2.2速率理论 77
5.2.3分离度 79
5.3色谱定性与定量分析方法 80
5.3.1色谱定性鉴定方法 80
5.3.2色谱定量分析方法 81
习题 83
第6章 气相色谱分析法 85
6.1气相色谱仪 85
6.1.1气相色谱仪结构流程 85
6.1.2气相色谱仪主要组成部分 86
6.2气相色谱固定相 87
6.2.1气固色谱固定相 87
6.2.2气液色谱固定相 88
6.3气相色谱检测器 91
6.3.1检测器类型及性能评价指标 91
6.3.2热导检测器 92
6.3.3氢火焰离子化检测器 93
6.3.4电子捕获检测器 95
6.3.5其他检测器 95
6.4气相色谱分离操作条件的选择 96
6.4.1色谱柱及使用条件的选择 96
6.4.2载气种类和流速的选择 98
6.5气相色谱应用技术 99
6.5.1裂解气相色谱分析法的原理与应用 99
6.5.2顶空气相色谱分析法的原理与应用 100
6.6毛细管气相色谱 102
6.6.1特点 102
6.6.2毛细管与毛细管色谱结构流程 102
习题 103
第7章 高效液相色谱分析法 104
7.1高效液相色谱仪 104
7.1.1高效液相色谱仪结构流程 104
7.1.2高压输液泵与高效分离柱 105
7.1.3梯度淋洗装置 105
7.1.4液相色谱检测器 106
7.2主要分离类型 108
7.2.1液-固吸附色谱 108
7.2.2液-液分配与化学键合相色谱 109
7.2.3离子交换色谱 110
7.2.4离子对色谱 111
7.2.5空间排阻色谱 112
7.2.6亲和色谱 114
7.3液相色谱的固定相与流动相 114
7.3.1固定相 114
7.3.2流动相 116
7.3.3流动相的选择 116
7.4影响分离的因素与分离类型的选择 117
7.4.1影响分离的因素 117
7.4.2分离类型选择 117
7.5制备型液相色谱 118
7.6离子色谱分析法 118
7.6.1离子色谱分析法概述 118
7.6.2离子色谱的结构流程与装置类型 119
7.6.3离子色谱分析法的应用 120
习题 122
第8章 超临界流体色谱及色谱分析新方法 124
8.1超临界流体色谱 124
8.1.1超临界流体色谱的基本原理 124
8.1.2超临界流体色谱仪的结构流程 126
8.1.3超临界流体色谱的应用 127
8.2激光色谱 128
8.2.1激光色谱的基本原理 128
8.2.2激光色谱的特点 129
8.2.3激光色谱的应用前景与发展 129
习题 130
第9章 毛细管电泳分析法 131
9.1毛细管电泳的仪器装置 131
9.1.1毛细管电泳仪的基本结构与流程 131
9.1.2进样系统 132
9.1.3检测器 133
9.2毛细管电泳的基本原理 134
9.2.1电泳和电渗 134
9.2.2柱效和分离度 136
9.3毛细管电泳的分离模式 138
9.3.1毛细管区带电泳 139
9.3.2胶束电动毛细管色谱 139
9.3.3毛细管凝胶电泳 139
9.3.4毛细管等速电泳 139
9.3.5毛细管等电聚焦 140
9.3.6毛细管电色谱 140
9.4影响分离度的因素 141
9.4.1工作电压的选择 141
9.4.2毛细管选择与温度控制 141
9.4.3毛细管电泳中的电解效应及分离介质的选择 142
9.5毛细管电泳的应用 143
9.5.1离子化合物的分析 143
9.5.2在生物化学中的应用 144
9.5.3在手性化合物分离中的应用 147
习题 149
第10章 光分析法基础 150
10.1光分析法概述 150
10.1.1光分析法及其基本特征 150
10.1.2电磁辐射的基本性质 151
10.1.3光分析法分类 152
10.1.4各种光分析法简介 153
10.2原子光谱与分子光谱 155
10.2.1原子光谱 155
10.2.2分子光谱 157
10.3光分析仪器与光学器件 158
10.3.1光分析仪器的基本流程 158
10.3.2光分析仪器的基本单元与器件 159
10.4光分析法进展简介 163
习题 164
第11章 原子光谱分析法 165
11.1原子发射光谱分析法 165
11.1.1原子发射光谱分析法的基本原理 165
11.1.2原子发射光谱仪器类型与结构流程 168
11.1.3原子发射光谱分析法的应用 174
11.2原子吸收光谱分析法 176
11.2.1原子吸收光谱分析法的基本原理 176
11.2.2原子吸收光谱仪器类型与结构流程 179
11.2.3干扰及其抑制 183
11.2.4原子吸收光谱分析法的应用 185
11.3原子荧光光谱分析法 187
11.3.1原子荧光光谱分析法的基本原理 187
11.3.2原子荧光光谱仪器类型与结构流程 189
11.3.3原子荧光光谱分析法的应用 190
习题 190
第12章 X-射线光谱和表面分析法 191
12.1X-射线荧光光谱分析法 191
12.1.1X-射线荧光光谱分析法的基本原理 191
12.1.2X-射线荧光光谱仪 195
12.1.3X-射线荧光光谱分析法的应用 200
12.2X-射线衍射分析法 201
12.2.1X-射线衍射分析法的基本原理 201
12.2.2粉末衍射分析法 202
12.2.3单晶衍射分析法 202
12.3光电子能谱与光探针分析法 203
12.3.1光电子能谱分析法 203
12.3.2X-射线光电子能谱分析法 205
12.3.3紫外光电子能谱分析法 207
12.4电子能谱与电子探针分析法 207
12.4.1Auger电子能谱分析法 207
12.4.2电子微探针分析法与扫描电子显微镜法 210
12.5离子散射能谱与离子探针分析法 211
12.5.1离子散射能谱分析法 211
12.5.2次级离子质谱分析法 212
习题 213
第13章 分子发光分析法 214
13.1分子荧光与磷光分析法的基本原理 214
13.1.1荧光与磷光的产生过程 214
13.1.2荧光光谱的类型与基本特征 216
13.1.3荧光的产率与分子结构的关系 219
13.1.4影响荧光强度的环境因素 220
13.2分子荧光分析法 221
13.2.1分子荧光仪器的结构流程 221
13.2.2分子荧光分析法的应用 221
13.3分子磷光分析法 222
13.3.1低温磷光与室温磷光的测量 223
13.3.2分子磷光分析法的应用 224
13.4化学发光分析法 225
13.4.1化学发光分析法的基本原理 225
13.4.2化学发光反应的类型 227
13.4.3化学发光分析测量装置与技术 229
13.4.4化学发光分析法的特点及应用 230
习题 231
第14章 紫外-可见吸收光谱分析法 232
14.1紫外-可见吸收光谱分析法基础 232
14.1.1紫外-可见吸收光谱概述 232
14.1.2紫外-可见吸收光谱的产生 232
14.1.3光吸收定律 233
14.2紫外-可见分光光度计 234
14.2.1结构类型 234
14.2.2主要部件 235
14.3吸收带类型与溶剂效应 235
14.3.1电子跃迁和吸收带类型 235
14.3.2紫外-可见吸收光谱常用术语 238
14.3.3溶剂对紫外-可见吸收光谱的影响 240
14.4重要有机化合物的紫外-可见吸收光谱 242
14.4.1饱和烃 242
14.4.2饱和烃衍生物 243
14.4.3不饱和脂肪烃 243
14.4.4羰基化合物 245
14.4.5芳烃 248
14.5影响紫外-可见吸收光谱的因素 252
14.5.1立体效应 252
14.5.2互变异构 253
14.5.3溶液的pH 254
14.5.4乙酰化位移 254
14.6紫外-可见吸收光谱的应用 254
14.6.1紫外-可见吸收光谱提供的结构信息 254
14.6.2紫外-可见吸收光谱在结构分析中的应用 255
14.6.3紫外-可见吸收光谱的定量分析 256
14.6.4导数分光光度法 257
习题 259
第15章 红外吸收光谱分析法 261
15.1红外吸收光谱分析法基础 261
15.1.1红外光谱概述 261
15.1.2红外光谱基本知识 261
15.1.3分子振动和特征振动频率 263
15.2红外光谱仪 273
15.2.1色散型红外光谱仪 273
15.2.2傅立叶变换红外光谱仪 275
15.2.3试样的处理和制样方法 277
15.2.4其他测定方法和联机技术 278
15.3影响频率位移的因素 279
15.3.1外部因素 279
15.3.2内部因素 280
15.4常见有机化合物的红外光谱 284
15.4.1饱和烃及其衍生物 284
15.4.2烯烃和炔烃 287
15.4.3芳烃 288
15.4.4羰基化合物 290
15.4.5氰基（C≡N）化合物 293
15.4.6硝基（—NO2）化合物 293
15.5红外光谱的应用 294
15.5.1红外光谱图解析步骤 294
15.5.2红外光谱的定性分析 295
15.5.3红外光谱的定量分析 298
习题 300
第16章 激光拉曼光谱分析 303
16.1概述 303
16.2拉曼光谱产生的基本原理 304
16.2.1瑞利散射与拉曼散射 304
16.2.2拉曼光谱 305
16.2.3拉曼光谱选律 306
16.3拉曼光谱仪 306
16.3.1结构流程 306
16.3.2主要部件 307
16.4拉曼光谱的应用 307
16.4.1红外光谱与拉曼光谱的比较 307
16.4.2拉曼光谱的谱图特征 308
16.4.3共振拉曼效应 310
习题 311
第17章 核磁共振波谱分析法 312
17.1概述 312
17.2核磁共振原理 313
17.2.1原子核的自旋 313
17.2.2核磁共振现象 313
17.2.3饱和与弛豫 315
17.2.4核磁共振的宏观理论 316
17.3核磁共振波谱仪 317
17.3.1核磁共振波谱仪的结构类型 317
17.3.2核磁共振波谱常用溶剂 318
17.3.3试样准备和测定 318
17.4质子核磁共振波谱（1HNMR） 319
17.4.1化学位移及其影响因素 319
17.4.2自旋-自旋偶合和偶合常数 324
17.4.3质子核磁共振波谱的应用 330
17.5 13C核磁共振波谱 335
17.5.1 13CNMR谱的特点 335
17.5.2脉冲傅立叶变换技术 335
17.5.313CNMR谱的标识技术 336
17.5.4 13C核的化学位移 337
17.5.5 13CNMR的应用 340
17.6二维核磁共振波谱（2D-NMR） 342
17.6.11D-NMR与2D-NMR 343
17.6.2二维化学位移相关NMR谱 345
习题 347
第18章 质谱分析法 351
18.1质谱仪的类型及构成 351
18.1.1进样系统 352
18.1.2真空系统 352
18.1.3离子源 353
18.1.4质量分析器 357
18.1.5检测器 362
18.2质谱联用仪器 362
18.2.1气相色谱-质谱联用仪 363
18.2.2液相色谱-质谱联用仪 364
18.2.3串联质谱仪器 365
18.3质谱仪性能指标 367
18.3.1灵敏度 367
18.3.2分辨率 367
18.3.3质量范围 368
18.3.4质量稳定性和质量精度 368
18.4质谱中的离子 369
18.4.1离子类型 369
18.4.2分子离子 370
18.4.3碎片离子 371
18.4.4同位素离子 374
18.5典型有机化合物的电子轰击质谱（EI-MS） 375
18.5.1烃类 375
18.5.2饱和烃类衍生物 378
18.5.3羰基化合物 380
18.5.4芳香化合物 382
18.6电子轰击质谱（EI-MS）的解析 384
18.6.1谱图解析的一般步骤 385
18.6.2谱图解析实例 386
习题 389
第19章 热分析法 393
19.1概述 393
19.2热重与微分热重分析法 394
19.2.1基本原理 394
19.2.2热重分析仪器 396
19.2.3影响因素 396
19.2.4应用 398
19.3差热分析法 399
19.4差示扫描量热分析法 401
习题 402
第20章 流动注射分析法 403
20.1概述 403
20.2FIA分析的基本原理 404
20.2.1基本过程 404
20.2.2试样区带的分散过程 405
20.2.3影响分散过程的因素 406
20.3仪器装置 408
20.4分析应用技术简介 409
习题 411
第21章 微流控分析法 412
21.1概述 412
21.1.1微流控分析芯片的定义与发展过程 412
21.1.2微流控分析芯片的特点与前景 413
21.2微流控分析中的基本方法与技术 414
21.2.1芯片材料与设计加工 415
21.2.2微器件与微流体的驱动和控制 416
21.2.3微流控分析芯片中的弯道效应、层流效应与分子扩散效应 420
21.2.4微流控分析芯片中的进样技术 423
21.2.5微流控分析芯片检测器 425
21.3微流控分析芯片的应用 426
习题 427
参考文献 429