第1章 绪论 1
1.1 分析化学的任务与作用 1
1.2.3 化学分析与仪器分析 2
1.2.2 无机分析与有机分析 2
1.2 分析化学方法的分类 2
1.2.1 结构分析、定性分析与定量分析 2
1.2.4 常量、半微量、微量与超微量分析 3
1.3 分析化学的发展与趋势 4
1.2.5 例行分析与仲裁分析 4
1.4.2 杂志 6
1.4.1 丛书、手册 6
1.4 分析化学文献 6
参考文献 7
2.2.1 绝对误差和相对误差 8
2.2 测量误差 8
第2章 误差和分析数据处理 8
2.1 概述 8
2.2.2 系统误差和偶然误差 10
2.2.3 准确度和精密度 11
2.2.4 误差的传递 14
2.2.5 提高分析准确度的方法 16
2.3.1 有效数字 18
2.3 有效数字及运算法则 18
2.3.3 数字修约规则 19
2.3.2 运算法则 19
2.4.1 t分布 20
2.4 有限量实验数据的统计处理 20
2.4.2 平均值的精密度和置信区间 22
2.4.3 显著性检验 25
2.4.4 可疑数据的取舍 28
2.4.5 相关与回归简介 31
本章小结 32
习题 34
思考题 34
参考文献 35
3.1.1 滴定分析法及有关术语 39
3.1 概述 39
第一篇 化学定量分析 39
第3章 滴定分析法概论 39
3.2.1 标准溶液与基准物质 40
3.2 标准溶液 40
3.1.2 滴定方式 40
3.2.3 滴定度 42
3.2.2 标准溶液浓度的表示方法 42
3.3.1 滴定分析计算的依据 43
3.3 滴定分析的计算 43
3.3.2 滴定分析计算实例 44
3.4.1 分布系数和副反应系数 46
3.4 滴定分析中的化学平衡 46
3.4.2 电荷平衡和质量平衡 47
本章小结 48
3.4.3 化学平衡的系统处理方法 48
参考文献 50
习题 50
思考题 50
4.2.1 质子论的酸碱概念 52
4.2 水溶液中的酸碱平衡 52
第4章 酸碱滴定法 52
4.1 概述 52
4.2.2 溶液中酸碱组分的分布 55
4.2.3 酸碱溶液的pH计算 57
4.3.1 指示剂的变色原理 61
4.3 酸碱指示剂 61
4.3.2 指示剂的变色范围 62
4.3.3 影响指示剂变色范围的因素 65
4.4 酸碱滴定法的基本原理 66
4.3.4 混合指示剂 66
4.4.1 强酸(强碱)的滴定 67
4.4.2 一元弱酸(碱)的滴定 69
4.4.3 多元酸(碱)的滴定 73
4.5 滴定终点误差 75
4.5.1 强酸(碱)的滴定终点误差 76
4.5.2 弱酸(碱)的滴定终点误差 77
4.6.2 酸碱滴定法的应用与示例 78
4.6.1 酸碱标准溶液的配制与标定 78
4.6 应用与示例 78
4.7 非水溶液中的酸碱滴定 79
4.7.1 基本原理 80
4.7.2 碱的滴定 86
4.7.3 酸的滴定 88
本章小结 90
思考题 92
习题 94
参考文献 96
5.1 概述 97
第5章 络合滴定法 97
5.2.1 络合平衡 98
5.2 基本原理 98
5.2.2 络合滴定曲线 104
5.2.3 金属指示剂 106
5.2.4 滴定终点误差 108
5.3.1 酸度的选择 110
5.3 滴定条件的选择 110
5.3.2 掩蔽剂的选择 112
5.4.1 标准溶液的配制和标定 115
5.4 应用与示例 115
5.4.2 滴定方式及其应用 117
本章小结 119
习题 121
思考题 121
参考文献 122
6.2.1 电极电位方程式 123
6.2 氧化还原反应 123
第6章 氧化还原滴定法 123
6.1 概述 123
6.2.2 条件电位 124
6.2.3 影响条件电位的因素 125
6.2.4 氧化还原反应的进行程度 129
6.2.5 氧化还原反应的速率 131
6.3.1 滴定曲线 132
6.3 氧化还原滴定 132
6.3.2 指示剂 135
6.3.3 滴定前的预处理 137
6.4.1 碘量法 138
6.4 常用氧化还原滴定方法 138
6.4.2 高锰酸钾法 144
6.4.3 其他氧化还原滴定法 146
本章小结 151
习题 153
思考题 153
参考文献 154
7.2 沉淀滴定法 155
7.1 概述 155
第7章 沉淀滴定法和重量分析法 155
7.2.1 银量法的基本原理 156
7.2.2 银量法终点的指示方法 158
7.2.3 应用与示例 163
7.3 重量分析法 164
7.3.1 沉淀重量分析法 165
7.3.2 挥发重量法 176
本章小结 178
习题 180
思考题 180
参考文献 181
8.1 概述 185
第8章 电位分析法及永停滴定法 185
第二篇 仪器分析 185
8.2.1 相界电位、电极电位(金属)、液接电位 186
8.2 电化学分析法的基本原理 186
8.2.2 化学电池和电池电动势 187
8.2.3 电极的分类[4] 188
8.2.4 可逆电极和可逆电池 190
8.3 直接电位法 191
8.2.5 电极电位的测量 191
8.3.1 氢离子活度的测定 192
8.3.2 其他离子浓度的测定 197
8.4.1 仪器装置和方法原理 207
8.4 电位滴定法 207
8.4.2 确定电位滴定终点的方法 208
8.4.3 滴定的应用与示例 209
8.5 永停滴定法 211
8.5.1 基本原理 212
8.5.2 仪器与实验方法 213
8.5.3 永停滴定的应用与示例 214
本章小结 215
习题 217
思考题 217
参考文献 219
9.1 光学分析法的定义和分类 220
第9章 光学分析法概论 220
9.2.1 电磁辐射和电磁波谱 221
9.2 电磁辐射及其与物质的相互作用 221
9.3 光谱分析法 223
9.2.2 电磁辐射与物质的相互作用 223
9.3.1 各电磁波谱区域及其相应的光谱分析法 224
9.3.2 光谱分析法的类型与作用机理 226
9.4 非光谱分析法——X射线衍射法 229
9.5 光学分析仪器的基本组成 230
9.5.3 辐射的检测 231
9.5.2 分光系统 231
9.5.1 辐射源 231
9.6 光谱分析法发展概况 232
本章小结 233
参考文献 234
10.1.1 跃迁类型 235
10.1 紫外-可见吸收光谱的基本概念 235
第10章 紫外-可见分光光度法 235
10.1.2 紫外-可见吸收光谱中的常用术语 237
10.1.3 吸收带及其与分子结构的关系 238
10.1.4 影响吸收带的因素 241
10.2.1 Lambert-Beer定律 243
10.2 基本原理 243
10.2.2 偏离Beer定律的因素 245
10.3.1 主要部件 249
10.3 紫外-可见分光光度计 249
10.3.2 分光光度计的光学性能与类型 253
10.3.3 分光光度计的校正 255
10.4 紫外-可见吸收光谱常规分析方法 257
10.4.1 定性鉴别 257
10.4.2 纯度检测 259
10.4.3 单组分样品的定量方法 260
10.4.4 多组分样品的定量方法 262
10.4.5 光电比色法 265
10.5.1 有机化合物的紫外吸收光谱 268
10.5 有机化合物分子结构研究简介 268
10.5.2 有机化合物结构的研究 271
10.6 应用与示例 272
本章小结 273
思考题 275
习题 276
参考文献 277
11.2.1 分子荧光光谱的产生 278
11.2 基本原理 278
第11章 荧光分析法 278
11.1 概述 278
11.2.2 激发光谱与发射光谱 281
11.2.3 分子结构与荧光的关系 283
11.2.4 影响荧光强度的外部因素 286
11.3.1 荧光强度与荧光物质浓度的关系 289
11.3 定量分析方法 289
11.4.1 荧光仪器简介 291
11.4 荧光分析技术及应用 291
11.3.2 定量分析方法 291
11.4.2 应用与示例 293
11.4.3 荧光分析新技术 294
本章小结 296
习题 297
思考题 297
参考文献 298
12.1.1 共振吸收线 299
12.1 基本原理 299
第12章 原子吸收分光光度法 299
12.1.2 原子的量子能级和能级图 300
12.1.3 原子在各能级的分布 301
12.1.4 原子吸收线的形状 302
12.1.5 原子吸收值与原子浓度的关系 304
12.2 原子吸收分光光度计 305
12.2.1 光源 306
12.2.2 原子化器 307
12.3 定量分析方法 308
12.2.4 检测系统 308
12.2.3 单色器 308
12.4.1 样品处理 309
12.4 实验技术 309
12.3.1 标准曲线法 309
12.3.2 标准加入法 309
12.3.3 内标法 309
12.4.2 测定条件的选择 310
12.5 应用与示例 311
12.4.3 干扰及其抑制 311
本章小结 312
习题 313
思考题 313
参考文献 314
13.1.2 红外吸收光谱的表示方法 315
13.1.1 红外线的区划 315
第13章 红外分光光度法 315
13.1 概述 315
13.1.3 红外吸收光谱与紫外吸收光谱的区别 317
13.1.4 用途 318
13.2.1 振动能级与振动光谱 319
13.2 基本原理 319
13.2.2 振动形式 320
13.2.3 基频峰与泛频峰 324
13.2.4 特征峰与相关峰 325
13.2.5 吸收峰的位置 327
13.2.6 吸收峰的强度 333
13.3.1 脂肪烃类 334
13.3 典型光谱 334
13.3.2 芳香烃类 336
13.3.3 醚、醇与酚类 337
13.3.4 羰基化合物 339
13.3.5 含氮化合物 343
13.4.1 光栅红外分光光度计 345
13.4 红外分光光度计及制样 345
13.4.2 干涉分光型红外分光光度计(FT-IR) 346
13.4.3 仪器性能 347
13.5.1 光谱解析方法 349
13.5 光谱解析法与示例 349
13.4.4 制样 349
13.5.2 光谱解析示例 352
本章小结 355
思考题 356
习题 357
参考文献 359
14.1 概述 360
第14章 核磁共振波谱法 360
14.2.1 原子核的自旋与磁矩 362
14.2 基本原理 362
14.2.2 核磁共振 364
14.3.1 化学位移及其表示 367
14.3 化学位移 367
14.3.2 化学位移的影响因素 370
14.3.3 质子化学位移的计算 373
14.4.1 自旋偶合与自旋分裂 377
14.4 自旋偶合和自旋系统 377
14.4.2 自旋系统 381
14.5.2 解析顺序 385
14.5.1 送样要求 385
14.5 核磁共振氢谱的解析方法与示例 385
14.5.3 解析示例 386
本章小结 388
习题 390
思考题 390
参考文献 392
15.1 概述 393
第15章 质谱法 393
15.2.1 样品的导入与离子源 394
15.2 质谱仪及工作原理 394
15.2.2 质量分析器 397
15.2.3 离子检测器和质谱 399
15.2.4 质谱仪的主要性能指标 400
15.3.1 离子类型 401
15.3 质谱中的离子与分裂类型 401
15.3.2 阳离子的裂解类型 404
15.4 质谱法测定分子结构原理 406
15.4.2 元素组成的确定 407
15.4.1 相对分子质量的测定 407
15.5.1 烃类 408
15.5 几类化合物质谱的裂解特征 408
15.4.3 推测官能团和化合物类型 408
15.5.2 羟基化合物 410
15.5.3 醛、酮类 412
15.5.4 酸与酯 413
15.6.2 解析示例 414
15.6.1 解析顺序 414
15.6 应用与示例 414
本章小结 416
习题 418
思考题 418
参考文献 420
16.2.3 分子结构的推测 421
16.2.2 分子式和相对分子质量的确定 421
第16章 综合光谱解析法 421
16.1 概述 421
16.2 综合光谱解析的一般步骤 421
16.2.1 样品的来源与性质 421
16.3 解析示例 422
16.2.4 结构的验证 422
本章小结 428
习题 429
参考文献 432
17.1.1 色谱法的起源和发展 433
17.1 概述 433
第17章 色谱分析法概论 433
17.1.2 色谱法的分类 434
17.2.1 色谱过程 435
17.2 色谱过程与术语 435
17.2.2 基本术语 436
17.3.2 等温线 442
17.3.1 分配系数和保留行为的关系 442
17.3 色谱分离的基本理论 442
17.3.3 塔板理论 443
17.3.4 速率理论 445
17.3.5 影响分离度的因素 448
17.4.1 吸附色谱法 449
17.4 基本类型色谱法的分离机理 449
17.4.3 离子交换色谱法 450
17.4.2 分配色谱法 450
17.4.4 分子排阻色谱法 451
17.5.1 新型固定相和检测器的研究 452
17.5 色谱法的发展趋势 452
17.5.2 色谱新技术的研究 453
本章小结 454
习题 456
思考题 456
参考文献 457
18.2.2 吸附剂 458
18.2.1 分离原理 458
第18章 经典液相色谱法 458
18.1 概述 458
18.2 液-固吸附柱色谱法 458
18.2.3 色谱条件的选择 460
18.3.1 离子交换树脂 461
18.3 离子交换柱色谱法 461
18.3.2 离子交换树脂的性能 462
18.4.1 定性参数 463
18.4 平面色谱参数 463
18.3.3 离子交换色谱法的分离原理 463
18.4.2 相平衡参数 464
18.4.3 分离参数 466
18.5.2 固定相的选择 467
18.5.1 分离原理 467
18.5 薄层色谱法 467
18.5.4 操作方法 468
18.5.3 展开剂的选择 468
18.5.5 定性和定量分析 470
18.5.6 高效薄层色谱法 471
18.5.7 薄层扫描法简介 472
18.6.2 实验方法 475
18.6.1 基本原理 475
18.6 纸色谱法 475
18.7.1 薄层色谱法应用示例 477
18.7 应用与示例 477
18.7.2 经典柱色谱法应用示例 478
本章小结 479
参考文献 481
习题 481
思考题 481
19.1.2 气相色谱仪的一般流程 482
19.1.1 气相色谱法的分类 482
第19章 气相色谱法 482
19.1 概述 482
19.2 色谱柱 483
19.1.4 气相色谱法的应用 483
19.1.3 气相色谱法的特点 483
19.2.1 固定液 484
19.2.2 载体 488
19.2.3 固体固定相 489
19.3.2 进样器 490
19.3.1 气路 490
19.3 仪器原理 490
19.3.4 检测器 491
19.3.3 柱温箱 491
19.3.5 数据处理 496
19.3.6 实验条件的选择 497
19.4 毛细管气相色谱法简介 498
19.4.2 毛细管柱速率方程 499
19.4.1 毛细管气相色谱法的特点 499
19.4.3 毛细管气相色谱仪简介 500
19.5 衍生化气相色谱法 501
19.5.2 酰化反应法 502
19.5.1 硅烷化反应法 502
19.6.2 定量分析法 503
19.6.1 定性分析法 503
19.6 定性与定量分析方法 503
19.7.2 中药成分研究 508
19.7.1 合成药物分析 508
19.7 应用与示例 508
本章小结 509
19.7.3 体内药物分析 509
习题 511
思考题 511
参考文献 512
第20章 高效液相色谱法 513
20.1 概述 513
20.2 高效液相色谱法的分类与基本原理 514
20.2.1 高效液相色谱法的分类 514
20.2.2 基本原理 515
20.3 各类高效液相色谱法 518
20.3.1 液-固吸附色谱法 518
20.3.2 液-液分配色谱法 519
20.3.3 化学键合相色谱法 520
20.3.4 其他色谱法 524
20.4 固定相 525
20.4.1 液-固色谱固定相 525
20.4.2 化学键合相 526
20.4.3 其他固定相 528
20.5 流动相(溶剂系统) 530
20.5.1 分离方程式 530
20.5.2 Snyder溶剂分类 531
20.5.3 正相洗脱与反相洗脱 533
20.5.4 洗脱方式 534
20.6 高效液相色谱仪 535
20.6.1 输液泵 535
20.5.5 溶剂系统选择的一般原则 535
20.6.2 色谱柱与进样器 537
20.6.3 检测器 539
20.6.4 超高效液相色谱仪 543
20.7 定性、定量分析方法 545
20.7.1 定性分析方法 545
20.7.2 定量分析方法 546
20.8 应用与示例 550
本章小结 553
思考题 555
习题 555
参考文献 556
21.1.2 毛细管电泳仪的流路 558
21.1.1 毛细管电泳的基本概念 558
21.1.3 毛细管电泳法的分类 558
21.1 概述 558
第21章 毛细管电泳法 558
21.1.4 毛细管电泳法的特点 559
21.1.5 毛细管电泳法的应用与发展 559
21.2.1 电泳和电泳淌度 560
21.2.2 电渗和电渗淌度 560
21.2 基本原理 560
21.2.3 表观淌度 561
21.2.4 毛细管电泳的柱效和分离度 561
21.3 毛细管电泳实验条件与方法 563
21.3.1 毛细管电泳仪 563
21.3.2 实验条件 564
21.3.3 定性与定量分析方法 564
21.4 分离类型与应用实例 565
21.4.1 毛细管区带电泳 565
21.4.2 胶束电动毛细管色谱 566
21.4.3 环糊精电动毛细管色谱 567
21.4.4 其他毛细管电泳法 568
本章小结 569
习题 570
参考文献 570
思考题 570
第22章 色谱联用技术 571
22.1 气相色谱-质谱联用技术 572
22.1.1 GC-MS联用仪的组成 572
22.1.2 GC-MS联用仪的工作原理 574
22.2 液相色谱-质谱联用技术 575
22.2.1 仪器组成和工作原理 575
22.1.3 GC-MS联用技术的优点 575
22.2.2 仪器的基本功能 580
22.2.3 LC-MS联用技术的优点 581
22.2.4 液相色谱-质谱联用技术的应用 582
22.3 毛细管电泳-质谱联用技术 585
22.3.1 毛细管电色谱-质谱联用仪简介 585
22.3.2 毛细管电泳-质谱联用法的应用 586
本章小结 586
思考题 587
参考文献 587
部分习题参考答案 589
附录 595
附录Ⅰ 中华人民共和国法定计量单位 595
附录Ⅱ 常用物理、化学常数表 597
附录Ⅲ 国际相对原子质量表 597
附录Ⅳ 常用相对分子质量表 598
附录Ⅴ 酸、碱在水中的电离常数 600
附录Ⅵ 常用标准缓冲溶液的pH(0~95℃) 604
附录Ⅶ 络合滴定有关常数 604
附录Ⅷ 标准电极电位及氧化还原电对条件电位表 607
附录Ⅸ 难溶化合物的溶度积(Ksp) 610
附录Ⅹ 主要基团的红外特征吸收频率 611
附录Ⅺ 各种质子的化学位移 617
附录Ⅻ 质谱中常见的中性碎片与碎片离子 620
附录ⅩⅢ 气相色谱相对质量校正因子(f) 622