第1章 绪论 1
1.1 仪器分析的特点和任务 1
1.2 仪器分析方法简介 1
1.2.1 光学分析法 1
1.2.2 电化学分析法 2
1.2.3 分离分析法 2
1.2.4 其他仪器分析方法和技术 2
1.3 分析仪器的组成 2
1.4 分析仪器的主要性能参数 3
1.4.1 精密度 3
1.4.2 灵敏度 3
1.4.3 线性范围 3
1.4.4 检出限 3
1.4.5 选择性和准确度 4
1.5 仪器分析的发展趋势 4
1.6 分析质量控制和分析质量保证 5
1.6.1 分析质量控制 5
1.6.2 分析质量保证 6
1.7 分析结果的报告及结论 7
1.7.1 分析结果的计算及注意事项 7
1.7.2 分析结果不确定度的评定 8
1.7.3 分析结果的报告 11
1.7.4 分析结果的结论 11
思考题与习题 12
第2章 分子吸光分析法 13
2.1 光谱分析法导论 13
2.1.1 分子能级 13
2.1.2 光的性质 14
2.2 紫外-可见吸收光谱 15
2.2.1 紫外-可见吸收曲线 15
2.2.2 有机化合物分子的电子跃迁 16
2.2.3 一些基本概念 17
2.2.4 无机化合物分子的电子跃迁 19
2.3 紫外-可见分光光度计 20
2.3.1 仪器的基本组成 20
2.3.2 仪器的类型 21
2.4 紫外-可见吸收光谱法的应用 23
2.4.1 定性分析 23
2.4.2 定量分析 26
2.5 红外吸收光谱法 28
2.5.1 基本原理 28
2.5.2 红外光谱定性和定量分析 33
2.5.3 红外吸收光谱仪 34
2.6 实验技术 36
2.6.1 紫外-可见吸收光谱分析实验技术 36
2.6.2 红外吸收光谱法实验技术 39
思考题与习题 40
第3章 分子发光分析法 42
3.1 概述 42
3.2 分子荧光分析法 42
3.2.1 分子荧光和磷光的产生 42
3.2.2 分子荧光的性质 44
3.2.3 分子荧光的参数 46
3.2.4 荧光强度的主要影响因素 47
3.2.5 荧光定量分析方法 51
3.2.6 荧光分光光度计 53
3.3 分子磷光分析法 54
3.3.1 低温磷光分析 54
3.3.2 室温磷光分析 55
3.4 化学发光分析法 55
3.4.1 化学发光分析的基本理论 55
3.4.2 化学发光分析的主要类型 56
3.4.3 化学发光分析仪器 59
3.4.4 影响液相化学发光的主要因素 60
3.4.5 生物发光分析法 61
3.5 实验技术 62
3.5.1 分子荧光、分子磷光分析实验技术 62
3.5.2 化学发光和生物发光分析实验技术 63
3.6 分子发光分析法应用简介 64
3.6.1 分子荧光分析法的应用 64
3.6.2 分子磷光分析法的应用 64
3.6.3 化学发光分析法的应用实例 64
思考题与习题 65
第4章 原子光谱分析法 67
4.1 原子发射光谱分析的基本原理 67
4.1.1 概述 67
4.1.2 原子发射光谱的产生 67
4.1.3 原子线和离子线 68
4.1.4 谱线强度与元素含量的关系 68
4.2 原子吸收光谱分析法的基本原理 69
4.2.1 原子吸收光谱分析引论 69
4.2.2 一般分析过程 70
4.2.3 基态原子及原子吸收光谱的产生 70
4.2.4 基态原子与激发态原子的分配 71
4.2.5 谱线的轮廓及其变宽 72
4.3 原子吸收谱线的测量 74
4.3.1 积分吸收 74
4.3.2 峰值吸收 75
4.4 原子吸收光谱仪 75
4.4.1 基本装置及其工作原理 75
4.4.2 光源 76
4.4.3 原子化系统 78
4.4.4 分光系统 81
4.4.5 检测和显示 81
4.5 原子吸收定量分析方法 82
4.5.1 标准曲线法 82
4.5.2 标准加入法 82
4.5.3 浓度直读法 83
4.5.4 双标准比较法 83
4.5.5 内标法 84
4.6 实验技术 84
4.6.1 溶样方法简介 84
4.6.2 干扰及其抑制 85
4.6.3 测定条件的选择 87
4.6.4 原子吸收分析中的萃取技术 88
4.7 灵敏度与检出限 89
4.7.1 灵敏度与最佳测量范围 89
4.7.2 检出限与灵敏度间的关系 89
4.8 原子吸收光谱法的应用 90
4.9 原子荧光分析法 91
4.9.1 概述 91
4.9.2 基本原理 92
4.9.3 原子荧光定量分析及其主要影响因素 94
4.9.4 原子荧光光谱仪 94
4.9.5 原子荧光分析法的应用 95
思考题与习题 95
第5章 动力学分析法 98
5.1 概述 98
5.1.1 催化法 99
5.1.2 非催化法 99
5.1.3 诱导反应法 99
5.2 动力学分析法基础 100
5.2.1 能量条件和位能曲线 100
5.2.2 基元反应转化速率方程式 100
5.2.3 反应级数 101
5.2.4 影响转化速率的主要因素 104
5.3 转化速率的测量 105
5.3.1 指示反应与指示物质 105
5.3.2 转化速率的测量方法 105
5.4 定量分析 106
5.4.1 定量分析关系式 106
5.4.2 定量分析实验技术与求值方法 106
5.5 动力学分析法的灵敏度和选择性 108
5.5.1 灵敏度 108
5.5.2 选择性 108
5.6 动力学分析法在吸光光度法中的应用 109
5.6.1 催化显色反应转化速率的监测 109
5.6.2 标准加入法在催化显色反应中的应用 111
5.6.3 催化褪色反应转化速率的监测 111
5.7 酶催化动力学分析方法 113
5.7.1 酶活性及其单位 114
5.7.2 酶分析法的机理和基本方程式 114
5.7.3 影响酶催化反应速率的主要因素 115
5.7.4 酶活性的计算 116
5.7.5 酶催化分析的应用简介 117
思考题与习题 118
第6章 电化学分析导论 121
6.1 电化学分析基础 121
6.1.1 电化学分析的分类 121
6.1.2 电化学分析的基本概念 121
6.1.3 电极的类型 124
6.2 电导分析法 126
6.2.1 电导分析法的基本原理 126
6.2.2 电导测量装置 129
6.2.3 电导分析法的应用 130
6.3 电解分析法 132
6.3.1 电解分析法的基本原理 132
6.3.2 电解分析法的应用 136
6.4 库仑分析法 136
6.4.1 库仑分析法的基本原理 136
6.4.2 电流效率 137
6.4.3 库仑分析法的分类 137
6.4.4 库仑分析法的应用 139
思考题与习题 140
第7章 离子选择性电极分析法 142
7.1 概述 142
7.2 离子选择性电极及其分类 142
7.2.1 离子选择性电极 142
7.2.2 离子选择性电极的分类 144
7.3 电极的性能及其影响测量的主要因素 150
7.3.1 电极的性能参数 150
7.3.2 影响测量的主要因素 152
7.4 实验技术及分析方法 153
7.4.1 直接电位法 153
7.4.2 浓度直读法 155
7.4.3 电位滴定法 155
7.4.4 实验注意事项 158
7.5 应用示例 158
7.5.1 在生命科学中的应用 159
7.5.2 在环境分析及食品分析中的应用 159
7.5.3 在饲料分析中的应用 160
7.5.4 其他应用实例 160
思考题与习题 160
第8章 色谱分析导论 163
8.1 概述 163
8.1.1 按两相状态分类 163
8.1.2 按固定相的外形及性质分类 163
8.1.3 按分离原理分类 164
8.2 色谱流出曲线和有关术语 164
8.2.1 色谱流出曲线 164
8.2.2 基本术语 165
8.3 色谱分析的基本理论 167
8.3.1 分配平衡 167
8.3.2 塔板理论 168
8.3.3 速率理论 170
8.4 色谱分离方程 173
8.4.1 色谱柱的总分离效能 173
8.4.2 色谱分离方程 174
思考题与习题 175
第9章 气相色谱法 177
9.1 概述 177
9.1.1 气相色谱分离原理及流程 177
9.1.2 气相色谱法的特点 178
9.1.3 气相色谱仪 179
9.2 气相色谱固定相 181
9.2.1 固体固定相 181
9.2.2 液体固定相 182
9.2.3 合成固定相 184
9.3 检测器 185
9.3.1 热导检测器 185
9.3.2 氢火焰离子化检测器 187
9.3.3 电子捕获检测器 188
9.3.4 火焰光度检测器 189
9.3.5 检测器的性能指标 190
9.4 气相色谱工作条件的选择 191
9.4.1 载气及其流速的选择 192
9.4.2 担体和固定液含量的选择 192
9.4.3 色谱柱及柱温的选择 192
9.4.4 进样条件的选择 194
9.5 定性和定量分析方法 194
9.5.1 定性分析方法 194
9.5.2 定量分析方法 195
9.6 气相色谱法的应用 197
9.6.1 在生命科学中的应用 197
9.6.2 在食品安全中的应用 198
9.6.3 在环境监测中的应用 198
思考题与习题 198
第10章 高效液相色谱法及超临界流体色谱法 200
10.1 概述 200
10.2 高效液相色谱法的基本原理 200
10.2.1 液相色谱的速率方程 200
10.2.2 柱外效应 201
10.3 高效液相色谱法的类型 201
10.3.1 液液分配色谱法 201
10.3.2 液固吸附色谱法 202
10.3.3 离子交换色谱法 203
10.3.4 空间排阻色谱法 203
10.3.5 亲和色谱法 204
10.4 高效液相色谱仪 205
10.4.1 高压输液系统 205
10.4.2 进样系统 206
10.4.3 色谱柱 206
10.4.4 检测系统 207
10.5 超临界流体色谱法 208
10.5.1 超临界流体的基本性质 209
10.5.2 超临界流体仪器 209
10.5.3 固定相和流动相 209
10.5.4 超临界流体的特点及其应用 210
10.6 实验技术 210
10.6.1 分离方法的选择 210
10.6.2 液相色谱衍生化技术 210
10.6.3 梯度洗脱技术 211
10.6.4 现代仪器联用技术 211
思考题与习题 212
第11章 高效毛细管电泳和毛细管电动色谱分析法 213
11.1 概述 213
11.2 毛细管电泳的基本原理 213
11.2.1 电泳分离基础 213
11.2.2 毛细管区带电泳 214
11.2.3 毛细管凝胶电泳 215
11.2.4 毛细管等电聚焦 216
11.2.5 亲和毛细管电泳 216
11.3 毛细管电泳装置 217
11.3.1 电泳电压 217
11.3.2 毛细管及其温度控制 218
11.3.3 进样 218
11.3.4 检测器 219
11.4 毛细管电动色谱 220
11.5 实验技术 221
11.5.1 毛细管涂层技术 221
11.5.2 凝胶毛细管制备 221
11.6 应用 222
思考题与习题 223
第12章 核磁共振波谱和质谱分析法 224
12.1 核磁共振波谱的基本原理 224
12.1.1 原子核的自旋 224
12.1.2 核磁共振现象 225
12.1.3 核磁共振波谱仪简介 227
12.2 化学位移 228
12.2.1 化学位移的产生 228
12.2.2 化学位移的表示方法 230
12.2.3 影响化学位移的主要因素 230
12.3 实验技术 231
12.3.1 样品的制备 231
12.3.2 标准参考样品 232
12.3.3 谱图解析 232
12.4 质谱分析法的基本原理和仪器 235
12.4.1 概述 235
12.4.2 基本原理 235
12.4.3 质谱仪及性能指标 236
12.4.4 联用技术及应用 240
12.4.5 生物质谱 241
思考题与习题 246
第13章 生物传感器分析技术 247
13.1 概述 247
13.2 生物传感器原理 248
13.2.1 分子识别 248
13.2.2 生物敏感物质的固定化 248
13.2.3 信号转换 249
13.3 生物传感器分类 250
13.3.1 酶传感器 250
13.3.2 组织传感器 251
13.3.3 微生物传感器 252
13.3.4 免疫传感器 253
13.3.5 光导纤维生物传感器 254
13.4 应用现状及前景 254
思考题与习题 255
第14章 其他仪器分析方法与技术 256
14.1 伏安分析法简介 256
14.1.1 极谱分析法 256
14.1.2 催化极谱法 260
14.1.3 溶出伏安法 260
14.2 细胞生物电化学分析及其应用简介 260
14.2.1 微生物细胞生长状态的分析 261
14.2.2 细胞聚集状态分析 262
14.3 离子色谱法简介 262
14.3.1 离子色谱法分离原理 263
14.3.2 仪器及实验技术 264
14.3.3 离子色谱法的应用示例 264
14.4 流动注射分析简介 265
14.4.1 概述 265
14.4.2 流动注射分析的基本流路和装置 266
14.4.3 流动注射分析实验技术 268
14.4.4 流动注射分析应用示例 269
思考题与习题 270
主要参考文献 272
附录 273
附录Ⅰ 相对原子质量表 273
附录Ⅱ 原子吸收光谱法中常用的分析线 274
附录Ⅲ 某些组织电极和测定对象 274
附录Ⅳ 酶电极的组成及特性 275
附录Ⅴ 298K时一些与生物有关的标准电位和条件电位 275
附录Ⅵ 用鲁米诺液相化学发光体系能够测定的金属离子 276
附录Ⅶ 用鲁米诺液相化学发光体系能够测定的部分无机物质 277
附录Ⅷ 用鲁米诺液相化学发光体系能够测定的部分有机物质 277
附录Ⅸ 常用缩略语表 278