第一章 绪论 1
第一节 仪器分析学科的性质和分类 1
一、分析化学与仪器分析 1
二、仪器分析学科的性质 1
三、仪器分析的分类 2
第二节 仪器分析的分析过程 3
第三节 分析仪器 3
一、分析仪器的基本结构 3
二、分析仪器对测定结果的影响 4
三、仪器分析的应用与学科的发展趋势 4
思考题与习题 5
第二章 光谱分析导论 6
第一节 概述 6
第二节 光与光谱 6
一、光的波动性 6
二、光的微粒性 7
三、电磁波谱 8
第三节 原子与分子的能级及电子在能级间的跃迁 9
一、原子能级及电子在能级间的跃迁 9
二、分子能级及电子在能级间的跃迁 10
三、物质发光的量子解释 12
第四节 光谱仪 13
思考题与习题 14
第三章 紫外-可见吸收光谱法 15
第一节 概述 15
第二节 紫外-可见吸收光谱法的原理 15
一、分子能级 15
二、紫外-可见吸收光谱的电子跃迁 17
三、化合物分子中的跃迁形式与吸收光谱的形成 19
四、吸收定律 24
五、朗伯-比尔定律的偏离 25
第三节 紫外-可见分光光度计 26
一、紫外-可见分光光度计的组成 26
二、紫外--可见分光光度计的分类及特点 28
三、仪器操作、测量条件与误差 29
四、显色反应条件的选择 32
第四节 定性与定量分析应用 33
一、定性分析 34
二、定量分析 35
思考题与习题 36
第四章 红外光谱法与激光拉曼光谱法 38
第一节 概述 38
一、红外光谱的形成 38
二、红外光区的划分 38
三、红外光谱法的特点 39
第二节 红外吸收产生原理与条件 39
一、红外光谱产生的两个条件 39
二、双原子分子振动方程式 41
三、多原子分子振动的形式 43
四、吸收谱带的强度 45
五、基团频率区和指纹区 45
六、影响基团频率的因素 47
第三节 红外光谱仪 48
一、色散型红外光谱仪 49
二、傅里叶变换红外光谱仪 50
第四节 定性与定量分析 51
一、制样方法 52
二、定性分析 52
三、定量分析 54
第五节 计算机图谱检索 55
第六节 红外分析技术的应用 57
一、在有机分析方面的应用 57
二、在无机分析方面的应用 58
三、红外光谱研究配合物 58
四、在高分子化合物方面的应用 58
五、近红外光谱在农业中的应用 59
第七节 激光拉曼光谱法 60
一、拉曼光谱的基本原理 60
二、激光拉曼光谱仪 62
三、拉曼光谱的应用 63
四、几种常见拉曼光谱技术 64
思考题与习题 65
第五章 分子发光分析法 67
第一节 分子发光分析概述 67
一、分子发光的类型 67
二、分子发光分析法的特点 67
第二节 分子荧光与磷光分析 67
一、基本原理 67
二、影响荧光强度的因素 70
三、荧光与磷光分析仪器 72
四、荧光与磷光分析的应用 75
第三节 化学发光分析 77
一、基本原理 77
二、化学发光的测量仪器 78
三、化学发光的类型与应用 78
思考题与习题 79
第六章 原子吸收光谱法与原子荧光光谱法 80
第一节 概述 80
第二节 基本原理 81
一、原子吸收光谱与原子发射光谱 81
二、原子吸收谱线的轮廓 82
三、原子化方法与基态原子浓度 83
四、原子吸收的测量 84
第三节 原子吸收分光光度计 84
一、仪器基本结构 84
二、仪器主要部件 85
第四节 干扰及其消除 91
一、物理干扰与控制 92
二、化学干扰与排除 92
三、电离干扰与消除 93
四、光谱干扰与消除 93
五、背景干扰及其校正 93
第五节 分析技术 95
一、原子吸收工作条件的选择 95
二、定量分析方法 96
三、分析方法评价 97
第六节 原子吸收光谱法的应用 98
一、土壤中微量元素的测定 99
二、植株中微量元素的测定 99
三、生态环境分析中的应用 100
第七节 原子荧光光谱法 101
一、概述 101
二、原子荧光光谱法特点 101
三、原子荧光光谱法的基本原理 101
四、仪器装置 103
五、多元素原子荧光分析仪 105
六、定量分析方法及应用 105
思考题与习题 106
第七章 原子发射光谱法 108
第一节 原子发射光谱法原理 108
一、概述 108
二、基本原理 109
三、发射光谱仪的基本结构 111
第二节 原子发射光谱仪 119
一、火焰光度计 120
二、全谱直读等离子发射光谱仪 122
三、ICP-MS法 126
四、在农业方面的应用 128
第三节 光谱定性与定量分析 131
一、发射光谱定性分析 131
二、发射光谱定量分析 132
思考题与习题 133
第八章 核磁共振波谱分析 135
第一节 核磁共振波谱的基本原理 135
一、核磁共振现象的产生 135
二、核磁共振谱线的特性 140
第二节 核磁共振波谱仪 146
一、NMR波谱仪的基本组成 146
二、连续波核磁共振波谱仪 147
三、脉冲傅里叶变换核磁共振波谱仪 148
第三节 核磁共振氢谱 149
一、1H NMR谱中的化学位移 150
二、1H NMR谱中的耦合作用 152
三、1H NMR谱图解析 154
第四节 核磁共振碳谱 157
一、核磁共振碳谱的特点 157
二、13 C NMR谱中的化学位移 158
三、耦合常数 161
四、碳谱中几种常见的图谱 161
五、13 C NMR谱图解析 162
第五节 定量分析 164
一、内标法 164
二、外标法 165
思考题与习题 165
第九章 色谱分析导论 166
第一节 色谱分析的历史、定义与分类 166
一、色谱分离发展史 166
二、色谱分析的定义 167
三、色谱法分类 167
第二节 色谱分离过程 168
第三节 色谱分析中的重要参数 170
一、色谱图的重要参数 170
二、色谱分离中的一些重要参数 171
三、各种参数对分离的综合影响 172
第四节 色谱学基础理论 174
一、塔板理论 174
二、速率理论 177
三、速率公式在气相填充柱色谱中的应用 179
四、速率公式在液相填充柱色谱中的应用 180
第五节 色谱的定性、定量分析 182
一、色谱定性分析 182
二、气相色谱定量分析 183
三、色谱定量分析允许误差范围 186
思考题与习题 186
第十章 气相色谱法 188
第一节 气相色谱仪 188
一、气相色谱仪的流程 188
二、气相色谱仪的主要部件 189
第二节 填充柱气相色谱 192
一、固体吸附剂 193
二、多孔性高聚物 194
三、液体固定相 195
四、色谱柱的制备 199
第三节 毛细管气相色谱 200
一、毛细管气相色谱的发展历史 200
二、毛细管气相色谱柱的类型 201
三、毛细管气相色谱与填充柱气相色谱的比较 202
四、毛细管气相色谱仪与填充柱气相色谱仪的比较 203
第四节 顶空气相色谱 204
一、概述 204
二、静态顶空色谱技术 206
三、动态顶空色谱技术 209
第五节 气相色谱法的应用 210
一、在生命科学中的应用 210
二、在食品科学中的应用 211
三、在农药残留分析中的应用 212
四、在环境监测中的应用 212
思考题与习题 214
第十一章 高效液相色谱法 216
第一节 概述 216
一、高效液相色谱与经典液相色谱的比较 216
二、HPLC与GC的比较 216
第二节HPLC的类型及选择 217
一、液-液色谱法 217
二、液-固色谱法 218
三、离子交换色谱法 218
四、凝胶色谱法 218
五、分离类型的选择 219
第三节 高效液相色谱仪 220
一、流动相输送系统 220
二、进样系统 222
三、色谱分离系统 222
四、检测、记录数据处理系统 223
第四节 高效液相色谱固定相 223
一、液-固色谱固定相 223
二、液-液色谱固定相 224
三、离子交换剂 224
四、凝胶色谱固定相 225
第五节 高效液相色谱检测器 226
一、紫外吸收检测器 226
二、示差折光检测器 226
三、荧光检测器 227
四、二极管阵列检测器 227
第六节 液相色谱流动相 228
一、对流动相的要求 228
二、溶剂强度 228
三、液-固色谱流动相的选择 229
四、液-液色谱流动相的选择 229
五、离子交换色谱流动相的选择 230
六、凝胶色谱流动相的选择 230
第七节 高效液相色谱法的应用 230
一、在兽药残留分析中的应用 231
二、在天然和合成高分子产物分离测定中的应用 231
三、在食品分析中的应用 231
四、在药物分析中的应用 232
五、二维高效液相色谱法的应用 233
思考题与习题 234
第十二章 高效毛细管电泳 236
第一节 概述 236
一、毛细管电泳及其发展 236
二、毛细管电泳的特点 236
第二节 毛细管电泳基本原理 237
一、基本概念 237
二、毛细管电泳基本分离原理 239
第三节 毛细管电泳的分离模式 242
一、毛细管区带电泳 242
二、毛细管凝胶电泳 244
三、胶束电动力学毛细管色谱 246
四、毛细管等电聚焦电泳 247
五、毛细管等速电泳 249
第四节 毛细管电泳的检测方法 250
第五节 高效毛细管电泳的应用 250
一、无机金属离子的分析 250
二、蛋白质的分析 251
三、核酸片段分析 252
四、单糖的分析 252
思考题与习题 254
第十三章 电化学分析法导论 255
第一节 电化学分析法分类和特点 255
一、电化学分析方法的分类 255
二、电化学分析法的特点 255
第二节 化学电池 256
第三节 电极电势和电极的极化 257
一、电极电势 257
二、电极的极化 258
第四节 电极的类型 258
一、按照电极反应机理分类 258
二、按照电极用途分类 259
思考题与习题 260
第十四章 电位分析和库仑分析法 261
第一节 电位分析法 261
一、电位分析法基本原理 261
二、离子选择性电极及其分类 261
三、离子选择性电极的选择性 264
四、定量计算方法 265
五、电位测定中的误差 266
六、离子选择性电极的应用 267
第二节 电解分析法 267
一、恒电流电解分析法 268
二、控制电位电解分析法 268
第三节 库仑分析法 269
一、法拉第电解定律 269
二、恒电流库仑分析法 269
三、控制电位库仑分析法 270
思考题与习题 272
第十五章 伏安法和极谱分析法 273
第一节 经典极谱法 273
一、经典极谱法基本原理 273
二、极谱定量分析基础 275
三、极谱分析法的特点及应用 277
第二节 示波极谱法 277
一、JP-2型示波极谱仪及分析过程 277
二、示波极谱定量方法 278
三、仪器使用注意事项 280
四、极谱仪在资源环境中的应用 281
第三节 溶出伏安法 281
一、溶出伏安法概述 281
二、溶出伏安法的工作电极 282
三、溶出伏安法的特点及应用 282
思考题与习题 282
第十六章 质谱分析 284
第一节 质谱分析概述 284
第二节 基本原理及仪器 284
一、基本原理 284
二、质谱仪的主要组成部件 286
三、化学电离源、场致电离源、场解析电离源、快原子轰击源和二次离子质谱 290
四、双聚焦质谱仪 292
五、四极滤质器及飞行时间质谱计 292
六、仪器性能指标 294
第三节 离子的主要类型 295
一、质谱的表示方法 295
二、质谱中主要离子峰 295
第四节 图谱分析 297
一、定性分析 297
二、定量分析 299
第五节 质谱法的应用 300
一、合成产物的确认 300
二、同位素结合 300
三、生物大分子的表征 301
四、联用技术分析混合物 301
思考题与习题 303
第十七章 材料表征其他分析方法简介 304
第一节 物相结构——X射线衍射分析 304
一、X射线衍射基本原理——布拉格方程 304
二、XRD的仪器结构 305
三、XRD的特点及应用 306
第二节 形貌表征 307
一、透射电子显微镜 307
二、扫描电子显微镜 310
三、扫描隧道显微镜 313
四、原子力显微镜 314
第三节 表面化学成分分析 316
一、X射线能量色散谱分析 316
二、X射线光电子能谱分析 318
思考题与习题 321
参考文献 322