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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pH254

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-NMR343

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