《儀器分析(第2版)》保持了第一版注重基礎、理論與實踐相結合等特點,結合儀器分析的發展趨勢與新時期人才培養的需要和實際,對第一版進行了修訂。全書共十五章,重點闡述發射光譜法、原子吸收光譜法、紫外-可見吸收光譜法、紅外吸收光譜法、電位分析法、伏安法和極譜分析法、氣相色譜法、高效液相色譜法、核磁共振波譜分析和質譜分析等的基本原理、儀器基本結構和實驗技術,突出反映儀器分析在生命科學、資源環境、食品安全及現代農業等領域的應用。
《儀器分析(第2版)》可作為農林類院校相關專業本科生的教學用書,也可供相關專業研究生、科研和技術人員參考。
分析化學已發展成為一門綜合性很強的學科。作為其核心內容的儀器分析,不僅為其他學科的發展提供重要的研究方法和手段,而且對培養相關專業學生綜合素質和能力也極為重要。
本書第一版從2003年出版以來,受到了廣大師生的歡迎和好評。為反映儀器分析發展的新成果,適應新時期人才培養的需要和實際,并擴大本書的使用范圍,有必要對本書第一版進行修訂再版。
此次修訂再版主要進行了以下幾方面工作:
1)根據第一版主編吳謀成教授的推薦和建議,對編寫隊伍進行了調整和加強。
2)編寫人員對本書編寫大綱的制訂、內容的撰寫、體例以及適用對象等進行了討論,保留了第一版原有的特色、風格和編排體系。
3)為了使本書更加完善,適用性和針對性更強,同時考慮到農林院校學生的實際以及進一步拓展教材的使用范圍,對第一版內容進行了適當的修改和增減。例如,刪掉了裂解氣相色譜、超臨界流體色譜和毛細管電色譜等相關章節;在氣相色譜法和高效液相色譜法兩章中補充了氣相色譜法及高效液相色譜法的應用等相關內容;增加了電化學分析法導論、電位分析和庫侖分析法、伏安法和極譜分析法三章電分析內容;章末增加了思考題與習題,并對重要儀器分析術語的英文標注進行了補充等。
參加此次修訂的有華中農業大學陳浩(第一、六、八章以及全書各章思考題與習題),劉曉宇(第二、九章),賀立源(第三~五章),李小定(第十章),孫智達(第十一章),陸冬蓮(第十三、十四章),趙竹青(第十五章)和哈爾濱工業大學王靜(第七、十二章)。全書由陳浩教授負責整理、定稿。
華中農業大學吳謀成教授和武漢大學曾昭睿教授對本書進行了審閱,提出了許多寶貴的意見和建議,在此表示衷心的感謝!
編寫過程中參閱了部分文獻和參考書,在此謹向有關作者表示感謝!
由于編者水平有限,書中錯誤及欠妥之處在所難免,敬請讀者批評指正。
第二版前言
第一版前言
第一章 緒論
第一節 儀器分析學科的性質和分類
一、分析化學與儀器分析
二、儀器分析學科的性質
三、儀器分析的分類
第二節 儀器分析的分析過程
第三節 分析儀器
一、分析儀器的基本結構
二、分析儀器對測定結果的影響
三、儀器分析的應用與學科的發展趨勢
思考題與習題
第二章 光譜分析導論
第一節 概述
第二節 光與光譜
一、光的波動性
二、光的微粒性
三、電磁波譜
第三節 原子與分子的能級及電子在能級間的躍遷
一、原子能級及電子在能級間的躍遷
二、分子能級及電子在能級間的躍遷
三、物質發光的量子解釋
第四節 光譜儀
思考題與習題
第三章 紫外-可見吸收光譜法
第一節 概述
第二節 紫外-可見吸收光譜法的原理
一、分子能級
二、紫外-可見吸收光譜的電子躍遷
三、化合物分子中的躍遷形式與吸收光譜的形成
四、吸收定律及其偏離
五、偏離朗伯-比爾定律的因素
第三節 紫外-可見分光光度計
一、紫外-可見分光光度計的組成
二、紫外-可見分光光度計的分類及特點
三、儀器操作、測量條件與誤差
四、顯色反應條件的選擇
第四節 定性與定量分析應用
一、定性分析
二、定量分析
思考題與習題
第四章 原子吸收光譜法
第一節 概述
第二節 基本原理
一、原子吸收光譜與原子發射光譜
二、原子吸收譜線的輪廓
三、原子化方法與基態原子濃度
四、原子吸收的測量
第三節 原子吸收分光光度計
一、儀器基本結構
二、儀器主要部件
第四節 干擾及其消除
一、物理干擾與控制
二、化學干擾與排除
三、電離干擾與消除
四、光譜干擾與消除
五、背景干擾及其校正
第五節 分析技術
一、原子吸收工作條件的選擇
二、定量分析方法
三、分析方法評價
第六節 原子吸收光譜法的應用
一、土壤中微量元素的測定
二、植株中微量元素的測定
三、環境生態分析中的應用
思考題與習題
第五章 紅外吸收光譜法
第一節 概述
一、紅外光譜的形成
二、紅外光區的劃分
三、紅外光譜法的特點
第二節 紅外吸收產生原理與條件
一、紅外吸收光譜產生的兩個條件
二、雙原子分子振動方程式
三、多原子分子振動的形式
四、吸收譜帶的強度
五、基團頻率區和指紋區
六、影響基團頻率的因素
第三節 紅外光譜儀
一、色散型紅外光譜儀
二、傅里葉變換紅外光譜儀
第四節 定性與定量分析
一、制樣方法
二、定性分析
三、定量分析
第五節 計算機圖譜檢索
第六節 紅外分析技術的應用
一、在有機分析方面的應用
二、在無機分析方面的應用
三、紅外光譜研究絡合物
四、在高分子化合物上的應用
五、近紅外光譜在農業上的應用
思考題與習題
第六章 發射光譜法
第一節 原子發射光譜法
一、概述
二、基本原理
三、發射光譜儀的基本結構
第二節 原子發射光譜儀
一、火焰光度計
二、全譜直讀等離子發射光譜儀
三、ICPMS法
四、在農業方面的應用
第三節 原子熒光光譜法
一、概述
二、原子熒光光譜法特點
三、原子熒光光譜法的基本原理
四、儀器裝置
五、多元素原子熒光分析儀
六、定量分析方法及應用
第四節 分子熒光分析
一、概述
二、基本原理
三、影響熒光強度的因素
四、熒光分析儀
五、熒光分析應注意的問題
六、熒光分析應用
思考題與習題
第七章 核磁共振波譜分析
第一節 核磁共振波譜的基本原理
、核磁共振現象的產生
二、核磁共振譜線的特性
第二節 核磁共振波譜儀
一、NMR波譜儀的基本組成
二、連續波核磁共振波譜儀
三、脈沖傅里葉變換核磁共振波譜儀
第三節 核磁共振氫譜
一、HNMR譜中的化學位移
二、HNMR譜中的耦合作用
三、HNMR譜圖解析
第四節 核磁共振碳譜
一、核磁共振碳譜的特點
二、CNMR譜中的化學位移
三、耦合常數
……
第八章 質譜分析
第九章 色譜分析導論
第十章 氣相色譜法
第十一章 高效液相色譜法
第十二章 高效毛細管電泳
第十三章 電化學分析法導論
第十四章 電位分析和庫侖分析法
第十五章 伏安法和極譜分析法
參考文獻
利用待測物質受到光的作用后產生光信號(或光信號的變化),或待測物質受到光的作用后產生某些分析信號(如光聲光譜分析中的聲波),檢測和處理這些信號,從而獲得待測物質的定性和定量信息的分析方法稱為光學分析方法。光學分析方法可以分為光譜分析方法和非光譜分析方法。
光譜分析方法通過測定待測物質的某種光譜,根據光譜中的特征波長和強度進行定性和定量分析;非光譜分析方法是通過光的其他性質(如反射、折射、衍射、干涉等)的變化作為分析信息的分析方法,如旋光分析法、折射率分析法等。
光譜分析是現代儀器分析中應用最為廣泛的一類分析方法。在組分的定量或定性分析中,有的已成為常規的分析方法。在物質結構分析的四大譜(紅外光譜、核磁共振的H譜和C譜及質譜分析)中光譜分析法占了三大譜,是結構分析中不可缺少的分析工具。光譜分析可以按不同的方式分類。1)按光譜區不同分類:按作用光和分析光譜區可分為紫外、可見、近紅外、中紅外等光譜分析法。
2)按光與物質相互作用方式不同分類:可分為吸收光譜法、發射光譜法、散射光譜法、干涉分析法、衍射分析法、偏振分析法等。
3)按受到光作用的微觀粒子不同分類:可分為原子光譜分析和分子光譜分析。
4)按受到光作用的微觀粒子的運動層次不同分類:可分為電子光譜分析、振動光譜分析、轉動光譜分析等。
本章作為光譜分析的導論,首先了解與光譜分析有關的光的性質和描述光的一些參數,然后討論光與待測物質微觀的作用和宏觀的解釋各種光譜及光譜儀的共同點,為深入學習各類光譜分析方法打下必要的基礎。
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