中圖網小程序
一鍵登錄
更方便
本類五星書更多>
-
>
宇宙、量子和人類心靈
-
>
氣候文明史
-
>
南極100天
-
>
考研數學專題練1200題
-
>
希格斯:“上帝粒子”的發明與發現
-
>
神農架疊層石:10多億年前遠古海洋微生物建造的大堡礁
-
>
聲音簡史
分析化學(第四版) 版權信息
- ISBN：9787030740991
- 條形碼：9787030740991 ; 978-7-03-074099-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
分析化學(第四版) 內容簡介
全書共10章（緒論單列），包括分析質量保證、采樣和試樣預處理、化學分析法、原子光譜分析法、分子光譜分析法、核磁共振波譜分析法、質譜分析法、電化學分析法、色譜分離分析法、毛細管電泳分離分析法。對分析化學中各類分析方法的基本原理、儀器結構、特點、應用領域及近期新進展等做了介紹。每章前有內容提要，后有小結和習題，并有分析化學前沿知識介紹、科學家傳略等閱讀材料，力爭給讀者提供近期新的分析化學知識和技巧，以盡可能提高讀者的學習效率和樂趣。
分析化學(第四版) 目錄
目錄
第四版前言
第三版前言
第二版前言
**版前言
符號表
緒論 1
0.1 分析化學的任務與作用 1
0.2 分析方法的分類 2
0.2.1 定性分析、定量分析和結構分析 2
0.2.2 無機分析和有機分析 2
0.2.3 常量分析、半微量分析、微量分析和痕量分析 3
0.2.4 化學分析和儀器分析 3
0.2.5 例行分析、仲裁分析和快速分析 4
0.3 發展中的分析化學 4
第1章 分析質量保證 7
1.1 分析化學中誤差的基本概念 7
1.1.1 準確度和精密度 7
1.1.2 分析測試中的誤差 9
1.1.3 公差 10
1.1.4 誤差的傳遞 10
1.2 有效數字及其運算規則 12
1.2.1 有效數字 12
1.2.2 有效數字運算規則 13
1.2.3 有效數字的運算規則在分析化學測定中的應用 14
1.3 分析數據的統計處理 15
1.3.1 測量值集中趨勢 15
1.3.2 正態分布、χ2分布、t分布和F分布 18
1.3.3 置信水平與平均值的置信區間 23
1.3.4 分析數據的可靠性檢驗 25
1.3.5 異常值的檢驗與取舍 31
1.3.6 不確定度 33
1.4 回歸分析 34
1.4.1 一元線性回歸分析 34
1.4.2 相關系數 36
1.5 提高分析結果準確度的方法 36
小結 38
習題 38
分析化學前沿領域簡介——化學計量學 39
第2章 采樣和試樣預處理 40
2.1 實際試樣分析的一般過程 40
2.2 試樣采集 40
2.2.1 試樣的采集原則 40
2.2.2 幾種試樣的采集 41
2.2.3 采樣器 43
2.3 試樣的制備 43
2.4 試樣的分解 43
2.4.1 酸溶法或堿溶法 44
2.4.2 熔融法 45
2.4.3 半熔法 46
2.5 沉淀分離法 46
2.5.1 無機沉淀劑沉淀分離法 46
2.5.2 有機沉淀劑沉淀分離法 48
2.6 溶劑萃取分離法 49
2.6.1 分配系數、分配比、萃取效率、分離因數 49
2.6.2 逆流分配分離 51
2.6.3 萃取溶劑的選擇 51
2.6.4 萃取操作與反萃取 51
2.6.5 固相萃取 51
2.6.6 磁固相萃取 52
2.6.7 超臨界流體萃取 52
2.6.8 微波萃取 53
2.7 離子交換分離法 53
2.7.1 陰陽離子交換及離子交換樹脂 53
2.7.2 離子交換分離操作程序 55
2.7.3 離子交換分離法的應用 55
2.8 膜分離法 56
2.8.1 過濾、超濾和納濾 56
2.8.2 透析 57
2.9 激光分離法 58
2.10 其他分離方法簡介 58
2.10.1 揮發和蒸餾分離法 58
2.10.2 鹽析法 59
2.10.3 等電點沉淀法 59
2.11 分離技術的發展趨勢 59
小結 60
習題 60
植物生理學家和化學家——茨維特 61
第3章 化學分析法 62
3.1 滴定分析概述 62
3.1.1 滴定分析方法的分類 62
3.1.2 滴定分析對滴定反應的要求 63
3.1.3 基準物質和標準溶液 64
3.1.4 滴定方式 67
3.2 滴定分析的基本理論 68
3.2.1 溶液中的化學平衡 68
3.2.2 分布系數 70
3.2.3 質子條件 73
3.2.4 酸堿溶液pH 計算 74
3.2.5 配位平衡的條件穩定常數 83
3.2.6 氧化還原電對的條件電極電位 88
3.3 確定滴定終點的方法 94
3.3.1 指示劑法 94
3.3.2 儀器分析方法指示終點 103
3.4 滴定條件選擇 106
3.4.1 滴定曲線 106
3.4.2 滴定誤差 115
3.4.3 滴定條件 117
3.5 滴定分析的應用 124
3.5.1 滴定常用標準溶液 124
3.5.2 直接滴定法 127
3.5.3 回滴定法 132
3.5.4 置換滴定法 134
3.5.5 間接滴定法 135
3.5.6 滴定分析結果計算 137
3.6 重量分析法 140
3.6.1 重量分析理論基礎 140
3.6.2 重量分析對沉淀形式及稱量形式的要求 142
3.6.3 沉淀劑的選擇 142
3.6.4 沉淀的形成與沉淀的條件 143
3.6.5 沉淀的過濾、洗滌、干燥或灼燒 149
3.6.6 重量分析法應用選例 150
3.6.7 復雜試樣分析實例 151
3.6.8 電重量法 153
小結 154
習題 154
名人故事——化學大師李比希 156
第4章 原子光譜分析法 157
4.1 原子吸收光譜分析法 157
4.1.1 原子吸收光譜法的基本原理 158
4.1.2 儀器裝置 161
4.1.3 原子吸收光譜中的干擾及抑制 166
4.1.4 分析方法 167
4.1.5 靈敏度與檢出限 168
4.1.6 測定條件的選擇 168
4.2 原子發射光譜分析法 169
4.2.1 原子發射光譜法的基本原理 170
4.2.2 原子發射光譜儀 173
4.2.3 光譜定性分析 176
4.2.4 光譜定量分析 177
4.3 原子熒光光譜分析法 178
4.3.1 原子熒光光譜法的基本原理 179
4.3.2 原子熒光光譜儀 181
4.3.3 原子熒光光譜定量分析 182
小結 182
習題 182
著名化學家本生對分析化學的貢獻 183
模擬動畫——原子吸收光譜 183
第5章 分子光譜分析法 184
5.1 吸光光度分析法 185
5.1.1 光吸收的基本定律 186
5.1.2 無機化合物的吸收光譜 189
5.1.3 顯色反應及光度測量條件的選擇 191
5.1.4 吸光光度測定方法 198
5.1.5 吸光光度法的應用 200
5.2 紫外光譜分析法 203
5.2.1 有機化合物的電子能級躍遷類型 203
5.2.2 常用術語 204
5.2.3 紫外光譜吸收帶的分類 205
5.2.4 常見有機化合物的紫外吸收光譜 205
5.2.5 溶劑對紫外吸收光譜的影響 208
5.2.6 紫外吸收光譜的應用 210
5.3 紅外光譜分析法 215
5.3.1 基本原理 216
5.3.2 紅外光譜儀器與制樣 219
5.3.3 紅外光譜與分子結構的關系 219
5.3.4 紅外光譜的應用 236
5.4 分子發光分析法 241
5.4.1 分子熒光及磷光分析法 242
5.4.2 化學發光與生物發光分析法 251
小結 256
習題 256
光化學傳感器與熒光探針 260
模擬動畫——紫外光譜 260
模擬動畫——紅外光譜 260
模擬動畫——分子熒光光譜 260
第6章 核磁共振波譜分析法 261
6.1 核磁共振基本原理 261
6.1.1 原子核的自旋及分類 261
6.1.2 原子核的回旋 262
6.1.3 核磁共振 264
6.1.4 核磁弛豫 264
6.2 核磁共振波譜儀 266
6.3 化學位移 269
6.3.1 化學位移的產生 269
6.3.2 化學位移的測量 270
6.3.3 影響化學位移的因素 271
6.3.4 化學位移與結構的關系 274
6.4 自旋偶合與自旋裂分 278
6.4.1 自旋裂分的產生和規律 279
6.4.2 核的等價性與不等價性 280
6.4.3 自旋系統分類的幾項規定 281
6.4.4 一些常見的自旋偶合系統 282
6.4.5 偶合常數與分子結構的關系 286
6.5 核磁共振波譜圖解析 290
6.5.1 譜圖解析的步驟 291
6.5.2 簡化譜圖的方法 291
6.5.3 譜圖解析舉例 295
6.6 13C 核磁共振波譜 298
6.6.1 提高13C譜檢測靈敏度的方法 298
6.6.2 簡化譜圖的方法 299
6.6.3 化學位移與結構的關系 301
6.6.4 13C譜圖解析舉例 305
小結 306
習題 306
生物分子的革命性分析方法 309
模擬動畫——核磁共振波譜 309
第7章 質譜分析法 310
7.1 原子質譜法 310
7.1.1 基本原理 310
7.1.2 電感耦合等離子體質譜法 311
7.1.3 原子質譜的干擾效應 312
7.1.4 原子質譜的應用 312
7.2 分子質譜法的基本原理 313
7.3 質譜儀 314
7.3.1 單聚焦質譜儀 315
7.3.2 雙聚焦質譜儀 316
7.3.3 四極桿質譜儀 316
7.3.4 離子阱質譜儀 317
7.3.5 飛行時間質譜儀 318
7.4 離子的主要類型 319
7.4.1 分子離子 319
7.4.2 碎片離子 321
7.4.3 亞穩離子 321
7.4.4 同位素離子 322
7.4.5 重排離子 322
7.5 有機化合物的裂解方式 323
7.5.1 單純裂解 323
7.5.2 重排裂解 326
7.6 有機化合物的質譜 327
7.6.1 飽和脂肪族化合物 327
7.6.2 烯類化合物 327
7.6.3 炔烴類化合物 328
7.6.4 芳烴化合物 328
7.6.5 醇類化合物 329
7.6.6 酚類及芐醇 330
7.6.7 醚類化合物 331
7.6.8 醛、酮類化合物 332
7.6.9 酸和酯類化合物 333
7.6.10 胺類化合物 334
7.6.11 酰胺類化合物 335
7.6.12 腈類化合物 336
7.6.13 硝基化合物 336
7.6.14 鹵化物 337
7.6.15 雜環化合物 337
7.7 生物質譜 338
7.8 質譜圖解析 341
7.8.1 解析質譜的一般程序 341
7.8.2 質譜解析舉例 343
7.9 UV、IR、NMR和MS四譜綜合解析 346
7.9.1 四種譜圖綜合解析的一般程序 346
7.9.2 綜合解析舉例 347
小結 348
習題 348
周同惠院士：我國興奮劑檢測的奠基人 353
模擬動畫——質譜 353
模擬動畫——電感耦合高頻等離子體 353
第8章 電化學分析法 354
8.1 基本術語和概念 354
8.1.1 化學電池 354
8.1.2 電池的圖解表達式 355
8.1.3 電極電位與測量 356
8.1.4 電極的分類 356
8.2 電位分析法 357
8.2.1 電位分析法基本原理 357
8.2.2 電位型電化學傳感器與膜電位 358
8.2.3 電位型電化學傳感器的性能參數 367
8.2.4 直接電位法 369
8.2.5 電位滴定法 371
8.3 極譜分析法和伏安分析法 372
8.3.1 普通極譜法基本原理 373
8.3.2 極譜電流 375
8.3.3 直流極譜波類型及方程 380
8.3.4 定量分析方法 384
8.3.5 單掃描極譜法 385
8.3.6 循環伏安法 386
8.3.7 交流、方波和脈沖極譜法 388
8.3.8 極譜催化波 391
8.3.9 溶出伏安法 395
8.4 庫侖分析法 397
8.4.1 Faraday 定律 397
8.4.2 控制電位庫侖分析 397
8.4.3 控制電流庫侖分析 399
8.5 計時分析法 401
8.5.1 計時電位法 401
8.5.2 計時電流法和計時電量法 402
8.6 電分析化學進展 404
8.6.1 光譜電化學 404
8.6.2 電化學傳感器 407
8.6.3 生物分析法與生物電化學傳感器 413
8.6.4 掃描電化學顯微鏡 413
小結 415
習題 415
鋰電池之父——John B.Goodenough 417
模擬動畫——顯微技術 417
第9章 色譜分離分析法 418
9.1 色譜分離分析概論 418
9.1.1 色譜發展簡史 418
9.1.2 色譜分析法的分類 419
9.1.3 色譜分析法的特點 421
9.2 色譜分離分析基礎理論 421
9.2.1 基本術語 421
9.2.2 塔板理論及柱效率 423
9.2.3 理論塔板數與選擇性、分離度的關系 423
9.2.4 速
第四版前言
第三版前言
第二版前言
**版前言
符號表
緒論 1
0.1 分析化學的任務與作用 1
0.2 分析方法的分類 2
0.2.1 定性分析、定量分析和結構分析 2
0.2.2 無機分析和有機分析 2
0.2.3 常量分析、半微量分析、微量分析和痕量分析 3
0.2.4 化學分析和儀器分析 3
0.2.5 例行分析、仲裁分析和快速分析 4
0.3 發展中的分析化學 4
第1章 分析質量保證 7
1.1 分析化學中誤差的基本概念 7
1.1.1 準確度和精密度 7
1.1.2 分析測試中的誤差 9
1.1.3 公差 10
1.1.4 誤差的傳遞 10
1.2 有效數字及其運算規則 12
1.2.1 有效數字 12
1.2.2 有效數字運算規則 13
1.2.3 有效數字的運算規則在分析化學測定中的應用 14
1.3 分析數據的統計處理 15
1.3.1 測量值集中趨勢 15
1.3.2 正態分布、χ2分布、t分布和F分布 18
1.3.3 置信水平與平均值的置信區間 23
1.3.4 分析數據的可靠性檢驗 25
1.3.5 異常值的檢驗與取舍 31
1.3.6 不確定度 33
1.4 回歸分析 34
1.4.1 一元線性回歸分析 34
1.4.2 相關系數 36
1.5 提高分析結果準確度的方法 36
小結 38
習題 38
分析化學前沿領域簡介——化學計量學 39
第2章 采樣和試樣預處理 40
2.1 實際試樣分析的一般過程 40
2.2 試樣采集 40
2.2.1 試樣的采集原則 40
2.2.2 幾種試樣的采集 41
2.2.3 采樣器 43
2.3 試樣的制備 43
2.4 試樣的分解 43
2.4.1 酸溶法或堿溶法 44
2.4.2 熔融法 45
2.4.3 半熔法 46
2.5 沉淀分離法 46
2.5.1 無機沉淀劑沉淀分離法 46
2.5.2 有機沉淀劑沉淀分離法 48
2.6 溶劑萃取分離法 49
2.6.1 分配系數、分配比、萃取效率、分離因數 49
2.6.2 逆流分配分離 51
2.6.3 萃取溶劑的選擇 51
2.6.4 萃取操作與反萃取 51
2.6.5 固相萃取 51
2.6.6 磁固相萃取 52
2.6.7 超臨界流體萃取 52
2.6.8 微波萃取 53
2.7 離子交換分離法 53
2.7.1 陰陽離子交換及離子交換樹脂 53
2.7.2 離子交換分離操作程序 55
2.7.3 離子交換分離法的應用 55
2.8 膜分離法 56
2.8.1 過濾、超濾和納濾 56
2.8.2 透析 57
2.9 激光分離法 58
2.10 其他分離方法簡介 58
2.10.1 揮發和蒸餾分離法 58
2.10.2 鹽析法 59
2.10.3 等電點沉淀法 59
2.11 分離技術的發展趨勢 59
小結 60
習題 60
植物生理學家和化學家——茨維特 61
第3章 化學分析法 62
3.1 滴定分析概述 62
3.1.1 滴定分析方法的分類 62
3.1.2 滴定分析對滴定反應的要求 63
3.1.3 基準物質和標準溶液 64
3.1.4 滴定方式 67
3.2 滴定分析的基本理論 68
3.2.1 溶液中的化學平衡 68
3.2.2 分布系數 70
3.2.3 質子條件 73
3.2.4 酸堿溶液pH 計算 74
3.2.5 配位平衡的條件穩定常數 83
3.2.6 氧化還原電對的條件電極電位 88
3.3 確定滴定終點的方法 94
3.3.1 指示劑法 94
3.3.2 儀器分析方法指示終點 103
3.4 滴定條件選擇 106
3.4.1 滴定曲線 106
3.4.2 滴定誤差 115
3.4.3 滴定條件 117
3.5 滴定分析的應用 124
3.5.1 滴定常用標準溶液 124
3.5.2 直接滴定法 127
3.5.3 回滴定法 132
3.5.4 置換滴定法 134
3.5.5 間接滴定法 135
3.5.6 滴定分析結果計算 137
3.6 重量分析法 140
3.6.1 重量分析理論基礎 140
3.6.2 重量分析對沉淀形式及稱量形式的要求 142
3.6.3 沉淀劑的選擇 142
3.6.4 沉淀的形成與沉淀的條件 143
3.6.5 沉淀的過濾、洗滌、干燥或灼燒 149
3.6.6 重量分析法應用選例 150
3.6.7 復雜試樣分析實例 151
3.6.8 電重量法 153
小結 154
習題 154
名人故事——化學大師李比希 156
第4章 原子光譜分析法 157
4.1 原子吸收光譜分析法 157
4.1.1 原子吸收光譜法的基本原理 158
4.1.2 儀器裝置 161
4.1.3 原子吸收光譜中的干擾及抑制 166
4.1.4 分析方法 167
4.1.5 靈敏度與檢出限 168
4.1.6 測定條件的選擇 168
4.2 原子發射光譜分析法 169
4.2.1 原子發射光譜法的基本原理 170
4.2.2 原子發射光譜儀 173
4.2.3 光譜定性分析 176
4.2.4 光譜定量分析 177
4.3 原子熒光光譜分析法 178
4.3.1 原子熒光光譜法的基本原理 179
4.3.2 原子熒光光譜儀 181
4.3.3 原子熒光光譜定量分析 182
小結 182
習題 182
著名化學家本生對分析化學的貢獻 183
模擬動畫——原子吸收光譜 183
第5章 分子光譜分析法 184
5.1 吸光光度分析法 185
5.1.1 光吸收的基本定律 186
5.1.2 無機化合物的吸收光譜 189
5.1.3 顯色反應及光度測量條件的選擇 191
5.1.4 吸光光度測定方法 198
5.1.5 吸光光度法的應用 200
5.2 紫外光譜分析法 203
5.2.1 有機化合物的電子能級躍遷類型 203
5.2.2 常用術語 204
5.2.3 紫外光譜吸收帶的分類 205
5.2.4 常見有機化合物的紫外吸收光譜 205
5.2.5 溶劑對紫外吸收光譜的影響 208
5.2.6 紫外吸收光譜的應用 210
5.3 紅外光譜分析法 215
5.3.1 基本原理 216
5.3.2 紅外光譜儀器與制樣 219
5.3.3 紅外光譜與分子結構的關系 219
5.3.4 紅外光譜的應用 236
5.4 分子發光分析法 241
5.4.1 分子熒光及磷光分析法 242
5.4.2 化學發光與生物發光分析法 251
小結 256
習題 256
光化學傳感器與熒光探針 260
模擬動畫——紫外光譜 260
模擬動畫——紅外光譜 260
模擬動畫——分子熒光光譜 260
第6章 核磁共振波譜分析法 261
6.1 核磁共振基本原理 261
6.1.1 原子核的自旋及分類 261
6.1.2 原子核的回旋 262
6.1.3 核磁共振 264
6.1.4 核磁弛豫 264
6.2 核磁共振波譜儀 266
6.3 化學位移 269
6.3.1 化學位移的產生 269
6.3.2 化學位移的測量 270
6.3.3 影響化學位移的因素 271
6.3.4 化學位移與結構的關系 274
6.4 自旋偶合與自旋裂分 278
6.4.1 自旋裂分的產生和規律 279
6.4.2 核的等價性與不等價性 280
6.4.3 自旋系統分類的幾項規定 281
6.4.4 一些常見的自旋偶合系統 282
6.4.5 偶合常數與分子結構的關系 286
6.5 核磁共振波譜圖解析 290
6.5.1 譜圖解析的步驟 291
6.5.2 簡化譜圖的方法 291
6.5.3 譜圖解析舉例 295
6.6 13C 核磁共振波譜 298
6.6.1 提高13C譜檢測靈敏度的方法 298
6.6.2 簡化譜圖的方法 299
6.6.3 化學位移與結構的關系 301
6.6.4 13C譜圖解析舉例 305
小結 306
習題 306
生物分子的革命性分析方法 309
模擬動畫——核磁共振波譜 309
第7章 質譜分析法 310
7.1 原子質譜法 310
7.1.1 基本原理 310
7.1.2 電感耦合等離子體質譜法 311
7.1.3 原子質譜的干擾效應 312
7.1.4 原子質譜的應用 312
7.2 分子質譜法的基本原理 313
7.3 質譜儀 314
7.3.1 單聚焦質譜儀 315
7.3.2 雙聚焦質譜儀 316
7.3.3 四極桿質譜儀 316
7.3.4 離子阱質譜儀 317
7.3.5 飛行時間質譜儀 318
7.4 離子的主要類型 319
7.4.1 分子離子 319
7.4.2 碎片離子 321
7.4.3 亞穩離子 321
7.4.4 同位素離子 322
7.4.5 重排離子 322
7.5 有機化合物的裂解方式 323
7.5.1 單純裂解 323
7.5.2 重排裂解 326
7.6 有機化合物的質譜 327
7.6.1 飽和脂肪族化合物 327
7.6.2 烯類化合物 327
7.6.3 炔烴類化合物 328
7.6.4 芳烴化合物 328
7.6.5 醇類化合物 329
7.6.6 酚類及芐醇 330
7.6.7 醚類化合物 331
7.6.8 醛、酮類化合物 332
7.6.9 酸和酯類化合物 333
7.6.10 胺類化合物 334
7.6.11 酰胺類化合物 335
7.6.12 腈類化合物 336
7.6.13 硝基化合物 336
7.6.14 鹵化物 337
7.6.15 雜環化合物 337
7.7 生物質譜 338
7.8 質譜圖解析 341
7.8.1 解析質譜的一般程序 341
7.8.2 質譜解析舉例 343
7.9 UV、IR、NMR和MS四譜綜合解析 346
7.9.1 四種譜圖綜合解析的一般程序 346
7.9.2 綜合解析舉例 347
小結 348
習題 348
周同惠院士：我國興奮劑檢測的奠基人 353
模擬動畫——質譜 353
模擬動畫——電感耦合高頻等離子體 353
第8章 電化學分析法 354
8.1 基本術語和概念 354
8.1.1 化學電池 354
8.1.2 電池的圖解表達式 355
8.1.3 電極電位與測量 356
8.1.4 電極的分類 356
8.2 電位分析法 357
8.2.1 電位分析法基本原理 357
8.2.2 電位型電化學傳感器與膜電位 358
8.2.3 電位型電化學傳感器的性能參數 367
8.2.4 直接電位法 369
8.2.5 電位滴定法 371
8.3 極譜分析法和伏安分析法 372
8.3.1 普通極譜法基本原理 373
8.3.2 極譜電流 375
8.3.3 直流極譜波類型及方程 380
8.3.4 定量分析方法 384
8.3.5 單掃描極譜法 385
8.3.6 循環伏安法 386
8.3.7 交流、方波和脈沖極譜法 388
8.3.8 極譜催化波 391
8.3.9 溶出伏安法 395
8.4 庫侖分析法 397
8.4.1 Faraday 定律 397
8.4.2 控制電位庫侖分析 397
8.4.3 控制電流庫侖分析 399
8.5 計時分析法 401
8.5.1 計時電位法 401
8.5.2 計時電流法和計時電量法 402
8.6 電分析化學進展 404
8.6.1 光譜電化學 404
8.6.2 電化學傳感器 407
8.6.3 生物分析法與生物電化學傳感器 413
8.6.4 掃描電化學顯微鏡 413
小結 415
習題 415
鋰電池之父——John B.Goodenough 417
模擬動畫——顯微技術 417
第9章 色譜分離分析法 418
9.1 色譜分離分析概論 418
9.1.1 色譜發展簡史 418
9.1.2 色譜分析法的分類 419
9.1.3 色譜分析法的特點 421
9.2 色譜分離分析基礎理論 421
9.2.1 基本術語 421
9.2.2 塔板理論及柱效率 423
9.2.3 理論塔板數與選擇性、分離度的關系 423
9.2.4 速
展開全部
分析化學(第四版) 節選
緒論 內容提要 本章闡述分析化學的任務與作用、分析方法的分類和分析化學的發展趨勢。 0.1分析化學的任務與作用 分析化學(analytical chemistry)是獲取物質的化學信息，研究物質的組成、狀態和結構的科學。 分析化學在不同的歷史時期有不同的定義。20世紀50年代對分析化學的定義是研究物質組成的測定方法和有關原理的一門科學。90年代則認為，分析化學是獲得物質化學組成和結構信息的科學。現在分析化學的定義是：發展和應用各種方法、儀器和策略，以獲得物質在特定時間和空間有關組成和性質信息的科學分支。分析化學的定義具有時代變化的特征，它是信息科學的組成部分，是一門獨立的化學信息科學。 分析化學將化學與數學、物理學、計算機科學、生物學和醫學結合起來，通過各種各樣的方法和手段，得到分析數據，從中獲得有關物質的組成、結構和性質的信息，從而揭示物質世界構成的真相。分析化學的發展與生命科學、環境科學、信息科學、材料科學以及資源和能源科學等的發展息息相關，其應用范圍涉及國民經濟、國防建設、資源開發、環境保護以及人的衣、食、住、行等各個方面。在目前以生命科學和信息科學為龍頭，以材料科學為基礎的高新技術產業革命中，分析化學是一個十分活躍的學科領域。有人認為，分析化學是“解決有關物質體系問題的關鍵”，足見分析化學的重要性。當代科學技術和人們的生產活動的高速發展向分析化學提出了嚴峻的挑戰，也為分析化學帶來了發展機遇，擴展了分析化學的研究領域。 目前，環境科學研究是全世界矚目的研究領域。美國出版的《化學中的機會：今天和明天》(Opportunities in Chemistry:Today and Tomorrow，National Academy Press，1987年)一書中指出：分析化學在“推動我們弄清環境中的化學問題起著關鍵作用”，可見環境科學離不開分析化學。 在新材料研究中，微量分析和超純物質分析對航天材料、通信材料和激光材料的研究起著至關重要的作用。當今高新技術產品對材料性能及其化學、物理微結構的要求更高，不僅要把握其組成變化，控制痕量雜質元素的影響，而且要了解元素及其狀態的空間分布情況。 M.Grasserbauer在綜述(TrendsAnal.Chem.，1989，8：191)中列出了一些具體分析技術在表征高新技術固體材料中的應用。 在能源科學中，分析化學是獲取地質礦物組分、結構和性能信息及揭示地質環境變化過程的主要手段。測試與分析技術被列為四大地質科學技術體系之一。在石油化工領域，從開采、煉制到產品質量控制過程都離不開色譜分析方法。 分析化學在生命科學、生物工程中發揮著巨大作用。色譜、質譜、核磁共振波譜、紅外光譜、電分析化學、X射線衍射單晶分析、發光分析、化學及生物傳感器等已廣泛用于生命科學研究。 在藥學和醫學中，分析技術在藥物組分含量、中草藥有效成分測定、藥物代謝與動力學、藥理機制以及疾病診斷等研究中是不可缺少的手段。 在空間科學中，全世界數百顆飛行器全都裝配了紅外光譜儀、紫外光譜儀、X射線熒光光譜儀等分析儀器，對月球、金星、火星等進行探測和研究。由質譜儀提供的信息，得出了火星上不存在生命的重要結論。 分析化學不僅在科學研究中發揮著重要作用，它也是工農業生產、疫情防控和國防科技的“眼睛”。 工農業生產分析包括各種生產中的原料、輔助材料及產品的分析方法，各種生產過程中的中間產品和副產品的分析方法以及工農業生產中燃料、用水、“三廢”等的分析方法，此外還有動力分析及安全生產分析等分析方法。 工農業生產分析在國民經濟建設中具有重要作用。例如，地質勘探工作中礦石的鑒定、冶金部門煉鐵爐前分析、考古學中文物出土分析、衛生部門的藥物檢驗及致癌物分析、糧食部門對食品及霉菌殘毒分析、農業部門關于土壤化肥的分析、水利部門對水質的檢驗等，凡是涉及化學變化的領域都要運用分析化學。 在生物技術領域，細胞工程、基因工程、蛋白質工程以及保健品工業等迫切需要分析化學，現場檢測和活體分析也必將促進生物工程的更大發展。2020年新冠疫情在全球暴發，新冠病毒核酸檢測等分析技術也是落實精準防控的有效手段。在國防科技領域，核燃料質量控制、生化毒劑分析、放射分析等都離不開分析化學。 總之，現代分析化學已逐步發展成為一門對其他學科起重要支撐作用的綜合性中心學科，絕大多數涉及物質及其變化的現象研究和理論驗證都離不開分析化學。它不僅影響著人們物質文明和社會財富的創造，而且影響著解決有關人類生存(如環境生態、食品安全等)和政治決策(如資源、能源開發等)的重大社會問題。信息時代的來臨對分析化學產生了深刻的影響，分析化學家已不僅僅是“數據提供者”，也是“問題解決者”。一個國家分析化學的水平是衡量其科學技術水平的重要標志，分析化學是現代科學技術的“眼睛”。 0.2分析方法的分類 分析化學的分類方法眾多，按分析任務可分為定性分析、定量分析和結構分析；按分析對象可分為無機分析和有機分析；按分析方法的原理可分為化學分析和儀器分析；按分析試樣量的多少可分為常量分析、半微量分析、微量分析和痕量分析；按照分析的要求又可以分為例行分析、仲裁分析和快速分析。 0.2.1定性分析、定量分析和結構分析 定性分析的任務是鑒定物質的元素、離子或化合物組成，簡單地說就是回答有什么或有沒有的問題。定量分析的任務則是確定物質各組成部分的具體含量，如1kg菠菜中氰戊菊酯的含量是多少。結構分析則是確定物質的結構形式，如確定化合物的基團結構、分子結構、晶體結構等信息。 0.2.2無機分析和有機分析 無機物和有機物在組成和結構上存在顯著差異，因此它們的分析要求和分析手段也不盡相同。無機分析側重于元素、離子、原子團或化合物組成、相對含量、晶體結構的分析，而有機分析則側重于官能團和結構的分析。在實際的國民經濟各部門的應用中又形成了許多特定的分析對象，如金屬與合金分析、硅酸鹽材料分析、藥物分析、食品分析、土壤分析、水質分析和大氣分析等。 0.2.3常量分析、半微量分析、微量分析和痕量分析常量分析指試樣質量大于0.1g或試液體積大于10mL的分析。微量分析指試樣質量小于0.01g或試液體積小于1mL的分析。介于二者之間為半微量分析。由于試樣用量不同，各方法使用的儀器及操作也不相同。 應強調指出，常量、微量和半微量分析是指試樣用量而言，并非試樣中被測組分含量的高低。按照試樣中被測組分的含量劃分，含量大于1%的稱為常量組分，含量為0.01%～1%的稱為微量組分，而含量小于0.01%的稱為痕量組分。 0.2.4化學分析和儀器分析 1.化學分析法 化學分析法(chemical analysis)是利用物質的化學反應及其計量關系來確定被測定物質的組分和含量的一類分析方法，主要有滴定分析法和重量分析法。因這兩種方法*早用于定量分析，有人稱之為經典分析方法。 通過化學反應或電化學反應，經適當處理，將試樣中待測組分轉化為純凈的、有固定組成且可直接稱量的化合物，從而計算出待測組分的含量，這種方法稱為重量分析法，它包括普通重量法和電重量法。 將標準溶液滴加到待測物質溶液中，使其與待測物質發生化學反應，并用適當方法指示出化學計量點，根據所耗去的標準溶液體積計算出待測物質的含量，這種方法稱為滴定分析法。按照滴定時化學反應類型，滴定分析法可分為酸堿滴定法、配位滴定法、氧化還原滴定法和沉淀滴定法。 重量分析法和滴定分析法適用于高含量或中含量組分的測定，待測組分含量一般在1%以上。重量分析法準確度高，至今還有許多分析測定采用重量分析方法作為標準分析方法，但是重量分析速度慢，其應用受到限制。與重量分析法相比，滴定分析法操作簡便、快速，測定的相對誤差在0.2%左右，因而是重要的例行檢測手段，有很大的實用價值。 2.儀器分析法 儀器分析法(instrumental analysis)是以物質的物理性質或物理化學性質為基礎建立起來的一類分析方法，通過測量物質的物理或物理化學參數，便可確定該物質的組成、結構和含量。 儀器分析的方法眾多，而且各種方法相對獨立，可自成體系。常用的儀器分析方法有光學分析法、電化學分析法、色譜分析法、熱分析法和質譜分析法等。 1)光學分析法 光學分析法的依據是物質的能量變化。它是基于能量作用于待測物質后，物質的熱力學能變化以輻射(電磁波)的形式表現出來，用合適的儀器將電磁波記錄下來，這類方法稱為光學分析法，可分為光譜法和非光譜法。 光譜法是以光的發射、吸收和散射為基礎建立起來的分析方法。通過檢測光譜波長和強度來進行定性和定量分析。根據產生熱力學能變化的基本粒子分類，有原子光譜法和分子光譜法。原子發射光譜分析法、原子吸收光譜分析法和原子熒光光譜分析法屬原子光譜法，而吸光光度法、紫外-可見光譜法、紅外光譜法、分子熒光光譜法、分子磷光光譜法、拉曼光譜法、化學發光和生物發光分析法等均屬分子光譜法。 2)電化學分析法 電化學分析法是以物質在溶液中的電化學性質變化為基礎建立起來的一類分析方法。它將含有待測物的試液組成化學電池，通過測量電池的電化學參數，如電導、電位、電流或電量等電信號，從而獲得待測物的組成或含量。常用的分析方法有電位分析法、庫侖分析法、極譜法和伏安法，早期使用的還有電導分析法。 3)色譜分析法 以物質在互不相溶的兩相中的分配系數差異為基礎建立起來的分離和分析方法稱為色譜分析法。目前廣泛使用的有氣相色譜分析法、高效液相色譜分析法和離子色譜分析法，近十幾年來，發展了許多新的色譜技術，如超臨界流體色譜分析法、毛細管電泳和毛細管電色譜分析法等。 4)質譜分析法 待測物在離子源中被電離成帶電離子，經質量分析器按離子的質荷比m/z的大小進行分離，并以譜圖形式記錄下來，根據記錄的質譜圖確定待測物的組成和結構，這種分析方法稱為質譜分析法。 此外，還有熱分析法、電子能譜法等儀器分析方法。 0.2.5例行分析、仲裁分析和快速分析 例行分析是指一般實驗室對日常生產、生活中的原材料或產品進行的分析，又稱常規分析。仲裁分析則是指不同單位對某一試樣的分析結果發生爭議時，要求權威部門用特定的方法進行準確的分析，并以此做出裁定。仲裁分析對分析方法和分析結果的準確度要求更高。快速分析主要強調在分析的現場快速出結果。例如，做毒品檢驗時就有現場快速篩檢分析，對現場篩檢結果呈陽性的樣品就要送權威機構鑒定。 0.3發展中的分析化學 由于現代科學技術的發展，尤其是相關學科之間相互滲透、相互促進，分析化學的發展經歷了三次巨大的變革。**次變革始于20世紀初，物理化學中的溶液化學平衡理論、動力學理論、緩沖作用原理等的發展為分析化學奠定了理論基礎，建立了溶液中的酸堿、氧化還原、配位和沉淀四大平衡，使得分析化學由一門技術轉變為一門科學。第二次變革發生在20世紀40年代，物理學和電子學的發展促進了各種儀器分析方法的發展，使得分析化學從以化學分析為主轉變為利用物質的物理化學性質進行檢測的儀器分析為主。從20世紀70年代末起，隨著計算機科學的發展，為了滿足生命科學、環境科學、材料科學發展的需要，分析化學廣泛吸收并應用當代科學技術的*新成就，促成了分析化學的第三次變革。掃碼可查看分 析化學發展變革史中的重要中外科學家。 著名分析化學家、中國科學院院士高鴻先生闡述：對象和方法的矛盾是分析化學發展的動力，促進了分析化學的發展。生產實踐與科學實驗的發展不斷向分析化學提出新的課題。分析化學吸取了當代科學技術*新成就，利用物質一切可以利用的性質來解決這些問題，促進分析化學不斷發展。 分析化學是隨著化學和其他相關學科的發展而不斷發展的。現代分析化學已不局限于測定物質的組成和含量，還可以對物質的形態(如價態、配位態、晶形等)、結構(空間分布)、微區、薄層、化學活性和生物活性等進行瞬時跟蹤監測，實現無損分析、在線監測分析和過程控制等。現代分析化學的發展趨勢大體可歸納為以下幾個方面。……
書友推薦
- >
隨園食單
- >
羅曼·羅蘭讀書隨筆-精裝
- >
名家帶你讀魯迅:故事新編
- >
唐代進士錄
- >
小考拉的故事-套裝共3冊
- >
名家帶你讀魯迅:朝花夕拾
- >
詩經-先民的歌唱
- >
羅庸西南聯大授課錄
本類暢銷
