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分析化學(xué)(第四版) 版權(quán)信息
- ISBN：9787030740991
- 條形碼：9787030740991 ; 978-7-03-074099-1
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數(shù)：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
分析化學(xué)(第四版) 內(nèi)容簡介
全書共10章（緒論單列），包括分析質(zhì)量保證、采樣和試樣預(yù)處理、化學(xué)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(zhì)譜分析法、電化學(xué)分析法、色譜分離分析法、毛細(xì)管電泳分離分析法。對分析化學(xué)中各類分析方法的基本原理、儀器結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、應(yīng)用領(lǐng)域及近期新進(jìn)展等做了介紹。每章前有內(nèi)容提要，后有小結(jié)和習(xí)題，并有分析化學(xué)前沿知識介紹、科學(xué)家傳略等閱讀材料，力爭給讀者提供近期新的分析化學(xué)知識和技巧，以盡可能提高讀者的學(xué)習(xí)效率和樂趣。
分析化學(xué)(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(xué)的任務(wù)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(jié)構(gòu)分析 2
0.2.2 無機(jī)分析和有機(jī)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(xué)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(fā)展中的分析化學(xué) 4
第1章 分析質(zhì)量保證 7
1.1 分析化學(xué)中誤差的基本概念 7
1.1.1 準(zhǔn)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(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則 12
1.2.1 有效數(shù)字 12
1.2.2 有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則 13
1.2.3 有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則在分析化學(xué)測定中的應(yīng)用 14
1.3 分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 15
1.3.1 測量值集中趨勢 15
1.3.2 正態(tài)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(qū)間 23
1.3.4 分析數(shù)據(jù)的可靠性檢驗(yàn) 25
1.3.5 異常值的檢驗(yàn)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(guān)系數(shù) 36
1.5 提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法 36
小結(jié) 38
習(xí)題 38
分析化學(xué)前沿領(lǐng)域簡介——化學(xué)計(jì)量學(xué) 39
第2章 采樣和試樣預(yù)處理 40
2.1 實(shí)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(jī)沉淀劑沉淀分離法 46
2.5.2 有機(jī)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(shù)、分配比、萃取效率、分離因數(shù) 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(yīng)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(fā)和蒸餾分離法 58
2.10.2 鹽析法 59
2.10.3 等電點(diǎn)沉淀法 59
2.11 分離技術(shù)的發(fā)展趨勢 59
小結(jié) 60
習(xí)題 60
植物生理學(xué)家和化學(xué)家——茨維特 61
第3章 化學(xué)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(yīng)的要求 63
3.1.3 基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)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(xué)平衡 68
3.2.2 分布系數(shù) 70
3.2.3 質(zhì)子條件 73
3.2.4 酸堿溶液pH 計(jì)算 74
3.2.5 配位平衡的條件穩(wěn)定常數(shù) 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(diǎn)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(diǎn) 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(yīng)用 124
3.5.1 滴定常用標(biāo)準(zhǔn)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(jié)果計(jì)算 137
3.6 重量分析法 140
3.6.1 重量分析理論基礎(chǔ) 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(yīng)用選例 150
3.6.7 復(fù)雜試樣分析實(shí)例 151
3.6.8 電重量法 153
小結(jié) 154
習(xí)題 154
名人故事——化學(xué)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(fā)射光譜分析法 169
4.2.1 原子發(fā)射光譜法的基本原理 170
4.2.2 原子發(fā)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(jié) 182
習(xí)題 182
著名化學(xué)家本生對分析化學(xué)的貢獻(xiàn) 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(jī)化合物的吸收光譜 189
5.1.3 顯色反應(yīng)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(yīng)用 200
5.2 紫外光譜分析法 203
5.2.1 有機(jī)化合物的電子能級躍遷類型 203
5.2.2 常用術(shù)語 204
5.2.3 紫外光譜吸收帶的分類 205
5.2.4 常見有機(jī)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(yīng)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(jié)構(gòu)的關(guān)系 219
5.3.4 紅外光譜的應(yīng)用 236
5.4 分子發(fā)光分析法 241
5.4.1 分子熒光及磷光分析法 242
5.4.2 化學(xué)發(fā)光與生物發(fā)光分析法 251
小結(jié) 256
習(xí)題 256
光化學(xué)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(xué)位移 269
6.3.1 化學(xué)位移的產(chǎn)生 269
6.3.2 化學(xué)位移的測量 270
6.3.3 影響化學(xué)位移的因素 271
6.3.4 化學(xué)位移與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 274
6.4 自旋偶合與自旋裂分 278
6.4.1 自旋裂分的產(chǎn)生和規(guī)律 279
6.4.2 核的等價性與不等價性 280
6.4.3 自旋系統(tǒng)分類的幾項(xiàng)規(guī)定 281
6.4.4 一些常見的自旋偶合系統(tǒng) 282
6.4.5 偶合常數(shù)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)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(xué)位移與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 301
6.6.4 13C譜圖解析舉例 305
小結(jié) 306
習(xí)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(zhì)譜分析法 310
7.1 原子質(zhì)譜法 310
7.1.1 基本原理 310
7.1.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜法 311
7.1.3 原子質(zhì)譜的干擾效應(yīng) 312
7.1.4 原子質(zhì)譜的應(yīng)用 312
7.2 分子質(zhì)譜法的基本原理 313
7.3 質(zhì)譜儀 314
7.3.1 單聚焦質(zhì)譜儀 315
7.3.2 雙聚焦質(zhì)譜儀 316
7.3.3 四極桿質(zhì)譜儀 316
7.3.4 離子阱質(zhì)譜儀 317
7.3.5 飛行時間質(zhì)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(wěn)離子 321
7.4.4 同位素離子 322
7.4.5 重排離子 322
7.5 有機(jī)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(jī)化合物的質(zhì)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(huán)化合物 337
7.7 生物質(zhì)譜 338
7.8 質(zhì)譜圖解析 341
7.8.1 解析質(zhì)譜的一般程序 341
7.8.2 質(zhì)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(jié) 348
習(xí)題 348
周同惠院士：我國興奮劑檢測的奠基人 353
模擬動畫——質(zhì)譜 353
模擬動畫——電感耦合高頻等離子體 353
第8章 電化學(xué)分析法 354
8.1 基本術(shù)語和概念 354
8.1.1 化學(xué)電池 354
8.1.2 電池的圖解表達(dá)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(xué)傳感器與膜電位 358
8.2.3 電位型電化學(xué)傳感器的性能參數(shù) 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(huán)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(jì)時分析法 401
8.5.1 計(jì)時電位法 401
8.5.2 計(jì)時電流法和計(jì)時電量法 402
8.6 電分析化學(xué)進(jìn)展 404
8.6.1 光譜電化學(xué) 404
8.6.2 電化學(xué)傳感器 407
8.6.3 生物分析法與生物電化學(xué)傳感器 413
8.6.4 掃描電化學(xué)顯微鏡 413
小結(jié) 415
習(xí)題 415
鋰電池之父——John B.Goodenough 417
模擬動畫——顯微技術(shù) 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(fā)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(diǎn) 421
9.2 色譜分離分析基礎(chǔ)理論 421
9.2.1 基本術(shù)語 421
9.2.2 塔板理論及柱效率 423
9.2.3 理論塔板數(shù)與選擇性、分離度的關(guān)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(xué)的任務(wù)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(jié)構(gòu)分析 2
0.2.2 無機(jī)分析和有機(jī)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(xué)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(fā)展中的分析化學(xué) 4
第1章 分析質(zhì)量保證 7
1.1 分析化學(xué)中誤差的基本概念 7
1.1.1 準(zhǔn)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(shù)字及其運(yùn)算規(guī)則 12
1.2.1 有效數(shù)字 12
1.2.2 有效數(shù)字運(yùn)算規(guī)則 13
1.2.3 有效數(shù)字的運(yùn)算規(guī)則在分析化學(xué)測定中的應(yīng)用 14
1.3 分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理 15
1.3.1 測量值集中趨勢 15
1.3.2 正態(tài)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(qū)間 23
1.3.4 分析數(shù)據(jù)的可靠性檢驗(yàn) 25
1.3.5 異常值的檢驗(yàn)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(guān)系數(shù) 36
1.5 提高分析結(jié)果準(zhǔn)確度的方法 36
小結(jié) 38
習(xí)題 38
分析化學(xué)前沿領(lǐng)域簡介——化學(xué)計(jì)量學(xué) 39
第2章 采樣和試樣預(yù)處理 40
2.1 實(shí)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(jī)沉淀劑沉淀分離法 46
2.5.2 有機(jī)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(shù)、分配比、萃取效率、分離因數(shù) 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(yīng)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(fā)和蒸餾分離法 58
2.10.2 鹽析法 59
2.10.3 等電點(diǎn)沉淀法 59
2.11 分離技術(shù)的發(fā)展趨勢 59
小結(jié) 60
習(xí)題 60
植物生理學(xué)家和化學(xué)家——茨維特 61
第3章 化學(xué)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(yīng)的要求 63
3.1.3 基準(zhǔn)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)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(xué)平衡 68
3.2.2 分布系數(shù) 70
3.2.3 質(zhì)子條件 73
3.2.4 酸堿溶液pH 計(jì)算 74
3.2.5 配位平衡的條件穩(wěn)定常數(shù) 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(diǎn)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(diǎn) 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(yīng)用 124
3.5.1 滴定常用標(biāo)準(zhǔn)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(jié)果計(jì)算 137
3.6 重量分析法 140
3.6.1 重量分析理論基礎(chǔ) 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(yīng)用選例 150
3.6.7 復(fù)雜試樣分析實(shí)例 151
3.6.8 電重量法 153
小結(jié) 154
習(xí)題 154
名人故事——化學(xué)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(fā)射光譜分析法 169
4.2.1 原子發(fā)射光譜法的基本原理 170
4.2.2 原子發(fā)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(jié) 182
習(xí)題 182
著名化學(xué)家本生對分析化學(xué)的貢獻(xiàn) 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(jī)化合物的吸收光譜 189
5.1.3 顯色反應(yīng)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(yīng)用 200
5.2 紫外光譜分析法 203
5.2.1 有機(jī)化合物的電子能級躍遷類型 203
5.2.2 常用術(shù)語 204
5.2.3 紫外光譜吸收帶的分類 205
5.2.4 常見有機(jī)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(yīng)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(jié)構(gòu)的關(guān)系 219
5.3.4 紅外光譜的應(yīng)用 236
5.4 分子發(fā)光分析法 241
5.4.1 分子熒光及磷光分析法 242
5.4.2 化學(xué)發(fā)光與生物發(fā)光分析法 251
小結(jié) 256
習(xí)題 256
光化學(xué)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(xué)位移 269
6.3.1 化學(xué)位移的產(chǎn)生 269
6.3.2 化學(xué)位移的測量 270
6.3.3 影響化學(xué)位移的因素 271
6.3.4 化學(xué)位移與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 274
6.4 自旋偶合與自旋裂分 278
6.4.1 自旋裂分的產(chǎn)生和規(guī)律 279
6.4.2 核的等價性與不等價性 280
6.4.3 自旋系統(tǒng)分類的幾項(xiàng)規(guī)定 281
6.4.4 一些常見的自旋偶合系統(tǒng) 282
6.4.5 偶合常數(shù)與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)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(xué)位移與結(jié)構(gòu)的關(guān)系 301
6.6.4 13C譜圖解析舉例 305
小結(jié) 306
習(xí)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(zhì)譜分析法 310
7.1 原子質(zhì)譜法 310
7.1.1 基本原理 310
7.1.2 電感耦合等離子體質(zhì)譜法 311
7.1.3 原子質(zhì)譜的干擾效應(yīng) 312
7.1.4 原子質(zhì)譜的應(yīng)用 312
7.2 分子質(zhì)譜法的基本原理 313
7.3 質(zhì)譜儀 314
7.3.1 單聚焦質(zhì)譜儀 315
7.3.2 雙聚焦質(zhì)譜儀 316
7.3.3 四極桿質(zhì)譜儀 316
7.3.4 離子阱質(zhì)譜儀 317
7.3.5 飛行時間質(zhì)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(wěn)離子 321
7.4.4 同位素離子 322
7.4.5 重排離子 322
7.5 有機(jī)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(jī)化合物的質(zhì)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(huán)化合物 337
7.7 生物質(zhì)譜 338
7.8 質(zhì)譜圖解析 341
7.8.1 解析質(zhì)譜的一般程序 341
7.8.2 質(zhì)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(jié) 348
習(xí)題 348
周同惠院士：我國興奮劑檢測的奠基人 353
模擬動畫——質(zhì)譜 353
模擬動畫——電感耦合高頻等離子體 353
第8章 電化學(xué)分析法 354
8.1 基本術(shù)語和概念 354
8.1.1 化學(xué)電池 354
8.1.2 電池的圖解表達(dá)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(xué)傳感器與膜電位 358
8.2.3 電位型電化學(xué)傳感器的性能參數(shù) 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(huán)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(jì)時分析法 401
8.5.1 計(jì)時電位法 401
8.5.2 計(jì)時電流法和計(jì)時電量法 402
8.6 電分析化學(xué)進(jìn)展 404
8.6.1 光譜電化學(xué) 404
8.6.2 電化學(xué)傳感器 407
8.6.3 生物分析法與生物電化學(xué)傳感器 413
8.6.4 掃描電化學(xué)顯微鏡 413
小結(jié) 415
習(xí)題 415
鋰電池之父——John B.Goodenough 417
模擬動畫——顯微技術(shù) 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(fā)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(diǎn) 421
9.2 色譜分離分析基礎(chǔ)理論 421
9.2.1 基本術(shù)語 421
9.2.2 塔板理論及柱效率 423
9.2.3 理論塔板數(shù)與選擇性、分離度的關(guān)系 423
9.2.4 速
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分析化學(xué)(第四版) 節(jié)選
緒論 內(nèi)容提要 本章闡述分析化學(xué)的任務(wù)與作用、分析方法的分類和分析化學(xué)的發(fā)展趨勢。 0.1分析化學(xué)的任務(wù)與作用 分析化學(xué)(analytical chemistry)是獲取物質(zhì)的化學(xué)信息，研究物質(zhì)的組成、狀態(tài)和結(jié)構(gòu)的科學(xué)。 分析化學(xué)在不同的歷史時期有不同的定義。20世紀(jì)50年代對分析化學(xué)的定義是研究物質(zhì)組成的測定方法和有關(guān)原理的一門科學(xué)。90年代則認(rèn)為，分析化學(xué)是獲得物質(zhì)化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)信息的科學(xué)。現(xiàn)在分析化學(xué)的定義是：發(fā)展和應(yīng)用各種方法、儀器和策略，以獲得物質(zhì)在特定時間和空間有關(guān)組成和性質(zhì)信息的科學(xué)分支。分析化學(xué)的定義具有時代變化的特征，它是信息科學(xué)的組成部分，是一門獨(dú)立的化學(xué)信息科學(xué)。 分析化學(xué)將化學(xué)與數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、生物學(xué)和醫(yī)學(xué)結(jié)合起來，通過各種各樣的方法和手段，得到分析數(shù)據(jù)，從中獲得有關(guān)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的信息，從而揭示物質(zhì)世界構(gòu)成的真相。分析化學(xué)的發(fā)展與生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)以及資源和能源科學(xué)等的發(fā)展息息相關(guān)，其應(yīng)用范圍涉及國民經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)、資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)以及人的衣、食、住、行等各個方面。在目前以生命科學(xué)和信息科學(xué)為龍頭，以材料科學(xué)為基礎(chǔ)的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)革命中，分析化學(xué)是一個十分活躍的學(xué)科領(lǐng)域。有人認(rèn)為，分析化學(xué)是“解決有關(guān)物質(zhì)體系問題的關(guān)鍵”，足見分析化學(xué)的重要性。當(dāng)代科學(xué)技術(shù)和人們的生產(chǎn)活動的高速發(fā)展向分析化學(xué)提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，也為分析化學(xué)帶來了發(fā)展機(jī)遇，擴(kuò)展了分析化學(xué)的研究領(lǐng)域。 目前，環(huán)境科學(xué)研究是全世界矚目的研究領(lǐng)域。美國出版的《化學(xué)中的機(jī)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(xué)在“推動我們弄清環(huán)境中的化學(xué)問題起著關(guān)鍵作用”，可見環(huán)境科學(xué)離不開分析化學(xué)。 在新材料研究中，微量分析和超純物質(zhì)分析對航天材料、通信材料和激光材料的研究起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)今高新技術(shù)產(chǎn)品對材料性能及其化學(xué)、物理微結(jié)構(gòu)的要求更高，不僅要把握其組成變化，控制痕量雜質(zhì)元素的影響，而且要了解元素及其狀態(tài)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(shù)在表征高新技術(shù)固體材料中的應(yīng)用。 在能源科學(xué)中，分析化學(xué)是獲取地質(zhì)礦物組分、結(jié)構(gòu)和性能信息及揭示地質(zhì)環(huán)境變化過程的主要手段。測試與分析技術(shù)被列為四大地質(zhì)科學(xué)技術(shù)體系之一。在石油化工領(lǐng)域，從開采、煉制到產(chǎn)品質(zhì)量控制過程都離不開色譜分析方法。 分析化學(xué)在生命科學(xué)、生物工程中發(fā)揮著巨大作用。色譜、質(zhì)譜、核磁共振波譜、紅外光譜、電分析化學(xué)、X射線衍射單晶分析、發(fā)光分析、化學(xué)及生物傳感器等已廣泛用于生命科學(xué)研究。 在藥學(xué)和醫(yī)學(xué)中，分析技術(shù)在藥物組分含量、中草藥有效成分測定、藥物代謝與動力學(xué)、藥理機(jī)制以及疾病診斷等研究中是不可缺少的手段。 在空間科學(xué)中，全世界數(shù)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(jìn)行探測和研究。由質(zhì)譜儀提供的信息，得出了火星上不存在生命的重要結(jié)論。 分析化學(xué)不僅在科學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用，它也是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、疫情防控和國防科技的“眼睛”。 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)分析包括各種生產(chǎn)中的原料、輔助材料及產(chǎn)品的分析方法，各種生產(chǎn)過程中的中間產(chǎn)品和副產(chǎn)品的分析方法以及工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)分析等分析方法。 工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)分析在國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中具有重要作用。例如，地質(zhì)勘探工作中礦石的鑒定、冶金部門煉鐵爐前分析、考古學(xué)中文物出土分析、衛(wèi)生部門的藥物檢驗(yàn)及致癌物分析、糧食部門對食品及霉菌殘毒分析、農(nóng)業(yè)部門關(guān)于土壤化肥的分析、水利部門對水質(zhì)的檢驗(yàn)等，凡是涉及化學(xué)變化的領(lǐng)域都要運(yùn)用分析化學(xué)。 在生物技術(shù)領(lǐng)域，細(xì)胞工程、基因工程、蛋白質(zhì)工程以及保健品工業(yè)等迫切需要分析化學(xué)，現(xiàn)場檢測和活體分析也必將促進(jìn)生物工程的更大發(fā)展。2020年新冠疫情在全球暴發(fā)，新冠病毒核酸檢測等分析技術(shù)也是落實(shí)精準(zhǔn)防控的有效手段。在國防科技領(lǐng)域，核燃料質(zhì)量控制、生化毒劑分析、放射分析等都離不開分析化學(xué)。 總之，現(xiàn)代分析化學(xué)已逐步發(fā)展成為一門對其他學(xué)科起重要支撐作用的綜合性中心學(xué)科，絕大多數(shù)涉及物質(zhì)及其變化的現(xiàn)象研究和理論驗(yàn)證都離不開分析化學(xué)。它不僅影響著人們物質(zhì)文明和社會財(cái)富的創(chuàng)造，而且影響著解決有關(guān)人類生存(如環(huán)境生態(tài)、食品安全等)和政治決策(如資源、能源開發(fā)等)的重大社會問題。信息時代的來臨對分析化學(xué)產(chǎn)生了深刻的影響，分析化學(xué)家已不僅僅是“數(shù)據(jù)提供者”，也是“問題解決者”。一個國家分析化學(xué)的水平是衡量其科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志，分析化學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的“眼睛”。 0.2分析方法的分類 分析化學(xué)的分類方法眾多，按分析任務(wù)可分為定性分析、定量分析和結(jié)構(gòu)分析；按分析對象可分為無機(jī)分析和有機(jī)分析；按分析方法的原理可分為化學(xué)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(jié)構(gòu)分析 定性分析的任務(wù)是鑒定物質(zhì)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(wù)則是確定物質(zhì)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(jié)構(gòu)分析則是確定物質(zhì)的結(jié)構(gòu)形式，如確定化合物的基團(tuán)結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)等信息。 0.2.2無機(jī)分析和有機(jī)分析 無機(jī)物和有機(jī)物在組成和結(jié)構(gòu)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(jī)分析側(cè)重于元素、離子、原子團(tuán)或化合物組成、相對含量、晶體結(jié)構(gòu)的分析，而有機(jī)分析則側(cè)重于官能團(tuán)和結(jié)構(gòu)的分析。在實(shí)際的國民經(jīng)濟(jì)各部門的應(yīng)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(zhì)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(zhì)量大于0.1g或試液體積大于10mL的分析。微量分析指試樣質(zhì)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(yīng)強(qiáng)調(diào)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(xué)分析和儀器分析 1.化學(xué)分析法 化學(xué)分析法(chemical analysis)是利用物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)及其計(jì)量關(guān)系來確定被測定物質(zhì)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(jīng)典分析方法。 通過化學(xué)反應(yīng)或電化學(xué)反應(yīng)，經(jīng)適當(dāng)處理，將試樣中待測組分轉(zhuǎn)化為純凈的、有固定組成且可直接稱量的化合物，從而計(jì)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(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到待測物質(zhì)溶液中，使其與待測物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并用適當(dāng)方法指示出化學(xué)計(jì)量點(diǎn)，根據(jù)所耗去的標(biāo)準(zhǔn)溶液體積計(jì)算出待測物質(zhì)的含量，這種方法稱為滴定分析法。按照滴定時化學(xué)反應(yīng)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(zhǔn)確度高，至今還有許多分析測定采用重量分析方法作為標(biāo)準(zhǔn)分析方法，但是重量分析速度慢，其應(yīng)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(shí)用價值。 2.儀器分析法 儀器分析法(instrumental analysis)是以物質(zhì)的物理性質(zhì)或物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)建立起來的一類分析方法，通過測量物質(zhì)的物理或物理化學(xué)參數(shù)，便可確定該物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)和含量。 儀器分析的方法眾多，而且各種方法相對獨(dú)立，可自成體系。常用的儀器分析方法有光學(xué)分析法、電化學(xué)分析法、色譜分析法、熱分析法和質(zhì)譜分析法等。 1)光學(xué)分析法 光學(xué)分析法的依據(jù)是物質(zhì)的能量變化。它是基于能量作用于待測物質(zhì)后，物質(zhì)的熱力學(xué)能變化以輻射(電磁波)的形式表現(xiàn)出來，用合適的儀器將電磁波記錄下來，這類方法稱為光學(xué)分析法，可分為光譜法和非光譜法。 光譜法是以光的發(fā)射、吸收和散射為基礎(chǔ)建立起來的分析方法。通過檢測光譜波長和強(qiáng)度來進(jìn)行定性和定量分析。根據(jù)產(chǎn)生熱力學(xué)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(fā)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(xué)發(fā)光和生物發(fā)光分析法等均屬分子光譜法。 2)電化學(xué)分析法 電化學(xué)分析法是以物質(zhì)在溶液中的電化學(xué)性質(zhì)變化為基礎(chǔ)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(xué)電池，通過測量電池的電化學(xué)參數(shù)，如電導(dǎo)、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(dǎo)分析法。 3)色譜分析法 以物質(zhì)在互不相溶的兩相中的分配系數(shù)差異為基礎(chǔ)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(fā)展了許多新的色譜技術(shù)，如超臨界流體色譜分析法、毛細(xì)管電泳和毛細(xì)管電色譜分析法等。 4)質(zhì)譜分析法 待測物在離子源中被電離成帶電離子，經(jīng)質(zhì)量分析器按離子的質(zhì)荷比m/z的大小進(jìn)行分離，并以譜圖形式記錄下來，根據(jù)記錄的質(zhì)譜圖確定待測物的組成和結(jié)構(gòu)，這種分析方法稱為質(zhì)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(shí)驗(yàn)室對日常生產(chǎn)、生活中的原材料或產(chǎn)品進(jìn)行的分析，又稱常規(guī)分析。仲裁分析則是指不同單位對某一試樣的分析結(jié)果發(fā)生爭議時，要求權(quán)威部門用特定的方法進(jìn)行準(zhǔn)確的分析，并以此做出裁定。仲裁分析對分析方法和分析結(jié)果的準(zhǔn)確度要求更高。快速分析主要強(qiáng)調(diào)在分析的現(xiàn)場快速出結(jié)果。例如，做毒品檢驗(yàn)時就有現(xiàn)場快速篩檢分析，對現(xiàn)場篩檢結(jié)果呈陽性的樣品就要送權(quán)威機(jī)構(gòu)鑒定。 0.3發(fā)展中的分析化學(xué) 由于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是相關(guān)學(xué)科之間相互滲透、相互促進(jìn)，分析化學(xué)的發(fā)展經(jīng)歷了三次巨大的變革。**次變革始于20世紀(jì)初，物理化學(xué)中的溶液化學(xué)平衡理論、動力學(xué)理論、緩沖作用原理等的發(fā)展為分析化學(xué)奠定了理論基礎(chǔ)，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(xué)由一門技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)橐婚T科學(xué)。第二次變革發(fā)生在20世紀(jì)40年代，物理學(xué)和電子學(xué)的發(fā)展促進(jìn)了各種儀器分析方法的發(fā)展，使得分析化學(xué)從以化學(xué)分析為主轉(zhuǎn)變?yōu)槔梦镔|(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行檢測的儀器分析為主。從20世紀(jì)70年代末起，隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展，為了滿足生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)發(fā)展的需要，分析化學(xué)廣泛吸收并應(yīng)用當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的*新成就，促成了分析化學(xué)的第三次變革。掃碼可查看分 析化學(xué)發(fā)展變革史中的重要中外科學(xué)家。 著名分析化學(xué)家、中國科學(xué)院院士高鴻先生闡述：對象和方法的矛盾是分析化學(xué)發(fā)展的動力，促進(jìn)了分析化學(xué)的發(fā)展。生產(chǎn)實(shí)踐與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展不斷向分析化學(xué)提出新的課題。分析化學(xué)吸取了當(dāng)代科學(xué)技術(shù)*新成就，利用物質(zhì)一切可以利用的性質(zhì)來解決這些問題，促進(jìn)分析化學(xué)不斷發(fā)展。 分析化學(xué)是隨著化學(xué)和其他相關(guān)學(xué)科的發(fā)展而不斷發(fā)展的。現(xiàn)代分析化學(xué)已不局限于測定物質(zhì)的組成和含量，還可以對物質(zhì)的形態(tài)(如價態(tài)、配位態(tài)、晶形等)、結(jié)構(gòu)(空間分布)、微區(qū)、薄層、化學(xué)活性和生物活性等進(jìn)行瞬時跟蹤監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)無損分析、在線監(jiān)測分析和過程控制等。現(xiàn)代分析化學(xué)的發(fā)展趨勢大體可歸納為以下幾個方面。……
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