分析化學原理（第二版）

基本信息

分析化學原理（第二版）

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作者：吳性良、孔繼烈 主編

出版日期：2010年9月 書號：978-7-122-08569-6

開本：16 裝幀：平 版次：2版1次 頁數：712頁

內容簡介

本書以測定各類物質從常量組分至痕量組分，建立起系統的“量”的相關概念，內容涵蓋了化學分析法、電分析化學法、光學分析法、分離分析法、質譜及其他分析法和化學計量學初步及分析過程六部分33章內容。本書對經典分析方法的內容進行了提煉壓縮，對近年來分析化學的新進展新方法，如生物電化學感測器、毛細管電泳、測量的不確定度、生物質譜技術、微流控分析及成像分析方法等進行了闡述。

本書可作為高等院校理科化學專業學生教材，也可供大中專院校相關專業師生及廣大分析科研人員參考。

目錄

第1章緒論1

11分析化學的任務與作用1

12分析化學的變革與發展1

13分析化學的分類2

131分析化學方法的類型2

132化學分析法與儀器分析法4

14分析過程是獲取物質化學信息的過程4

141獲取物質信息的過程5

142分析過程的實際步驟5

143分析儀器的一般概念6

15分析化學的機遇與挑戰7

參考書目9

第2章定量分析引論10

21定量分析的基本方法10

22分析測量中的誤差理論11

221測量誤差11

222系統誤差和隨機誤差11

223測量結果的分散性13

224有效數字15

23測量數據的表示和處理16

231測量數據的分布16

232測量數據的表示17

233異常值的判斷和處理18

24定量分析的校準21

241物質的量與信號的函式關係21

242定量分析校準模式23

25定量分析方法的評價25

251準確度和精密度25

252靈敏度、檢出限和測定限25

253選擇性26

問題與習題27

參考書目28

第1篇化學分析法

第3章化學分析法導論30

31溶液的濃度30

311活度與濃度30

312總濃度與平衡濃度31

313溶液濃度的表示32

32溶液體系中的化學平衡33

321溶液體系中的化學反應33

322化學平衡與平衡常數35

33化學分析中平衡處理及濃度計算的一般方法35

331分布係數36

332酸鹼平衡與質子條件39

333副反應係數42

34滴定分析法45

341概述45

342標準溶液與基準物質46

343滴定方法的分類46

35滴定分析法的計算47

351計算的基本關係式47

352等物質的量反應規則48

353計算示例49

36化學反應的速率及動力學分析50

361化學反應速率50

362動力學分析法51

問題與習題52

第4章酸鹼滴定法55

41酸鹼平衡中氫離子濃度的計算55

411強酸或強鹼溶液55

412一元弱酸或弱鹼溶液56

413多元酸或鹼溶液58

414混合酸溶液59

415兩性物質的溶液60

416弱酸及其共軛鹼的溶液63

42酸鹼滴定曲線及滴定終點的檢測64

421酸鹼指示劑64

422典型酸鹼體系的滴定曲線67

423終點誤差75

43酸鹼滴定法的套用77

431酸鹼標準溶液77

432套用示例78

44非水溶液中的酸鹼滴定81

441溶劑的分類81

442溶劑的性質81

443非水滴定條件的選擇83

問題與習題84

第5章絡合滴定法86

51氨羧絡合劑86

52絡合滴定的基本原理87

521絡合滴定曲線及終點誤差87

522酸效應曲線和滴定的最高酸度92

523絡合滴定的終點檢測93

53絡合滴定的選擇性97

531問題的提出97

532提高絡合滴定選擇性的方法98

533常用掩蔽劑100

54絡合滴定的套用101

541直接滴定法的套用101

542返滴定法的套用102

543置換滴定法的套用102

544間接滴定法的套用103

問題與習題103

第6章氧化還原滴定法106

61氧化還原反應106

611氧化還原反應與電極電位106

612氧化還原反應的完全程度110

613氧化還原反應速度及其影響因素111

62氧化還原滴定113

621滴定曲線113

622滴定的終點檢測115

623滴定前的預處理116

63幾種重要的氧化還原滴定方法118

631高錳酸鉀法118

632重鉻酸鉀法120

633碘法121

問題與習題124

第7章重量分析和沉澱滴定法126

71沉澱物的溶解度及其影響因素126

711溶解度與溶度積126

712影響沉澱溶解度的因素127

72沉澱的形成及純度130

721沉澱的類型130

722沉澱的形成131

723沉澱的沾污133

73重量分析法134

731概述134

732沉澱的條件及方法135

733沉澱的洗滌和灼燒137

734有機沉澱劑138

74沉澱滴定法139

741滴定曲線139

742採用不同指示劑的銀量法140

問題與習題142

第1篇參考書目144

第2篇電分析化學法

第8章電分析化學導論146

81電分析化學方法及分類146

82電化學電池147

821概念、術語147

822電池電動勢與能斯特方程式150

823從電極電位計算電池電動勢152

83電化學過程中的幾個問題154

831電極反應的電子轉移過程154

832電極反應速率155

833電極與溶液的界面157

834傳質過程158

84電化學電池的重要部件158

841液接界電位與鹽橋158

842電極的類型159

問題與習題162

第9章電位分析法及離子選擇性電極164

91電位分析法基本原理及實驗裝置164

911基本原理及測量裝置164

912電位測量用的儀器164

92離子選擇性電極166

921分類166

922晶體膜電極166

923剛性基質電極169

924流動載體電極171

925氣敏電極172

926生物選擇性電極173

927離子敏感場效應電晶體174

93離子選擇性電極的性能參數175

931能斯特回響、線性範圍、檢出限175

932選擇性係數176

933回響時間及內阻176

94直接電位法177

941直接電位法的測量177

942定量校準方法178

943直接電位法的準確度180

944直讀法測量溶液的pH值180

95電位滴定法181

問題與習題184

第10章電解分析與庫侖分析法186

101電解基本原理186

1011電解186

1012電解方程式187

1013超電位188

102電解分析法189

1021控制電流電解分析法189

1022控制電位電解分析法190

1023汞陰極電解法192

103庫侖分析法192

1031基本原理192

1032恆電位庫侖分析法193

1033庫侖滴定法194

1034微庫侖分析法197

問題與習題198

第11章極譜分析法和伏安分析法200

111直流極譜法的基本原理200

1111極譜儀器200

1112極譜波202

112極譜電流與極譜定量分析202

1121擴散電流方程式202

1122影響擴散電流的主要因素203

1123極譜的干擾電流204

1124極譜定量的基本方法207

113直流極譜波方程式208

1131極譜波的類型208

1132簡單金屬離子的可逆極譜波方程208

1133絡合離子的可逆極譜波方程210

114極譜及伏安分析的其他方法211

1141單掃描極譜法和循環伏安法212

1142脈衝極譜法214

1143極譜催化波215

1144溶出伏安法217

115伏安法的電極進展218

1151超微電極218

1152化學修飾電極218

1153基於氧電極的生物感測器220

問題與習題222

第2篇參考書目223

第3篇光學分析法

第12章光學分析法導論227

121電磁輻射的基本特徵227

1211電磁輻射的兩重性227

1212電磁波譜228

122輻射與物質的相互作用及其意義229

1221折射與反射229

1222干涉與衍射230

1223散射231

1224吸收與發射232

123光學分析法的分類232

1231類型232

1232各電磁波譜區的光譜方法232

124光學光譜法的儀器234

1241光學光譜儀的總體結構234

1242光源236

1243波長選擇器236

1244試樣裝置241

1245檢測器及讀出裝置241

問題與習題244

第13章紫外可見分光光度法246

131選擇吸收及吸收光譜的獲得246

1311選擇吸收246

1312吸收光譜247

1313分光光度計248

132紫外可見吸收光譜249

1321基本概念249

1322紫外可見吸收光譜的類型250

1323一些重要有機化合物的紫外吸收帶252

133光的吸收定律及定量分析方法255

1331吸收定律255

1332偏離吸收定律的因素257

1333定量分析方法260

134顯色反應與光度測量262

1341顯色反應及其影響因素262

1342光度測量264

1343分光光度法的靈敏度和選擇性264

135分光光度法的其他分析技術266

1351光度滴定法266

1352示差分光光度法267

1353雙波長分光光度法269

1354導數分光光度法271

136分光光度法在化學研究中的套用272

1361離子平衡研究272

1362紫外可見吸收光譜在有機化合物研究中的套用274

1363吸收光譜電化學276

問題與習題277

第14章紅外光譜法280

141分子吸收紅外輻射的必要條件280

142分子的轉動光譜及振動光譜281

1421分子轉動光譜281

1422分子振動方程式及其位能曲線282

1423分子的振動模式及其類型283

143紅外光譜的特徵性及其影響因素284

1431紅外光譜的基團頻率284

1432影響基團頻率和吸收帶形狀的因素286

144紅外分光光度計288

1441色散型紅外分光光度計288

1442傅立葉變換紅外光譜儀289

145紅外光譜分析291

1451定性分析291

1452定量分析方法293

146紅外光譜分析的其他技術簡介294

1461若干紅外光譜技術294

1462紅外光譜蛋白質二級結構分析296

147雷射拉曼光譜法簡介298

1471方法及儀器299

1472特點和套用300

問題與習題301

第15章分子發光分析法303

151光致發光及其測量303

1511激發態及去活化過程303

1512激發光譜與螢光光譜305

1513螢光的測量307

1514磷光的測量310

152螢光發射及其影響因素310

1521螢光發射與分子結構310

1522溶液螢光的強度及影響因素312

1523溶液螢光的猝滅313

153螢光分析法315

1531螢光的定量分析方法315

1532螢光測定的近代技術316

1533套用318

154磷光分析法319

1541磷光的定量分析方法319

1542室溫磷光法320

1543套用321

155化學發光分析法321

1551基本原理321

1552化學發光反應及套用322

156光化學感測器324

1561基本結構324

1562類型、原理及套用326

問題與習題328

第16章核磁共振波譜法330

161核磁共振的基礎330

1611核磁共振的產生330

1612核磁共振譜333

162核磁共振譜儀335

1621連續波核磁共振譜儀335

1622脈衝傅立葉變換核磁共振譜儀336

163化學位移及積分值336

1631化學位移及其影響因素336

1632氫核磁共振譜中的化學位移值340

1633吸收峰的積分值340

164自旋偶合及自旋裂分341

1641自旋自旋偶合作用341

1642化學等價與磁等價341

1643自旋裂分342

1644幾類常見的偶合及其偶合常數344

1651H核磁共振的輔助手段及譜圖的解析345

16511H核磁共振的輔助技術345

16521H核磁共振譜圖的解析舉例346

166核磁共振碳譜349

166113C核磁共振的化學位移349

166213C核磁共振的偶合作用350

166313C核磁共振譜圖的解析舉例352

167其他核磁共振技術353

1671二維核磁共振353

1672固體核磁共振355

1673核磁共振成像357

問題與習題357

第17章原子發射光譜法360

171原子光譜360

1711原子的結構與光譜線360

1712原子的激發與電離362

172光譜儀器363

1721激發光源363

1722光譜儀366

173光譜定性分析及半定量分析370

1731光譜定性分析370

1732半定量分析法371

174原子發射譜線的強度與試樣濃度的關係371

1741譜線的強度及影響因素371

1742譜線強度與元素濃度的關係式373

175光譜定量分析374

1751內標法原理374

1752定量分析校準方法375

1753譜線測量中的背景問題376

問題與習題376

第18章原子吸收光譜法378

181基本原理378

1811輻射的原子吸收378

1812原子吸收譜線的輪廓379

1813原子吸收值與原子濃度關係380

182原子吸收分光光度計382

1821光路結構382

1822銳線光源383

1823原子化器384

183原子吸收分析方法387

1831定量分析387

1832原子吸收分析的其他技術389

184干擾及其消除方法390

1841光譜干擾390

1842物理干擾392

1843化學干擾393

1844電離干擾393

185原子螢光光譜法393

1851原子螢光的產生及類型394

1852原子螢光的測量395

1853定量分析及其套用395

問題與習題396

第19章X射線螢光光譜法398

191X射線螢光光譜的基本概念398

1911X射線的本質和定義398

1912X射線與物質的相互作用399

1913特徵螢光X射線及俄歇效應401

192X射線螢光光譜儀403

1921主要部件及其性能403

1922色散型X射線螢光光譜儀及其結構特徵407

193X射線螢光分析的樣品製備408

1931固體樣品的製備408

1932液體樣品的製備409

194X射線螢光光譜分析法409

1941定性分析409

1942半定量分析411

1943定量分析412

195X射線螢光光譜分析的其他技術及套用414

1951X射線螢光光譜分析的其他技術414

1952特點及套用舉例417

問題與習題418

第3篇參考書目418

第4篇分離分析法

第20章分離方法422

201分離方法中的一些概念422

202沉澱分離法423

2021用無機沉澱劑進行分離423

2022用有機沉澱劑進行分離425

2023共沉澱分離法426

203溶劑萃取分離法427

2031分配係數、分配比和萃取百分率428

2032溶劑萃取的主要類型430

204離子交換分離法433

2041離子交換樹脂及其性能433

2042離子的交換分離435

205其他分離方法437

2051揮發和蒸餾分離法437

2052膜分離法437

2053浮選分離法438

問題與習題438

第21章色譜分析法導論440

211色譜分離440

2111色譜分離的定義及分類440

2112平板色譜分離441

2113柱色譜分離442

212色譜過程熱力學444

2121分配平衡445

2122保留值445

2123保留值的熱力學性質447

213色譜過程動力學448

2131塔板理論448

2132速率理論451

214柱色譜的總分離效能指標452

2141分離度452

2142有效塔板數與分離度的關係453

2143基本分離方程453

215色譜定性及定量分析454

2151色譜定性分析454

2152色譜定量關係式及色譜峰的測量455

2153色譜定量的校準方法456

問題與習題459

第22章氣相色譜法461

221氣相色譜儀461

222氣相色譜的固定相462

2221載體462

2222氣液色譜固定液463

2223氣固色譜固定相465

223氣相色譜峰展寬的因素466

2231氣相色譜的速率方程466

2232速率方程的討論467

224色譜分離條件468

2241填充色譜柱與固定相469

2242色譜分離的溫度及程式升溫469

2243流動相及其流速471

2244進樣及裂解技術471

225氣相色譜的檢測器472

2251濃度型檢測器472

2252質量型檢測器474

2253檢測器的主要性能指標476

226氣相色譜的其他技術478

2261毛細管柱氣相色譜法478

2262氣相色譜與紅外光譜的聯用技術480

227氣相色譜法的套用舉例482

問題與習題484

第23章高效液相色譜法486

231高效液相色譜儀486

2311基本結構486

2312主要部件486

232固定相和流動相488

2321固定相488

2322流動相489

233色譜峰擴展及其影響因素489

2331液相色譜速率理論方程489

2332柱外效應491

234高效液相色譜法的主要分離類型491

2341液液分配色譜491

2342液固吸附色譜492

2343鍵合相色譜法493

2344離子交換色譜法494

2345離子對色譜法497

2346凝膠滲透色譜法497

2347液相色譜法分離類型的選擇498

235超臨界流體色譜498

2351基本概念498

2352儀器499

2353流動相與固定相500

2354套用501

問題與習題502

第24章毛細管電泳504

241毛細管電泳的原理504

2411裝置504

2412電泳和電滲505

2413分離效率和分離度506

2414區頻寬度及其展寬因素507

242進樣與檢測509

2421進樣方法及使用特點509

2422檢測方法510

243分離模式512

2431毛細管區帶電泳512

2432膠束電動色譜513

2433毛細管凝膠電泳513

2434毛細管等速電泳514

2435毛細管等電聚焦514

2436毛細管電色譜515

244毛細管電泳的套用515

2441無機及有機化合物的分離分析515

2442胺基酸、肽、蛋白質的分離分析515

244毛細管電泳的套用515

2441無機及有機化合物的分離分析515

2442胺基酸、肽、蛋白質的分離分析515

2443核酸的分離分析516

2444手性分子分離分析517

2445在藥物和臨床醫學中的套用517

問題與習題518

第4篇參考書目518

第5篇質譜法及其他分析法

第25章質譜分析法520

251質譜分析的基本原理520

252質譜儀521

2521質譜儀的分類521

2522質譜儀的主要結構522

253質譜儀的主要部件523

2531離子源523

2532質量分析器527

2533檢測與記錄531

254無機質譜法532

2541電感耦合等離子質譜裝置532

2542元素的定量分析及套用533

255有機質譜法535

2551有機質譜中的離子峰536

2552有機化合物的斷裂規律537

2553有機化合物的定性分析及譜圖解析方法539

256生物質譜法541

2561質譜的離子斷裂方式541

2562生物質譜數據解析的一般過程543

問題與習題544

第26章質譜的聯用技術546

261串聯質譜法546

2611串聯質譜儀器547

2612串聯質譜的套用549

262氣相色譜質譜聯用550

2621聯用系統和實驗條件550

2622在線上分析的信息處理552

263液相色譜質譜聯用554

2631硬體裝置554

2632在線上分析實例557

264毛細管電泳質譜聯用558

2641概況558

2642接口技術及套用舉例558

問題與習題560

第27章光學與其他成像分析561

271光學成像技術561

2711概況561

2712幾種常用顯微鏡562

272光學成像標記物565

2721標記物在光學成像分析中的意義565

2722標記物的類型及作用原理565

273光學成像分析方法568

2731近紅外化學成像分析方法568

2732螢光共振能量轉移成像分析方法569

2733螢光壽命顯微成像分析方法570

274其他成像分析簡介571

2741電子探測成像分析571

2742離子探測成像分析573

2743場探測成像分析573

問題與習題576

第28章熱分析577

281熱分析概述577

2811定義與分類577

2812熱分析過程577

282熱重分析法578

2821原理及裝置578

2822影響熱重分析的因素580

2823控制速率熱重法581

2824熱重法的套用舉例581

283差熱分析法582

2831差熱分析儀582

2832差熱分析的原理及套用583

284示差掃描量熱分析法586

2841測量儀器586

2842影響測量示差掃描量熱曲線的因素587

2843示差掃描量熱法的套用舉例588

285熱分析與其他分析方法的聯用588

2851熱分析質譜聯用技術589

2852熱分析紅外光譜聯用技術589

2853熱分析紅外光譜質譜聯用技術590

問題與習題591

第29章流動注射分析和微流控晶片593

291流動注射分析593

2911原理593

2912基本裝置595

2913流動注射技術的套用598

292微流控分析技術600

2921微流控晶片的設計與製作600

2922微流控晶片分析系統602

2923微流控晶片通道的表面修飾606

2924微流控晶片在生命分析中的套用和意義607

問題與習題609

第5篇參考書目609

第6篇化學計量學初步及分析過程

第30章分析化學數據的統計處理612

301分析化學中常用的分布函式612

3011隨機變數及其分布函式612

3012離散型分布函式613

3013連續型分布函式614

302分析測量數據的參數估計617

3021參數的點估計617

3022區間估計618

303分析測量數據的統計假設檢驗621

3031假設檢驗的方法621

3032由單個樣本檢驗總體參數相等的假設檢驗623

3033由兩個樣本檢驗總體參數相等的假設檢驗624

304相關分析626

3041相關關係和相關係數626

3042回歸分析627

305分析測量的質量控制628

3051分析測試質量控制圖628

3052質量控制圖的監控和套用631

306分析測量的不確定度及其表達632

3061概念、分類和表達632

3062不確定度的傳播及報告635

問題與習題637

第31章分析試驗設計639

311分析試驗的方差分析639

3111單因素方差分析639

3112雙因素方差分析641

312正交試驗法646

3121正交試驗法基本原理647

3122無互動作用的三因素三水平問題的正交設計648

3123有互動作用的四因素二水平問題的正交設計650

313單純形試驗法651

3131方法原理651

3132幾個例子654

問題與習題656

第32章分析化學中的多元校準658

321多元線性回歸658

3211原理658

3212模擬校準的實例659

322卡爾曼濾波660

3221原理660

3222模擬計算的實例661

323K矩陣和P矩陣間接校準法663

3231K矩陣法663

3232P矩陣法665

324通用標準加入法665

325基於主成分分析的多元校準666

3251主成分分析法666

3252主成分回歸法667

3253偏最小二乘法668

326人工神經網路和遺傳算法簡介669

3261人工神經網路669

3262遺傳算法672

問題與習題673

第33章分析過程675

331物質分析的一般思考675

3311了解分析對象的基本信息675

3312選擇適宜的分析方法675

332試樣的製備676

3321樣品的採集與保存676

3322樣品的前處理679

333複雜體系物質的分析684

3331剖析方法684

3332分析示例686

334過程分析化學688

3341概念、意義及特點688

3342過程分析技術689

3343過程分析的發展692

問題與習題693

第6篇參考書目694

附錄一附表695

附表一無機酸在水溶液中的離解常數(25℃)695

附表二有機酸在水溶液中的離解常數(25℃)696

附表三弱鹼在水溶液中的離解常數(25℃)696

附表四金屬羥基絡合物的穩定常數697

附表五絡合物的穩定常數697

附表六EDTA滴定中套用的掩蔽劑699

附表七標準電極電位表(25℃)700

附表八某些氧化還原電對的條件電位700

附表九難溶化合物的溶度積(25℃)701

附表十化合物的相對分子質量表702

附表十一元素相對原子質量表705

附表十二標準常態分配表(α值)706

附表十三t檢驗臨界值tα(單側)及tα/2(雙側)707

附表十四F檢驗臨界表(單側)707

附表十五計算3σ控制限的參數表709

附錄二矩陣的基本運算711