現代儀器分析原理與技術 [Principle and Technology of Modern Instrument Analysis] 下載 mobi epub pdf 電子書 在線閱讀 2026

內容簡介

儀器分析是現代農業、現代工業、生態環境及生物技術等領域中實用的一門科學。《現代儀器分析原理與技術》從光譜學、色譜學、電磁波譜學等幾方麵較為全麵、係統地闡述瞭分析儀器的原理與技術，並結閤現代分析儀器發展動態，根據實際需求介紹瞭許多日前新的實用分析技術。作為“卓越工程師教育培養計劃食品科學與工程類係列規劃教材”之一，《現代儀器分析原理與技術》注重理論與實踐相結閤，突齣案例教學，體現卓越理念。

內頁插圖

目錄

總序
前言
第1章 緒論
第一節 分析化學與儀器分析 1
一、分析化學的範疇、方法及任務 1
二、儀器分析的範疇、方法及任務 2
第二節 分析儀器的類型及其信號錶達方式 2
一、分析儀器的主要分類 2
二、分析儀器信號的錶達方式 2
第三節 分析儀器的方法建立及重要組成部分構成 3
一、分析方法（方案）構建 3
二、分析儀器的基本組成 3
第四節 分析儀器的主要性能指標 5
第2章 光譜法導論
第一節 概述 9
第二節 光與物質的作用原理 9
一、光的波、粒二相性 10
二、光與物質的相互作用 11
三、光譜及光譜分類 13
第三節 基本光學單元 l4
一、光源 14
二、分光器件 l4
三、吸收池 l8
四、檢測器 18
第四節 光吸收定律 21
一、比爾定律原理 21
二、比爾定律中名詞的意義及單位 22
三、比爾定律吸收光譜麯綫錶徵 23
四、比爾定律的偏離影響 24
五、光度測量的誤差 26
第3章 紫外-可見吸收光譜法
第一節 紫外-可見吸收光譜法概述 28
一、柴外-可見吸收光譜法的分類 28
二、分光光度法與比色法的異同點 29
三、分光光度法的特點 29
第二節 紫外-可見吸收光譜法原理 29
一、紫外-可見吸收光譜的産生 29
二、吸收麯綫 31
三、紫外-可見吸收光譜的産生方式 31
第三節 紫外-可見光光譜儀 39
一、儀器基本組成 39
二、紫外-可見光光譜儀類型 40
三、紫外-可見光譜儀器的基本功能和進展 41
第四節 儀器操作中影響準確度因素及校正方法 42
第五節 紫外-可見吸收光譜法的應用與案例 45
一、定性分析 45
二、定量分析 46
三、光譜法的應用案例 48
第4章 紅外吸收光譜法
第一節 概述 52
第二節 紅外光譜基本概念 53
一、紅外光譜的産生和劃分 53
二、分子産生紅外吸收的條件 53
三、分子振動類型 54
第三節 傅裏葉紅外光譜 55
一、邁剋爾遜乾涉儀 55
二、傅裏葉變換紅外光譜基本原理 55
三、傅裏葉變換紅外光譜特點 57
第四節 傅裏葉變換紅外光譜儀 58
一、傅裏葉變換紅外光譜儀的基本結構 58
二、主要部件 58
第五節 紅外光譜樣品製備技術 61
一、氣態樣品製備技術 61
二、液態樣品製備技術 61
三、固態樣品製備技術 62
四、衰減全反射技術 63
第六節 紅外光譜定性分析 64
一、紅外光譜r中化閤物官能團的特徵 64
二、紅外光譜圖譜基本解析程序 70
三、紅外光譜案例分析 73
第七節 傅裏葉變換近紅外光譜技術 75
一、近紅外光譜技術概述 75
二、漫反射技術 76
三、近紅外光譜數據收集要求 77
四、近紅外光譜法分析模型建立要求 77
五、近紅外光譜數據分析 78
第5章 原子吸收光譜法
第一節 概述 80
第二節 原子吸收光譜法的基本原理 81
一、原子吸收光譜的共振吸收原理 81
二、原子吸收銳綫光源發射綫 82
三、原子吸收與原子濃度關係 82
第三節 原子吸收光譜儀 83
一、原子吸收光譜儀基本結構 83
二、原子吸收光譜儀的主要部件 84
第四節 原子吸收光譜的定量 94
第五節 原子吸收光譜法的乾擾及消除方法 96
一、電離乾擾 96
二、物理乾擾 96
三、化學乾擾 96
四、光譜乾擾 97
第六節 原子熒光光譜法簡介 97
一、原子熒光基本原理 98
二、原子熒光光譜儀組成結構 99
第七節 原子吸收光譜法樣品處理 99
第八節 連續光源原子吸收光譜分析技術 101
第6章 發射光譜法
第一節 概述 107
第二節 發射光譜的激發光源 108
一、火焰光源 108
二、電弧電源 109
三、電感耦閤等離子體光源 109
第三節 等離子發射光譜儀 111
第四節 等離子發射光譜主要工作參數及定量分析 114
一、主要工作參數 114
二、定量分析方法 114
第五節 等離子發射光譜的乾擾問題 114
一、基體乾擾 114
二、光譜乾擾 115
第六節 等離子發射光譜技術和其他分析技術的比較 115
第七節 發射光譜法的應用案例 117
一、水質分析 117
二、汙泥分析 117
三、生物樣品分析 118
第7章 熒光光譜法
第一節 概述 119
第二節 熒光光譜法的基本原理 119
一、熒光的産生 119
二、熒光與化閤物分子結構的關係 122
三、熒光參數的設定 123
第三節 熒光分光光度計 128
一、儀器基本組成結構 128
二、儀器主要部件功能部件 128
第四節 熒光光譜分析 129
一、二維熒光光譜技術及應用 130
二、三維熒光光譜技術及應用 136
第五節 熒光光譜分析的乾擾因素 139
一、化學溶劑的影響 139
二、熒光汙染 139
三、稀溶液的分析乾擾 139
四、溫度影響 140
五、酸度影響 140
六、熒光淬滅 141
七、光散射 141
第8章 色譜法導論
第一節 概述 143
第二節 色譜法分類 143
第三節 色譜分離原理及色譜圖 145
一、色譜分離原理 145
二、色譜圖和主要參數 145
三、分配係數 147
第四節 色譜法的基本理論 148
一、塔闆理論 148
二、速率理論 149
第五節 色譜分離主要影響因素 150
一、色譜分離的影響 150
二、色譜分析時間的影響 151
第六節 色譜定性定量分析 151
一、定性分析 151
二、定量分析 153
第9章 氣相色譜法
第一節 概述 156
第二節 氣相色譜法的原理 156
一、氣相色譜儀的基本組成結構 156
二、儀器主要功能單元 157
三、儀器操作程序 158
第三節 氣相色譜固定相 159
一、氣-固色譜固定相 159
二、氣-液色譜固定相 159
第四節 氣相色譜的檢測器 160
第五節 氣相色譜分離條件的選擇 163
一、色譜柱的選擇 163
二、載氣的選擇 163
三、柱溫的選擇 164
第六節 氣相色譜定性、定量分析 164
一、定性分析 164
二、定量分析 164
第七節 氣相色譜分析常用的樣品製備技術 165
一、溶劑萃取 165
二、液相微萃取 166
三、固相萃取 166
四、固相微萃取 166
五、加速溶劑萃取 166
第八節 樣品衍生化技術 166
第九節 頂空分析技術 167
第十節 氣相色譜配套技術 167
一、多維氣相色譜技術 167
二、快速氣相色譜技術 167
第十一節 氣相色譜法在食品分析中的應用案例 168
第10章 高效液相色譜法
第一節 概述 170
第二節 高效液相色譜法分離原理 171
一、高效液相色譜法的分類 171
二、高效液相色譜分離原理特徵 171
第三節 高效液相色譜固定相 175
一、液-固吸附色譜法固定相 175
二、液-液分配色譜法固定相 176
三、離子交換色譜法固定相 177
四、空間排阻色譜法固定相 177
五、整體柱 177
第四節 高效液相色譜流動相 178
一、流動相使用基本要求 178
二、流動相的選擇 179
三、梯度洗脫技術要求 180
第五節 高效液相色譜儀 181
一、高效液相色譜儀基本結構 181
二、高效液相色譜儀主要功能單元 182
三、液相色譜檢測器 185
四、儀器操作程序應用案例 190
第六節 液相色譜法分離方法的選擇 193
第七節 液相色譜氨基酸分析 194
一、柱前衍生及特點 194
二、柱後衍生及特點 195
三、氨基酸分析 196
第八節 液相色譜應用案例 197
一、在食品成分分析巾的應用 197
二、在添加劑分析巾的應用案例 199
三、在農藥和獸藥殘留分析巾的應用案例 200
第11章 薄層色譜法
第一節 概述 202
一、薄層色譜法特點 202
二、薄層色譜與高效液相色譜的差異性 203
第二節 薄層色譜法的基本原理 203
一、薄層色譜法的原理及錶徵 203
二、薄層色譜常用固定相 204
三、薄層闆製備 207
四、薄層點樣 208
五、薄層展開 209
六、展開劑的選擇 212
七、定位檢測 214
第三節 薄層色譜法的定|生定量方法 215
一、薄層色譜的定性 215
二、薄層色譜的定量 216
三、定量分析的掃描方式 217
四、掃描方式及光束大小的選擇 218
五、外標法、內標法定量 219
第四節 薄層掃描儀 219
第五節 薄層色譜法的應用案例 221
一、果汁中閤成著色劑的測定 221
二、薄層色譜法鑒彆南五味子 222
第12章 質譜法
第一節 概述 223
第二節 質譜法的基本原理 224
第三節 質譜儀 225
一、進樣係統 225
二、離子源 227
三、質量分析器 230
四、檢測器和記錄係統 234
五、真空係統 234
第四節 質譜及其離子峰的類型 235
一、質譜的錶示方法 235
二、質譜儀的主要性能指標錶徵意義 235
三、質譜圖中主要離子峰的類型 236
四、質譜巾的斷裂方式及一般規律 238
第五節 質譜技術的應用 239
一、相對分子質量的測定 239
二、確定化閤物的分子式 240
三、質譜在食品分析巾的應用 242
第13章 核磁共振波譜法
第一節 概述 244
第二節 核磁共振基本原理 244
一、原子核自鏇與磁矩 244
二、核磁共振條件 245
三、飽和與弛豫 247
四、宏觀磁化矢量 248
第三節 核磁共振波譜儀 249
第四節 核磁共振波譜的特徵和化學結構分析 251
一、核磁共振巾的化學位移 251
二、核磁共振中的化學位移錶徵 252
三、核磁共振中的白鏇耦閤 253
四、核磁共振譜的積分麯綫 256
第五節 核磁共振波譜的測定 256
第六節 13C核磁共振 257
一、13C化學位移 258
二、白鏇去耦和NOE效應 259
三、13C去耦方法 259
第七節 核磁共振法圖譜解析應用案例 261
第14章 毛細管電泳法
第一節 概述 266
第二節 毛細管電泳原理結構 267
一、基本概念 267
二、毛細管電泳儀的結構組成 267
三、毛細管電泳的工作原理 269
第三節 毛細管電泳的分離模式 271

前言/序言

好的，這是一份關於《現代儀器分析原理與技術》一書內容之外的圖書簡介，重點描述瞭其他相關領域的經典著作，以滿足您的要求： --- 精選參考書目：深入探索分析化學與計量學的廣闊天地 本精選書單旨在為學習和研究分析化學、材料科學以及相關交叉學科的讀者提供一套全麵的、與《現代儀器分析原理與技術》互補的知識體係。我們精選的這些書籍，涵蓋瞭從基礎理論構建到前沿技術應用的多個維度，側重於經典的光譜學、電化學分析、分離科學的深度理論，以及數據處理與質量控製的嚴謹實踐。 --- 一、 光譜分析的經典奠基與深化 光譜分析是現代分析化學的核心支柱之一。要理解儀器分析的基石，以下著作提供瞭不可替代的理論深度： 1. 《分子光譜學：原理與應用》（Molecular Spectroscopy: Principles and Applications） 本書聚焦於分子光譜學的理論基礎，詳細闡述瞭電磁輻射與物質相互作用的量子力學基礎。它超越瞭基礎的吸收和發射光譜描述，深入探討瞭拉曼散射、核磁共振（NMR）的精細結構，以及光聲光譜等高級技術。 核心內容側重： 詳細推導瞭朗之萬（Langevin）方程在磁場中的應用，解釋瞭斯托剋斯（Stokes）和反斯托剋斯（Anti-Stokes）拉曼峰的起源，並結閤大量應用實例，展示瞭如何利用高分辨光譜技術解析復雜有機分子的構象和動力學行為。書中對光譜儀器的光路設計、色散元件的選擇（如使用傅裏葉變換技術）提供瞭詳盡的數學模型，強調瞭儀器的分辨本領和靈敏度提升的物理學根源。 2. 《原子光譜分析的定量基礎》（Quantitative Foundations in Atomic Spectrometry） 雖然現代儀器分析依賴於高靈敏度的原子技術，但本書係統地梳理瞭從經典火焰原子吸收（FAAS）到先進的電感耦閤等離子體發射光譜（ICP-OES）和質譜（ICP-MS）的演變曆程。 核心內容側重： 重點分析瞭等離子體（如氬等離子體）的物理化學性質、激發溫度和電子密度對譜綫強度的影響。書中詳細討論瞭“基體效應”的來源——包括物理效應（霧化效率）和化學效應（非理想的原子化過程）——並提供瞭校正這些效應的多種數學模型，如標準加入法和內標法的選擇性依據。對於ICP-MS，本書專門闢章節討論瞭碰撞/反應池技術用於消除光譜乾擾的化學機理。 --- 二、 電化學分析的精細控製與界麵現象 電化學分析的精髓在於對電化學界麵的精確控製和對電荷轉移過程的實時監測。 3. 《電化學分析：理論、儀器與方法》（Electrochemical Analysis: Theory, Instrumentation, and Methods） 這是一部全麵介紹電化學分析的權威著作。它不僅講解瞭伏安法（Voltammetry）的基礎，更深入探究瞭循環伏安法（CV）中的非穩態擴散理論。 核心內容側重： 書中對“Randles-Sevcik”方程的推導和實際應用進行瞭細緻的剖析，並詳細描述瞭如何通過控製掃描速率來區分可逆、準可逆和不可逆反應。在儀器設計方麵，該書詳述瞭三電極係統的工作原理、恒電位儀（Potentiostat）的反饋電路設計，以及阻抗譜（EIS）在電極過程動力學研究中的應用，特彆是對電荷轉移電阻和雙電層電容的解析。 --- 三、 分離科學的理論與實踐整閤 在處理復雜樣品時，分離技術是不可或缺的前處理步驟。以下書籍強調瞭分離科學背後的熱力學和動力學原理。 4. 《色譜分離的動力學與熱力學》（Chromatographic Separations: Kinetics and Thermodynamics） 本書緻力於將色譜技術建立在堅實的物理化學基礎之上，強調瞭分離效率與傳輸過程的關聯性。 核心內容側重： 詳細分析瞭色譜柱的“範特姆（Van Deemter）方程”及其多項式修正版，著重於解釋塔闆高度（H）隨流速變化時的U型麯綫，並辨析瞭徑嚮擴散和縱嚮擴散對峰展寬的貢獻。對於高效液相色譜（HPLC），書中深入探討瞭反相色譜中固定相-流動相相互作用的疏水性參數（如 $pi^$ 值），以及如何利用這些參數來預測和優化復雜混閤物的保留時間。對於氣相色譜（GC），則著重於載氣流速、柱溫對分離度的影響機理。 --- 四、 分析化學中的數據處理與質量保證 現代分析儀器産生海量數據，數據處理和質量控製是確保結果可靠性的關鍵環節。 5. 《分析化學中的誤差、計量與質量控製》（Errors, Metrology, and Quality Control in Analytical Chemistry） 本書是分析化學專業人員的必讀之作，它將統計學原理直接應用於實驗數據的評估與管理。 核心內容側重： 詳細區分瞭“係統誤差”和“隨機誤差”的來源，並介紹瞭處理不同類型誤差的統計檢驗方法（如t檢驗、F檢驗）。書中對“檢測限（LOD）”和“定量限（LOQ）”的定義給齣瞭基於國際標準的嚴格界定，並詳細講解瞭如何構建和評估校準麯綫的綫性範圍、相關係數（R）的意義。在質量控製部分，本書闡述瞭內部質量控製（IQC）和外部質量評價（EQA）的實施流程，強調瞭溯源性（Traceability）在計量學中的核心地位。 --- 通過係統研讀上述五部著作，讀者將能夠建立起一個與“現代儀器分析”實踐操作層並行的、堅實的理論框架，從而能夠獨立設計、優化復雜的分析方法，並對儀器性能及數據質量做齣科學、嚴謹的判斷。