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基本信息

书名:仪器分析(第二版)

定价：49.0元

售价：31.9元,便宜17.1元,折扣65

作者:田丹碧

出版社：化学工业出版社

出版日期：2015-04-01

ISBN：9787122225917

字数：571000

页码：

版次：2

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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本选题是在保持帮教材针对工科院校注重基础、精选内容、简明实用等特点及风格的基础上，结合仪器分析学科发展的趋势及生产实际应用方面的实际情况，进行了修订。对全书进行了修订，增删一些内容，重点增强了高效液相色谱（HPLC）的相关内容，原子发射光谱中删去火焰光度法，着重介绍全谱直读等离子体光谱仪，对原子荧光光谱法进行了补充。 《仪器分析》可作为高等院校工科各专业仪器分析课程的教材，也可供化学、应用化学及相关专业参考使用。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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仪器分析（第二版） 作者： 田丹碧 书籍简介： 《仪器分析（第二版）》是一本系统而深入地阐述现代仪器分析技术原理、方法、仪器结构、操作要点、数据处理及应用的高等院校教材。本书力求在继承前版优良传统的基础上，根据仪器分析学科的发展趋势和教学需求，对内容进行更新和完善，旨在帮助读者全面掌握仪器分析的理论基础和实践技能，为从事科学研究、质量控制、环境保护、临床诊断等领域的工作打下坚实基础。 本书共分为十七章，内容涵盖了仪器分析领域最重要、最常用的分析技术。 第一章 绪论 本章作为全书的开篇，首先对仪器分析的定义、发展历程、研究对象和基本任务进行概括性介绍，使读者对仪器分析学科有一个宏观的认识。接着，详细阐述了仪器分析在现代科学技术和社会发展中的重要地位和广泛应用，例如在环境监测、食品安全、药品检验、材料科学、生物医学等领域的关键作用。随后，重点介绍了仪器分析方法的基本原理，包括物理化学过程、物质的物理性质和化学性质在分析中的应用，以及各种相互作用（如光谱、电化学、色谱等）如何被用来定性或定量地测定物质。最后，对仪器分析的分类进行了梳理，按照测量原理、分析对象等维度进行了划分，为后续章节的学习奠定理论基础。 第二章 分析方法的分类与选择 本章着重探讨如何根据实际分析需求，科学合理地选择合适的分析方法。首先，对仪器分析方法进行了系统的分类，包括根据测量原理（如光谱分析、电化学分析、色谱分析、质谱分析等）和根据被测组分的性质（如无机物分析、有机物分析、痕量分析等）。接着，深入分析了影响分析方法选择的各种因素，如测定的目标（定性、定量）、试样的基体成分、测定物质的含量范围（常量、微量、痕量）、所能获得的分析仪器、分析的精度和准确度要求、经济成本、分析周期以及操作的便捷性等。通过对这些因素的权衡，读者能够学会如何在众多仪器分析方法中，找到最适合特定分析任务的解决方案。 第三章 分析仪器的基本组成和性能指标 本章系统地介绍了现代分析仪器的一般组成部分及其工作原理。详细阐述了信号的产生、传输、处理、显示和记录等环节，包括光源、试样引入系统、分光系统、检测器、记录器以及辅助单元（如恒温器、自动进样器、数据处理系统等）。对于各组成部分，除了讲解其基本原理，还对其在不同类型仪器中的具体应用和特点进行了说明。此外，本章重点介绍了评价分析仪器性能的关键指标，如灵敏度、选择性、分辨率、稳定性、准确度、精密度、线性范围、检测限和定量限等。通过对这些性能指标的理解，读者能够客观地评价和选择合适的仪器，并对仪器的使用和维护有更深入的认识。 第四章 样品前处理 样品前处理是仪器分析中至关重要的一环，直接影响到分析结果的准确性和可靠性。本章对此进行了系统阐述，首先强调了样品前处理的重要性，解释了为何需要进行前处理，包括消除干扰、富集目标组分、改变物质形态以便于分析等。接着，详细介绍了多种常用的样品前处理技术，如样品采集、破碎、研磨、干燥、称量、溶解、萃取（液-液萃取、固-液萃取、超临界流体萃取）、蒸馏、灼烧、灰化、酸溶、碱熔、络合、沉淀、过滤、浓缩等。对于每种技术，都详细介绍了其基本原理、操作步骤、适用范围、优缺点以及注意事项。本章旨在培养读者熟练掌握样品前处理的各种技术，并能根据不同样品和分析对象的特点，灵活运用和组合这些技术。 第五章 光谱分析法基础 光谱分析法是仪器分析中应用最广泛、技术最成熟的一类方法。本章从基础理论入手，系统介绍光谱分析的基本原理。首先，详细讲解了原子和分子的能级结构，以及它们与电磁波相互作用的机制，包括吸收、发射、散射等现象。随后，重点阐述了各种光谱分析技术的工作原理，如紫外-可见吸收光谱法、红外吸收光谱法、原子吸收光谱法（AAS）、原子荧光光谱法（AFS）、分子荧光光谱法、拉曼光谱法、X射线荧光光谱法（XRF）等。对于每种方法，都介绍了其基本的光谱产生机制、仪器结构、测量参数、定性与定量分析的应用，以及常见的干扰和消除方法。 第六章 紫外-可见吸收光谱法 本章对紫外-可见吸收光谱法进行了深入的探讨。首先，详细介绍了紫外-可见光区与物质分子吸收光谱的产生机理，包括电子跃迁类型（如π→π，n→π）以及影响吸收光谱的因素（如溶剂效应、pH、取代基效应等）。接着，阐述了朗伯-比尔定律的理论基础、适用条件及其在定量分析中的应用，包括吸光度、摩尔吸光系数等概念。随后，详细介绍了紫外-可见分光光度计的结构、工作原理、主要部件（光源、单色器、样品池、检测器）以及操作要点。最后，重点讲解了紫外-可见吸收光谱法的应用，包括物质的定性鉴定、含量测定、反应动力学研究、混合物组分测定等，并列举了具体实例。 第七章 红外吸收光谱法 红外吸收光谱法是鉴别有机化合物结构和官能团的重要手段。本章首先介绍了分子振动与转动能级，以及红外辐射与分子相互作用的原理。接着，详细阐述了红外光谱的产生机理，包括简正振动、官能团区和指纹区，以及不同官能团的特征吸收峰。随后，介绍了红外光谱仪的基本结构和工作方式，包括光源、样品制备（如KBr压片法、液膜法、气体池法）、单色器、检测器和记录器。本章的重点在于如何解析红外光谱图，通过分析特征吸收峰来推断化合物的结构和官能团，并将其应用于物质的定性鉴定和纯度检查。 第八章 原子发射光谱法 (AES) 和原子吸收光谱法 (AAS) 本章主要介绍基于原子光谱的两种重要分析方法。首先，讲解了原子发射光谱法（AES）的基本原理，包括原子化和激发过程，以及原子发射光谱的产生。然后，详细介绍了原子吸收光谱法（AAS）的原理，重点讲解了原子化（如火焰原子化、石墨炉原子化）和吸收过程，以及其在定量分析中的应用。对于AAS，本章详细阐述了仪器的结构，包括光源（空心阴极灯）、原子化器（火焰、石墨炉）、单色器和检测器。此外，还讨论了影响AAS分析结果的各种因素，如原子化效率、背景吸收、化学干扰和电离干扰，以及相应的消除方法。本章的应用部分侧重于金属元素的测定。 第九章 荧光分析法 荧光分析法具有高灵敏度和高选择性，是痕量物质分析的重要手段。本章首先介绍了分子的能量状态和荧光产生的基本原理，包括吸收、内转换、系间窜越、荧光发射等过程，以及量子产率和荧光寿命等概念。随后，详细阐述了荧光光谱的产生和影响因素，如激发波长、发射波长、溶剂、pH、温度和分子结构。接着，介绍了荧光分析仪器的基本结构，包括光源（氙灯、LED）、激发单色器、样品池、发射单色器和检测器。本章的重点在于荧光法的定量分析，包括校准曲线的建立和应用，以及其在生物、医药、环境等领域的广泛应用。 第十章 电化学分析法基础 电化学分析法利用物质的电化学性质进行测定，具有操作简便、仪器灵活、应用广泛等优点。本章首先介绍了电化学分析的基本原理，包括电极反应、电极电势、能斯特方程、电化学电池等。随后，系统地介绍了电化学分析法的分类，包括电位分析法、电解分析法、库仑分析法、极谱法、伏安法等。对于每种方法，都讲解了其基本原理、仪器结构、测量参数和应用。本章将为理解后续章节中具体的电化学分析技术奠定坚实的理论基础。 第十一章 离子选择电极 (ISE) 和pH 测量 本章重点介绍了离子选择电极（ISE）在痕量离子分析中的应用。首先，详细阐述了离子选择电极的工作原理，包括膜电位、液体结和参考电极的组成和作用。接着，介绍了常见的离子选择电极类型，如玻璃电极（用于pH测量）、固体离子导体电极、液膜电极和气敏电极。对于pH测量，详细阐述了pH计的工作原理、电极的校准和使用方法。本章还讨论了影响ISE测量的因素，如液接电势、干扰离子、温度效应等，以及相应的处理方法。 第十二章 极谱法和伏安法 极谱法和伏安法是研究电极上氧化还原反应动力学和物质含量的常用电化学分析技术。本章首先介绍了极谱法（DC极谱）的基本原理，包括指示电极（水银滴电极）的特性、扩散电流、极限扩散电流、半波电势等。随后，详细阐述了极谱分析仪器的基本结构和操作。接着，介绍了伏安法，包括线性扫描伏安法（LSV）、循环伏安法（CV）和方波伏安法（SWV）等。对于这些方法，都重点讲解了其工作原理、信号的产生机制、定量分析的应用以及对电极过程的表征能力。 第十三章 色谱分析法基础 色谱分析法是分离和测定混合物组分最重要、最通用的技术之一。本章首先介绍了色谱分析的基本原理，包括色谱分离的理论基础，如分配系数、理论塔板数、塔板高度等。随后，详细阐述了色谱法的主要分类，包括气相色谱法（GC）和液相色谱法（LC），以及根据固定相和流动相的性质进行的划分，如液-液色谱、液-固色谱、气-液色谱、气-固色谱等。本章的重点在于理解色谱分离的机制，以及各种色谱参数的含义。 第十四章 气相色谱法 (GC) 本章深入探讨了气相色谱法。首先，详细介绍了气相色谱仪的基本组成，包括载气系统（气源、流量控制器）、进样系统（进样阀、汽化室）、色谱柱（填充柱、毛细管柱）、检测器（FID、TCD、ECD、MS等）和数据处理系统。接着，阐述了不同检测器的作用原理、灵敏度和选择性。随后，重点讲解了气相色谱法的定性分析（保留时间、定性鉴别）和定量分析（峰面积、峰高）方法，以及影响分离效果的因素（如载气流速、柱温、固定相选择等）。本章还列举了气相色谱法在石油化工、环境监测、食品分析等领域的应用实例。 第十五章 液相色谱法 (LC) 液相色谱法是处理热不稳定、高分子量或极性化合物的理想选择。本章首先介绍了液相色谱法（包括高效液相色谱法 HPLC）的原理和发展。接着，详细阐述了HPLC仪器的主要组成部分，包括流动相系统（输液泵、梯度控制器）、进样系统、分离柱（固定相）、检测器（UV-Vis、荧光、示差折光、电导、质谱等）和数据处理系统。对于各种检测器，都介绍了其工作原理和适用范围。本章的重点在于HPLC的定性（保留时间）和定量分析，以及影响分离效果的关键因素（如流动相组成、pH、温度、流动相流速、固定相选择等）。本章还涉及反相色谱、正相色谱、离子交换色谱、尺寸排阻色谱和亲和色谱等不同的HPLC分离模式。 第十六章 串联质谱法 (LC-MS/MS) 串联质谱法（LC-MS/MS）是当今分析化学领域最强大、最有影响力的技术之一，它将液相色谱的高分离能力与质谱的高灵敏度和高选择性相结合。本章首先介绍了质谱的基本原理，包括质荷比、离子化方法（如ESI、APCI）、质量分析器（如四极杆、飞行时间）和检测器。随后，重点阐述了液相色谱-串联质谱联用技术（LC-MS/MS）的工作原理，包括液相色谱与质谱的接口技术、串联质谱（MS/MS）的工作模式（如选择离子监测 SIM、多反应监测 MRM）及其在痕量物质分析中的优势。本章还介绍了LC-MS/MS在药物分析、生物标记物发现、环境污染物检测、食品安全等领域的关键应用。 第十七章 仪器分析的质量控制与数据处理 本章是仪器分析实践操作的重要补充。首先，阐述了仪器分析中的质量控制（QC）概念，包括分析方法的验证（准确度、精密度、选择性、线性范围、检测限、定量限）、质量保证（QA）以及校准和标准物质的应用。接着，详细介绍了仪器分析中数据的采集、处理和评估方法。内容包括原始数据的记录、图谱解析、标准曲线的绘制和应用、统计学在数据处理中的作用（如平均值、标准偏差、相对标准偏差、置信区间、t检验、F检验等）。最后，探讨了结果报告和不确定度评估等内容，旨在培养读者严谨的科学态度和准确的数据处理能力。 《仪器分析（第二版）》通过理论与实践相结合的方式，系统地介绍了仪器分析学的基本概念、核心技术和应用。本书力求内容翔实，图文并茂，语言严谨，同时兼顾科学性和教学性，是一本不可多得的仪器分析领域专业教材。