全书共21章,按照电化学分析、色谱分析、光分析与波谱分析的顺序编写,同时引入了“流动注射分析法”和“微流控分析法”等分析化学的前沿研究内容。在每一章中,除注重对基本概念和基础知识的阐释外,还注重引入该方法的新进展,便于学生及时了解学科发展动态。如,在绪论中增加了计算机与分析仪器、分析仪器的信息评价与处理,电化学分析基础一章中引入活体分析,在光分析法中引入聚集诱导发光和荧光成像分析,在拉曼光谱中引入表面增强拉曼等内容。

第1章 绪 论 /1

 1.1 概 述 /1

 1.2 仪器分析分类与发展 /2

1.2.1 仪器分析方法的分类 /2

1.2.2 仪器分析的发展过程 /3

 1.3 计算机与分析仪器 /4

1.3.1 计算机对仪器分析发展的促进

作用 /4

1.3.2 分析仪器中的计算机应用技术 /5

 1.4 分析仪器的信息评价与处理 /8

1.4.1 信息和熵 /8

1.4.2 分析化学实验中的信息量 /9

1.4.3 分析仪器的最大信息量 /9

1.4.4 仪器的效率和剩余度 /9

 1.5 分析仪器的性能指标 /10

1.5.1 信号与噪声 /10

1.5.2 灵敏度与检出限 /10

1.5.3 分辨率 /11

 习 题 /11

第2章 电化学分析基础 /12

 2.1 电化学分析概述 /12

2.1.1 电化学分析法的特点 /12

2.1.2 电化学分析法的分类 /12

2.1.3 各种电化学分析法简介 /13

2.1.4 电化学分析的主要应用领域 /14

 2.2 化学电池与电极电位 /14

2.2.1 化学电池 /14

2.2.2 电极电位 /15

2.2.3 液体接界电位与盐桥 /18

 2.3 电极与电极类别 /18

2.3.1 参比电极与指示电极 /18

2.3.2 工作电极与辅助电极 /22

2.3.3 极化电极与去极化电极 /22

2.3.4 微电极与化学修饰电极 /23

 2.4 电极-溶液界面的传质过程

与极化 /23

2.4.1 电极-溶液界面的传质过程

与类型 /23

2.4.2 电极的极化与超电位 /24

 习 题 /25

第3章 基本电化学分析法 /26

 3.1 电位分析法 /26

3.1.1 电位分析法的基本原理 /26

3.1.2 离子选择性电极的特性 /33

3.1.3 电位分析法的应用 /34

 3.2 电重量分析法 /37

3.2.1 电重量分析法原理 /37

3.2.2 恒电流电重量分析法 /38

3.2.3 控制阴极电位电重量分析法 /39

 3.3 库仑分析法 /40

3.3.1 库仑分析法的基本原理 /40

3.3.2 电量的确定与电流效率 /41

3.3.3 库仑滴定 /41

3.3.4 微库仑分析法 /42

 习 题 /43

第4章 伏安分析法 /45

 4.1 经典极谱分析法 /45

4.1.1 极谱分析法的一般过程 /45

4.1.2 扩散电流理论 /46

4.1.3 干扰电流与抑制 /50

4.1.4 极谱分析法的应用 /52

 4.2 现代极谱分析法 /53

4.2.1 单扫描极谱法 /53

4.2.2 交流极谱法 /55

4.2.3 方波极谱法 /56

4.2.4 脉冲极谱法 /56

4.2.5 交流示波极谱法 /57

 4.3 溶出伏安分析法 /58

4.3.1 溶出伏安分析法的基本原理 /58

4.3.2 影响溶出峰电流的因素 /59

4.3.3 操作条件的选择 /59

4.3.4 溶出伏安分析法的应用 /60

 4.4 循环伏安法 /60

4.4.1 循环伏安法的基本原理 /60

4.4.2 循环伏安法的应用 /61

 4.5 专 题 /62

4.5.1 化学修饰电极 /62

4.5.2 微电极与活体分析 /66

4.5.3 光谱电化学分析法 /67

 习 题 /68

第5章 色谱分析基础 /70

 5.1 色谱分析法概述 /70

5.1.1 色谱分析法的特点、分类和

作用 /70

5.1.2 色谱基本参数与色谱流出曲线

的表征 /71

5.1.3 色谱一般分离过程与分配

系数 /73

 5.2 色谱理论基础 /75

5.2.1 塔板理论 /76

5.2.2 速率理论 /76

5.2.3 分离度 /79

 5.3 色谱定性与定量分析方法 /80

5.3.1 色谱定性鉴定方法 /80

5.3.2 色谱定量分析方法 /81

 习 题 /82

第6章 气相色谱分析法 /84

 6.1 气相色谱仪 /84

6.1.1 气相色谱仪结构流程 /84

6.1.2 气相色谱仪主要组成部分 84

 6.2 气相色谱固定相 /86

6.2.1 气固色谱固定相 /86

6.2.2 气液色谱固定相 /86

 6.3 气相色谱检测器 /89

6.3.1 检测器类型及性能评价指标 /89

6.3.2 热导检测器 /91

6.3.3 氢火焰离子化检测器 /92

6.3.4 电子捕获检测器 93

6.3.5 其他检测器 /94

 6.4 气相色谱分离操作条件的选择 /94

6.4.1 色谱柱及使用条件的选择 /94

6.4.2 载气种类和流速的选择 /96

 6.5 气相色谱应用技术 /97

6.5.1 裂解气相色谱分析法的原理

与应用 /97

6.5.2 顶空气相色谱分析法的原理

与应用 /99

 6.6 毛细管气相色谱 /100

6.6.1 特 点 /100

6.6.2 毛细管与毛细管色谱结构

流程 /100

 习 题 /101

第7章 高效液相色谱分析法 /102

 7.1 高效液相色谱仪 /102

7.1.1 高效液相色谱仪结构流程 /102

7.1.2 高压输液泵与高效分离柱 /103

7.1.3 梯度淋洗装置 /103

7.1.4 液相色谱检测器 /104

7.2 主要分离类型 /106

7.2.1 液-固吸附色谱 /106

7.2.2 液-液分配与化学键合相

色谱 /107

7.2.3 离子交换色谱 /108

7.2.4 离子对色谱 /109

7.2.5 空间排阻色谱 /110

7.2.6 亲和色谱 /111

 7.3 液相色谱的固定相与流动相 /111

7.3.1 固定相 /111

7.3.2 流动相 /113

7.3.3 流动相的选择 /114

 7.4 影响分离的因素与分离类型的

选择 /114

7.4.1 影响分离的因素 /114

7.4.2 分离类型选择 /114

 7.5 制备型液相色谱 /115

 7.6 离子色谱分析法 /115

7.6.1 离子色谱分析法概述 /116

7.6.2 离子色谱的结构流程与装置

类型 /116

7.6.3 离子色谱分析法的应用 /117

 习 题 /119

第8章 超临界流体色谱及色谱分析新方法/121

 8.1 超临界流体色谱 /121

8.1.1 超临界流体色谱的基本

原理/121

8.1.2 超临界流体色谱仪的结构

流程 /123

8.1.3 超临界流体色谱的应用 /124

 8.2 激光色谱 /124

8.2.1 激光色谱的基本原理 /125

8.2.2 激光色谱的特点 /125

8.2.3 激光色谱的应用前景与

发展 /126

 习 题 /127

第9章 毛细管电泳分析法 /128

 9.1 毛细管电泳的仪器装置 /128

9.1.1 毛细管电泳仪的基本结构

与流程 /128

9.1.2 进样系统 /129

9.1.3 检测器 /130

 9.2 毛细管电泳的基本原理 /130

9.2.1 电泳和电渗 /130

9.2.2 柱效和分离度 /133

 9.3 毛细管电泳的分离模式 /135

9.3.1 毛细管区带电泳 /135

9.3.2 胶束电动毛细管色谱 /136

9.3.3 毛细管凝胶电泳 /136

9.3.4 毛细管等速电泳 /136

9.3.5 毛细管等电聚焦 /136

9.3.6 毛细管电色谱 /137

 9.4 影响分离度的因素 /137

9.4.1 工作电压的选择 /137

9.4.2 毛细管选择与温度控制 /138

9.4.3 毛细管电泳中的电解效应

及分离介质的选择 /138

 9.5 毛细管电泳的应用 /140

9.5.1 离子化合物的分析 /140

9.5.2 在生物化学中的应用 /141

9.5.3 在手性化合物分离中的

应用 /143

 习 题 /144

第10章 光分析法基础 /146

 10.1 光分析法概述 /146

10.1.1 光分析法及其基本特征 /146

10.1.2 电磁辐射的基本性质 /147

10.1.3 光分析法分类 /148

10.1.4 各种光分析法简介 /149

 10.2 原子光谱与分子光谱 /151

10.2.1 原子光谱 /151

10.2.2 分子光谱 /152

10.3 光分析仪器与光学器件 /154

10.3.1 光分析仪器的基本流程 /154

10.3.2 光分析仪器的基本单元

与器件 /154

 10.4 光分析法进展简介 /158

 习 题 /159

第11章 原子光谱分析法 /160

 11.1 原子发射光谱分析法 /160

11.1.1 原子发射光谱分析法的基本

原理 /160

11.1.2 原子发射光谱仪器类型与结构

流程 /162

11.1.3 原子发射光谱分析法的

应用 /169

 11.2 原子吸收光谱分析法 /170

11.2.1 原子吸收光谱分析法的基本

原理 /170

11.2.2 原子吸收光谱仪器类型与结构

流程 /174

11.2.3 干扰及其抑制 /178

11.2.4 原子吸收光谱分析法的

应用 /180

 11.3 原子荧光光谱分析法 /182

11.3.1 原子荧光光谱分析法的基本

原理 /182

11.3.2 原子荧光光谱仪器类型与结构

流程 /184

11.3.3 原子荧光光谱分析法的

应用 /185

 11.4 原子光谱分析的技术展望 /185

 习 题 /186

第12章 X-射线光谱和表面分析法 /187

 12.1 X-射线荧光光谱分析法 /187

12.1.1 X-射线荧光光谱分析法的

基本原理 /187

12.1.2 X-射线荧光光谱仪 /191

12.1.3 X-射线荧光光谱分析法的

应用 /196

 12.2 X-射线衍射分析法 /197

12.2.1 X-射线衍射分析法的基本

原理 /197

12.2.2 粉末衍射分析法 /197

12.2.3 单晶衍射分析法 /198

 12.3 光电子能谱与光探针分析法 /199

12.3.1 光电子能谱分析法 /199

12.3.2 X-射线光电子能谱分析法 /201

12.3.3 紫外光电子能谱分析法 /202

 12.4 电子能谱与电子探针分析法 /203

12.4.1 Auger电子能谱分析法 /203

12.4.2 电子微探针分析法与扫描电子

显微镜法 /205

 12.5 离子散射能谱与离子探针

分析法 /206

12.5.1 离子散射能谱分析法 /207

12.5.2 次级离子质谱分析法 /207

 习 题 /208

第13章 分子发光分析法 /209

 13.1 分子荧光与磷光分析法的基本

原理 /209

13.1.1 荧光与磷光的产生过程 /209

13.1.2 荧光光谱的类型与基本

特征 /211

13.1.3 荧光的产率与分子结构的

关系 /214

13.1.4 影响荧光强度的环境因素 /215

 13.2 分子荧光分析法 /216

13.2.1 分子荧光仪器的结构流程 /216

13.2.2 分子荧光分析法的应用 /216

 13.3 分子磷光分析法 /217

13.3.1 低温磷光与室温磷光的

测量 /217

13.3.2 分子磷光分析法的应用 /219

13.4 化学发光分析法 /220

13.4.1 化学发光分析法的基本原理 /220

13.4.2 化学发光反应的类型 /221

13.4.3 化学发光分析测量装置

与技术 /223

13.4.4 化学发光分析法的特点

及应用 /224

 13.5 分子发光分析法新技术 /225

13.5.1 荧光标记与探针技术 /225

13.5.2 荧光成像技术 /226

13.5.3 时间分辨荧光分析技术 /226

 习 题 /230

第14章 紫外-可见吸收光谱分析法 /231

 14.1 紫外-可见吸收光谱分析法基础 /231

14.1.1 紫外-可见吸收光谱概述 /231

14.1.2 紫外-可见吸收光谱的产生 /231

14.1.3 光吸收定律 /232

 14.2 紫外-可见分光光度计 /233

14.2.1 结构类型 /233

14.2.2 主要部件 /233

 14.3 吸收带类型与溶剂效应 /234

14.3.1 电子跃迁和吸收带类型 /234

14.3.2 紫外-可见吸收光谱常用

术语 /237

14.3.3 溶剂对紫外-可见吸收光谱的

影响 /239

 14.4 重要有机化合物的紫外-可见吸收

光谱 /241

14.4.1 饱和烃 /241

14.4.2 饱和烃衍生物 /241

14.4.3 不饱和脂肪烃 /242

14.4.4 羰基化合物 /244

14.4.5 芳烃 /247

 14.5 影响紫外-可见吸收光谱的

因素 /250

14.5.1 立体效应 /250

14.5.2 互变异构 /251

14.5.3 溶液的pH /252

14.5.4 乙酰化位移 /252

 14.6 紫外-可见吸收光谱的应用 /253

14.6.1 紫外-可见吸收光谱提供 的 结

构信息 /253

14.6.2 紫外-可见吸收光谱在结 构 分

析中的应用 /253

14.6.3 紫外-可见吸收光谱的定量

分析 /255

14.6.4 导数分光光度法 /256

 习 题 /257

第15章 红外吸收光谱分析法 /259

 15.1 红外吸收光谱分析法基础 /259

15.1.1 红外光谱概述 /259

15.1.2 红外光谱基本知识 /259

15.1.3 分子振动和特征振动频率 /261

 15.2 红外光谱仪 /271

15.2.1 色散型红外光谱仪 /271

15.2.2 傅立叶变换红外光谱仪 /272

15.2.3 试样的处理和制样方法 /274

15.2.4 其他测定方法和联机技术 /275

 15.3 影响频率位移的因素 /276

15.3.1 外部因素 /276

15.3.2 内部因素 /277

 15.4 常见有机化合物的红外光谱 /281

15.4.1 饱和烃及其衍生物 /281

15.4.2 烯烃和炔烃 /283

15.4.3 芳 烃 /284

15.4.4 羰基化合物 /287

15.4.5 氰基(C≡N)化合物 /289

15.4.6 硝基(—NO2)化合物 /290

 15.5 红外光谱的应用 /290

15.5.1 红外光谱图解析步骤 /290

15.5.2 红外光谱的定性分析 /291

15.5.3 红外光谱的定量分析 /294

 习 题 /296

第16章 拉曼光谱分析法 /299

 16.1 概 述 /299

 16.2 拉曼光谱产生的基本原理 /300

16.2.1 瑞利散射与拉曼散射 /300

16.2.2 拉曼光谱 /301

16.2.3 拉曼光谱选律 /301

16.2.4 红外光谱与拉曼光谱的

比较 /302

 16.3 拉曼光谱仪 /303

16.3.1 色散型拉曼光谱仪 /303

16.3.2 傅立叶变换拉曼光谱仪 /304

 16.4 拉曼光谱法的应用 /305

16.4.1 定性分析 /305

16.4.2 定量分析 /306

16.4.3 其他拉曼光谱法 /307

 习 题 /308

第17章 核磁共振波谱分析法 /309

 17.1 概 述 /309

 17.2 核磁共振原理 /310

17.2.1 原子核的自旋 /310

17.2.2 核磁共振现象 /310

17.2.3 饱和与弛豫 /312

17.2.4 核磁共振的宏观理论 /313

 17.3 核磁共振波谱仪 /314

17.3.1 核磁共振波谱仪的结构

类型 /314

17.3.2 核磁共振波谱常用溶剂 /315

17.3.3 试样准备和测定 /315

 17.4 质子核磁共振波谱(1HNMR)/315

17.4.1 化学位移及其影响因素 /316

17.4.2 自旋-自旋偶合和偶合常数 /321

17.4.3 质子核磁共振波谱的应用 /326

 17.5 13C核磁共振波谱 /332

17.5.1 13CNMR谱的特点 /332

17.5.2 脉冲傅立叶变换技术 /332

17.5.3 13CNMR谱的标识技术 /333

17.5.4 13C核的化学位移 /334

17.5.5 13CNMR的应用 /337

 17.6 二维核磁共振波谱(2D-NMR)/339

17.6.1 1D-NMR与2D-NMR /340

17.6.2 二维化学位移相关

NMR谱 /342

 习 题 /344

第18章 质谱分析法 /348

 18.1 质谱仪的类型及构成 /348

18.1.1 进样系统 /348

18.1.2 真空系统 /349

18.1.3 离子源 /350

18.1.4 质量分析器 /353

18.1.5 检测器 /359

 18.2 质谱联用仪器 /359

18.2.1 气相色谱-质谱联用仪 /359

18.2.2 液相色谱-质谱联用仪 /360

18.2.3 串联质谱仪器 /361

 18.3 质谱仪性能指标 /363

18.3.1 灵敏度 /363

18.3.2 分辨率 /363

18.3.3 质量范围 /364

18.3.4 质量稳定性和质量精度 /365

 18.4 质谱中的离子 /365

18.4.1 离子类型 /365

18.4.2 分子离子 /366

18.4.3 碎片离子 /367

18.4.4 同位素离子 /370

 18.5 典型有机化合物的电子轰击

质谱(EI-MS)/371

18.5.1 烃类 /371

18.5.2 饱和烃类衍生物 /374

18.5.3 羰基化合物 /376

18.5.4 芳香化合物 /378

 18.6 电子轰击质谱(EI-MS)的

解析 /380

18.6.1 谱图解析的一般步骤 /381

18.6.2 谱图解析实例 /382

 习 题 /385

第19章 热分析法 /389

 19.1 概 述 /389

 19.2 热重与微分热重分析法 /390

19.2.1 基本原理 /390

19.2.2 热重分析仪器 /392

19.2.3 影响因素 /392

19.2.4 应 用 /394

 19.3 差热分析法 /395

 19.4 差示扫描量热分析法 /397

 习 题 /398

第20章 流动注射分析法 /399

 20.1 概 述 /399

 20.2 FIA分析的基本原理 /400

20.2.1 基本过程 /400

20.2.2 试样区带的分散过程 /401

20.2.3 影响分散过程的因素 /402

 20.3 仪器装置 /404

 20.4 分析应用技术简介 /404

 习 题 /406

第21章 微流控分析法 /408

 21.1 概 述 /408

21.1.1 微流控分析芯片的定义

与发展过程 /408

21.1.2 微流控分析芯片的特点

与前景 /409

 21.2 微流控分析中的基本方法

与技术 /410

21.2.1 芯片材料与设计加工 /411

21.2.2 微器件与微流体的驱动

和控制 /412

21.2.3 微 流 控 分 析 芯 片 中 的 弯 道 效

应、层 流 效 应 与 分 子 扩 散 效

应 /416

21.2.4 微流控分析芯片中的进样

技术 /418

21.2.5 微流控分析芯片检测器 /420

 21.3 微流控分析芯片的应用 /422

 习 题 /423

参考文献 /424