仪器分析

前言 第1章 绪论1 1.1 引言1 1.2 分析化学与仪器分析的发展与现状2 1.3 仪器分析法的分类2 1.4 分析仪器的性能指标4 1.4.1 灵敏度4 1.4.2 检出限5 1.4.3 动态范围6 1.5 仪器分析法的特点7 1.6 仪器分析法的发展趋势8 参考文献10 **篇 光谱分析法 第2章 光谱分析法导论13 2.1 光谱分区13 2.2 光谱的产生14 2.2.1 原子光谱的产生14 2.2.2 分子光谱的产生15 2.3 光谱法分类16 2.4 光谱分析仪17 参考文献18 第3章 原子发射光谱法19 3.1 基本理论19 3.1.1 原子的壳层结构19 3.1.2 光谱项20 3.1.3 原子能级与能级图21 3.1.4 原子谱线的强度23 3.1.5 谱线自吸与自蚀25 3.1.6 分析线与灵敏线25 3.2 仪器组成25 3.2.1 进样系统26 3.2.2 光源系统27 3.2.3 分光系统28 3.2.4 检测系统35 3.3 定性与定量分析37 3.3.1 定性与半定量分析37 3.3.2 定量分析37 3.4 特点及应用39 参考文献41 第4章 原子吸收与原子荧光光谱法42 4.1 原子吸收光谱法42 4.1.1 基本理论42 4.1.2 仪器组成46 4.1.3 定量分析51 4.1.4 干扰及其抑制方法52 4.1.5 特点及应用55 4.2 原子荧光光谱法56 4.2.1 基本理论56 4.2.2 仪器组成57 4.2.3 定量分析59 4.2.4 特点及应用60 参考文献62 第5章 X射线光谱法及电子显微镜法63 5.1 X射线荧光法63 5.1.1 基本理论63 5.1.2 仪器组成及工作原理63 5.1.3 定性与定量分析67 5.1.4 特点及应用68 5.2 X射线衍射法68 5.2.1 基本理论69 5.2.2 仪器组成及工作原理70 5.2.3 特点及应用71 5.3 X射线光电子能谱法72 5.3.1 基本理论72 5.3.2 X射线光电子能谱图74 5.3.3 仪器组成及工作原理77 5.3.4 定性与定量分析78 5.3.5 特点及应用80 5.4 俄歇电子能谱法80 5.4.1 基本理论80 5.4.2 仪器组成及工作原理81 5.4.3 特点及应用82 5.5 电子显微镜法84 5.5.1 透射电子显微镜84 5.5.2 扫描电子显微镜87 5.5.3 冷冻电子显微镜90 参考文献96 第6章 紫外-可见光谱法与圆二色谱法98 6.1 紫外-可见光谱法98 6.1.1 基本理论98 6.1.2 仪器组成103 6.1.3 定性与定量分析104 6.1.4 特点及应用106 6.2 圆二色谱法106 6.2.1 基本原理107 6.2.2 仪器组成109 6.2.3 特点及应用109 参考文献111 第7章 分子发光分析法112 7.1 分子荧光分析法112 7.1.1 基本理论112 7.1.2 仪器组成119 7.1.3 定量分析120 7.1.4 特点及应用120 7.2 分子磷光分析法121 7.2.1 基本理论121 7.2.2 仪器组成122 7.2.3 特点及应用122 7.3 化学发光分析法123 7.3.1 基本理论123 7.3.2 仪器组成124 7.3.3 特点及应用124 参考文献126 第8章 红外、近红外吸收光谱法及拉曼光谱法127 8.1 红外吸收光谱法127 8.1.1 基本原理127 8.1.2 仪器组成137 8.1.3 定性与定量分析142 8.1.4 特点及应用144 8.2 近红外吸收光谱法144 8.2.1 基本理论144 8.2.2 仪器组成145 8.2.3 定性与定量分析146 8.2.4 特点及应用147 8.3 拉曼光谱法147 8.3.1 基本理论148 8.3.2 仪器组成151 8.3.3 定性与定量分析151 8.3.4 特点及应用152 参考文献155 第9章 核磁共振波谱法157 9.1 基本理论157 9.1.1 原子核的基本属性157 9.1.2 原子核的共振159 9.1.3 化学位移162 9.1.4 饱和与弛豫过程166 9.1.5 自旋耦合和自旋分裂168 9.1.6 核磁共振谱图170 9.2 仪器组成170 9.2.1 磁体的磁场与锁场172 9.2.2 射频发生器与接收器173 9.2.3 探头及样品管173 9.3 核磁共振氢谱174 9.3.1 核的等价性174 9.3.2 氢谱中的耦合175 9.3.3 氢谱解析177 9.4 核磁共振碳谱178 9.4.1 化学位移179 9.4.2 碳谱中的耦合179 9.4.3 碳谱解析180 9.5 核磁共振波谱的定量分析181 9.5.1 内标法181 9.5.2 外标法181 9.6 特点及应用182 9.7 固体核磁共振技术简介183 9.7.1 基本理论183 9.7.2 仪器组成184 9.7.3 高分辨固体核磁共振谱技术184 9.7.4 特点及应用187 参考文献190 第二篇 电化学分析法 第10章 电位分析法193 10.1 参比电极及指示电极193 10.1.1 参比电极193 10.1.2 指示电极194 10.1.3 化学修饰电极及微/纳米电极200 10.2 电位测量仪及原理201 10.3 定量分析方法202 10.3.1 直接电位法202 10.3.2 电位滴定法205 10.4 特点及应用206 参考文献208 第11章 电重量法与库仑分析法210 11.1 电重量法210 11.1.1 控制电流电解法210 11.1.2 控制电位电解法211 11.2 库仑分析法213 11.2.1 基本理论213 11.2.2 恒电位库仑分析法213 11.2.3 恒电流库仑分析法215 11.2.4 特点及应用217 参考文献218 第12章 极谱分析法与循环伏安法220 12.1 极谱分析法220 12.1.1 基本理论220 12.1.2 仪器组成224 12.1.3 定性分析225 12.1.4 定量分析225 12.1.5 特点及应用226 12.2 循环伏安法226 12.2.1 基本理论227 12.2.2 仪器组成229 12.2.3 特点及应用230 参考文献234 第13章 微/纳米电极及电化学分析联用技术简介235 13.1 微/纳米电极235 13.1.1 微电极235 13.1.2 纳米电极236 13.2 微/纳米电极阵列传感器238 13.3 纳米生物传感器240 13.3.1 基于纳米多孔膜的生物传感器240 13.3.2 基于纳米结构聚合物的生物传感器240 13.4 电化学分析联用技术241 13.4.1 电化学原位傅里叶变换红外光谱技术241 13.4.2 电化学色谱/质谱技术243 13.4.3 电化学原位液体核磁共振技术244 13.4.4 电化学发光显微成像技术245 参考文献247 第三篇 色谱分析法 第14章 色谱分析导论251 14.1 色谱法分类251 14.2 色谱图251 14.3 色谱相关术语252 14.3.1 峰高、峰宽及峰面积252 14.3.2 基线、噪声与检测限253 14.3.3 色谱峰与对称因子253 14.3.4 色谱保留值253 14.3.5 分配平衡254 14.3.6 柱效能255 14.4 基本理论256 14.4.1 塔板理论256 14.4.2 速率理论258 14.4.3 色谱分离过程262 14.4.4 基本色谱分离方程263 14.4.5 分离度264 14.5 特点及应用266 参考文献267 第15章 毛细管气相色谱法268 15.1 基本理论268 15.1.1 毛细管柱速率方程268 15.1.2 柱效268 15.2 仪器组成269 15.2.1 进样系统269 15.2.2 分离系统271 15.2.3 温度控制系统272 15.2.4 检测系统273 15.3 定性与定量分析275 15.3.1 定性分析275 15.3.2 定量分析277 15.4 特点及应用279 15.5 全二维/三维气相色谱法简介280 15.5.1 全二维气相色谱法简介280 15.5.2 全三维气相色谱法简介283 参考文献285 第16章 高效液相色谱法286 16.1 液-液分配色谱法286 16.1.1 液-液色谱分类286 16.1.2 基本理论287 16.1.3 化学键合固定相288 16.1.4 流动相290 16.2 仪器组成293 16.2.1 分离系统294 16.2.2 检测系统295 16.3 特点及应用296 16.4 超高效液相色谱法简介297 参考文献298 第四篇 质谱分析法 第17章 质谱分析法概述301 17.1 质谱分析原理301 17.2 质谱分类301 17.3 仪器组成302 17.3.1 离子源303 17.3.2 质量分析器307 17.3.3 检测器313 17.4 有机质谱离子类型314 17.5 裂解方式及类型316 17.5.1 共价键裂解方式317 17.5.2 离子裂解类型317 17.6 质谱扫描方式318 17.7 质谱解析流程321 17.8 特点及应用321 参考文献323 第18章 质谱应用技术325 18.1 气质联用技术325 18.1.1 仪器组成325 18.1.2 气质联用谱图326 18.1.3 定性与定量分析327 18.1.4 特点及应用331 18.2 液质联用技术331 18.2.1 仪器组成331 18.2.2 定性与定量分析332 18.2.3 特点及应用333 18.3 电感耦合等离子体质谱技术333 18.3.1 仪器组成333 18.3.2 定性与定量分析334 18.3.3 特点及应用334 18.4 生物质谱法简介335 18.4.1 基本理论335 18.4.2 仪器组成338 18.4.3 特点及应用338 18.5 其他质谱应用技术简介341 18.5.1 化学交联质谱341 18.5.2 氢氘交换质谱343 参考文献345 第五篇 其他分析法 第19章 热分析法349 19.1 热重法349 19.1.1 基本理论349 19.1.2 热重曲线和微分热重曲线349 19.1.3 热重曲线影响因素350 19.1.4 仪器组成351 19.1.5 特点及应用352 19.2 差热分析法352 19.2.1 基本理论352 19.2.2 差热曲线353 19.2.3 差热曲线影响因素353 19.2.4 仪器组成354 19.2.5 特点及应用355 19.3 差示扫描量热法356 19.3.1 基本理论356 19.3.2 差示扫描量热曲线356 19.3.3 仪器组成356 19.3.4 特点及应用359 参考文献363