基础仪器分析

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 什么是仪器分析 2
1.1.1 分析仪器 2
1.1.2 仪器分析 3
1.2 为什么要学习仪器分析 3
1.2.1 仪器分析的任务 3
1.2.2 可用于分析目的物质性质 4
1.2.3 仪器分析的内容 5
1.2.4 分析仪器的类型与结构 5
1.3 如何学好仪器分析 6
1.4 现代仪器分析在新药研发中的应用 7
1.4.1 药物发现过程中的仪器分析 7
1.4.2 药物临床前研究过程中的仪器分析 7
1.4.3 药物临床研究过程中的仪器分析 8
1.4.4 药物生产、上市及上市后监测过程中的仪器分析 8
1.5 仪器分析发展简史 9
1.5.1 分析仪器发展的三个阶段及特征 9
1.5.2 仪器分析的发展趋势 11
第1篇 光谱及波谱分析
第2章 光谱分析导论 14
2.1 光的本质 14
2.1.1 光的波粒二象性 14
2.1.2 电磁波 16
2.2 光与物质的相互作用 18
2.2.1 物质的光吸收与光发射 18
2.2.2 物质的光散射 20
2.2.3 光与物质作用的其他方式 21
2.3 物质的颜色及测量 21
2.3.1 物质的颜色与光的关系 21
2.3.2 人类的色觉 23
2.3.3 三原色原理 25
2.3.4 标准色度学系统 26
2.3.5 色度计算方法 27
2.4 光谱分析仪器 28
2.4.1 光谱分析仪器的基本结构 28
2.4.2 光源 28
2.4.3 单色系统 28
2.4.4 样品室 29
2.4.5 检测系统 30
2.4.6 数据处理和显示系统 31
2.5 光谱分析法 31
2.5.1 光谱分析法的分类 31
2.5.2 光谱分析法的属性 33
第3章 紫外-可见分子吸收光谱分析 36
3.1 分子轨道理论与有机分子的电子跃迁 36
3.1.1 分子轨道理论 36
3.1.2 电子跃迁的类型 37
3.1.3 生色团和助色团 39
3.1.4 波长红移与蓝移、增色与减色效应 40
3.2 有机化合物的紫外-可见吸收光谱 42
3.2.1 饱和烃及其衍生物 42
3.2.2 不饱和烃及其共轭烯烃 43
3.2.3 羰基化合物 43
3.2.4 芳香族化合物 43
3.3 无机化合物的紫外-可见吸收光谱 45
3.3.1 电荷转移跃迁 45
3.3.2 配位场跃迁 45
3.4 影响紫外-可见分子吸收光谱的因素 46
3.4.1 分子结构对光吸收的影响 46
3.4.2 环境效应 47
3.5 光吸收定律 49
3.5.1 朗伯-比尔定律 49
3.5.2 摩尔吸光系数和桑德尔灵敏度 50
3.5.3 朗伯-比尔定律成立的前提条件 51
3.5.4 朗伯-比尔定律的偏离 52
3.6 紫外-可见分光光度计 54
3.6.1 光源 55
3.6.2 双光束光路系统 55
3.6.3 样品池 55
3.7 分子吸收光谱的测定 57
3.7.1 试样的制备 57
3.7.2 测量条件的选择 57
3.7.3 参比溶液的选择 59
3.8 金属离子的测定 60
3.8.1 显色反应 60
3.8.2 显色剂 60
3.8.3 显色条件的选择 62
3.8.4 干扰及其消除方法 64
3.9 分子吸收光谱在药物分析中的应用 65
3.9.1 定性分析 65
3.9.2 定量分析 67
第4章 红外吸收光谱分析 72
4.1 概述 72
4.1.1 基本概念 72
4.1.2 红外光谱分析的特点及主要应用领域 73
4.2 红外吸收光谱分析法的基本原理 74
4.2.1 产生分子红外吸收的条件 74
4.2.2 红外光谱分析的理论模型 75
4.2.3 影响红外吸收峰强度的因素 77
4.2.4 影响基团吸收峰位置的因素 78
4.3 红外吸收光谱与分子结构 80
4.3.1 官能团区和指纹区 80
4.3.2 红外光谱的基本区域 81
4.3.3 典型化学键的红外吸收光谱 83
4.4 红外光谱分析法 85
4.4.1 红外光谱定性分析 85
4.4.2 红外光谱定量分析 85
4.5 红外吸收光谱仪及样品制备技术 86
4.5.1 红外吸收光谱仪的类型及构成 86
4.5.2 红外光谱分析的样品制备 88
4.6 近红外光谱分析 89
4.6.1 概述 89
4.6.2 近红外光谱分析原理 90
4.6.3 近红外谱带的归属 91
4.6.4 近红外光谱分析仪器简介 92
4.7 红外吸收光谱分析在药物研发中的应用 95
4.7.1 在合成类药物研发中的应用 95
4.7.2 在中药活性组分研发中的应用 95
4.7.3 药品鉴定和分析示例 96
4.7.4 制药过程分析中的应用示例 97
第5章 分子发光分析 100
5.1 分子发光的类型 100
5.2 分子荧光分析法 101
5.2.1 荧光及磷光 101
5.2.2 分子荧光和磷光的产生 102
5.2.3 荧光激发光谱和发射光谱 104
5.2.4 荧光光谱的特征 105
5.2.5 荧光特征参数 107
5.2.6 荧光发射与分子结构 108
5.2.7 荧光分子的各向异性 111
5.2.8 影响分子荧光发射的环境因素 112
5.2.9 分子荧光分析法 116
5.2.10 分子荧光分析法的应用 118
5.2.11 荧光分光光度计 119
5.3 化学发光分析法 121
5.3.1 化学发光的产生 122
5.3.2 典型化学发光体系 124
5.3.3 化学发光分析仪器 128
5.4 生物发光分析法 129
第6章 光散射光谱分析 132
6.1 光散射现象及种类 132
6.1.1 光散射现象 132
6.1.2 光散射种类 132
6.2 光散射的本质 133
6.2.1 丁铎尔散射 133
6.2.2 瑞利散射 134
6.2.3 米氏散射 135
6.2.4 密度涨落理论 136
6.2.5 拉曼散射 138
6.2.6 布里渊散射 139
6.2.7 康普顿散射 140
6.3 共振光散射光谱分析 140
6.3.1 共振光散射光谱分析法的理论基础 141
6.3.2 共振光散射增强 142
6.3.3 共振光散射光谱分析法 142
6.3.4 共振光散射光谱分析法的应用 143
6.3.5 共振光散射技术的发展 144
6.4 拉曼散射光谱分析 144
6.4.1 概论 144
6.4.2 基本原理 144
6.4.3 激光拉曼光谱仪 146
6.4.4 激光拉曼光谱法 147
6.4.5 共振拉曼散射光谱法 147
6.4.6 表面增强拉曼散射光谱法 148
第7章 原子吸收光谱分析 150
7.1 概述 150
7.1.1 原子吸收光谱分析法的优点 150
7.1.2 原子吸收光谱分析法的局限性 150
7.2 原子吸收光谱分析法的基本原理 151
7.2.1 原子吸收光谱的产生 151
7.2.2 原子吸收谱线的特征 152
7.2.3 原子吸收光谱的谱线变宽 153
7.3 原子吸收光谱的测量 157
7.3.1 积分吸收测量法 157
7.3.2 峰值吸收测量法 157
7.3.3 锐线光源 158
7.3.4 基态原子数与原子化温度 158
7.3.5 原子吸收定量分析法的定量分析基础 159
7.4 原子吸收分光光度计 159
7.4.1 光源 160
7.4.2 原子化系统 160
7.4.3 光学系统 161
7.4.4 检测系统 162
7.5 原子吸收光谱分析法的干扰及其抑制 162
7.5.1 光谱干扰及其抑制 162
7.5.2 化学干扰及其消除 164
7.5.3 物理干扰及其消除 164
7.6 定量分析方法 165
7.6.1 标准曲线法 165
7.6.2 标准加入法 165
7.6.3 原子吸收光谱的测定条件 167
7.6.4 原子吸收光谱分析法的特征参数 168
7.7 原子吸收光谱分析法在药物研发中的应用 168
第8章 原子发射光谱分析 173
8.1 概述 173
8.2 原子发射光谱分析法的基本原理 174
8.2.1 原子发射光谱的产生 174
8.2.2 谱线的类型 175
8.2.3 谱线的宽度和轮廓 176
8.2.4 谱线的自吸与自蚀 176
8.2.5 影响谱线强度的因素 176
8.3 原子发射光谱仪 177
8.3.1 激发光源 178
8.3.2 分光系统 179
8.3.3 检测系统 181
8.4 原子发射光谱分析 183
8.4.1 定性分析 183
8.4.2 半定量分析 184
8.4.3 定量分析 185
8.4.4 分析线、内标元素及内标线的选择 186
8.5 原子发射光谱在药物研发中的应用 186
8.5.1 在药品质量控制中的应用 187
8.5.2 在药理毒理研究中的应用 187
8.5.3 在中药研发中的应用 188
8.6 原子荧光光谱分析法 189
8.6.1 原子荧光简介 189
8.6.2 原子荧光光谱仪 189
8.6.3 原子荧光分析法的特点及其应用 189
第9章 X射线光谱分析 191
9.1 概述 191
9.2 X射线的产生及弛豫现象 191
9.2.1 X射线的产生 191
9.2.2 弛豫现象 194
9.3 X射线光谱仪 194
9.3.1 X射线源 194
9.3.2 入射波长限定装置 195
9.3.3 X射线检测器 196
9.3.4 信号处理器 198
9.4 X射线吸收光谱分析法 198
9.4.1 X射线的吸收 198
9.4.2 X射线吸收光谱分析法的原理 198
9.4.3 X射线吸收光谱分析法的应用 199
9.5 X射线荧光光谱分析法 199
9.5.1 定性分析 200
9.5.2 定量分析 200
9.5.3 仪器装置 200
9.6 X射线衍射光谱分析法 201
9.6.1 X射线衍射光谱分析法的原理 201
9.6.2 晶体结构分析 202
9.6.3 X射线衍射强度 205
9.6.4 X射线衍射光谱分析 205
9.7 X射线光电子能谱分析法 208
9.7.1 基本原理 208
9.7.2 化学位移及其影响因素 208
9.7.3 X射线光电子能谱仪 211
9.7.4 X光电子能谱的定性与定量分析