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目 录1

前言1

第一章电磁辐射与光学分析法1

§ 1.1 电磁辐射及其与物质的相互作用1

1.1.1电磁辐射和波谱1

1.1.2辐射的产生及与物质的相互作用3

§1.2 光学分析法分类7

1.2.1光谱法7

§1.3 光学分析仪器9

1.2.2非光谱方法9

1.3.1辐射源10

1.3.2分光系统13

1.3.3辐射的检测16

第二章原子光谱引论20

§2.1 原子的能级20

2.1.1 量子数和原子核外的电子排列20

2.1.2光谱项和能级图21

§2.2 原子发射、原子吸收和原子荧光23

§2.3 谱线和谱线宽度25

§3.1 概述27

§3.2 激发光源27

第三章原子发射光谱法27

3.2.1发射光谱的经典光源28

3.2.2发射光谱的新型光源30

§ 3.3检测32

3.3.1照相检测法32

3.3.2光电检测法33

§3.4 光谱仪34

3.4.1光谱仪的基本结构34

3.4.2常用的光谱仪35

3.5.1 光谱的灵敏线和分析线37

§3.5 光谱定性和半定量分析37

3.5.2定性分析方法38

3.5.3半定量分析方法39

§3.6 光谱定量分析39

3.6.1赛伯－罗马金公式40

3.6.2内标法原理41

3.6.3定量分析方法42

3.6.4光谱添加剂和光谱背景的扣除43

§3.7原子发射光谱的特点和应用45

第四章 原子吸收及原子荧光光谱法47

§4.1 原子吸收定律47

4.1.1基态原子数与温度的关系47

4.1.2吸收定律关系式48

4.2.1基本结构和功能52

§4.2原子吸收光谱仪器52

4.2.2原子吸收分光光度计的类型56

§4.3原子吸收的干扰及其抑制59

4.3.1化学干扰60

4.3.2光谱干扰64

4.3.3背景干扰64

§4.4 原子吸收光谱的分析应用65

4.4.1定量分析方法66

4.4.2准确测定的条件66

4.5.2原子荧光分析仪器68

§4.5原子荧光光谱法68

4.5.1荧光强度与被测原子浓度的关系68

4.5.3原子荧光分析的干扰及其抑制70

第五章分子光谱引论72

§5.1 紫外可见吸收光谱73

5.1.1分子吸收定律73

5.1.2紫外可见吸收光谱的特征74

§5.2 分子发光光谱75

5.2.1发光产生的一般机理75

5.2.2发光光谱的特征77

5.3.1分子振动光谱79

§5.3红外吸收光谱79

5.3.2分子转动光谱85

第六章紫外－可见吸收光谱法90

§6.1应用吸收定律的要求90

6.1.1单色入射辐射90

6.1.2合适浓度范围91

6.1.3化学稳定性92

§6.2紫外－可见吸收光谱分析93

6.2.1定性分析93

6.2.2定量分析98

6.2.3光度法研究络合物99

6.3.1通常法测定的误差分析102

§6.3 示差光度分析102

6.3.2示差分析基本原理104

§6.4多波长光度分析106

6.4.1双波长光度法106

6.4.2三波长光度法108

§6.5导数吸收光谱法109

6.5.1基本原理109

6.5.2分析应用示例111

7.1.2影响发光强度的因素113

7.1.1基本理论113

§7.1 荧光和磷光分析法113

第七章分子发光光谱法113

7.1.3荧光和磷光分析仪器115

7.1.4分析应用116

§7.2 荧光分析新技术示例119

7.2.1三维荧光光谱119

7.2.2同步荧光光谱120

§7.3化学发光分析法122

7.3.1基本原理122

7.3.2应用示例125

8.1.1分析体系的聚集状态128

§8.1 影响吸收带形状和特征频率的因素128

第八章红外光谱法128

8.1.2振动偶合129

8.1.3形成氢键129

8.1.4分子内的结构因素130

§8.2红外光谱定性分析130

8.2.1红外光谱解析130

8.2.2分子结构分析133

§8.3红外光谱定量分析137

8.3.1红外光谱定量分析的难点137

8.3.2红外光谱定量分析方法和步骤137

8.4.1色散型红外光谱仪139

§ 8.4红外光谱分析仪器139

8.4.2非色散型的红外分析仪器140

§8.5试样的制备141

8.5.1气态试样142

8.5.2液体和溶液试样142

8.5.3固体试样144

8.5.4微量试样取样法144

8.5.5特殊吸收池144

§9.1 X射线的发射及其直接分析应用146

9.1.1连续X射线和特征X射线146

第九章X射线分析法146

9.1.2 X射线的色散和测量147

9.1.3电子探针微区分析法149

§9.2 X射线吸收法和X射线荧光法150

9.2.1 X射线吸收法150

9.2.2 X射线荧光法152

§9.3 X射线衍射法156

9.3.1布拉格方程的推导156

9.3.2衍射定性分析157

9.3.3定量分析和结构分析158

10.1拉曼效应与分子极化度160

§10.1拉曼效应与拉曼位移160

第十章拉曼光谱法160

10.1.2拉曼位移161

§10.2激光拉曼光谱仪的特点162

10.2.1激光光源163

10.2.2试样装置163

10.2.3去偏振度及其测量164

§10.3分析应用165

10.3在定性和结构分析中的应用165

10.3定量分析167

10.4.2相干反斯托克斯拉曼光谱法168

10.4.1共振拉曼光谱法168

§10.4 激光共振拉曼光谱法和相干反斯托克斯拉曼光谱法168

第十一章核磁共振波谱法170

§11.1原子核的自旋和共振170

11.1.1核自旋和核磁能级170

11.1.2核磁共振172

§11.2核磁共振波谱仪174

11.2.1核磁共振波谱仪的结构174

11.2.2仪器的性能指标175

§11.3核磁共振波谱和分子结构176

11.3.1化学位移176

11.3.2自旋偶合和裂分178

11.3.3积分线181

§11.4谱图解析181

11.4.1一级谱的解析182

11.4.2高级谱的解析185

11.4.3简化图谱的方法187

§11.5定量分析189

§11.6 电子自旋共振法191

11.6.1原理191

11.6.2仪器191

11.6.3图谱解析192

11.6.4应用193

第十二章光声光谱法194

§12.1 光声效应和理论194

12.1.1光声效应和光声光谱194

12.1.2光声光谱法理论195

§12.2 光声光谱仪的特点197

12.2.1斩波器197

12.2.2光声池及声敏元件197

12.2.3锁相放大和归一化处理199

§12.3分析应用199

12.3.1高灵敏度的气体和液体分析199

12.3.2粉末等固体试样分析201

12.3.3生物试样分析202

第十三章电化学法引论204

§13.1 电化学电池204

13.1.1一般结构204

13.1.2电极电位和电池电动势205

13.1.3电极反应205

13.1.4原电池和电解池206

§13.2双电层206

13.2.1 电毛细曲线206

13.2.2双电层的结构207

13.2.3充电电流208

§13.3 电化学实验和电化学方法的分类209

13.3.1电化学实验209

13.3.2电化学方法的分类209

第十四章电位分析法211

§14.1经典电极211

§14.2 离子选择性电极214

14.2.1一般结构214

14.2.2离子选择性电极的电位215

14.2.3离子选择性电极的类型216

§14.3 离子选择性电极的一般特性224

14.3.2电位选择性系数225

14.3.1能斯特响应225

14.3.3响应时间228

14.3.4膜电阻228

14.3.5不对称电位229

14.3.6温度系数229

§14.4直接电位法230

14.4.1离子的活度标度230

14.4.2离子强度调节缓冲溶液231

14.4.3分析方法232

§14.5 电位滴定法234

14.5.1指示电极234

14.5.2滴定终点的确定235

14.5.3自动电位滴定236

第十五章整体电解分析法238

§15.1电解238

15.1.1极化238

15.1.2电流—电极电位曲线239

15.1.3电解池的设计240

§15.2 控制电位电解法241

15.2.1 电重量法和电解分离241

15.2.2控制电位库仑分析242

15.3.2库仑滴定244

§15.3控制电流电解法244

15.3.1一般特征244

第十六章伏安分析和极谱分析248

§16.1引言248

16.1.1微电极248

16.1.2双电极和三电极电化学电池249

16.1.3伏安法的仪器250

16.1.4传质过程252

§16.2 采样电流伏安法254

16.2.1电位阶跃实验254

16.2.2系列电位阶跃实验一采样电流伏安法256

16.2.3采样电流直流极谱法257

16.2.4直流伏安（极谱）波方程式259

§16.3线性扫描伏安法和极谱法263

16.3.1线性扫描伏安法263

16.3.2线性扫描极谱法266

16.3.3线性扫描循环伏安法266

§16.4脉冲伏安法和极谱法268

16.4.1常规脉冲伏安法和极谱法268

16.4.2微分脉冲伏安法和极谱法269

16.5.1交流阻抗法272

§16.5交流技术272

16.5.2方波伏安法274

16.5.3循环扫描技术275

§16.6溶出伏安法276

第十七章色谱法引论278

§17.1概述278

17.1.1色谱的基本过程278

17.1.2色谱常用术语279

17.1.3色谱法分类279

§17.2 色谱中的保留作用280

§17.3 色谱法的基本理论281

17.3.1色谱过程基本方程式282

17.3.2塔板理论282

17.3.3速率理论283

17.3.4分离度方程式285

§17.4 色谱定性和定量方法289

17.4.1色谱定性分析方法289

17.4.2色谱定量分析方法290

第十八章气相色谱法（GC）296

§ 18.1 气相色谱法的特点296

§ 18.2 气相色谱仪296

18.2.1分离系统297

18.2.2检测系统299

§18.3 气相色谱固定相302

18.3.1 固体吸附剂302

18.3.2液体固定相302

18.3.3合成固定相305

§18.4分离操作条件的选择306

§18.5 气相色谱法的应用309

第十九章高效液相色谱法（HPLC）312

§19.1 高效液相色谱法的特点312

19.2.1输液泵313

§ 19.2 高效液相色谱仪器313

19.2.2梯度洗脱装置314

19.2.3进样装置315

19.2.4色谱柱315

19.2.5恒温柱箱316

19.2.6检测器316

§ 19.3 分离的类型和选择318

19.3.1液－液分配色谱318

19.3.2液－固吸附色谱320

19.3.3离子交换色谱321

19.3.4空间排阻色谱324

19.3.5分离类型的选择325

§19.4分离操作条件的选择327

§19.5 高效液相色谱法应用实例329

第二十章质谱法332

§20.1原理和质谱仪器332

20.1.1进样系统332

20.1.2离子源333

20.1.3质量分析器335

20.1.4离子检测器338

§ 20.2质谱图的解析339

20.2.1离子的类型339

20.2.2无机定性分析340

20.2.3有机结构分析341

§20.3定量分析346

20.3.1火花源质谱法346

20.3.2离子探针分析348

20.3.3同位素稀释法349

20.3.4有机定量分析350

§20.4 色谱—质谱联用350

20.4.1气相色谱—质谱联用351

20.4.2液相色谱—质谱联用352

§21.1 电子结合能和化学位移356

21.1.1光电效应和电子结合能356

第二十一章电子能谱法356

21.1.2化学位移357

§21.2 光电子能谱仪358

21.2.1激发源359

21.2.2电子能量分析器359

21.2.3检测器360

§21.3 X射线光电子能谱的应用361

21.3.1元素定性和定量分析361

21.3.2化合物结构鉴定362

§21.4 紫外光电子能谱法363

§21.5 俄歇电子能谱法364

第二十二章热分析法366

§22.1 热重法（TG）366

22.1.1热重曲线366

22.1.2热天平367

22.1.3热重分析的应用368

§22.2 差热分析法和差示扫描量热法370

22.2.1差热分析法（DTA）370

22.2.2差示扫描量热法（DSC）372

§22.3 逸出气检测法和逸出气分析法373

23.2.1整流电路376

§23.2基本电路376

第二十三章分析仪器的基本电路376

§23.1引言376

23.2.2运算放大器的基本电路378

23.2.3信号发生电路380

23.2.4信号处理电路381

23.2.5恒电位电路384

23.2.6显示和记录电路384

第二十四章计算机化的分析仪器387

§24.1引言387

24.1.2联机方式388

24.1.3嵌入方式（in line）388

24.1.1脱机方式388

§24.2微型计算机389

24.2.1硬件389

24.2.2软件391

§24.3计算机—分析仪器的接口392

24.3.1数／模转换器393

24.3.2模／数转换器394

§ 24.4微计算机化的分析仪器397

§24.5傅里叶变换的应用398

24.5.1傅里叶级数和快速傅里叶变换398

24.5.2傅里叶变换红外光谱401

24.5.3傅里叶变换核磁共振波谱405