分析化學(xué)

前言

進入21世紀以來，我國已逐漸成為工業(yè)品的生產(chǎn)制造大國。石油化工、生物工程、鋼鐵、有色金屬冶煉等行業(yè)迅猛發(fā)展，價格不菲的ICP-AES光譜分析儀和光電直讀光譜儀，已經(jīng)是氯堿化工企業(yè)和鋼鐵企業(yè)比較普遍的實驗室配置，但傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法仍然是主要的分析手段。企業(yè)視質(zhì)量為生命，更加重視質(zhì)量檢驗工作……高職高專相關(guān)專業(yè)開設(shè)的分析化學(xué)課程，其教學(xué)目標應(yīng)該是為工業(yè)生產(chǎn)第一線培養(yǎng)更多不但掌握傳統(tǒng)的化學(xué)分析方法的理論和分析技能，而且還學(xué)習(xí)了一些現(xiàn)代儀器分析的基本原理，具有一定儀器設(shè)備操作技能，注重理論知識的應(yīng)用，實踐動手能力強的專業(yè)人才。2006年12月，在教育部高等學(xué)校高職高?；ぜ夹g(shù)類專業(yè)教學(xué)指導(dǎo)委員會的指導(dǎo)、組織下，高等教育出版社啟動了《分析化學(xué)》（第三版）的修訂工作，以適應(yīng)不斷發(fā)展的學(xué)科體系和專業(yè)改革、實際教學(xué)的要求。修訂后的第三版教材與第二版相比，主要有以下變動。1．第二版教材的主體框架予以保留，重量分析內(nèi)容做了進一步的刪減；分光光度計的光學(xué)系統(tǒng)等在《分析化學(xué)實驗》中已講解的內(nèi)容也做了刪減；加強儀器分析部分的內(nèi)容，如發(fā)射光譜分析中加強了ICP光源，增加了光電直讀光譜儀的內(nèi)容，氣相色譜法中增加介紹電子捕獲檢測器等，以滿足食品質(zhì)量、食品安全檢測項目等的需要。2．編者接觸到大量生產(chǎn)一線分析化驗人員，了解了學(xué)生掌握和應(yīng)用分析化學(xué)知識的實際困難，特在教材中引入了“學(xué)習(xí)目標”、“相關(guān)鏈接”、“實例分析”、“課堂活動”等新的教學(xué)形式，引導(dǎo)學(xué)生對知識的理解、思考，產(chǎn)生教學(xué)互動，達到更好的教學(xué)效果。每章的本章小結(jié)，理清知識的脈絡(luò)，便于學(xué)生對前后知識的銜接。每章后的“同步測試”，內(nèi)容緊扣基本知識，特別注意編寫了一些緊密聯(lián)系實際的題目，例如吸光光度法繪制工作曲線時，各種試劑加入順序、實驗條件、測量條件選擇等，引導(dǎo)學(xué)生使用閱讀、剖析、比較的方法掌握知識；少量具有一定難度的分析題，能培養(yǎng)和提高學(xué)生綜合應(yīng)用理論知識分析和解決實際問題的能力。

內(nèi)容概要

　　《分析化學(xué)》是全國高職高專教育“十一五”規(guī)劃教材，是在第二版的基礎(chǔ)上結(jié)合分析化學(xué)學(xué)科的發(fā)展及教學(xué)需求和生產(chǎn)實際修訂而成的?！斗治龌瘜W(xué)》保留了原書各章的主體框架，進行了適當?shù)脑鰟h，強化了儀器分析內(nèi)容。每章都安排了“知識目標”、“能力目標”、“相關(guān)鏈接”、“實例分析”、“課堂活動”、“本章小結(jié)”和“同步測試”等內(nèi)容，書后附有測試題的參考答案，便教易學(xué)?！　∨c《分析化學(xué)》相關(guān)的數(shù)字化教學(xué)資源有教師授課用電子教案、試題庫系統(tǒng)等。　　《分析化學(xué)》適用于各類應(yīng)用性、技能型的化工、輕工、材料、冶金、環(huán)保等專業(yè)的分析化學(xué)課程教學(xué)，也可供相關(guān)工程、科技人員參考。

書籍目錄

第一章 概論 第一節(jié) 分析化學(xué)概述 一、分析化學(xué)的任務(wù)和作用 二、分析化學(xué)的分類 三、分析化學(xué)的發(fā)展 第二節(jié) 定量分析的誤差 一、誤差的表征——準確度與精密度 二、誤差的表示 三、誤差的分類及減免 第三節(jié) 定量分析結(jié)果的數(shù)據(jù)處理 一、數(shù)據(jù)集中趨勢的表示方法 二、數(shù)據(jù)分散程度的表示方法 三、置信度與平均值的置信區(qū)間 四、可疑數(shù)據(jù)的取舍 第四節(jié) 有效數(shù)字及其運算規(guī)則 一、有效數(shù)字及位數(shù) 二、數(shù)字修約規(guī)則 三、有效數(shù)字的運算規(guī)則 四、定量分析結(jié)果的表示方法 本章小結(jié) 同步測試 第二章 滴定分析法概述 第一節(jié) 滴定反應(yīng)的條件與滴定方繭 一、滴定反應(yīng)的條件 二、滴定方式 第二節(jié) 基準物質(zhì)和標準溶液 一、基準物質(zhì) 二、標準溶液的配制 第三節(jié) 標準溶液濃度的表示方法 一、物質(zhì)的量及其單位——摩爾 二、物質(zhì)的量濃度 三、滴定度 第四節(jié) 滴定分析法計算 一、待測物的物質(zhì)的量nA與滴定劑的物質(zhì)的量nB的關(guān)系 二、待測物含量的計算 本章小結(jié) 同步測試 第三章 酸堿滴定法 第一節(jié) 酸堿平衡的理論基礎(chǔ) 一、酸堿質(zhì)子理論 二、酸堿解離平衡 第二節(jié) 水溶液中酸堿組分不同型體的分布 一、一元弱酸的分布 二、二元弱酸的分布 三、三元弱酸的分布 第三節(jié) 酸堿溶液pH的計算 一、質(zhì)子條件 二、酸堿溶液pH的計算 第四節(jié) 緩沖溶液 第五節(jié) 酸堿指示劑 一、酸堿指示劑的作用原理 二、指示劑的變色范圍 三、混合指示劑 第六節(jié) 一元酸堿的滴定 一、強堿滴定強酸 二、強堿滴定弱酸 三、強酸滴定弱堿 第七節(jié) 多元酸堿的滴定 一、多元酸的滴定 二、多元堿的滴定 第八節(jié) 酸堿標準溶液的配制和標定 一、酸標準溶液的配制和標定 二、堿標準溶液的配制和標定 第九節(jié) 酸堿滴定法的應(yīng)用 一、食用醋中總酸度的測定 二、混合堿的分析 三、銨鹽中含氮量的測定 四、硼酸的測定 五、硅酸鹽中SiO2的測定 六、酯類的測定 七、醛、酮的測定 第十節(jié) 酸堿滴定法結(jié)果計算示例 第十一節(jié) 非水溶液中的酸堿滴定 一、溶劑的分類及其作用 二、非水溶液滴定條件的選擇 三、非水溶液滴定法的應(yīng)用 本章小結(jié) 同步測試 第四章 配位滴定法 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 乙二胺四乙酸的性質(zhì)及其配合物 一、乙二胺四乙酸及其二鈉鹽 二、EDTA與金屬離子的配合物 第三節(jié) 配位解離平衡及影響因素 一、EDTA與金屬離子的主反應(yīng)及配合物的穩(wěn)定常數(shù) 二、副反應(yīng)及副反應(yīng)系數(shù) 三、條件穩(wěn)定常數(shù) 第四節(jié) 配位滴定法原理 一、滴定曲線 二、酸效應(yīng)曲線和滴定金屬離子的最小pH 第五節(jié) 金屬指示劑， 一、金屬指示劑的作用原理 二、金屬指示劑必須具備的條件 三、使用金屬指示劑時可能出現(xiàn)的問題 四、常用的金屬指示劑 第六節(jié) 提高配位滴定選擇性的方法 一、控制溶液的酸度 二、掩蔽和解蔽的方法 三、化學(xué)分離法 四、選用其他配位滴定劑 第七節(jié) 配位滴定的應(yīng)用 一、滴定方式 二、配位滴定法應(yīng)用示例 本章小結(jié) 同步測試 第五章 氧化還原滴定法 第一節(jié) 氧化還原反應(yīng) 一、標準電極電位和條件電極電位 二、氧化還原反應(yīng)進行的程度 三、影響氧化還原反應(yīng)速率的因素 第二節(jié) 氧化還原滴定 一、氧化還原滴定曲線 二、氧化還原滴定終點的確定 第三節(jié) 氧化還原滴定前的預(yù)處理 一、進行預(yù)處理的必要性 二、常用的預(yù)處理試劑 第四節(jié) 高錳酸鉀法 一、概述 二、KMnO4標準滴定溶液的制備（GB／T 6012002） 三、高錳酸鉀法應(yīng)用示例 第五節(jié) 重鉻酸鉀法 一、方法概要 二、重鉻酸鉀法應(yīng)用示例 第六節(jié) 碘量法 一、直接碘量法 二、間接碘量法 三、碘量法標準滴定溶液的制備（GB／T 601—2002） 四、碘量法應(yīng)用示例 五、其他的氧化還原滴定法 第七節(jié) 氧化還原滴定法計算示例 本章小結(jié) 同步測試， 第六章 重量分析法和沉淀滴定法 第一節(jié) 重量分析法概述 一、重量分析法的分類和特點 二、沉淀重量法對沉淀形式和稱量形式的要求 三、沉淀劑的選擇 四、重量分析法的主要操作過程 第二節(jié) 沉淀的溶解度及其影響因素 一、同離子效應(yīng) 二、鹽效應(yīng) 三、酸效應(yīng) 四、配位效應(yīng) 第三節(jié) 沉淀的形成及沾污 一、沉淀的形成 二、沉淀的沾污 第四節(jié) 沉淀的條件 一、晶形沉淀 二、無定形沉淀 三、均勻沉淀法 第五節(jié) 重量分析法應(yīng)用示例 一、可溶性硫酸鹽中硫的測定（氯化鋇沉淀法） 二、鋼鐵中鎳含量的測定（丁二酮肟重量法） 第六節(jié) 重量分析結(jié)果的計算 第七節(jié) 沉淀滴定法 一、莫爾法——鉻酸鉀作指示劑 二、佛爾哈德法——鐵銨礬作指示劑 三、法揚斯法——吸附指示劑法 本章小結(jié) 同步測試 第七章 吸光光度法 第一節(jié) 光學(xué)分析法概述 一、電磁輻射的二象性 二、電磁輻射區(qū) 三、電磁波譜 第二節(jié) 吸光光度法的基本原理 一、單色光、復(fù)合光和互補色光 二、物質(zhì)對光的選擇性吸收 三、光吸收的基本定律——朗伯比爾定律 四、偏離朗伯一比爾定律的原因 第三節(jié) 顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇 一、對顯色反應(yīng)的要求 二、顯色條件的選擇 三、顯色劑 四、三元配合物 第四節(jié) 測量條件的選擇 一、入射光波長的選擇 二、參比溶液的選擇 三、吸光度范圍的選擇 第五節(jié) 目視比色與分光光度計 一、目視比色法 二、分光光度計 第六節(jié) 吸光光度法的應(yīng)用 一、單組分分析 二、示差吸光光度法 三、多組分分析 四、應(yīng)用示例 五、分析結(jié)果計算示例 本章小結(jié) 同步測試 第八章 原子吸收分光光度法 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 原子吸收分光光度法基本原理 一、共振線和吸收線 二、基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子的分配 三、原子吸收分光光度法的定量基礎(chǔ) 第三節(jié) 原子吸收分光光度計 一、光源——空心陰極燈 二、原子化系統(tǒng) 三、分光系統(tǒng) 四、檢測系統(tǒng) 第四節(jié) 定量分析方法 一、標準曲線法 二、標準加入法 三、濃度直讀法 四、原子吸收分析的靈敏度和檢出極限 第五節(jié) 原子吸收分析的實驗技術(shù) 一、試樣預(yù)處理 二、實驗條件的選擇 三、原子吸收分光光度法中的干擾及抑制 本章小結(jié) 同步測試， 第九章 原子發(fā)射光譜分析法簡介 第一節(jié) 概述 一、發(fā)射光譜分析的基本原理 二、發(fā)射光譜分析的特點 第二節(jié) 發(fā)射光譜分析儀器 一、光源 二、分光系統(tǒng)（攝譜儀） 三、檢測系統(tǒng) 第三節(jié) 發(fā)射光譜分析的應(yīng)用 一、光譜的定性分析 二、光譜的半定量分析 三、光譜的定量分析 第四節(jié) 火焰光度分析法 一、火焰光度分析法的基本過程 二、火焰光度分析儀器 三、火焰光度定量分析方法 四、火焰光度法應(yīng)用示例 本章小結(jié) 同步測試 第十章 電位分析法 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 參比電極 一、甘汞電極 二、銀—氯化銀電極 第三節(jié) 指示電極 一、惰性金屬電極 二、金屬—金屬離子電極 三、金屬—金屬難溶鹽電極 四、汞電極 五、玻璃電極 六、其他離子選擇性電極 第四節(jié) 直接電位法 一、pH的電位法測定 二、離子活（濃）度的測定 第五節(jié) 電位滴定法 一、電位滴定法的儀器裝置及測定原理 二、電位滴定的終點確定方法 三、電位滴定法的應(yīng)用 四、自動電位滴定法 本章小結(jié) 同步測試 第十一章 氣相色譜法 第一節(jié) 概述 一、分類 二、氣相色譜的分析流程 三、氣相色譜的分離原理 四、氣相色譜法的特點 第二節(jié) 氣相色譜的固定相及其選擇原則 一、氣固色譜的固定相（吸附劑） 二、氣液色譜的固定相 三、聚合物固定相 第三節(jié) 氣相色譜法理論基礎(chǔ) 一、色譜流出曲線及有關(guān)術(shù)語 二、氣相色譜法的基本理論 三、分離度 第四節(jié) 氣相色譜分離條件的選擇 一、載氣及其線速率u的選擇 二、柱溫的選擇 三、柱長和柱內(nèi)徑的選擇 四、進樣量和進樣時間的選擇 五、汽化溫度的選擇 第五節(jié) 氣相色譜檢測器 一、熱導(dǎo)池檢測器 二、氫火焰離子化檢測器 三、電子捕獲檢測器 四、火焰光度檢測器 第六節(jié) 氣相色譜分析方法 一、定性分析 二、定量分析 第七節(jié) 高效液相色譜分析法簡介 第八節(jié) 色譜分析法的應(yīng)用示例 本章小結(jié) 同步測試 第十二章 物質(zhì)的定量分析過程 第一節(jié) 分析試樣的采取與制備 一、組成分布比較均勻的試樣采取 二、組成分布不均勻的試樣采取 三、分析試樣的制備 四、采取與制備試樣應(yīng)注意的事項 第二節(jié) 試樣的分解 一、無機物的分解方法 二、有機物的分解方法 三、試樣分解方法的選擇 第三節(jié) 干擾組分的分離方法 一、沉淀分離法 二、液—液萃取分離法 三、層析分離法 四、離子交換分離法 第四節(jié) 測定方法的選擇原則 第五節(jié) 復(fù)雜物質(zhì)分析示例——硅酸鹽的分析 一、硅酸鹽試樣的分解 二、S1O2的測定 三、Fe2O3，Al2O3和TiO2的測定 四、CaO和MgO的測定 本章小結(jié) 同步測試 附錄 附錄一 弱酸和弱堿的解離常數(shù) 附錄二 常用酸堿溶液的相對密度、質(zhì)量分數(shù)與物質(zhì)的量濃度 附錄三 常用的緩沖溶液 附錄四 常用基準物質(zhì)的干燥條件和應(yīng)用 附錄五 金屬配合物的穩(wěn)定常數(shù) 附錄六 標準電極電位（18～25℃） 附錄七 一些氧化還原電對的條件電極電位 附錄八 難溶化合物的溶度積常數(shù)（18℃） 附錄九 國際相對原子質(zhì)量表 附錄十 一些化合物的相對分子質(zhì)量 同步測試參考答案 參考書目

章節(jié)摘錄

版權(quán)頁：   插圖：    二、氣相色譜的分析流程 常用氣相色譜儀的主要部件及分析流程。氣相色譜儀一般可分為氣路系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和記錄系統(tǒng)等五部分。 載氣由高壓鋼瓶1供給，經(jīng)減壓閥2減壓后，通過凈化干燥管3干燥、凈化，用氣流調(diào)節(jié)閥4控制氣流速度，利用轉(zhuǎn)子流量計5和壓力表6指示載氣的柱前流量和壓力。試樣用微量注射器從進樣口注入，在汽化室7經(jīng)瞬間汽化，被載氣攜帶入色譜柱8中進行分離。分離后的組分逐個進入檢測器9后放空。檢測器信號經(jīng)放大并驅(qū)動自動記錄儀10，同時記錄時間與響應(yīng)信號的相應(yīng)關(guān)系，從而獲得一組峰形曲線，簡稱色譜圖。 在氣相色譜儀的主要部件中，色譜柱和檢測器是其關(guān)鍵部件。分離的效果主要取決于色譜柱，而能否靈敏、準確地測定各組分則取決于檢測器。 三、氣相色譜的分離原理 氣相色譜有很強的分離能力，現(xiàn)以氣液色譜為例，說明色譜分離原理。 氣液色譜的色譜柱中填充的固定相是惰性擔(dān)體及其上均勻涂布的固定液，當氣態(tài)的試樣組分隨載氣進入色譜柱時，試樣組分分子與固定液分子充分接觸，由于二者之間的相互作用，有一部分組分被固定相溶解，另一部分仍留在流動相中，隨著載氣的不斷通入色譜柱，流動相中的組分又被前方的固定相溶解，而已溶解于固定相中的組分又可揮發(fā)到流動相中，組分在固定相和流動相兩相間的溶解、揮發(fā)過程是個分配過程，設(shè)cs為組分在固定相中的濃度，Cm為組分在流動相中的濃度，則在每次分配過程達到平衡時都應(yīng)滿足下列關(guān)系： K=cs/cm 式中K稱為分配系數(shù)。 在一定溫度下，K值取決于組分、固定相和流動相三者的性質(zhì)，因此不同物質(zhì)在兩相間的分配系數(shù)也各不相同。K值大的組分，每次分配在氣相中的濃度較小，前移速率慢，柱內(nèi)停留時間長；而K值小的組分，每次分配在氣相中的濃度較大，相應(yīng)的，組分前移速率也快，在柱內(nèi)停留時間就較短，因此各組分流經(jīng)一定的柱長（即經(jīng)一定的時間間隔），經(jīng)過足夠多次的反復(fù)分配后，試樣中各組分得以彼此分離。 可見，氣液色譜是利用不同物質(zhì)在固定相和流動相間分配系數(shù)的不同，當兩相作相對運動時，試樣中各組分在兩相間經(jīng)過反復(fù)多次的溶解、揮發(fā)、再溶解、再揮發(fā)的分配過程，即使原來兩組分的K值僅有微小差異（反映在沸點、溶解度、分子結(jié)構(gòu)和極性等方面的不同），也能達到一定的分離效果。在固定相分配系數(shù)大的組分，在柱內(nèi)滯留時間長，后從色譜柱中流出；反之，則先流出。 與氣液色譜的分離原理相似，氣固色譜是利用組分分子在流動相與固定相（吸附劑）之間反復(fù)進行吸附—脫附—再吸附—再脫附的分配過程，最后達到組分間的彼此分離。 四、氣相色譜法的特點 由于氣相色譜法的不斷完善和分離、分析技術(shù)的發(fā)展，它已成為石油、化工、醫(yī)藥、食品、生物化學(xué)、環(huán)境保護等生產(chǎn)、科研部門不可缺少的分析手段。其特點如下。

編輯推薦

《全國高職高專教育"十一五"規(guī)劃教材:分析化學(xué)(第3版)》適用于各類應(yīng)用性、技能型的化工、輕工、材料、冶金、環(huán)保等專業(yè)的分析化學(xué)課程教學(xué)，也可供相關(guān)工程、科技人員參考。

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