分析化學簡明教程

前言

基礎化學系列簡明教程的編寫，實現(xiàn)了教材體系創(chuàng)新。該套教材統(tǒng)一考慮內(nèi)容取舍、不重疊，而且引進學科近代發(fā)展的新內(nèi)容；各分冊都“簡明”而不弱化基本理論，深入淺出，言簡意賅；皆能滿足化學工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)規(guī)范和化工類工程教育專業(yè)認證要求。該套教材所編寫的內(nèi)容理論聯(lián)系實際，符合工科教材的基礎性、科學性、先進性和實用性，均滲透了工程意念，適應我國國情需要。而且該套教材反映了四大化學課程發(fā)展方向，吸收了國內(nèi)外教學改革的新成果，如有機化學的分子模擬數(shù)字化模型、靜電勢能圖模型的應用，既強化立體化學又提升了內(nèi)容的高度。同時該套教材體現(xiàn)出啟發(fā)式教學、擴充知識、誘發(fā)創(chuàng)新的理念：如無機化學分冊“生態(tài)環(huán)境與無機化學”中的“思考題”；有機化學分冊中的“思考題”、“習題”及“拓展”部分；分析化學分冊的拓展視窗、習題中文獻閱讀理解題以及穿插在正文中啟發(fā)思考的提問和提示；物理化學分冊中的例題和習題等等，貫徹了培養(yǎng)學生自學能力、感悟社會責任感的教學原則。該套教材的特點還在于：無論在深度、廣度還是在學時數(shù)上皆富有彈性，便于不同專業(yè)方向、不同課程層次及不同課程體系選作教材或重要的參考書使用；對于一般的科技人員也是一套具有參考價值的好書。

內(nèi)容概要

　　根據(jù)化工類工程教育專業(yè)認證的要求，結(jié)合教育部高等學校化學與化工學科教學指導委員會新近制定的“化學工程與工藝專業(yè)培養(yǎng)方案與規(guī)范（草案）”和“近化學類專業(yè)化學基礎課教學基本要求（草案）”，兼顧相關(guān)專業(yè)的需求，天津大學、大連理工大學、浙江大學和北京化工大學四校聯(lián)合編寫了基礎化學系列簡明教程。這套系列簡明教程既保證了必要的基本理論，又突出了工科專業(yè)的應用性；既著眼于化學工程與工藝專業(yè)，又適合于制藥、材料、紡織、食品、環(huán)境、能源、生物學、醫(yī)學、藥學、農(nóng)學等專業(yè)選用。

書籍目錄

第一章 緒論1.1 分析化學的任務和作用1.1.1 分析化學的定義和任務1.1.2 分析化學的作用1.2 分析任務和分析方法的分類1.2.1 分析任務的分類1.2.2 分析方法的分類1.3 分析化學的發(fā)展歷程與發(fā)展趨勢第二章 誤差和分析數(shù)據(jù)處理2.1 測量誤差及其分類2.1.1 準確度和精密度2.1.2 誤差的種類和性質(zhì)2.1.3 提高分析準確度的措施2.2 有效數(shù)字及運算規(guī)則2.2.1 有效數(shù)字2.2.2 數(shù)字修約規(guī)則2.2.3 運算規(guī)則2.3 分析數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理2.3.1 平均值的置信區(qū)間2.3.2 測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計檢驗2.3.3 回歸分析習題第三章 滴定分析法3.1 滴定分析法概述3.1.1 基本術(shù)語3.1.2 滴定分析對化學反應的要求3.1.3 滴定分析方法的分類及滴定方式3.1.4 滴定曲線和終點指示3.1.5 基準物質(zhì)和標準溶液的配制3.1.6 滴定結(jié)果的計算3.2 酸堿滴定法3.2.1 酸堿平衡3.2.2 酸堿滴定的基本原理3.2.3 酸堿滴定法應用選例3.3 配位滴定法3.3.1 配位平衡3.3.2 配位滴定的基本原理3.3.3 應用選例3.4 氧化還原滴定法3.4.1 氧化還原平衡和反應速率3.4.2 氧化還原滴定的基本原理3.4.3 滴定前的氧化還原預處理3.4.4 常用氧化還原滴定方法及其應用3.5 沉淀滴定法和重量分析法簡介3.5.1 沉淀溶解平衡3.5.2 沉淀滴定法3.5.3 重量分析法簡介習題第四章 電位分析法4.1 電位分析法原理4.1.1 電極電位4.1.2 液接電位4.1.3 電位法的原理4.2 指示電極和參比電極4.2.1 指示電極4.2.2 參比電極4.3 離子選擇性電極4.3.1 膜電位的形成機制4.3.2 幾種常見的離子選擇性電極4.3.3 離子選擇性電極的性能參數(shù)4.4 直接電位法4.4.1 pH的測定4.4.2 離子濃度的測定4.4.3 直接電位法的測量誤差及測量儀器要求4.5 電位滴定法4.5.1 電位滴定法的原理和裝置4.5.2 滴定終點的確定4.5.3 電位滴定法的特點和應用拓展視窗 血液試樣中電解質(zhì)與溶解氣體的測量習題第五章 紫外線可見分光光度法5.1 光譜分析概論5.1.1 電磁波譜和物質(zhì)的能級躍遷5.1.2 光譜的分類5.1.3 光譜分析法的分類5.2 紫外線可見吸收光譜5.2.1 吸收曲線5.2.2 有機化合物的吸收光譜與分子結(jié)構(gòu)的關(guān)系5.3 光吸收定律5.3.1 透射比和吸光度5.3.2 朗伯一比爾定律5.3.3 吸光度的加和性5.4 紫外線可見分光光度計5.4.1 紫外線可見分光光度計的基本組成部件5.4.2 紫外線可見分光光度計主要類型5.5 紫外線可見分光光度分析的實驗條件5.5.1 顯色反應及其影響因素5.5.2 吸光度測定的實驗條件5.6 紫外線可見分光光度分析的應用5.6.1 定量分析5.6.2 定性分析5.6.3 紫外線可見分光光度分析在生化分析中的應用5.7 熒光光譜分析法簡介5.7.1 熒光光譜分析基本原理5.7.2 熒光光譜儀5.7.3 熒光分析法的特點及應用拓展視窗 流動注射分析法習題第六章 紅外吸收光譜法6.1 基本原理和紅外吸收光譜的產(chǎn)生6.1.1 分子的振動6.1.2 紅外吸收光譜6.2 基團頻率及其影響因素6.3 紅外吸收光譜儀器6.3.1 色散型紅外吸收光譜儀6.3.2 干涉(傅里葉變換)型紅外吸收光譜儀6.4 試樣預處理和制備方法6.4.1 試樣預處理6.4.2 試樣制備6.5 紅外吸收光譜分析應用6.5.1 定性鑒別和結(jié)構(gòu)分析6.5.2 定量分析拓展視窗 現(xiàn)代近紅外光譜分析技術(shù)習題第七章 原子吸收分光光度法7.1 原子吸收法的基本原理7.1.1 原子光譜的產(chǎn)生7.1.2 譜線的寬度7.1.3 原子吸收的測量方法7.1.4 原子吸收的定量關(guān)系式7.2 原子吸收分光光度計7.2.1 原子吸收分光光度計的結(jié)構(gòu)和類型7.2.2 原子吸收分光光度計的主要部件7.3 分析方法7.3.1 實驗條件7.3.2 定量方法7.3.3 原子吸收分析的靈敏度和檢測限7.3.4 主要的干擾和克服方法7.4 特點和應用7.4.1 原子吸收光譜法的特點和應用范圍7.4.2 應用實例7.5 電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法簡介7.5.1 基本原理7.5.2 電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀7.5.3 分析特點和應用拓展視窗 Ⅰ電感耦合等離子體質(zhì)譜拓展視窗 Ⅱ蒸氣發(fā)生原子熒光光譜法習題第八章 核磁共振波譜法8.1 核磁共振波譜法的基本原理8.1.1 原子核的自旋與磁矩8.1.2 原子核的共振吸收8.2 核磁共振波譜儀8.2.1 連續(xù)波核磁共振波譜儀8.2.2 脈沖傅里葉變換核磁共振波譜儀8.3 化學位移8.3.1 化學位移8.3.2 影響化學位移的因素8.4 自旋耦合與自旋系統(tǒng)8.4.1 自旋耦合與自旋分裂8.5 核磁共振氫譜的解析8.5.1 試樣的制備、方法及常用溶劑8.5.2 核磁共振圖譜解析的一般步驟8.5.3 解析實例8.6 核磁共振碳譜簡介8.6.1 化學位移8.6.2 自旋耦合習題第九章 質(zhì)譜法9.1 質(zhì)譜分析的基本原理9.1.1 質(zhì)譜分析的基本原理9.1.2 質(zhì)譜圖9.2 質(zhì)譜儀9.2.1 質(zhì)譜儀的構(gòu)成9.2.2 質(zhì)譜儀的主要性能指標9.3 質(zhì)譜中的離子類型9.4 質(zhì)譜法的應用9.4.1 有機物的定性和結(jié)構(gòu)分析9.4.2 定量分析拓展視窗 生物大分子的質(zhì)譜分析習題第十章 色譜法10.1 色譜法的原理和分類10.1.1 色譜法的基本原理10.1.2 色譜法的分類10.2 色譜分離的基本理論10.2.1 色譜流出曲線和色譜參數(shù)1 0.2.2 色譜分離的基本理論10.3 氣相色譜法10.3.1 氣相色譜儀10.3.2 氣相色譜的固定相10.3.3 氣相色譜分離條件的選擇10.3.4 定性定量分析10.3.5 氣相色譜法的特點和應用10.4 高效液相色譜法10.4.1 影響高效液相色譜分離的因素10.4.2 島效液相色譜儀10.4.3 島效液相色譜的分離模式及應用選例10.4.4 i畝效液相色譜分離模式的選擇10.5 色譜一質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)簡介10.5.1 色譜與質(zhì)譜聯(lián)用儀器的結(jié)構(gòu)10.5.2 色譜一質(zhì)譜聯(lián)用儀的檢測及信號采集方式10.5.3 定量分析拓展視窗 高通量毛細管電泳技術(shù)與人類基因組計劃習題第十一章 采樣和試樣預處理11.1 實際試樣分析的一般過程11.2 采樣方法11.2.1 氣體試樣11.2.2 液體試樣11.2.3 固體試樣11.2.4 生物試樣11.3 試樣的預處理11.3.1 試樣的制備11.3.2 試樣的預分離與富集11.4 分析化學中常用的分離方法11.4.1 沉淀分離法11.4.2 液一液萃取分離法11.4.3 固相萃取法11.4.4 經(jīng)典色譜分離法11.4.5 離子交換分離法11.4.6 其他分離方法拓展視窗 芯片實驗室習題主要參考書目部分習題參考答案附錄1 元素的相對原子質(zhì)量(2007)附錄2 常見化合物的相對分子質(zhì)量附錄3 弱酸及其共軛堿在水中的解離常數(shù)(25℃，I=0)附錄4 酸堿指示劑附錄5 配合物的穩(wěn)定常數(shù)(18～25℃)附錄6 氨羧配位劑類配合物的穩(wěn)定常數(shù)(18～25℃，I=0.1 mol·L)附錄7 EDTA的lga(H)附錄8 金屬離子的lgaM(OH)附錄9 標準電極電位(18-25℃)附錄10 某些氧化還原電對的條件電位附錄11 微溶化合物的溶度積(18～25℃，I=0)附錄12 網(wǎng)絡化學信息資源索引

章節(jié)摘錄

插圖：高真空熱電偶是利用不同導體接觸并構(gòu)成回路時的“溫差電”現(xiàn)象，將溫差轉(zhuǎn)變?yōu)殡娢徊?。以一片涂黑的金箔作為紅外輻射的接受面，在其一面焊接兩種熱電位差別大的金屬、合金或半導體作為熱電偶的熱端，而在冷端（通常為室溫）連接金屬導線，并將其密封于高真空（壓力約7×10Pa）腔體內(nèi)，當紅外輻射通過透光鹽窗照射到金箔片上時，熱端溫度升高，產(chǎn)生溫差電位差，回路中就會產(chǎn)生電流，且電流的大小與紅外輻射的強度成正比。熱釋電檢測器是利用硫酸三苷肽的單晶片作為檢測元件。硫酸三苷肽是鐵電體，溫度變化時，其分子的極化程度發(fā)生改變。將硫酸三苷肽薄片正面真空鍍鉻（半透明），背面鍍金，形成兩電極。當紅外輻射光照射到薄片上時，溫度升高，硫酸三苷肽極化程度降低，表面電荷減少，相當于“釋放”了部分電荷，所改變的電荷量經(jīng)放大電路轉(zhuǎn)變成電壓或電流進行測量。硫酸三苷肽檢測器的特點是響應速度快，噪聲低。碲鎘汞檢測器是典型的光電導檢測器，由半導體碲化鎘和半金屬化合物碲化汞混合形成，在紅外光輻射下，碲鎘汞的電子從價帶能級躍遷到導帶能級使材料的電導發(fā)生變化，從而將紅外光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。改變材料的鎘汞組成比，可得到不同響應波段和靈敏度的碲鎘汞檢測器。碲鎘汞檢測器的檢測響應時間和靈敏度都大大優(yōu)于高真空熱電偶檢測器及硫酸三苷肽檢測器，但工作時需要用液氮冷卻至低溫，以保證其良好的檢測性能。5.光學平衡和記錄系統(tǒng)雙光束光柵式紅外吸收光譜儀工作時，光源發(fā)出的紅外光被分成兩束強度相同的平行光，分別通過試樣池和參比池。勻速轉(zhuǎn)動的切光器使試樣和參比光束交替進入單色器與檢測器，檢測器將交替脈沖信號的差值由放大器放大后輸出。如果試樣光路中沒有放置試樣，試樣光路和參比光路的吸收相等，檢測器不輸出信號；若把試樣插入試樣光路中，則試樣吸收入射光，破壞了兩束光的平衡，檢測器就有信號輸出，此信號經(jīng)放大后由機械隨動裝置驅(qū)動梳狀光闌（一個具有梳狀遮光齒的減光板）進入?yún)⒈裙饴芬运p光能量，直到參比光路的光強度與試樣光路的光強度相等為止，自動達到光學零位平衡，參比光路中梳狀光闌所削弱的光能量，就等于試樣所吸收的光能量。記錄筆與梳狀光闌在同一機械隨動裝置驅(qū)動下同步運動，梳狀光闌運動到平衡時，記錄筆也停止記錄。記錄筆隨試樣吸收程度而移動時，記錄紙與光柵同步運動，這樣就可以繪出吸收強度隨波數(shù)變化的紅外光譜圖。采用光學零位自動平衡法，可消除光源波動和檢測器的影響，以及大氣中水和二氧化碳等對測量的干擾。

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