現(xiàn)代儀器分析

前言

　　高等農(nóng)業(yè)院校教材《現(xiàn)代儀器分析》（第1版）于1997年出版以來，儀器分析學(xué)科有了極大的發(fā)展，該課程在農(nóng)業(yè)院校中也已普遍開設(shè)，為了適應(yīng)教學(xué)的新要求，我們對(duì)（第1版）教材作了全面修訂?！　≡诘?版《現(xiàn)代儀器分析》中，對(duì)近年來發(fā)展較快的分析技術(shù)和方法，教材中進(jìn)行了相應(yīng)的修改和補(bǔ)充，重寫了緒論。紅外光譜部分增加了多功能ATR附件和近紅外光譜分析的內(nèi)容，原子吸收光譜增加連續(xù)光源原子吸收儀器原理，液相色譜部分補(bǔ)充了超高效液相色譜，對(duì)第八章 質(zhì)譜內(nèi)容重新編寫，對(duì)其他新技術(shù)、新方法也進(jìn)行了一些介紹。　　現(xiàn)代儀器分析是以化學(xué)信息學(xué)為基礎(chǔ)、包含許多分支學(xué)科，并和很多相關(guān)學(xué)科交叉的一門龐大的學(xué)科。新版教材可作為現(xiàn)代儀器分析技術(shù)基礎(chǔ)課的教材，內(nèi)容自始至終貫穿依據(jù)分析信息、利用分析信號(hào)、達(dá)到分析目的這一主線，分別介紹常用儀器分析技術(shù)的基本理論與方法，力求使學(xué)生理解各種分析技術(shù)、分析方法的本質(zhì)及內(nèi)在的聯(lián)系，并能用于研究實(shí)踐?！　〗滩牡膬?nèi)容按照對(duì)儀器分析技術(shù)概括的程度，可分為3個(gè)層次：　　①緒論部分，在大學(xué)物理及化學(xué)的基礎(chǔ)上用化學(xué)信息學(xué)的理論，概括地介紹現(xiàn)代儀器分析學(xué)科的體系框架、本學(xué)科的基本學(xué)習(xí)方法、應(yīng)用范圍和發(fā)展趨勢?！　、谠诠庾V分析導(dǎo)論和色譜分析導(dǎo)論的兩章內(nèi)容中，運(yùn)用學(xué)生已有的經(jīng)典物理學(xué)、量子論、化學(xué)與熱力學(xué)的概念、理論和方法，概括介紹這兩類分析技術(shù)的信息、信號(hào)特征以及基本理論與方法?！　、鄹髡摲譃榈?、4、5、6、7、8、10、11共8章，分別用統(tǒng)一的觀點(diǎn)，介紹紫外一可見光譜、原子吸收、原子發(fā)射、紅外、核磁共振、質(zhì)譜、氣相色譜與高壓液相色譜的信息來源、信號(hào)特征、儀器的結(jié)構(gòu)和工作原理、定性定量方法與應(yīng)用。由于篇幅的限制，省略了電化學(xué)分析部分?！　”窘滩牟粡?qiáng)調(diào)過多的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，也不過分強(qiáng)調(diào)記憶具體的分析方法，而注重培養(yǎng)學(xué)生有關(guān)現(xiàn)代儀器分析的基本方法，提高實(shí)際分析能力，為實(shí)際運(yùn)用或繼續(xù)進(jìn)一步學(xué)習(xí)各種專門的儀器分析技術(shù)打下良好的基礎(chǔ)。在農(nóng)業(yè)院校授課時(shí)要考慮學(xué)生的實(shí)際水平，適當(dāng)降低起點(diǎn)、深入淺出、著重概念和基本理論的學(xué)習(xí)。　　本課程是一門實(shí)驗(yàn)技術(shù)性很強(qiáng)的課程，因此實(shí)驗(yàn)課所占的比重要足夠高，實(shí)驗(yàn)課應(yīng)注重基本技能的訓(xùn)練和能力的培養(yǎng)。

內(nèi)容概要

　　《現(xiàn)代儀器分析（第3版）》是高等農(nóng)業(yè)院校教材《現(xiàn)代儀器分析》的第3版，內(nèi)容與大學(xué)物理、大學(xué)化學(xué)相銜接，以化學(xué)信息學(xué)為基礎(chǔ)，介紹了農(nóng)業(yè)和生物學(xué)中常用儀器分析技術(shù)——紫外一可見光譜、原子吸收、原子發(fā)射、缸外、核磁共振、質(zhì)譜、氣相色譜與高壓液相色譜的信息來源、信號(hào)特征、儀器的結(jié)構(gòu)和工作原理、定性定量方法與應(yīng)用。《現(xiàn)代儀器分析（第3版）》適合作為高等院?，F(xiàn)代儀器分析技術(shù)的基礎(chǔ)教材，也可供各個(gè)領(lǐng)域的儀器分析工作者參考。

書籍目錄

1 緒論1．1 儀器分析與分析化學(xué)1．2 儀器分析技術(shù)的分類1．3 儀器分析的操作流程1．4 儀器分析過程的信息傳遞1．5 分析儀器1．6 儀器分析的應(yīng)用與學(xué)習(xí)2 光譜分析導(dǎo)論2．1 概述2．2 光與光譜2．2．1 光的波動(dòng)性2．2．2 光波在頻率域與時(shí)間域中的表征2．2．3 光的粒子性2．2．4 電磁波譜2．3 光與物質(zhì)相互作用的微觀過程2．3．1 光與物質(zhì)相互作用的經(jīng)典解釋2．3．2 光與物質(zhì)相互作用的量子解釋2．3．3 物質(zhì)發(fā)光的量子解釋2．4 物質(zhì)光譜的測定及其解析2．4．1 光譜的基本類型2．4．2 光譜儀2．4．3 光譜數(shù)據(jù)與圖譜的解析3 紫外一可見吸收光譜分析3．1 信號(hào)和信息的特征3．1．1 分子外層電子的分子軌道與能級(jí)結(jié)構(gòu)3．1．2 紫外一可見吸收光譜的信息3．1．3 信息負(fù)載的宏觀過程3．2 紫外一可見分光光度計(jì)的基本組成與結(jié)構(gòu)3．2．1 基本組成3．2．2 紫外一可見分光光度計(jì)整機(jī)的光路結(jié)構(gòu)3．3 紫外一可見吸收光譜法的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)3．3．1 分光光度計(jì)的選用與性能的調(diào)試3．3．2 分光光度計(jì)的校正3．3．3 分析條件的設(shè)定3．3．4 定量分析的方法3．3．5 定量分析結(jié)果的評(píng)價(jià)3．3．6 提高定量分析準(zhǔn)確度的方法3．4 紫外一可見吸收光譜的應(yīng)用3．4．1 定性分析3．4．2 定量分析3．4．3 其他應(yīng)用3．5 光譜校正與多組分分析3．5．1 差譜技術(shù)3．5．2 導(dǎo)數(shù)光譜3．5．3 雙波長法和多波長法3．5．4 提高信噪比的軟件技術(shù)3．5．5 經(jīng)典多組分分析4 原子吸收光譜法4．1 概述4．2 原子吸收光譜法的基本原理4．2．1 原子光譜理論4．2．2 基態(tài)與激發(fā)態(tài)原子的分配關(guān)系4．2．3 原子吸收線的寬度和原子吸收的測量4．3 原子吸收分光光度計(jì)4．3．1 光源4．3．2 原子化系統(tǒng)4．3．3 單色器與檢測系統(tǒng)4．4 原子吸收光譜法中的干擾及其抑制4．4．1 光譜干擾4．4．2 電離干擾4．4．3 化學(xué)干擾4．4．4 物理干擾4．5 定量分析方法4．5．1 分析方法4．5．2 測定條件的選擇5 發(fā)射光譜法5．1 原子發(fā)射光譜法5．1．1 基本原理5．1．2 原子發(fā)射光譜儀5．1．3 定性定量分析方法5．2 熒光光譜法（fluorescence spectroscopy）5．2．1 熒光光譜法的基本原理5．2．2 熒光測量儀器5．2．3 熒光分析方法6 紅外吸收光譜分析6．1 概述6．2 紅外光譜分析原理6．2．1 雙原子分子的振動(dòng)與振動(dòng)光譜6．2．2 多原子分子的振動(dòng)和振動(dòng)光譜6．2．3 簡正振動(dòng)6．2．4 基團(tuán)頻率及譜帶強(qiáng)度6．2．5 分子的結(jié)構(gòu)對(duì)振動(dòng)的影響6．3 有機(jī)物紅外吸收光譜的解析6．3．1 有機(jī)物紅外吸收光譜6．3．2 有機(jī)物紅外吸收光譜的解析6．4 紅外分光光度計(jì)6．4．1 色散型紅外分光光度計(jì)6．4．2 傅立葉變換紅外分光光度計(jì)6．5 紅外吸收光譜的測量技術(shù)與應(yīng)用6．5．1 紅外吸收光譜的測量技術(shù)6．5．2 紅外光譜分析的應(yīng)用6．5．3 衰減全反射光譜分析及其應(yīng)用6．6 近紅外光譜分析的信息來源6．6．1 分子振動(dòng)的倍頻與合頻6．6．2 近紅外光譜化學(xué)信息的來源6．7 近紅外光譜分析技術(shù)的基本思想與技術(shù)實(shí)施6．7．1 近紅外光譜分析技術(shù)的基本思想6．7．2 近紅外光譜分析技術(shù)的實(shí)施6．7．3 近紅外光譜分析的應(yīng)用特征7 核磁共振波譜法7．1 基本原理7．1．1 核自旋與核磁矩7．1．2 核磁能級(jí)與核磁共振現(xiàn)象7．1．3 飽和與弛豫7．2 核磁共振波譜儀7．2．1 基本結(jié)構(gòu)7．2．2 連續(xù)波NMR譜儀7．2．3 脈沖一傅立葉變換核磁共振儀7．2．4 制樣技術(shù)與試劑7．3 NMR譜的信息7．3．1 化學(xué)位移7．3．2 自旋偶合（自旋裂分）7．3．3 峰面積7．3．4 弛豫時(shí)間7．4 核磁共振氫譜（1H-NMR）7．4．1 常見含氫基團(tuán)的化學(xué)位移及影響因素7．4．2 偶合常數(shù)7．4．3 一級(jí)1H-NMR7．4．4 復(fù)雜1H-NMR譜的簡化7．5 1H-NMR解析7．6 其他原子核的NMR譜7．6．1 13C的NMR譜（CMR）7．6．2 其他核的核磁共振7．7 多維NMR譜8 質(zhì)譜法8．1 概述8．2 質(zhì)譜儀8．2．1 質(zhì)譜儀的一般結(jié)構(gòu)8．2．2 進(jìn)樣系統(tǒng)8．2．3 離子源8．2．4 質(zhì)量分析器8．2．5 檢測器8．2．6 記錄與數(shù)據(jù)處理8．2．7 質(zhì)譜儀的主要性能指標(biāo)8．3 有機(jī)質(zhì)譜的離子與斷裂機(jī)理8．3．1 分子離子峰8．3．2 碎片離子峰8．3．3 重排離子峰8．3．4 亞穩(wěn)離子峰8．3．5 同位素離子峰8．3．6 多電荷離子峰8．4 常見有機(jī)物的質(zhì)譜圖8．4．1 烴類8．4．2 醇類與酚類8．4．3 醚類8．4．4 醛類和酮類8．4．5 羧酸類8．4．6 酯類8．4．7 胺類和酰胺類8．4．8 醌類……9 色譜發(fā)導(dǎo)論10 氣相色譜法11 高效液相色譜法參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　2光譜分析導(dǎo)論　　2.1概述　　凡是待測物受到某種能量作用后，產(chǎn)生光信號(hào)（或引起光信號(hào)變化），或待測物受到光作用后，產(chǎn)生某種分析信號(hào)（如光聲光譜分析中的聲波）的分析方法，可稱為光學(xué)分析方法。光學(xué)分析方法可以分為光譜分析法和非光譜分析法。光譜是光的不同波長成分的強(qiáng)度按波長次序排列分布的記錄，其中波長成分和強(qiáng)度分別用于描述光的性質(zhì)特征與強(qiáng)度特征?！　」庾V分析通過測定待測物的某種光譜，分別由樣品光譜中的波長特征和強(qiáng)度特征進(jìn)行定性、定量分析；非光譜分析法是指通過光的其他性質(zhì)（反射、折射、衍射、干涉等）的變化作為分析信號(hào)的分析方法，例如，旋光分析法、折射率分析法等。光譜分析是現(xiàn)代儀器分析中應(yīng)用極廣泛的一類分析方法。光譜分析在當(dāng)代結(jié)構(gòu)分析的四大譜（紅外光譜、核磁共振的1H譜和13C譜以及質(zhì)譜分析）中占了三大譜。在組分分析中，光譜分析應(yīng)用更加廣泛，有的已成為常規(guī)化學(xué)分析方法。　　光譜分析依據(jù)的原信息是物質(zhì)微觀粒子（分子、原子或離子）及其聚集體的一些特征微觀量，即它們的能量特征或運(yùn)動(dòng)特征；而負(fù)載這些分析信息的是光——稱為分析光，由分析光的特征參數(shù)來表征分析信息。　　光譜分析時(shí)分析信息負(fù)載到分析光的過程，也就是光和物質(zhì)相互作用的過程。利用物質(zhì)的光學(xué)性質(zhì)，通過這種相互作用，如物質(zhì)的發(fā)光、吸收光、對(duì)光的散射、折射、衍射、偏振面旋轉(zhuǎn)，得到的分析光就負(fù)載了樣品微觀粒子的結(jié)構(gòu)和組成的信息。分析光所負(fù)載的信息常以（吸收、散射、折射、衍射、偏振）光譜的形式表征出來。　　與一般分析儀器一樣，光譜分析過程中的信息傳遞鏈也可分成負(fù)載、轉(zhuǎn)換、表達(dá)與提取四環(huán)，大體通過下列五步來實(shí)現(xiàn)：　　1.產(chǎn)生作用能量為了得到被測物的有關(guān)信息，需要產(chǎn)生某種能量，以作用于待測物，可稱為作用能量；能量的形式可以是熱、光等，若是光則稱為作用光。在不同的光譜分析技術(shù)中，作用光還有專門的名詞，如在原子與分子吸收光譜分析中，作用光被習(xí)慣稱為入射光；熒光光譜分析中被習(xí)慣稱為激發(fā)光?！　?.取得分析光被測物（的某種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)）與用于分析的能量發(fā)生相互作用，產(chǎn)生負(fù)載了分析信息的光信號(hào)，稱為分析光，以區(qū)別于尚未負(fù)載分析信息的作用光。　　3.檢測分析光檢測負(fù)載了分析信息的光信號(hào)產(chǎn)生檢測信號(hào)，檢測信號(hào)通常是電信號(hào)；這一步實(shí)際是將負(fù)載分析信息的載體，由光變換為另一種物理量?！　?.產(chǎn)生光譜圖或數(shù)據(jù)檢測信號(hào)進(jìn)一步轉(zhuǎn)變、轉(zhuǎn)換與處理后表達(dá)為光譜圖或數(shù)據(jù)?！　?.提取分析信息根據(jù)樣品光譜圖的特征，確定待分析物的結(jié)構(gòu)和組成。

圖書封面

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