儀器分析(第二版)（簡體書）

本選題是在保持幫教材針對工科院校注重基礎、精選內容、簡明實用等特點及風格的基礎上，結合儀器分析學科發展的趨勢及生產實際應用方面的實際情況，進行了修訂。對全書進行了修訂，增刪一些內容，重點增強了高效液相色譜（HPLC）的相關內容，原子發射光譜中刪去火焰光度法，著重介紹全譜直讀等離子體光譜儀，對原子熒光光譜法進行了補充。 《儀器分析》可作為高等院校工科各專業儀器分析課程的教材，也可供化學、應用化學及相關專業參考使用。

本書作為應用化學、化工、材料、生化、環境、輕化、製藥及食品等各院系和專業的儀器分析基礎課教材，自2004年出版以來，得到了廣大讀者的厚愛。目前已連續印刷7次，總印數近20000冊。本次修訂盡量保持了教材的原版特色，在不改變其組織結構和內容體系的前提下，對內容進行了修訂和充實。本次修訂包括：①對第一版中出現的掉字、漏字、符號錯誤等進行修改，對個別章節的公式推導以及習題的敘述進行了完善，力求做到概念正確、數字精準、推導合理；②自製更新了一些圖例，讓圖例與文字表述更相契合，使讀者能夠更為明晰和深刻地理解相關內容；③增加少量與基礎應用相關內容，將作者在科研中所取得的成果或獲得的相關知識介紹給讀者。
對筆者來說，再版舊作與完成新作同樣喜悅和具有成就感。時間和數量是考量一部教材的指標，讀者的認可是對我的鼓勵和鞭策，讓我有信心埋頭做實事，真誠嚴謹地對待儀器分析這門發展迅速的科學。
借本書再版之際，感謝南京工業大學教務處領導的關心和支持，感謝理學院施慶生副院長、張蔚雯女士的熱情建議和幫助，本書獲得南京工業大學2014年度校級精品教材建設重點項目立項；感謝化學工業出版社的領導和編輯，從首次出版到如今再版，化工出版社領導及編輯都一直給予本書關注和指點；感謝南京工業大學理學院俞斌教授，他的鼎力支持成就了本書；最後還要感謝我的研究生們，對本書的校對、製圖等方面做了許多的細緻而具體的工作。本書的順利再版，凝聚著眾人諸多的心血，如果它能對儀器分析學科有益，就是我們大家的心願了。
限於學識水平與能力，雖然筆者在本次修訂過程中力求嚴謹和正確，但不足之處在所難免，殷切希望得到廣大讀者的批評指正。

1 儀器分析概論
1.1 分析化學的類別
1.1.1 化學分析
1.1.2 儀器分析
1.2 儀器分析法的類別
1.2.1 光學分析法
1.2.2 電化學分析法
1.2.3 熱分析法
1.2.4 放射化學分析法
1.2.5 質譜法
1.2.6 分離分析法
1.3 儀器分析的進展

2 紫外-可見吸收光譜法
2.1 光學分析法概述
2.2 紫外可見吸收光譜的產生及基本原理
2.2.1 物質對光的選擇性吸收
2.2.2 朗伯比耳定律
2.2.3 偏離比耳定律的原因
2.3 分子結構與紫外可見吸收光譜
2.3.1 分子的電子光譜
2.3.2 有機化合物分子的電子躍遷和吸收帶
2.3.3 影響吸收帶的因素
2.4 紫外可見分光光度計
2.4.1 單波長單光束分光光度計
2.4.2 單波長雙光束分光光度計
2.4.3 雙波長分光光度計
2.5 定性分析
2.6 定量分析
2.6.1 定量測定的條件
2.6.2 單組分定量分析
2.6.3 多組分混合物中各組分的同時測定
2.6.4 分光光度滴定
2.6.5 差示分光光度法
2.6.6 導數分光光度法
2.6.7 雙波長分光光度法
2.7 分光光度法的新領域：納米生物光學傳感器
習題
參考文獻

3 原子發射光譜分析法
3.1 原子發射光譜分析基本理論
3.1.1 原子發射光譜的產生
3.1.2 譜線的強度
3.2 原子發射光譜儀
3.2.1 主要部件的性能與作用
3.2.2 原子發射光譜儀的類型
3.3 分析方法
3.3.1 定性分析
3.3.2 半定量分析
3.3.3 定量分析
3.4 原子發射光譜分析的應用和進展
習題
參考文獻

4 原子吸收光譜分析法
4.1 理論
4.1.1 原子吸收光譜的產生
4.1.2 原子吸收光譜的譜線輪廓
4.1.3 積分吸收與峰值吸收
4.1.4 原子吸收測量的基本關係式
4.2 原子吸收光譜分光光度計
4.2.1 光源
4.2.2 原子化器
4.2.3 分光系統
4.2.4 檢測系統
4.3 干擾及其消除方法
4.3.1 干擾效應
4.3.2 背景校正方法
4.4 原子吸收光譜分析的實驗技術
4.4.1 測量條件的選擇
4.4.2 分析方法
4.5 原子吸收光譜分析的應用和進展
習題
參考文獻

5 電位分析法
5.1 電位分析法的基本原理
5.1.1 化學電池
5.1.2 電極電位
5.1.3 參比電極
5.1.4 金屬基電極
5.1.5 離子選擇性電極
5.1.6 生物傳感器
5.2 離子選擇性電極的性能指標
5.2.1 線性範圍和檢測下限
5.2.2 選擇性係數
5.2.3 響應時間
5.2.4 電極內阻
5.3 直接電位分析法
5.3.1 標準比較法
5.3.2 標準曲線法
5.3.3 標準加入法
5.4 電位滴定法
5.4.1 方法原理
5.4.2 滴定終點的確定
5.5 電位分析法的應用
習題
參考文獻

6 伏安分析法
6.1 極譜分析基本原理
6.1.1 分解電壓和極化
6.1.2 極譜波的產生
6.1.3 極譜分析的特殊性
6.1.4 影響擴散電流的因素
6.2 極譜定量分析方法
6.2.1 波高測量方法
6.2.2 極譜定量方法
6.2.3 經典極譜分析法的局限性
6.3 現代極譜方法
6.3.1 極譜催化波法
6.3.2 單掃描極譜法
6.3.3 方波極譜
6.3.4 脈衝極譜法
6.3.5 溶出伏安法
6.3.6 循環伏安法
習題
參考文獻

7 電泳分析法
7.1 電泳的基本原理
7.1.1 電荷的來源
7.1.2 電泳淌度
7.1.3 離子強度對電泳的影響
7.1.4 電泳焦耳熱
7.1.5 影響電泳淌度的其他因素
7.2 凝膠電泳
7.2.1 聚丙烯酰胺凝膠的形成和結構
7.2.2 凝膠的分子篩效應
7.2.3 蛋白質的電泳行為
7.2.4 連續電泳和不連續電泳
7.2.5 聚丙烯酰胺凝膠電泳的基本裝置
7.2.6 凝膠電泳測定的步驟
7.3 等電聚焦
7.3.1 等電聚焦的基本原理
7.3.2 載體兩性電解質
7.3.3 凝膠等電聚焦電泳法的基本操作
7.4 等速電泳
7.4.1 等速電泳的基本原理
7.4.2 等速電泳基本裝置
7.4.3 條件選擇
7.4.4 定性定量分析
7.5 毛細管電泳
7.5.1 基本原理
7.5.2 毛細管電泳基本裝置
7.6 電泳分析的應用
習題
參考文獻

8 氣相色譜法
8.1 概述
8.2 氣相色譜基本理論
8.2.1 氣相色譜基本術語
8.2.2 塔板理論
8.2.3 速率理論
8.2.4 分離度R
8.2.5 分離條件的選擇
8.3 色譜柱
8.3.1 氣固色譜填充柱
8.3.2 氣液色譜填充柱
8.3.3 毛細管氣相色譜柱
8.4 氣相色譜檢測器
8.4.1 熱導池檢測器
8.4.2 氫火焰離子化檢測器
8.4.3 電子捕獲檢測器
8.4.4 火焰光度檢測器
8.4.5 檢測器的性能指標
8.5 氣相色譜定性方法
8.5.1 用已知純物質對照定性
8.5.2 利用相對保留值定性
8.5.3 利用保留指數定性
8.5.4 與其他分析儀器聯用定性
8.6 氣相色譜定量分析
8.6.1 峰面積測量方法
8.6.2 定量校正因子
8.6.3 幾種常用的定量計算方法
8.7 氣相色譜新技術
8.7.1 全二維氣相色譜
8.7.2 裂解色譜法
8.7.3 頂空氣相色譜
8.7.4 手性氣相色譜法
8.8 氣相色譜的應用及發展
8.8.1 氣相色譜在石油工業中的應用
8.8.2 氣相色譜在環境分析中的應用
8.8.3 氣相色譜在食品分析中的應用
習題
參考文獻

9 高效液相色譜法
9.1 高效液相色譜儀
9.1.1 液體輸送系統
9.1.2 梯度洗脫裝置
9.1.3 進樣系統
9.1.4 餾分收集器
9.1.5 檢測系統
9.1.6 色譜分離系統
9.2 高效液相色譜固定相和流動相
9.2.1 固定相概述
9.2.2 固定相的分類
9.2.3 流動相
9.3 液相色譜的主要類型
9.3.1 液固吸附色譜
9.3.2 化學鍵合相色譜
9.3.3 反相色譜
9.3.4 離子交換色譜
9.3.5 凝膠滲透色譜
9.3.6 衍生化技術和濃縮柱
9.3.7 液相製備色譜
9.4 高效液相色譜的應用
9.4.1 高效液相色譜在石油化工領域的應用
9.4.2 高效液相色譜在食品分析中的應用
9.4.3 液相色譜在生化、醫藥方面的應用
9.5 紙色譜、薄層色譜和柱色譜分離
9.5.1 紙色譜
9.5.2 薄層色譜
9.5.3 柱色譜分離
習題
參考文獻

10 紅外光譜分析法
10.1 紅外線與紅外吸收光譜
10.1.1 紅外吸收光譜的基本原理
10.1.2 影響紅外吸收光譜的因素
10.2 有機化合物的紅外吸收光譜
10.2.1 烷烴
10.2.2 烯烴
10.2.3 芳烴
10.2.4 炔烴
10.2.5 醇、酚和烯醇
10.2.6 醚及有關基團
10.2.7 羰基化合物
10.2.8 胺和氨基酸及其鹽
10.2.9 硝基、亞硝基及其有關化合物
10.2.1 0磷酸酯類化合物
10.2.1 1其他化合物
10.3 儀器和實驗方法簡介
10.3.1 紅外光譜儀
10.3.2 樣品製備
10.3.3 傅里葉變換紅外光譜儀簡介
10.3.4 GCFTIR
10.4 紅外光譜分析的應用
10.4.1 定性分析
10.4.2 有機化合物的結構鑑定
10.4.3 定量分析
習題
參考文獻

11 核磁共振波譜分析法
11.1 核磁共振的基本原理
11.1.1 原子核的自旋運動及磁矩
11.1.2 磁場中的自旋核
11.1.3 核磁共振的產生
11.1.4 玻爾茲曼分佈和弛豫過程
11.2 核磁共振的重要參數
11.2.1 化學位移
11.2.2 自旋自旋偶合常數
11.3 核磁共振波譜儀
11.3.1 核磁共振儀的部件
11.3.2 連續波核磁共振儀
11.3.3 傅里葉變換核磁共振儀
11.4 實驗技術
11.4.1 樣品製備
11.4.2 多重共振與核歐沃豪斯效應
11.4.3 動態核磁共振實驗
11.5 氫核磁共振譜（1HNMR）的應用
11.5.1 未知物結構鑑定的一般步驟
11.5.2 1HNMR譜化學位移的解析
11.5.3 偶合常數的解析
11.5.4 核磁共振峰的強度
11.5.5 核磁共振譜圖解析示例
11.6 碳13核磁共振（13CNMR）
11.6.1 13CNMR譜的特點
11.6.2 13C的化學位移
11.6.3 13C的偶合
11.6.4 碳譜的實驗技術
11.6.5 碳譜的應用及示例
11.7 核磁共振技術的進展
11.7.1 二維核磁共振介紹
11.7.2 固體高分辨核磁共振譜
11.7.3 核磁成像
習題

12 質譜分析法
12.1 質譜的基本原理
12.1.1 質譜的組成
12.1.2 質譜儀器主要指標
12.1.3 質譜計簡介
12.1.4 質譜的基本方程
12.1.5 離子源的種類
12.2 質譜裂解表示法
12.2.1 正電荷表示法
12.2.2 電子轉移表示法
12.2.3 主要裂解方式
12.2.4 影響離子豐度的因素
12.3 質譜中離子的類型
12.3.1 分子離子和分子離子峰的判斷
12.3.2 同位素離子
12.3.3 碎片離子及其斷裂的一般規律
12.3.4 亞穩離子
12.3.5 多電荷離子
12.4 分子式的確定
12.4.1 同位素峰相對強度法
12.4.2 高分辨質譜法
12.5 各類有機化合物的質譜
12.5.1 烷烴
12.5.2 烯烴
12.5.3 炔烴
12.5.4 芳烴
12.5.5 醇
12.5.6 酚和芳香醇
12.5.7 醚
12.5.8 鹵代物
12.5.9 醛、酮
12.5.10 羧酸類
12.5.11 酯
12.5.12 胺
12.5.13 酰胺
12.6 質譜的解析
12.6.1 利用手冊進行解析
12.6.2 利用質譜解析分子結構
12.6.3 質譜解析實例
12.7 氣相色譜質譜聯用技術（GCMS）
12.7.1 GCMS系統
12.7.2 GCMS聯用中主要的技術問題
12.7.3 GCMS接口
12.7.4 氣相色譜質譜聯用質譜譜庫和計算機檢索
12.7.5 GCMS聯用技術的應用
12.8 液相色譜質譜聯用技術（LCMS）
習題
參考文獻

13 X射線分析法
13.1 X射線的產生
13.2 X射線衍射分析
13.2.1 X射線的衍射
13.2.2 X射線衍射方法
13.2.3 X射線單色器
13.3 X射線熒光分析
13.3.1 X射線熒光的產生原理
13.3.2 X射線熒光的獲取和測量
13.3.3 試樣的製備
13.3.4 X射線熒光定性分析
13.3.5 X射線熒光定量分析
13.4 俄歇電子能譜分析
13.4.1 俄歇電子能譜概述
13.4.2 俄歇電子的產生及其能量
13.4.3 俄歇電子的產額
13.4.4 俄歇電子信號
13.4.5 俄歇電子能譜儀的裝置
13.4.6 俄歇電子能譜的定性分析
13.4.7 俄歇電子能譜的定量分析
13.4.8 俄歇電子能譜的其他應用
13.5 光電子能譜分析
13.5.1 光電子能譜分析概述
13.5.2 光電子能譜的基本原理
13.5.3 裝置
13.5.4 樣品的製備
13.5.5 測試條件的選擇
13.5.6 光電子能譜的解析及應用
習題

14 流動注射分析法
14.1 基本原理
14.1.1 基本FIA系統
14.1.2 試樣區帶的分散過程
14.1.3 分散係數
14.1.4 重現混合過程在FIA中的意義
14.2 儀器裝置及組件
14.2.1 液體傳輸設備
14.2.2 注入閥
14.2.3 反應及連接管道
14.2.4 流通式檢測器
14.3 分析技術
14.3.1 基本流路和操作模式
14.3.2 合併區帶技術
14.3.3 停流技術
14.3.4 流動注射梯度技術
14.3.5 溶劑萃取分離
14.4 流動注射分析方法及應用
14.4.1 流動注射分光光度分析
14.4.2 流動注射原子光譜分析
14.4.3 流動注射電化學分析
14.4.4 流動注射發光分析
習題
參考文獻

附錄各種不同結構的質子的化學位移