Chem103 分析化学

Table of contents

1. 第1章 概论
2. 第2章 分析试样的采集与处理
3. 第3章 分析化学中的误差与数据处理
4. 第4章 分析化学中的质量保证与质量控制
5. 第5章 酸碱滴定法
6. 第6章 配位滴定法
7. 第7章 氧化还原滴定法
8. 第8章 沉淀滴定法和滴定分析小结
9. 第9章 重量分析法
10. 第10章 吸光光度法
11. 第11章 分析化学中常用的分离和富集方法
12. 附录
13. 第1章 概论
14. 第2章 光谱分析法导论
15. 第3章 原子发射光谱法
16. 第 4章 原子吸收光谱法与原子荧光光谱法
17. 第5章 X射线光谱法
18. 第6章 原子质谱法
19. 第7章 表面分析方法
20. 第8章 分子发光分析法
21. 第9章 紫外-可见吸收光谱法
22. 第10章 红外吸收光谱法
23. 第11章 激光Raman光谱法
24. 第12章 核磁共振波谱法
25. 第13章 电分析化学导论
26. 第14章 电位分析法
27. 第15章 电解和库仑法
28. 第16章 伏安法与极谱法
29. 第17章 色谱法导论所论
30. 第18章 气相色谱法
31. 第19章 高效液相色谱法
32. 第20章 毛细管电泳法
33. 第21章 分子质谱法
34. 第22章 热分析
35. 第23章 流动注射分析和微流控分析

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第1章 概论

• 1.1 分析化学的定义、任务和作用
• 1.2 分析方法的分类与选择
• 1.3分析化学发展简史与发展趋势
• 1.4 分析过程及分析结果的表示方法
• 1.5 滴定分析法概述
• 1.6 基准物质和标准溶液
• 1.7 滴定分析中的计算
• 思考题
• 习题

第2章 分析试样的采集与处理

• 2.1 试样的采集
• 2.2 试样的制备
• 2.3试样的分解
• 2.4 测定前的预处理
• 思考题
• 习题

第3章 分析化学中的误差与数据处理

• 3.1 分析化学中的误差
• 3.2 有效数字及其运算规则
• 3.3分析化学中的数据处理.
• 3.4品著性检验
• 3.5 可疑值取舍
• 3.6 回没分析法
• 3.7 提高分析结果准确度的方法
• 思考题
• 习题

第4章 分析化学中的质量保证与质量控制

• 4.1 质量保证与质量控制概述
• 4.2 分析全过程的质量保证与质量控制
• 4.3 标准方法与标准物质
• 4.4不确定度和溯源性
• 4.5实验室认可、计量认证及审查认可
• 思考题

第5章 酸碱滴定法

• 5.1 溶液中的酸碱反应与平衡
• 5.2 酸碱组分的平衡浓度与分布分数
• 5.3 溶液中H+浓度的计算
• 5.4 对数图解法
• 5.5 酸碱缓冲溶液
• 5.6 酸碱指示剂
• 5.7酸碱滴定原理
• 5.8终点误差
• 5.9酸碱滴定法的应用
• 5.10 非水溶液中的酸碱滴定
• 思考题
• 习题

第6章 配位滴定法

• 6.1 配位滴定中的滴定剂
• 6.2 配位平衡常教
• 6.3 副反应系数和条件稳定常数
• 6.4 配位滴定法的基本原理
• 6.5 准确滴定与分别滴定判别式
• 6.6 配位滴定中酸度的控制
• 6.7提高配位滴定选择性的途径
• 6.8配位滴定方式及其应用
• 思考题
• 习题

第7章 氧化还原滴定法

• 7.1 氧化还原平衡
• 7.2 氧化还原滴定原理
• 7.3氧化还原滴定中的预处理
• 7.4常用的氧化还原滴定法
• 7.5氧化还原滴定结果的计算
• 思考题
• 习题

第8章 沉淀滴定法和滴定分析小结

• 8.1 沉淀滴定法
• 8.2 滴定分析小结
• 思考题
• 习题

第9章 重量分析法

• 9.1 重量分析法概述
• 9.2 沉淀的溶解度及其影响因素
• 9.3 沉淀的类型及形成过程
• 9.4影响沉淀纯度的主要因素
• 9.5沉淀条件的选择
• 9.6 有机沉淀剂
• 思考题
• 习题

第10章 吸光光度法

• 10.1 物质对光的选择性吸收和光吸收的基本定律
• 10.2 分光光度计及吸收光谱
• 10.3显色反应及其影响因素
• 10.4 吸光光度分析及误差控制
• 10.5 其他吸光光度法
• 10.6吸光光度法的应用
• 思考题
• 习题

第11章 分析化学中常用的分离和富集方法

• 11.1 概述
• 11.2 气态分离法
• 11.3沉淀分离法
• 11.4萃取分离法
• 11.5 离子交换分离法
• 11.6色谱分离法
• 11.7电泳分离法
• 11.8气浮分离法
• 11.9膜分离法
• 思考题
• 习题

附录

• 表1 常用基准物质的干燥条件和应用
• 表2 弱酸及其共驱碱在水中的解离常数(25C,I-0)
• 表3 离子的α^α值
• 表4 离子的活度系数
• 表5 常用缓冲溶液
• 表6 酸碱指示剂
• 表7 混合酸碱指示剂
• 表8 配位化合物的稳定常数(18~25C)
• 表9 氨发配体类配位化合物的稳定常数(18~25C,-0.1mol·L-‘)
• 表I0 EDTA的lgay(H)
• 表11 一些配体的lgaL(H)
• 表12 一些金属离子的lgaMcOH)
• 表13 校正酸效应、水解效应及生成酸式或碱式配位化合物效应后EDTA配位化合物的条件稳定常数
• 表14铬黑T和二甲酚橙的lgajn(H及有关常数)
• 表15 标准电极电势(18~25C)
• 表16 一些氧化还原电对的条件电势
• 表17微溶化合物的溶度积(18~25C,I=0)
• 表18 元素的相对原子质量(2009年)
• 表19 常见化合物的相对分子质量

主要参考文献

索引

第1章 概论

• 1.1 分析化学发展和仪器分析的地位
  • 1.1.1 经典分析化学
  • 1.1.2 仪器分析的产生
  • 1.1.3 仪器分析的特点.
  • 1.1.4 分析化学向分析科学发展
  • 1.1.5 仪器分析的发展趋势
  • 1.1.6 分析化学发展中的创新成就
• 1.2 仪器分析方法的类型
  • 1.2.1 光学分析法
  • 1.2.2 电分析化学法
  • 1.2.3 分离分析法
  • 1.2.4 其他仪器分析方法
• 1.3 分析仪器
  • 1.3.1 分析仪器的类型
  • 1.3.2分析仪器的基本结构单元
  • 1.3.3 分析仪器的性能指标
  • 1.3.4 分析仪器和方法校正
• 思考、练习题
• 参考资

第2章 光谱分析法导论

• 2.1 电磁辐射的性质
  • 2.1.1 电磁辐射的波动性
  • 2.1.2 电磁辐射的粒子性
  • 2.1.3 电磁波谱
  • 2.1.4 电磁辐射与物质的相互作用
• 2.2 光谱分析法
  • 2.2.1 基于原子、分子外层电子能级跃迁的光谱法
  • 2.2.2 基于分子转动、振动能级跃迁的光谱法
  • 2.2.3 基于原子内层电子能级跃迁的光谱法
  • 2.2.4基于原子核能级跃迁的光谱法
  • 2.2.5基于Raman散射的光谱法
  • 2.2.6光谐的形状
  • 2.2.7 光谱法的分类
• 2.3 光谱分析仪器
  • 2.3.1 光源系统
  • 2.3.2波长选择系统
  • 2.3.3试样引入系统
  • 2.3.4 检测系统
  • 2.3.5信号处理和读出系统
• 思考、练习题
• 参考资

第3章 原子发射光谱法

• 3.1 概论

• 3.2 基本原理

  • 3.2.1 原子发射光谱的产生
  • 3.2.2原子能级与能级图
  • 3.2.3 谱线强度
  • 3.2.4 谱线的自吸与自蚀

• 3.3 原子发射光谱仪器

  • 3.3.1光源
  • 3.3.2试样在激发光源中的蒸发与光谱激发
  • 3.3.3试样引人激发光源的方法
  • 3.3.4分光仪
  • 3.3.5检测器
  • 3.3.6 光谱仪类型

• 3.4 干扰及消除方法

  • 3.4.1光谱干扰
  • 3.4.2非光谱干扰

• 3.5 光谱分析方法

  • 3.5.1 光谱定性分析

    3.5.2 光谱半定最分析

  • 3.5.3 光谱定量分析

• 3.6 分析性能

• 3.7 分析应用

• 思考、练习题

• 参考资

第 4章 原子吸收光谱法与原子荧光光谱法

• 4.1 原子吸收光谱法
  • 4.l.1 原子吸收谱线的轮廊
  • .4.1.2 积分吸收与峰值吸收
• 4.2 原子吸收分光光度计
  • 4.2.1 仪器结构与工作原理
  • 4.2.2 原子化系统
  • 4.2.3 原子吸收
• 4.3 干扰及其消除
  • 4.3.1物理干扰及其消除方法
  • 4.3.2 化学干扰及其消除方法
  • 4.3.3电离干扰及其消除方法
  • 4.3.4光谱干扰及其消除方法
  • 4.3.5 背景的吸收与校正
• 4.4 原子吸收光谱法分析
  • 4.4.1 仪器操作条件的选择
  • 4.4.2火焰原子化法最佳条件选择
  • 4.4.3石墨炉原子化法最佳条件选择
  • 4.4.4 原子吸收光谱定量分析方法
• 4.5 原子荧光光谱法
  • 4.5.1 原子荧光光谱法基本原理
  • 4.5.2原子荧光分光光度计
  • 4.5.3原子荧光光谱定量分析
• 思考、练习题
• 参考资利

第5章 X射线光谱法

• 5.1 基本原理
  • 5.1.1 X 射线的发射
  • 5.1.2 X射线的吸收
  • 5.1.3 X 射线的散射和衍射
  • 5.1.4 内层激发电子的弛豫过程
• 5.2 仪器基本结构
  • 5.2.1 X射线辐射源
  • 5.2.2入射波长限定装置
  • 5.2.3X 射线检测器
  • 5.2.4信号处理器
• 5.3 X 射线荧光法
  • 5.3.1 仪器装置
  • 5.3.2 X 射线荧光法及其应用
• 5.4 X 射线吸收法
• 5.5 X射线衍射法
  • 5.5.1 多晶粉末法
  • 5.5.2 单晶衍射法
• 思考、练习题
• 参考资料

第6章 原子质谱法

• 6.1 基本原理
• 6.2 质谱仪
  • 6.2.1 质诺仪的工作原理
  • 6.2.2 质谱仪的主要性能指标
  • 6.2.3 分机系统
• 6.3 电感耦合等离子体质谱法
  • 6.3.1 基本装置
  • 6.3.2 干扰及消除方法
  • 6.3.3 ICP-MS的应用
• 思考、练习题
• 参考资料

第7章 表面分析方法

• 7.1 概论
• 7.2 光电子能谱法
  • 7.2.1 光电子能谱法基本原理
  • 7.2.2X射线光电子能谱法
  • 7.2.3 紫外光电子能谱法
  • 7.2.4 Auger 电子能谱法
  • 7.2.5电子能谱仪
  • 7.2.6电子能谱法的应用
• 7.3二次离子质谱法
  • 7.3.1 二次离子质谱法原理
  • 7.3.2二次离子质谱仪
  • 7.3.3 二次离子质遵的应用
• 7.4 扫描隧道显微镜和原子力显微镜
• 7.5 近场光学显微镜与激光共焦扫描显微镜
• 思考、练习题
• 参考资料

第8章 分子发光分析法

• 8,.1 分子发光基本原理
• 8.2 分子荧光(磷光)分析法
  • 8.2.1荧光(磷光)光谱
  • 8.2.2影响荧光(磷光)光谱的因素
  • 8.2.3荧光(磷光)分析仪器
  • 8.2.4常规荧光分析方法
  • 8.2.5常规磷光分析方法
  • 8.2.6荧光(磷光)分析法的特点
• 8.3 化学发光分析法
  • 8.3.1基本原理
  • 8.3.2化学发光定量关系式
  • 8.3.3化学发光分析法的特点
  • 8.3.4 典型化学发光反应体系
• 思考、练习题
• 参考资料

第9章 紫外-可见吸收光谱法

• 9.1 紫外一可见吸收光谱
  • 9.1.1 有机化合物的紫外-可见吸收光谱
  • 9.1.2 无机化合物的紫外-可见吸收光谱
  • 9.1.3 常用术语
  • 9.1.4 影响紫外-可见吸收光谱的因素
• 9.2 紧外一可见分光光度计
  • 9.2.1 仪器的基本构造
  • 9.2.2 仪器类型
• 9.3 紫外-可见吸收光谱法的应用
  • 9.3.1 定性分析
  • 9.3.2 结构分析
  • 9.3.3 定量分析
• 思考、练习题
• 参考资料

第10章 红外吸收光谱法

• 10.1 概论
  • 10.1.1 红外光区的划分及应用
  • 10.1.2红外吸收光谱的特点
  • 10.1.3 红外吸收光谱图的表示方法
• 10.2 基本原理
  • 10.2.1 产片红外吸收的条件
  • 10.2.2 双原子分子的振动
  • 10.2.3多原千分千的振动
  • 10.2.4基团频率和特征吸收峰
  • 10.2.5 服收说带的照度
  • 10.2.6 影响基团顺率的因素
• 10.3 傅里叶变换红外光谱仪
  • 10.3.1 光源
  • 10.3.2 干涉仪
  • 10.3.3吸收池
  • 10.3.4检测器
• 10.4 红外吸收光谱法中的试样制备
  • 10.4.1 对试样的要求
  • 10.4.2 制样的方法
• 10.5 红外吸收光谱法的应用
  • 10.5.1 定性分析
  • 10.5.2 定量分析
• 思考、练习题
• 参考资料

第11章 激光Raman光谱法

• 11.1 概论
• 11.2 基本原理
  • 11.2.1 Raman 散射与 Raman 位移
  • 11.2.2Raman光谱图与Raman光强度
  • 11.2.3退偏比
  • 11.2.4 Ramn 光谱与红外吸收光谱的比较
• 11.3 激光Raman 光谱仪
  • 11.3.1 色散型 Raman 光谱仪
  • 11.3.2 傅里叶变换 Raman 光谱仪
• 11.4 激光Raman光谱法的应用
  • 11.4.1 定性分析
  • 11.4.2 定量分析
  • 11.4.3 其他 Raman 光谱法
• 思考、练习题
• 参考资料

第12章 核磁共振波谱法

• 12.1 核磁共振基本原理
  • 12.1.1 原子核的自旋和磁矩
  • 12.1.2 核磁矩的空间量子化
  • 12.1.3 核磁共振的条件
• 12.2 化学位移
  • 12.2.1 屏蔽常数
  • 12.2.2 化学位移的定义
• 12.3 自旋-自旋偶合
  • 12.3.1 自旋-自旋偶合和偶合常数
  • 12.3.2自旋-自旋偶合分裂的规律
  • 12.3.3 自旋偶合常数与分子结构的关系
• 12.4 核磁共振谱仪
  • 12.4.1 谐仪的基本组件
  • 12.4.2 脉冲傅里叶变换 NMR 谱仪
  • 12.4.3 NMR 谱仪的三大技术指标
• 12.5 一维核磁共振氢谱
  • 12.5.1 核破其振筑谱的特点
  • 12.5.2 氢谱中影响化学位移的主要因素
  • 12.5.3氢谱中偶合常数的特点
  • 12.5.4 氢谱的解析
• 12.6 一维核磁共振碳谱
  • 12.6.1 CNMR的特点
  • 12.6.2 碳谱中影响化学位移的主要因素
  • 12.6.3 碳谱中的偶合现象
  • 12.6.4 碳谱的解析
• 思考、练习题
• 参考资料

第13章 电分析化学导论

• 13.1 电化学池
  • 13.1.1 电化学池的类型
  • 13.1.2 Faraday 过程与非 Faraday 过程
• 13.2 电极/溶液界面双电层
  • 13.2.1 双电层的结构及性质
  • 13.2.2 充电电流
• 13.3 电极过程的基本历程
• 13.4 电化学池的图解表达式
  • 13.3.1 电位符号
  • 13.3.2 电池的图解表达式
• 13.5 电极电位
  • 13.5.1 电被电位的测定
  • 13.5.2 标准电极电位与条件电位
  • 13.5.3 电极电位与电极反应的关系
• 13.6 电极的极化
• 13.7 电化学电池中的电极系统
  • 13.7.1 工作电极、指示电极、参比电极、辅助电极与对电极
  • 13.7.2 二电极与三电极系统
• 13.8 电流的性质和符号
• 13.9 电分析化学方法概述
  • 13.9.1 稳态和暂态测试方法
  • 13.9.2 电分析化学方法的分类
  • 13.9.3 电分析化学方法的特点
  • 13.9.4 电化学联用技术
• 思考、练习题
• 参考资料

第14章 电位分析法

• 14.1 概论
• 14.2 电位分析法指示电极的分类
  • 14.2.1 第一类电极
  • 14.2.2 第二类电极
  • 14.2.3 第三类电极
  • 14.2.4 零类电报
  • 14.2.5 膜电极
• 14.3 参比电极与盐桥
• 14.4 离子选择电极
  • 14.4.1 膜电位及其产座.
  • 14.4.2 离子选择电极电位及其电池电动势的测量
  • 14.4.3 离子选择电极的类型及其响应机理
• 14.5 离子选择电极的性能参数
• 14.6 定量分析方法
• 14.7 电位滴定法
  • 14.7.1 滴定终点的确定
  • 14.7.2 滴定反应类型及指示电极的选择
• 14.8 电位分析仪器
  • 14.8.1 电位计(酸度计)的类型
  • 14.8.2 电位计的读数精度和输人阻抗
• 思考、练习题
• 参考资料

第15章 电解和库仑法

• 15.1 概论
• 15.2 电解分析的基本原理
  • 15.2.1 电解
  • 15.2.2 分解电压和析出电位
  • 15.2.3 过电压和过电位
  • 15.2.4 电解析出离子的次序及完全程度
• 15.3 电解分析方法及其应用
  • 15.3.1 控制电流电解法
  • 15.3.2 控制电位电解法
• 15.4 库仓分析法
• 思考、练习题
• 参考资料

第16章 伏安法与极谱法

• 16.1 液相传质过程
  • 16.1.1 液相传质方式
  • 16.1.2 线性扩散传质
• 16.2 扩散电流理论
• 16.3 直流极谱法
  • 16.3.1 直流极谱的装置
  • 16.3.2 极谱波的形成
  • 16.3.3 扩散电流方程
  • 16.3.4 极谱定量分析
• 16.4 极谱波的类型与极谱波方程
  • 16.4.1 极谐波的类型
  • 16.4.2 极谱波方程
  • 16.4.3 偶联化学反应的极谱波
• 16.5 脉冲极谱
  • 16.5.1 方波极谱法
  • 16.5.2 常规脉冲极谱法
  • 16.5.3 示差脉冲极谱法
  • 16.5.4 脉冲极谱法的特点
• 16.6 伏安法
• 16.7强制对流技术
• 16.8安培法及其应用
• 思考、练习题
• 参考资料

第17章 色谱法导论所论

• 17.1 概论
  • 17.1.1 色谱法创建、发展
  • 17.1.2 色谱法分类
  • 17.1.3 色谱法与其他分离、分析方法比较
• 17.2 色谱法基础知识、基本概念和术语
  • 17.2.1 色谱分离和相应基础理论范畴
  • 17.2.2 分布平衡
  • 17.2.3 色谱流动相流速
  • 17.2.4 色谱图
  • 17.2.5 保留值
• 17.3 溶质分布谱带展宽一色谱动力学基础理论
• 17.4 组分分离-基本分离方程
  • 17.4.1 分离度
  • 17.4.2分离方程
  • 17.4.3 分离速度及影响因素
  • 17.4.4 色谱柱峰容量
• 17.5色谱方法选择和分离操作条件优化
  • 17.5.1色谱方法选择
  • 17.5.2 分离操作条件优化
• 17.6 色谱定性分析
  • 17.6.1 保留值定性
  • 17.6.2 选择性检测响应定性
  • 17.6.3 色谱-结构分析仪器联用
• 17.7 色谱定量分析
  • 17.7.1 定量依据
  • 17.7.2 定量方法
• 思考、练习题
• 参考资料

第18章 气相色谱法

• 18.1 概论
• 18.2 气相色谱仪
  • 18.2.1 填充柱气相色谱仪
  • 18.2.2 毛细管气相色谱仪
  • 18.2.3制备型气相色谱仪
• 18.3 气相色谱检测器
• 18.4 气相色谱固定相
  • 18.4.1 固体周定相
  • 18.4.2 载体
  • 18.4.3 液体固定相
• 18.5 毛细管气相色谱
  • 18.5.1 毛细管柱的特点和类型
  • 18.5.2毛细管柱的速率理论方程
  • 18.5.3毛细管柱的评价
• 18.6 气相色谱分离条件的选择
• 18.7 气相色谱分析的应用
  • 18.7.1 环境中有机污染物的分析
  • 18.7.2 食品
  • 18.7.3 生物、医学
  • 18.7.4 石油化工
• 思考、练习题
• 参考资料

第19章 高效液相色谱法

• 19.1 概论
• 19.2 高效液相色谱仪
• 19.3 高效液相色谱固定相和流动相
  • 19.3.1 高效液相色谱固定相
  • 19.3.2高效液相色谱流动相
• 19.4 高效液相色谱常见类型
  • 19.4.1 分配色谱
  • 19.4.2 吸附色谱
  • 19.4.3 离子交换色谱
  • 19.4.4 体积排阻色谱
• 思考、练习题
• 参考资料

第20章 毛细管电泳法

• 20.1 概论
  • 20.1.1 毛细管电泳的发展
  • 20.1.2 毛细管电泳的特点
• 20.2 毛细管电泳的基本理论
  • 20.2.1 偶电层和 Zeta 电势
  • 20.2.2 电泳和电泳淌度
  • 20.2.3电渗流和电渗流淌度
  • 20.2.4 分离原理
  • 20.2.5 柱效和分离度
• 20.3 仪器装置
  • 20.3.1 毛细管电泳仪的基本结构
  • 20.3.2 进样系统
  • 20.3.3 电源及其回路
  • 20.3.4 毛细管柱
  • 20.3.5 检测系统
• 20.4 毛细管电泳分离模式及应用
  • 20.4.1 毛细管区带电泳
  • 20.4.2 胶束电动毛细管色谱
  • 20.4.3 毛细管凝胶电泳
  • 20.4.4 毛细管等电聚焦
  • 20.4.5 毛细管等速电泳
  • 20.4.6毛细管电色谱
• 思考、练习题
• 参考资料

第21章 分子质谱法

• 21.1 概论
• 21.2 质谱法的基本原理和方程
• 21.3质谱仪器
  • 21.3.1 分子质谱仪器基本结构
  • 21.3.2 进样系统
  • 21.3.3 离子源
  • 21.3.4质量分析器
  • 21.3.5检测器、放大器和记录仪
  • 21.3.6真空系统
• 21.4 分子质谱离子类型
• 21.5 分子质谱法的应用
  • 21.5.1化合物的定性分析
  • 21.5.2 新化合物的结构鉴定
  • 21.5.3 分子质谱定最分析
  • 21.5.4 分子质谱分析的应用
• 21.6 气相色谱-质谱联用
• 21.7 高效液相色谱一质谱联用
  • 21.7.1 LC-MS联用中的技术问题
  • 21.7.2 对LC的要求
  • 21.7.3 对MS的要求
  • 21.7.4 LC-MS 分析方法
  • 21.7.5 LC-MS的灵敏度
  • 21.7.6 LC-MS的应用
• 21.8多级质谱
• 思考、练习题
• 参考资料

第22章 热分析

• 22.1 概论
• 22.2 差热分析和差示扫描量热法
  • 22.2.1 基本原理
  • 22.2.2 应用
• 22.3 热重法
  • 22.3.1 基本原理
  • 22.3.2 应用
• 22.4 同步热分析
• 22.5 联用技术
• 思考、练习题
• 参考资料

第23章 流动注射分析和微流控分析

• 23.1 概论
• 23.2 流动注射分析
  • 23.2.1 流动注射分析的基本过程
  • 23.2.2流动注射分析的基本原理.
  • 23.2.3流动注射分析的仪器装置
  • 23.2.4 流动注射分析技术和应用
• 23.3 微流控分析
  • 23.3.1 微流控芯片的制备
  • 23.3.2液流驱动利控制
  • 23.3.3 微流控分析系统的检测器
  • 23.3.4 微流控分析系统的应用选例
• 思考、练习题
• 参考资料