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出版者:科学

作者:李如章

出品人:

页数:96

译者:

出版时间:2005-6

价格:12.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787030153517

丛书系列:

图书标签:

• 有机化学
• 化学实验
• 大学教材
• 实验教学
• 有机化合物
• 化学分析
• 实验技能
• 高等教育
• 理学
• 教学参考书

现代分析化学原理与应用 图书简介 本书深入浅出地系统阐述了现代分析化学的基本原理、核心技术及其在各个领域的广泛应用。全书内容涵盖了从基础的化学计量学到尖端的仪器分析技术，力求构建一个全面、深入且具有实践指导意义的分析化学知识体系，旨在培养读者扎实的理论基础和独立解决实际问题的能力。 第一部分：分析化学基础 本部分作为全书的基石，详细介绍了分析化学的学科内涵、发展历程，并着重讲解了支撑所有分析方法的理论基础。 第一章 化学计量学基础 本章首先回顾了必要的数学知识，包括有效数字、误差的分类（系统误差与随机误差）及其处理方法，如平均值、标准偏差、置信区间和格里布斯（Grubbs）检验等。随后，深入讨论了化学平衡理论在定量分析中的应用，包括溶液的酸碱平衡、缓冲溶液的pH计算、酸碱滴定曲线的绘制与等当点判断。此外，还详细讲解了沉淀平衡（溶度积规则、盐效应、同离子效应和异离子效应）以及氧化还原平衡（电极电位、能斯特方程、氧化还原滴定中的指示剂选择）。本章强调理论计算与实际操作的结合，为后续实验设计奠定坚实基础。 第二章 分离科学导论 分离技术是现代分析化学不可或缺的一环。本章从热力学和动力学角度阐述了分离的本质。详细介绍了液-液萃取的基本原理，包括分配系数、萃取效率的计算，并讨论了影响萃取的关键因素（如pH值、络合剂的影响）。对固相萃取（SPE）的吸附机制、洗脱策略进行了系统梳理。此外，还初步引入了色谱分离的基本概念，包括色谱柱的结构、流动相与固定相的相互作用，以及塔板理论（塔板数、塔板高度、分离度）的数学描述。 第三章 数据处理与质量保证 在现代分析中，数据的可靠性至关重要。本章专注于数据处理技术。系统讲解了最小二乘法线性回归的原理及其在校准曲线构建中的应用。深入探讨了系统误差和随机误差的统计学控制，包括方差齐性检验（如F检验、Q检验）。本章的重点是质量保证（QA）与质量控制（QC）。详细阐述了ISO/IEC 17025等相关标准对分析实验室的要求，包括标准物质的选择与使用、空白试验、加标回收试验、方法学验证的关键参数（如线性范围、检出限、定量限、准确度、精密度和选择性）的确定与报告。 第二部分：经典分析技术 本部分聚焦于传统但至今仍广泛使用的经典分析方法，它们是理解现代仪器分析技术的基础。 第四章 重量分析法 重量分析作为最古老、最精确的定量分析技术之一，在本章中得到详尽论述。内容包括沉淀剂的选择原则、沉淀过程的控制（如过饱和度、温度、酸度对沉淀纯度的影响）、陈化（熟化）过程的意义、共沉淀现象及其消除方法（如洗涤、重结晶）。详细介绍了烘干与灼烧的工艺控制，以及如何计算最终的分析结果，并强调了天平的使用规范和校准要求。 第五章 容量分析法 容量分析（滴定分析）是应用最广泛的定量方法。本章系统讲解了不同类型的滴定反应：酸碱滴定（包括非水滴定法）、氧化还原滴定（如高锰酸钾法、铈量法）、沉淀滴定（如银量法、莫尔法、伏特法）和络合滴定（如EDTA滴定，包括金属指示剂的选择与掩蔽剂的应用）。重点分析了滴定终点的确定方法，包括指示剂变色点的选择标准、电位指示法在复杂体系中的应用。 第三部分：仪器分析导论与电化学分析 本部分开始进入仪器分析的宏观领域，特别是电化学方法。 第六章 仪器分析概述与电化学基础 本章介绍现代分析仪器的一般结构（信号源、样品池、传感器/检测器、信号处理器）和工作原理。重点讨论了电化学分析的基础理论，包括电化学电池的构成、电极电位、能斯特方程的应用。 第七章 电位分析法 详细介绍了参比电极（如标准氢电极、甘汞电极、银/氯化银电极）的构造与维护。重点剖析了指示电极（如玻璃电极、离子选择性电极（ISE））的工作原理、响应机制、斜率的确定和寿命。着重讲解了pH测量的高级技巧、如何应对联用电极误差以及ISE的RNS（反应-噪声-灵敏度）特性。 第八章 电解分析与库仑分析法 本章讨论了基于电极反应的定量方法。电解分析部分侧重于控制电位电解的原理及其在金属分离和纯化中的应用。库仑分析法则从法拉第定律出发，详细解释了恒流库仑分析和恒电位库仑分析的原理、仪器要求及在痕量物质测定中的独特优势。 第四部分：光谱分析技术 光谱分析是现代分析化学的支柱，本部分系统介绍其原理和关键应用。 第九章 紫外-可见分光光度法 本章深入讲解了电磁辐射与物质相互作用的基本规律。核心内容是朗伯-比尔定律（Beer-Lambert Law）及其适用范围，特别是偏离定律的原因分析（如仪器因素、化学因素）。详细介绍了分光光度计的光度计结构（光源、单色器、吸收池、检测器），强调了实验中控制透射率、选择最佳波长、消除背景干扰的重要性。 第十章 原子光谱分析 本章区分了原子吸收光谱法（AAS）和原子发射光谱法（AES）。AAS部分重点讲解了原子化过程（火焰法与石墨炉法）的效率、光源的选择与校准、以及光谱和非光谱干扰的消除技术（如背景校正方法）。AES部分则侧重于等离子体炬（ICP）的激发原理及其在多元素同时分析中的优势。 第十一章 分子荧光光谱法 与吸收光谱不同，荧光光谱具有更高的灵敏度。本章阐述了激发态分子理论、斯托克斯位移现象。详细介绍了荧光仪器的光学设计（激发光路与发射光路的分离与耦合），并讨论了影响荧光强度的因素（如溶剂效应、浓度猝灭、温度）。 第五部分：色谱分离与检测技术 本部分聚焦于分离技术的核心——色谱法，并结合现代检测器进行深入讲解。 第十二章 色谱分离理论进阶 在第一部分的基础上，本章进一步深化色谱理论。详细分析了色谱分离的动力学，包括纵向扩散、传质阻力对峰展宽的影响。系统阐述了气相色谱（GC）和液相色谱（HPLC）的仪器构造、固定相和流动相的选择原则。重点讲解了分离度、选择性因子、容量因子等关键参数的计算与优化。 第十三章 高效液相色谱（HPLC） HPLC是目前最主流的液相分离技术。本章详细介绍了反相色谱、正相色谱、离子交换色谱和尺寸排阻色谱的机理与应用。着重介绍了HPLC的四大核心部件：高压泵、进样器、色谱柱和检测器。针对实际操作，详述了流动相的脱气、梯度洗脱的编程、以及色谱柱的维护与活化。 第十四章 气相色谱（GC） GC主要用于挥发性或易挥发化合物的分析。本章详细分析了载气选择、进样系统（分流/不分流进样口）的控制对分离效果的影响。重点讲解了不同检测器的工作原理，如火焰离子化检测器（FID）、电子捕获检测器（ECD）和热导检测器（TCD），并对比了它们的选择性和灵敏度。 第十五章 色谱联用技术 色谱分离后需要高选择性的检测器。本章介绍了液质联用（LC-MS）和气质联用（GC-MS）的基本接口技术（如大气压化学电离APCI、电喷雾电离ESI）。重点分析了质谱的离子化原理、质量分析器（如四极杆、飞行时间TOF）的工作模式，以及在结构确证和痕量分析中的强大能力。 第六部分：其他重要分析方法 第十六章 示差扫描量热法（DSC）与其他热分析 本章介绍了热分析技术的基本原理，包括热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）。DSC部分详细阐述了其在聚合物材料、药物晶型研究中的应用，如玻璃化转变温度、熔点、结晶度的精确测定。 第十七章 表面分析技术简介 本章简要介绍了与材料科学紧密相关的表面分析技术，包括X射线光电子能谱（XPS）和俄歇电子能谱（AES）的基本成像和元素分析原理，以及扫描电子显微镜（SEM）在形貌观察中的应用。 全书结构严谨，理论阐述深入，并辅以大量的实例分析和图表，确保读者能够掌握分析化学从理论到实践的全流程技能。

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这本书的排版和索引设计，简直是为急躁的实验者量身定做的。当你需要快速查找某个特定试剂的毒性数据，或者某个特定分离技术的最佳溶剂配比时，你不需要翻阅大量的文字，清晰的图表和分类清晰的附录能让你在最短的时间内找到答案。我经常在实验过程中遇到突发状况，比如反应颜色没有变化，或者TLC点位不对。这本书里的“故障诊断与分析”部分简直就是我的“定海神针”。它不像其他教材那样只提供理想化的结果，而是坦诚地列出了所有可能出错的地方，并给出对应的修正方案。这培养了我独立解决问题的能力，而不是一遇到问题就马上去问助教。可以说，这本教材的价值已经远远超出了教科书的范畴，它更像是一本记录了无数次失败和成功经验的“实验圣经”，确保了我能从容应对各种复杂的有机合成挑战。

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坦白说，我买过好几本不同版本的有机实验教材，但这本书《有机化学实验》在“安全与规范”这一点上做得尤为出色，简直是教科书级别的典范。很多其他书只是简单地提了一句“戴好护目镜”，但这本书会用专门的章节，配上触目惊心的案例分析，来阐述强酸、强碱、易燃易爆溶剂的安全操作规程和应急处理方法。我所在的实验室条件一般，通风设备不算顶尖，所以安全意识尤为重要。我至今还记得书中描述的，如果不小心将溴水溅到皮肤上，应该立即用大量清水冲洗并涂抹硫代硫酸钠溶液的步骤，这些细节救过我的命（夸张点说，起码救过我的皮肤）。此外，它对实验报告的格式和数据处理要求也极其严格，从起始原料的摩尔数计算到最终产率的精确评估，每一步都有标准化的写法，这为我后来撰写更高级的科研论文打下了极好的规范基础。它让我明白，严谨的科学态度，首先就体现在对细节和安全的绝对尊重上。

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这本书给我的感觉是“厚重”且“实在”，它仿佛是一位经验极其丰富的老教授，耐心地手把手带着你入门。我最欣赏它的地方在于，它提供的实验项目选择非常具有代表性，涵盖了从基础的官能团转化到更复杂的天然产物提取和分离技术。举个例子，书里介绍的Diels-Alder反应，它不仅给出了详细的反应条件，还穿插了关于立体选择性及其在药物合成中应用的历史背景介绍。这种将基础操作与前沿研究巧妙结合的方式，极大地激发了我的好奇心。当我成功分离出高纯度的目标产物时，那种成就感是无可比拟的。而且，对于那些初学者常常感到困惑的“后处理”环节——比如如何有效地除去杂质、如何通过重结晶得到漂亮的晶体——这本书都提供了非常实用的“窍门”和技巧，这些内容在其他理论课本中是绝对找不到的宝贵经验。

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这本厚厚的《有机化学实验》简直是我的救星！我记得大一刚接触有机实验的时候，对着那些复杂的反应步骤和陌生的仪器设备简直手足无措，光是写个实验报告都得抓耳挠腮半天。这本书的优点就在于它的详尽和直观。它不仅仅是简单地罗列操作步骤，更重要的是，它会非常细致地解释每一步背后的化学原理——为什么需要精确控制温度？催化剂在这个环节中扮演了什么角色？这些深入的讲解让我不再是机械地模仿，而是真正理解了我在做什么。我尤其喜欢它里面那些精美的插图和流程图，对于那些复杂的萃取、蒸馏装置，一看图就心里有数了，省去了在实验室里手忙脚乱地翻阅旧笔记的时间。记得有一次做红外光谱分析，数据结果和预期有偏差，我拿着书上的“常见问题及故障排除”部分仔细对照，很快就定位到可能是原料纯度不够的问题，这种实战经验的积累，完全得益于这本书提供的扎实理论支撑和实践指导。可以说，这本书陪伴我度过了无数个在通风橱前焦虑又兴奋的夜晚，让原本枯燥的实验课变得充满了探索的乐趣。

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如果用一个词来形容这本《有机化学实验》，我会选择“实用主义的典范”。它没有太多华而不实的理论堆砌，每一个章节几乎都是围绕着“你能做什么”和“你该怎么做”展开的。我特别喜欢它提供的不同难度的实验方案的对比。比如，对于一个简单的酯化反应，书中提供了初级班的简易快速版，也提供了高级班需要更精细控制温度和时间的优化版。这使得不同基础水平的学生都能从中受益。更重要的是，它在实验器材的使用说明上极为细致，对于例如旋转蒸发仪、柱层析系统等精密仪器的操作流程，配有清晰的步骤拆解和常见误区提示，让我避免了因为操作不当而损坏昂贵设备的风险。这本书就是一本工具书，是我在实验室里最信赖的“参谋”，它确保了我的每一次实验都是在可控和高效的框架下进行的。

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