仪器分析实验 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业

作者:刘小珍

出品人:

页数:207

译者:

出版时间:1988-6

价格:11.00元

装帧:

isbn号码:9787502500320

丛书系列:

图书标签:

• 仪器分析
• 分析化学
• 实验教学
• 化学分析
• 仪器设备
• 高等教育
• 大学教材
• 实验报告
• 数据处理
• 误差分析

《化学世界的探索者：现代分析技术与实践》 本书旨在为广大化学科学爱好者、高等院校学生以及实验室研究人员提供一个全面、深入了解现代分析技术及其在实际应用中的指南。我们聚焦于那些能够揭示物质本质、解析复杂体系、并为科学研究与工业生产提供坚实依据的分析方法。本书内容不涵盖“仪器分析实验”这一特定书目，而是致力于构建一个更宏观、更普适的化学分析知识体系，以期激发读者对化学世界更深层次的探索欲望。 第一章：化学分析的基石——从概念到方法 化学分析，作为化学研究不可或缺的重要分支，其核心在于“识别”与“定量”。本章将从最基本的概念入手，阐述化学分析在科学发展和技术进步中所扮演的关键角色。我们将探讨分析化学的分类，包括定性分析（识别物质的组成）和定量分析（测定物质的含量），以及它们在不同领域——如环境监测、食品安全、药品质量控制、材料科学、生命科学等——的广泛应用。 我们将追溯化学分析方法的发展历程，从经典的滴定分析、重量分析，到仪器分析的崛起，再到当今的计算化学与大数据在分析科学中的融合。理解这一发展脉络，有助于我们把握分析技术演进的逻辑，并对未来发展趋势有一个初步的认识。 本章还将深入介绍分析方法的评价标准，包括准确度、精密度、灵敏度、选择性、检测限、表征限等关键指标。这些指标是评估一个分析方法是否可靠、是否适用于特定研究对象的重要依据。我们将通过生动的案例，解释这些指标的实际意义，帮助读者在选择和应用分析方法时做出明智的决策。 第二章：连接微观与宏观——样品前处理的艺术 无论多么先进的分析仪器，其最终的分析结果都离不开高质量的样品。样品前处理是整个分析过程中的关键环节，它直接影响到后续分析的准确性和可靠性。本章将系统地阐述各种样品前处理技术，以及它们在不同类型样品（固体、液体、气体）中的应用。 我们将详细介绍样品采集、保存、均一化、研磨、干燥、称量等基本操作。随后，重点阐述提取技术，包括溶剂提取（液-液提取、固-液提取）、固相萃取（SPE）、超临论萃取（SFE）、微波辅助提取（MAE）以及超声辅助提取（UAE）等。我们将分析这些方法的原理、优缺点、适用范围以及操作注意事项。 蒸馏、升华、重结晶等纯化技术也将得到深入探讨。这些技术能够有效去除样品中的干扰物质，提高目标物的浓度，从而获得更清晰、更准确的分析信号。此外，样品制备在光谱分析、色谱分析、质谱分析等不同仪器分析技术中的特殊要求，也将作为重点内容进行讲解。例如，对于光谱分析，样品的均匀性和光学性质至关重要；对于色谱分析，流动相的匹配性和样品在固定相上的行为是关键；而对于质谱分析，样品的挥发性或可离子化性是首要考虑因素。 第三章：揭示物质的“指纹”——光谱分析的奥秘 光谱分析是化学分析中应用最广泛、最强大的技术之一。它利用物质与电磁波相互作用的规律来识别和定量物质。本章将从原子光谱和分子光谱两大类出发，系统介绍其基本原理、仪器构成、特点以及应用。 在原子光谱部分，我们将重点介绍原子吸收光谱（AAS）、原子荧光光谱（AFS）以及电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）和电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）。这些技术主要用于元素的定性和定量分析，在环境监测、地质勘探、食品检测等领域具有举足轻重的地位。我们将深入剖析激发原子或离子的过程，以及它们如何产生特征光谱信号。 在分子光谱部分，我们将深入探讨紫外-可见分光光度法（UV-Vis）、红外分光光度法（IR）、拉曼光谱（Raman）、核磁共振谱（NMR）和荧光光谱。UV-Vis方法常用于分析具有生色团的有机物和无机物，操作简便，应用广泛。IR光谱则能提供丰富的官能团信息，是结构鉴定的有力工具。NMR谱更是揭示分子结构和动态过程的“终极武器”。荧光光谱则以其高灵敏度，在痕量分析和生物标记中大放异彩。 我们将结合实际案例，讲解不同光谱技术的优缺点，以及如何根据待测物质的性质和分析需求，选择最合适的分析方法。例如，对于金属离子的痕量分析，ICP-MS通常是首选；而对于有机化合物的结构解析，NMR则不可替代。 第四章：分离的智慧——色谱分析的精湛技艺 色谱分析是现代化学分析中用于分离、鉴定和定量混合物中各组分的重要手段。其核心原理是利用混合物中各组分在固定相和流动相之间分配系数的差异，实现有效分离。本章将全面介绍各类色谱技术。 我们将从经典的液相色谱（LC）和气相色谱（GC）入手，详细讲解它们的原理、仪器结构（包括进样系统、分离柱、检测器）、色谱柱的选择、流动相/载气条件的优化以及色谱定性和定量方法的建立。液相色谱将重点介绍高效液相色谱（HPLC）及其各种分离模式（如反相、正相、离子交换、尺寸排阻等）。气相色谱则将侧重于不同检测器（如FID、TCD、ECD、MS等）的应用。 此外，我们还将介绍其他重要的色谱技术，如薄层色谱（TLC）、毛细管电泳（CE）、二维色谱（2D-LC, 2D-GC）等。TLC操作简便，成本低廉，常用于定性分析和方法初步筛选。CE以其高分离效率和低样品消耗量，在生物分子分析等领域崭露头角。二维色谱技术通过串联两种不同分离机制的色谱柱，能够显著提高分离度，处理复杂样品。 本章还将探讨色谱联用技术，特别是气相色谱-质谱联用（GC-MS）和液相色谱-质谱联用（LC-MS）。这些联用技术将色谱的强大分离能力与质谱的灵敏、高选择性鉴定能力相结合，成为痕量有机物分析、药物代谢研究、环境污染物监测等领域的“黄金组合”。 第五章：质量的守护者——电化学分析与质谱技术的深度解析 电化学分析和质谱技术是化学分析领域另外两大重要支柱，它们在精细化学品、生物医药、材料科学等领域扮演着不可或缺的角色。 在电化学分析方面，我们将介绍电位分析法（如pH测定、离子选择性电极）、库仑分析法（如电量滴定）以及伏安法（如循环伏安法、溶出伏安法）。这些方法通过测量电化学反应的电势、电流、电量等信号，实现对物质的定性、定量分析。我们将重点讲解各种电极的原理、电化学工作站的使用以及电化学方法的灵敏度和选择性。 质谱（MS）技术以其极高的灵敏度和丰富的结构信息，为物质的鉴定和定量提供了前所未有的能力。本章将深入介绍质谱的原理，包括样品引入、离子化、质荷比分离和信号检测。我们将讲解各种主要的离子化技术，如电子轰击（EI）、化学电离（CI）、电喷雾电离（ESI）、基质辅助激光解吸/电离（MALDI）等，以及各种质量分析器（如四极杆、离子阱、飞行时间、磁谱仪等）。 我们将重点阐述质谱在有机化合物结构鉴定、同位素比值测定、生物标志物发现、蛋白质组学、代谢组学等领域的研究贡献。并对质谱联用技术，如GC-MS和LC-MS，进行更深入的探讨，强调其在复杂样品分析中的强大威力。 第六章：微观世界的洞察者——显微分析与表面分析技术 在材料科学、生命科学以及微纳技术等领域，对物质微观结构和表面性质的精确了解至关重要。本章将聚焦于显微分析和表面分析技术。 我们将介绍光学显微镜、电子显微镜（如扫描电子显微镜SEM、透射电子显微镜TEM）及其衍生技术（如能谱分析EDS、能量过滤透射电子显微镜EFTEM）。这些技术能够提供物质在微米、纳米甚至亚纳米尺度的形貌、尺寸、晶体结构和元素组成信息。 表面分析技术则致力于揭示物质表面的化学组成、化学状态和结构。我们将介绍X射线光电子能谱（XPS）、俄歇电子能谱（AES）、二次离子质谱（SIMS）、扫描隧道显微镜（STM）以及原子力显微镜（AFM）。这些技术在半导体、催化剂、涂层、生物材料等领域的研究中发挥着关键作用。我们将分析这些方法的探测深度、空间分辨率以及它们所能提供的信息类型。 第七章：数据处理与信息挖掘——分析化学的智能化未来 随着分析技术的飞速发展，我们能够获得的数据量呈爆炸式增长。如何有效地处理、解读和利用这些海量数据，是现代分析科学面临的重大挑战。本章将探讨数据处理、统计分析以及化学信息学在分析化学中的应用。 我们将介绍常用的数据预处理技术，如去噪、基线校正、归一化等。随后，重点讲解统计分析方法，包括描述性统计、推断性统计、多元统计分析（如主成分分析PCA、偏最小二乘法PLS）在分析数据中的应用。这些方法能够帮助我们从复杂的数据中提取有意义的化学信息，识别模式，并进行模型构建。 本章还将展望化学信息学和人工智能在分析化学中的应用前景。例如，利用机器学习算法预测化合物的性质、辅助光谱解析、优化仪器参数，甚至设计新的分析方法。我们将强调，未来的化学分析将不仅仅是仪器操作和数据采集，更是数据挖掘、模型构建和智能决策的过程。 结语 《化学世界的探索者：现代分析技术与实践》希望成为您在化学分析领域探索之旅中的可靠伙伴。本书力求通过详实的内容、清晰的逻辑和生动的案例，帮助读者构建扎实的分析化学理论基础，掌握现代分析技术的精髓，并为解决实际科学问题提供有力的工具。我们相信，通过对这些先进分析技术的深入理解和灵活运用，您将能够更深入地洞察化学世界的奥秘，并在各自的研究和工作领域取得卓越的成就。

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这本书在**实验设计与数据处理**方面的深度令人印象深刻，特别是它对于不确定度评定和误差分析的论述，几乎可以作为一份独立的统计学参考资料来使用。我过去在处理一些精细测量数据时，总是对“如何科学地舍弃异常值”感到困惑，而本书中关于格鲁布斯（Grubbs）检验的应用示例，讲解得清晰明了，步骤清晰到可以直接套用到我们的原始数据中进行验证。更值得称赞的是，它并非只停留于告诉我们“怎么做”，而是深入解释了“为什么这样做是最好的”。例如，在讨论回归方程的建立时，书中对最小二乘法的适用条件和局限性进行了细致的剖析，这使得我们不仅学会了拟合曲线，更理解了拟合结果的可靠性范围。对于那些希望从“会做实验”进阶到“能设计实验”的读者来说，这部分内容简直是宝藏。它教会我的不仅仅是操作仪器，更是一种**科学思维的培养过程**，即如何从一堆杂乱的实验数据中，提炼出最可靠的结论，并对结论的准确性负责。这种对科学规范的强调，对于提升个人实验素养有莫大的助益。

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这本《仪器分析实验》的封面设计得非常专业，整体色调沉稳大气，很符合理工科教材的风格。初拿到手的时候，我首先被它厚实的质感和清晰的排版所吸引。每一章节的标题都用加粗且醒目的字体标注出来，即使是初次接触这个领域的学生也能快速找到重点。翻开内页，纸张的质量也相当不错，油墨印刷清晰，图表线条锐利，这对需要仔细观察实验仪器结构图和复杂数据曲线的读者来说，简直太友好了。尤其是那些涉及到波谱分析和色谱分离的插图，细节处理得非常到位，让我感觉仿佛能透过文字和图片直接看到真实的实验过程。这本书的逻辑结构安排得很有条理，从基础原理的介绍，到仪器的操作步骤，再到结果的分析与讨论，层层递进，让人感到非常踏实。虽然我还没来得及深入研究每一个实验细节，但仅从这个**装帧设计和版式布局**来看，就知道编者在内容呈现上是下足了功夫的，它不仅仅是一本工具书，更像是一件精心打磨的工艺品，让人在使用时心情愉悦。这种对细节的关注，无疑为后续的学习打下了一个非常坚实的基础，至少在查阅和阅读体验上，已经远远超出了我的预期。

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这本书的**图谱资源和典型案例**的丰富程度，是我之前接触过的同类教材中少有的。很多仪器分析的书籍要么理论讲解过于侧重，实验部分流于形式；要么就是操作步骤冗长但缺乏典型故障排除的案例。然而，《仪器分析实验》在这方面找到了一个绝佳的平衡点。它收录了大量不同类型干扰物对色谱图、质谱图造成的影响实例，并且配有高清的、标注清晰的图谱。我尤其欣赏它对**“反例”的重视**，比如当流动相的pH值控制不当时，色谱峰会出现拖尾或对称性变差，书中用对比图清晰地展示了正确的和错误的结果形态，这比单纯的文字描述有效得多。这种“错误范例”的展示，极大地提高了我们辨识和解决实际问题的能力。它不是在教我们如何做出完美的实验，而是在教我们如何从失败中快速找出问题所在，这在真实的高压实验环境中，是比“完美操作指南”更宝贵的东西。可以说，这本书的图谱库就像一个预先装载好的“故障排除数据库”。

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从**教学和自学辅助**的角度来看，这本书的配套资源和整体的学习路径设计堪称典范。每一个实验模块后都设置了具有挑战性的“思考与拓展”问题，这些问题往往要求我们将本实验中学到的知识，结合其他章节的内容进行综合应用，极大地激发了读者的主动探索欲。例如，在完成某个电化学分析实验后，延伸的问题会引导你去思考如何将该技术应用于生物传感器的设计中，这已经超越了基础实验的范畴，触及到了前沿研究的边缘。对于自学者而言，这本书的**学习曲线设计得非常人性化**。它从最简单的滴定技术中的电位法应用讲起，逐步过渡到复杂的液相色谱-质谱联用技术，每一步的难度递增都处理得非常平滑，很少出现陡峭的知识断层。这使得即便是基础薄弱的读者，也能在循序渐进中建立起对整个仪器分析领域的宏观认知和自信心。总而言之，它不仅是一本指导实验操作的手册，更是一部引导读者建立完整、系统、且富有批判性思维的分析化学知识体系的**优秀教科书**。

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我花了好几天时间仔细研读了前几章关于光谱学基础和常用分析仪器的章节，最大的感受就是那种**学术的严谨性与实践指导的完美结合**。作者在阐述理论背景时，没有采用那种晦涩难懂的纯数学推导，而是巧妙地融入了大量的实际应用案例，将抽象的物理化学原理与我们日常在实验室里会遇到的实际问题紧密联系起来。比如讲解原子吸收光谱法时，它不仅详细描述了火焰的类型和优化条件，还专门辟了一个小节来讨论“常见干扰的消除策略”，这个处理方式极其实用。我记得有一次实验中，样品前处理做得再好，最终的读数依然存在漂移，正是在参考了类似书籍中的“基线校正技巧”后才找到突破口。这本书的叙述语言非常精准，没有太多花哨的辞藻，每一个术语的界定都力求准确无误，这对于需要撰写规范实验报告的学生来说，是至关重要的参考标准。它给我的感觉是，这本书的作者们一定是长期在教学和科研一线摸爬滚打出来的资深专家，深知学生在面对这些精密仪器时最容易在哪里“卡壳”，并提前给出了明确的“导航指示”。这种由实践经验提炼出的智慧，是纯理论教材难以比拟的。

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