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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Dunnivant, Frank M.

出品人:

页数:416

译者:

出版时间:2004-8

价格:802.00元

装帧:Pap

isbn号码:9780471488569

丛书系列:

图书标签:

• Environmental Chemistry
• Instrumental Analysis
• Laboratory Exercises
• Environmental Monitoring
• Water Quality
• Air Quality
• Soil Analysis
• Analytical Chemistry
• Environmental Science
• Practical Skills

环境化学与仪器分析实验指南：理论与实践的桥梁 书籍名称： Environmental Laboratory Exercises for Instrumental Analysis and Environmental Chemistry（环境化学与仪器分析实验指导） 图书简介 本书旨在为环境科学、化学分析及相关领域的学生和研究人员提供一套全面、深入且高度实用的实验室指导手册。它严格围绕现代环境监测、污染溯源和化学过程控制所需的核心分析技术与环境化学原理展开，着重于将理论知识转化为可操作的、符合行业标准的实验技能。本书的结构设计，旨在构建起扎实的理论基础与精密的仪器操作能力之间的坚实桥梁。 第一部分：基础准备与安全规范 本部分首先建立起一个安全、规范的实验环境认知。详细阐述了现代环境分析实验室的通用布局、设备维护的日常规范，以及针对挥发性有机物（VOCs）、重金属、酸碱性污染物等常见环境样品的特定安全操作规程（SOPs）。内容涵盖了个人防护装备（PPE）的正确选择与使用、化学品废弃物的分类、处理流程，以及应急响应程序。此外，还提供了基础的质量保证/质量控制（QA/QC）概念介绍，包括标准品的配制、空白样的采集、方法检出限（MDL）和定量限（LOQ）的初步理解，为后续实验的准确性奠定基础。 第二部分：环境样品的前处理技术 环境样品的性质极其复杂，直接影响最终的分析结果。本部分深入讲解了从水体、土壤、沉积物到空气采样介质中目标分析物的有效提取和净化技术。 水样处理： 重点介绍过滤、酸化保存、萃取剂的选择。详述了液-液萃取（LLE）的优化参数（如溶剂配比、萃取次数），以及固相萃取（SPE）的柱填料选择（如反相C18、离子交换型），并提供针对特定污染物（如农药、酚类）的步骤指南。 固体样品处理： 详细阐述了土壤和沉积物的干燥、研磨（粒径控制）、消解方法。内容包括微波辅助酸消解（MAS）的安全操作与程序优化，以及针对有机物分析的超声波辅助提取（UAE）和索氏提取技术。 气相样品处理： 涵盖了活性炭管、吸附/脱附管（TD）的采样介质选择，以及冷阱浓缩器的操作流程，确保空气中有害气体的有效捕集。 第三部分：经典化学分析方法与滴定技术 尽管仪器分析占据主导地位，但理解和掌握经典化学方法对于建立分析思维至关重要。本部分专注于高精度滴定技术在环境参数测定中的应用。 水质常规参数测定： 详细讲解了溶解氧（DO）的Winkler碘量法测定，强调了碘液的标定和反应终点的准确判断。 酸碱度与碱度测定： 提供了pH计的校准流程（三点或五点校准），以及使用标准酸或碱溶液测定水体酸度和总碱度的操作步骤和终点判断标准（如电位法终点）。 硬度与电导率： 介绍了EDTA络合滴定法测定钙镁离子（总硬度），并解释了电导率仪如何反映溶液中总离子浓度的变化，及其在水质快速筛查中的应用。 第四部分：光谱分析技术在环境监测中的应用 本部分是本书的核心内容之一，系统地介绍了现代环境实验室中最常用的几种仪器分析技术，并提供了详细的操作流程和数据解析。 原子吸收光谱法（AAS）： 重点介绍火焰原子吸收（FAAS）和石墨炉原子吸收（GFAAS）在重金属（如Pb, Cd, Cu, Zn）分析中的应用。内容包括灯管的选择、最佳工作波长设定、雾化室的效率优化，以及背景校正技术的应用。特别强调了GFAAS中程序升温（加热平台、炉温程序）对消除基体干扰的重要性。 电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES）： 阐述了ICP的光源原理、炬管构造和等离子体条件控制（RF功率、载气流速）。提供了多元素同时测定的方法开发步骤，并探讨了ICP对复杂基质样品的耐受性。 紫外-可见分光光度法（UV-Vis）： 侧重于水体中特定指示性污染物的定量分析，例如使用特定显色剂测定氨氮、总磷和游离余氯的方法，详细说明了比尔-朗伯定律的适用性及如何进行波长选择以最大化灵敏度。 第五部分：色谱分离与分析技术 色谱技术是分析有机污染物和复杂混合物的关键工具。本部分详细阐述了气相色谱和液相色谱的操作实践。 气相色谱法（GC）： 专注于挥发性和半挥发性有机物的分析（如苯、甲苯、乙苯、二甲苯——BTEXs，或多氯联苯——PCBs）。内容涵盖进样系统（分流/不分流）、毛细管柱的选择（极性、尺寸）、检测器（FID/ECD/MS）的工作原理及参数优化。提供了如何进行保留时间校准和峰面积积分的标准流程。 液相色谱法（HPLC）： 针对不易挥发或热不稳定的有机物（如某些农药、内分泌干扰物）。详细说明了反相色谱（RP-HPLC）的流动相配比（水/有机溶剂梯度洗脱），以及如何选择合适的色谱柱以实现最佳分离度。着重介绍了使用紫外（UV）或二极管阵列检测器（DAD）进行定性和定量分析的步骤。 第六部分：数据处理、仪器维护与报告撰写 本部分关注实验结果的可靠性与专业性。 数据解析与误差分析： 教授如何应用统计学工具（如最小二乘法）进行线性回归，计算相关系数。详细阐述了系统误差和随机误差的来源识别，以及如何使用置信区间评估分析结果的可靠性。 仪器维护与故障排除： 提供了关键仪器（如ICP、GC）的日常维护检查表，包括灯管更换、载气纯度监控、进样针清洁等，以及常见操作问题的快速诊断指南。 实验报告规范： 提供了符合行业标准的报告格式模板，明确要求包含实验目的、方法选择的理由、原始数据、校准曲线、QA/QC数据、结果计算与讨论（包括对潜在干扰的分析）。 本书通过大量图示、标准操作流程表格和数据分析实例，确保学习者能够独立、准确地完成复杂的环境分析任务，是环境化学实验室实践教学不可或缺的参考工具书。

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这本书简直是为我们这种在实验室里摸爬滚打的初学者量身定做的宝典！拿到手我就被它那清晰详尽的图文并茂的指导给深深吸引住了。尤其让我印象深刻的是它对基础操作的讲解，那种细致入微的程度，简直就像是有一位经验丰富的老手在你旁边手把手地教你。比如，关于滴定管的清洗和预处理，书中居然能详细到告诉你水垢的形成机理和去除的最佳酸液浓度，这一点在很多教材里都是一带而过的。再者，它对仪器故障排除的板块设计得极其人性化，不像很多厚重的参考书那样只会罗列可能的原因，而是给出了一个逐步排查的逻辑流程图，非常适合在突发状况下迅速找到问题所在。我记得有一次我们测定水样中的重金属，ICP-MS出现了基线不稳的现象，按照书上“第一步：检查载气纯度和流量”的指引，我们很快就定位到了是钢瓶压力下降导致的。这种即时有效的指导能力，让这本书的实用价值远超理论深度。对于任何想在环境分析领域站稳脚跟的人来说，这本书提供的实操经验和规范性建议，绝对是无价之宝。我甚至开始期待着把它带来的每一个实验环节都能顺利完成，因为我知道，这本书会是我的“定海神针”。

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这本书的排版和设计语言，简直是工业设计美学的体现。我是一个对视觉体验要求比较高的人，很多学术书籍的插图都模糊不清，表格密密麻麻让人头昏脑胀。但翻开这本，首先映入眼帘的是大量高清、细节丰富的仪器剖面图和实验流程示意图。那些示意图不仅仅是线条的堆砌，而是巧妙地运用了色彩编码来区分不同的反应物或信号通路，极大地降低了初学者的认知负荷。举个例子，在讲解固相萃取（SPE）的步骤时，它用了类似流程图的图标来表示“上样-淋洗-洗脱”这三个关键的吸附与分离阶段，每个步骤的试剂用量和流速都有明确的单位标注和建议范围，一目了然。此外，书本的纸张质量也值得称赞，它能够承受实验室环境中常见的溅射和污渍，而且内页的哑光处理有效地避免了在强光下反光，这在实际操作中非常重要，因为你不可能每次都把实验台弄得一尘不染。好的载体能提升学习的愉悦感，这本书在这方面做到了极致。

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说实话，我原本对这类实验指导手册抱持着一种“差不多就行”的心态，毕竟很多都是老掉牙的内容堆砌。然而，这本册子在数据处理和质量控制这块所展现出来的深度和前瞻性，彻底颠覆了我的看法。它不仅仅停留在简单的标准偏差和相对标准偏差计算上，而是花了大量篇幅去讲解“如何设置合理的控制图”以及“在不同检测限下如何评估不确定度的来源”。这种对现代分析化学精髓的把握，非常到位。特别是它对“空白、加标回收率、线性范围”这三大支柱的论述，引入了最新的国际标准解读，比如对MDL和MQL的界定，比我们学校发的旧版指南要精确得多。当我按照书中的建议重新设计我们的日常实验室质控流程时，我发现我们组的批次间重现性有了肉眼可见的提升。这本书真正做到了理论指导实践，实践反哺理论，构建了一个完整的学习闭环。它教会我的不是“怎么做实验”，而是“如何科学而严谨地证明你做的实验是可靠的”，这才是分析科学的灵魂所在。

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这本书的另一大亮点在于它对“安全与法规遵从性”的强调，而且这种强调不是空泛的口号，而是深度嵌入到每一个实验步骤中。我关注到，在涉及挥发性有机物（VOCs）的萃取实验部分，它详细列出了通风橱的操作规范、个人防护装备（PPE）的选择标准，甚至连废液分类暂存的标识要求都给出了模板。更让人安心的是，它似乎在不断地“更新”我们对法规的认知，比如对于某些受控物质的最新阈值和报告要求，它都做了明确的脚注，并提供了官方链接供我们查阅。在环保这个监管日益严格的领域，合规性是生命线。这本书就像是一位恪尽职守的实验室安全官，时刻提醒着我们操作的每一个细节都可能影响到最终报告的有效性和我们自身的安全。它真正教会我们的是，分析工作是一项需要高度责任感的职业，这本书提供了坚实的伦理和操作基础，让我可以自信满满地面对未来的各种环境检测任务。

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我最欣赏这本书的一点，是它并未将环境化学和仪器分析割裂开来，而是将两者有机地融合在每一个实验模块中。很多教材要么是纯粹的仪器操作指南，要么是纯粹的环境背景知识灌输。但这本手册成功地做到了“知其所以然”。例如，在讲解原子吸收光谱法（AAS）测定特定元素的章节，它不仅详细描述了火焰的类型、最佳波长选择，还专门辟出了一小节来讨论“目标分析物在特定环境介质（如高盐度或高有机物含量）中可能产生的化学干扰及其消除策略”。这远比单纯的“按照SOP操作”要深刻得多。它让你理解为什么在处理工业废水样品时，我们必须选择添加释放剂而不是简单地稀释。这种基于应用场景的理论深度讲解，极大地培养了我们分析人员的“场景适应性”和解决实际问题的能力。对于准备进入环保监测站或第三方检测机构的读者而言，这种跨学科的融合思维是至关重要的“软实力”。

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