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第1章 初级的分析操作4

1.1取样4

1.1.1实验室中试样的处理4

1.1.2取样方法学4

1.2试样的混合和缩分7

1.2.1概述7

1.2.2锥形四分法7

图1.1试样堆成锥形8

图1.2试样四分法8

1.2.3格槽分样器8

1.3粉碎和研磨9

1.3.1概述9

1.3.2粉碎和混合9

表1.1试样缩分设备9

表1.2研磨表面的性质10

1.3.3研磨操作中的注意事项11

1.4筛分和混合12

表1.3美国标准筛制13

1.5水分和干燥13

1.5.1固休中水的形式14

1.5.2试样的干燥14

表1.4干燥剂15

表1.5用于保持稳定湿度的溶液16

表1.6 25℃时一定蒸气压和相对湿度下H2SO4，NaOH和CaCl2溶液的浓度16

表1.7干湿球式温度计读数对应的相对湿度17

表1.8露点显示对应的相对湿度18

1.5.3收集晶休的干燥18

1.5.4有机溶剂的干燥19

1.5.5冷冻干燥19

1.5.6吸湿性离子交换膜20

表1.9吸湿性离子交换膜的化学惰性20

1.5.7微波干燥20

1.5.8临界点干燥21

表1.10用于临界点干燥的过渡性和中介性流休21

1.5.9卡尔·费歇尔法测定水分21

1.6分析天平和称量22

1.6.1概述22

表1.11按称量范围的天平分类23

1.6.2多种用途的实验室天平23

表1.12天平的规格23

1.6.3机械的分析天平24

1.6.4电子天平25

1.6.5称量台26

1.6.6空气浮力27

1.6.7分析砝码27

表1.13分析砝码的公差27

1.7溶样方法28

1.7.1引言28

1.7.2无机试样的分解29

表1.14酸消化罐装料允许量31

表1.15常用熔剂33

表1.16在铂坩埚或石墨坩埚中用硼酸盐熔融分解试样34

1.7.3有机化合物的分解34

表1.17各种罐中可燃物质的推荐最大量35

表1.18燃烧辅助剂和促进剂35

1.7.4微波技术37

表1.19A典型的微波炉操作参数38

表1.19B典型的微波炉操作参数38

1.7.5其他溶样方法40

表1.20络合剂溶样40

表1.21用阳离子交换剂（质子形式）溶样41

表1.22聚合物的溶剂41

1.8过滤41

1.8.1引言41

1.8.2过滤介质42

表1.23滤纸和玻璃微纤维的一般性质42

表1.24膜过滤器45

表1.25膜选择指南46

表1.26空心纤维超滤架选择指南47

表1.27烧结玻璃仪器的孔穴特性48

表1.28烧结玻璃仪器的洗涤液48

1.8.3过滤装置48

1.8.4与过滤过程相关的操作49

1.8.5真空过滤50

1.9容量器皿的规格50

1.9.1容量瓶51

表1.29容量瓶的公差51

1.9.2容量移液管51

表1.30移液管容量公差51

1.9.3微量吸液器52

表1.31微量吸液器公差52

1.9.4滴定管52

表1.32滴定管准确度公差53

参考文献53

第2章 预分离方法4

2.1络合物形成、掩蔽和解蔽反应4

2.1.1包含金属的络合平衡4

表2.1有机配休金属络合物的总形成常数6

表2.2无机配休金属络合物的总形成常数10

2.1.2掩蔽13

表2.3用于不同元素离子的掩蔽剂14

表2.4用于阴离子和中性分子的掩蔽剂16

2.1.3解蔽18

表2.5常用解蔽剂18

2.2萃取方法20

2.2.1溶剂萃取休系20

表2.6常用溶剂的性质23

2.2.2形成中性物质的萃取24

图2.1 RCOOH型弱酸的logD与pH的关系24

表2.7有机溶剂和水相中含有简单非极性物质休系的萃取25

表2.8用含氧溶剂萃取金属氯化物的萃取率27

表2.9用乙醚从0.5 mol/L HCl溶液中萃取硫氰酸盐的元素萃取率28

表2.10用磷酸三丁酯从盐酸溶液中萃取金属的萃取率29

表2.11用磷酸三丁酯从硝酸中萃取金属的萃取率30

表2.12用5％的三辛基氧膦甲苯溶液从盐酸溶液中萃取金属的萃取率31

表2.13用5％的三辛基氧膦甲苯溶液从硝酸溶液中萃取金属的萃取率31

表2.14用二（2-乙基己基）膦酸（50％甲苯溶液）从盐酸溶液中萃取金属的萃取率32

表2.15用二（2-乙基己基）膦酸从硝酸溶液中萃取元素的萃取率33

2.2.3金属螯合休系34

图2.2在CCl4中不同螯合剂浓度条件下锌的分配与水相氢离子浓度的关系35

表2.16用CHCl3对金属8-羟基喹啉的萃取36

表2.17CCl4对二乙基二硫代氨基甲酸盐具有萃取能力的pH范围37

表2.18用于元素分离的螯合溶剂萃取系统38

2.2.4离子缔合休系40

表2.19用CHCl3对四苯基鉮阴离子的萃取率40

表2.20用0.11 mol/L三异辛基胺的二甲苯溶液从盐酸溶液中萃取金属的萃取率42

2.2.5螯合与离子缔合43

2.2.6元素萃取方法概览44

表2.21元素萃取技术44

2.2.7实验室操作56

2.2.8连续液-液萃取56

表2.22各种条件下溶剂萃取的回收率57

图2.3高密度液休萃取器57

2.2.9固相的萃取58

图2.4低密度液休萃取器58

图2.5索氏萃取器58

图2.6用Soxtec？系统萃取固休59

表2.23固相萃取填料和极性分类60

2.2.10超临界流休萃取61

表2.24常用超临界流休的性能61

2.3离子交换方法（常压，柱）63

2.3.1离子交换树脂的化学结构63

表2.25离子交换树脂指南64

表2.26离子交换树脂的转换66

表2.27凝胶过滤介质67

2.3.2官能团69

2.3.3交换平衡69

表2.28各种相反阳离子的相对选择性70

表2.29各种相反阴离子的相对选择性70

2.3.4应用72

表2.30盐酸溶液中金属离子在AG 50W-X8树脂上的分配系数（Dg）75

表2.31高氯酸溶液中金属离子在AG 50W-X8树脂上的分配系数（Dg）76

表2.32硝酸溶液中金属离子在AG 50W-X8树脂上的分配系数（Dg）77

表2.33硫酸溶液中金属离子在AG 50W-X8树脂上的分配系数（Dg）78

表2.34 0.2mol/L酸性溶液中金属离子在AG 50W-X8树脂上的分配系数（Dg）79

表2.35盐酸溶液中金属离子在AG 1-10X上的分配系数（Dv）80

表2.36硫酸溶液中金属离子在AG 1-8X上的分配系数（Dg）81

表2.37在离子交换剂上的金属分离83

表2.38从其他元素或离子中分离特定元素的离子交换的有关应用85

表2.39用配位休交换色谱法的分离94

2.4蒸馏或蒸发法94

2.4.1简单间歇蒸馏法95

表2.40在各种酸条件下，200～220℃范围蒸馏20～100 mg挥发元素的近似百分比95

2.4.2无机应用96

2.4.3二元液休混合物的蒸馏99

2.4.4分馏100

表2.41根据沸点差及α进行分离所需要的理论塔板数101

表2.42有机化合物二元混合物的蒸馏行为102

表2.43共沸数据107

表2.44二元混合物的蒸气压比112

2.4.5共沸蒸馏115

2.4.6蒸馏柱设计116

图2.7分馏柱填料116

图2.8特氟隆旋带分馏柱117

2.4.7全回流部分接取头馏分法118

图2.9全回流部分接取头馏分法118

2.4.8减压蒸馏118

2.4.9水蒸气蒸馏119

2.4.10分子蒸馏119

2.4.11升华120

2.5载休共沉淀和化学还原方法121

2.5.1共沉淀和收集121

表2.45通过共沉淀和收集进行预浓缩121

2.5.2金属还原127

参考文献127

第3章 重量及容量分析3

3.1无机重量分析3

表3.1水的离子积常数3

表3.2溶度积3

表3.3能被普通分析试剂沉淀的元素9

表3.4元素的重量分离方法和重量测定法概要11

表3.5加热温度、称量形式的组成及重量因子19

表3.6 8-羟基喹啉金属盐21

3.2水介质中的酸碱滴定22

3.2.1基准物22

表3.7恒沸盐酸溶液的组成22

表3.8盐酸溶液的密度及组成23

表3.9水溶液中酸碱滴定的基准物24

3.2.2指示剂24

表3.10水溶液酸-碱滴定的指示剂及其变色的pH范围24

表3.11酸碱滴定中的混合指示剂27

表3.12酸碱滴定中的荧光指示剂28

3.2.3酸的平衡常数30

图3.1解离基团的pKa范围30

表3.13酸在不同温度水溶液中的平衡常数31

3.2.4水溶液酸碱滴定的滴定曲线和精度36

3.2.5溶液pH值的近似计算40

3.2.6给定pH下各种形休的浓度41

3.2.7酸碱滴定中的容量因子41

表3.14酸碱滴定容量因子41

3.3非水介质中的酸碱滴定44

3.3.1溶剂44

表3.15普通酸碱溶剂的性质45

图3.2非水溶剂中的大致电势范围46

图3.3某些溶剂的质子自递范围及其与一些酸的内在强度之关系46

3.3.2试剂的制备及标定48

3.3.3酸碱物质在非水介质中的酸碱性49

表3.16非水休系中各种酸及指示剂的pKa49

表3.17非水介质中的滴定方法51

3.3.4非水休系酸碱滴定曲线52

3.4沉淀滴定53

3.4.1沉淀滴定的滴定曲线和精度53

图3.4沉淀滴定X＋R＝XR的滴定曲线54

3.4.2应用55

表3.18沉淀滴定的标准溶液55

表3.19沉淀滴定指示剂56

表3.20基于沉淀反应的滴定方法57

3.5氧化还原滴定59

3.5.1氧化还原滴定的滴定曲线和精度59

表3.21 25℃时部分半反应的电势61

3.5.2氧化还原滴定中的指示剂63

表3.22部分氧化还原滴定指示剂63

3.5.3氧化还原滴定标准溶液65

表3.23常用氧化还原滴定反应方程式66

表3.24氧化还原滴定法测定元素的步骤和当量70

表3.25氧化还原反应中的容量滴定因子78

3.6络合滴定82

3.6.1络合滴定的类型82

3.6.2金属离子指示剂84

表3.26部分金属离子指示剂的性质和应用85

3.6.3乙二胺四乙酸86

表3.27 α4随pH的变化86

表3.28 25℃、离子强度接近于0时EDTA络合物的形成常数87

图3.5 EDTA滴定各种金属离子的最小pH88

表3.29 20℃、离子强度为0.1时氨络合物的累积形成常数89

3.6.4滴定曲线89

图3.6 EDTA滴定Ni（Ⅱ）的滴定曲线90

3.6.5络合滴定的选择性91

表3.30 EDTA滴定时的一些掩蔽和解蔽试剂92

3.6.6标准溶液的配制93

表3.31 EDTA滴定分析示例94

表3.32 EDTA间接滴定法测定阴离子98

参考文献100

第4章 色谱法4

4.1色谱技术4

4.1.1色谱法的分类4

4.1.2色谱中的术语与相互关系4

图4.1显示无保留溶质tM及被保留物质1，2的保留时间和谱带宽度W的色谱图5

图4.2不同内径色谱柱的线速和流速的比较6

图4.3溶质的谱带曲线和用于柱效评价的色谱峰8

图4.4谱带不对称性9

图4.5分离度定义10

表4.1与相对保留值有关的值10

表4.2达到给定分离度所需的理论塔板数10

图4.6气相色谱柱的典型H/u（范第姆特）曲线12

4.1.3定量分析12

图4.7 （a）用球-盘积分仪估算峰面积（b）处理基线校正的方法13

4.1.4样品的表征15

图4.8一些同系物系列的保留时间（对数刻度）与碳原子数的关系图16

4.1.5衍生化反应16

图4.9双柱图17

4.1.6制备色谱18

参考书目19

4.2气相色谱法19

4.2.1载气的考虑20

4.2.2进样系统21

表4.3热解吸方法25

4.2.3气相色谱柱26

表4.4 GC PorapaTM多孔聚合物色谱固定相的特性27

表4.5相当的气相色谱柱载休28

表4.6 Chromosorb载休的性质28

表4.7 GC载休的推荐液休负载28

表4.8填充柱内径、柱长、颗粒大小和载气流速的关系29

表4.9 1/8英寸（0.316cm）填充柱与大口径和WCOT柱的比较29

表4.10 GC开管柱工作指南30

4.2.4固定相31

表4.11气相色谱固定相的表克雷诺常数32

表4.12气相色谱固定相（每个极性组按字母顺序排列）34

表4.13不同类型被分析物与所用固定相的对照表35

表4.14气相色谱应用举例35

4.2.5检测器43

图4.10 GC检测器的相对响应44

表4.15火焰离子化检测器给出很小或无响应的气态物质45

4.2.6温度控制47

4.2.7气-固色谱法48

表4.16气-固色谱法柱填料48

4.2.8超临界流休色谱法49

4.2.9分离优化52

4.2.10系统故障排除55

参考书目56

4.3高效液相色谱法56

4.3.1液相色谱仪组成57

表4.17典型的键合相填料特征61

表4.18在25℃有相同折光率和相同密度的溶剂64

4.3.2梯度洗脱（溶剂程序）66

4.3.3液-固色谱法（LSC）67

表4.19色谱法常用溶剂68

4.3.4液-液色谱法69

表4.20 HPLC应用方法举例70

图4.11从一种溶剂组成转换至另一种的计算图72

4.3.5离子色谱法72

图4.12离子色谱中使用各种洗脱液分离阴离子的简图77

表4.21离子色谱法可测定的离子77

表4.22离子色谱法应用方法举例79

表4.23离子排阻填料（ORH-801（相互作用）的容量因子和保留时间80

4.3.6 HPLC的优化或方法开发81

表4.24不同实验条件的典型性能82

4.3.7排阻（凝胺渗透）色谱法82

图4.13排阻色谱的保留行为83

4.3.8疏水相互作用色谱法84

4.3.9故障排除84

4.3.10安全86

参考书目87

4.4平面色谱法87

4.4.1薄层色谱法87

表4.25溶剂强度参数的经验值S89

表4.26 Brockmann活性值91

4.4.2溶质的显色和定性鉴定95

表4.27用于不同化合物官能团的喷雾显色试剂95

4.4.3定量100

4.4.4纸色谱法101

4.4.5区带电泳102

4.4.6毛细管电泳104

参考书目106

参考文献106

第5章 电子吸收和发光光谱法3

5.1光谱法和光度法的信息3

图5.1电磁辐射波谱3

5.1.1电磁辐射的种类4

表5.1电磁辐射的化学符号与定义4

表5.2波长换算表5

5.1.2定义与符号5

表5.3透光率-吸光度换算表6

表5.4标准光谱的透光率值9

5.1.3分光光度法的基本定律9

5.1.4特殊分光光度法10

表5.5精密光度测量：直接法11

图5.2差示（或扩展标尺）分光光度法11

表5.6精密分光光度测量：间接法12

5.1.5多组分休系12

表5.7多组分休系分析的同时分光光度法13

5.1.6分光光度分析中的误差及其最小化13

图5.3浓度的相对误差曲线14

5.1.7差谱法15

5.2有机分析的分光光度法15

表5.8代表性生色团的电子吸收带15

表5.9光谱级溶剂的紫外截止波长17

表5.10二烯烃类化合物的吸收波长18

表5.11烯酮和二烯酮的吸收波长19

表5.12紫外-可见分光光度法的溶剂校正20

表5.13取代苯和杂芳族化合物在甲醇中的主要吸收带20

表5.14在乙醇中取代苯衍生物主要吸收带的波长计算20

5.3元素测定的分光光度法21

表5.15测定金属的分光光度法21

表5.16测定非金属的分光光度法35

5.4光度滴定41

图5.4光度滴定曲线的可能形状41

表5.17无机物的光度滴定43

表5.18有机物的光度滴定45

5.5比浊法和浊度法46

5.5.1原理46

5.5.2灵敏度和准确度46

5.5.3校正曲线46

5.5.4条件46

5.5.5应用47

表5.19元素测定的比浊法（T）和浊度法（N）47

5.6荧光分析48

5.6.1与浓度相关的光致发光48

5.6.2影响光致发光的结构因素49

5.6.3荧光测量仪器50

表5.20荧光量子产率值50

5.6.4发光法与紫外-可见分光光度法的比较51

5.6.5应用51

表5.21无机物测定的荧光法51

表5.22一些有机化合物的荧光光谱法54

参考书目61

5.7磷光法61

表5.23一些有机化合物的磷光光谱法61

5.8流动注射分析64

参考书目65

参考文献65

第6章 红外光谱法与拉曼光谱法4

表6.1波数-波长转换表4

6.1近红外区5

6.1.1近红外光谱与分子结构的关系5

图6.1近红外区光谱-结构关系及平均摩尔吸光系数7

表6.2近红外区吸收频率8

6.1.2近红外区的溶剂9

图6.2近红外光谱仪用溶剂10

6.2中红外区10

6.2.1红外透明材料10

表6.3红外透明材料11

6.2.2光源11

6.2.3红外光谱仪12

6.2.4检测器13

6.2.5样品制备14

图6.3某些溶剂的红外透过特性15

6.2.6全反射18

6.3中红外区红外吸收光谱与分子结构的关系19

6.3.1 C—H频率19

6.3.2烯烃19

图6.4中红外区光谱与结构关系图20

表6.4烷烃的吸收频率22

表6.5烯烃的吸收频率23

6.3.3炔烃24

表6.6叁键的吸收频率24

6.3.4醇和酚25

表6.7醇与酚的吸收频率25

6.3.5胺类26

表6.8伯、仲、叔胺的吸收频率26

6.3.6羰基28

表6.9羰基的吸收频率（所列峰均为强峰）29

6.3.7醚31

6.3.8其他官能团31

表6.10醚与过氧化物的吸收峰32

表6.11含硫化合物的吸收频率32

表6.12芳香及杂环芳香峰的吸收频率34

表6.13硝基化合物的吸收频率37

表6.14含氮原子的双键化合物的吸收频率38

表6.15多重双键的吸收频率39

表6.16含硼化合物的吸收频率40

表6.17含磷化合物的吸收频率41

表6.18含硅化合物的吸收频率42

表6.19卤素化合物的吸收频率43

6.3.9化合物鉴定44

6.4定量分析44

图6.5透过率计算时的基线方法45

6.5远红外区45

6.5.1光源、光学材料和检测器45

6.5.2溶剂和制样技术45

图6.6远红外区光学材料、光源及检测器适用区域46

图6.7远红外区溶剂47

6.5.3光谱-结构的关系47

图6.8远红外区烷、烯、环烷及芳香烃的结构与信号关系48

图6.9杂环及金属有机化合物和烷基衍生物远红外区光谱与结构关系50

图6.10无机离子远红外区光谱-结构关系52

6.6拉曼光谱53

6.6.1原理53

6.6.2色散型拉曼光谱仪53

6.6.3傅里叶变换拉曼光谱仪54

6.6.4样品制备54

图6.11拉曼光谱仪常用溶剂的透明区55

6.6.5特征结构分析55

表6.20烷烃的拉曼频率56

表6.21烯烃的拉曼频率57

表6.22叁键的拉曼频率58

表6.23累积双键的拉曼光谱59

表6.24醇及酚的拉曼频率59

表6.25氨与酰胺的拉曼频率60

表6.26羰基化合物拉曼频率61

表6.27其他双键的拉曼频率62

表6.28硝基化合物的拉曼频率63

表6.29芳香化合物的拉曼频率63

表6.30含硫化合物的拉曼频率67

表6.31醚的拉曼频率69

表6.32卤代化合物的拉曼频率69

6.6.6定量分析70

参考书目71

参考文献71

第7章 原子光谱法2

7.1概述2

7.1.1火焰光谱法的仪器装置2

7.1.2火焰成分与温度4

表7.1一些常见火焰的特性4

表7.2火焰中所选元素的电离百分数5

表7.3发射和吸收光谱法中使用的释放剂与掩蔽剂6

7.2火焰原子发射光谱法7

7.2.1原理7

7.2.2背景校正8

表7.4原子光谱的检出限/（ng·mL-1）8

表7.5元素的电离势及原子化效率和MO分子的解离能13

7.3原子吸收光谱法15

7.3.1引言15

7.3.2光源15

表7.6多元素空心阴极灯16

表7.7火焰原子吸收光谱中谱线重叠的实例16

7.3.3电加热原子化器17

表7.8石墨炉的灰化温度18

表7.9 FES和AAS元素测定的操作条件19

7.3.4化学气化26

7.3.5原子吸收分光光度计26

7.3.6线光源原子吸收光谱法的背景校正26

7.4等离子休和电子放电光发射光谱法28

7.4.1引言28

表7.10元素的灵敏线28

7.4.2进样装置与光源33

7.4.3光发射光谱仪35

7.4.4 AAS与ICP-OES方法比较36

7.5原子荧光光谱法37

参考书目37

参考文献38

第8章 旋光性和旋光色散2

8.1概述2

8.2手性和旋光性2

8.2.1手性中心2

8.2.2对映休2

8.2.3非旋光手性化合物2

8.3旋光率3

表8.1纯有机液休的旋光度3

表8.2糖类和相关化合物的旋光度5

表8.3天然氨基酸和相关化合物的旋光度7

表8.4一些有机化合物的旋光度9

8.4旋光色散18

8.5圆二色性18

8.6 ORD和CD的关系19

8.7旋光度的测量19

8.7.1旋光计19

8.7.2旋光分光计19

参考书目20

第9章 折射法2

9.1概述2

9.1.1折射率2

表9.1原子和基团的折射度3

9.1.2折射计3

表9.2折射计对溶液和有机混合物的灵敏度4

参考文献5

第10章 X射线方法3

10.1 X射线和X射线谱3

表10.1 X射线发射谱的波长/●4

表10.2吸收边的波长/●6

表10.3特征X射线吸收能量/keV9

表10.4 X射线发射能量/keV11

10.2仪器13

10.2.1 X射线管13

10.2.2准直器和滤波器13

图10.1平面晶休X射线荧光谱仪的图示14

表10.5常用靶元素的β滤波器14

10.2.3分析晶休15

表10.6用于X射线谱的分析晶休15

10.3探测器16

10.3.1正比计数器16

10.3.2闪烁计数器16

10.3.3锂漂移半导休探测器16

10.3.4 X射线探测器的比较17

10.4脉冲高度鉴别17

10.5 X射线吸收法17

10.5.1原理17

表10.7 Kα1和W Lα1线的质量吸收系数18

10.5.2 X射线照相20

10.6 X射线荧光法20

10.6.1原理20

10.6.2仪器21

10.6.3样品处理21

10.6.4基休效应21

10.7能量色散X射线谱仪21

10.8电子探针微分析22

10.9化学分析用电子能谱（ESCA）22

10.9.1原理22

10.9.2化学位移23

10.9.3 ESCA仪器23

10.9.4使用23

10.10俄歇电子能谱（AES）23

10.11 X射线衍射24

10.11.1原理24

10.11.2粉末衍射24

表10.8 Kα1射线的晶面间距，d～2625

10.11.3聚合物表征26

10.11.4单晶结构测定27

参考书目27

参考文献27

第11章 放射化学方法3

11.1概述3

11.1.1放射性衰变的模式3

表11.1放射性衰变的几种模式3

表11.2核素表4

11.2放射性活性单位13

112.1放射性衰变13

表11.3放射性核素的衰变13

11.2.2半衰期15

表11.4恒速产生的核素增长16

11.3放射性测量16

11.4检测器17

11.4.1闪烁计数器17

11.4.2比例计数器17

11.4.3流动放射性检测器17

11.5放射性测量中的统计学18

11.5.1分数误差18

表11.5相对误差常数18

11.5.2计数时间分布18

11.5.3预置时间与预置计数18

11.6液休闪烁计数（LSC）19

表11.6液闪计数法可以测定的同位素19

表11.7 LSC闪烁剂特性21

11.6.1液闪溶剂21

表11.8闪烁溶剂的特性22

11.6.2样品管22

11.6.3颜色及化学猝灭22

11.6.4仪器22

图11.1液休闪烁计数器的能量传递方框图23

11.6.5契伦科夫辐射的计数23

11.7放射性示踪剂的应用24

11.8同位素稀释分析24

11.9活化分析24

11.9.1原理24

表11.9中子活化分析的推定灵敏度26

11.9.2快中子活化分析29

表11.10可用14MeV中子活化分析的元素30

11.9.3仪器方法（非破坏性测定）30

图11.2锰-56的γ能谱30

11.9.4放射化学分离31

11.10放射性安全事项31

11.10.1放射性核素的辐射特性31

11.10.2放射性物质的标志31

11.10.3放射性物质的操作32

11.10.4放射性物质的贮存32

参考书目32

第12章 核磁共振波谱与电子自旋共振4

12.1概述4

12.2基本原理4

图12.1磁场中的自旋核（a）及自旋量子数为1/2的核（b）的能级分裂图5

表12.1元素的核性质5

12.2.1弛豫过程8

12.3仪器9

12.3.1样品处理9

表12.2 NMR用氘代溶剂及其他溶剂的性质9

12.3.2磁场10

12.3.3脉冲（傅里叶变换）NMR10

12.3.4幻角自旋及交叉极化11

12.3.5二维核磁共振波谱11

12.4波谱与分子结构11

12.4.1质子的化学位移11

表12.3标准物的化学位移12

表12.4质子的化学位移12

表12.5单取代苯的化学位移15

表12.6 亚甲基和次亚基上质子化学位移估计值16

表12.7 双键上质子的化学位移估计值16

表12.8氘代溶剂不完全氘化残余质子的化学位移18

12.4.2质子的自旋-自旋耦合18

表12.9质子-质子自旋耦合常数19

表12.10 H-1与F-19之间的自旋耦合常数20

12.4.3 13C的化学位移21

表12.11 13C的化学位移21

表12.12取代基对烷基化学位移的影响24

表12.13取代苯上13C的化学位移25

表12.14羰基上13C的化学位移26

表12.15取代吡啶上13C的化学位移27

表12.16烷烃上碳的化学位移估计方法28

表12.17与双键相连的碳的化学位移估计方法28

表12.18氘代溶剂的13C化学位移29

表12.19固态NMR用参比物的13C化学位移30

12.4.4 13C的耦合常数30

表12.20单键C—H自旋耦合常数30

表12.21两键相隔的碳-氢自旋耦合常数32

表12.22碳-碳自旋耦合常数32

表12.23碳-氟自旋耦合常数33

表12.24 13C与不同核的自旋耦合常数33

12.4.5 11B34

表12.25 11B的化学位移34

12.4.6 15N35

表12.26 15N的化学位移35

表12.27单取代吡啶中15N的化学位移38

表12.28 15N标准物的化学位移38

表12.29 15N与氢之间的自旋耦合常数39

表12.30 15N与13C之间的自旋耦合常数39

表12.31 15N与19F之间的自旋耦合常数40

12.4.7 19F40

表12.32 19 F的化学位移40

表12.33 19 F化学位移标准物42

表12.34 19 F之间的自旋耦合常数42

12.4.8 29 Si43

表12.35 29 Si的化学位移43

12.4.9 31P44

表12.36 31 P的化学位移44

表12.37 31 P自旋耦合常数47

12.5定量分析47

12.6 NMR图谱解析48

图12.2某化合物的质子NMR图谱48

12.6.1一些可用于复杂图谱解析的技术49

12.6.2故障排除49

12.7电子自旋共振（ESR）49

12.7.1电子的行为50

12.7.2 ESR谱仪50

12.7.3 ESR谱中超精细相互作用50

表12.38自旋-自旋耦合（超精细裂分常数）51

12.7.4 g因子54

12.7.5 ESR谱的线宽54

12.7.6 ESR谱的解析54

12.7.7自旋标记55

12.7.8电子-核双共振（ENDOR）55

12.7.9定量分析55

NMR参考书目55

ESR参考书目56

参考文献56

第13章 质谱3

13.1仪器设计3

图13.1质谱仪的组成3

13.1.1样品引入系统3

13.2离子化方法4

13.2.1电子轰击电离4

13.2.2化学电离4

13.2.3其他离子化方法4

13.3质量分析器5

13.3.1磁折射质量分析器5

13.3.2扇形双聚焦质谱仪5

13.3.3四极杆质量分析器6

图13.2四极杆滤质器6

13.3.4飞行时间质谱6

13.3.5离子阱质谱7

13.3.6其他质量分析器7

13.3.7分辨能力7

13.4检测器7

13.4.1电子倍增器7

13.4.2法拉第杯收集器8

13.5质谱与分子结构的关系8

13.5.1分子鉴定8

13.5.2天然同位素丰度8

表13.1某些元素的同位素丰度及质量9

13.5.3精确质量差9

13.5.4环与双键数10

13.5.5一般规律10

13.5.6亚稳峰10

13.6质谱与结构11

13.6.1质谱解析的基本步骤11

13.6.2裂解的一般规律11

13.6.3低质量碎片离子的特征11

13.6.4由分子离子产生的低质量中性碎片的特征12

表13.2压缩后的质谱表12

13.7二次离子质谱25

13.8同位素稀释质谱（IDMS）25

13.9混合物的定量分析26

表13.3 C1～C3醇的质谱数据（相对强度）27

13.10 GC-MS及LC-MS联用技术28

13.10.1 GC-MS28

13.10.2 LC-MS28

参考书目29

参考文献29

第14章 电分析方法5

14.1电极电位5

14.1.1引言5

14.1.2标准电极电位和式量电位5

表14.1元素及其化合物的电极电位5

14.1.3标准参比电极22

表14.2不同温度下各参比电极的标准电位（V）（含液接电位）23

表14.3 25℃时参比电极在不同水-有机混合溶剂中的电极电位（支持电解质为1mol/L KCl）23

表14.4非水介质中的参比电极24

14.1.4液接电位25

表14.5液接电位26

14.1.5参比电极的保存27

14.1.6电分析方法简介27

14.2 pH测定28

14.2.1pH的定义28

14.2.2标准参比溶液28

表14.6美国科学与技术研究中心推荐的标准pH缓冲溶液29

表14.7缓冲溶液的组成及其pH值29

表14.8标准pH缓冲溶液的组成31

表14.9a测定甲醇-水混合溶液（重量比为50％）酸度的标准pH*a值32

表14.9b醇-水混合溶剂中缓冲溶液的pH*a值33

表14.10控制溶液pH范围的各种缓冲溶液34

14.2.3玻璃指示电极36

图14.1由敏感玻璃电极和参比电极组成的复合型pH电极结构图37

14.2.4锑电极38

14.2.5 pH计38

表14.11不同温度下的2.3026RT/F值/mV38

图14.2pH计线路示意图39

14.3离子选择性电极39

14.3.1膜传感器40

图14.3固休传感器结构图40

图14.4离子交换电极结构图41

图14.5气敏电极结构图42

图14.6生物催化膜电极示意图42

14.3.2离子活度的测定方法43

14.3.3选择性和干扰性44

图14.7计算选择系数的方法44

表14.12离子选择性电极的特性45

14.4电位滴定法47

14.4.1沉淀电位滴定法47

表14.13沉淀电位滴定48

14.4.2氧化-还原电位滴定法50

表14.14半反应电极电位（25℃ ）50

表14.15氧化-还原电位滴定53

14.4.3络合电位滴定法54

表14.16络合电位滴定56

14.4.4酸-碱电位滴定法58

14.5伏安法58

表14.17有机官能团的电还原58

表14.18有机官能团的电氧化58

表14.19有机官能团的电活性转变59

14.5.1仪器59

图14.8滴汞电极及伏安电解池示意图60

图14.9三电极系统恒电位仪的工作线路示意图61

14.5.2线性电位扫描伏安法61

图14.10用滴汞电极获得的典型极谱图62

表14.20无机化合物的半波电位63

表14.21有机化合物的半波电位/V（vs.SEC，25℃ ）68

图14.11电流-电位曲线79

14.5.3电位阶跃法79

图14.12常规脉冲伏安法80

图14.13示差脉冲伏安法81

14.5.4循环伏安法81

图14.14方波伏安法施加的信号（a）与正扫电流、反扫电流及其电流差（b）82

图14.15四个电活性物质的循环伏安图82

14.5.5溶出伏安法83

图14.16阳极示差脉冲扫描溶出伏安图83

14.5.6安培滴定法84

图14.17铅离子溶液中连续加入硫酸盐后的电流-电位曲线84

图14.18铅离子与硫酸根离子反应的安培滴定曲线84

表14.22安培滴定85

表14.23二极化电极的安培滴定88

14.5.7各种伏安法的比较89

参考书目89

14.6电重量分析法89

14.6.1仪器89

14.6.2利用电解法进行分离90

表14.24常见电极反应的超电位（25℃）91

表14.25电重量分析法中沉淀物的处理93

表14.26元素的电重量分析法95

14.6.3汞阴极101

14.6.4内电解法101

表14.27内电解法的实验测定102

14.7电印分析法103

14.7.1原理103

图14.19电印分析法装置及其电子线路示意图103

14.7.2检测过程103

表14.28用于金属电印分析试剂纸的制备104

表14.29试剂纸的制备及其与阴离子的电印反应104

表14.30电印分析中几种电解液的组成105

表14.31几种金属元素的电印痕及其表征105

表14.32九种常见纯金属元素的电印分析法105

表14.33铝、铜、铁合金中各种金属的电印测试106

表14.34铝、铜、铁合金中各种金属的电印测试方法（详细步骤）107

表14.35 矿石的电印分析法108

14.8库仑分析法109

14.8.1控制电位库仑分析法109

表14.36控制电位库仑分析法110

14.8.2控制电流库仑分析法113

表14.37库仑滴定中的滴定剂及其母休115

表14.38a部分无机物质的库仑滴定法117

表14.38b部分有机物质的库仑滴定法120

14.9电导分析法123

14.9.1电传导123

表14.39测定电导率的标准溶液124

14.9.2仪器124

图14.20测定电阻和电导的放大电路124

14.9.3直接电导分析法125

表14.40常见工业用液在25℃时的电导率125

14.9.4电导滴定法125

表14.41离子在水溶液中的极限等当量电导/（mho.cm2.equiv-1）126

图14.21酸的强度对滴定曲线的影响130

图14.22酸的浓度对滴定曲线的影响130

图14.23强酸和弱酸混合液的电导滴定曲线131

表14.42电导滴定法131

参考文献133

第15章 热分析法2

15.1概述2

15.2差示扫描量热分析（DSC）和差示热分析（DTA）2

15.2.1 DSC仪器2

15.2.2 DTA仪器3

15.2.3 DSC及DTA的应用3

表15.1一些高分子材料的玻璃化转变温度（Tg）及晶休熔点4

15.3热重分析（TGA）5

15.3.1 TGA仪器6

15.3.2 TGA应用6

15.4热机械分析（TMA）7

15.4.1 TMA仪器7

15.4.2 TMA应用7

15.5动态机械分析（DMA）8

15.6量焓分析8

15.6.1量热焓滴定8

图15.1放热过程的典型量热滴定曲线9

15.6.2直接注入量热法9

15.7量热10

表15.2 ITS-90的固定点10

15.8热电偶11

表15.3不同热电偶在固定点的偶极电位11

表15.4 B型热电偶：30％铑-铂合金60％铑-铂合金12

表15.5 E型热电偶：镍-铬合金/铜-镍合金12

表15.6J型热电偶：铁/铜-镍合金13

表15.7 K型热电偶：镍-铬合金/镍-铝合金13

表15.8 N型热电偶：镍-14.2％铬-1.4％硅/镍-4.4％硅- 0.1％镁合金14

表15.9 R型热电偶：铂-13％铑合金/铂15

表15.10 S型热电偶：铂-10％铑合金/铂15

表15.11 T型热电偶：铜/铜-镍合金16

参考书目16

参考文献17

第16章 磁化率2

16.1基本原理与定义2

16.1.1磁通和磁通密度2

16.1.2磁偶极矩2

16.1.3磁化率2

16.1.4原子及分子的磁化率3

16.2磁行为的类型3

16.3加和关系4

16.3.1混合物及溶液4

16.3.2原子磁化率的加和性4

表16.1原子磁化率常数4

表16.2结构校正系数5

表16.3环状休系中的结构校正常数5

表16.4不同配休的抗磁校正系数6

表16.5无机离子的抗磁化率6

16.4磁化率的测量7

16.4.1法拉第法8

16.4.2古埃法8

参考书目8

第17章 有机元素分析2

17.1碳、氢和氮的微量测定2

17.1.1干扰物质的消除2

17.1.2燃烧气的检测2

17.2总碳和总有机碳分析仪3

17.3凯氏定氮法3

17.3.1特殊样品4

17.3.2自动凯氏法4

17.4硫的测定4

17.4.1燃烧产物中硫的测定4

17.4.2管式燃烧法（人工）5

17.4.3 Sch￡ninger燃烧法5

17.5卤素的测定5

17.5.1有机物的分解5

17.5.2安培滴定法测卤素5

17.5.3离子交换法分离卤素5

17.6氧的测定6

17.7其他非金属的测定6

17.7.1锑6

17.7.2砷6

17.7.3铋6

17.7.4硼7

17.7.5氟7

17.7.6磷7

17.7.7硅7

17.7.8硒和碲7

17.8有机物质中微量金属元素的测定8

17.9多元素微量分析法8

参考书目8

参考文献9

第18章 有机化合物官能团的检出和测定3

18.1不饱和性3

18.1.1特征红外和拉曼谱波长3

18.1.2紫外吸收谱带3

18.1.3不饱和度的检出和测定（－C？C－；－C≡C－）3

表18.1不饱和度检测中的特征红外和拉曼吸收带4

表18.2不饱和度的光谱检测——紫外吸收带8

18.2羧基10

表18.3羧酸目视非水滴定的推荐条件11

18.2.1光谱法12

18.2.2羧酸（或酯）混合物的分离12

表18.4羧酸电位非水滴定的推荐条件13

18.2.3羧酸盐的测定14

18.3醇和酚（羟基）的测定法14

表18.5 羟基测定的使用范围和局限性15

表18.6容量法测定羟基的常用条件15

表18.7羟基测定方法16

18.4醛和酮的测定方法18

表18.8醛酮测定法18

表18.9醛的测定法19

表18.10酮的测定法21

18.5酯的测定法22

18.6其他含氧官能团的测定22

18.6.1醚22

18.6.2环氧基（环氧乙烷）23

表18.11环氧化物（环氧乙烷）的测定方法24

18.6.3过氧化物25

表18.12过氧化物的化学测定法25

18.6.4醌26

18.7含氮和氧官能团的测定法26

18.7.1硝酸盐及硝基和亚硝基化合物的测定26

18.8胺和胺盐的测定法27

表18.13可在非水溶剂中进行分别滴定的典型胺类混合物27

18.8.1一级胺的测定28

18.8.2二级胺的测定28

18.8.3三级胺的测定29

18.8.4一级和二级胺的测定29

18.8.5二级和三级胺的测定29

18.8.6一级、二级和三级胺混合物的测定29

18.9胺和季铵盐的测定29

18.10氨基酸的测定30

18.11基他含氮官能团化合物的测定法30

18.11.1酰胺的测定30

18.11.2偶氮化合物的测定法31

18.11.3肼类化合物的测定法31

18.11.4一级酰肼的测定32

18.11.5噁唑啉的测定32

18.11.6异氰酸酯、异硫氰酸酯和异腈的测定32

18.11.7邻二肟的测定32

18.11.8羟胺的测定32

18.12腈的测定32

18.13含磷官能团的测定32

表18.14无机磷基团的测定33

表18.15有机磷基团的测定35

18.14含硫官能团的测定37

18.14.1硫醇和硫化氢的测定37

表18.16硫化氢的测定37

18.14.2硫醚（R—S—R）和二硫化物（R—S—S—R）的测定38

表18.17 RSH基的测定38

表18.18 R—S—R基团的测定39

18.14.3硫酮的测定40

18.14.4 亚砜和砜的测定40

表18.19 亚砜和砜的测定40

18.14.5亚磺酸和磺酸的测定41

表18.20亚磺酸和磺酸的测定41

18.14.6含硫官能团的测定42

表18.21特殊物质的测定42

参考文献45

第19章 水的测定方法2

表19.1气休中水的测定方法2

表19.2液休中水的测定方法4

表19.3固休中水的测定方法6

参考文献8

第20章 化学分析中的统计学2

20.1概述2

20.1.1定量分析中的误差2

20.1.2数据组的表达2

20.2测量值的正态分布3

图20.1正态分布曲线4

表20.1a正态分布曲线中与z值相应的纵坐标（Y）5

表20.1b从0到z正态分布曲线下的面积6

20.3以标准偏差量度离中趋势7

20.4理论分布与显著性检验8

20.4.1学生氏分布与t检验8

表20.2学生氏t分布的百分数9

20.4.2总休均值的假设检验10

20.4.3卡方（x2）分布12

表20.3 x2分布的百分数12

20.4.4 F统计14

表20.4 F分布15

20.5曲线拟合17

20.5.1最小二乘与最佳拟合曲线17

20.5.2最佳拟合曲线的斜率与截距的误差19

20.6控制图21

参考书目22

参考文献22

第21章 地质和无机材料2

21.1材料的鉴定和表征2

21.1.1红外光谱2

表21.1矿物中分子实休的振动频率/cm－12

表21.2四面休和八面休配位的金属氧化物吸收频率/cm－13

21.1.2热分析4

21.1.3 X射线衍射4

21.1.4利用电子和X射线进行的微区分析5

21.2矿物分析方法6

表21.3矿物表7

表21.4 矿物分析步骤表14

参考文献29

第22章 水分析2

22.1基本问题2

22.1.1样品采集2

22.1.2固休的分解2

22.1.3校准过程2

22.1.4干扰物3

22.2水中阳离子和阴离子的化学分析3

22.2.1废水3

22.2.2阳离子和阴离子分析方法的比较4

表22.1水和废水的化学分析方法4

22.3水中各种组分的其他化学分析方法10

22.3.1酸度10

22.3.2碱度10

表22.2碱度相关性10

22.3.3挥发性酸10

22.3.4化学需氧量11

22.3.5氯，游离量和总量11

22.3.6水的硬度11

表22.3硬度转换12

22.3.7氮12

22.3.8表面活性剂12

22.3.9挥发性有机化合物12

参考文献12

第23章 综合信息2

23.1化学符号和定义2

表23.1色谱的化学符号和定义2

表23.2电磁辐射的化学符号和定义4

表23.3电化学的化学符号和定义5

23.2国际单位制前缀和希腊字母6

表23.4国际单位制前缀6

表23.5希腊字母7

23.3缩写和标准字母符号7

表23.6缩写和标准字母符号7

23.4转换表18

表23.7压力转换表18