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陈浩 编

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• 仪器分析
• 分析化学
• 化学
• 高等教育
• 教材
• 第二版
• 理学
• 科学
• 仪器
• 分析方法

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030293442

版次：2

商品编码：10360391

包装：平装

丛书名： 21世纪高等院校教材·农林类

开本：16开

出版时间：2010-11-01

用纸：胶版纸

页数：350

内容简介

　　 《仪器分析（第2版）》保持了第一版注重基础、理论与实践相结合等特点，结合仪器分析的发展趋势与新时期人才培养的需要和实际，对第一版进行了修订。全书共十五章，重点阐述发射光谱法、原子吸收光谱法、紫外－可见吸收光谱法、红外吸收光谱法、电位分析法、伏安法和极谱分析法、气相色谱法、高效液相色谱法、核磁共振波谱分析和质谱分析等的基本原理、仪器基本结构和实验技术，突出反映仪器分析在生命科学、资源环境、食品安全及现代农业等领域的应用。
《仪器分析（第2版）》可作为农林类院校相关专业本科生的教学用书，也可供相关专业研究生、科研和技术人员参考。

目录

第二版前言
第一版前言
第一章 绪论
第一节 仪器分析学科的性质和分类
一、分析化学与仪器分析
二、仪器分析学科的性质
三、仪器分析的分类
第二节 仪器分析的分析过程
第三节 分析仪器
一、分析仪器的基本结构
二、分析仪器对测定结果的影响
三、仪器分析的应用与学科的发展趋势
思考题与习题

第二章 光谱分析导论
第一节 概述
第二节 光与光谱
一、光的波动性
二、光的微粒性
三、电磁波谱
第三节 原子与分子的能级及电子在能级间的跃迁
一、原子能级及电子在能级间的跃迁
二、分子能级及电子在能级间的跃迁
三、物质发光的量子解释
第四节 光谱仪
思考题与习题

第三章 紫外－可见吸收光谱法
第一节 概述
第二节 紫外－可见吸收光谱法的原理
一、分子能级
二、紫外－可见吸收光谱的电子跃迁
三、化合物分子中的跃迁形式与吸收光谱的形成
四、吸收定律及其偏离
五、偏离朗伯－比尔定律的因素
第三节 紫外－可见分光光度计
一、紫外－可见分光光度计的组成
二、紫外－可见分光光度计的分类及特点
三、仪器操作、测量条件与误差
四、显色反应条件的选择
第四节 定性与定量分析应用
一、定性分析
二、定量分析
思考题与习题

第四章 原子吸收光谱法
第一节 概述
第二节 基本原理
一、原子吸收光谱与原子发射光谱
二、原子吸收谱线的轮廓
三、原子化方法与基态原子浓度
四、原子吸收的测量
第三节 原子吸收分光光度计
一、仪器基本结构
二、仪器主要部件
第四节 干扰及其消除
一、物理干扰与控制
二、化学干扰与排除
三、电离干扰与消除
四、光谱干扰与消除
五、背景干扰及其校正
第五节 分析技术
一、原子吸收工作条件的选择
二、定量分析方法
三、分析方法评价
第六节 原子吸收光谱法的应用
一、土壤中微量元素的测定
二、植株中微量元素的测定
三、环境生态分析中的应用
思考题与习题

第五章 红外吸收光谱法
第一节 概述
一、红外光谱的形成
二、红外光区的划分
三、红外光谱法的特点
第二节 红外吸收产生原理与条件
一、红外吸收光谱产生的两个条件
二、双原子分子振动方程式
三、多原子分子振动的形式
四、吸收谱带的强度
五、基团频率区和指纹区
六、影响基团频率的因素
第三节 红外光谱仪
一、色散型红外光谱仪
二、傅里叶变换红外光谱仪
第四节 定性与定量分析
一、制样方法
二、定性分析
三、定量分析
第五节 计算机图谱检索
第六节 红外分析技术的应用
一、在有机分析方面的应用
二、在无机分析方面的应用
三、红外光谱研究络合物
四、在高分子化合物上的应用
五、近红外光谱在农业上的应用
思考题与习题

第六章 发射光谱法
第一节 原子发射光谱法
一、概述
二、基本原理
三、发射光谱仪的基本结构
第二节 原子发射光谱仪
一、火焰光度计
二、全谱直读等离子发射光谱仪
三、ICPMS法
四、在农业方面的应用
第三节 原子荧光光谱法
一、概述
二、原子荧光光谱法特点
三、原子荧光光谱法的基本原理
四、仪器装置
五、多元素原子荧光分析仪
六、定量分析方法及应用
第四节 分子荧光分析
一、概述
二、基本原理
三、影响荧光强度的因素
四、荧光分析仪
五、荧光分析应注意的问题
六、荧光分析应用
思考题与习题

第七章 核磁共振波谱分析
第一节 核磁共振波谱的基本原理
、核磁共振现象的产生
二、核磁共振谱线的特性
第二节 核磁共振波谱仪
一、NMR波谱仪的基本组成
二、连续波核磁共振波谱仪
三、脉冲傅里叶变换核磁共振波谱仪
第三节 核磁共振氢谱
一、HNMR谱中的化学位移
二、HNMR谱中的耦合作用
三、HNMR谱图解析
第四节 核磁共振碳谱
一、核磁共振碳谱的特点
二、CNMR谱中的化学位移
三、耦合常数
……
第八章 质谱分析
第九章 色谱分析导论
第十章 气相色谱法
第十一章 高效液相色谱法
第十二章 高效毛细管电泳
第十三章 电化学分析法导论
第十四章 电位分析和库仑分析法
第十五章 伏安法和极谱分析法
参考文献

精彩书摘

利用待测物质受到光的作用后产生光信号（或光信号的变化），或待测物质受到光的作用后产生某些分析信号（如光声光谱分析中的声波），检测和处理这些信号，从而获得待测物质的定性和定量信息的分析方法称为光学分析方法。光学分析方法可以分为光谱分析方法和非光谱分析方法。
光谱分析方法通过测定待测物质的某种光谱，根据光谱中的特征波长和强度进行定性和定量分析；非光谱分析方法是通过光的其他性质（如反射、折射、衍射、干涉等）的变化作为分析信息的分析方法，如旋光分析法、折射率分析法等。
光谱分析是现代仪器分析中应用最为广泛的一类分析方法。在组分的定量或定性分析中，有的已成为常规的分析方法。在物质结构分析的四大谱（红外光谱、核磁共振的H谱和C谱及质谱分析）中光谱分析法占了三大谱，是结构分析中不可缺少的分析工具。光谱分析可以按不同的方式分类。1）按光谱区不同分类：按作用光和分析光谱区可分为紫外、可见、近红外、中红外等光谱分析法。
2）按光与物质相互作用方式不同分类：可分为吸收光谱法、发射光谱法、散射光谱法、干涉分析法、衍射分析法、偏振分析法等。
3）按受到光作用的微观粒子不同分类：可分为原子光谱分析和分子光谱分析。
4）按受到光作用的微观粒子的运动层次不同分类：可分为电子光谱分析、振动光谱分析、转动光谱分析等。
本章作为光谱分析的导论，首先了解与光谱分析有关的光的性质和描述光的一些参数，然后讨论光与待测物质微观的作用和宏观的解释各种光谱及光谱仪的共同点，为深入学习各类光谱分析方法打下必要的基础。
……

前言/序言

　　分析化学已发展成为一门综合性很强的学科。作为其核心内容的仪器分析，不仅为其他学科的发展提供重要的研究方法和手段，而且对培养相关专业学生综合素质和能力也极为重要。
　　本书第一版从2003年出版以来，受到了广大师生的欢迎和好评。为反映仪器分析发展的新成果，适应新时期人才培养的需要和实际，并扩大本书的使用范围，有必要对本书第一版进行修订再版。
　　此次修订再版主要进行了以下几方面工作：
　　1）根据第一版主编吴谋成教授的推荐和建议，对编写队伍进行了调整和加强。
　　2）编写人员对本书编写大纲的制订、内容的撰写、体例以及适用对象等进行了讨论，保留了第一版原有的特色、风格和编排体系。
　　3）为了使本书更加完善，适用性和针对性更强，同时考虑到农林院校学生的实际以及进一步拓展教材的使用范围，对第一版内容进行了适当的修改和增减。例如，删掉了裂解气相色谱、超临界流体色谱和毛细管电色谱等相关章节；在气相色谱法和高效液相色谱法两章中补充了气相色谱法及高效液相色谱法的应用等相关内容；增加了电化学分析法导论、电位分析和库仑分析法、伏安法和极谱分析法三章电分析内容；章末增加了思考题与习题，并对重要仪器分析术语的英文标注进行了补充等。
　　参加此次修订的有华中农业大学陈浩（第一、六、八章以及全书各章思考题与习题），刘晓宇（第二、九章），贺立源（第三～五章），李小定（第十章），孙智达（第十一章），陆冬莲（第十三、十四章），赵竹青（第十五章）和哈尔滨工业大学王静（第七、十二章）。全书由陈浩教授负责整理、定稿。
　　华中农业大学吴谋成教授和武汉大学曾昭睿教授对本书进行了审阅，提出了许多宝贵的意见和建议，在此表示衷心的感谢！
　　编写过程中参阅了部分文献和参考书，在此谨向有关作者表示感谢！
　　由于编者水平有限，书中错误及欠妥之处在所难免，敬请读者批评指正。

现代材料科学基础：结构、性能与应用 本书聚焦于材料科学的核心原理，深入探讨各类物质的微观结构如何决定其宏观性能，并详述这些原理在现代工程与技术中的具体应用。 --- 第一部分：材料科学的基石与原子结构 (The Foundations and Atomic Structure) 本部分为理解所有工程材料的性能奠定坚实的理论基础。我们首先从物质的本质——原子和分子层面入手，阐述不同化学键（离子键、共价键、金属键、范德华力和氢键）如何塑造材料的初始形态和基本特性。 第一章：材料科学导论与分类 材料科学的学科范畴、发展历程及其在21世纪工程中的核心地位。详细介绍材料的四大主要类别：金属、陶瓷、聚合物和复合材料。区分本征属性与非本征属性，强调结构-性能-加工-应用之间的相互联系。 第二章：晶体结构与缺陷 详细剖析晶体结构，重点讨论体心立方（BCC）、面心立方（FCC）和六方密堆积（HCP）这三种最常见的金属晶格。通过施加的应力、温度变化等外部条件，解释晶格常数、密度和晶面指数（如密排面）的计算方法。随后，深入探讨晶体缺陷的分类——点缺陷（空位、间隙原子、取代原子）、线缺陷（位错，是塑性变形的根源）和面缺陷（晶界、堆垛层错）。分析不同缺陷类型对材料机械性能（如强度和韧性）的决定性影响。 第三章：原子扩散 扩散是材料科学中材料改性和热处理过程的驱动力。本章详细阐述固态扩散的机理，包括置换式扩散和间隙式扩散。引入菲克第一定律和第二定律，分析扩散系数对温度（阿伦尼乌斯关系）和扩散源的依赖性。通过实例，如渗碳过程和离子交换，说明扩散在材料改性中的实际应用。 --- 第二部分：热力学、相平衡与动力学 (Thermodynamics, Phase Equilibria, and Kinetics) 材料在不同环境下的稳定性、相变行为以及形成特定微观结构的过程，完全由热力学和动力学规律支配。 第四章：材料热力学基础 基于吉布斯自由能（G）的概念，阐述材料体系达到平衡的判据（$Delta G = 0$）。介绍相图的构建基础，包括单组元相图的解读（如水和二氧化碳相图），以及相的稳定区、共存区和三相点的意义。 第五章：二元相图与微观结构控制 这是材料设计中最关键的部分。重点解析两组分系统（如Fe-C、Cu-Ni系统）的相图，包括固溶体（代用式和间隙式）、共晶反应、包析反应和固溶线。详细介绍杠杆定律在确定相的比例和组成中的应用。通过冷却曲线分析，预测材料冷却过程中组织形态的演变。 第六章：相变动力学 热力学决定了相变是否发生，而动力学决定了相变何时发生以及如何发生。本章引入形核理论（均相形核与异相形核）和晶粒长大理论。着重分析时间-温度-转变（TTT）图和冷却转变（CCT）图，解释贝氏体和珠光体转变的动力学差异，这是钢铁材料热处理的核心依据。 --- 第三部分：材料的结构与性能 (Structure and Properties) 本部分将理论知识与实际的材料性能紧密结合，深入剖析金属、陶瓷和聚合物的独特性能来源。 第七章：机械性能 系统介绍材料对外载荷的响应。包括弹性变形（胡克定律与杨氏模量）、塑性变形（屈服强度、拉伸强度、加工硬化）和断裂（韧性与脆性，断裂韧度$K_{IC}$）。重点讨论金属的疲劳（S-N曲线、疲劳极限）和蠕变（在高温下的时间依赖性变形）。引入断口分析在失效诊断中的作用。 第八章：电学、磁学与光学性能 电学： 讲解导体、半导体（本征与掺杂）和绝缘体的能带结构，对比导电率的差异。介绍电阻率、介电常数。 磁学： 阐述磁畴的概念、磁化过程。区分抗磁、顺磁、铁磁和反铁磁材料，并讨论软磁材料和硬磁材料的应用。 光学： 简述材料对光的吸收、透射和反射机制，介绍透明材料（如玻璃）和半导体光电效应。 第九章：金属的形变与强化机制 深入探究金属塑性变形的微观机制——位错的运动、交互作用和缠结。详细介绍四大类主要的强化手段：晶粒细化强化（Hall-Petch关系）、固溶强化、加工硬化（形变强化）和沉淀/析出强化（第二相粒子钉扎位错）。 第十章：陶瓷材料的特性 陶瓷的结构特点（高共价性、离子性，多孔隙率）决定了其高硬度、高熔点但低韧性的特性。分析陶瓷的晶体化学键、离子配位和结构稳定性。讨论陶瓷的断裂机制（对裂纹的敏感性）和引入韧性的策略（如氧化铝增韧氧化锆PSZ）。 第十一章：聚合物科学 聚合物的性能高度依赖于其分子量、链的缠结和构象。介绍热塑性塑料（可熔融）和热固性塑料（交联）。讨论粘弹性理论，解释聚合物在不同温度下表现出的粘性流动和弹性形变。分析结晶度和玻璃化转变温度（$T_g$）对聚合物机械性能的巨大影响。 --- 第四部分：先进材料与工程应用 (Advanced Materials and Engineering) 本部分聚焦于通过精细控制结构和成分而获得特定功能的现代材料。 第十二章：复合材料 复合材料的优势在于可以结合不同材料的优异特性。详细介绍纤维增强复合材料（如碳纤维/环氧树脂）和颗粒增强复合材料的建模与设计。重点分析界面（Fiber-Matrix Interface）在载荷传递中的关键作用。 第十三章：半导体材料 从能带理论出发，深入理解N型和P型半导体的制造过程（掺杂）。分析PN结的形成及其在二极管、晶体管等电子器件中的核心地位。讨论重要的半导体材料家族（如Si、GaAs及其应用）。 第十四章：腐蚀与失效分析 腐蚀是材料在使用过程中面临的主要挑战。详细阐述电化学腐蚀（如析氢、吸氧反应）的机理，区分点蚀、应力腐蚀开裂（SCC）等多种腐蚀形态。介绍缓蚀剂、阴极保护和材料选择在控制腐蚀中的工程对策。 第十五章：材料的加工与连接技术 材料的最终性能与其成型工艺密不可分。简述金属的铸造、塑性加工（轧制、锻造）和连接（焊接）过程如何影响最终的微观结构和性能。讨论增材制造（3D打印）技术对材料设计带来的革命性变化。 --- 本书特点： 强调跨学科融合： 将物理化学热力学、统计物理和固体物理的原理，系统地应用于材料的理解与设计。 侧重机制解释： 避免简单地罗列数据，而是着力于解释“为什么”材料会表现出某种特定性能。 丰富的工程案例： 贯穿大量实际工业应用和案例研究，帮助读者将理论知识转化为解决实际工程问题的能力。 适用对象： 本书适合材料科学与工程、机械工程、化学工程、物理学及相关理工科专业的高年级本科生和研究生，以及从事材料研发和质量控制的工程师。

评分☆☆☆☆☆

我是一位刚刚步入仪器分析领域的学生，这本书对我来说，简直就像是黑暗中的一盏明灯。我之前阅读过一些零散的资料，但总是缺乏系统性，对整个学科的框架感到迷茫。而《仪器分析（第2版）》就像是为我量身定做的一本入门指南。它从最基础的概念讲起，循序渐进，没有给我造成过大的压力。我尤其喜欢书中对不同分析方法的优缺点、适用范围的对比分析，这让我能够根据不同的实验需求，选择最合适的分析手段。书中的语言风格也十分友好，虽然是学术书籍，但并没有使用过于晦涩难懂的术语，即使是初学者也能较快地跟上节奏。我特别希望通过这本书，能够建立起对仪器分析的全面认知，为我未来的学习和研究打下坚实的基础，并且能够自信地应对各种实验挑战。

评分☆☆☆☆☆

这本《仪器分析（第2版）》绝对是这个领域里的一股清流，不像市面上许多泛泛而谈的书籍，它真正做到了深入骨髓的讲解。我之前在学习某个特定分析技术时，总是觉得隔靴搔痒，概念模糊，但在阅读这本书的相应章节后，我豁然开朗。作者在解释每一个仪器的工作原理时，不仅仅是罗列公式和图示，而是会详细剖析其背后的物理化学基础，甚至会追溯到最基础的信号产生、传递和检测过程。这种讲解方式，让我能够真正理解“为什么”以及“如何”能够实现如此精确的分析。书中穿插的大量示意图和流程图，更是功不可没，它们将复杂抽象的原理可视化，极大地降低了理解难度，也让我能够更直观地掌握仪器的结构和操作步骤。这本书给我的感觉，就像是在一位经验丰富的导师的指导下学习，他不仅传授知识，更重要的是教会你思考问题的方法。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，当我看到《仪器分析（第2版）》的目录时，我曾有过一丝犹豫，担心其内容是否过于理论化，与我实际的操作经验脱节。然而，当我深入阅读后，这种担忧完全烟消云散。这本书在理论讲解的深度之外，更是非常注重实际应用。作者在介绍每一种仪器时，都会详细阐述其在不同行业（如医药、食品、环境监测等）的具体应用案例，并且会分析在实际操作过程中可能遇到的问题以及相应的解决方案。我惊喜地发现，书中提供的一些实验步骤和数据处理方法，与我目前工作中正在使用的方法非常契合，甚至还提供了更优化、更高效的思路。这种理论与实践的完美结合，让这本书的价值倍增，它不仅仅是一本教科书，更是一本解决实际问题的宝典。

评分☆☆☆☆☆

翻开《仪器分析（第2版）》，首先映入眼帘的是一种严谨而不失活力的学术氛围。我是一名有着一定工作经验的分析化学从业者，平日里接触的仪器种类繁多，但总感觉在某些方面还不够深入。这本书恰好满足了我的这一需求。它在对经典仪器进行系统性梳理的同时，还对一些新兴的分析技术和前沿的研究动态有所涉及，这让我能够及时更新自己的知识体系，紧跟学科发展的步伐。我尤其欣赏作者在技术细节上的处理，比如对仪器性能参数的解读，对误差来源的分析，以及对数据可靠性评估的方法，都写得非常透彻。这些内容对于提升我的分析水平，优化实验结果的准确性和可信度，起到了至关重要的作用。总而言之，这是一本值得反复研读、常备案头的优秀学术著作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的包装相当朴实，一本厚实的科技书，拿在手里沉甸甸的，感觉很有分量。封面设计上，虽然没有那种令人惊艳的视觉冲击力，但“仪器分析（第2版）”这几个字清晰醒目，透着一股严谨扎实的学术气息。我刚拿到手就迫不及待地翻阅了一下，纸张的质感不错，印刷清晰，目录页就占据了将近三十页，可见内容的丰富程度。我被那种按部就班、层层递进的编排方式深深吸引，从基础的原理介绍，到各种精密仪器的详细解析，再到具体的应用案例，脉络清晰得就像一张巨大的思维导图。我尤其欣赏作者在章节开头的引入部分，总是能够巧妙地联系到实际科研或工业生产中的问题，立刻勾起了我深入学习的兴趣。这本书的厚度，预示着它将是一段漫长但充满收获的学习旅程，我期待着能在其中找到那些困扰我已久的分析难题的答案，并且掌握更多解决实际问题的利器。