现代仪器分析原理与技术 [Principle and Technology of Modern Instrument Analysis] pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王世平 编

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• 仪器分析
• 分析化学
• 现代分析
• 光谱学
• 色谱学
• 电化学分析
• 质谱
• 原子光谱
• 分子光谱
• 分析仪器

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030430441

版次：1

商品编码：11615913

包装：平装

丛书名： 卓越工程师教育培养计划食品科学与工程类系列规划教材

外文名称：Principle and Technology of Modern Instrument Analysis

开本：16.000

出版时间：2015-03-01

用

内容简介

仪器分析是现代农业、现代工业、生态环境及生物技术等领域中实用的一门科学。《现代仪器分析原理与技术》从光谱学、色谱学、电磁波谱学等几方面较为全面、系统地阐述了分析仪器的原理与技术，并结合现代分析仪器发展动态，根据实际需求介绍了许多日前新的实用分析技术。作为“卓越工程师教育培养计划食品科学与工程类系列规划教材”之一，《现代仪器分析原理与技术》注重理论与实践相结合，突出案例教学，体现卓越理念。

内页插图

目录

总序
前言
第1章 绪论
第一节 分析化学与仪器分析 1
一、分析化学的范畴、方法及任务 1
二、仪器分析的范畴、方法及任务 2
第二节 分析仪器的类型及其信号表达方式 2
一、分析仪器的主要分类 2
二、分析仪器信号的表达方式 2
第三节 分析仪器的方法建立及重要组成部分构成 3
一、分析方法（方案）构建 3
二、分析仪器的基本组成 3
第四节 分析仪器的主要性能指标 5
第2章 光谱法导论
第一节 概述 9
第二节 光与物质的作用原理 9
一、光的波、粒二相性 10
二、光与物质的相互作用 11
三、光谱及光谱分类 13
第三节 基本光学单元 l4
一、光源 14
二、分光器件 l4
三、吸收池 l8
四、检测器 18
第四节 光吸收定律 21
一、比尔定律原理 21
二、比尔定律中名词的意义及单位 22
三、比尔定律吸收光谱曲线表征 23
四、比尔定律的偏离影响 24
五、光度测量的误差 26
第3章 紫外-可见吸收光谱法
第一节 紫外-可见吸收光谱法概述 28
一、柴外-可见吸收光谱法的分类 28
二、分光光度法与比色法的异同点 29
三、分光光度法的特点 29
第二节 紫外-可见吸收光谱法原理 29
一、紫外-可见吸收光谱的产生 29
二、吸收曲线 31
三、紫外-可见吸收光谱的产生方式 31
第三节 紫外-可见光光谱仪 39
一、仪器基本组成 39
二、紫外-可见光光谱仪类型 40
三、紫外-可见光谱仪器的基本功能和进展 41
第四节 仪器操作中影响准确度因素及校正方法 42
第五节 紫外-可见吸收光谱法的应用与案例 45
一、定性分析 45
二、定量分析 46
三、光谱法的应用案例 48
第4章 红外吸收光谱法
第一节 概述 52
第二节 红外光谱基本概念 53
一、红外光谱的产生和划分 53
二、分子产生红外吸收的条件 53
三、分子振动类型 54
第三节 傅里叶红外光谱 55
一、迈克尔逊干涉仪 55
二、傅里叶变换红外光谱基本原理 55
三、傅里叶变换红外光谱特点 57
第四节 傅里叶变换红外光谱仪 58
一、傅里叶变换红外光谱仪的基本结构 58
二、主要部件 58
第五节 红外光谱样品制备技术 61
一、气态样品制备技术 61
二、液态样品制备技术 61
三、固态样品制备技术 62
四、衰减全反射技术 63
第六节 红外光谱定性分析 64
一、红外光谱r中化合物官能团的特征 64
二、红外光谱图谱基本解析程序 70
三、红外光谱案例分析 73
第七节 傅里叶变换近红外光谱技术 75
一、近红外光谱技术概述 75
二、漫反射技术 76
三、近红外光谱数据收集要求 77
四、近红外光谱法分析模型建立要求 77
五、近红外光谱数据分析 78
第5章 原子吸收光谱法
第一节 概述 80
第二节 原子吸收光谱法的基本原理 81
一、原子吸收光谱的共振吸收原理 81
二、原子吸收锐线光源发射线 82
三、原子吸收与原子浓度关系 82
第三节 原子吸收光谱仪 83
一、原子吸收光谱仪基本结构 83
二、原子吸收光谱仪的主要部件 84
第四节 原子吸收光谱的定量 94
第五节 原子吸收光谱法的干扰及消除方法 96
一、电离干扰 96
二、物理干扰 96
三、化学干扰 96
四、光谱干扰 97
第六节 原子荧光光谱法简介 97
一、原子荧光基本原理 98
二、原子荧光光谱仪组成结构 99
第七节 原子吸收光谱法样品处理 99
第八节 连续光源原子吸收光谱分析技术 101
第6章 发射光谱法
第一节 概述 107
第二节 发射光谱的激发光源 108
一、火焰光源 108
二、电弧电源 109
三、电感耦合等离子体光源 109
第三节 等离子发射光谱仪 111
第四节 等离子发射光谱主要工作参数及定量分析 114
一、主要工作参数 114
二、定量分析方法 114
第五节 等离子发射光谱的干扰问题 114
一、基体干扰 114
二、光谱干扰 115
第六节 等离子发射光谱技术和其他分析技术的比较 115
第七节 发射光谱法的应用案例 117
一、水质分析 117
二、污泥分析 117
三、生物样品分析 118
第7章 荧光光谱法
第一节 概述 119
第二节 荧光光谱法的基本原理 119
一、荧光的产生 119
二、荧光与化合物分子结构的关系 122
三、荧光参数的设定 123
第三节 荧光分光光度计 128
一、仪器基本组成结构 128
二、仪器主要部件功能部件 128
第四节 荧光光谱分析 129
一、二维荧光光谱技术及应用 130
二、三维荧光光谱技术及应用 136
第五节 荧光光谱分析的干扰因素 139
一、化学溶剂的影响 139
二、荧光污染 139
三、稀溶液的分析干扰 139
四、温度影响 140
五、酸度影响 140
六、荧光淬灭 141
七、光散射 141
第8章 色谱法导论
第一节 概述 143
第二节 色谱法分类 143
第三节 色谱分离原理及色谱图 145
一、色谱分离原理 145
二、色谱图和主要参数 145
三、分配系数 147
第四节 色谱法的基本理论 148
一、塔板理论 148
二、速率理论 149
第五节 色谱分离主要影响因素 150
一、色谱分离的影响 150
二、色谱分析时间的影响 151
第六节 色谱定性定量分析 151
一、定性分析 151
二、定量分析 153
第9章 气相色谱法
第一节 概述 156
第二节 气相色谱法的原理 156
一、气相色谱仪的基本组成结构 156
二、仪器主要功能单元 157
三、仪器操作程序 158
第三节 气相色谱固定相 159
一、气-固色谱固定相 159
二、气-液色谱固定相 159
第四节 气相色谱的检测器 160
第五节 气相色谱分离条件的选择 163
一、色谱柱的选择 163
二、载气的选择 163
三、柱温的选择 164
第六节 气相色谱定性、定量分析 164
一、定性分析 164
二、定量分析 164
第七节 气相色谱分析常用的样品制备技术 165
一、溶剂萃取 165
二、液相微萃取 166
三、固相萃取 166
四、固相微萃取 166
五、加速溶剂萃取 166
第八节 样品衍生化技术 166
第九节 顶空分析技术 167
第十节 气相色谱配套技术 167
一、多维气相色谱技术 167
二、快速气相色谱技术 167
第十一节 气相色谱法在食品分析中的应用案例 168
第10章 高效液相色谱法
第一节 概述 170
第二节 高效液相色谱法分离原理 171
一、高效液相色谱法的分类 171
二、高效液相色谱分离原理特征 171
第三节 高效液相色谱固定相 175
一、液-固吸附色谱法固定相 175
二、液-液分配色谱法固定相 176
三、离子交换色谱法固定相 177
四、空间排阻色谱法固定相 177
五、整体柱 177
第四节 高效液相色谱流动相 178
一、流动相使用基本要求 178
二、流动相的选择 179
三、梯度洗脱技术要求 180
第五节 高效液相色谱仪 181
一、高效液相色谱仪基本结构 181
二、高效液相色谱仪主要功能单元 182
三、液相色谱检测器 185
四、仪器操作程序应用案例 190
第六节 液相色谱法分离方法的选择 193
第七节 液相色谱氨基酸分析 194
一、柱前衍生及特点 194
二、柱后衍生及特点 195
三、氨基酸分析 196
第八节 液相色谱应用案例 197
一、在食品成分分析巾的应用 197
二、在添加剂分析巾的应用案例 199
三、在农药和兽药残留分析巾的应用案例 200
第11章 薄层色谱法
第一节 概述 202
一、薄层色谱法特点 202
二、薄层色谱与高效液相色谱的差异性 203
第二节 薄层色谱法的基本原理 203
一、薄层色谱法的原理及表征 203
二、薄层色谱常用固定相 204
三、薄层板制备 207
四、薄层点样 208
五、薄层展开 209
六、展开剂的选择 212
七、定位检测 214
第三节 薄层色谱法的定|生定量方法 215
一、薄层色谱的定性 215
二、薄层色谱的定量 216
三、定量分析的扫描方式 217
四、扫描方式及光束大小的选择 218
五、外标法、内标法定量 219
第四节 薄层扫描仪 219
第五节 薄层色谱法的应用案例 221
一、果汁中合成着色剂的测定 221
二、薄层色谱法鉴别南五味子 222
第12章 质谱法
第一节 概述 223
第二节 质谱法的基本原理 224
第三节 质谱仪 225
一、进样系统 225
二、离子源 227
三、质量分析器 230
四、检测器和记录系统 234
五、真空系统 234
第四节 质谱及其离子峰的类型 235
一、质谱的表示方法 235
二、质谱仪的主要性能指标表征意义 235
三、质谱图中主要离子峰的类型 236
四、质谱巾的断裂方式及一般规律 238
第五节 质谱技术的应用 239
一、相对分子质量的测定 239
二、确定化合物的分子式 240
三、质谱在食品分析巾的应用 242
第13章 核磁共振波谱法
第一节 概述 244
第二节 核磁共振基本原理 244
一、原子核自旋与磁矩 244
二、核磁共振条件 245
三、饱和与弛豫 247
四、宏观磁化矢量 248
第三节 核磁共振波谱仪 249
第四节 核磁共振波谱的特征和化学结构分析 251
一、核磁共振巾的化学位移 251
二、核磁共振中的化学位移表征 252
三、核磁共振中的白旋耦合 253
四、核磁共振谱的积分曲线 256
第五节 核磁共振波谱的测定 256
第六节 13C核磁共振 257
一、13C化学位移 258
二、白旋去耦和NOE效应 259
三、13C去耦方法 259
第七节 核磁共振法图谱解析应用案例 261
第14章 毛细管电泳法
第一节 概述 266
第二节 毛细管电泳原理结构 267
一、基本概念 267
二、毛细管电泳仪的结构组成 267
三、毛细管电泳的工作原理 269
第三节 毛细管电泳的分离模式 271

前言/序言

好的，这是一份关于《现代仪器分析原理与技术》一书内容之外的图书简介，重点描述了其他相关领域的经典著作，以满足您的要求： --- 精选参考书目：深入探索分析化学与计量学的广阔天地 本精选书单旨在为学习和研究分析化学、材料科学以及相关交叉学科的读者提供一套全面的、与《现代仪器分析原理与技术》互补的知识体系。我们精选的这些书籍，涵盖了从基础理论构建到前沿技术应用的多个维度，侧重于经典的光谱学、电化学分析、分离科学的深度理论，以及数据处理与质量控制的严谨实践。 --- 一、 光谱分析的经典奠基与深化 光谱分析是现代分析化学的核心支柱之一。要理解仪器分析的基石，以下著作提供了不可替代的理论深度： 1. 《分子光谱学：原理与应用》（Molecular Spectroscopy: Principles and Applications） 本书聚焦于分子光谱学的理论基础，详细阐述了电磁辐射与物质相互作用的量子力学基础。它超越了基础的吸收和发射光谱描述，深入探讨了拉曼散射、核磁共振（NMR）的精细结构，以及光声光谱等高级技术。 核心内容侧重： 详细推导了朗之万（Langevin）方程在磁场中的应用，解释了斯托克斯（Stokes）和反斯托克斯（Anti-Stokes）拉曼峰的起源，并结合大量应用实例，展示了如何利用高分辨光谱技术解析复杂有机分子的构象和动力学行为。书中对光谱仪器的光路设计、色散元件的选择（如使用傅里叶变换技术）提供了详尽的数学模型，强调了仪器的分辨本领和灵敏度提升的物理学根源。 2. 《原子光谱分析的定量基础》（Quantitative Foundations in Atomic Spectrometry） 虽然现代仪器分析依赖于高灵敏度的原子技术，但本书系统地梳理了从经典火焰原子吸收（FAAS）到先进的电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）和质谱（ICP-MS）的演变历程。 核心内容侧重： 重点分析了等离子体（如氩等离子体）的物理化学性质、激发温度和电子密度对谱线强度的影响。书中详细讨论了“基体效应”的来源——包括物理效应（雾化效率）和化学效应（非理想的原子化过程）——并提供了校正这些效应的多种数学模型，如标准加入法和内标法的选择性依据。对于ICP-MS，本书专门辟章节讨论了碰撞/反应池技术用于消除光谱干扰的化学机理。 --- 二、 电化学分析的精细控制与界面现象 电化学分析的精髓在于对电化学界面的精确控制和对电荷转移过程的实时监测。 3. 《电化学分析：理论、仪器与方法》（Electrochemical Analysis: Theory, Instrumentation, and Methods） 这是一部全面介绍电化学分析的权威著作。它不仅讲解了伏安法（Voltammetry）的基础，更深入探究了循环伏安法（CV）中的非稳态扩散理论。 核心内容侧重： 书中对“Randles-Sevcik”方程的推导和实际应用进行了细致的剖析，并详细描述了如何通过控制扫描速率来区分可逆、准可逆和不可逆反应。在仪器设计方面，该书详述了三电极系统的工作原理、恒电位仪（Potentiostat）的反馈电路设计，以及阻抗谱（EIS）在电极过程动力学研究中的应用，特别是对电荷转移电阻和双电层电容的解析。 --- 三、 分离科学的理论与实践整合 在处理复杂样品时，分离技术是不可或缺的前处理步骤。以下书籍强调了分离科学背后的热力学和动力学原理。 4. 《色谱分离的动力学与热力学》（Chromatographic Separations: Kinetics and Thermodynamics） 本书致力于将色谱技术建立在坚实的物理化学基础之上，强调了分离效率与传输过程的关联性。 核心内容侧重： 详细分析了色谱柱的“范特姆（Van Deemter）方程”及其多项式修正版，着重于解释塔板高度（H）随流速变化时的U型曲线，并辨析了径向扩散和纵向扩散对峰展宽的贡献。对于高效液相色谱（HPLC），书中深入探讨了反相色谱中固定相-流动相相互作用的疏水性参数（如 $pi^$ 值），以及如何利用这些参数来预测和优化复杂混合物的保留时间。对于气相色谱（GC），则着重于载气流速、柱温对分离度的影响机理。 --- 四、 分析化学中的数据处理与质量保证 现代分析仪器产生海量数据，数据处理和质量控制是确保结果可靠性的关键环节。 5. 《分析化学中的误差、计量与质量控制》（Errors, Metrology, and Quality Control in Analytical Chemistry） 本书是分析化学专业人员的必读之作，它将统计学原理直接应用于实验数据的评估与管理。 核心内容侧重： 详细区分了“系统误差”和“随机误差”的来源，并介绍了处理不同类型误差的统计检验方法（如t检验、F检验）。书中对“检测限（LOD）”和“定量限（LOQ）”的定义给出了基于国际标准的严格界定，并详细讲解了如何构建和评估校准曲线的线性范围、相关系数（R）的意义。在质量控制部分，本书阐述了内部质量控制（IQC）和外部质量评价（EQA）的实施流程，强调了溯源性（Traceability）在计量学中的核心地位。 --- 通过系统研读上述五部著作，读者将能够建立起一个与“现代仪器分析”实践操作层并行的、坚实的理论框架，从而能够独立设计、优化复杂的分析方法，并对仪器性能及数据质量做出科学、严谨的判断。

评分☆☆☆☆☆

对于我这样一名从事质量控制的工程师来说，《现代仪器分析原理与技术》这本书的价值体现在它提供的解决实际问题的思路和方法。在日常工作中，我们经常会遇到各种各样的产品检测需求，从原料的成分分析到成品的含量测定，都需要依靠仪器分析来完成。这本书就像一个宝库，里面充满了各种“工具”和“操作指南”。它不仅仅是告诉你“怎么用”某种仪器，更重要的是让你理解“为什么这么用”，以及“在什么情况下应该用”。比如，当我需要分析样品中的微量有机污染物时，书中关于气相色谱-质谱联用（GC-MS）的介绍就非常详细，它不仅说明了GC-MS如何实现分离和定性定量，还深入分析了不同进样方式、色谱柱选择、质谱调谐参数等对分析结果的影响，以及如何通过谱库检索和保留时间确认来提高定性结果的可信度。此外，书中对化学计量学在仪器分析中的应用也有专题介绍，这对于我们进行数据处理、误差分析、方法验证等工作至关重要，能够帮助我们更科学地评估分析结果，确保产品质量符合标准。

评分☆☆☆☆☆

总而言之，《现代仪器分析原理与技术》这本书在我学习和工作的过程中扮演了至关重要的角色。它的优点在于其内容的系统性、理论的严谨性和应用的广泛性。从一名对分析仪器充满好奇的初学者，到一名能够熟练运用各种仪器解决实际问题的专业人士，这本书都提供了可靠的指引。在学习初期，它帮助我建立了扎实的基础理论知识，让我能够理解仪器工作的核心原理，避免了“知其然不知其所以然”的困境。随着经验的积累，我发现书中关于仪器校准、性能评价、方法开发和验证的章节，能够为我提供宝贵的参考，指导我设计更鲁棒、更可靠的分析方法。此外，它还让我认识到，仪器分析不仅仅是“操作机器”，更是一种科学思维和解决问题的能力。通过对不同技术优缺点的比较，以及对复杂案例的分析，我学会了如何从更宏观的角度去审视问题，并根据实际需求选择最优的解决方案。这本书的内容涵盖了现代分析科学的核心，是任何想要深入理解和掌握仪器分析技术的读者不可或缺的参考书。

评分☆☆☆☆☆

我是一名经验丰富的实验室研究员，平时工作中经常需要用到各种分析仪器来解决实际问题，所以对《现代仪器分析原理与技术》这本书的评价，更多地是从实用性和深度上出发的。不得不说，这本书在原理阐述方面做得相当扎实，它不仅仅停留在概念层面，而是对各种分析技术背后的物理化学基础进行了深入的挖掘。例如，在探讨质谱技术时，作者并没有满足于介绍“电离-质量分析-检测”这一基本流程，而是详细讲解了不同电离方式（如EI、ESI、MALDI）的机理和适用范围，以及它们对样品的影响，这对我们选择合适的质谱技术进行复杂样品分析至关重要。书中的章节划分也相当合理，覆盖了光谱分析、色谱分析、电化学分析、质谱分析等多个核心领域，并且在每个领域内又细分了不同的技术。尤其让我印象深刻的是关于样品前处理的章节，这部分内容往往在许多仪器分析教材中被忽略，但本书却给予了足够的重视，详细介绍了固相萃取、液液萃取、顶空进样等常用技术，并分析了它们的优缺点和选择依据，这对于提高分析结果的准确性和可靠性具有直接的指导意义。书中也提及了一些前沿的仪器发展趋势，这对于我们及时了解行业动态，更新实验设备和技术非常有帮助。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代仪器分析原理与技术》真是让我大开眼界！作为一名刚刚接触分析化学领域的学生，我一直觉得仪器分析这部分知识庞杂且抽象，但这本书用一种非常接地气的方式，将复杂的原理讲解得深入浅出。它不是那种堆砌公式、只讲理论的书，而是通过大量贴近实际应用的案例，让我看到了各种分析仪器的“武功秘籍”。比如，在讲到光谱分析的时候，作者不仅仅是介绍了摩尔定律和比尔定律，更详细地解释了为什么不同物质会有不同的吸收光谱，以及这些光谱信息是如何被转化为可识别的特征的。我特别喜欢它对色谱分离的阐述，无论是气相色谱还是液相色谱，书里都用非常生动的比喻，比如把色谱柱比作一条蜿蜒的河流，不同的化合物就像是在河里漂流的各种形状的叶子，它们因为与“河床”（固定相）的亲疏程度不同，在“水流”（流动相）的推动下，前进的速度也就不一样，最终被“冲刷”下来。这种形象化的讲解，让我这个初学者也能轻松理解分离的本质。而且，书中对于各种仪器结构的介绍也相当细致，从最基础的光源、检测器，到更复杂的样品引入系统，都有清晰的图示和原理说明，感觉就像是拥有了一本仪器分析的“图谱”，能让我迅速掌握各种仪器的“长相”和“工作方式”。

评分☆☆☆☆☆

作为一名跨越了学术研究和工业应用界限的研究人员，《现代仪器分析原理与技术》这本书的内容深度和广度都给我留下了深刻的印象。它成功地架起了基础理论与实际应用之间的桥梁。在理论部分，作者对仪器分析的物理化学基础进行了清晰的梳理，例如在讨论电化学分析时，不仅讲解了能斯特方程和法拉第定律，还深入剖析了不同电极材料的电化学行为和表面效应，以及这些因素如何影响电化学信号的产生和检测。这对于理解电化学传感器的设计和优化非常有启发。在应用层面，本书列举了大量跨学科的案例，涵盖了环境监测、食品安全、药物研发、材料科学等多个领域。我特别欣赏它对各种分析技术的局限性和优选条件的讨论，这使得读者在面对具体问题时，能够更有针对性地选择最合适的分析手段，而不是盲目地套用。书中对新技术和新方法的介绍也相当及时，例如对微流控芯片在分析化学中的应用，以及高分辨率质谱在复杂生物分子分析中的最新进展，都进行了较为详实的阐述。