儀器分析

緒論
儀器分析的內容與分類/1
儀器分析主要特點/2
儀器分析技術的應用及發(fā)展趨勢/2
1紫外-可見光譜法
1.1概述/3
1.1.1方法定義/3
1.1.2發(fā)展歷程/3
1.1.3最新技術及發(fā)展趨勢/4
1.2分析對象及應用領域/5
1.2.1分析對象/5
1.2.2應用領域/5
1.3儀器基本組成部件和作用/5
1.3.1光源/6
知識鏈接Ⅰ：鹵鎢燈的工作原理及特點/6
知識鏈接Ⅱ：光的波粒二象性/6
1.3.2單色器/7
知識鏈接：光的單色性和互補性/8
1.3.3吸收池/8
知識鏈接Ⅰ：物質對光的吸收/9
知識鏈接Ⅱ：紫外-可見光譜吸收的機理/10
知識鏈接Ⅲ：幾個基本概念/14
知識鏈接Ⅳ：吸收定律/14
1.3.4檢測器/17
1.3.5信號顯示器/18
1.4分析流程/19
1.5儀器類型及生產廠家/19
1.5.1單光束分光光度計/19
1.5.2雙光束分光光度計/19
1.5.3雙波長分光光度計/20
1.6儀器基本操作步驟/20
1.7分析方法/21
1.7.1定性分析/21
1.7.2定量分析方法/22
知識鏈接：最小二乘法及直線回歸方程/23
1.8實驗技術/29
1.8.1顯色反應和顯色劑的選擇/30
1.8.2顯色條件的選擇/31
1.8.3顯色反應中的干擾及消除/33
1.8.4測量條件的選擇/34
1.9應用實例/36
實驗1-1目視比色法測定水中的鉻/36
實驗1-2根據吸收曲線鑒定化合物及純度檢查/37
實驗1-3吸收曲線繪制及微量鐵含量的測定/38
實驗1-4紫外分光光度法測定食品中苯甲酸鈉的含量/40
實驗1-5紫外吸收法測定潤滑油中的苯酚含量/41
1.10本章小結/43
1.10.1方法特點/43
1.10.2重點掌握/43
1.11思考及練習題/43
參考文獻/46
2紅外光譜法
2.1概述/47
2.1.1方法定義/47
2.1.2發(fā)展歷程/47
2.1.3最新技術及發(fā)展趨勢/48
2.2分析對象及應用領域/49
2.2.1分析對象/49
2.2.2應用領域/49
2.3儀器基本組成部件和作用/49
2.3.1色散型紅外光譜儀/50
知識鏈接Ⅰ：紅外光譜區(qū)域的劃分/50
知識鏈接Ⅱ：分子的振動形式/51
知識鏈接Ⅲ：常見分子振動實例/51
知識鏈接Ⅳ：產生紅外吸收的條件/52
2.3.2傅里葉變換紅外光譜儀/53
2.3.3傅里葉變換紅外光譜法的特點/55
2.4分析流程/55
2.4.1色散型紅外光譜儀分析流程/55
2.4.2傅里葉變換紅外光譜儀分析流程/56
2.5常見儀器類型及生產廠家/56
2.6儀器操作基本步驟/56
2.6.1儀器操作/56
2.6.2樣品準備/57
2.6.3數據分析/57
2.6.4注意事項/57
2.7分析方法/57
2.7.1定性分析/57
知識鏈接Ⅰ：振動自由度計算/59
知識鏈接Ⅱ：特征峰和相關峰/59
知識鏈接Ⅲ：基團頻率及其影響因素/59
2.7.2定量分析/60
知識鏈接Ⅰ：定量分析的理論依據/60
知識鏈接Ⅱ：吸收峰強度的表示方法/61
知識鏈接Ⅲ：影響吸收峰強度的因素/62
2.8實驗技術/62
2.8.1紅外光譜對試樣的要求/62
2.8.2試樣的制備方法/62
2.9應用實例/64
實驗2-1紅外光譜法鑒定鄰苯二甲酸氫鉀和正丁醇/64
實驗2-2阿奇霉素紅外光譜的繪制和識別/65
實驗2-3棕櫚油中反式脂肪酸含量的測定/67
實驗2-4紅外光譜法測定車用汽油中苯的含量/68
2.10本章小結/70
2.10.1方法特點/70
2.10.2重點掌握/70
2.11思考及練習題/71
附錄常見官能團的特征吸收頻率/72
參考文獻/73
3分子熒光光譜法
3.1概述/74
3.1.1方法定義/74
知識鏈接：熒光/74
3.1.2發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢/74
3.2分析對象及應用領域/74
3.3儀器的基本組成部件及作用/75
3.3.1光源/75
知識鏈接Ⅰ：分子的激發(fā)態(tài)/75
知識鏈接Ⅱ：熒光與分子結構的關系/76
3.3.2單色器/77
知識鏈接：熒光激發(fā)光譜和熒光發(fā)射光譜/78
3.3.3樣品池/79
知識鏈接：分子的去活化過程/79
3.3.4檢測器/80
3.4分析流程/81
3.5儀器操作使用/81
3.6分析方法/81
3.6.1定性分析方法/82
3.6.2定量分析方法/82
知識鏈接Ⅰ：熒光量子產率ФF/82
知識鏈接Ⅱ：熒光強度與溶液濃度的關系/83
知識鏈接Ⅲ：影響熒光強度的環(huán)境因素/84
3.7應用實例/85
實驗3-1實驗熒光分光光度法測定核黃素/85
實驗3-2熒光分析法測定鄰羥基苯甲酸和間羥基苯甲酸混合物
中兩組分的含量/86
3.8本章小結/88
3.8.1方法特點/88
3.8.2重點掌握/88
3.9思考及練習題/88
參考文獻/91
4原子吸收分光光度法
4.1概述/92
4.1.1方法定義/92
4.1.2發(fā)展歷程/92
4.1.3最新技術及發(fā)展趨勢/92
4.2分析對象及應用領域/94
4.2.1分析對象/94
4.2.2應用領域/94
4.3儀器基本組成及作用/95
4.3.1光源/95
知識鏈接:空心陰極燈的工作原理/96
4.3.2原子化系統(tǒng)/97
知識鏈接Ⅰ：火焰的類型及特點/98
知識鏈接Ⅱ：火焰原子化過程/100
知識鏈接Ⅲ：電加熱原子化過程/102
知識鏈接Ⅳ:兩種原子化特點的對比/103
知識鏈接Ⅴ：共振線和吸收線/104
知識鏈接Ⅵ:譜線輪廓及其變寬/104
4.3.3單色器/105
4.3.4檢測系統(tǒng)/106
4.3.5背景校正裝置/106
4.3.6其他配套裝置/108
4.4分析流程/109
4.5儀器類型及特點/109
4.5.1單道單光束型原子吸收分光光度計/109
4.5.2單道雙光束型原子吸收分光光度計/109
4.6儀器操作基本步驟/110
4.6.1火焰原子吸收分光光度計的操作步驟(以瓦里安240FS
火焰原子吸收分光光度計為例)/110
4.6.2石墨爐原子吸收分光光度計的操作步驟(以瓦里安
AA240Z原子吸收分光光度計為例)/114
知識鏈接:儀器維護與安全/114
4.7分析方法/116
4.7.1標準曲線法/116
4.7.2標準加入法/117
4.7.3內標法/117
4.7.4簡易定量方法/118
4.7.5分析方法的評價指標/118
知識鏈接:原子吸收的測量原理/120
4.8實驗技術/121
4.8.1樣品的采集與預處理/121
4.8.2標準溶液的配制/122
4.8.3測量條件的選擇/122
4.8.4干擾及消除技術/126
4.9應用實例/130
實驗4-1生活飲用水中銅離子含量的測定/130
實驗4-2美白化妝品中鉛含量的測定/131
實驗4-3食品中鎘含量的測定/132
4.10本章小結/134
4.10.1方法特點/134
4.10.2重點掌握/135
4.11思考及練習題/135
參考文獻/139
5原子發(fā)射光譜法
5.1概述/140
5.1.1方法定義/140
5.1.2發(fā)展歷程/140
5.1.3最新技術及發(fā)展趨勢/141
5.2分析對象及應用領域/142
5.2.1分析對象/142
5.2.2應用領域/142
5.3儀器的基本組成部件和作用/142
5.3.1激發(fā)光源/142
知識鏈接Ⅰ：等離子體/142
知識鏈接Ⅱ：ICP的形成過程/143
知識鏈接Ⅲ：ICP中氬氣所起的作用/144
知識鏈接Ⅳ：ICP焰炬區(qū)域/144
知識鏈接Ⅴ：原子發(fā)射光譜的產生/145
知識鏈接Ⅵ：元素的特征譜線/145
5.3.2分光系統(tǒng)/145
知識鏈接：ICP光源對分光系統(tǒng)的要求/146
5.3.3進樣系統(tǒng)/146
5.3.4檢測器/147
知識鏈接:接口及真空系統(tǒng)/148
5.4分析流程/148
5.5儀器類型及生產廠家/149
5.6儀器操作基本步驟/149
5.6.1儀器準備/149
5.6.2準備標準溶液、樣品溶液、空白溶液/150
5.6.3人機對話操作/150
5.6.4輸入高、低標準溶液/150
5.6.5輸入待測樣品/150
5.6.6關機/150
5.7分析方法/151
5.7.1定性分析/151
知識鏈接：靈敏線、最后線、分析線、自吸與自蝕/151
5.7.2半定量分析方法/152
5.7.3定量分析方法/152
知識鏈接Ⅰ：譜線強度與試樣濃度的關系/153
知識鏈接Ⅱ：內標元素與分析線對的選擇/153
知識鏈接Ⅲ：ICP發(fā)射光譜分析中的干擾/154
5.8實驗技術/154
5.8.1RF功率/154
5.8.2觀測高度/154
5.8.3工作氣流量/154
5.8.4積分時間/155
5.8.5溶液提升量/155
5.9應用實例/155
實驗ICP-AES法測定食用鹽中碘和多種元素含量/155
5.10本章小結/161
5.10.1方法特點/161
5.10.2重點掌握/161
5.11思考及練習題/161
參考文獻/162
6原子熒光光譜法
6.1概述/163
6.1.1方法定義/163
6.1.2發(fā)展歷程/163
6.1.3最新技術及發(fā)展趨勢/163
6.2分析對象及應用領域/164
知識鏈接Ⅰ：原子熒光光譜的產生/164
知識鏈接Ⅱ：原子熒光的類型/164
知識鏈接Ⅲ：量子效率與熒光猝滅/165
6.3儀器主要組成部分及作用/165
6.3.1激發(fā)光源/165
6.3.2原子化器/165
6.3.3分光系統(tǒng)/165
6.3.4檢測與顯示系統(tǒng)/165
6.4分析流程/165
6.5儀器類型及主要生產廠家/166
6.6儀器操作基本步驟(以AFS-9130原子熒光分光光度計為例)/166
6.7分析方法/167
知識鏈接:熒光強度與原子濃度的關系/167
6.8實驗技術/168
6.8.1樣品預處理/168
6.8.2氫化物反應干擾/168
6.8.3儀器條件設置/168
6.9應用實例/168
實驗6-1原子熒光光譜法測定水產品中汞的含量/168
實驗6-2原子熒光光譜法測定食品中砷的含量/170
6.10本章小結/172
6.10.1方法特點/172
6.10.2重點掌握/173
6.11思考及練習題/173
參考文獻/173
7氣相色譜分析法
7.1概述/174
7.1.1方法定義/174
知識鏈接：固定相和流動相/174
7.1.2發(fā)展歷程/174
7.1.3最新技術及發(fā)展趨勢/175
7.2分析對象及應用領域/177
7.2.1分析對象/177
7.2.2應用領域/177
7.3氣相色譜儀的基本組成部件及作用/178
7.3.1氣路系統(tǒng)/178
7.3.2進樣系統(tǒng)/179
7.3.3分離系統(tǒng)/182
知識鏈接Ⅰ：分配系數與分配比/183
知識鏈接Ⅱ：色譜分析的基本理論/183
知識鏈接Ⅲ：色譜柱的總分離效能指標——分離度/185
知識鏈接Ⅳ：固定相/185
知識鏈接Ⅴ：載體/187
知識鏈接Ⅵ：載體種類及性能/188
7.3.4溫度控制系統(tǒng)/188
知識鏈接：程序升溫/188
7.3.5檢測器/190
知識鏈接Ⅰ：氣相色譜圖中常見術語/194
知識鏈接Ⅱ：檢測器性能的相關定義/195
7.3.6數據處理系統(tǒng)/197
7.4分析流程/197
7.5儀器類型及生產廠家/197
7.6儀器操作基本步驟/198
7.6.1開機/198
7.6.2樣品分析/198
7.6.3關機/198
7.7分析方法/199
7.7.1定性分析/199
7.7.2定量分析/200
知識鏈接Ⅰ：定量校正因子/200
知識鏈接Ⅱ：峰面積的測量/202
7.8實驗技術/202
7.8.1樣品的采集/202
7.8.2樣品的制備/204
7.8.3分離操作條件的選擇/205
7.9應用實例/209
實驗7-1歸一化法定量測定苯系物中各組分的含量/209
實驗7-2苯系物的氣相色譜分析——內標法定量/210
實驗7-3氣相色譜法測白酒中甲醇的含量——外標法定量/211
7.10本章小結/213
7.10.1方法特點/213
7.10.2重點掌握/213
7.11思考及練習題/213
參考文獻/215
8高效液相色譜法
8.1概述/216
8.1.1方法定義/216
8.1.2發(fā)展歷程/216
8.1.3最新技術及發(fā)展趨勢/217
8.2分析對象及應用領域/217
8.2.1分析對象/217
8.2.2應用領域/218
8.3儀器的基本組成部件和作用/218
8.3.1溶劑傳輸系統(tǒng)/218
知識鏈接：梯度洗脫/220
8.3.2進樣系統(tǒng)/220
8.3.3分離系統(tǒng)/221
知識鏈接Ⅰ：HPLC的速率理論/221
知識鏈接Ⅱ：柱外效應/222
8.3.4檢測系統(tǒng)/222
8.4分析流程/225
8.5儀器類型及生產廠家/225
8.5.1液-固吸附色譜/226
8.5.2液-液分配色譜/226
8.5.3離子交換色譜/226
8.5.4凝膠滲透色譜/226
8.6儀器操作使用/227
8.6.1Agilent 1200高效液相色譜儀的操作使用/227
8.6.2島津LC-20AT高效液相色譜儀器的使用/230
8.7分析方法/233
8.8實驗技術/233
8.8.1樣品預處理技術/233
8.8.2流動相的選擇與配制/236
知識鏈接：正相色譜和反相色譜/239
8.8.3色譜柱的選擇與使用/240
8.9應用實例/241
實驗8-1HPLC法測定果汁飲料中的人工合成色素/241
實驗8-2HPLC法測定化妝品中防腐劑對羥基苯甲酸酯的含量/243
實驗8-3HPLC法測定磺胺嘧啶片中磺胺嘧啶的含量/245
8.10本章小結/247
8.10.1方法特點/247
8.10.2重點掌握/248
8.11思考及練習題/248
參考文獻/249
9氣、液相色譜-質譜聯用法
9.1概述/250
知識鏈接：質譜法/250
9.2GC-MS的基本組成部件及作用/251
9.2.1GC-MS的接口/251
9.2.2GC-MS離子源/252
9.2.3質量分析器/252
9.2.4檢測器/254
9.2.5真空系統(tǒng)/254
9.3LC-MS的基本組成部件及作用/254
9.3.1電噴霧電離源/254
9.3.2大氣壓化學電離源(APCI)/255
9.4分析流程/256
9.5色譜-質譜聯用儀器類型及生產廠家/256
9.6分析方法/256
9.6.1GC-MS定性分析方法/256
知識鏈接：總離子流色譜圖/257
9.6.2LC-MS定性分析方法/257
9.6.3定量分析方法/257
知識鏈接Ⅰ：全掃描(SCAN)方式/257
知識鏈接Ⅱ：選擇離子監(jiān)測(SIM)方式/257
9.7應用實例/257
實驗9-1氣-質聯用方法測定玩具中鄰苯二甲酸酯增塑劑/257
實驗9-2動物源性食品中的β-受體激動劑殘留檢測
方法LC-MS/MS法(GB/T 21313—2007)/261
9.8本章小結/263
9.8.1方法特點/263
9.8.2重點掌握/263
9.9思考及練習題/263
參考文獻/264
10電位分析法
10.1概述/265
知識鏈接：活度及活度系數/265
10.2分析對象及應用領域/266
10.3儀器基本組成部分及作用/266
10.3.1指示電極/266
知識鏈接Ⅰ：能斯特方程/268
知識鏈接Ⅱ：氟離子電極響應機理/268
知識鏈接Ⅲ：pH玻璃電極的響應機理/269
知識鏈接Ⅳ：pH玻璃電極的響應特性/270
知識鏈接Ⅴ：選擇性系數/271
10.3.2參比電極/272
10.4儀器類型及生產廠家/273
10.4.1酸度計/273
10.4.2電位滴定儀/274
10.5分析方法/274
10.5.1直接電位法/274
10.5.2電位滴定法/276
10.6實驗技術/277
10.6.1離子強度調節(jié)/277
10.6.2電極的清潔/277
10.6.3溫度和pH的選擇/277
10.6.4響應速度/278
10.7應用實例/278
實驗10-1水溶液pH的測定/278
實驗10-2離子選擇性電極法測定水中的含氟量/280
實驗10-3硫酸銅電解液中氯離子的電位滴定/282
10.8本章小結/284
10.8.1方法特點/284
10.8.2重點掌握/284
10.9思考及練習題/284
參考文獻/286