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出版者:人民卫生出版社

作者:孙毓庆

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2002-03-01

价格:28.5

装帧:简裝本

isbn号码:9787117047319

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• 分析化学
• 化学实验
• 高等教育
• 大学教材
• 实验教学
• 化学分析
• 仪器分析
• 定量分析
• 化学专业
• 实验报告

《化学物质的痕迹分析与定量探测》 在微观世界里，一切物质的本质都由其组分及其含量决定。理解和掌握这些微观世界的奥秘，是化学科学的核心，也是许多现代科学技术发展的基石。本书《化学物质的痕迹分析与定量探测》正是聚焦于这一关键领域，深入探讨如何精确地识别和测定物质中微量乃至痕量的化学成分。这不是一本关于实验室基本操作的指南，而是旨在揭示分析化学在识别、表征和量化物质微组分时的深刻原理、先进技术以及它们在现实世界中的广泛应用。 本书从分析化学的宏观视角出发，着重阐述了“痕量”这一概念的科学定义及其在不同学科中的重要性。我们通常所说的痕量，并非指完全没有，而是指在某个参照体系中，其含量低到一定程度，以至于可能对该体系的宏观性质或功能产生显著影响，或者其存在本身就具有重要的科学或实际意义。例如，在环境中，重金属离子的痕量存在可能严重危害生态系统和人类健康；在材料科学中，某些微量杂质的控制是决定材料性能的关键；而在生命科学领域，生物标记物的痕量检测是疾病诊断和药物研发的不可或缺的手段。因此，如何有效地“看见”这些肉眼无法捕捉、常规方法难以检测的微量物质，成为分析化学研究的重点和难点。 本书将现代分析技术划分为几大类，并对其背后的物理化学原理进行详尽的阐释。首先，我们关注的是光谱分析技术。这包括了吸收光谱（如紫外-可见分光光度法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法）、发射光谱（如原子发射光谱法、等离子体发射光谱法）以及更为前沿的拉曼光谱、红外光谱等。本书将深入剖析不同光谱技术产生信号的机理，即物质与电磁波相互作用的量子力学基础，以及如何通过对光谱数据的解读，实现对物质的定性识别和定量测定。例如，原子吸收光谱法如何利用原子蒸气对特定波长光的吸收来测定金属元素含量，其灵敏度和选择性的来源何在；又如，质谱技术如何通过测量带电粒子的质荷比来确定分子的结构和组成，它在有机物和同位素分析中的独特优势。 其次，本书重点介绍色谱分离技术。在复杂的混合物中，痕量组分往往被大量基体物质掩盖，难以直接分析。色谱技术凭借其卓越的分离能力，能够将混合物中的不同组分有效分离，为后续的精确测定奠定基础。我们涵盖了气相色谱（GC）、液相色谱（LC），特别是高效液相色谱（HPLC）及其各种衍生技术（如反相HPLC、离子色谱）。本书将深入探讨色谱分离的理论基础，包括传质传热过程、分配系数、塔板理论等，以及不同固定相和流动相的选择策略，以实现对特定痕量组分的高效分离。特别地，我们将讨论耦合技术，如GC-MS和LC-MS，这些技术将色谱强大的分离能力与质谱精准的鉴定能力完美结合，极大地提升了痕量分析的灵敏度和可靠性。 除了光谱和色谱，本书还系统阐述了电化学分析技术。这类技术利用物质的电化学性质进行分析，具有操作简便、成本低廉、灵敏度高的优点，在环境监测、生物传感等领域应用广泛。我们将介绍计时电位分析法、溶出伏安法、电导法、电位法等，并探讨它们在痕量金属离子、有机污染物检测中的应用。本书将深入解析电极反应的机理、法拉第定律的应用，以及如何通过优化电极材料、电解液体系和测量参数，提高分析的灵敏度和准确度。 此外，本书还涉及其他重要的痕量分析技术，包括但不限于： 固相萃取（SPE）和液液萃取（LLE）：这些样品前处理技术是痕量分析中至关重要的一环，它们能够有效地从复杂的样品基体中富集目标分析物，去除干扰。我们将详细介绍不同萃取模式的工作原理、萃取剂的选择以及优化条件的方法。 免疫分析技术（Immunoassays）：如酶联免疫吸附试验（ELISA）、放射免疫分析（RIA）等，这些技术利用抗原抗体的高度特异性结合，可以实现对生物分子（如蛋白质、激素、核酸）的痕量检测，在医学诊断、食品安全等领域具有无可比拟的优势。 流式细胞术（Flow Cytometry）：作为一种快速、多参数、单细胞水平的分析技术，流式细胞术能够对细胞群体进行定量分析，在免疫学、肿瘤学等研究中发挥着重要作用。 显微分析技术：如扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）等，它们可以实现对物质微观形貌、表面化学成分的直接观察和分析，尤其适用于纳米材料、微粒分析。 传感技术：本书也将触及近年来发展迅速的各类化学传感器和生物传感器，包括光纤传感器、电化学传感器、生物芯片等，它们能够实现对特定分析物的实时、原位、连续监测。 在每一部分内容中，本书都力求将理论原理与实际应用相结合。我们将通过大量案例分析，展示这些先进的痕量分析技术是如何被应用于解决实际问题的。例如，如何利用GC-MS检测食品中的农药残留，如何利用AAS监测饮用水中的重金属含量，如何利用HPLC分析药品中的微量杂质，以及如何在环境污染事件中追踪污染源。这些案例将生动地说明，准确的痕量分析不仅是科学研究的工具，更是保障人类健康、社会安全和环境可持续发展的重要支撑。 本书不仅关注技术的“是什么”，更深入探讨“为什么”和“如何做”。我们将分析不同技术在灵敏度、选择性、准确度、精密度、分析速度、成本以及适用范围等方面的优缺点，帮助读者理解在特定分析任务中，如何选择最合适的技术组合。同时，本书也将讨论痕量分析中的挑战，例如样品采集与储存的规范性、基体效应的消除、痕量标准品的制备与标定、数据的可靠性评估（如不确定度分析）等。这些都是进行高质量痕量分析不可或缺的环节。 此外，随着科技的进步，仪器分析的自动化和小型化趋势日益明显。本书也会对这些前沿发展进行展望，介绍一些新兴的分析平台和集成化分析系统，它们正以前所未有的方式改变着痕量分析的面貌。 总而言之，《化学物质的痕迹分析与定量探测》是一本全面深入的著作，它将带领读者走进痕量分析的奇妙世界，从基础原理到尖端技术，从理论推演到实际应用，为读者提供一个扎实而系统的学习平台。无论您是化学、环境、材料、医药、食品安全等相关领域的学生、研究人员还是从业者，本书都将为您提供宝贵的知识和启示，帮助您掌握精细探测物质微观世界的关键能力，从而在您的研究和工作中取得更卓越的成就。

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这本书的排版和图示处理方式简直是一股清流。现在的很多实验教材，图都做得极其简陋，要么是扫描自几十年前的老旧版本，要么就是用最基础的CAD软件画出来的线条图，看得人昏昏欲睡。但《分析化学实验》在这方面投入了巨大的精力。每一个关键的仪器设置，比如分光光度计的光路走向，或者是电化学分析中电极的构造，都配有高清、彩色的三维示意图。我尤其欣赏它对复杂玻璃仪器操作的图解，它不是简单地画出一个烧杯，而是用动态的视觉语言展示了如何正确地倾倒液体、如何避免气泡引入，甚至连清洗仪器皿的正确手法都有详细的分解步骤图。这种对细节的关注，在初学者遇到困难时，提供了极大的帮助。我记得我第一次尝试做重量分析时，对坩埚灼烧的温度控制总是把握不好，总以为是坩埚本身的问题，后来对照书上的图示和文字描述，才意识到是加热速率和保温时间设置不当造成的。此外，书中的实验报告模板建议也非常实用，它教会了我如何用清晰、逻辑严密的结构来组织我的实验数据和结论，而不是仅仅罗列一堆数字。这种注重“呈现”和“交流”的设计理念，让这本书的价值超越了单纯的实验指导。

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这本书在安全和规范性方面的强调程度，让我感到非常放心，尤其是考虑到很多高校实验课对此的教育常常流于形式。在每一个涉及强酸、强碱、有毒试剂或者高温高压操作的章节开头，都有一个醒目的“安全警示”模块。这个模块不仅仅是简单地提醒“戴护目镜”，而是详细列出了该特定操作可能引发的风险等级，以及在发生意外时应采取的急救措施和正确的废液处理流程。我注意到，对于一些高风险的有机溶剂操作，它甚至强调了通风橱的最佳操作风速和个人防护装备的选择标准。这一点对于在独立学习或者进行课外研究的同学来说，是至关重要的“保命指南”。此外，书中对“化学试剂的规范储存”和“实验室环境维护”的论述也极其详尽，远超出了本科生实验教材的范畴。它仿佛在培养我们成为一个负责任的化学工作者，而不仅仅是一个合格的实验员。这种对操作规范的极致追求，体现了编著者对生命安全和环境保护的高度重视，这种“人文关怀”在技术性书籍中是难能可贵的。

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我个人对环境分析方向比较感兴趣，这本书的内容深度和广度都给了我很大的惊喜。我原本以为分析化学实验的书籍大多集中在传统的酸碱滴定、络合滴定这类基础无机分析上，但这本书的特色模块明显偏向于现代仪器分析的预备知识。比如，在介绍原子吸收光谱法时，它用了相当大的篇幅来解释了光源的选择、火焰的类型对不同元素的干扰效应，并提供了大量的标准曲线实例及其线性回归分析过程。更令我印象深刻的是，它专门开辟了一个章节来讨论“现场快速检测技术”的应用，包括便携式pH计的校准、土壤重金属的初步筛选方法等。这使得这本书的内容紧跟时代前沿，不再是抱着几十年前的教科书知识不放。对于我们这些希望未来从事环境监测或者食品安全检测的读者来说，这种对“实际问题解决”的导向至关重要。它没有停留在理想化的实验室条件，而是直面了野外采样、基质效应和交叉污染等现实挑战，并提供了相应的操作策略。这种务实精神，让这本书成为了我案头不可或缺的工具书。

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这本书在实验步骤的描述上，采取了一种非常独特的“分层级”教学法。初次接触某个实验时，读者看到的是最精简、最核心的操作流程，让你快速掌握实验主线。但如果你深入阅读附注或者“高级技巧”的小栏目，你会发现大量关于优化和疑难解答的内容。举个例子，在进行容量分析时，初级描述告诉你如何滴定，但高级部分会探讨不同滴定管夹具的优劣、如何消除滴定管液柱的附着误差，甚至提供了不同温度下校准滴定管的修正系数表。这种设计极大地照顾了不同水平的学习者。对于基础不扎实的同学，可以先掌握基本流程；而对于有一定经验的人，可以迅速跳过基础部分，直接汲取那些能提升实验结果精确度的“内行秘籍”。我发现，正是这些看似零散的补充信息，真正拉开了实验结果好坏的差距。这种对知识点进行精细化分类处理的方法，使得这本书的实用价值和学习曲线都非常平滑，无论是作为入门教材还是进阶参考，都能找到属于自己的价值点，而不是一味地堆砌晦涩难懂的专业术语。

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拿到这本书的时候，我本来是抱着一种“标准实验手册”的期待的，毕竟书名是《分析化学实验》。我期望看到的是那种严谨、刻板的步骤罗列，各种试剂的配制，以及清晰的流程图。然而，这本书远超出了我的预期。首先，它在绪论部分就花了大量篇幅来探讨实验设计背后的化学原理，而不是简单地告诉你“加多少毫升”。那种深入到分子层面的解释，让我第一次对那些日常的滴定和重量分析产生了敬畏感。比如，它对滴定终点的判断，不仅仅是介绍酚酞变色，而是详细分析了溶液缓冲区的pH变化曲线，这对于理解准确性的来源至关重要。再者，书中对误差分析的处理非常细致。它没有敷衍地用“随机误差和系统误差”带过，而是引入了多种统计学工具，并结合实际案例演示了如何用最小二乘法拟合数据，并对回归线的可靠性进行检验。这让我感觉这本书更像是一本“如何像科学家一样思考”的指南，而不是一本简单的操作手册。很多实验的背景介绍，都引述了该方法在实际工业或环境监测中的应用，极大地激发了我的学习兴趣，让我不再觉得实验只是为了应付考试。这种将理论深度与实践操作完美融合的处理方式，使得这本书在同类教材中显得尤为突出和宝贵。

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