Optical Spectroscopy in Chemistry and Life Sciences pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:John Wiley & Sons Inc

作者:Schmidt, Werner

出品人:

页数:369

译者:

出版时间:

价格:$ 101.70

装帧:Pap

isbn号码:9783527299119

丛书系列:

图书标签:

• 光谱学
• 化学
• 生命科学
• 光学
• 分析化学
• 生物物理学
• 分子光谱
• 原子光谱
• 拉曼光谱
• 荧光光谱

书籍简介： 《现代分析化学导论：从基础理论到尖端应用》 本书旨在为化学、生物学、材料科学以及相关工程领域的学生和研究人员提供一本全面而深入的现代分析化学导论。它不仅涵盖了分析化学的经典理论基石，更着重介绍了当代分析技术在解决复杂科学问题中的前沿应用。全书结构清晰，逻辑严密，力求在理论深度与实践广度之间达到完美的平衡。 第一部分：分析化学基础与误差分析 本部分奠定了理解所有现代分析技术的理论基础。我们首先回顾了化学平衡、热力学和动力学在定量分析中的核心作用。重点讲解了溶液中各种平衡（酸碱、沉淀、络合和氧化还原）的计算方法，这些是设计和解释实验结果的先决条件。 误差分析与质量保证 (QA/QC) 部分被置于极高的地位。详细阐述了系统误差和随机误差的来源、量化方法（如标准偏差、相对标准偏差）以及置信区间的确定。引入了当代实验室中至关重要的质量保证和质量控制（QA/QC）体系，包括标准物质的使用、方法验证（Linearity, Accuracy, Precision, LOD, LOQ）的流程，以及如何建立可溯源的测量体系。这部分内容确保读者能够科学地评估和报告其实验数据的可靠性。 第二部分：经典分离技术与基础电化学 本部分聚焦于将复杂混合物分离提纯的关键技术，这是后续结构解析和定量分析的必要步骤。 色谱学原理 进行了深入的探讨。从范第姆特方程（Van Deemter Equation）出发，详细分析了影响色谱分离效率的各个因素，包括流速、柱床结构和流动相/固定相的选择。内容覆盖了气相色谱（GC）、高效液相色谱（HPLC）的各种模式（正相、反相、离子交换、尺寸排阻），并特别关注了超临界流体色谱（SFC） 在环境和制药分析中的新兴应用。 电化学分析方法 部分，从基础的能斯特方程（Nernst Equation）出发，系统介绍了伏安法（Voltammetry）的各个分支，如循环伏安法（CV）、溶出伏安法（ASV）及其在痕量金属离子检测中的灵敏度优势。此外，还详细讨论了电位法（Potentiometry）在pH测量、离子选择性电极（ISE）的应用，以及电化学传感器件的设计原理和信号转导机制。 第三部分：光谱学核心：原子与分子层面的相互作用 本部分是全书的重点，系统阐述了光与物质相互作用的物理机制，并将其应用于结构确证和定量分析。 3.1 原子光谱学 原子光谱部分侧重于元素组成的测定。原子吸收光谱法（AAS） 和原子发射光谱法（AES） 的基本原理被详尽阐述，特别是火焰原子化和电热原子化技术的差异与适用范围。更重要的是，本书投入了大量篇幅介绍电感耦合等离子体发射光谱法（ICP-OES） 和电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）。对等离子体的产生、激发过程、谱线选择、以及ICP-MS中碰撞/反应池技术（Collision/Reaction Cell Technology）消除光谱干扰的策略进行了细致的解析。 3.2 分子光谱学 分子光谱部分则关注化合物的结构与浓度。紫外-可见吸收光谱法（UV-Vis） 的基本吸收原理、斯托克斯位移、摩尔吸光系数的确定被清晰呈现。在红外与拉曼光谱方面，我们不仅讨论了特征官能团的振动模式，还引入了傅里叶变换技术（FTIR） 提升信噪比和获取全光谱的能力。 核磁共振波谱学（NMR） 被作为结构解析的“黄金标准”进行介绍。内容涵盖了 ${}^{1} ext{H}$ 和 ${}^{13} ext{C}$ NMR 的基础化学位移、自旋-自旋耦合、二维谱（COSY, HSQC, HMBC）的解读方法，为有机和生物大分子结构解析奠定坚实基础。 第四部分：质谱学：高灵敏度的质量与结构分析 质谱（MS）作为最强大的定性、定量和结构分析工具，占据了重要章节。本书深入剖析了现代质谱仪的关键组件： 1. 离子源技术：详细对比了传统的电子轰击（EI）与现代的软电离技术，如电喷雾电离（ESI）、基质辅助激光解吸电离（MALDI），以及大气压化学电离（APCI），并分析了它们在处理热不稳定和高分子量化合物时的优势。 2. 质量分析器：系统比较了四极杆（Quadrupole）、飞行时间（TOF）、离子阱（Ion Trap）和轨道阱（Orbitrap）等主流质量分析器的分辨率、质量准确度和扫描速度。 3. 高分辨率与串联质谱（MS/MS）：重点讲解了如何通过精确质量数进行元素组成推断，以及串联质谱在复杂混合物（如代谢物、蛋白质组学样品）中进行结构碎片分析的流程和数据处理策略。 第五部分：联用技术与前沿应用 现代分析化学的强大之处在于各种技术的集成。本部分专门论述了联用技术（Hyphenated Techniques）在解决复杂样品挑战中的关键作用。 LC-MS/MS 和 GC-MS 作为最主流的联用技术，被详细介绍了其在药物代谢分析、环境污染物监测（如持久性有机污染物）中的实际案例。 此外，本书还探讨了分析化学在生命科学中的新兴领域： 生物分析方法开发：涉及生物基质（血液、尿液、组织）中痕量目标分析物的提取技术（如固相萃取SPE、顶空微萃取HSME）和生物标志物的定量策略。 微纳流控芯片（Micro/Nano-fluidics）：讨论了微流控系统如何集成分离、反应和检测单元，实现高通量、低消耗的“芯片上实验室”（Lab-on-a-Chip）概念，及其在快速诊断中的潜力。 本书的最终目标是培养读者不仅能熟练操作仪器，更能深刻理解其背后的物理化学原理，从而设计出高效、可靠的分析方法，应对化学和生命科学研究中的多维度挑战。

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