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出版者:W. H. Freeman

作者:Daniel C. Harris

出品人:

页数:200

译者:

出版时间:2004-04-30

价格:$ 70.91

装帧:Paperback

isbn号码:9780716711704

丛书系列:

图书标签:

• 化学分析
• 分析化学
• 化学
• 解决方案手册
• 化学分析解决方案
• 大学教材
• 化学教学
• 实验分析
• 分析方法
• 高等教育

化学分析原理与实践：基础与应用 本书旨在为化学、生物科学、环境科学及相关工程领域的学生和研究人员提供一套全面且深入的化学分析技术基础知识和实际操作指导。本书内容结构清晰，侧重于理论概念与实际应用案例的紧密结合，帮助读者建立扎实的分析化学素养，并能熟练运用现代分析仪器解决实际问题。 第一部分：分析化学基础与计量学 第一章：分析化学导论与计量学基础 本章首先界定了分析化学的范围、历史演变及其在现代科学技术中的核心地位。详细阐述了化学测量的基本概念，包括准确度、精密度、系统误差与随机误差的来源及量化方法。深入探讨了有效数字的规则、误差传播的计算，以及统计学在数据处理中的应用，如标准偏差的计算、置信区间和显著性检验（如t检验和F检验）。通过大量的实例分析，读者将学会如何科学地评估实验数据的可靠性。 第二章：化学平衡的理论基础 本章是理解化学分析过程的基石。系统阐述了溶液中各种平衡的理论，包括水的自电离、酸碱质子转移理论，重点讲解了Brønsted-Lowry酸碱理论和Lewis酸碱理论。详细分析了弱酸、弱碱的解离平衡，引入了pH和pKa的概念。此外，本章还深入探讨了缓冲溶液的性质、缓冲容量的计算，以及各类盐水溶液的水解平衡。这些平衡理论为后续的容量分析和电化学分析奠定了坚实的理论基础。 第三章：沉淀平衡与重量分析 本章集中讨论了沉淀反应在化学分析中的应用。详细解释了溶度积（Ksp）的概念及其在沉淀控制中的作用。通过溶解度曲线和pH对沉淀的影响，指导读者如何设计选择性的沉淀过程。随后，深入介绍重量分析技术，包括沉淀剂的选择、沉淀的条件控制（如沉淀速率、晶体粒径）、沉淀的纯化（洗涤与陈化）以及最终产物的烘干和称量。重点讨论了影响重量分析准确性的关键因素，并辅以经典沉淀滴定案例。 第二部分：容量分析技术 第四章：酸碱滴定法 酸碱滴定是应用最广泛的定量分析方法之一。本章详细解析了强酸与强碱、弱酸与强碱、弱碱与强酸滴定的理论背景。重点讲解了滴定曲线的绘制、滴定突跃范围的确定，以及指示剂选择的原理（变色范围与理论等当量点pH的匹配）。此外，还介绍了非水滴定法，适用于测定弱酸、弱碱，扩展了酸碱滴定的应用范围。 第五章：氧化还原滴定法 本章聚焦于涉及电子转移的氧化还原反应在滴定中的应用。详细阐述了电极电势（E）、标准电极电势（E°）和Nernst方程在计算氧化还原平衡中的作用。系统介绍了重要的氧化还原滴定方法，如高锰酸钾法、重铬酸盐法、碘量法（Iodometry和Iodimetry）以及铈量法，并讨论了这些方法中氧化还原指示剂的选择和使用技巧。 第六章：沉淀滴定法与络合滴定法 沉淀滴定部分重点介绍银量法，特别是Fajans法、Mohr法和Volhard法，对比了它们在指示终点方面的异同及其适用条件。 络合滴定法则深入讲解了EDTA（乙二胺四乙酸）作为多功能络合剂的化学性质。阐述了EDTA与金属离子形成稳定配合物的原理，包括pH对稳定性的影响、条件稳定常数K’的计算。详细介绍了金属指示剂的选择原理、掩蔽剂和去掩蔽剂的应用，并给出了利用EDTA测定水中硬度的经典实例。 第三部分：仪器分析导论 第七章：电化学分析基础 本章系统介绍了电化学分析的基础理论，包括电化学电池的构建、电极的性质（参比电极和指示电极）。重点讲解了电位测量技术，如电位法测定平衡电极电势，并结合Nernst方程进行定量分析。随后，系统阐述了伏安法（包括恒电位、极谱法）的原理，介绍其在痕量物质检测中的灵敏度优势。此外，还涵盖了电导法和库仑分析法（电解分析）的基本原理与应用。 第八章：光谱分析原理与技术 光谱分析是现代化学分析的核心技术之一。本章详细阐述了光与物质相互作用的基本定律，如比尔-朗伯定律（Beer-Lambert Law）的理论基础、适用范围及局限性。深入探讨了紫外-可见光（UV-Vis）吸收光谱法的仪器组成（光源、单色器、检测器）、测量模式以及定量应用。随后，介绍了分子荧光光谱技术，强调其高灵敏度的原因。对于原子光谱，简要介绍了原子吸收光谱（AAS）和发射光谱（AES）的基本工作原理，为后续更复杂的仪器分析章节做铺垫。 第九章：色谱分离技术 色谱法是实现复杂混合物分离和分析的关键技术。本章从理论上阐述了色谱分离的机理，包括分配系数、容量因子、分离度（分辨率）和塔板数的概念。详细区分了气相色谱（GC）和液相色谱（LC）的原理、仪器结构和适用性。重点突出了高效液相色谱（HPLC）中的不同模式（如反相、正相、离子交换和尺寸排阻色谱），并分析了检测器（如UV-Vis、示差折光、电化学检测器）的选择对分析结果的影响。 第四部分：分析化学的应用与前沿 第十章：分离科学进阶 本章深入探讨了色谱技术的优化与联用。详细介绍了高效液相色谱的梯度洗脱技术及其在复杂样品分析中的优势。进一步探讨了离子色谱（IC）在无机阴阳离子分析中的应用。最重要的是，本章系统介绍了联用技术——液相色谱-质谱联用（LC-MS）和气相色谱-质谱联用（GC-MS）的基本工作原理、接口技术以及它们在药物代谢、环境监测和生物标志物鉴定等高难度分析任务中的不可替代的作用。 第十一章：环境与生物化学分析实例 本章将前述的理论和技术应用于实际的分析场景。在环境分析方面，详细介绍了水质分析中关键参数（如溶解氧、COD、重金属离子）的测定方法，包括化学法与仪器法的选择。在生物化学分析中，讨论了蛋白质和核酸的定量方法，以及使用电化学传感器和生物传感器进行生化指标快速检测的原理和应用潜力。 第十二章：质量保证与标准物质 本章强调分析过程中的质量控制。详细介绍了分析方法的验证（Method Validation）标准，包括特异性、线性、准确度、精密度、检出限（LOD）和定量限（LOQ）的确定。深入讲解了内部质量控制（IQC）和外部质量评价（EQA）的重要性，并介绍了标准物质（Reference Materials）在确保分析结果溯源性和可靠性方面的关键作用。 --- 全书特点： 理论与实践并重： 每一章的理论讲解后均附有“实践启示”或“方法设计思路”部分，引导读者思考如何将理论转化为实际操作步骤。 注重误差分析： 从始至终强调对系统误差和随机误差的识别与控制，培养严谨的科学态度。 现代仪器覆盖广： 确保读者不仅掌握经典化学分析，更能对现代仪器分析技术有清晰的认识和操作能力。 清晰的逻辑结构： 从基础的计量学和化学平衡出发，逐步过渡到容量分析，再到复杂的仪器分析，层层递进，易于自学和教学使用。

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