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出版者:W. H. Freeman

作者:Daniel C. Harris

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:2006-10-23

价格:0

装帧:Paperback

isbn号码:9781429203951

丛书系列:

图书标签:

• Quantitative Analysis
• Analytical Chemistry
• Chemistry
• WebAssign
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计量化学分析：基础理论与实践指南 作者：[此处填写虚构作者姓名，例如：张伟、李明、陈芳] 出版社：[此处填写虚构出版社名称，例如：科学技术出版社、高等教育出版社] 版次：[此处填写虚构版次，例如：第三版、修订版] 页数：约800页 --- 图书概述 本书《计量化学分析：基础理论与实践指南》旨在为化学、材料科学、环境科学、生物技术以及相关工程领域的学生和科研人员提供一套全面、深入且结构严谨的计量化学分析基础知识体系。全书内容紧密结合现代分析化学的最新发展，强调理论与实验的有机结合，旨在培养读者扎实的分析思维、严谨的科学态度和熟练的实验操作技能。本书不仅涵盖了经典湿分析方法的核心原理，更着重介绍了现代仪器分析技术的前沿应用，力求成为一本兼具学术深度和实际操作指导价值的权威参考书。 核心内容结构与特色 本书共分为五大部分，涵盖了计量化学分析的各个关键领域： 第一部分：分析化学基础与误差处理（约占全书15%） 本部分为全书的基石，系统介绍了分析化学的定义、分类、基本概念以及分析过程的逻辑框架。重点内容包括： 1. 化学平衡基础：深入探讨溶液中各种化学平衡（酸碱平衡、沉淀平衡、络合平衡）对分析测定的影响。详细解析亨德森-哈塞尔巴尔赫方程、溶解度积（$K_{sp}$）、稳定常数等核心参数的计算与应用。 2. 化学计量学：复习和强化摩尔概念、浓度表示法（体积摩尔浓度、质量摩尔浓度、质量百分数等）的相互转换，为后续的定量计算打下坚实基础。 3. 分析化学中的误差与数据处理：这是本书强调严谨性的重要章节。详细区分系统误差与随机误差的来源、性质及消除方法。介绍统计学在分析化学中的应用，包括平均值的可靠性判断、标准偏差的计算、置信区间（置信度）的确定。特别引入了Q检验、T检验、F检验等常用统计工具在数据剔除和结果比较中的具体操作流程和理论依据。 第二部分：经典滴定分析方法（约占全书25%） 本部分聚焦于最基本、应用最广泛的化学计量学定量方法——容量分析。内容涵盖了各类滴定反应的原理、指示剂选择及滴定终点的确定。 1. 酸碱滴定法：详细阐述不同类型酸碱（强酸强碱、弱酸弱碱、多元酸碱）的滴定曲线绘制与等效点pH值的精确计算。重点讨论了混合酸碱体系的滴定选择性问题。 2. 氧化还原滴定法：讲解电极电位、标准电极电位与滴定反应进程的关系（使用$E$对$V$曲线进行分析）。深入探讨高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法等经典氧化还原滴定的操作细节和干扰因素。 3. 沉淀滴定法：以银量法（如莫尔法、伏哈德法、佛尔哈德法）为核心，阐述沉淀反应的动力学和热力学控制，以及对指示剂选择的特殊要求。 4. 络合滴定法：侧重于EDTA的应用。解析EDTA与金属离子形成的稳定配合物的特性，包括掩蔽剂和解蔽剂在实际样品分析中的调控作用，用于多组分体系的选择性测定。 第三部分：重量分析与样品预处理（约占全书15%） 本部分强调准确称量的极端重要性，并详细介绍样品在进入仪器分析前的关键准备工作。 1. 重量分析原理与技术：介绍沉淀剂的选择标准、沉淀过程的控制（包括温度、pH值、滴加速率）以获得纯净且易于过滤的沉淀物。重点讲解沉淀的“陈化”过程及其对纯度的影响。 2. 称量与称量误差：深入讨论天平的结构、校准方法，以及如何正确操作以减少称量误差。介绍烘干过程中的恒重概念。 3. 样品预处理与基体效应消除：详细涵盖样品消解（湿法消解、干法灰化）、萃取（液-液萃取、固相萃取）、离子交换等分离富集技术，这是确保后续仪器分析准确性的关键步骤。 第四部分：仪器分析导论与电化学分析（约占全书25%） 本部分开启了现代分析化学的大门，聚焦于测量物理化学信号的仪器方法，并深入解析电化学基础。 1. 仪器分析基础：介绍仪器系统的通用组成（光源、色散元件、检测器、数据处理系统）。重点讲解光的吸收、发射、散射等基本物理过程，以及仪器漂移、噪声、灵敏度、线性范围等关键性能指标的定义和优化。 2. 光谱分析（吸收光谱法）：详述朗伯-比尔定律的适用条件、局限性及其校正方法。重点介绍紫外-可见分光光度法的仪器结构、操作流程及在定量分析中的应用实例。 3. 电化学分析基础：系统介绍电化学电池的构成、电动势的测量原理。详细阐述电极电位与浓度的关系（能斯特方程）。 4. 电位分析法：着重介绍指示电极（如玻璃电极、离子选择性电极ISE）的膜电位产生机理，以及pH计、离子计的正确使用、校准与维护。 5. 电解分析与伏安法：介绍恒电位电解的原理及其在样品分离和定量中的应用。伏安法部分侧重于极谱法的理论基础，如扩散电流的产生机制，并简要介绍阳极溶出伏安法（ASV）在高灵敏度分析中的潜力。 第五部分：色谱分离技术与现代联用技术（约占全书20%） 本部分面向更复杂的混合物分析，介绍了分离科学的核心技术，并展望了分析化学的未来方向。 1. 色谱基本原理：详细阐述色谱分离的理论基础，包括分配系数、容量因子、分离度（Rs）的计算。深入探讨塔板理论，区分理论塔板数（N）和有效塔板数（Neff）。 2. 气相色谱（GC）：介绍气化室、载气、柱温箱和不同检测器（如FID、TCD）的工作原理和适用范围。 3. 液相色谱（HPLC）：侧重于高效液相色谱。解析固定相与流动相的选择原则（正相、反相、离子交换色谱）。重点讨论反相色谱中保留时间的调控和梯度洗脱的应用。 4. 联用技术概述：简要介绍质谱（MS）作为终极检测器的重要性，概述气质联用（GC-MS）和液质联用（LC-MS）在复杂样品定性定量中的不可替代的作用，强调其在微量污染物分析中的高选择性和高灵敏度。 教学特色与学习资源 本书在设计上充分考虑了读者的学习需求，融入了以下特色： 1. 注重计算的实践性：每章末尾均配有丰富的习题集，涵盖了从基础计算到复杂误差分析的各类问题，并提供详细的解题步骤和最终答案，确保读者能够独立掌握定量计算技能。 2. 案例研究与实际应用：穿插了多个真实世界的分析案例，例如水质监测、药物含量测定、食品安全检测等，将抽象的理论与具体的工作流程相结合。 3. “实验精要”板块：在涉及具体操作的章节后，增设了详细的“实验精要”提示，提醒读者注意安全规范、关键步骤的控制点以及常见仪器的维护保养知识。 4. 结构清晰，图表丰富：全书采用清晰的逻辑结构，配合大量的原理示意图、仪器流程图和数据分布图表，帮助读者快速理解复杂概念。 适用对象 化学、应用化学、材料学本科生：作为核心专业基础课程教材。 环境科学、生物分析、食品科学等相关专业学生：作为相关选修课或专业基础课教材。 研究生及科研工作者：作为快速回顾经典理论、掌握现代仪器分析操作细节的参考工具书。 通过系统学习本书内容，读者将能够熟练地设计、执行和评估化学分析实验，准确地解读分析数据，为未来的科研和工业应用打下坚实的基础。

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