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干宁，沈昊宇，贾志舰 编

图书标签:

• 仪器分析
• 分析化学
• 现代分析
• 化学分析
• 光谱学
• 色谱学
• 电化学分析
• 质谱
• 原子光谱
• 分子光谱

出版社： 化学工业出版社

ISBN：9787122243676

版次：1

商品编码：11836666

包装：平装

开本：16开

出版时间：2015-12-01

用纸：胶版纸

页数：251

字数：398000

正文语种：中文

内容简介

　　本教材除绪论外共分13章，重点介绍了仪器分析中常用的伏安法和极谱分析法、基本电位分析法、气相色谱法、高效液相色谱法、流动注射分析法、原子光谱法、紫外�部杉�分光光度法、荧光光谱法、红外吸收光谱法、核磁共振波谱法、质谱分析以及样品前处理技术和数据的处理等。全书涉及的仪器分析方法内容比较全面，使用者可根据需要进行选择。
　　本书适用于高等院校，特别是应用型本科院校与仪器分析相关专业的教学，也可供生物、医学、水产、化工等各专业的师生参考。

作者简介

　　干宁，宁波大学材料材料科学与化学工程学院，应用化学系主任、教授
　　1. 个人简介
　　申请人具有较强的科研创新能力，南京大学分析化学专业博士毕业，主要开展仪器分析方法研究。方向包括：（1）食品中痕量有机污染物的快速特异分离富集材料；（2）重大疾病诊断生物芯片；（3）环境中痕量持久性有机污染物现场监测技术。申请人研究水平居于国内一流、在国际重大疾病（恶性肿瘤、艾滋病）标志物快速甄定与检测研究领域有一定的影响。已合成出多种具有高选择性、高特异性、高富集效率的磁性分子印迹复合材料，在动物源食品中三聚氰胺、雌激素、有机锡等有机污染物快速分离富集中发挥重要作用。研制出多种针对恶性肿瘤、艾滋病早期诊断标志物(CEA、HIVp24等)和环境中强致癌性物质（多氯联苯）识别用磁性纳米探针，结合石英震荡微天平，建立了超敏高通的压电免疫传感器。合成出基于抗体-酶共固定免疫磁珠以及量子点信号探针，建立了“多物种联建”电化学发光免疫分析法。由此构建的微流控芯片集分离富集和检测为一体；并具有：超灵敏（检测限近5年来，主持并获得国家自然学基金、浙江省自然科学基金、浙江省科技攻关项目、国家人社部回国留学人员择优资助项目等省部级以上课题6项，其它市厅级项目8项。以作者或者通讯联系人在包括：Sensor and Acurator B、Anal. Chim. Acta、Chem Engineering J. Chromatagraphy B、Michrochim Acta，Int. J. Nanomedicine，Sensor，Material等本领域或核心期刊上，发表SCI收录论文20 余篇（影响因子3.0以上论文9篇，影响因子4.976）。发表SCI一区、二区论文8篇，单篇他引20次，总引用率超过100。以作者申请并获得发明专利4项。培养硕士研究生6名，其中1人获得浙江省优秀硕士研究生毕业论文，2人次获得宁波大学优秀研究生学位论文。
　　2. 个人荣誉
　　浙江省首批区域经济转型升级专家（医药化工），省人民政府聘任。
　　浙江省151人才第三层次和宁波市4321人才第二层次工程。
　　宁波市化学会常务理事；宁波市材料学会理事；中国微米纳米技术协会会员。
　　浙江省青年教师教学技能大赛优秀奖获得者。
　　浙江省和宁波市大学生化学竞赛优秀指导教师。
　　宁波大学阳光教授
　　中国科技核心期刊和双效期刊《岩矿测试》编委。

目录

绪论1
0.1仪器分析的发展和特点1
0.2仪器分析的分类2
第1章电化学分析概论4
1.1原电池和电解池6
1.2能斯特方程7
1.2.1能斯特方程7
1.2.2活度和活度系数8
1.3标准电极电位和条件电位9
1.4电极12
1.4.1金属电极、膜电极、微电极和化学修饰电极12
1.4.2指示电极、参比电极、极化和去极化电极13
1.5电极�踩芤航缑娴拇�质过程14
1.5.1对流、电迁移和扩散传质14
1.5.2Cottrell方程15
1.6法拉第定律15
习题16
第2章伏安法和极谱分析法17
2.1极谱法 18
2.1.1基本装置18
2.1.2极谱电流，极谱波类型及方程（直流）18
2.1.3极谱分析方法22
2.2循环伏安法27
2.2.1循环伏安法的基本原理27
2.2.2循环伏安法的应用28
2.3溶出伏安法29
2.3.1阳极溶出伏安法29
2.3.2阴极溶出伏安法30
2.3.3溶出伏安法实验条件的选择30
习题31
第3章基本电位分析法34
3.1电位分析法的基本原理34
3.2离子选择性电极的类型及响应机理35
3.2.1 晶体膜电极35
3.2.2玻璃膜电极36
3.2.3液膜电极37
3.2.４敏化电极38
3.3离子选择电极的性能参数39
3.3.1检测限与响应斜率39
3.3.2电位选择性系数39
3.3.3响应时间39
3.4电位分析法的实际应用39
3.4.1直接电位法39
3.4.2电位滴定41
习题42
第4章气相色谱法44
4.1色谱分析法45
4.1.1色谱分析法的分类45
4.1.2色谱法的特点46
4.2色谱法基本理论47
4.2.1色谱图及有关术语47
4.2.2色谱分离相关的一些参数49
4.2.3色谱分析的基本理论52
4.3色谱定性定量分析57
4.3.1定性分析57
4.3.2定量分析58
4.4气相色谱仪60
4.4.1载气系统60
4.4.2进样系统61
4.4.3温度控制系统61
4.4.4分离系统61
4.4.5检测系统64
4.4.6数据处理系统68
习题69
第5章高效液相色谱法70
5.1高效液相色谱法的特点71
5.2高效液相色谱仪简介71
5.2.1高压输液系统72
5.2.2进样系统72
5.2.3分离系统73
5.2.4检测系统76
5.3高效液相色谱分离方法的选择78
5.4高效液相色谱分析主要流程79
5.5高效液相色谱应用实例79
5.6液质联用仪简介80
5.7毛细管电泳81
5.7.1基本原理81
5.7.2毛细管电泳的特点82
5.7.3毛细管电泳仪83
5.7.4毛细管电泳的分离模式84
5.7.5毛细管电泳分离应用实例85
5.7.6毛细管电泳与色谱85
5.8HPLC技术发展前沿86
5.8.1超高效液相色谱86
5.8.2毛细管电色谱87
5.8.3芯片电泳88
习题89
第6章流动注射分析法90
6.1流动注射分析法基本原理91
6.1.1FIA的范畴和定义91
6.1.2FIA的特点92
6.1.3FIA的基本系统92
6.1.4FIA输出与峰参数93
6.1.5FIA的试样区带分散过程93
6.1.6区带分散的影响因素96
6.1.7分散因子、采样频率98
6.2流动注射常用流路及分析仪器基本装置与组件99
6.2.1流动注射常用流路99
6.2.2流动注射分析仪器基本装置与组件100
6.3流动注射分析法常用技术及应用106
6.3.1试样注入技术106
6.3.2停流技术108
6.3.3稀释技术108
6.3.4梯度技术110
6.3.5分离与预浓集技术110
6.3.6流动注射分析应用111
6.4流动注射分析发展前沿113
6.4.1顺序注射113
6.4.2集成化FIA114
习题114
第7章原子光谱法115
7.1原子发射光谱116
7.1.1原理116
7.1.2原子发射光谱仪主要部件119
7.1.3发射光谱定性、半定量及定量分析126
7.1.4原子发射光谱分析的发展和应用129
7.2原子吸收光谱法130
7.2.1原理130
7.2.2原子吸收光谱仪132
7.2.3原子吸收光谱法分析干扰及抑制136
7.2.4原子吸收光谱法实验技术137
7.2.5原子吸收光谱法的应用139
习题140
第8章紫外�部杉�分光光度法141
8.1紫外�部杉�吸收光谱法的基本原理142
8.1.1紫外�部杉�吸收光谱的产生机理142
8.1.2各类化合物的紫外�部杉�吸收光谱143
8.1.3影响化合物紫外�部杉�吸收光谱的因素146
8.1.4朗伯�脖榷�定律147
8.1.5偏离朗伯�脖榷�定律的主要因素及减免方法147
8.2紫外�部杉�分光光度计的应用149
8.2.1分光光度计的类型149
8.2.2分光光度计的主要组成部件149
8.2.3紫外�部杉�分光光度法的应用151
习题153
第9章荧光光谱法156
9.1分子荧光光谱的原理157
9.1.1分子荧光的产生157
9.1.2荧光光谱158
9.1.3荧光光谱的特征160
9.1.4影响荧光强度的因素161
9.2分子荧光光谱的应用163
9.2.1分子荧光光谱仪163
9.2.2分子荧光光谱法的应用164
习题166
第10章红外吸收光谱法169
10.1红外吸收光谱分析法的基本原理170
10.1.1红外吸收光谱产生的条件170
10.1.2物质的基本振动形式171
10.1.3影响基团吸收频率的因素174
10.2红外吸收光谱谱图解析的基本步骤与实例176
10.2.1确定未知物的不饱和度177
10.2.2红外吸收光谱解析程序177
10.2.3标准红外吸收谱图的使用179
10.2.4红外吸收谱图解析示例179
10.3红外吸收光谱仪与实验技术简介180
10.3.1色散型红外吸收光谱仪181
10.3.2傅里叶变换红外吸收光谱仪181
10.3.3红外吸收光谱实验技术简介182
10.3.4红外吸收光谱实验技术进展182
10.4红外吸收光谱的应用184
10.4.1定性分析184
10.4.2定量分析186
习题187
第11章核磁共振波谱法189
11.1核磁共振原理190
11.1.1原子核自旋现象190
11.1.2核磁共振现象191
11.1.3弛豫过程192
11.2核磁共振波谱仪193
11.31H核磁共振波谱195
11.3.1化学位移195
11.3.2化学位移的表示方法196
11.3.3影响化学位移的因素196
11.3.4积分曲线及常见有机化合物中质子的化学位移199
11.4自旋偶合与自旋裂分200
11.4.1相邻氢的偶合200
11.4.2自旋�沧孕�偶合201
11.513C NMR谱202
11.5.113C NMR谱的特点202
11.5.213C NMR谱的主要影响因素203
11.6谱图解析206
习题209
第12章质谱分析211
12.1质谱法原理和仪器211
12.1.1进样系统212
12.1.2离子化室212
12.1.3质量分析器214
12.1.4离子检测器215
12.1.5记录仪216
12.2质谱仪的性能指标216
12.3常见质谱仪的种类217
12.4色谱�仓势琢�用技术219
12.5质谱图中的主要离子峰221
12.5.1分子离子峰222
12.5.2碎片离子峰222
12.5.3重排离子峰224
12.5.4同位素离子峰225
12.5.5亚稳离子峰226
12.5.6多电荷离子峰227
12.6主要化合物的质谱图227
12.7化合物相对分子量的测定230
12.8分子结构的确定231
12.9质谱法的其他运用和新技术234
习题235
第13章样品前处理技术和数据的处理239
13.1样品前处理技术239
13.1.1样品的采集239
13.1.2样品的保存240
13.1.3样品的分解240
13.1.4待测组分的分离242
13.2数据及分析结果的处理244
13.2.1概述244
13.2.2可疑值的检验247
13.2.3准确度的检验和评定方法248
13.2.4实验数据及分析结果的表示方法249
13.2.5有效数字及运算规则249
习题250
参考文献251

前言/序言

《跨越边界：未来科技与人类社会》 书籍简介： 《跨越边界：未来科技与人类社会》并非一本专注于传统实验室操作或特定分析仪器的技术手册，而是一部深度探讨前沿科技如何重塑人类社会结构、伦理观念及未来生存图景的宏大叙事。本书旨在引领读者超越技术本身的应用层面，深入思考科技发展的底层逻辑、潜在风险与无限机遇。 本书共分为五个部分，层层递进，构建起一个关于“未来”的立体认知框架。 --- 第一部分：智能的涌现与文明的再定义 本部分聚焦于人工智能（AI）和通用人工智能（AGI）的发展轨迹及其对现有社会契约的冲击。我们不再将AI视为辅助工具，而是将其视为一种新兴的“智能实体”。 核心议题包括： 1. 符号主义到联结主义的范式转换： 深入剖析深度学习模型（如Transformer架构）如何从根本上改变了我们对“知识”和“理解”的定义。探讨大规模语言模型（LLM）在生成创造性内容、进行复杂推理方面的能力边界与哲学意义。 2. 劳动力市场的结构性重塑： 分析自动化和机器人技术在知识密集型产业中的渗透，探讨“后稀缺经济”的可能性与挑战。如何设计新的社会保障体系来应对普遍性技术失业的风险？ 3. 意识的算法探寻： 结合神经科学的前沿发现与计算模型的进步，本书挑战了传统的心灵哲学，讨论了我们如何通过计算模型来理解、模拟甚至创造出某种形式的“主观体验”。这部分内容严肃探讨了图灵测试的局限性以及“强人工智能”的潜在出现机制。 第二部分：生物工程与人类增强的伦理前沿 本部分将目光投向了生命科学的“硬核”进步，特别是基因编辑技术（如CRISPR-Cas系列）和神经接口技术（BCI）带来的深刻伦理和生存问题。 重点内容阐述： 1. 基因编辑的“潘多拉魔盒”： 详细梳理了从体细胞到生殖细胞编辑的技术路线图，重点分析了在疾病根除、性状增强（Enhancement）之间模糊的道德界限。书中审视了“设计婴儿”的社会公平性问题以及对人类基因库多样性的长期影响。 2. 脑机接口：从医疗到认知扩展： 探讨了双向脑机接口（如Neuralink等）的最新进展，不仅仅关注其在治疗帕金森或脊髓损伤方面的应用，更着重于其在信息直接传输、记忆备份和认知能力叠加方面的潜力。这引发了关于“数字永生”和“认知主权”的激烈讨论。 3. 合成生物学的工业化： 介绍如何利用工程学原理设计和构建新的生物系统，例如定制化的微生物工厂来生产燃料、药物或新型材料。本书分析了这类技术的生物安全风险和全球监管滞后的现实。 第三部分：物质世界的颠覆者——新材料与能源革命 这一部分关注物理世界的基础设施如何因新的材料科学发现而发生根本性变革，特别是对全球能源结构和信息处理能力的影响。 深度解析如下： 1. 超越硅基的计算： 详细介绍了量子计算的基本原理（叠加态、量子纠缠），并分析了在特定领域（如药物分子模拟、密码学破解）的实际应用前景。同时，本书也理性地评估了实现通用、稳定量子计算机所面临的工程学障碍。 2. 二维材料与柔性电子： 重点介绍了石墨烯及其衍生材料（如拓扑绝缘体）在电子学、储能和传感器领域的革命性潜力。讨论了这些材料如何推动可穿戴设备、柔性显示屏乃至高效太阳能捕获技术的发展。 3. 可控核聚变：从科学到工程的最后一步： 考察了托卡马克装置（如ITER）和惯性约束聚变技术的最新进展，评估了商业化聚变能对解决气候变化和能源稀缺问题的决定性作用，以及目前在等离子体约束和材料耐受性上需要攻克的关键瓶颈。 第四部分：虚拟现实、元宇宙与身份的流动性 本书将虚拟环境视为人类社会活动的新疆域，探讨沉浸式技术如何影响我们的感知、经济活动和社交结构。 关键探讨点： 1. 沉浸式体验的心理负荷： 探讨长期处于高保真虚拟现实（VR/AR）环境对人脑神经可塑性的影响，以及“现实逃避”的社会学后果。 2. 数字主权与去中心化经济： 深入分析基于区块链技术和非同质化代币（NFT）构建的数字资产所有权体系。重点讨论了“元宇宙经济体”如何与传统金融体系发生交互与冲突，以及数字身份的验证与保护问题。 3. 模拟理论的现实检验： 从计算复杂性角度审视，如果我们的世界本身是一个巨大的模拟，那么通过技术手段揭示其底层代码的可能性有多大？ 第五部分：风险、治理与人类的长期未来 最后一部分回归到宏观治理层面，探讨人类文明在面对自身创造的强大技术时的适应能力与约束机制。 总结与展望： 1. 技术治理的“时间差”困境： 分析技术发展速度远超法律和伦理规范制定速度的现象。探讨建立全球性、跨学科的“技术加速器伦理审查委员会”的可行性。 2. 极端风险评估（Existential Risks）： 集中讨论由超级智能失控、全球生物武器化或不可逆转的气候工程实验可能带来的文明级别灾难，并提出基于“审慎原则”的预警机制。 3. 迈向星际物种的必要性： 尽管技术挑战重重，本书仍以一种审慎乐观的态度展望了人类走出地球的必要性，将其视为物种长期生存的终极备份方案，并讨论了太空殖民的技术准备工作。 《跨越边界：未来科技与人类社会》是一部面向所有对人类命运、社会结构和技术伦理有深刻关切的思考者的著作。它不提供现成的答案，而是提供了一套严谨的分析工具，帮助读者驾驭这个充满剧变与未知的时代。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最大的启发在于，它让我看到了不同分析技术之间的“协同效应”。很多时候，我们在学习和应用时，往往会孤立地看待每一种分析技术，而这本书则将它们置于一个更大的框架下进行考察。例如，在讨论样品前处理时，它详细介绍了各种样品制备技术，如萃取、浓缩、分离等，并说明了这些技术如何为后续的仪器分析奠定基础。它还强调了数据处理和解析的重要性，介绍了各种统计分析方法和模型，以及如何利用软件工具来处理和解读复杂的分析数据。我之前在做实验时，常常会忽略数据处理的环节，认为只要仪器能出结果就行，但这本书让我认识到，真正有价值的分析结果，是建立在科学的样品处理、精准的仪器操作和严谨的数据解析之上的。它还提到了仪器分析在质量控制和质量保证体系中的作用，这对于任何一个从事科学研究或工业生产的人来说，都是至关重要的。总而言之，这本书让我从一个“操作者”的视角，转变为一个“整合者”的视角，让我能够更全面地理解仪器分析的价值和意义。

评分☆☆☆☆☆

读了这本书，我感觉自己好像真的站在了科学研究的前沿。作者在撰写时，显然是非常注重理论与实践的结合，这对于我们这些需要将所学知识应用于实际工作的学生来说，简直是福音。他没有回避那些技术细节，反而将它们一一拆解，并用非常清晰的语言进行阐释。例如，在讨论光谱分析时，他详细介绍了原子吸收光谱和原子发射光谱在原理上的差异，以及它们在痕量元素分析中的优势和局限性，还举了大量实际应用的案例，比如环境监测、食品安全检测等，这让我深刻体会到这些分析技术在现实生活中的重要性。最让我印象深刻的是，书中对质量谱的解读，作者不仅仅是介绍了仪器的组成和基本原理，而是深入探讨了其在结构鉴定和同位素分析中的应用，甚至还提到了如何通过碎片离子信息来推断分子的结构，这对于有机化学和药物化学领域的我来说，是极其宝贵的财富。这本书让我意识到，仪器分析绝不仅仅是“操作机器”，它背后蕴含着深刻的物理化学原理和精巧的工程设计，是一门集多学科知识于一体的综合性学科。我曾一度认为仪器分析枯燥乏味，但这本书彻底改变了我的看法，它让我看到了科学的严谨与魅力。

评分☆☆☆☆☆

这本书简直是知识的宝库，虽然我翻开它时，内心深处隐隐有着一丝对复杂理论的畏惧，但读下去之后，我发现我的担忧是多余的。它以一种我从未想过的方式，将那些看似遥不可及的分析仪器原理，变得生动有趣。比如，它对色谱法的讲解，不仅仅停留在理论层面，而是深入剖析了流动相、固定相的性质如何影响分离效率，并用生动的比喻解释了不同色谱模式的适用范围。我尤其喜欢它关于液质联用的章节，作者并没有简单罗列各种接口和检测器，而是花了大量篇幅去讲解它们是如何协同工作的，解决了哪些实际分析难题。我之前在实验中遇到的样品基质干扰问题，读完这部分内容后，茅塞顿开，仿佛找到了解决之道。更让我惊喜的是，这本书的插图质量极高，那些精美的图表和流程示意图，不仅清晰地展示了仪器的结构，还巧妙地阐述了工作原理，大大降低了我的理解门槛。可以说，它不仅仅是一本教材，更像是一位经验丰富的导师，循循善诱，带领我一步步走进现代仪器分析的奇妙世界。我完全没想到，一本关于仪器分析的书，竟然能让我读得津津有味，甚至有时候会因为一个巧妙的设计或一个精辟的解释而拍案叫绝。

评分☆☆☆☆☆

这本书给我最直观的感受就是它的“厚重感”和“全面性”。它不像市面上一些泛泛而谈的书籍，而是真正深入到每一个分析技术的核心。当我翻开关于电化学分析法的章节时，我被书中对电极反应动力学和热力学原理的详尽阐述所震撼。它不仅仅是介绍了各种电化学传感器，更是深入讲解了它们的工作机制，以及如何通过优化电极材料和测量条件来提高灵敏度和选择性。书中的例子非常丰富，从简单的pH测量到复杂的伏安法分析，都给出了清晰的图示和详细的步骤，让我能够更好地理解其中的奥秘。尤其让我觉得受益匪浅的是，它在介绍各种分析方法时，都会提及该方法的应用领域和限制条件，这对于我们在实际工作中选择合适的分析技术具有重要的指导意义。我之前在项目开发中，常常纠结于选择哪种分析方法最合适，读完这本书后，我感觉自己有了更清晰的思路，能够根据待测物的性质和分析要求，做出更明智的决策。这本书的深度和广度，绝对超出了我的预期，它让我感觉自己仿佛打开了一扇通往更广阔的科学世界的大门。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，我之前对仪器分析的印象一直是“硬核”、“枯燥”，可能与我所学的专业领域有一些距离。但当我拿到这本书后，我被它的“亲和力”所打动。它并不是用晦涩难懂的专业术语堆砌，而是用一种相对平易近人的语言，将复杂的概念娓娓道来。例如，在解释X射线衍射时，作者巧妙地运用了“晶体结构如同精密的积木”的比喻，让我一下子就抓住了晶体结构对衍射图谱的影响。再比如，在讲解核磁共振谱时，它并没有直接深入到量子力学的细节，而是从原子核的自旋性质入手，逐步引入化学位移、自旋偶合等概念，让我能够理解不同化学环境下的原子核所表现出的不同信号。书中还穿插了许多历史故事和科学家的轶事，这让我觉得这本书不仅仅是一本学术著作，更是一部生动有趣的科学史。它让我看到了现代仪器分析技术是如何一步步发展起来的，以及那些伟大的科学家们是如何为之付出的。这种叙述方式，让我对仪器分析产生了浓厚的兴趣，也让我看到了科学研究中人文关怀的一面。