編輯推薦
適讀人群 :本書可以作為高等院校分析化學課程的教材或者參考用書,也可供分析化學科研人員及分析測試人員參考。 采用“去公式化”解析策略,注重化學平衡體係的分析和算式的推導,去掉大量導齣公式,設計代數方程求解軟件
建立[H+]的通用計算策略,終點誤差的通用計算策略,高精度滴定麯綫的通用繪製策略,為解決復雜化學平衡問題提供統一的思路和模式
澄清一些似是而非的結論,剖析部分近似解法存在的問題
較為係統地介紹常用數理統計方法
配以豐富的例題和詳細的解題過程
內容簡介
《分析化學》的主要內容包括酸堿平衡、配位平衡、氧化還原平衡和沉澱平衡體係的定量計算,以及相應滴定分析方法。不同於經典的分析化學教材,《分析化學》采用“去公式化”解析策略,注重化學平衡體係的分析和算式的推導,數值計算和方程求解則通過軟件完成。相關軟件的Matlab代碼附於書後。《分析化學》還介紹瞭常見數理統計方法及其在分析化學中的應用,特彆強調方法的正確使用和結果的閤理闡釋。《分析化學》包含瞭數量眾多、難度不同的例題,並且給齣解題思路和分析過程。每章最後包括習題並附有答案。
《分析化學》可作為高等理工類學校化學化工類相關專業本科生的分析化學教材,也可供從事分析化學工作的科技人員閱讀和參考。
內頁插圖
目錄
前言
第1章 緒論
1.1 分析化學概述
1.1.1 分析化學及其作用
1.1.2 分析化學分類
1.1.3 分析化學簡史
1.2 滴定分析法
1.2.1 滴定分析簡史
1.2.2 滴定分析的基礎概念
1.2.3 容量分析儀器
1.2.4 滴定方式
習題
第2章 分析化學中的誤差和統計學處理
2.1 分析化學中的誤差
2.2 實驗數據中的誤差傳遞
2.2.1 係統誤差傳遞
2.2.2 隨機誤差傳遞
2.3 數理統計基礎知識
2.3.1 在誤差分析中應用數理統計方法的必要性
2.3.2 隨機變量及其分布
2.3.3 顯著性檢驗
2.3.4 傳統的統計數值錶
2.4 數理統計方法在誤差分析中的具體應用
2.4.1 檢測限和定量限
2.4.2 分析結果精密度的檢驗
2.4.3 兩組數據精密度的比較
2.4.4 置信區間
2.4.5 平均值與參考值的比較
2.4.6 兩個平均值的比較
2.4.7 兩組配對數據的比較
習題
第3章 酸堿滴定
3.1 酸堿平衡體係
3.1.1 酸堿平衡體係的定量性質
3.1.2 酸堿平衡體係[H+]的計算策略
3.1.3 酸堿平衡體係[H+]的計算示例
3.2 緩衝溶液
3.2.1 緩衝作用
3.2.2 緩衝溶液的相關計算
3.2.3 緩衝溶液的配製
3.2.4 緩衝容量
3.3 酸堿滴定麯綫
3.3.1 繪製酸堿滴定麯綫
3.3.2 滴定麯綫特徵與體係酸堿性質的關係
3.3.3 V.[H+]麯綫
3.3.4 滴定突躍及其影響因素
3.4 酸堿滴定的終點誤差
3.4.1 酸堿指示劑
3.4.2 酸堿滴定的終點誤差計算
3.5 準確滴定判彆
3.5.1 一元酸的準確滴定判彆
3.5.2 多元酸的準確滴定判彆
3.5.3 混閤酸的準確滴定判彆
3.6 滴定麯綫用於終點誤差計算和準確滴定判彆
3.6.1 計算終點誤差
3.6.2 多元酸的準確滴定判彆
3.6.3 混閤酸的準確滴定判彆
3.7 常見酸堿滴定法
3.7.1 燒堿的測定
3.7.2 純堿的測定
3.7.3 矽的測定
3.7.4 磷的測定
3.7.5 銨鹽的測定
3.7.6 凱氏定氮法
3.7.7 醛酮的測定
習題
第4章 配位滴定
4.1 配位平衡體係
4.1.1 配位平衡體係的定量性質
4.1.2 配位平衡體係定量計算的要點
4.2 配位滴定麯綫
4.2.1 繪製配位滴定麯綫
4.2.2 [M']sp的計算
4.2.3 滴定突躍及其影響因素
4.3 配位滴定的終點誤差
4.3.1 金屬指示劑
4.3.2 配位滴定的終點誤差計算
4.3.3 計算配位滴定終點誤差的林邦公式
4.4 準確滴定判彆
4.4.1 酸度的影響和酸度允許範圍
4.4.2 混閤離子的選擇性滴定
4.4.3 掩蔽
4.5 滴定麯綫用於終點誤差計算和準確滴定判彆
4.6 常見配位滴定法
4.6.1 多數金屬離子的直接測定
4.6.2 返滴定法測鋁
4.6.3 置換滴定法測銀
4.6.4 置換滴定法測锡
習題
第5章 氧化還原滴定
5.1 氧化還原平衡體係
5.1.1 氧化還原平衡體係的定量性質
5.1.2 氧化還原平衡體係定量計算的要點
5.2 氧化還原滴定麯綫
5.2.1 繪製氧化還原滴定麯綫
5.2.2 化學計量點電勢的計算
5.2.3 滴定突躍及其影響因素
5.3 氧化還原滴定的終點誤差
5.3.1 氧化還原指示劑
5.3.2 氧化還原滴定的終點誤差計算
5.4 滴定麯綫用於終點誤差計算
5.5 氧化還原滴定分析中的預處理
5.6 常見氧化還原滴定法
5.6.1 高錳酸鉀法
5.6.2 重鉻酸鉀法
5.6.3 碘量法
5.6.4 溴酸鉀法
5.6.5 鈰量法
習題
第6章 重量分析和沉澱滴定
6.1 沉澱平衡體係
6.1.1 沉澱平衡體係的定量性質
6.1.2 沉澱平衡體係定量計算的要點
6.1.3 沉澱溶解度主要影響因素的定量分析
6.1.4 沉澱溶解度的其他影響因素
6.2 沉澱的形成
6.2.1 沉澱的類型
6.2.2 沉澱的形成過程
6.2.3 沉澱的汙染
6.2.4 沉澱條件的選擇
6.2.5 均相沉澱法
6.3 有機沉澱劑
6.3.1 形成螯閤物的有機沉澱劑
6.3.2 形成離子締閤物的有機沉澱劑
6.4 沉澱滴定法
6.4.1 沉澱滴定麯綫
6.4.2 滴定突躍及其影響因素
6.4.3 沉澱滴定的終點誤差
6.5 常見沉澱滴定法
6.5.1 莫爾法
6.5.2 福爾哈德法
6.5.3 法揚斯法
6.5.4 其他沉澱滴定
習題
參考文獻
附錄
附錄1 一些數理統計的Matlab程序
附錄2 關於假設檢驗的解釋
附錄3 酸堿平衡體係中質子平衡可以通過物料平衡和電荷平衡導齣的證明
附錄4 復雜代數方程的高效求解方案
附錄5 繪製滴定麯綫的Matlab程序
附錄6 物質的物理性質和物理化學性質常數錶
前言/序言
本書是分析化學經典課程體係的改革成果。
分析化學作為“四大化學”之一,是國內外高校化學專業的基礎課程。經過長期發展,分析化學課程已經形成瞭成熟且穩定的經典體係,強調計算的可實現性。在計算工具欠發達的年代,前輩研究者們精心推導瞭各種近似計算公式,這些公式運算簡單,復雜度一般不會超過平方/開方、指數/對數。隻要記住公式及其適用條件,藉助簡單計算工具和數學用錶就能夠解決問題,甚至是一些稍復雜的難題。因此,“公式化”的經典課程體係得到瞭廣泛認可,時至今日,國內絕大多數分析化學教材仍然采用這種課程體係。
現代計算機技術高度發展,發達的硬件和豐富的軟件可以高效地解決分析化學中的計算問題。當數值運算不再睏難時,經典課程體係的優點便失去瞭基礎,不足則迅速顯現,具體錶現在三個方麵:一是大量公式及其適用條件需要記憶,導緻瞭學習興趣的減退;二是諸多公式將學習焦點集中在問題的求解層麵而非分析層麵,套用公式解題盡管方便,卻降低瞭主動思考的必要性,不利於培養創新型人纔;三是難以解決某些復雜化學平衡問題,因為無公式可用。因此,經典課程體係的改革勢在必行。
一些教改研究者顯然意識到瞭過量的計算公式對分析化學課程的負麵影響.於是在修訂教材時刪除瞭一些煩瑣公式。然而,刪除煩瑣公式就意味著移除瞭它們所解決的復雜化學平衡問題,而這些問題正是分析化學的重要內容,不僅不能從教材中移除,反而應該加以強調。
作者通過長期教學實踐和研究,建立瞭分析化學新課程體係。新體係的核心思想是:從基本定量關係(物料平衡和電荷平衡)入手,完成對化學平衡的分析和算式的推導,數值計算和方程求解則通過軟件完成。新課程體係的特點如下:
(1)新課程體係不再包含經典體係中的大量導齣公式,是“去公式化”的課程體係,因此在很大程度上減輕瞭機械記憶的負擔。為瞭節約解題時間,作者設計瞭一個界麵友好的代數方程求解軟件(源代碼見附錄4)。同時為瞭兼顧效率,書中保留瞭少量適用範圍較廣的傳統公式,如簡單酸堿平衡體係[H+]估算公式,計算EDTA配位滴定終點誤差的林邦公式,以及氧化還原滴定中化學計量點電勢的計算公式等。
(2)新課程體係為解決復雜化學平衡問題提供瞭統一的思路和模式。例如,建立瞭酸堿平衡體係[H+]的通用計算策略、終點誤差的通用計算策略,以及高精度滴定麯綫的通用繪製策略。對於部分例題,補充瞭經典解法,以作為參考和對比。不難發現,一些傳統的解題技巧已變成更廣泛背景下的特例。
(3)新課程體係解決瞭一些傳統方法無能為力的復雜化學問題;澄清瞭一些似是而非的結論,如混閤酸的準確滴定判彆;剖析瞭一些近似解法存在的問題,如復雜配位平衡體係的計算、碘量法的終點誤差計算、MnS沉澱的溶解度計算等。
《星際探險者:失落文明的密碼》 作者:伊蓮娜·瓦倫丁 齣版社:寰宇之光 裝幀:精裝,附贈精美星圖 頁數:680頁 --- 內容簡介 在公元2742年,人類的足跡已遍布銀河係邊緣的數韆個星係,但宇宙的深處依舊隱藏著無數未解之謎。本書講述瞭天纔天體物理學傢兼密碼學傢,艾瑞斯·凡恩,在一次例行深空探測任務中,意外截獲的一段古老而復雜的信號。這段信號並非來自任何已知的外星文明,它的結構復雜到足以讓當代最先進的量子計算機陷入停滯。 艾瑞斯,一個對古代語言和失落科技抱有近乎狂熱興趣的探險傢,立即意識到這可能與傳說中掌握瞭時空摺疊技術的“先驅者”文明有關。先驅者,一個在宇宙大爆炸後不久就消失得無影無蹤的超級文明,他們的存在僅存在於宇宙民間傳說和極其模糊的考古碎片中。 第一部:寂靜的低語 故事始於“奧德賽號”深空探測艦的深空站。艾瑞斯和她的跨學科團隊——包括精通量子力學的機械師澤維爾、曆史學傢兼語言學傢卡拉,以及沉默寡言但經驗豐富的領航員“幽靈”——將信號源定位在一片被稱為“湮滅之域”的危險星雲。這片區域因其反常的引力波動和對所有電子設備的強烈乾擾而聞名,幾乎是所有星際航行者的禁區。 信號的首次破譯工作充滿瞭挫摺。它不是基於任何已知的數學序列或物理常數,而更像是一種基於宇宙背景輻射波動的“情感編碼”。卡拉教授堅信,要理解這段信息,必須從更本源的哲學和藝術角度入手,而非單純的邏輯推演。在一次幾乎要放棄的夜晚,艾瑞斯從信號中捕捉到瞭一種類似於巴洛剋音樂中“對位法”的結構,這為他們打開瞭一扇新的大門。 他們發現,信號的核心是一份關於“坐標漂移”的警告。先驅者文明似乎預見到瞭某種災難,並試圖將他們的知識封存在宇宙中的特定“錨點”上。 第二部:星圖上的幽靈航綫 隨著對密碼的深入理解,一個驚人的事實浮齣水麵:坐標指嚮的不是一個固定的星球,而是一條穿越蟲洞和非歐幾裏得空間的“活體航綫”。這條航綫要求飛船具備超越現有麯速引擎能力的推進技術,並且必須能夠承受連續的維度震蕩。 團隊決定利用澤維爾秘密研發的“相位穩定器”——一個尚未完全通過安全測試的裝置。他們偷偷離開瞭奧德賽號的母港,踏上瞭這段危險的旅程。 航綫的第一站將他們引嚮瞭被遺棄的“剋拉剋斯-7”殖民地。這裏曾是人類擴張初期的一個重要前哨站,但在一次未知的能源枯竭事件後被徹底拋棄。殖民地內的一切都凝固在瞭最後一刻,人們甚至來不及撤離。艾瑞斯在殖民地的主圖書館中發現瞭一批記載著先驅者與早期人類接觸的“加密日記”。這些日記揭示瞭先驅者文明的輝煌,但也暗示瞭他們毀滅的真正原因——並非外部入侵,而是對自身技術的過度依賴和濫用,導緻瞭宇宙規律的局部扭麯。 第三部:迴音與抉擇 在航綫的最終階段,他們遭遇瞭來自“執政官聯盟”的阻撓。聯盟是一個以維護宇宙秩序為名,但實際上控製著所有先進科技壟斷的政治實體。聯盟特工一直追蹤著艾瑞斯的信號,他們渴望獲得先驅者的技術,並將其軍事化。 經過一場驚心動魄的太空追逐,奧德賽號在“幽靈”的完美導航下,成功穿過瞭“熵之門”——一個自然形成的、極不穩定的時空裂縫。 他們到達的目的地,是一個漂浮在宇宙真空中的巨大幾何結構,它不反射任何光綫,而是吸收一切能量。這裏是先驅者留下的最終檔案館。 檔案館內,艾瑞斯找到瞭失落文明的全部遺産:關於物質重構、生命起源的真正答案,以及一個關於宇宙“循環”的終極理論。然而,圖書館的守護者——一個由純粹意識構成的實體——嚮艾瑞斯發齣瞭最後的警告:先驅者的毀滅,源於他們試圖“編輯”宇宙的基本法則。他們留下的技術,是雙刃劍。 艾瑞斯麵臨著一個痛苦的抉擇:是將這份超越時代的力量帶迴人類社會,加速文明的演進,但也可能重蹈先驅者的覆轍?還是將其永遠封存? 本書的高潮部分,集中在艾瑞斯團隊如何運用先驅者留下的“倫理算法”來決定這份知識的命運。他們沒有選擇占有,而是選擇瞭一種更具挑戰性的道路——利用先驅者的技術,建立瞭一個能夠保護並引導新發現的“知識隔離層”,確保任何未來的文明在獲得這份力量前,必須先通過嚴格的道德與哲學考驗。 尾聲:新紀元的序麯 艾瑞斯和她的團隊帶著遠超預期的見識返迴瞭人類領地。他們沒有帶迴能立刻改變戰爭格局的武器,也沒有帶來能瞬間解決能源危機的裝置。他們帶迴來的是一種全新的宇宙觀,一種對“限製”和“敬畏”的深刻理解。 《星際探險者:失落文明的密碼》不僅僅是一部關於太空探險的小說,它更是一部關於知識的重量、文明的興衰,以及人類在麵對無限可能性時應有的審慎與責任感的史詩。它探討瞭科技發展與倫理邊界的永恒張力,邀請讀者一同思考:我們真正渴望從宇宙中發現的,究竟是力量,還是智慧? --- 本書特色: 硬科幻設定:對量子糾纏、非歐幾何和時間錯位有嚴謹且富有想象力的描繪。 密碼學解謎:書中包含瞭多次復雜的符號解析和語言學重建過程,極具挑戰性。 哲學思辨:深入探討瞭文明的“信息熵”與“道德熵”之間的關係。 人物群像:塑造瞭性格迥異、專業互補的探險團隊,他們的友誼與衝突推動瞭情節發展。