现代仪器分析原理与技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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王世平 著

图书标签:

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

出版社： 科学出版社

ISBN：9787030430441

版次：31

商品编码：12322267

包装：平装

丛书名： 卓越工程师教育培养计划系列规划教材

开本：16开

出版时间：2018-03-01

页数：312

正文语种：中文

内容简介

仪器分析是现代农业、现代工业、生态环境及生物技术等领域中*实用的一门科学。本书从光谱学、色谱学、电磁波谱学等几方面较为全面、系统地阐述了分析仪器的原理与技术，并结合现代分析仪器发展动态，根据实际需求介绍了许多日前**的实用分析技术。作为“卓越工程师教育培养计划食品科学与工程类系列规划教材”之一，本书注重理论与实践相结合，突出案例教学，体现卓越理念。

现代仪器分析原理与技术 图书简介 导言：解析分析科学的基石 本书旨在为读者构建一个坚实而全面的分析化学和仪器分析学的知识框架。我们深知，在现代科学研究、工业生产和质量控制领域，精确而可靠的测量是驱动创新的核心动力。《现代仪器分析原理与技术》并非简单地罗列各种仪器的操作手册，而是深入剖析支撑这些技术背后的物理、化学和工程学原理，帮助读者从根本上理解“如何测量”以及“测量结果的意义”。 本书的结构设计力求逻辑清晰、层层递进。我们从分析化学的基本概念和误差理论入手，为后续的复杂仪器分析打下坚实的定量基础。随后，我们将视角聚焦于核心的物理学原理，特别是电磁辐射与物质的相互作用，这是绝大多数现代分析技术（如光谱法）的理论基石。 第一部分：分析基础与电磁辐射 第一章：分析化学基础与数据处理 本章首先回顾了化学分析在科学研究中的定位及其在现代社会的应用领域。重点讨论了化学测量的基本步骤，包括采样、样品前处理、测量和结果评估。我们详尽阐述了化学平衡、萃取和色谱分离的基本概念，这些是确保测量准确性的前置条件。 在数据处理方面，本书投入大量篇幅讲解了误差的来源、分类（系统误差与随机误差）以及量化方法。统计学工具在分析化学中的应用至关重要，我们详细介绍了平均值、标准偏差的计算、置信区间的确定，以及如何进行假设检验（如t检验和F检验）来比较不同数据集的显著性差异。对回归分析和最小二乘法原理的深入剖析，为后续的定量校准奠定了数学基础。 第二章：电磁辐射与物质相互作用 本章是理解光学和光谱技术的核心。我们首先介绍了电磁波谱的构成及其特性（波长、频率、能量），并阐述了光与物质相互作用的四种基本模式：吸收、发射、散射和透射。 重点内容包括：量子力学对分子能级（电子能级、振动能级和转动能级）的描述。详细解释了吸收光谱的理论基础，特别是朗伯-比尔定律 (Beer-Lambert Law) 的推导及其适用条件与局限性。我们探讨了摩尔吸光系数的物理意义，以及溶剂效应、酸碱度和离子强度对吸收光谱的影响。此外，对荧光和磷光等发射现象的机理也进行了细致的描绘。 第二部分：光谱分析技术 本部分是本书的主体，系统介绍了应用电磁辐射原理的各类主流仪器分析技术。 第三章：紫外-可见分光光度法 (UV-Vis) UV-Vis技术因其快速、灵敏和广泛的适用性而成为基础分析手段。本章详述了双光束和单光束分光光度计的结构、工作原理及关键部件（光源、单色器、检测器）。我们重点讨论了如何利用吸收峰进行定性分析，以及如何通过建立标准曲线进行精确的定量分析。高精度测量的关键在于对光度计误差（如杂散光、基线漂移）的控制与校正。 第四章：红外与拉曼光谱技术 这部分专注于分子振动和转动能级的探测。红外光谱（IR）着重讲解了傅里叶变换红外光谱（FTIR） 技术，特别是干涉仪的工作原理，以及如何通过快速傅里叶变换（FFT）将干涉图转换为吸收谱图。我们详细分析了各种官能团的特征吸收频率，并探讨了ATR（衰减全反射）等样品引入技术在固体和高分子材料分析中的应用。 拉曼光谱作为一种散射技术，其原理与红外光谱互补。本章阐明了拉曼散射（非弹性散射）的微观机制，并对比了传统色散式拉曼光谱仪与现代共聚焦拉曼显微技术（Micro-Raman）的优劣。 第五章：原子光谱技术 原子光谱技术是痕量元素分析的支柱。本书将原子发射、吸收和荧光光谱整合分析： 1. 原子化技术： 详述了火焰原子吸收光谱法（FAAS）和电热原子吸收光谱法（GFAAS）的原子化过程，强调了后处理对消除基体效应的重要性。 2. 仪器构造： 重点介绍原子吸收光谱仪的光路设计、空心阴极灯（HCL）的选择与使用，以及火焰（如空气-乙炔、笑气-乙炔）的化学特性对测量精度的影响。 3. 先进技术： 简要介绍了电感耦合等离子体发射光谱（ICP-OES）作为多元素同时测定方法的优势，及其等离子体炬的产生与维持原理。 第三部分：分离科学与联用技术 现代分析的趋势是将分离技术与高灵敏度检测器结合。 第六章：色谱分离原理 本章全面梳理了色谱法的理论基础。详细解释了分配系数、容量因子、选择性因子等核心参数。对塔板理论和范登特原理（Van Deemter Equation） 的推导和应用进行了深入探讨，以指导色谱柱的选择和操作条件的优化（如流速的确定）。 第七章：液相色谱技术 (HPLC) 重点介绍高效液相色谱（HPLC）的现代应用。从泵系统、进样系统到分离柱（反相、正相、离子交换、尺寸排阻）的选择标准进行详细说明。特别关注梯度洗脱的原理及其在复杂混合物分离中的优势。对检测器，如紫外检测器（UV-Vis Detector）和示差折光检测器（RI Detector）的工作机制进行了剖析。 第八章：气相色谱技术 (GC) 气相色谱（GC）的核心在于气化、载气控制和分离柱的选择。本章详述了氢火焰离子化检测器（FID）和电子捕获检测器（ECD）的响应机理及适用范围。对顶空进样技术（Headspace GC） 在挥发性有机物分析中的应用进行了具体说明。 第九章：联用技术 (Hyphenated Techniques) 本章是连接分离与定性识别的关键。我们深入探讨了： 1. 气相色谱-质谱联用 (GC-MS)： 重点介绍电子轰击（EI）电离源的工作原理、四极杆质量分析器（Quadrupole Mass Analyzer）的质量分离过程，以及如何通过谱库检索进行物质的定性鉴定。 2. 液相色谱-质谱联用 (LC-MS)： 侧重于接口技术，特别是电喷雾电离（ESI） 和大气压化学电离（APCI） 的工作机制，它们如何使大分子和不挥发性物质的质谱分析成为可能。 第四部分：电化学分析与其他先进技术 第十章：电化学分析基础 本章介绍了电化学分析的基础理论，包括能斯特方程、电极电位和溶液中电化学过程的热力学与动力学。重点讨论了电位法（如pH计的工作原理）、安培法和伏安法（如循环伏安法）的测量机制。 第十一章：电感耦合等离子体质谱 (ICP-MS) ICP-MS是痕量和超痕量元素分析的“黄金标准”。本章详细讲解了氩等离子体炬的产生机制，离子源的构建，以及四极杆或飞行时间（TOF）质量分析器对离子的分离和检测。对等离子体干扰（如等压干涉和同量素干涉）的校正方法是本章的难点与重点。 结语：未来展望 本书的最后部分对分析科学的未来发展趋势进行了展望，包括高分辨质谱技术（HRMS）、超快速色谱（UPLC）、以及微型化和便携式分析仪器的发展，旨在激发读者对分析化学前沿的探索热情。 全书配备了大量的实例分析和习题，帮助读者将理论知识转化为实际解决问题的能力。我们力求使本书成为分析化学专业本科生、研究生以及从事质量控制和研发的工程师们案边不可或缺的参考书。

评分☆☆☆☆☆

拿到这本书的时候，我本以为会是一本硬邦邦的教科书，但翻开才发现，它简直是为我这种“半路出家”的分析化学爱好者量身定做的！我之前对仪器分析的了解仅限于一些零散的知识点，很多原理都是“知其然不知其所以然”。而这本书，则是一步一步地为我揭开了这些神秘的面纱。最让我惊喜的是，它对各种分离技术，尤其是色谱（气相、液相、薄层）的讲解，简直是细致入微。它不仅区分了各种色谱的原理、装置和适用范围，还深入剖析了影响分离效率的关键因素，比如流动相和固定相的选择、柱温、流速等等。书中的表格和流程图也非常清晰，能够帮助我快速地掌握不同色谱方法的优缺点和适用场景。更别提它对光谱分析的阐述，从紫外-可见分光光度法到傅里叶变换红外光谱，再到核磁共振波谱，每一种都讲得鞭辟入里，让我对物质的结构和组成有了更深的认识。这本书的语言风格也比较活泼，不像一些纯学术著作那样严肃，读起来不会觉得枯燥乏味，反而有一种探索未知领域的乐趣。

评分☆☆☆☆☆

说实话，我一直觉得仪器分析是化学领域最“酷”的部分之一，因为它能让我们“看见”肉眼看不到的分子世界。而《现代仪器分析原理与技术》这本书，则完全满足了我对“看见”的想象。它不仅详细介绍了各种高端分析仪器的基本工作原理，还着重讲解了如何优化实验条件以获得最佳的分析结果。我特别关注书中关于电化学分析的部分，它不仅仅介绍了电位法、电量法等基本方法，还深入探讨了伏安法、循环伏安法等动态电化学技术，以及它们在痕量分析和反应机理研究中的应用。书中的公式推导清晰，图示生动，让我能够更好地理解电化学信号的产生机制。此外，它还涵盖了表面分析技术，比如X射线光电子能谱（XPS）和扫描隧道显微镜（STM），这些技术对于研究材料的表面性质至关重要，也让我大开眼界。虽然我目前还无法完全掌握这些高精尖的技术，但这本书无疑为我打下了坚实的基础，让我对未来的研究方向有了更清晰的认识，也让我对科学探索的无限可能充满了期待。

评分☆☆☆☆☆

这本《现代仪器分析原理与技术》简直是实验室里的“圣经”，虽然我才刚开始接触这个领域，但不得不说，这本书的内容深度和广度都令人印象深刻。从最基础的原子吸收光谱法，到更复杂的色谱技术，再到质谱等前沿手段，它都进行了详尽的阐述。我特别喜欢它在原理讲解部分，没有过于枯燥的技术术语堆砌，而是通过大量形象的比喻和清晰的图示，将那些原本抽象的物理化学概念变得易于理解。比如，在讲到发射光谱时，作者用“小火苗点燃不同颜色的物质”来类比，瞬间就勾起了我对原子激发和发射过程的直观感受。而且，它不仅仅停留在理论层面，还花了很大的篇幅介绍各种仪器的结构、操作步骤、以及如何进行数据处理和结果的解读。对于我这样需要动手操作的学生来说，这简直太有用了，感觉就像有一位经验丰富的导师在旁边手把手指导一样。书中还穿插了许多实际案例分析，让我看到这些仪器分析技术在环境保护、食品安全、药物研发等领域的广泛应用，这极大地激发了我学习的动力，让我更清楚地认识到仪器分析的重要性，也更加期待未来能在这些领域一展身手。

评分☆☆☆☆☆

这本书的内容真的非常丰富，让我深刻体会到现代仪器分析的强大魅力。我一直对环境监测和食品安全检测很感兴趣，而这本书恰恰满足了我的这一需求。它在分析方法部分，专门列举了多种实际应用案例，比如如何利用高效液相色谱-质谱联用技术（HPLC-MS/MS）检测食品中的农药残留，如何使用原子吸收光谱法（AAS）测定水体中的重金属离子，以及如何通过气相色谱法（GC）分析空气中的挥发性有机物。这些案例的讲解非常详尽，从样品前处理、仪器参数设置，到数据定性和定量分析，都进行了清晰的介绍，让我能够直观地感受到仪器分析技术在解决实际问题中的重要作用。书中的图表数据也非常实用，很多都是直接可以借鉴的实验方案，这对于我们这些初学者来说，无疑节省了大量摸索的时间。它让我明白了，仪器分析不仅仅是实验室里的技术，更是保障社会安全的重要工具，这让我更加坚定了学习仪器分析的决心。

评分☆☆☆☆☆

坦白说，在读这本书之前，我对“仪器分析”这个概念一直有些模糊。我只知道它是一种分析物质成分的方法，但具体是怎么实现的，有哪些技术，我一直没个清晰的认知。《现代仪器分析原理与技术》这本书，就像一盏明灯，为我照亮了仪器分析的整个领域。它在介绍各种分析技术的同时，非常注重对背后科学原理的解释，而且解释得相当到位。比如，它详细讲解了分子光谱的吸收和发射过程，以及不同类型的分子振动和转动对红外光谱的影响；在质谱分析部分，它不仅介绍了不同电离方法的原理，还深入分析了质谱峰的裂解规律，如何通过碎片离子来推断物质结构。这本书的章节安排也很有逻辑，从基础的物理化学原理，到各种主要分析技术的原理、仪器结构、操作步骤，再到数据处理和应用，循序渐进，层层深入。让我印象深刻的是，书中还提到了最新的一些仪器分析技术的发展趋势，比如微型化、便携化和高通量化，这让我感受到了科技的飞速发展，也为我未来的学习指明了方向。