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1 绪论1

1.1 仪器分析与分析化学1

1.2 仪器分析技术的分类2

1.3 仪器分析的操作流程2

1.4 仪器分析过程的信息传递3

1.5 分析仪器4

1.6 仪器分析的应用与学习5

2 光谱分析导论6

2.1 概述6

2.2 光与光谱7

2.2.1 光的波动性7

2.2.2 光波在频率域与时间域中的表征9

2.2.3 光的粒子性10

2.2.4 电磁波谱11

2.3 光与物质相互作用的微观过程12

2.3.1 光与物质相互作用的经典解释12

2.3.2 光与物质相互作用的量子解释14

2.3.3 物质发光的量子解释17

2.4 物质光谱的测定及其解析18

2.4.1 光谱的基本类型18

2.4.2 光谱仪20

2.4.3 光谱数据与图谱的解析21

3 紫外-可见吸收光谱分析24

3.1 信号和信息的特征24

3.1.1 分子外层电子的分子轨道与能级结构24

3.1.2 紫外-可见吸收光谱的信息25

3.1.3 信息负载的宏观过程28

3.2 紫外-可见分光光度计的基本组成与结构29

3.2.1 基本组成29

3.2.2 紫外-可见分光光度计整机的光路结构34

3.3 紫外-可见吸收光谱法的基本实验技术36

3.3.1 分光光度计的选用与性能的调试36

3.3.2 分光光度计的校正37

3.3.3 分析条件的设定39

3.3.4 定量分析的方法40

3.3.5 定量分析结果的评价42

3.3.6 提高定量分析准确度的方法43

3.4 紫外-可见吸收光谱的应用43

3.4.1 定性分析43

3.4.2 定量分析44

3.4.3 其他应用45

3.5 光谱校正与多组分分析46

3.5.1 差谱技术46

3.5.2 导数光谱47

3.5.3 双波长法和多波长法49

3.5.4 提高信噪比的软件技术51

3.5.5 经典多组分分析53

4 原子吸收光谱法56

4.1 概述56

4.2 原子吸收光谱法的基本原理56

4.2.1 原子光谱理论56

4.2.2 基态与激发态原子的分配关系60

4.2.3 原子吸收线的宽度和原子吸收的测量61

4.3 原子吸收分光光度计63

4.3.1 光源64

4.3.2 原子化系统66

4.3.3 单色器与检测系统70

4.4 原子吸收光谱法中的干扰及其抑制70

4.4.1 光谱干扰70

4.4.2 电离干扰71

4.4.3 化学干扰72

4.4.4 物理干扰73

4.5 定量分析方法73

4.5.1 分析方法73

4.5.2 测定条件的选择74

5 发射光谱法77

5.1 原子发射光谱法77

5.1.1 基本原理77

5.1.2 原子发射光谱仪78

5.1.3 定性定量分析方法83

5.2 荧光光谱法（fluorescence spectroscopy）84

5.2.1 荧光光谱法的基本原理84

5.2.2 荧光测量仪器90

5.2.3 荧光分析方法92

6 红外吸收光谱分析94

6.1 概述94

6.2 红外光谱分析原理94

6.2.1 双原子分子的振动与振动光谱94

6.2.2 多原子分子的振动和振动光谱95

6.2.3 简正振动96

6.2.4 基团频率及谱带强度96

6.2.5 分子的结构对振动的影响97

6.3 有机物红外吸收光谱的解析99

6.3.1 有机物红外吸收光谱99

6.3.2 有机物红外吸收光谱的解析103

6.4 红外分光光度计105

6.4.1 色散型红外分光光度计105

6.4.2 傅立叶变换红外分光光度计106

6.5 红外吸收光谱的测量技术与应用109

6.5.1 红外吸收光谱的测量技术109

6.5.2 红外光谱分析的应用111

6.5.3 衰减全反射光谱分析及其应用111

6.6 近红外光谱分析的信息来源112

6.6.1 分子振动的倍频与合频113

6.6.2 近红外光谱化学信息的来源114

6.7 近红外光谱分析技术的基本思想与技术实施115

6.7.1 近红外光谱分析技术的基本思想115

6.7.2 近红外光谱分析技术的实施116

6.7.3 近红外光谱分析的应用特征118

7 核磁共振波谱法120

7.1 基本原理120

7.1.1 核自旋与核磁矩120

7.1.2 核磁能级与核磁共振现象122

7.1.3 饱和与弛豫122

7.2 核磁共振波谱仪123

7.2.1 基本结构123

7.2.2 连续波NMR谱仪124

7.2.3 脉冲-傅立叶变换核磁共振仪124

7.2.4 制样技术与试剂125

7.3 NMR谱的信息125

7.3.1 化学位移126

7.3.2 自旋偶合（自旋裂分）128

7.3.3 峰面积129

7.3.4 弛豫时间129

7.4 核磁共振氢谱（1H-NMR）129

7.4.1 常见含氢基团的化学位移及影响因素129

7.4.2 偶合常数132

7.4.3 一级1H-NMR132

7.4.4 复杂1H-NMR谱的简化133

7.5 1H-NMR解析135

7.6 其他原子核的NMR谱138

7.6.1 13C的NMR谱（CMR）138

7.6.2 其他核的核磁共振141

7.7 多维NMR谱142

8 质谱法146

8.1 概述146

8.2 质谱仪146

8.2.1 质谱仪的一般结构147

8.2.2 进样系统147

8.2.3 离子源148

8.2.4 质量分析器153

8.2.5 检测器161

8.2.6 记录与数据处理161

8.2.7 质谱仪的主要性能指标161

8.3 有机质谱的离子与断裂机理162

8.3.1 分子离子峰162

8.3.2 碎片离子峰163

8.3.3 重排离子峰164

8.3.4 亚稳离子峰165

8.3.5 同位素离子峰165

8.3.6 多电荷离子峰166

8.4 常见有机物的质谱图166

8.4.1 烃类166

8.4.2 醇类与酚类167

8.4.3 醚类168

8.4.4 醛类和酮类169

8.4.5 羧酸类170

8.4.6 酯类170

8.4.7 胺类和酰胺类170

8.4.8 醌类171

8.5 质谱法的应用172

8.5.1 分子离子峰的识别和确定172

8.5.2 分子式的确定172

8.5.3 结构鉴定173

8.5.4 质谱定量分析与选择离子检测技术176

8.6 现代质谱联用技术的简介176

8.6.1 气相色谱-质谱联用（GC-MS）177

8.6.2 液相色谱-质谱联用（LC-MS）178

8.6.3 质谱-质谱联用（MS-MS）179

9 色谱法导论184

9.1 色谱法概述184

9.1.1 色谱法的发展历史184

9.1.2 色谱法的分类185

9.1.3 各种色谱方法的共同特点185

9.2 色谱图的重要参数187

9.2.1 色谱峰及峰宽187

9.2.2 组分在色谱系统中的保留值188

9.2.3 分离度188

9.2.4 容量因子（质量分配比k′）和相比（β）189

9.2.5 相对保留值（α）189

9.3 色谱理论Ⅰ——塔板理论190

9.3.1 塔板模型的基本假设190

9.3.2 塔板理论方程式192

9.3.3 塔板理论的讨论192

9.4 色谱理论Ⅱ——速率理论193

9.4.1 涡流扩散项193

9.4.2 分子纵向扩散项194

9.4.3 传质阻力项（mass transfer）194

9.5 分离度199

9.5.1 分离度与组分被分离的纯净度199

9.5.2 分离度方程及分离度的控制200

10 气相色谱法204

10.1 气相色谱仪204

10.1.1 气路系统204

10.1.2 进样系统205

10.1.3 分离系统206

10.1.4 检测系统206

10.1.5 记录及数据处理系统206

10.1.6 温度控制系统206

10.2 固定相207

10.2.1 固体固定相207

10.2.2 液体固定相208

10.2.3 色谱柱的制备213

10.3 气相色谱检测器214

10.3.1 检测器的性能指标214

10.3.2 热导池检测器216

10.3.3 氢火焰离子化检测器217

10.3.4 电子捕获检测器217

10.3.5 火焰光度检测器218

10.3.6 氮磷检测器219

10.3.7 光离子化检测器220

10.4 气相色谱定性分析220

10.4.1 利用已知物定性221

10.4.2 与其他分析仪器结合定性221

10.5 气相色谱定量分析221

10.5.1 定量分析的理论依据221

10.5.2 峰面积的测量方法222

10.5.3 定量校正因子的测定222

10.5.4 各种定量方法223

10.6 色谱定量分析允许误差范围224

11 高效液相色谱法226

11.1 高效液相色谱法简介226

11.2 HPLC的类型及类型的选择227

11.2.1 液-液色谱227

11.2.2 液-固色谱227

11.2.3 离子交换色谱227

11.2.4 凝胶色谱228

11.2.5 液相色谱的简单模型228

11.2.6 分离类型的选择228

11.3 高效液相色谱仪228

11.3.1 流动相输送系统230

11.3.2 进样系统231

11.3.3 色谱分离系统231

11.3.4 检测记录数据系统232

11.4 高效液相色谱固定相232

11.4.1 液-固色谱固定相232

11.4.2 液-液色谱固定相233

11.4.3 离子交换剂233

11.4.4 凝胶色谱固定相234

11.5 液相色谱流动相234

11.5.1 对流动相的要求234

11.5.2 溶剂强度234

11.5.3 液-固色谱流动相的选择235

11.5.4 液-液色谱流动相的选择236

11.5.5 离子交换色谱流动相的选择236

11.5.6 凝胶色谱流动相的选择236

11.6 高效液相色谱检测器237

11.6.1 紫外吸收检测器237

11.6.2 示差折光检测器237

11.6.3 荧光检测器238

11.6.4 二极管阵列检测器238

参考文献240