复旦大学吴老师-- 分析化学原理 吴性良、朱万森、马林

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　　开卷有益!!

　　书中自有颜如玉，书中自有黄金屋。

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　　内容简介 前 言 目 录 读者对象

　　本书由复旦大学三位有20多年教学经验的教师精心编写的。本书内容充实，以测定各类物质从常量组分至痕量组分，建立起系统的“量”的相关概念，内容涵盖了化学分析法、电化学分析法、光学分析法、分离分析法和化学计量学初步及分析过程五部分26章内容。本书对经典分析方法的内容进行了提炼压缩，对近年来分析化学的新进展新方法，如生物电化学传感器、毛细管电泳及测量的不确定度等进行了阐述。

　　分析化学是大学化学类各专业的基础课程之一。在过去的50 年中，复旦大学化学系对分析化学基础课程进行了多次重大的改革。1961年对分析化学课程进行了两项改革，其一是定性分析部分并入一年级的无机化学课程，其二是在传统的“分析化学(一)$quot$ (定量化学分析)之后，增加以仪器分析为内容的“分析化学(二)$quot$ 。实践表明，这两项改革，方向正确，教学效果很好。20世纪80年代初，又对教材内容进行重新编写，更名为《定量分析》和《仪器分析》(复旦版)出版，构成了完整的分析化学基础课教材。这一成果对推动我国化学专业的分析化学基础课程改革起了积极作用。

　　20世纪后半叶分析化学的飞速发展表明，有必要对分析化学的基础内容作出调整和充实。1994年我们尝试把原来的定量分析课程与仪器分析课程合并，根据分析化学的知识结构特点，把课程的目标定格在所需要解决的问题上，兼顾测试方法与手段，重新组合课程内容，设立以定量分析为主线的分析化学课程及以结构分析为主线的谱学导论课程。复旦大学化学系把这一改革纳入复旦大学化学类专业课程体系改革的总方案(此方案在2002年获上海市优秀教学成果奖)中，并在实践的基础上编写相应的基础课教材《分析化学原理》及《谱学导论》(高教版，2001年).

　　分析化学是化学测量和表征的科学，它所涉及的范围极其广泛。从方法和手段上讲，它涉及现代科学技术的各个领域，包括化学、物理学、生物学、数学、计算机科学等;从研究的物质对象上讲，可以是无机物、有机物和生物物质;从测量的信息特征上讲，它是在分子、原子水平上认知物质，即进行定性、定量或结构的测定，测量对象的认知区位可以是整体的、表面的、微区的，获得信息的测量环境可以是离线的、在线的或是原位的。显然，由这“三维坐标”组成的立体空间表明，分析化学拥有庞大的知识容量。如何取舍本教材的编写内容，我们遵循着以下几个原则。

　　① 其内容应满足教育部颁发的“化学专业本科基本培养规格和基本教学要求”以及“化学专业和应用化学专业化学教学基本内容”的要求。

　　② 围绕课程的主要教学目标，针对测定各类物质从常量组分至痕量组分，建立起系统的“量”的相关概念。以此，提炼基本概念、基本理论，取舍基础内容，在提供科学研究的基础和实际应用间寻求平衡点。

　　③ 从有利于科学思维和方法的训练出发，注意适当的理论深度，同时引入必要的学科前沿知识，介绍学科发展的轨迹，以启迪创新意识。

　　根据以上原则，作者在近20年的教学实践中逐渐形成了本教材的编写体系。在第1, 2章对分析化学和定量分析的概念作简要介绍之后，按化学分析法、电化学分析法、光学分析法、分离分析法和化学计量学初步及分析过程五部分编写。与20世纪 80年代两本复旦版的分析化学教材相比，提炼压缩了经典化学分析方法的内容，在电化学分析法中引入了生物电化学传感器、微电极及化学修饰电极等内容;光学分析法主要讨论以定量分析为主的光学光谱区域的各种分析方法，加强了现代光谱分析方法的内容;在分离分析方法中以色谱分析法为重点，加强了高效液相色谱的内容，新增了毛细管电泳分析及分析化学中的联用技术。化学计量学的发展已使它成为分析化学基础理论的组成部分，教材中以单独立篇的方式加以介绍，以示这一内容在基础教材中的应有地位，在第五篇中同时介绍数据的统计处理、分析测量的质量控制、测量的不确定度、分析试验设计、多元校准方法等内容。最后一章分析过程向读者介绍如何开展分析工作，作为本教材的总结，并对流动注射技术及过程分析化学作简要介绍。本书主要讨论上述内容的基本原理及概念，因此取名为《分析化学原理》。但要真正理解和掌握所学的分析方法，还要与实验课程相结合，才能收到较好的效果。

　　分析化学中涉及的内容很多，我们仅选择一些重要的方法加以介绍，使学生掌握有关方法和测量的基本原理，了解它的应用特点，以便在今后的工作和学习中开拓思路，为深入学习提供基础。由于具体的分析方法众多，又涉及多种学科的基础知识，在教学实践中我们始终把握住以物质量的测量为主线索，把不同的方法串联起来，教学中仅讲授教材中的主要内容。我们尝试过 108学时，90学时，甚至于72学时(辅以多媒体教学手段)实施教学。许多内容，特别是叙述性内容可由学生自学，通过比较、归纳等学习方法掌握知识，同时训练学生归纳思维的能力。近年来的讲授表明，这样做可收到较好的教学效果。

　　本教材在编写过程中，尽量注意其易读性，以便于学生自学。每章后给出基本的问题与习题，在“※”号之后的则是一些进一步思考的问题和习题;在每篇后还推荐了一批阅读材料，引导学生进一步深入学习，拓宽知识面，加深对教材内容的理解。

　　本书的编写得到了教育部人才培养基地创名牌课程项目和“十五”复旦大学教材建设项目的支持，并始终得到了化学系领导的大力支持;得到了陶增宁教授、朱世盛教授、杨芃源教授的热情鼓励;孔继烈、张祥民、陈治江、袁双生、邱德仁、汪乃兴、邓家祺等教授对教材原稿的部分章节的审阅，或对编写提供宝贵的资料或建议，在此由衷地向他们表示深深的感谢。

　　作者还要感谢章慧琴、董芳女士，她们为本教材打字绘图，付出了辛勤劳动。

　　在本教材编写过程中，参考了本教材所列的国内外有关著作，从中得到了许多启发和收益，在此一并表示感谢。

　　本教材的编写是教学改革的一种尝试，有些问题有待于作进一步的推敲，错漏和不当之处也难以避免，恳请读者批评指正。

　　编 者

　　2004年3月

　　第1章 绪论1

　　11 分析化学的任务与作用1

　　12 分析化学的变革与发展1

　　13 分析化学的分类2

　　14 分析过程的实际步骤与分析仪器的

　　概念4

　　参考文献7

　　第2章 定量分析引论8

　　21 定量分析的基本方法8

　　22 分析测量中的误差理论9

　　23 测量数据的表示和处理15

　　24 定量分析的校准21

　　25 定量分析方法的评价25

　　问题与习题28

　　参考文献29第1篇 化学分析法

　　第3章 化学分析法导论33

　　31 溶液的浓度33

　　32 溶液体系中的化学平衡37

　　33 化学分析中平衡处理及浓度计算的

　　一般方法40

　　34 滴定分析法52

　　35 滴定分析法的计算54

　　36 化学反应的速率及动力学分析58

　　问题与习题61

　　第4章 酸碱滴定法64

　　41 酸碱平衡中氢离子浓度的计算64

　　42 酸碱滴定曲线及滴定终点的检测76

　　43 酸碱滴定法的应用92

　　44 非水溶液中的酸碱滴定96

　　问题与习题100

　　第5章 络合滴定法103

　　51 氨羧络合剂103

　　52 络合滴定的基本原理105

　　53 络合滴定的选择性117

　　54 络合滴定的应用122

　　问题与习题124

　　第6章 氧化还原滴定法127

　　61 氧化还原反应127

　　62 氧化还原滴定135

　　63 几种重要的氧化还原滴定方法142

　　问题与习题149

　　第7章 重量分析和沉淀滴定法152

　　71 沉淀物的溶解度及其影响因素152

　　72 沉淀的形成及纯度157

　　73 重量分析法162

　　74 沉淀滴定法168

　　问题与习题171

　　参考文献174第2篇 电分析化学法

　　第8章 电分析化学法导论177

　　81 电分析化学法及分类177

　　82 电化学电池178

　　83 电化学过程中的几个问题187

　　84 电化学电池的重要部件192

　　问题与习题196

　　第9章 电位分析法与离子选择性

　　电极198

　　91 电位分析法基本原理与实验装置198

　　92 离子选择性电极200

　　93 离子选择性电极的性能参数212

　　94 直接电位法214

　　95 电位滴定法219

　　问题与习题221

　　第10章 电解分析法与库仑分析法224

　　101 电解基本原理224

　　102 电解分析法228

　　103 库仑分析法231

　　问题与习题238

　　第11章 极谱分析法和伏安分析法241

　　111 直流极谱法的基本原理241

　　112 极谱电流与极谱定量分析244

　　113 直流极谱波方程式252

　　114 极谱及伏安分析的其他方法256

　　115 伏安法的电极进展264

　　问题与习题268

　　参考文献271第3篇 光学分析法第12章 光学分析法导论275

　　121 电磁辐射的基本特征275

　　122 辐射与物质的相互作用及其意义277

　　123 光学分析方法的分类281

　　124 光学光谱法的仪器284

　　问题与习题296

　　第13章 紫外-可见分光光度法298

　　131 选择吸收及吸收光谱的获得298

　　132 紫外可见吸收光谱的主要类型302

　　133 光的吸收定律及定量分析方法305

　　134 显色反应与光度测量313

　　135 吸光光度的其他分析技术318

　　136 分光光度法在化学研究中的应用326

　　问题与习题330

　　第14章 红外光谱法333

　　141 分子吸收红外辐射的必要条件333

　　142 分子的转动光谱及振动光谱334

　　143 红外光谱的特征性及影响因素338

　　144 红外分光光度计342

　　145 红外光谱分析345

　　问题与习题350

　　第15章 分子发光分析法352

　　151 光致发光及其测量352

　　152 荧光发射及其影响因素360

　　153 荧光分析法366

　　154 磷光分析法370

　　155 化学发光分析法373

　　156 光化学传感器376

　　问题与习题382

　　第16章 原子发射光谱法383

　　161 原子光谱383

　　162 原子发射谱线的强度与试样浓度的

　　关系387

　　163 光谱仪器390

　　164 光谱定性分析及半定量分析397

　　165 光谱定量分析399

　　166 电感耦合等离子质谱法402

　　问题与习题408

　　第17章 原子吸收光谱法410

　　171 基本原理410

　　172 仪器414

　　173 原子吸收分析方法421

　　174 干扰及其消除方法424

　　175 原子荧光光谱法428

　　问题与习题431

　　参考文献433第4篇 分离分析法

　　第18章 分离方法437

　　181 分离方法中的一些概念437

　　182 沉淀分离法438

　　183 溶剂萃取分离法443

　　184 离子交换分离法449

　　185 其他分离方法454

　　问题与习题456

　　第19章 色谱分析法导论458

　　191 色谱分离458

　　192 色谱过程热力学463

　　193 色谱过程动力学467

　　194 柱色谱的总分离效能指标473

　　195 色谱定性及定量分析475

　　问题与习题481

　　第20章 气相色谱法483

　　201 气相色谱仪483

　　202 气相色谱的固定相484

　　203 气相色谱峰展宽的因素489

　　204 色谱分离条件493

　　205 气相色谱的检测器496

　　206 毛细管柱气相色谱法504

　　207 气相色谱的联用技术506

　　208 气相色谱法的应用举例513

　　问题与习题515

　　第21章 高效液相色谱法517

　　211 高效液相色谱仪517

　　212 固定相和流动相521

　　213 色谱峰扩展及其影响因素522

　　214 高效液相色谱法的主要分离类型524

　　215 超临界流体色谱531

　　问题与习题536

　　第22章 毛细管电泳537

　　221 毛细管电泳的原理537

　　222 分离模式543

　　223 进样与检测546

　　224 毛细管电泳的应用550

　　问题与习题553

　　参考文献554第5篇 化学计量学初步及分析过程

　　第23章 分析化学数据的统计处理557

　　231 分析中常用的分布函数557

　　232 分析测量数据的参数估计562

　　233 分析测量数据的统计假设检验567

　　234 回归分析573

　　235 分析测量的质量控制576

　　236 分析测量的不确定度及其表达580

　　问题与习题586

　　第24章 分析试验设计588

　　241 分析试验的方差分析588

　　242 正交试验法597

　　243 单纯形试验法603

　　问题与习题609

　　第25章 分析化学中的多元校准611

　　251 多元线性回归611

　　252 卡尔曼滤波613

　　253 K矩阵和P矩阵间接校正法617

　　254 基于主成分分析的多元校准619

　　255 人工神经网络和遗传算法简介623

　　问题和习题627

　　第26章 分析过程629

　　261 物质分析的一般思考629

　　262 试样的制备630

　　263 复杂体系物质的分析639

　　264 流动注射分析644

　　265 过程分析化学648

　　问题与习题654

　　参考文献656附 录

　　附表一 无机酸在水溶液中的离解常数

　　(25℃) 657

　　附表二 有机酸在水溶液中的离解常数

　　(25℃) 658

　　附表三 弱碱在水溶液中的离解常数

　　(25℃) 659

　　附表四 金属羟基络合物的稳定常数659

　　附表五 络合物的稳定常数660

　　附表六 EDTA滴定中应用的掩蔽剂662

　　附表七 标准电极电位表(25℃) 663

　　附表八 某些氧化还原电对的条件电位664

　　附表九 难溶化合物的溶度积(25℃) 665

　　附表十 化合物的相对分子质量表(根据

　　1997年国际原子量)666

　　附表十一 元素相对原子质量表(录自

　　1997年国际原子量表)668

　　附表十二 标准正态分布表(α值)668

　　附表十三 t检验临界值tα(单侧)及tα2

　　(双侧)669

　　附表十四 F检验临界表(单侧)670

　　附表十五 计算3σ控制限的参数表

　　(Wadsworth H M 1997)672

　　本书可作为高等院校理科化学专业学生教材，也可供大中专院校相关专业师生及广大分析科研人员参考。