工业分析化学 第3版

前言

《工业分析化学》于2003年8月出版发行，2004年荣获江西省首届高校优秀教材奖，2013年9月修订再版，受到了广大同行的支持与好评，至今不少高校和研究单位仍在使用本教材。但是，在创新创业的大环境下，工业企业对工业分析化学的要求更高了，工业分析化学学科本身也得到了迅速发展。根据教学需要和化学工业出版社教材分社领导的建议，对本教材第二版再次修订。

本次修订主要是：精简化学分析内容，增加现代仪器分析方法，增加核燃料钚、贵金属金银铂钯分析和水中微生物检测，简要介绍某些快速分析方法和过程分析化学的发展趋势。

本次修订过程中，得到了化学工业出版社的领导和编辑以及阅读与使用本教材的专家、教授及学生的大力支持与帮助，特别是核工业北京地质研究院分析测试中心、核工业230研究所分析测试中心、湖南省核工业局分析测试中心、河南省核工业局分析测试中心等单位的领导与专家热情帮助。同时，作者在教学与修订时参阅和引用了相关书籍、期刊与标准方法等资料，在此一并表示诚挚感谢。

编者

2018年3月

于东华理工大学

版前言

工业分析化学是工业生产中的物质信息与测量科学，其内容极为丰富。本教材为满足我院应用化学专业工业分析方向（原工业分析专业）和商品检验方向的专业必修课教学需要而编写。

本教材是作者从事工业分析教学、科研、生产三十余年来的经验总结，以“试样采集制备—试样分解—分离富集—测定”为主线建立一个完整的科学体系，集理论性、技术性与知识性于一体，以体现理论课教材的系统性、科学性。教材内容的选材以当前国内外成熟的理论、技术和方法为重点，以确保教材内容准确，同时尽量将国内外20世纪80~90年代的近成果反映到教材中来，以体现教材的先进性。工业分析涉及面广，内容多，本着“打好基础、拓宽专业、保持特色”的精神，在充分反映工业分析发展历程和完整学科体系的同时，考虑到教学时数的限制，在研究对象的选择上尽可能考虑工业建设各个行业不同分析对象的代表性，以供不同专业特色的院校教学选用和满足学生就业面广的需要。

本书共分十章：章从采样理论出发，讨论采制样的重要性、取样误差、取样量、取样单元、取样方式及制样方法；第二章以岩矿试样为代表，讨论固体试样分解的原理、规律及方法；第三章概述各种分离富集方法的原理、技术及应用；第四章以硅酸盐岩石为代表讨论岩石全分析的理论与方法；第五章以铀和钍的分析为代表讨论核工业原料分析的理论、技术与方法；第六章介绍稀土元素的分离与测定原理及方法；第七章以钢铁和铝及铝合金为代表介绍金属材料分析；第八章介绍基本无机化工产品和基本有机化工产品的检验原理、方法和技术；第九章概略介绍各种水质分析项目的要求及环境与放射性水质主要分析项目的测定，并简略介绍了IAEA天然地热水数据库及地热水分析比对试验；第十章简略介绍了过程分析化学及其应用。

本书由东华理工学院张燮（章至第四章、第八章、第十章）、宋金如（第五章、第六章）、张晓敏（第七章）和罗明标（第九章）编写，张燮负责统稿。

湖南省核工业局吴铁民高级工程师和中国核工业地质总局中南230研究所吕应松高级工程师曾对本书稿的、二、四、五、六章内容进行过认真审稿并提出了很多宝贵的修改意见。另外，作者在教学及书稿成稿时除参阅书后所附的主要参考资料外，还参阅和引用了其他一些书籍和期刊的相关资料，在此对有关作者一并表示诚挚的感谢。

由于编者水平所限，书中不当之处在所难免，恳请读者批评指正。

编者

2003年4月

绪论1

一、工业分析化学的研究对象、任务和意义1

二、工业分析的特点1

三、工业分析的方法2

习题和复习题3

章试样的采集与制备4

节采制样的重要性4

第二节取样理论及其在采制样中的应用4

一、取样误差4

二、取样量5

三、取样单元7

四、取样方式7

第三节试样采集方法9

一、固态物料的采样9

二、液态物料的采样10

三、气态物料的采样11

第四节固体试样的制备12

一、制样的基本程序13

二、试样加工流程14

三、特殊样品的制样14

四、样品的沾污、损失及制样的质量要求15

习题和复习题15

第二章固体试样的分解16

节概述16

第二节岩矿试样湿法分解的一般原理17

一、矿物晶体的溶解性17

二、溶剂的性质——酸在试样分解中的作用19

三、矿物晶体与溶剂的相互作用特性22

第三节湿法分解法23

一、盐酸分解法23

二、硝酸分解法24

三、硫酸分解法24

四、氢氟酸分解法24

五、磷酸分解法25

六、高氯酸分解法25

第四节干法分解法26

一、碱金属碳酸盐分解法26

二、苛性碱熔融分解法28

三、过氧化钠分解法28

四、硫酸氢钾（或焦硫酸钾）分解法28

五、硼酸和硼酸盐分解法29

六、铵盐分解法29

第五节其他分解技术29

一、增压（封闭）溶解技术29

二、超声波振荡溶解技术30

三、电解溶解技术31

四、微波加热分解技术31

第六节有机试样的分解与溶解31

一、有机试样的分解32

二、有机试样的溶解33

习题和复习题34

第三章分离与富集方法35

节分离方法的分类35

一、分离科学中对分离方法的分类35

二、分析化学中对分离方法的分类37

第二节沉淀和共沉淀分离法37

一、沉淀分离法38

二、共沉淀分离法40

三、沉淀和共沉淀分离法的应用41

第三节溶剂萃取分离法43

一、萃取分离的基本参数43

二、萃取体系的分类45

三、溶剂萃取的操作方法48

四、溶剂萃取的应用49

五、萃取分离富集的新技术49

第四节色谱分离法56

一、色谱分离和色谱分析56

二、色谱法的分类56

三、离子交换色谱分离法59

四、平面色谱分离法62

第五节其他分离方法63

一、气态分离法64

二、电化学分离富集法64

三、泡沫浮选分离法65

四、磁性分离法66

习题和复习题67

第四章岩石全分析68

节概述68

一、岩石全分析的意义68

二、岩石的组成和分析项目69

三、全分析的试样分解方法70

第二节全分析中的分析系统73

一、系统分析和分析系统73

二、硅酸盐岩石分析系统73

三、碳酸盐岩石分析系统77

四、磷酸盐岩石分析系统78

第三节岩石中各组分的测定方法78

一、硅78

二、铝84

三、铁87

四、亚铁90

五、钛91

六、钙和镁92

七、锰96

八、磷97

九、钠和钾99

十、水分101

十一、烧失量103

十二、CO2和有机碳103

十三、硫105

十四、氟和氯105

十五、多组分的仪器分析方法106

第四节全分析结果的表示和计算117

一、分析结果的表示117

二、对分析结果的要求117

三、分析结果的审查和校正118

四、岩石全分析总量的计算120

习题和复习题121

第五章核燃料分析124

节铀的分析124

一、铀的主要分析化学特性和试样分解方法124

二、铀的分离富集方法128

三、铀的测定方法131

四、铀的形态分析140

五、放射性分析方法及铀、钍、镭同位素比值测定142

第二节钍的分析143

一、钍的主要化学特性及试样分解方法143

二、钍的分离富集方法145

三、钍的测定方法147

第三节钚的分析151

一、钚的主要化学特性151

二、样品的分解方法155

三、钚的分离富集方法155

四、钚的测定方法158

习题和复习题159

第六章稀土元素和贵金属分析161

节稀土元素分析161

一、概述161

二、稀土元素的分离富集方法162

三、稀土元素测定方法165

第二节贵金属分析169

一、金的测定169

二、银的测定176

三、铂和钯的测定183

习题和复习题186

第七章金属材料分析187

节钢铁分析187

一、钢铁中的主要化学成分及钢铁材料的分类187

二、试样的采集、制备与分解方法188

三、钢铁中主要元素分析190

四、钢铁中合金元素分析194

第二节铝及铝合金分析198

一、变形铝及铝合金化学成分分析的取样方法198

二、铝及铝合金试样的分解方法199

三、铝的分析199

四、铝合金中其他元素的测定200

习题和复习题203

第八章化工产品分析204

节通常项目检测204

一、密度204

二、熔点和凝固点206

三、沸点和沸程206

四、折射率207

五、水分208

六、色度209

第二节无机化工产品分析210

一、酸类210

二、碱类211

三、无机盐和氧化物类212

四、产品中杂质含量的测定213

第三节基本有机化工产品分析215

一、醇类215

二、醛和酮216

三、羧酸和酯218

习题和复习题219

第九章水质分析221

节水质指标和水质分析221

一、水质、水质指标的概念和分类221

二、水质标准221

三、水样的采集与保存222

四、水质分析技术222

第二节天然水水质指标间的关系223

一、阴、阳离子平衡关系223

二、离子总量的一致性223

三、溶解性固体物质与各种成分总量的关系224

四、碱度、硬度与其他离子之间的关系224

五、pH值与其他离子浓度的关系224

第三节水质指标测定方法225

一、无机物指标的测定225

二、有机物污染指标的测定228

三、放射性及放射性核素的测定229

四、水中微生物检测233

第四节IAEA天然地热水分析239

一、IAEA亚太地区天然地热水数据库239

二、IAEA天然地热水分析及比对实验239

习题和复习题240

第十章食品分析241

节样品的采集、制备与保存242

一、样品的采集242

二、样品的制备243

三、样品的保存243

第二节样品的预处理243

一、有机物破坏法243

二、蒸馏法244

三、溶剂提取法244

四、化学分离法245

五、柱色谱法245

第三节食品的一般成分分析246

一、水分的测定246

二、灰分测定247

三、糖类的测定248

四、蛋白质的测定251

五、氨基酸的测定252

六、脂肪的测定253
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