仪器分析实验（田林）

仪器分析是化学学科的一个重要分支，它是以物质的物理性质和化学性质为基础建立起来的一种分析方法，在化学、化工、材料、生物、食品、环境等领域中有着重要的应用。熟练掌握现代分析仪器也是目前相关专业本科生和研究生的基本科研素质，仪器分析及实验课程早已成为各高等院校化学类及相关专业必修的专业基础课。
目前已有多种仪器分析实验类教材出版，但是大多数侧重于实验内容，另外一部分仪器昂贵、学时较长的实验项目，无法满足课堂实际教学，造成学生对其实验原理、操作过程等知之甚少，我们在本书中专门将这部分知识设计成拓展阅读、虚拟仿真、设计性实验的形式，开拓学生的知识视野，锻炼学生的自主创新能力。
编写过程中，根据高等学校教学指导委员会对仪器分析实验课程的基本要求、应用型本科院校的仪器设备实际情况和多年仪器分析实验教学改革结果，同时参考了国内外的一些优秀的仪器分析实验教材、专著和文献。本书仪器分析方法涵盖光学分析法、热分析法、色谱分析法、电化学分析法和其他新的技术等，具有完整的知识体系，在编写中力争做到精选内容、难度适宜，既符合工科仪器分析实验大纲的基本要求，具有一定的理论基础，又注重理论联系实际，具有较强的适用性。
本书有如下几个特点：（1）将网络资源与教材结合，加入课程思政元素，在提高教材的趣味性和可读性的同时培养学生的爱国热情，激发学生的创新意识；（2）增加设计性实验，培养学生思考问题、解决问题的能力；（3）增加虚拟仿真实验，对于不便于学生操作的仪器，通过虚拟仿真项目，让学生熟悉仪器原理、操作流程以及数据处理方法，拓宽学生的知识面。
本书由田林、李昭担任主编，符艳真、任记真、周颖梅担任副主编。第一篇由周颖梅和田林编写；第二篇由田林、李昭、那伟丹、李靖、宋明编写；第三篇由许雪娜、张天舒、高美华、李钦堂编写；第四篇由任记真编写；第五篇由符艳真编写；第六篇由万红日、张彩和李昭编写；第七篇由卫帅、张强、周颖梅编写；第八篇由田林、李昭、何昌春编写。全书由田林和李昭统稿、定稿。
由于编者水平有限，编写时间仓促，书中疏漏在所难免，恳请专家和读者批评指正。

编者
2024年4月

本教材的主要内容包括：仪器分析实验的基本知识、光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、热分析法、其他仪器分析方法，综合设计性实验以及大型仪器虚拟仿真实验。本书仪器分析方法涵盖光学分析法、色谱分析法、电化学分析法和其他新的技术等，具有完整的知识体系，在编写中力争做到精选内容、难度适宜，既符合工科仪器分析实验大纲的基本要求，具有一定的理论基础，又注重理论联系实际，具有较强的适用性。本书可作为化学、应用化学、材料、环境、生物等专业本科实验用书，也可作为相关专业从业人员参考之用。

田林，男，工学博士，副教授，江苏沛县人，徐州工程学院化学化工学院，副教授（实验室主任），主要从事仪器分析教学和实验室管理工作，围绕能源和环境问题开展研究工作，主持或参与市级及以上项目7项，在Journal of materials chemistry A, Journal of energy chemistry,Carbon, Nanoscale, Electrochimica Acta, Journal of the colloids and interface science, Applied Surface Science等国内外知名期刊以第*一作者或通讯作者发表SCI论文 30 余篇，获批专利4项.

第一篇实验基础内容
第1章仪器分析实验室基础知识1
1.1仪器分析实验室规则1
1.2仪器分析实验室安全知识2
1.3仪器分析实验预习和实验报告4

第2章实验数据记录与处理6
2.1有效数字6
2.2异常值的取舍6
2.3校正曲线和回归方程7
2.4分析结果表示7

第3章分析仪器的性能参数和分析方法的评价8
3.1分析仪器的性能参数8
3.2分析方法评价8

第二篇光学分析法——光谱分析法
第4章红外光谱法9
4.1基本原理9
4.2仪器组成与分析技术10
4.3典型应用13
4.4实验14
4.5知识拓展18

第5章紫外-可见分光光度法20
5.1基本原理20
5.2仪器组成与分析技术21
5.3典型应用23
5.4实验24
5.5知识拓展31

第6章分子荧光光谱法33
6.1基本原理33
6.2仪器组成与分析技术34
6.3典型应用37
6.4实验38
6.5知识拓展42

第7章原子吸收光谱法44
7.1基本原理44
7.2仪器组成与分析技术45
7.3典型应用48
7.4实验49
7.5知识拓展54

第8章原子发射光谱法56
8.1基本原理56
8.2仪器组成与分析技术56
8.3典型应用59
8.4实验60
8.5知识拓展64

第9章拉曼光谱法66
9.1基本原理66
9.2仪器组成与分析技术67
9.3典型应用69
9.4实验70
9.5知识拓展75

第三篇光学分析法——非光谱法
第10章X射线衍射法77
10.1基本原理77
10.2仪器组成与分析技术78
10.3典型应用80
10.4实验81
10.5知识拓展83

第11章核磁共振波谱法86
11.1基本原理86
11.2仪器组成与分析技术88
11.3典型应用93
11.4实验93
11.5知识拓展97

第12章偏光显微镜法99
12.1基本原理99
12.2仪器组成与分析技术100
12.3典型应用101
12.4实验102
12.5知识拓展106

第13章纳米粒度及Zeta电位仪法109
13.1基本原理109
13.2仪器组成与分析技术110
13.3典型应用114
13.4实验115
13.5知识拓展121

第14章小角X射线散射法123
14.1基本原理123
14.2仪器组成与分析技术124
14.3典型应用126
14.4实验130
14.5知识拓展134

第四篇热分析法
第15章热重分析法136
15.1基本原理136
15.2仪器组成与分析技术137
15.3典型应用138
15.4实验140
15.5知识拓展143

第16章差示扫描量热法145
16.1基本原理145
16.2仪器组成与分析技术146
16.3典型应用148
16.4实验149
16.5知识拓展152

第五篇色谱分析法
第17章气相色谱法155
17.1基本原理155
17.2仪器组成与分析技术156
17.3典型应用159
17.4实验159
17.5知识拓展163

第18章高效液相色谱法165
18.1基本原理165
18.2仪器组成与分析技术165
18.3典型应用170
18.4实验171
18.5知识拓展175

第19章凝胶色谱法177
19.1基本原理177
19.2仪器组成与分析技术178
19.3典型应用182
19.4实验183
19.5知识拓展186

第20章离子色谱法187
20.1基本原理187
20.2仪器组成与分析技术188
20.3典型应用192
20.4实验193
20.5知识拓展197

第六篇电化学分析法
第21章电位分析法199
21.1基本原理199
21.2仪器组成与分析技术202
21.3典型应用203
21.4实验204
21.5知识拓展208

第22章伏安法210
22.1基本原理210
22.2仪器组成与分析技术211
22.3典型应用213
22.4实验214
22.5知识拓展222

第23章修饰电极及其分析方法224
23.1基本原理224
23.2电极的制备与分析技术225
23.3典型应用228
23.4实验230
23.5知识拓展232

第七篇其他仪器分析方法
第24章物理吸附法233
24.1基本原理234
24.2仪器组成与分析技术236
24.3典型应用236
24.4实验239
24.5知识拓展242

第25章化学吸附法244
25.1基本原理244
25.2仪器组成与分析技术245
25.3典型应用247
25.4实验249
25.5知识拓展250

第26章流变学分析法252
26.1基本原理252
26.2仪器组成与分析技术253
26.3典型应用256
26.4实验257
26.5知识拓展258

第八篇虚拟仿真实验
第27章虚拟仿真实验项目261

本教材的主要内容包括：仪器分析实验的基本知识、光学分析法、电化学分析法、色谱分析法、热分析法、其他仪器分析方法，综合设计性实验以及大型仪器虚拟仿真实验。本书仪器分析方法涵盖光学分析法、色谱分析法、电化学分析法和其他新的技术等，具有完整的知识体系，在编写中力争做到精选内容、难度适宜，既符合工科仪器分析实验大纲的基本要求，具有一定的理论基础，又注重理论联系实际，具有较强的适用性。本书可作为化学、应用化学、材料、环境、生物等专业本科实验用书，也可作为相关专业从业人员参考之用。

田林，男，工学博士，副教授，江苏沛县人，徐州工程学院化学化工学院，副教授（实验室主任），主要从事仪器分析教学和实验室管理工作，围绕能源和环境问题开展研究工作，主持或参与市级及以上项目7项，在Journal of materials chemistry A, Journal of energy chemistry,Carbon, Nanoscale, Electrochimica Acta, Journal of the colloids and interface science, Applied Surface Science等国内外知名期刊以第*一作者或通讯作者发表SCI论文 30 余篇，获批专利4项.