前言
此次再版根据原《分析化学手册》第三分册《光谱分析》分成了两册:3A《原子光谱分析》和3B《分子光谱分析》,本书为《分子光谱分析》分册。
《光谱分析》自第二版出版至今已近18年,其间分子光谱分析在仪器设备、测量技术和应用领域都有发展,例如纳米材料显色剂的出现为显色剂的研究开创了新的途径;近红外光谱区曾被人称为“被遗忘的谱区”,相当一段时间少有人研究,在近20年间近红处反射光谱法得到快速发展,已成为农产品分析的重要工具和国际公认的方法;荧光、磷光和化学发光分析法在这段时期的发展更为瞩目,新方法和新技术层出不穷。因此,此次再版遵循两个原则:一是要全面反映出分子光谱分析在近20年发展的重点和热点:二是在保持手册原有的特色外,加强对基本概念、基本方法和基本技术的介绍,使读者通过阅读此书即可按方法进行试验并能解决实际问题。
本次修订在第二版基础上做了较大幅度的删减和增补。在篇(紫外-可见光谱分析法)中,新增了第二章(紫外-可见分光光度计)、第四章(有机物的显色反应与生物大分子的光度分析)和第六章(紫外-可见吸收光谱分析测量不确定度评定):将第二版中的有机显色剂、二元显色体系及其应用和多元络合物吸光光度分析法三章合并为第三章(显色剂及其应用),集中反映我国在近20年间显色剂的研究成果及其在无机物测定中的应用;第五章(紫外-可见定量分析方法)和第二版相比虽无新的方法增加,但对每一种方法的原理、测定条件选择等方面做了较详细的讨论,有助于读者了解和应用。
在第二篇(红外与拉曼光谱分析法)中,新增了红外光谱技术和近红外光谱分析法两章,红外光谱技术一章对当前重要、常用的光谱技术作了深入和全面的介绍,汇总了近20年国内外的应用文献;近红外光谱分析法全面介绍了方法原理、定性和定量方法、仪器、光谱数据和谱图及其应用;对涉及的相关谱图作了全面的修订,其数量也做了适当的增加。
第三篇(荧光、磷光和化学发光分析法)是本次修订变动的,修订中突出介绍测量技术的新进展。本次编写着重查阅了20世纪90年代以后的文献,收集和汇总了近期分子光谱分析资料和数据,特别是对国内分子光谱分析应用方面的文献做了较全面的介绍。
原第三分册《光谱分析》是由北京化工大学应用化学系工业分析教研室教师编写,本次修订北京化工大学理学院教师承担了《分子光谱分析》分册的主要编写。参加编写工作的有:柯以侃(、二、四、五、六章)、周心如(第三章)、董慧茹(第七、九、十、十一、十二章)、张普敦(第八章)、汪乐余(第十三章)、寇莹莹(第十四章)、吕(第十五章)。全书由柯以侃、董慧茹主编。
在修订过程中本书责任编辑给予了大力协助,审稿者提出了十分宝贵的修改意见,在此表示衷心感谢。
因编者自身知识面及水平有限,本书的不足之处实所难免,尚祈分析化学界专家及广大读者批评指正,是所企盼。
编 者
2016年5月于北京
导语摘要
《分析化学手册》第三版在第二版的基础上作了较大幅度的增补和删减,保持原手册10分册的基础上,将其中3个分册拆分为6册,终形成13册。
本册共分三篇,有紫外-可见光谱分析法、红外与拉曼光谱分析法、发光分析法。分别收录了各种分析方法的基础理论、术语及定义、仪器介绍、方法应用、应用实例及数据资料与分析。适用于化学、化工、石油炼制、食品、农业、医药、材料、地质、生命科学等领域的分析工作者参考阅读。
作者简介
柯以侃,北京化工大学,教授,从事分析化学教学工作40余年,承担本科和研究生课程10门,曾任北京化工大学教学指导委员会委员。
主要获奖成果:
1. 异相(负-正型)重氮感光撕膜片及正-正型多色重氮拷贝片的研制,1990年10月获国家测绘局(部级)科技成果二等奖;
2.阴图型快速打样技术的研究,1995年2月获国家测绘局(部级)科技成果二等奖;
3.舰用涂料基料的检测方法研究,2002年9月获中国人民解放军总装备部军队科技进步壹等奖。
目录
篇 紫外-可见光谱分析法
章 紫外-可见光谱分析 原理及光谱数据2
节 紫外-可见吸收光谱的基本原理2
一、概述2
二、紫外-可见吸收光谱常用术语及有关定义、定律3
第二节 紫外-可见吸收光谱数据11
一、紫外-可见吸收光谱图谱集12
二、部分有机化合物的紫外-可见吸收光谱数据13
三、部分天然有机化合物的紫外-可见吸收光谱数据26
参考文献55
第二章 紫外-可见分光光度计56
节 紫外-可见分光光度计分类与结构概述56
一、紫外-可见分光光度计分类56
二、紫外-可见分光光度计结构概述57
第二节 紫外-可见分光光度计的
主要部件59
一、光源59
二、单色器62
三、样品室66
四、检测器68
五、放大器系统71
六、数据处理和打印输出系统71
第三节 紫外-可见分光光度计的安装与调试71
一、安装紫外-可见分光光度计实验室环境和电源的要求71
二、紫外-可见分光光度计性能测试72
第四节 紫外-可见分光光度计的技术性能指标评述88
第五节 仪器的日常保养和维护及常见故障排除方法90
一、仪器的日常保养和维护90
二、仪器常见故障排除90
参考文献92
第三章 显色剂及其应用93
节 概述93
一、光度分析对显色剂的要求93
二、显色剂的发展概况94
第二节 常用有机显色剂及其应用95
一、变色酸偶氮类显色剂95
二、吡啶偶氮类显色剂106
三、噻唑偶氮类显色剂115
四、荧光酮类显色剂123
五、三氮烯类显色剂138
六、卟啉类显色剂152
七、安替比林甲烷类显色剂155
参考文献162
第四章 有机物的显色反应与生物大分子的光度分析163
节 有机物的显色反应163
一、生成偶氮化合物的反应163
二、缩合反应167
三、荷移反应173
四、离子缔合显色反应186
五、与金属离子的配位显色反应194
六、氧化还原显色反应199
七、纳米材料显色剂201
第二节 生物大分子的光度分析203
一、蛋白质的光度分析204
二、核酸的光度分析212
三、多糖的光度分析218
参考文献225
第五章 紫外-可见定量分析方法229
节 常规法229
一、单组分测定的常规法229
二、多组分同时测定的常规法231
第二节 差示分光光度法232
一、差示分光光度法操作方法232
二、差示分光光度法的应用237
第三节 双波长分光光度法和三波长分光光度法240
一、双波长分光光度法240
二、三波长分光光度法253
第四节 导数分光光度法258
一、导数分光光度法的原理和特点258
二、导数分光光度法测量参数的选择259
三、导数光谱的几何测量法262
四、导数光谱的应用263
第五节 正交函数分光光度法272
一、正交函数分光光度法原理概述272
二、正交函数分光光度法实验参数的选择273
三、正交函数法的几种常用方法274
四、正交函数分光光度法的应用275
第六节 褶合光谱分析法276
一、褶合光谱分析法原理概述276
二、褶合光谱仪的主要功能277
三、褶合光谱分析法的应用279
第七节 动力学光度法281
一、催化动力学光度法281
二、酶催化动力学光度法305
三、速差动力学光度法312
第八节 固相分光光度法313
一、固相分光光度法测量原理314
二、固相显色的方法314
三、固相分光光度法测量方式和方法315
四、固相分光光度法的应用316
第九节 浮选光度法319
一、沉淀浮选法319
二、离子浮选法320
三、溶剂浮选法320
四、影响浮选分离的主要因素320
五、浮选分光光度法的应用321
第十节 热透镜光谱分析法325
一、热透镜光谱分析法原理325
二、热透镜光谱分析测量装置概述326
三、热透镜光谱分析法的应用328
第十一节 计量学分光光度法329
一、多组分光度分析模型329
二、直接校正方法329
三、间接校正法331
四、非线性体系校正方法335
五、有偏估计方法336
六、计量学分光光度法的应用337
第十二节 流动注射分光光度法342
一、流动注射分光光度法概述342
二、流动注射分析仪简介344
三、流动注射分光光度法的应用345
参考文献349
第六章 紫外-可见吸收光谱分析测量不确定度评定350
节 不确定度评定基础350
一、不确定度的基本术语及定义351
二、测量不确定度的评定步骤354
第二节 紫外-可见吸收光谱分析法中不确定度的评定步骤与实例356
一、紫外-可见吸收光谱分析法中不确定度的评定步骤356
二、紫外-可见吸收光谱分析法中不确定度的评定实例360
第三节 紫外-可见吸收光谱分析法中不确定度的评定应用364
参考文献366
第二篇 红外与拉曼光谱分析法
第七章 红外吸收光谱基础知识368
节 红外吸收光谱的基本原理368
一、红外吸收光谱的产生368
二、简正振动和振动类型369
三、振动频率理论和振动谱带强度理论简介371
第二节 红外光谱分析常用数据372
一、波长与波数的互换372
二、红外光谱区的透光材料374
三、红外光谱分析常用溶剂380
第三节 红外光谱仪387
一、红外光谱仪结构概述387
二、红外光谱仪的基本部件389
三、FTIR光谱仪检定规程392
四、FTIR光谱仪分类和主要功能396
五、FTIR光谱仪的进展399
第四节 红外光谱的样品制备技术400
一、气体样品的制样方法400
二、固体样品的制样方法401
三、液体样品的制样方法403
四、微量样品的制样方法405
参考文献408
第八章 红外光谱新技术409
节 红外反射光谱技术409
一、镜面反射409
二、掠角反射413
三、漫反射416
四、衰减全内反射423
第二节 表面增强红外吸收光谱430
一、表面增强红外吸收光谱简介430
二、表面增强红外吸收光谱的产生原理431
三、表面增强红外吸收光谱的实现432
四、表面增强红外吸收光谱的应用433
第三节 偏振红外光谱法435
一、偏振红外光谱法的基本原理435
二、偏振红外光谱的测定438
三、振动圆二色谱439
四、偏振红外光谱法的应用441
第四节 红外光声光谱444
一、光声效应的发现444
二、光声光谱的基本原理445
三、红外光声光谱的采集模式447
四、影响红外光声信号的因素448
五、红外光声光谱的实验技术449
六、红外光声光谱的应用实例450
第五节 傅里叶变换红外显微成像454
一、红外显微成像技术的基本原理454
二、红外显微成像装置的结构454
三、红外显微成像的采集模式457
四、红外显微成像的数据处理方法460
五、红外显微成像技术的应用466
第六节 二维相关红外光谱技术470
一、二维相关光谱的基本概念470
二、二维相关光谱学的数学处理472
三、二维相关光谱学的实验方法473
四、二维红外相关谱的性质及读谱规则473
五、二维红外相关光谱的应用475
第七节 时间分辨红外光谱479
一、时间分辨红外光谱的基本原理479
二、时间分辨红外光谱的采集方式480
三、时间分辨红外光谱的实验装置483
四、时间分辨红外光谱的应用实例485
第八节 红外光谱联用技术490
一、气相色谱-傅里叶变换红外光谱联用技术(GC-FTIR)490
二、高效液相色谱-傅里叶变换红外光谱联用技术(HPLC-FTIR)492
三、超临界流体色谱-傅里叶变换红外光谱联用技术(SFC-FTIR)495
四、流动注射分析-傅里叶变换红外光谱联用技术(FIA-FTIR)496
五、热分析-傅里叶变换红外光谱联用技术(TA-FTIR)497
六、红外光谱联用技术的应用499
参考文献506
第九章 化合物的特征红外频率和红外光谱图512
节 化合物的特征红外频率512
一、一些小分子的基频振动频率512
二、部分双原子分子和构成多原子分子及离子的双原子
单元的伸缩振动频率514
三、无机化合物的特征红外频率523
四、有机化合物官能团的特征红外吸收频率529
五、有机化合物的远红外吸收频率575
第二节 红外光谱图578
一、典型无机化合物及矿物的红外光谱图578
二、典型有机化合物的红外光谱图585
三、天然产物有效成分的红外光谱图644
四、典型聚合物的红外光谱图663
参考文献703
第十章 红外光谱分析方法与应用704
节 红外光谱定性分析704
一、红外光谱的初步解析方法704
二、标准红外光谱谱图集和红外光谱索引书710
三、萨特勒图谱集的索引及其使用712
四、红外光谱数据库、红外检索系统及专家系统715
五、聚合物、表面活性剂和增塑剂的红外光谱系统鉴定718
六、染料与药物的红外光谱特征及鉴定742
第二节 红外光谱的定量分析748
一、红外光谱定量分析原理748
二、定量分析测量和操作条件的选择749
三、红外光谱定量分析方法750
第三节 红外光谱法的应用753
一、红外光谱法在天然产物、中药材及提取物分析中的应用753
二、红外光谱法在药物及临床医学领域中的应用759
三、红外光谱法在食品分析中的应用763
四、红外光谱法在聚合物分析中的应用764
五、红外光谱法在石油化工及环境分析中的应用767
六、红外光谱法在纺织、农业、林牧业领域的应用768
参考文献770
第十一章 近红外光谱分析法771
节 近红外光谱的基本原理771
一、近红外光谱的产生771
二、近红外光谱的测量原理773
三、近红外光谱分析基础及分析流程774
第二节 近红外光谱定量与定性分析776
一、定量分析776
二、定性分析779
三、定量和定性分析举例780
第三节 近红外光谱仪器785
一、近红外光谱仪的基本组成785
二、近红外光谱仪主要类型787
三、色散型近红外光谱仪与傅里叶变换型近红外光谱仪的比较790
四、近红外光谱仪测样附件790
第四节 近红外光谱数据及近红外光谱图793
一、化合物的近红外光谱特征频率793
二、化合物的近红外光谱图793
第五节 近红外光谱法的应用850
一、近红外光谱法在石油化工、聚合物及环境分析中的应用850
二、近红外光谱法在食品分析中的应用852
三、近红外光谱法在天然产物、中药材及提取物分析中的应用861
四、近红外光谱法在药物分析中的应用864
五、近红外光谱法在临床医学领域的应用867
六、近红外光谱法在纤维、农业及林牧业领域的应用869
参考文献874
第十二章 拉曼光谱分析法875
节 拉曼光谱的基本原理875
一、拉曼效应和拉曼位移875
二、拉曼散射的经典理论处理简述876
三、拉曼活性振动877
四、退偏度878
第二节 拉曼光谱仪880
一、拉曼光谱仪结构概述880
二、拉曼光谱仪的基本部件882
三、激光拉曼光谱仪检定规程885
第三节 拉曼光谱的取样技术889
一、散射光收集方式889
二、拉曼光谱的一般取样技术889
三、拉曼光谱的特殊取样技术892
第四节 拉曼光谱技术893
一、共振拉曼光谱法893
二、表面增强拉曼光谱法894
三、非线性拉曼光谱895
第五节 特征拉曼频率898
一、有机化合物的特征拉曼频率898
二、无机化合物的特征拉曼频率913
第六节 激光拉曼光谱的定量分析922
一、激光拉曼光谱定量分析原理922
二、激光拉曼光谱定量分析一般步骤923
第七节 典型有机化合物拉曼光谱图924
第八节 拉曼光谱法的应用961
参考文献979
第三篇 荧光、磷光及化学发光分析法
第十三章 荧光分析法982
节 光分析法的基本原理982
一、荧光的产生982
二、激发光谱和发射光谱982
三、荧光量子产率983
四、荧光的猝灭983
五、荧光强度与荧光物质浓度的关系984
六、环境因素对荧光光谱和荧光强度的影响984
七、荧光与分子结构的关系985
第二节 荧光分析仪986
一、荧光分析仪的基本结构和组件986
二、荧光光谱仪的主要技术指标及检定规程987
三、常见的商品仪器及仪器发展现状988
第三节 有机荧光试剂989
第四节 荧光分析方法992
一、常规的荧光分析法992
二、同步荧光分析法994
三、三维荧光光谱分析法995
四、时间分辨和相分辨荧光分析法1000
五、荧光偏振分析法1002
六、低温荧光分析法1003
七、固体表面荧光分析法1005
八、动力学荧光分析法1006
九、空间分辨荧光分析技术1008
十、单分子荧光检测1010
十一、荧光免疫分析法1013
十二、导数荧光分析法1015
参考文献1018
第十四章 磷光分析法1023
节 磷光分析法的基本原理1023
一、磷光的产生1023
二、激发光谱和发射光谱1023
三、磷光量子产率1024
四、磷光寿命与应用1025
五、环境因素和分子结构对磷光光谱和磷光强度的影响1025
六、三重态的研究方法及相关过程的应用1026
第二节 磷光仪器1027
一、磷光测定的相关附件和商品仪器1027
二、磷光测量技术与除氧技术1029
第三节 磷光分析方法1032
一、固体基质室温磷光1032
二、表面活性剂有序介质增稳室温磷光1035
三、环糊精诱导室温磷光1038
四、敏化和猝灭流体室温磷光1039
五、流体介质中的无保护和胶态纳米/微晶体自保护室温磷光1042
六、室温磷光光化学传感器1044
第四节 磷光分析的应用1050
一、无机化合物的磷光分析1050
二、有机化合物的磷光分析1052
三、生物大分子的室温磷光研究与应用1057
参考文献1064
第十五章 化学发光分析1066
节 化学发光分析基础知识1066
一、化学发光基本概念1066
二、化学发光机理1067
三、常见的化学发光体系1068
第二节 化学发光的应用1074
一、化学发光在环境中的应用1074
二、化学发光在临床上的应用1081
三、化学发光在药物上的应用1090
四、化学发光在食品方面的应用1097
第三节 化学发光分析仪1108
一、化学发光分析仪的分类及其组成部件1108
二、化学发光分析仪的发展及展望1109
参考文献1110
主题词索引1116
表索引1127
化合物谱图索引1135
内容摘要
《分析化学手册》第三版在第二版的基础上作了较大幅度的增补和删减,保持原手册10分册的基础上,将其中3个分册拆分为6册,终形成13册。
本册共分三篇,有紫外-可见光谱分析法、红外与拉曼光谱分析法、发光分析法。分别收录了各种分析方法的基础理论、术语及定义、仪器介绍、方法应用、应用实例及数据资料与分析。适用于化学、化工、石油炼制、食品、农业、医药、材料、地质、生命科学等领域的分析工作者参考阅读。
主编推荐
柯以侃,北京化工大学,教授,从事分析化学教学工作40余年,承担本科和研究生课程10门,曾任北京化工大学教学指导委员会委员。
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