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第一篇 化学分析部分2

第1章 概论2

1.1 分析化学的作用与任务2

1.2 水在火力发电厂的作用3

1.3 水质分析方法分类3

1.3.1 化学分析和仪器分析4

1.3.2 其他分类方法5

1.4 水质指标6

1.4.1 表示水中悬浮物及胶体的指标6

1.4.2 表示水中溶解物的指标7

1.4.3 表示水中易结垢的指标7

1.4.4 表示水中酸碱含量的指标8

1.4.5 表示水中有机物的指标8

1.5 水样的采集9

1.5.1 布点方法（Stationing Method）9

1.5.2 水样采集（Water Sampling）9

1.5.3 水样保存（WaterPreservation）9

1.5.4 水样预处理（Water Pretreatment）9

第2章 误差及数据处理11

2.1 有效数字及修约11

2.1.1 有效数字的概念11

2.1.2 有效数字的修约规则12

2.1.3 数据运算规则12

2.2 分析化学中的误差13

2.2.1 误差表示方法13

2.2.2 准确度和精密度的关系15

2.2.3 系统误差与随机误差15

2.2.4 随机误差的正态分布（n→∞）16

2.2.5 随机误差的t分布（n＜20）17

2.3 分析结果的数据处理19

2.3.1 可疑数据的取舍19

2.3.2 分析方法的检验21

思考题23

习 题23

第3章 滴定分析概述24

3.1 滴定分析法的分类与滴定反应的条件24

3.2 基准物质与标准溶液25

3.2.1 试剂规格（Reagent Specification）25

3.2.2 基准物质（Primary Standard Substance）26

3.2.3 标准溶液（Standard Solution）26

3.2.4 标准溶液的表示方法27

3.3 滴定分析结果的计算28

3.3.1 等物质的量规则28

3.3.2 换算因数法29

思考题30

习 题30

第4章 酸碱滴定法31

4.1 酸碱反应及其平衡常数31

4.1.1 酸碱反应31

4.1.2 平衡常数的几种形式34

4.2 酸度对弱酸（碱）型体分布的影响35

4.2.1 一元弱酸溶液中各种型体的分布36

4.2.2 二元弱酸溶液中各种型体的分布37

4.2.3 多元弱酸溶液中各种型体的分布38

4.3 酸碱溶液的［H＋］计算39

4.3.1 三种平衡关系式39

4.3.2 弱酸弱碱溶液pH的计算41

4.3.3 两性物质溶液pH计算43

4.3.4 缓冲溶液pH计算46

4.4 酸碱指示剂48

4.4.1 酸碱指示剂的变色原理48

4.4.2 酸碱指示剂的变色范围48

4.4.3 影响酸碱指示剂变色范围的因素50

4.4.4 混合指示剂51

4.4.5 电位滴定法52

4.5 一元酸碱的滴定52

4.5.1 强碱滴定强酸52

4.5.2 强酸滴定强碱55

4.5.3 一元弱酸的滴定55

4.5.4 一元弱碱的滴定59

4.5.5 多元酸碱的滴定60

4.6 酸碱滴定法的应用64

4.6.1 酸碱标准溶液的配制与标定64

4.6.2 酸碱滴定法应用65

4.7 非水溶剂中的酸碱滴定71

4.7.1 非水溶剂的种类71

4.7.2 物质的酸碱性与溶剂的关系71

4.7.3 溶剂的拉平效应与区分效应73

思考题74

习 题74

第5章 配位滴定法77

5.1 概述77

5.1.1 配位剂的种类77

5.1.2 乙二胺四乙酸的物化性质79

5.2 配位平衡81

5.2.1 配合物的稳定常数和各级配合物的分布81

5.2.2 配位反应的副反应系数83

5.2.3 配合物的条件稳定常数88

5.3 配位滴定基本原理89

5.3.1 滴定曲线89

5.3.2 计量点［M］计算通式92

5.3.3 滴定突跃的影响因素92

5.4 金属指示剂94

5.4.1 金属指示剂作用原理94

5.4.2 金属指示剂必备条件94

5.4.3 金属指示剂颜色转变点的pM的计算95

5.4.4 金属指示剂存在的问题96

5.4.5 常用金属指示剂96

5.5 金属离子的滴定98

5.5.1 单一离子的滴定98

5.5.2 混合离子的滴定100

5.6 配位滴定的方式和应用104

5.6.1 各种滴定方式104

5.6.2 EDTA标准溶液的配制和标定107

5.7 水的硬度107

5.7.1 水的硬度分类108

5.7.2 天然水中硬度和碱度的关系108

5.8 终点误差109

5.8.1 终点误差的推导109

5.8.2 终点误差的应用110

思考题111

习 题112

第6章 氧化还原滴定法114

6.1 氧化还原反应的方向和程度114

6.1.1 条件电位114

6.1.2 外界条件对电位的影响115

6.2 氧化还原反应进行的程度118

6.2.1 条件平衡常数118

6.2.2 计量点反应进行的程度119

6.3 氧化还原反应的速率及影响因素120

6.3.1 浓度对反应速率的影响120

6.3.2 温度对反应速率的影响121

6.3.3 催化剂的影响121

6.3.4 诱导反应121

6.4 氧化还原滴定122

6.4.1 氧化还原滴定曲线122

6.4.2 计量点电位计算通式124

6.4.3 氧化还原滴定突跃及影响因素125

6.4.4 氧化还原滴定中的指示剂125

6.5 常用的氧化还原滴定法127

6.5.1 高锰酸钾法127

6.5.2 重铬酸钾法131

6.5.3 碘量法132

6.5.4 溴酸钾法137

思考题138

习 题138

第7章 沉淀滴定法140

7.1 沉淀溶解平衡与溶解度的影响因素140

7.1.1 沉淀溶解平衡140

7.1.2 影响沉淀溶解度的因素141

7.2 分步沉淀144

7.2.1 分步滴定144

7.2.2 沉淀的转化145

7.3 沉淀滴定法原理145

7.3.1 沉淀滴定曲线146

7.3.2 沉淀滴定方法147

思考题150

习 题150

第二篇 仪器分析部分（离线）152

第8章 色谱原理152

8.1 色谱概述152

8.2 色谱的分类152

8.2.1 根据两相状态分类152

8.2.2 根据固定相的几何形式分类153

8.2.3 根据分离原理分类153

8.3 色谱分离基础理论153

8.3.1 概 述153

8.3.2 色谱有关术语154

8.3.3 色谱分离理论基础156

8.3.4 塔板理论158

8.3.5 速率理论158

8.3.6 色谱基本分离方程160

8.4 色谱测量基础162

8.4.1 色谱定性方法162

8.4.2 色谱定量方法163

8.5 色谱的灵敏度与测量范围166

习 题166

第9章 气相色谱法168

9.1 概述168

9.2 气相色谱仪的结构168

9.2.1 载气系统168

9.2.2 进样系统169

9.2.3 分离系统170

9.2.4 检测记录系统170

9.3 气相色谱的固定相及其选择171

9.3.1 固体固定相171

9.3.2 液体固定相171

9.4 气相色谱的检测器174

9.4.1 热导池检测器174

9.4.2 氢火焰离子化检测器175

9.4.3 火焰光度检测器175

9.4.4 电子捕获检测器176

9.5 气相色谱工作条件的选择176

9.5.1 载气种类的选择176

9.5.2 载气线速度的选择177

9.5.3 色谱柱的选择177

9.5.4 温度的选择177

9.6 气相色谱应用实例178

思考题180

第10章 液相色谱法181

10.1 概 述181

10.1.1 HPLC与GC的比较181

10.1.2 HPLC分类182

10.2 高效液相色谱仪183

10.2.1 HPLC的组成183

10.2.2 高效液相色谱固定相186

10.2.3 高效液相色谱检测器187

10.2.4 液相色谱流动相189

10.2.5 HPLC的应用191

10.3 离子色谱分析192

10.3.1 概述192

10.3.2 仪器构造192

10.3.3 淋洗液195

10.3.4 分离模式196

10.3.5 IC的应用198

10.4 色谱－质谱联用199

10.4.1 质谱法199

10.4.2 质谱图201

10.4.3 气质联用201

10.4.4 液质联用203

思考题205

第11章 电位分析法206

11.1 概述206

11.2 电位分析法原理206

11.2.1 电极电位的产生206

11.2.2 电极的分类207

11.2.3 能斯特公式208

11.2.4 膜电位209

11.3 电位测量体系的组成210

11.3.1 参比电极211

11.3.2 离子选择性电极213

11.4 定量测定方法215

11.4.1 测定离子的方法215

11.4.2 标准曲线法215

11.4.3 标准加入法216

11.4.4 电位法测定溶液的pH217

11.5 离子选择性电极的选择性与影响测定的因素218

11.5.1 离子选择性电极的性能参数218

11.5.2 影响测定的因素218

思考题219

习 题220

第12章 紫外－可见吸收光谱法221

12.1 光分析基础221

12.1.1 电磁波谱221

12.1.2 原子光谱和分子光谱222

12.1.3 物体的颜色224

12.1.4 朗伯－比耳定律225

12.1.5 朗伯－比尔定律的应用227

12.1.6 影响光学分析准确度的因素227

12.2 紫外－可见分光光度法概述229

12.3 紫外－可见吸收光谱法的基本原理229

12.4 紫外－可见吸收光谱与分子结构的关系230

12.4.1 有机化合物的电子光谱230

12.4.2 无机化合物的电子光谱234

12.4.3 溶剂对紫外吸收光谱的影响（溶剂效应）235

12.5 紫外－可见光分光光度计结构及主要部件236

12.5.1 光 源236

12.5.2 单色器237

12.5.3 吸收池237

12.5.4 检测器237

12.5.5 记录系统237

12.5.6 分光光度计的类型238

12.6 差示分光光度法及测量条件的选择239

12.6.1 差示分光光度法239

12.6.2 各种光度法精密度比较240

12.6.3 测量条件的选择241

12.7 紫外吸收光谱的应用241

12.7.1 定性分析242

12.7.2 定量分析244

思考题247

习 题247

第13章 红外吸收光谱法249

13.1 概述249

13.1.1 红外光区的划分及主要应用249

13.1.2 红外吸收光谱法的特点250

13.2 基本原理250

13.2.1 红外吸收光谱的产生250

13.2.2 双原子分子的振动251

13.2.3 多原子分子的振动251

13.2.4 影响吸收峰强度的因素253

13.3 红外光谱的特征性、基团频率253

13.3.1 官能团区和指纹区254

13.3.2 主要基团的特征吸收峰255

13.3.3 影响基团频率位移的因素255

13.4 红外光谱仪256

13.4.1 红外吸收光谱仪的类型256

13.4.2 红外光谱仪的主要部件258

13.5 试样的制备260

13.5.1 红外光谱法对试样的要求260

13.5.2 制样方法260

13.6 红外吸收光谱法的应用261

13.6.1 定性分析261

13.6.2 定量分析262

13.6.3 应用实例263

思考题264

第14章 原子发射光谱法265

14.1 概述265

14.2 原子发射光谱仪265

14.2.1 光 源265

14.2.2 分光系统268

14.3 原子发射光谱测定方法269

14.3.1 原子发射定性分析269

14.3.2 原子发射定量分析270

14.4 原子发射光谱分析的特点和应用271

14.5 原子发射光谱的应用实例271

思考题272

第15章 原子吸收光谱法273

15.1 原子吸收光谱分析概述273

15.2 原子吸收光谱分析基本原理274

15.2.1 共振线与吸收线274

15.2.2 谱线轮廓与谱线变宽274

15.2.3 积分吸收和峰值吸收276

15.2.4 基态原子数与原子吸收定量关系278

15.3 原子吸收分光光度计279

15.3.1 光 源279

15.3.2 原子化系统280

15.3.3 光学系统284

15.3.4 检测系统285

15.4 定量分析方法286

15.5 干扰及其抑制287

15.5.1 光谱干扰287

15.5.2 物理干扰289

15.5.3 化学干扰289

15.6 测定条件的选择290

15.7 灵敏度、特征浓度及检出限292

15.7.1 灵敏度及特征浓度292

15.7.2 检出限292

15.8 原子吸收光谱分析法的特点及其应用293

思考题293

习 题294

第三篇 仪器分析部分（在线）296

第16章 电厂化学仪表的作用296

16.1 电厂化学与化学仪表296

16.2 化学仪表的类型与构成297

16.2.1 化学仪表的类型297

16.2.2 化学仪表的构成298

16.3 电厂化学仪表的使用要求298

16.3.1 周围环境要求298

16.3.2 在线化学仪表的运行条件299

16.4 电厂化学仪表的主要技术指标299

16.4.1 仪表的主要技术指标299

16.4.2 仪表测量误差与修正300

第17章 电导式分析仪器301

17.1 基础知识301

17.1.1 导体与电导率301

17.1.2 相关概念302

17.1.3 电导池电极常数的测量方法302

17.1.4 影响电导率测量的因素303

17.2 电导分析仪306

17.2.1 分压式电导率仪306

17.2.2 DY 2000型工业电导率仪308

17.3 电磁浓度计309

17.3.1 溶液κ与浓度c的关系309

17.3.2 流通式电磁浓度计简介310

17.3.3 CYN-1D型电磁浓度计311

思考题312

第18章 电位式分析仪器313

18.1 原电池313

18.2 离子选择性电极315

18.2.1 膜电位的产生315

18.2.2 离子选择性电极的分类316

18.3 参比电极321

18.3.1 氢电极321

18.3.2 氯化银电极322

18.3.3 固体参比电极（拉扎兰电极）323

18.3.4 离子选择性电极的性能323

18.3.5 测量电池328

18.3.6 测量电池对变送器的一般要求331

18.3.7 pH计334

18.3.8 pNa计339

思考题343

第19章 电流式分析仪器345

19.1 基础知识345

19.1.1 原电池型传感器345

19.1.2 极谱型电流传感器348

19.1.3 溶氧分析仪的校准349

19.1.4 平衡式溶氧传感器351

19.2 溶氧仪352

1 9.2.1 DJ-101型水中溶氧仪352

19.2.2 SYY-Ⅱ型溶氧分析仪358

19.3 SJG-7830型联氨仪362

19.3.1 测量原理362

19.3.2 影响仪器性能的因素363

19.3.3 仪器的组成及各部分的作用364

思考题365

第20章 光学式分析仪器366

20.1 光学式仪器的主要部件366

20.1.1 光 源366

20.1.2 单色器367

20.1.3 光电元件369

20.2 分光光度计372

20.2.1 7520型分光光度计372

20.2.2 721型分光光度计374

20.3 DY9010在线磷表374

20.3.1 工作原理以及分析流程375

20.3.2 仪器电路377

20.4 BF-8061硅酸根监测仪377

20.4.1 化学系统377

20.4.2 光路系统378

20.5 浊度仪379

20.5.1 浊度的基本概念379

20.5.2 浊度及其测定379

20.5.3 浊度单位380

思考题381

附录382

参考文献403