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、电分析化学法、光学分析法、分离分析法、质谱及其他分析法和化学计量学初步及分析过程六部分33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、测量的不确定度、生物质谱技术、微流控分析及成像分析方法等进行了阐述。    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。

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
1.3.1分析化学方法的类型2
1.3.2化学分析法与仪器分析法4
1.4分析过程是获取物质化学信息的过程4
1.4.1获取物质信息的过程5
1.4.2分析过程的实际步骤5
1.4.3分析仪器的一般概念6
1.5分析化学的机遇与挑战7
参考书目9
第2章定量分析引论10
2.1定量分析的基本方法10
2.2分析测量中的误差理论11
2.2.1测量误差11
2.2.2系统误差和随机误差11
2.2.3测量结果的分散性13
2.2.4有效数字15
2.3测量数据的表示和处理16
2.3.1测量数据的分布16
2.3.2测量数据的表示17
2.3.3异常值的判断和处理18
2.4定量分析的校准21
2.4.1物质的量与信号的函数关系21
2.4.2定量分析校准模式23
2.5定量分析方法的评价25
2.5.1准确度和精密度25
2.5.2灵敏度、检出限和测定限25
2.5.3选择性26
问题与习题27
参考书目28
第1篇化学分析法
第3章化学分析法导论30
3.1溶液的浓度30
3.1.1活度与浓度30
3.1.2总浓度与平衡浓度31
3.1.3溶液浓度的表示32
3.2溶液体系中的化学平衡33
3.2.1溶液体系中的化学反应33
3.2.2化学平衡与平衡常数35
3.3化学分析中平衡处理及浓度计算的一般方法35
3.3.1分布系数36
3.3.2酸碱平衡与质子条件39
3.3.3副反应系数42
3.4滴定分析法45
3.4.1概述45
3.4.2标准溶液与基准物质46
3.4.3滴定方法的分类46
3.5滴定分析法的计算47
3.5.1计算的基本关系式47
3.5.2等物质的量反应规则48
3.5.3计算示例49
3.6化学反应的速率及动力学分析50
3.6.1化学反应速率50
3.6.2动力学分析法51
问题与习题52
第4章酸碱滴定法55
4.1酸碱平衡中氢离子浓度的计算55
4.1.1强酸或强碱溶液55
4.1.2一元弱酸或弱碱溶液56
4.1.3多元酸或碱溶液58
4.1.4混合酸溶液59
4.1.5两性物质的溶液60
4.1.6弱酸及其共轭碱的溶液63
4.2酸碱滴定曲线及滴定终点的检测64
4.2.1酸碱指示剂64
4.2.2典型酸碱体系的滴定曲线67
4.2.3终点误差75
4.3酸碱滴定法的应用77
4.3.1酸碱标准溶液77
4.3.2应用示例78
4.4非水溶液中的酸碱滴定81
4.4.1溶剂的分类81
4.4.2溶剂的性质81
4.4.3非水滴定条件的选择83
问题与习题84
第5章络合滴定法86
5.1氨羧络合剂86
5.2络合滴定的基本原理87
5.2.1络合滴定曲线及终点误差87
5.2.2酸效应曲线和滴定的最高酸度92
5.2.3络合滴定的终点检测93
5.3络合滴定的选择性97
5.3.1问题的提出97
5.3.2提高络合滴定选择性的方法98
5.3.3常用掩蔽剂100
5.4络合滴定的应用101
5.4.1直接滴定法的应用101
5.4.2返滴定法的应用102
5.4.3置换滴定法的应用102
5.4.4间接滴定法的应用103
问题与习题103
第6章氧化还原滴定法106
6.1氧化还原反应106
6.1.1氧化还原反应与电极电位106
6.1.2氧化还原反应的完全程度110
6.1.3氧化还原反应速度及其影响因素111
6.2氧化还原滴定113
6.2.1滴定曲线113
6.2.2滴定的终点检测115
6.2.3滴定前的预处理116
6.3几种重要的氧化还原滴定方法118
6.3.1高锰酸钾法118
6.3.2重铬酸钾法120
6.3.3碘法121
问题与习题124
第7章重量分析和沉淀滴定法126
7.1沉淀物的溶解度及其影响因素126
7.1.1溶解度与溶度积126
7.1.2影响沉淀溶解度的因素127
7.2沉淀的形成及纯度130
7.2.1沉淀的类型130
7.2.2沉淀的形成131
7.2.3沉淀的沾污133
7.3重量分析法134
7.3.1概述134
7.3.2沉淀的条件及方法135
7.3.3沉淀的洗涤和灼烧137
7.3.4有机沉淀剂138
7.4沉淀滴定法139
7.4.1滴定曲线139
7.4.2采用不同指示剂的银量法140
问题与习题142
第1篇参考书目144
第2篇电分析化学法
第8章电分析化学导论146
8.1电分析化学方法及分类146
8.2电化学电池147
8.2.1概念、术语147
8.2.2电池电动势与能斯特方程式150
8.2.3从电极电位计算电池电动势152
8.3电化学过程中的几个问题154
8.3.1电极反应的电子转移过程154
8.3.2电极反应速率155
8.3.3电极与溶液的界面157
8.3.4传质过程158
8.4电化学电池的重要部件158
8.4.1液接界电位与盐桥158
8.4.2电极的类型159
问题与习题162
第9章电位分析法及离子选择性电极164
9.1电位分析法基本原理及实验装置164
9.1.1基本原理及测量装置164
9.1.2电位测量用的仪器164
9.2离子选择性电极166
9.2.1分类166
9.2.2晶体膜电极166
9.2.3刚性基质电极169
9.2.4流动载体电极171
9.2.5气敏电极172
9.2.6生物选择性电极173
9.2.7离子敏感场效应晶体管174
9.3离子选择性电极的性能参数175
9.3.1能斯特响应、线性范围、检出限175
9.3.2选择性系数176
9.3.3响应时间及内阻176
9.4直接电位法177
9.4.1直接电位法的测量177
9.4.2定量校准方法178
9.4.3直接电位法的准确度180
9.4.4直读法测量溶液的pH值180
9.5电位滴定法181
问题与习题184
第10章电解分析与库仑分析法186
10.1电解基本原理186
10.1.1电解186
10.1.2电解方程式187
10.1.3超电位188
10.2电解分析法189
10.2.1控制电流电解分析法189
10.2.2控制电位电解分析法190
10.2.3汞阴极电解法192
10.3库仑分析法192
10.3.1基本原理192
10.3.2恒电位库仑分析法193
10.3.3库仑滴定法194
10.3.4微库仑分析法197
问题与习题198
第11章极谱分析法和伏安分析法200
11.1直流极谱法的基本原理200
11.1.1极谱仪器200
11.1.2极谱波202
11.2极谱电流与极谱定量分析202
11.2.1扩散电流方程式202
11.2.2影响扩散电流的主要因素203
11.2.3极谱的干扰电流204
11.2.4极谱定量的基本方法207
11.3直流极谱波方程式208
11.3.1极谱波的类型208
11.3.2简单金属离子的可逆极谱波方程208
11.3.3络合离子的可逆极谱波方程210
11.4极谱及伏安分析的其他方法211
11.4.1单扫描极谱法和循环伏安法212
11.4.2脉冲极谱法214
11.4.3极谱催化波215
11.4.4溶出伏安法217
11.5伏安法的电极进展218
11.5.1超微电极218
11.5.2化学修饰电极218
11.5.3基于氧电极的生物传感器220
问题与习题222
第2篇参考书目223
第3篇光学分析法
第12章光学分析法导论227
12.1电磁辐射的基本特征227
12.1.1电磁辐射的两重性227
12.1.2电磁波谱228
12.2辐射与物质的相互作用及其意义229
12.2.1折射与反射229
12.2.2干涉与衍射230
12.2.3散射231
12.2.4吸收与发射232
12.3光学分析法的分类232
12.3.1类型232
12.3.2各电磁波谱区的光谱方法232
12.4光学光谱法的仪器234
12.4.1光学光谱仪的总体结构234
12.4.2光源236
12.4.3波长选择器236
12.4.4试样装置241
12.4.5检测器及读出装置241
问题与习题244
第13章紫外-可见分光光度法246
13.1选择吸收及吸收光谱的获得246
13.1.1选择吸收246
13.1.2吸收光谱247
13.1.3分光光度计248
13.2紫外可见吸收光谱249
13.2.1基本概念249
13.2.2紫外可见吸收光谱的类型250
13.2.3一些重要有机化合物的紫外吸收带252
13.3光的吸收定律及定量分析方法255
13.3.1吸收定律255
13.3.2偏离吸收定律的因素257
13.3.3定量分析方法260
13.4显色反应与光度测量262
13.4.1显色反应及其影响因素262
13.4.2光度测量264
13.4.3分光光度法的灵敏度和选择性264
13.5分光光度法的其他分析技术266
13.5.1光度滴定法266
13.5.2示差分光光度法267
13.5.3双波长分光光度法269
13.5.4导数分光光度法271
13.6分光光度法在化学研究中的应用272
13.6.1离子平衡研究272
13.6.2紫外可见吸收光谱在有机化合物研究中的应用274
13.6.3吸收光谱电化学276
问题与习题277
第14章红外光谱法280
14.1分子吸收红外辐射的必要条件280
14.2分子的转动光谱及振动光谱281
14.2.1分子转动光谱281
14.2.2分子振动方程式及其位能曲线282
14.2.3分子的振动模式及其类型283
14.3红外光谱的特征性及其影响因素284
14.3.1红外光谱的基团频率284
14.3.2影响基团频率和吸收带形状的因素286
14.4红外分光光度计288
14.4.1色散型红外分光光度计288
14.4.2傅里叶变换红外光谱仪289
14.5红外光谱分析291
14.5.1定性分析291
14.5.2定量分析方法293
14.6红外光谱分析的其他技术简介294
14.6.1若干红外光谱技术294
14.6.2红外光谱蛋白质二级结构分析296
14.7激光拉曼光谱法简介298
14.7.1方法及仪器299
14.7.2特点和应用300
问题与习题301
第15章分子发光分析法303
15.1光致发光及其测量303
15.1.1激发态及去活化过程303
15.1.2激发光谱与荧光光谱305
15.1.3荧光的测量307
15.1.4磷光的测量310
15.2荧光发射及其影响因素310
15.2.1荧光发射与分子结构310
15.2.2溶液荧光的强度及影响因素312
15.2.3溶液荧光的猝灭313
15.3荧光分析法315
15.3.1荧光的定量分析方法315
15.3.2荧光测定的近代技术316
15.3.3应用318
15.4磷光分析法319
15.4.1磷光的定量分析方法319
15.4.2室温磷光法320
15.4.3应用321
15.5化学发光分析法321
15.5.1基本原理321
15.5.2化学发光反应及应用322
15.6光化学传感器324
15.6.1基本结构324
15.6.2类型、原理及应用326
问题与习题328
第16章核磁共振波谱法330
16.1核磁共振的基础330
16.1.1核磁共振的产生330
16.1.2核磁共振谱333
16.2核磁共振谱仪335
16.2.1连续波核磁共振谱仪335
16.2.2脉冲傅里叶变换核磁共振谱仪336
16.3化学位移及积分值336
16.3.1化学位移及其影响因素336
16.3.2氢核磁共振谱中的化学位移值340
16.3.3吸收峰的积分值340
16.4自旋偶合及自旋裂分341
16.4.1自旋-自旋偶合作用341
16.4.2化学等价与磁等价341
16.4.3自旋裂分342
16.4.4几类常见的偶合及其偶合常数344
16.51H核磁共振的辅助手段及谱图的解析345
16.5.11H核磁共振的辅助技术345
16.5.21H核磁共振谱图的解析举例346
16.6核磁共振碳谱349
16.6.113C核磁共振的化学位移349
16.6.213C核磁共振的偶合作用350
16.6.313C核磁共振谱图的解析举例352
16.7其他核磁共振技术353
16.7.1二维核磁共振353
16.7.2固体核磁共振355
16.7.3核磁共振成像357
问题与习题357
第17章原子发射光谱法360
17.1原子光谱360
17.1.1原子的结构与光谱线360
17.1.2原子的激发与电离362
17.2光谱仪器363
17.2.1激发光源363
17.2.2光谱仪366
17.3光谱定性分析及半定量分析370
17.3.1光谱定性分析370
17.3.2半定量分析法371
17.4原子发射谱线的强度与试样浓度的关系371
17.4.1谱线的强度及影响因素371
17.4.2谱线强度与元素浓度的关系式373
17.5光谱定量分析374
17.5.1内标法原理374
17.5.2定量分析校准方法375
17.5.3谱线测量中的背景问题376
问题与习题376
第18章原子吸收光谱法378
18.1基本原理378
18.1.1辐射的原子吸收378
18.1.2原子吸收谱线的轮廓379
18.1.3原子吸收值与原子浓度关系380
18.2原子吸收分光光度计382
18.2.1光路结构382
18.2.2锐线光源383
18.2.3原子化器384
18.3原子吸收分析方法387
18.3.1定量分析387
18.3.2原子吸收分析的其他技术389
18.4干扰及其消除方法390
18.4.1光谱干扰390
18.4.2物理干扰392
18.4.3化学干扰393
18.4.4电离干扰393
18.5原子荧光光谱法393
18.5.1原子荧光的产生及类型394
18.5.2原子荧光的测量395
18.5.3定量分析及其应用395
问题与习题396
第19章X射线荧光光谱法398
19.1X射线荧光光谱的基本概念398
19.1.1X射线的本质和定义398
19.1.2X射线与物质的相互作用399
19.1.3特征荧光X射线及俄歇效应401
19.2X射线荧光光谱仪403
19.2.1主要部件及其性能403
19.2.2色散型X射线荧光光谱仪及其结构特征407
19.3X射线荧光分析的样品制备408
19.3.1固体样品的制备408
19.3.2液体样品的制备409
19.4X射线荧光光谱分析法409
19.4.1定性分析409
19.4.2半定量分析411
19.4.3定量分析412
19.5X射线荧光光谱分析的其他技术及应用414
19.5.1X射线荧光光谱分析的其他技术414
19.5.2特点及应用举例417
问题与习题418
第3篇参考书目418
第4篇分离分析法
第20章分离方法422
20.1分离方法中的一些概念422
20.2沉淀分离法423
20.2.1用无机沉淀剂进行分离423
20.2.2用有机沉淀剂进行分离425
20.2.3共沉淀分离法426
20.3溶剂萃取分离法427
20.3.1分配系数、分配比和萃取百分率428
20.3.2溶剂萃取的主要类型430
20.4离子交换分离法433
20.4.1离子交换树脂及其性能433
20.4.2离子的交换分离435
20.5其他分离方法437
20.5.1挥发和蒸馏分离法437
20.5.2膜分离法437
20.5.3浮选分离法438
问题与习题438
第21章色谱分析法导论440
21.1色谱分离440
21.1.1色谱分离的定义及分类440
21.1.2平板色谱分离441
21.1.3柱色谱分离442
21.2色谱过程热力学444
21.2.1分配平衡445
21.2.2保留值445
21.2.3保留值的热力学性质447
21.3色谱过程动力学448
21.3.1塔板理论448
21.3.2速率理论451
21.4柱色谱的总分离效能指标452
21.4.1分离度452
21.4.2有效塔板数与分离度的关系453
21.4.3基本分离方程453
21.5色谱定性及定量分析454
21.5.1色谱定性分析454
21.5.2色谱定量关系式及色谱峰的测量455
21.5.3色谱定量的校准方法456
问题与习题459
第22章气相色谱法461
22.1气相色谱仪461
22.2气相色谱的固定相462
22.2.1载体462
22.2.2气液色谱固定液463
22.2.3气固色谱固定相465
22.3气相色谱峰展宽的因素466
22.3.1气相色谱的速率方程466
22.3.2速率方程的讨论467
22.4色谱分离条件468
22.4.1填充色谱柱与固定相469
22.4.2色谱分离的温度及程序升温469
22.4.3流动相及其流速471
22.4.4进样及裂解技术471
22.5气相色谱的检测器472
22.5.1浓度型检测器472
22.5.2质量型检测器474
22.5.3检测器的主要性能指标476
22.6气相色谱的其他技术478
22.6.1毛细管柱气相色谱法478
22.6.2气相色谱与红外光谱的联用技术480
22.7气相色谱法的应用举例482
问题与习题484
第23章高效液相色谱法486
23.1高效液相色谱仪486
23.1.1基本结构486
23.1.2主要部件486
23.2固定相和流动相488
23.2.1固定相488
23.2.2流动相489
23.3色谱峰扩展及其影响因素489
23.3.1液相色谱速率理论方程489
23.3.2柱外效应491
23.4高效液相色谱法的主要分离类型491
23.4.1液液分配色谱491
23.4.2液固吸附色谱492
23.4.3键合相色谱法493
23.4.4离子交换色谱法494
23.4.5离子对色谱法497
23.4.6凝胶渗透色谱法497
23.4.7液相色谱法分离类型的选择498
23.5超临界流体色谱498
23.5.1基本概念498
23.5.2仪器499
23.5.3流动相与固定相500
23.5.4应用501
问题与习题502
第24章毛细管电泳504
24.1毛细管电泳的原理504
24.1.1装置504
24.1.2电泳和电渗505
24.1.3分离效率和分离度506
24.1.4区带宽度及其展宽因素507
24.2进样与检测509
24.2.1进样方法及使用特点509
24.2.2检测方法510
24.3分离模式512
24.3.1毛细管区带电泳512
24.3.2胶束电动色谱513
24.3.3毛细管凝胶电泳513
24.3.4毛细管等速电泳514
24.3.5毛细管等电聚焦514
24.3.6毛细管电色谱515
24.4毛细管电泳的应用515
24.4.1无机及有机化合物的分离分析515
24.4.2氨基酸、肽、蛋白质的分离分析515
24.4.3核酸的分离分析516
24.4.4手性分子分离分析517
24.4.5在药物和临床医学中的应用517
问题与习题518
第4篇参考书目518
第5篇质谱法及其他分析法
第25章质谱分析法520
25.1质谱分析的基本原理520
25.2质谱仪521
25.2.1质谱仪的分类521
25.2.2质谱仪的主要结构522
25.3质谱仪的主要部件523
25.3.1离子源523
25.3.2质量分析器527
25.3.3检测与记录531
25.4无机质谱法532
25.4.1电感耦合等离子质谱装置532
25.4.2元素的定量分析及应用533
25.5有机质谱法535
25.5.1有机质谱中的离子峰536
25.5.2有机化合物的断裂规律537
25.5.3有机化合物的定性分析及谱图解析方法539
25.6生物质谱法541
25.6.1质谱的离子断裂方式541
25.6.2生物质谱数据解析的一般过程543
问题与习题544
第26章质谱的联用技术546
26.1串联质谱法546
26.1.1串联质谱仪器547
26.1.2串联质谱的应用549
26.2气相色谱-质谱联用550
26.2.1联用系统和实验条件550
26.2.2联机分析的信息处理552
26.3液相色谱-质谱联用554
26.3.1硬件装置554
26.3.2联机分析实例557
26.4毛细管电泳-质谱联用558
26.4.1概况558
26.4.2接口技术及应用举例558
问题与习题560
第27章光学与其他成像分析561
27.1光学成像技术561
27.1.1概况561
27.1.2几种常用显微镜562
27.2光学成像标记物565
27.2.1标记物在光学成像分析中的意义565
27.2.2标记物的类型及作用原理565
27.3光学成像分析方法568
27.3.1近红外化学成像分析方法568
27.3.2荧光共振能量转移成像分析方法569
27.3.3荧光寿命显微成像分析方法570
27.4其他成像分析简介571
27.4.1电子探测成像分析571
27.4.2离子探测成像分析573
27.4.3场探测成像分析573
问题与习题576
第28章热分析577
28.1热分析概述577
28.1.1定义与分类577
28.1.2热分析过程577
28.2热重分析法578
28.2.1原理及装置578
28.2.2影响热重分析的因素580
28.2.3控制速率热重法581
28.2.4热重法的应用举例581
28.3差热分析法582
28.3.1差热分析仪582
28.3.2差热分析的原理及应用583
28.4示差扫描量热分析法586
28.4.1测量仪器586
28.4.2影响测量示差扫描量热曲线的因素587
28.4.3示差扫描量热法的应用举例588
28.5热分析与其他分析方法的联用588
28.5.1热分析-质谱联用技术589
28.5.2热分析-红外光谱联用技术589
28.5.3热分析-红外光谱-质谱联用技术590
问题与习题591
第29章流动注射分析和微流控芯片593
29.1流动注射分析593
29.1.1原理593
29.1.2基本装置595
29.1.3流动注射技术的应用598
29.2微流控分析技术600
29.2.1微流控芯片的设计与制作600
29.2.2微流控芯片分析系统602
29.2.3微流控芯片通道的表面修饰606
29.2.4微流控芯片在生命分析中的应用和意义607
问题与习题609
第5篇参考书目609
第6篇化学计量学初步及分析过程
第30章分析化学数据的统计处理612
30.1分析化学中常用的分布函数612
30.1.1随机变量及其分布函数612
30.1.2离散型分布函数613
30.1.3连续型分布函数614
30.2分析测量数据的参数估计617
30.2.1参数的点估计617
30.2.2区间估计618
30.3分析测量数据的统计假设检验621
30.3.1假设检验的方法621
30.3.2由单个样本检验总体参数相等的假设检验623
30.3.3由两个样本检验总体参数相等的假设检验624
30.4相关分析626
30.4.1相关关系和相关系数626
30.4.2回归分析627
30.5分析测量的质量控制628
30.5.1分析测试质量控制图628
30.5.2质量控制图的监控和应用631
30.6分析测量的不确定度及其表达632
30.6.1概念、分类和表达632
30.6.2不确定度的传播及报告635
问题与习题637
第31章分析试验设计639
31.1分析试验的方差分析639
31.1.1单因素方差分析639
31.1.2双因素方差分析641
31.2正交试验法646
31.2.1正交试验法基本原理647
31.2.2无交互作用的三因素三水平问题的正交设计648
31.2.3有交互作用的四因素二水平问题的正交设计650
31.3单纯形试验法651
31.3.1方法原理651
31.3.2几个例子654
问题与习题656
第32章分析化学中的多元校准658
32.1多元线性回归658
32.1.1原理658
32.1.2模拟校准的实例659
32.2卡尔曼滤波660
32.2.1原理660
32.2.2模拟计算的实例661
32.3K矩阵和P矩阵间接校准法663
32.3.1K矩阵法663
32.3.2P矩阵法665
32.4通用标准加入法665
32.5基于主成分分析的多元校准666
32.5.1主成分分析法666
32.5.2主成分回归法667
32.5.3偏最小二乘法668
32.6人工神经网络和遗传算法简介669
32.6.1人工神经网络669
32.6.2遗传算法672
问题与习题673
第33章分析过程675
33.1物质分析的一般思考675
33.1.1了解分析对象的基本信息675
33.1.2选择适宜的分析方法675
33.2试样的制备676
33.2.1样品的采集与保存676
33.2.2样品的前处理679
33.3复杂体系物质的分析684
33.3.1剖析方法684
33.3.2分析示例686
33.4过程分析化学688
33.4.1概念、意义及特点688
33.4.2过程分析技术689
33.4.3过程分析的发展692
问题与习题693
第6篇参考书目694
附录一附表695
附表一无机酸在水溶液中的离解常数(25℃)695
附表二有机酸在水溶液中的离解常数(25℃)696
附表三弱碱在水溶液中的离解常数(25℃)696
附表四金属羟基络合物的稳定常数697
附表五络合物的稳定常数697
附表六EDTA滴定中应用的掩蔽剂699
附表七标准电极电位表(25℃)700
附表八某些氧化还原电对的条件电位700
附表九难溶化合物的溶度积(25℃)701
附表十化合物的相对分子质量表702
附表十一元素相对原子质量表705
附表十二标准正态分布表(α值)706
附表十三t检验临界值tα(单侧)及tα/2(双侧)707
附表十四F检验临界表(单侧)707
附表十五计算3σ控制限的参数表709
附录二矩阵的基本运算711