YS/T372.16-2006 贵金属合金元素分析方法 镓量的测定 EDTA络合滴定法

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isbn号码:9780662171911
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  • YS/T372
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  • 贵金属合金
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具体描述

图书简介: 《现代分析化学导论与实践》 作者: 张宏伟,李明哲 出版社: 科学技术文献出版社 出版日期: 2023年10月 --- 内容概要 《现代分析化学导论与实践》是一本面向化学、材料科学、环境科学及相关工程领域本科高年级学生和研究生的综合性教材与实践手册。本书旨在系统介绍现代分析化学的核心概念、基本原理、主流方法及其在实际问题解决中的应用。全书结构严谨,内容涵盖经典分析技术的基础革新与前沿分析仪器的原理、操作及数据解析,力求在理论深度与操作技能培养之间取得完美平衡。 本书共分为五大部分,二十章内容,旨在构建一个全面而深入的分析化学知识体系。 第一部分:分析化学基础与误差理论(第1章至第4章) 本部分首先回顾了分析化学在现代科学研究与工业质量控制中的核心地位,强调了准确性和精密度在科学发现中的基石作用。 第1章:分析化学概述与化学计量学基础。 重点阐述了定性分析、定量分析、结构分析与过程分析的范畴,引入了物质的量概念、溶液的配制与浓度表示方法。详细解析了化学反应平衡的基础,包括溶液中的酸碱质子转移理论,特别是Brønsted-Lowry理论的深入应用。 第2章:化学平衡与热力学基础。 深入讨论了化学平衡常数(Kc, Kp, Ksp)的意义及其对反应方向和程度的控制作用。首次引入了活度(Activity)的概念,并解释了离子强度对平衡常数实际测定的影响。对氧化还原反应的电极电位(E)、标准电极电位(E°)及能斯特方程进行了详尽的推导和应用讲解,为后续电化学分析奠定理论基础。 第3章:分析化学中的误差与数据处理。 这是全书实践性的基石。详细区分了随机误差、系统误差和偶然误差的来源与特性。介绍了算术平均值、标准偏差、相对标准偏差的计算方法。重点讲解了正态分布、学生t检验、F检验在数据可靠性评估中的应用,以及最小二乘法在线性回归分析中的应用,强调了化学数据报告的规范性要求。 第4章:样品采集、处理与前处理技术。 强调“垃圾进,垃圾出”(Garbage In, Garbage Out)的原则,论述了代表性样品的采集策略(如随机采样、分层采样)。详细介绍了固液分离技术(过滤、离心)、萃取技术(液-液萃取、固相萃取SPE)的原理与操作优化,为保证后续分析结果的有效性提供了实践指导。 第二部分:经典分离与容量分析(第5章至第9章) 本部分回归分析化学的传统支柱——分离技术与容量分析,但融入了现代眼光,强调其在自动化与高通量分析中的潜力。 第5章:沉淀与重量分析。 深入探讨了沉淀过程的动力学控制、过饱和度、晶型选择与分散剂的作用。重点解析了沉淀的纯化技术(如重结晶、洗涤),并结合实际案例讲解了利用重量法进行高纯度物质的定量测定。 第6章:酸碱滴定法。 全面覆盖非水滴定、混合酸碱滴定原理。详细讲解了滴定曲线的构建,特别是等量点pH值的精确计算,以及不同指示剂选择的依据和变色范围的控制。 第7章:氧化还原滴定法。 阐述了滴定反应的速率控制、偶合反应与干扰物的消除。重点介绍了高锰酸钾法、重铬酸盐法及碘量法的应用条件与操作注意事项,强调了氧化还原滴定在环境样品测定中的应用潜力。 第8章:络合滴定法与沉淀滴定法。 详细介绍了EDTA作为通用络合剂的工作原理,包括pH对络合常数的影响(条件稳定常数),以及掩蔽剂和解蔽剂在复杂体系分离中的应用。沉淀滴定部分着重讲解了银量法(Fajans法、Volhard法)的反应机制。 第9章:气相分析技术简介。 简要介绍了气体的吸收、捕集与测定技术,特别是用于环境监测中特定气体组分(如SO2, NOx)的经典吸收-比色法。 第三部分:电化学分析方法(第10章至第13章) 本部分集中探讨了电化学分析技术,从宏观的电位测量到微观的电荷传递过程。 第10章:电位分析法(Potentiometry)。 详细阐述了参考电极(如标准氢电极、甘汞电极、Ag/AgCl电极)的选择与维护。重点讨论了离子选择性电极(ISE)的能斯特响应机制、膜的选择性原理,及其在水质监测中的广泛应用。 第11章:电解与库仑分析法。 解释了法拉第电解定律在定量分析中的应用。库仑分析法部分,介绍了恒流电解与恒电位电解,着重探讨了其高精确度来源于对质量(而非体积)的测量,特别适合痕量物质的测定。 第12章:伏安法(Voltammetry)基础。 系统介绍线性扫描伏安法(LSV)、循环伏安法(CV)和溶出伏安法(SV)。深入分析了扩散电流、迁移电流和对流电流,并结合极限扩散电流方程(科特勒尔方程)讨论了半波电位对物质识别的作用。 第13章:电化学传感器技术。 聚焦于电化学传感器在生物医学和环境监测中的前沿应用,如葡萄糖传感器、氧传感器的工作原理及寿命影响因素。 第四部分:光谱分析技术(第14章至第17章) 本部分聚焦于光与物质相互作用的基本原理,是现代分析化学中应用最广泛的技术群。 第14章:分子吸收光谱法(UV-Vis)。 详细介绍朗伯-比尔定律(Beer-Lambert Law)的适用条件与偏差来源。深入探讨了摩尔吸光系数的确定、仪器的组成(光源、单色器、检测器)及其校准,并讲解了多组分同时测定的最小二乘法拟合。 第15章:原子光谱分析(AAS与ICP-OES)。 详细区分了原子吸收光谱(AAS)和发射光谱(ICP-OES)的激发原理。AAS部分重点讲解了火焰原子化器与石墨炉原子化器的特性对比。ICP-OES部分侧重于等离子体的产生、稳定性及其多元素同时测定的优势。 第16章:荧光光谱分析。 阐述了激发态、荧光寿命与量子产率的概念。对比了激发光谱和发射光谱的获取,并解释了斯托克斯位移的形成机理。此方法在痕量有机物和生物分子分析中的高灵敏度优势被着重强调。 第17章:光谱仪器的性能评估与质量保证。 讲解了光谱仪器的分辨率、波长准确度、灵敏度等关键性能指标的标定方法,并引入了ISO/IEC 17025标准对分析实验室质量管理的要求。 第五部分:分离科学与联用技术(第18章至第20章) 本部分是现代分析化学的核心,聚焦于高效分离技术及其与检测器的耦合。 第18章:色谱分离理论基础。 详细阐述了色谱分离的基本参数:保留因子、分离度、塔板数与塔板高度。深入解析了气相色谱(GC)和液相色谱(LC)的载体、固定相选择原则,以及流速对分离效率的影响。 第19章:高效液相色谱(HPLC)实践。 重点讲解了反相色谱、正相色谱、离子交换色谱和分子排阻色谱的工作模式。详细介绍了梯度洗脱的原理及优化,并对各种检测器(UV-Vis、折光率RI、电化学)的选择进行了对比分析。 第20章:联用技术(Hyphenated Techniques)。 介绍了色谱-质谱联用(GC-MS, LC-MS)的基本原理。质谱部分涵盖了电离源(如EI, ESI)和质量分析器(如四极杆、飞行时间TOF)的工作原理,强调其在复杂基质中定性、定量的强大能力。核磁共振(NMR)作为重要的结构分析工具,也进行了概念性的介绍。 --- 本书特色: 1. 强调方法选择逻辑: 每一章在介绍技术原理后,均设有“方法选择决策树”模块,指导读者根据样品性质、待测物浓度和实验室资源,快速锁定最适宜的分析方案。 2. 丰富的案例驱动: 穿插了大量来源于环境监测、制药工业、食品安全和材料科学的实际案例,将理论与工程应用紧密结合。 3. 注重数据可视化: 在数据处理章节,使用了大量图表和模拟软件运行结果,帮助读者直观理解误差传播和模型拟合过程。 《现代分析化学导论与实践》不仅是学生的优秀入门读物,也是化学分析专业人员进行方法验证和技能提升的宝贵参考资料。

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这部书的装帧和设计感非常出色,封面设计简约而不失内涵,一看就知道是经过精心打磨的专业书籍。纸张的质感也令人愉悦,即便是反复翻阅,也不会有廉价感,这对于经常需要查阅资料的专业人士来说,无疑是一个加分项。特别是排版方面,字体大小适中,行距宽松,使得大段的技术文字阅读起来毫不费力,这在很多同类专业书籍中是比较少见的。不过,对于初次接触这个领域的读者来说,开篇的理论介绍部分略显跳跃,如果能增加一些背景知识的铺垫,或许能帮助读者更快地进入状态。整体而言,从视觉和触觉体验来看,这本书绝对称得上是行业内的精品,拿在手上就能感受到作者和出版方对专业精神的尊重。

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这本书的结构安排很有条理,从基础理论到具体操作流程,再到质量控制,形成了一个完整的闭环。质量控制(QC)的部分写得尤为扎实,关于标准物质的选择和溯源性的讨论,非常具有指导意义,这直接关系到检测结果的可靠性和国际互认性。我特别欣赏它在探讨误差来源时所持的审慎态度,没有给出“放之四海而皆准”的武断结论,而是鼓励使用者根据自身条件进行方法验证。如果能在附录中增加一个常见术语的速查表或者一个关键公式的汇编,对于在现场紧急查阅资料时,将会是一个巨大的便利,能有效提高工作效率,避免不必要的时间浪费。

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这本书的深度和广度在专业工具书中属于中上水平,但对于跨学科的应用者来说,可能需要一定的知识储备才能完全消化。比如,在讨论到样品预处理的化学过程时,涉及到一些基础的无机化学和电化学原理,如果这些基础知识没有牢固掌握,直接套用书中的流程可能会遇到理解上的障碍。我建议,对于那些希望利用本书进行教学或培训的老师来说,可能需要额外准备一些基础知识的补充材料。此外,书中部分图表的清晰度,尤其是一些复杂的分离流程图,在打印成A4大小后,细节辨识度有所下降,建议未来的版本可以考虑提供更高分辨率的电子版图例。

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从方法学的角度来看,这本书的内容体系非常严谨,逻辑链条清晰,每一步骤的理论依据都交代得清清楚楚。作者在引用相关标准和前人研究成果时,注释详实,体现了深厚的学术功底。尤其值得称赞的是,它对不同分析方法的适用范围和局限性进行了客观的比较分析,这对于我们选择最合适的检测方案至关重要。然而,对于一些前沿的、正在快速发展的替代性分析技术,比如微量进样技术在ICP-MS中的应用趋势,这本书的覆盖面略显滞后。技术更新迭代的速度很快,如果能加入一些对未来趋势的展望或预判,这本书的生命力会更强,能更好地指导我们面向未来的研发工作。

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这本书的实操指导部分,虽然文字描述详尽,但对于细节的呈现还是略显保守。例如,在处理某些高纯度样品时,对于环境控制的微小变量,例如温度波动对最终结果的显著影响,书中的论述似乎还不够深入。我个人在使用过程中,遇到过几次因为实验室特定环境的小差异导致数据漂移,而书中的步骤描述似乎假设了一个“理想”的实验室条件。如果能在关键步骤后,增加一个“常见问题与排查”的章节,专门针对不同类型的仪器和试剂批次可能出现的偏差提供应对策略,那这本书的实用价值将提升一个档次。毕竟,实验室工作往往是经验与理论的结合,而经验的传授,这本书目前还略有不足。

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