Analytical Instrumentation pdf epub mobi txt 电子书下载 2026

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出版者:

作者:McMahon, Gillian

出品人:

页数:318

译者:

出版时间:2008-1

价格:832.00元

装帧:

isbn号码:9780470027950

丛书系列:

图书标签:

分析仪器
仪器分析
化学分析
光谱学
色谱学
电化学
质谱
传感器
分析化学
实验室技术

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具体描述

This valuable resource covers the principles of analytical instrumentation used by today's chemists and biologists and presents important advances in instrumentation, such as the drive to miniaturise and lab-on-a-chip devices. In terms of the lab-based analytical instrumentation, the five main categories of technique—spectroscopic, chromatographic, electrochemical, imaging and thermoanalytical, are included and presented in a practical, not theoretical way. Including relevant examples and applications in a number of fields such as healthcare, environment and pharmaceutical industry this book provides a complete overview of the instruments used within the chemistry industry, making this an important tool for professionals and students alike.

《现代化学分析技术：原理与应用》导言：在现代科学研究、工业生产和质量控制的广阔领域中，对物质的精确、灵敏和可靠的定性和定量分析是至关重要的基石。随着技术的飞速发展，分析化学已经从传统的定性观察和滴定方法，演变为依赖于复杂物理原理和尖端工程技术的精密科学。《现代化学分析技术：原理与应用》旨在为化学、材料科学、生物医学工程以及相关交叉学科的学生、研究人员和专业技术人员提供一个全面而深入的知识框架，涵盖当代最重要和最前沿的分析仪器和方法。本书摒弃了仅仅罗列仪器操作步骤的浅层描述，而是将重点放在了支撑每一种技术的基本物理化学原理上。只有深刻理解了信号的产生机制、检测器的响应特性以及样品预处理对最终结果的影响，才能有效地选择、操作、维护仪器，并对获得的数据进行准确的解释和验证。第一部分：分析化学基础与信号获取本部分首先回顾了分析化学的哲学思想和基本概念，包括测量误差的统计学处理、方法的选择标准（如灵敏度、选择性、准确度和精密度），以及至关重要的样品前处理技术。样品制备，往往是决定分析成败的关键环节，其重要性不容忽视。我们将详细探讨固相萃取（SPE）、液液萃取（LLE）、消解技术、衍生化反应等在提高分析效率和保护仪器方面的作用。随后，本书深入阐述了分析信号的来源。我们考察了物质与电磁辐射（从射频到X射线波段）相互作用的基本规律，重点介绍了原子吸收光谱（AAS）和原子发射光谱（AES）中能量跃迁的量子力学基础。此外，对于分子光谱学，如紫外-可见（UV-Vis）吸收、红外（IR）和拉曼光谱，我们将详细分析不同分子振动、转动和电子能级如何转化为可测量的吸收或散射信号，并讨论溶剂效应、浓度猝灭等对谱图的影响。第二部分：分离科学的艺术与实践在复杂基质中进行准确分析的首要挑战是如何将目标分析物与其他干扰物质有效分离。《现代化学分析技术》将分离科学置于核心地位。色谱技术：色谱法是现代分析的支柱。本书将详细剖析气相色谱（GC）和液相色谱（LC）的理论基础，包括色谱柱的填充材料、流动相的选择、分离机理（如吸附、分配、离子交换和尺寸排阻）。对于高效液相色谱（HPLC），我们将深入探讨反相、正相以及各种特殊模式（如手性分离）的动力学和热力学控制。此外，超临界流体色谱（SFC）作为一种绿色分离技术，也将得到介绍。我们不仅关注分离度（Rs）的计算，更侧重于如何通过优化流速、温度梯度和载气/流动相组成来实现高效分离。电泳技术：毛细管电泳（CE）作为一种高效率、低消耗的分离技术，因其独特的机理（电渗流和组分迁移率差异）而被详细介绍。我们将对比不同分离模式（如凝胶电泳、胶束电动色谱）在分析不同类型分子（如蛋白质、核酸、小分子离子）中的适用性。第三部分：高分辨率质谱：结构解析与痕量检测质谱（MS）是信息最丰富、灵敏度最高的分析技术之一。本书致力于揭示质谱仪的“黑箱”，从离子源开始，深入探讨各类电离技术（如电子轰击EI、化学电离CI、软电离技术ESI和MALDI）如何将分子转化为可被检测的离子。在质量分析器部分，我们将对比不同类型的仪器：飞行时间质谱（TOF）的速度优势、四极杆（Quadrupole）的稳定性和选择性，以及离子阱（Ion Trap）的二次反应能力。尤为重要的是，本书将聚焦于高分辨率质谱，特别是四极杆轨道阱（Orbitrap）和傅里叶变换离子回旋共振（FT-ICR）技术，如何通过精确测量离子质量/电荷比（m/z）来实现对元素组成的确定，这对于新化合物的鉴定和污染物溯源至关重要。第四部分：联用技术：放大分析能力现代分析的趋势是“联用”，即将分离技术与高灵敏度检测器（尤其是质谱仪）相结合，以解决复杂矩阵中的痕量分析难题。 GC-MS 和 LC-MS：这两个联用系统是分离和识别的黄金标准。我们将详细讨论接口（接口）技术的演变，从早期难以实现的挑战到现代高效的EESI和DESI技术。针对LC-MS的复杂性，本书会区分单级MS、串联MS（MS/MS，如三级杆MS）在定性和定量分析中的应用策略，以及如何利用高分辨MS（如LC-QTOF）进行非靶向代谢组学研究。光谱与分离的联用：除了质谱，我们将探讨光谱技术与分离技术的结合，例如高效液相色谱-二极管阵列检测器（HPLC-DAD）如何提供紫外光谱信息以辅助组分识别，以及在线拉曼光谱技术在反应过程监控中的应用。第五部分：电化学分析与传感器技术电化学方法以其高灵敏度、操作简单和便携性，在环境监测和生物传感领域占据重要地位。本章将阐述电化学分析的三个基本模式：电位法、安培法和伏安法。我们将深入讲解不同类型的电极（如汞膜电极、玻碳电极），以及循环伏安法（CV）如何提供关于氧化还原过程的动力学信息。此外，新型生物传感器和基于纳米材料的修饰电极在实时、微量分析中的前沿应用也将作为重点内容进行介绍。结论与展望：《现代化学分析技术：原理与应用》不仅是一本技术手册，更是一部引导读者理解“数据背后的科学”的教科书。它强调理论与实践的统一，鼓励读者在掌握标准操作规程的同时，具备批判性思维来解决实际样品中出现的新问题。通过对这些核心技术的透彻理解，读者将能够驾驭未来的分析挑战，无论是药物开发、食品安全、环境监测还是尖端材料的表征，都将游刃有余。