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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pH 217

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