項目一儀器分析的基本知識

【項目引導】001

任務認識儀器分析001

一、儀器分析的產生及發展001

二、儀器分析的概念003

三、儀器分析方法的分類003

四、儀器分析的特點004

【練一練測一測】005



項目二紫外-可見分光光度法的應用

【項目引導】006

任務一認識分光光度法006

一、光學分析法的分類 006

二、紫外-可見分光光度法的概念及特點007

任務二理解紫外-可見分光光度法基本原理008

一、物質的顏色與光的關繫009

二、物質的吸收光譜曲線009

三、朗伯-比爾定律009

任務三認識紫外-可見分光光度計010

一、儀器的基本組成結構010

二、紫外-可見分光光度計的類型及特點011

三、常用紫外-可見分光光度計的使用012

四、紫外-可見分光光度計的檢驗與維護保養012

任務四掌握紫外-可見分光光度法的應用013

一、分析前儀器的校正檢定和準備014

二、測量條件的選擇017

三、目視比色分析法017

四、定量分析方法017

五、定性分析方法020

操作1鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵021

操作2紫外分光光度法測定水中的硝酸鹽氮024

【項目小結】027

【練一練測一測】027



項目三紅外吸收光譜法的應用

【項目引導】029

任務一認識紅外吸收光譜法029

一、紅外吸收光譜法的產生及特點030

二、紅外吸收光譜法的表示031

任務二掌握紅外吸收光譜法原理032

一、 產生紅外吸收光譜的原因032

二、紅外吸收光譜相關術語及中紅外光區的劃分035

三、影響基團頻率位移的因素036

四、 影響吸收峰強度的因素037

任務三了解紅外吸收光譜儀038

一、色散型紅外吸收光譜儀038

二、傅裡葉變換紅外吸收光譜儀(FTIR)040

三、 儀器日常維護與保養042

任務四了解紅外光譜法實驗技術042

一、紅外試樣的制備043

二、載體材料的選擇044

三、紅外光譜分析技術045

任務五掌握紅外吸收光譜的應用046

一、定性分析046

二、定量分析049

【項目小結】051

【練一練測一測】051



項目四原子吸收光譜法的應用

【項目引導】053

任務一原子吸收光譜法基本知識053

一、原子吸收光譜法的概念054

二、原子吸收光譜法的特點054

三、原子吸收光譜的發展與應用054

任務二原子吸收光譜法基本理論055

一、原子吸收光譜的產生055

二、原子吸收光譜的譜線輪廓055

三、原子吸收譜線變寬056

四、原子吸收定量原理057

任務三原子吸收分光光度計058

一、光源058

二、原子化器060

三、分光繫統062

四、檢測繫統063

任務四原子吸收光譜實驗技術064

一、試樣的制備064

二、標準樣品溶液的配制065

三、測定條件的選擇065

四、干擾及消除方法067

任務五原子吸收光譜法的定量方法068

一、標準曲線法069

二、標準加入法069

三、內標法070

操作3火焰原子吸收光譜法測定銅的含量071

【項目小結】072

【練一練測一測】072



項目五電位分析法的應用

【項目引導】075

任務一認識電位分析法075

一、電位分析法的概念、應用076

二、電位分析法的分類、特點076

三、電位分析法的理論依據076

四、電位分析法中某些術語與概念077

任務二認識電極079

一、電極的分類079

二、離子選擇性電極的種類和結構080

三、離子選擇性電極的特性083

四、離子選擇性電極的選擇性083

五、測定離子濃度的條件084

任務三了解直接電位法分析技術084

一、直接電位法的特點與應用084

二、直接電位法測定溶液pH085

三、直接電位法測定離子活度086

任務四了解電位滴定法分析技術088

一、電位滴定法的特點和應用088

二、電位滴定的原理與裝置088

三、電位滴定的操作方法089

四、電位滴定終點的確定089

五、自動電位滴定法090

任務五了解電位分析法儀器的使用091

一、電極的使用091

二、酸度計的結構及校準092

三、酸度計的使用及注意事項092

操作4直接電位法測飲用水中氟含量093

操作5重鉻酸鉀電位滴定硫酸亞鐵銨095

【項目小結】097

【練一練測一測】098



項目六色譜分析法基本知識

【項目引導】100

任務一認識色譜分析法100

一、色譜法的產生及發展101

二、色譜法的概念102

三、色譜法的分類102

四、色譜法的特點及應用103

任務二認識色譜圖及相關術語104

一、色譜流出曲線、基線及色譜峰104

二、色譜流出曲線區域寬度105

三、色譜保留值106

任務三了解色譜分離原理106

一、色譜分離過程107

二、分配繫數與分配比108

三、色譜分離度108

【項目小結】109

【練一練測一測】109



項目七氣相色譜分析法的應用

【項目引導】110

任務一氣相色譜法基本知識111

一、氣相色譜法的概念及特點111

二、氣相色譜法的分類及應用111

三、氣相色譜法的分離原理112

任務二氣相色譜法基本理論113

一、塔板理論113

二、速率理論114

三、色譜分離基本方程116

任務三氣相色譜儀116

一、氣相色譜分析流程116

二、氣相色譜儀的結構組成117

三、氣相色譜儀的一般使用方法124

任務四氣相色譜實驗技術125

一、氣相色譜分析樣品的采集與制備125

二、氣相色譜分離操作條件的選擇127

任務五氣相色譜定性分析131

一、色譜定性分析的依據131

二、標準物質對照定性132

三、文獻保留數據定性132

四、與其他方法結合定性133

任務六氣相色譜定量分析133

一、氣相色譜定量分析的依據133

二、峰面積的測定方法134

三、定量校正因子的測定134

四、氣相色譜定量方法135

操作6氣相色譜歸一化法定量測定苯繫混合物137

操作7氣相色譜內標法測定乙醇中微量水分139

【項目小結】141

【練一練測一測】142



項目八高效液相色譜分析法的應用

【項目引導】144

任務一認識高效液相色譜法144

一、高效液相色譜的概念145

二、高效液相色譜的發展進程145

三、高效液相色譜法與氣相色譜法比較146

四、高效液相色譜法的特點146

五、高效液相色譜法的分離模式147

任務二高效液相色譜的主要類型148

一、液-固吸附色譜149

二、液-液分配色譜150

三、鍵合相色譜法151

四、凝膠色譜法154

五、高效液相色譜法分離類型的選擇155

六、流動相選擇與處理155

任務三認識高效液相色譜儀157

一、儀器工作流程158

二、儀器基本結構158

任務四高效液相色譜定性定量方法168

一、液相色譜定性分析168

二、定量方法169

操作8高效液相色譜法測定飲料中咖啡因的含量171

操作9高效液相色譜法測定食品中苯甲酸和山梨酸的含量172

操作10布洛芬膠囊中主成分含量的測定174

【項目小結】176

【練一練測一測】176



項目九其他儀器分析法簡介

【項目引導】177

任務一原子發射光譜法及其應用177

一、原子發射光譜法的基本原理177

二、原子發射光譜儀179

三、原子發射光譜的應用181

任務二了解庫侖分析法182

一、庫侖分析法原理182

二、控制電位庫侖分析法184

三、恆電流庫侖分析法185

任務三離子色譜法187

一、離子色譜法基本原理187

二、離子色譜儀190

三、離子色譜法應用191

任務四質譜法192

一、質譜法原理192

二、質譜儀193

三、質譜法的應用196

任務五核磁共振波譜法199

一、核磁共振波譜法原理199

二、核磁共振波譜儀202

三、核磁共振波譜法的應用204

任務六氣相色譜-質譜聯用技術205

一、氣相色譜-質譜聯用繫統205

二、氣相色譜-質譜聯用儀接口207

三、氣相色譜-質譜聯用技術的應用208



部分練一練測一測答案



參考文獻

“儀器分析”是高職高專院校工業分析技術專業的專業核心課程，也是化學化工類及其他分析檢測類專業的必修課。本教材結合微知庫工業分析技術專業國家教學資源庫“儀器分析”課程資源進行編寫，吸收了本專業理論與實踐的新進展，根據企業崗位對從業人員知識與技能要求編寫，注重分析檢測人員職業能力的培養。結合常見儀器分析技術闡述了基本理論、基本技能和操作方法。

全書共設有九個項目和三十九個，主要包括儀器分析的基本知識、紫外-可見分光光度法的應用、紅外吸收光譜法的應用、原子吸收光譜法的應用、電位分析法的應用、色譜分析法基本知識、氣相色譜分析法的應用、高效液相色譜分析法的應用、其他儀器分析法簡介等內容。

本書在編排體例上，立足教、學結合，在全方位服務師生的同時，兼顧了學生職業方向和用人單位的需要，實現了教學資源與教學內容的有效對接，打造生動、立體課堂，提高學生學習興趣及主動性。情景項目體現了“主體教材 教學資源庫”一體化的特點，主體教材內容涵蓋了項目引導、任務要求、思考與交流、項目小結、練一練測一測等內容，並從“工業分析技術專業教學資源庫”中摘選部分教學動畫，以二維碼形式呈現。動畫資源的加入，為教師課堂教學預留空間的同時，也便於學生自學掌握的知識點。

本書由李煒、夏婷婷主編，編寫分工如下：天津渤海職業技術學院李煒副教授編寫項目一、項目六、項目七並負責全書的統稿，天津渤海職業技術學院曹衛忠副教授編寫項目二，天津渤海職業技術學院邢竹副教授編寫項目三，江蘇工程職業技術學院夏婷婷編寫項目四、項目八，天津渤海職業技術學院何姍副教授編寫項目五，天津職業大學朱虹副教授編寫項目九。

本書在編寫過程中吸收了國內外專家、學者的研究成果和先進理念，參考了大量著作、教材和網絡資源，在此衷心感謝所有參考文獻資源的編著者們！也感謝教學資源庫中本課程資源的制作者們的辛勤付出！

本書在編寫過程中雖已盡了努力，但由於時間倉促等諸多原因，部分內容不盡滿意，更難免有不足之處，懇請讀者批評指正。



編者

2019年11月