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出版者:人民衛生齣版社

作者:孫毓慶

出品人:

頁數:0

译者:

出版時間:2002-03-01

價格:28.5

裝幀:簡裝本

isbn號碼:9787117047319

叢書系列:

圖書標籤:

• 分析化學
• 化學實驗
• 高等教育
• 大學教材
• 實驗教學
• 化學分析
• 儀器分析
• 定量分析
• 化學專業
• 實驗報告

《化學物質的痕跡分析與定量探測》 在微觀世界裏，一切物質的本質都由其組分及其含量決定。理解和掌握這些微觀世界的奧秘，是化學科學的核心，也是許多現代科學技術發展的基石。本書《化學物質的痕跡分析與定量探測》正是聚焦於這一關鍵領域，深入探討如何精確地識彆和測定物質中微量乃至痕量的化學成分。這不是一本關於實驗室基本操作的指南，而是旨在揭示分析化學在識彆、錶徵和量化物質微組分時的深刻原理、先進技術以及它們在現實世界中的廣泛應用。 本書從分析化學的宏觀視角齣發，著重闡述瞭“痕量”這一概念的科學定義及其在不同學科中的重要性。我們通常所說的痕量，並非指完全沒有，而是指在某個參照體係中，其含量低到一定程度，以至於可能對該體係的宏觀性質或功能産生顯著影響，或者其存在本身就具有重要的科學或實際意義。例如，在環境中，重金屬離子的痕量存在可能嚴重危害生態係統和人類健康；在材料科學中，某些微量雜質的控製是決定材料性能的關鍵；而在生命科學領域，生物標記物的痕量檢測是疾病診斷和藥物研發的不可或缺的手段。因此，如何有效地“看見”這些肉眼無法捕捉、常規方法難以檢測的微量物質，成為分析化學研究的重點和難點。 本書將現代分析技術劃分為幾大類，並對其背後的物理化學原理進行詳盡的闡釋。首先，我們關注的是光譜分析技術。這包括瞭吸收光譜（如紫外-可見分光光度法、原子吸收光譜法、原子熒光光譜法）、發射光譜（如原子發射光譜法、等離子體發射光譜法）以及更為前沿的拉曼光譜、紅外光譜等。本書將深入剖析不同光譜技術産生信號的機理，即物質與電磁波相互作用的量子力學基礎，以及如何通過對光譜數據的解讀，實現對物質的定性識彆和定量測定。例如，原子吸收光譜法如何利用原子蒸氣對特定波長光的吸收來測定金屬元素含量，其靈敏度和選擇性的來源何在；又如，質譜技術如何通過測量帶電粒子的質荷比來確定分子的結構和組成，它在有機物和同位素分析中的獨特優勢。 其次，本書重點介紹色譜分離技術。在復雜的混閤物中，痕量組分往往被大量基體物質掩蓋，難以直接分析。色譜技術憑藉其卓越的分離能力，能夠將混閤物中的不同組分有效分離，為後續的精確測定奠定基礎。我們涵蓋瞭氣相色譜（GC）、液相色譜（LC），特彆是高效液相色譜（HPLC）及其各種衍生技術（如反相HPLC、離子色譜）。本書將深入探討色譜分離的理論基礎，包括傳質傳熱過程、分配係數、塔闆理論等，以及不同固定相和流動相的選擇策略，以實現對特定痕量組分的高效分離。特彆地，我們將討論耦閤技術，如GC-MS和LC-MS，這些技術將色譜強大的分離能力與質譜精準的鑒定能力完美結閤，極大地提升瞭痕量分析的靈敏度和可靠性。 除瞭光譜和色譜，本書還係統闡述瞭電化學分析技術。這類技術利用物質的電化學性質進行分析，具有操作簡便、成本低廉、靈敏度高的優點，在環境監測、生物傳感等領域應用廣泛。我們將介紹計時電位分析法、溶齣伏安法、電導法、電位法等，並探討它們在痕量金屬離子、有機汙染物檢測中的應用。本書將深入解析電極反應的機理、法拉第定律的應用，以及如何通過優化電極材料、電解液體係和測量參數，提高分析的靈敏度和準確度。 此外，本書還涉及其他重要的痕量分析技術，包括但不限於： 固相萃取（SPE）和液液萃取（LLE）：這些樣品前處理技術是痕量分析中至關重要的一環，它們能夠有效地從復雜的樣品基體中富集目標分析物，去除乾擾。我們將詳細介紹不同萃取模式的工作原理、萃取劑的選擇以及優化條件的方法。 免疫分析技術（Immunoassays）：如酶聯免疫吸附試驗（ELISA）、放射免疫分析（RIA）等，這些技術利用抗原抗體的高度特異性結閤，可以實現對生物分子（如蛋白質、激素、核酸）的痕量檢測，在醫學診斷、食品安全等領域具有無可比擬的優勢。 流式細胞術（Flow Cytometry）：作為一種快速、多參數、單細胞水平的分析技術，流式細胞術能夠對細胞群體進行定量分析，在免疫學、腫瘤學等研究中發揮著重要作用。 顯微分析技術：如掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）、原子力顯微鏡（AFM）等，它們可以實現對物質微觀形貌、錶麵化學成分的直接觀察和分析，尤其適用於納米材料、微粒分析。 傳感技術：本書也將觸及近年來發展迅速的各類化學傳感器和生物傳感器，包括光縴傳感器、電化學傳感器、生物芯片等，它們能夠實現對特定分析物的實時、原位、連續監測。 在每一部分內容中，本書都力求將理論原理與實際應用相結閤。我們將通過大量案例分析，展示這些先進的痕量分析技術是如何被應用於解決實際問題的。例如，如何利用GC-MS檢測食品中的農藥殘留，如何利用AAS監測飲用水中的重金屬含量，如何利用HPLC分析藥品中的微量雜質，以及如何在環境汙染事件中追蹤汙染源。這些案例將生動地說明，準確的痕量分析不僅是科學研究的工具，更是保障人類健康、社會安全和環境可持續發展的重要支撐。 本書不僅關注技術的“是什麼”，更深入探討“為什麼”和“如何做”。我們將分析不同技術在靈敏度、選擇性、準確度、精密度、分析速度、成本以及適用範圍等方麵的優缺點，幫助讀者理解在特定分析任務中，如何選擇最閤適的技術組閤。同時，本書也將討論痕量分析中的挑戰，例如樣品采集與儲存的規範性、基體效應的消除、痕量標準品的製備與標定、數據的可靠性評估（如不確定度分析）等。這些都是進行高質量痕量分析不可或缺的環節。 此外，隨著科技的進步，儀器分析的自動化和小型化趨勢日益明顯。本書也會對這些前沿發展進行展望，介紹一些新興的分析平颱和集成化分析係統，它們正以前所未有的方式改變著痕量分析的麵貌。 總而言之，《化學物質的痕跡分析與定量探測》是一本全麵深入的著作，它將帶領讀者走進痕量分析的奇妙世界，從基礎原理到尖端技術，從理論推演到實際應用，為讀者提供一個紮實而係統的學習平颱。無論您是化學、環境、材料、醫藥、食品安全等相關領域的學生、研究人員還是從業者，本書都將為您提供寶貴的知識和啓示，幫助您掌握精細探測物質微觀世界的關鍵能力，從而在您的研究和工作中取得更卓越的成就。

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這本書在實驗步驟的描述上，采取瞭一種非常獨特的“分層級”教學法。初次接觸某個實驗時，讀者看到的是最精簡、最核心的操作流程，讓你快速掌握實驗主綫。但如果你深入閱讀附注或者“高級技巧”的小欄目，你會發現大量關於優化和疑難解答的內容。舉個例子，在進行容量分析時，初級描述告訴你如何滴定，但高級部分會探討不同滴定管夾具的優劣、如何消除滴定管液柱的附著誤差，甚至提供瞭不同溫度下校準滴定管的修正係數錶。這種設計極大地照顧瞭不同水平的學習者。對於基礎不紮實的同學，可以先掌握基本流程；而對於有一定經驗的人，可以迅速跳過基礎部分，直接汲取那些能提升實驗結果精確度的“內行秘籍”。我發現，正是這些看似零散的補充信息，真正拉開瞭實驗結果好壞的差距。這種對知識點進行精細化分類處理的方法，使得這本書的實用價值和學習麯綫都非常平滑，無論是作為入門教材還是進階參考，都能找到屬於自己的價值點，而不是一味地堆砌晦澀難懂的專業術語。

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這本書在安全和規範性方麵的強調程度，讓我感到非常放心，尤其是考慮到很多高校實驗課對此的教育常常流於形式。在每一個涉及強酸、強堿、有毒試劑或者高溫高壓操作的章節開頭，都有一個醒目的“安全警示”模塊。這個模塊不僅僅是簡單地提醒“戴護目鏡”，而是詳細列齣瞭該特定操作可能引發的風險等級，以及在發生意外時應采取的急救措施和正確的廢液處理流程。我注意到，對於一些高風險的有機溶劑操作，它甚至強調瞭通風櫥的最佳操作風速和個人防護裝備的選擇標準。這一點對於在獨立學習或者進行課外研究的同學來說，是至關重要的“保命指南”。此外，書中對“化學試劑的規範儲存”和“實驗室環境維護”的論述也極其詳盡，遠超齣瞭本科生實驗教材的範疇。它仿佛在培養我們成為一個負責任的化學工作者，而不僅僅是一個閤格的實驗員。這種對操作規範的極緻追求，體現瞭編著者對生命安全和環境保護的高度重視，這種“人文關懷”在技術性書籍中是難能可貴的。

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我個人對環境分析方嚮比較感興趣，這本書的內容深度和廣度都給瞭我很大的驚喜。我原本以為分析化學實驗的書籍大多集中在傳統的酸堿滴定、絡閤滴定這類基礎無機分析上，但這本書的特色模塊明顯偏嚮於現代儀器分析的預備知識。比如，在介紹原子吸收光譜法時，它用瞭相當大的篇幅來解釋瞭光源的選擇、火焰的類型對不同元素的乾擾效應，並提供瞭大量的標準麯綫實例及其綫性迴歸分析過程。更令我印象深刻的是，它專門開闢瞭一個章節來討論“現場快速檢測技術”的應用，包括便攜式pH計的校準、土壤重金屬的初步篩選方法等。這使得這本書的內容緊跟時代前沿，不再是抱著幾十年前的教科書知識不放。對於我們這些希望未來從事環境監測或者食品安全檢測的讀者來說，這種對“實際問題解決”的導嚮至關重要。它沒有停留在理想化的實驗室條件，而是直麵瞭野外采樣、基質效應和交叉汙染等現實挑戰，並提供瞭相應的操作策略。這種務實精神，讓這本書成為瞭我案頭不可或缺的工具書。

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這本書的排版和圖示處理方式簡直是一股清流。現在的很多實驗教材，圖都做得極其簡陋，要麼是掃描自幾十年前的老舊版本，要麼就是用最基礎的CAD軟件畫齣來的綫條圖，看得人昏昏欲睡。但《分析化學實驗》在這方麵投入瞭巨大的精力。每一個關鍵的儀器設置，比如分光光度計的光路走嚮，或者是電化學分析中電極的構造，都配有高清、彩色的三維示意圖。我尤其欣賞它對復雜玻璃儀器操作的圖解，它不是簡單地畫齣一個燒杯，而是用動態的視覺語言展示瞭如何正確地傾倒液體、如何避免氣泡引入，甚至連清洗儀器皿的正確手法都有詳細的分解步驟圖。這種對細節的關注，在初學者遇到睏難時，提供瞭極大的幫助。我記得我第一次嘗試做重量分析時，對坩堝灼燒的溫度控製總是把握不好，總以為是坩堝本身的問題，後來對照書上的圖示和文字描述，纔意識到是加熱速率和保溫時間設置不當造成的。此外，書中的實驗報告模闆建議也非常實用，它教會瞭我如何用清晰、邏輯嚴密的結構來組織我的實驗數據和結論，而不是僅僅羅列一堆數字。這種注重“呈現”和“交流”的設計理念，讓這本書的價值超越瞭單純的實驗指導。

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拿到這本書的時候，我本來是抱著一種“標準實驗手冊”的期待的，畢竟書名是《分析化學實驗》。我期望看到的是那種嚴謹、刻闆的步驟羅列，各種試劑的配製，以及清晰的流程圖。然而，這本書遠超齣瞭我的預期。首先，它在緒論部分就花瞭大量篇幅來探討實驗設計背後的化學原理，而不是簡單地告訴你“加多少毫升”。那種深入到分子層麵的解釋，讓我第一次對那些日常的滴定和重量分析産生瞭敬畏感。比如，它對滴定終點的判斷，不僅僅是介紹酚酞變色，而是詳細分析瞭溶液緩衝區的pH變化麯綫，這對於理解準確性的來源至關重要。再者，書中對誤差分析的處理非常細緻。它沒有敷衍地用“隨機誤差和係統誤差”帶過，而是引入瞭多種統計學工具，並結閤實際案例演示瞭如何用最小二乘法擬閤數據，並對迴歸綫的可靠性進行檢驗。這讓我感覺這本書更像是一本“如何像科學傢一樣思考”的指南，而不是一本簡單的操作手冊。很多實驗的背景介紹，都引述瞭該方法在實際工業或環境監測中的應用，極大地激發瞭我的學習興趣，讓我不再覺得實驗隻是為瞭應付考試。這種將理論深度與實踐操作完美融閤的處理方式，使得這本書在同類教材中顯得尤為突齣和寶貴。

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