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作者:Willers, Bill; Willers, William B.;

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页数:264

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价格:142.16

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isbn号码:9781559636940

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• Chromatography
• Analytical Chemistry
• Chemical Separation
• Reference Book
• CRC Handbook
• Science
• Chemistry
• Lab Techniques
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• Data Analysis

《精密分离的艺术：现代色谱技术与应用宝典》 内容梗概 《精密分离的艺术：现代色谱技术与应用宝典》是一部全面深入探讨色谱技术原理、方法、仪器以及在各个领域广泛应用的权威性专著。本书旨在为广大科研人员、技术工程师、研究生以及对分离科学感兴趣的读者提供一个系统、详尽的学习平台，帮助他们掌握色谱分析的核心技能，并能灵活运用于解决实际科学与工程问题。本书并非简单罗列现有技术，而是着重于揭示色谱分离背后深刻的物理化学原理，分析不同色谱模式的优势与局限，并前瞻性地探讨未来发展趋势。 第一部分：色谱基本原理与分类 本部分将从最基础的层面出发，为读者构建对色谱技术坚实的理论认知。 色谱学的历史溯源与发展脉络： 回顾色谱技术从早期起源到现代高度发展的历程，介绍Mikhail Tsvet、Martin和Synge等先驱的贡献，以及其在分析化学领域革命性的意义。 分离的基本原理： 深入剖析色谱分离的核心机制——分配与吸附。详细讲解固定相与流动相之间的相互作用（如范德华力、偶极-偶极作用、氢键、π-π相互作用、离子交换等）如何导致不同组分在两相之间产生差异化的分配，进而实现分离。 色谱过程中的动力学因素： 阐述传质、传热、扩散等动力学因素对分离效率的影响。介绍HETP（理论塔板高度）的概念及其与van Deemter方程的关系，揭示优化流动相流速、固定相粒径等参数对于提高分离度的重要性。 色谱方法学分类： 按固定相形态分类： 详细介绍液固色谱（如气相色谱GC，其中固定相为液膜或固体吸附剂）、气固色谱（如气相色谱GC，其中固定相为固体吸附剂）、液液色谱（如高效液相色谱HPLC，其中固定相为液膜）、以及固相色谱（如液相色谱HPLC，其中固定相为固体吸附剂）等。 按流动相与固定相的相互作用分类： 深入讲解吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、尺寸排阻色谱（凝胶渗透色谱/凝胶过滤色谱）、亲和色谱等主要分类的原理、特点及适用范围。 按分离机制分类： 进一步细化，如反相色谱、正相色谱、离子对色谱、手性色谱等，并分析其在不同样品体系中的应用。 定量与定性分析基础： 讲解如何通过保留时间（或保留体积）进行定性分析，以及通过峰面积（或峰高）进行定量分析。介绍内标法、外标法、归一化法等常用定量方法，并讨论误差来源及控制。 第二部分：主流色谱技术详解 本部分将聚焦于当前应用最广泛、技术最成熟的几种色谱技术，进行深入的原理、仪器和操作细节的讲解。 高效液相色谱（HPLC）： 原理与发展： 回顾HPLC的发展历程，从经典的液相色谱到现代超高效液相色谱（UHPLC）。 仪器组成： 详细解析HPLC系统的各个组成部分：流动相输送系统（泵）、进样系统（进样阀、进样器）、分离柱（固定相、柱温控制）、检测器（UV-Vis、荧光、示差折光、蒸发光散射、质谱等）以及数据采集与处理系统。 固定相与流动相选择： 详细介绍各种类型HPLC固定相（C18、C8、氰基、氨基、离子交换填料、手性固定相等）的化学性质、选择原则及其对分离的影响。系统讲解不同流动相（水、甲醇、乙腈、缓冲液等）的选择、配制与优化策略，包括pH、离子强度、有机溶剂比例、添加剂等。 色谱条件优化： 掌握优化分离度、峰形、分析时间和灵敏度的策略，包括流速、柱温、梯度洗脱程序、进样量等。 应用案例： 涵盖药物分析、食品安全、环境监测、生物化学、天然产物分离等领域的经典HPLC应用。 气相色谱（GC）： 原理与发展： 介绍GC的基本原理，及其在有机物分析中的不可替代性。 仪器组成： 详述GC系统的核心部件：载气系统（氮气、氦气、氢气）、进样系统（分流/不分流进样口）、分离柱（填充柱、毛细管柱，及其固定相类型）、温控系统（炉体）以及检测器（FID、TCD、ECD、NPD、MS等）。 固定相与载气选择： 讲解不同GC固定相（聚硅氧烷系列、聚乙二醇系列、极性固定相等）的性能特点和选择依据。探讨不同载气（氦气、氮气、氢气）的优缺点及其对分离效率和检测器的影响。 分析条件优化： 重点讲解程序升温技术在复杂样品分析中的应用，以及进样口温度、载气流速、柱温程序等对分离结果的影响。 应用案例： 聚焦于石油化工、食品香气、环境污染物、农药残留、法医毒物分析等领域的GC应用。 薄层色谱（TLC）与纸上色谱： 原理与操作： 介绍TLC作为一种简便、快速、经济的分离技术。 固定相与流动相： 讲解TLC板的种类（硅胶、氧化铝、纤维素等）及不同流动相体系的选择。 优点与局限： 分析TLC的灵活性、多组分同时分析能力，以及其定量能力相对较弱的特点。 应用： 强调其在初步分离、反应监测、质量控制等方面的应用。 离子交换色谱（IEC）： 原理： 深入讲解基于离子基团与固定相上离子交换基团相互作用的原理。 固定相与流动相： 介绍阳离子交换剂、阴离子交换剂的结构、强度（强/弱）以及流速、pH、盐浓度对分离的影响。 应用： 详细阐述在蛋白质、核酸、氨基酸、无机离子等生物分子和无机物分析中的重要作用。 尺寸排阻色谱（SEC）： 原理： 解释基于分子大小差异进行分离的机制（凝胶渗透/凝胶过滤）。 固定相与流动相： 介绍不同孔径的SEC填料选择，以及流动相溶剂的选择对分离效果的影响。 应用： 重点关注聚合物分子量分布测定、大分子分离（如蛋白质、多糖）等领域。 亲和色谱（AC）： 原理： 讲解利用生物分子之间特异性结合（如抗原-抗体、酶-底物、受体-配体）实现高效分离的原理。 配基设计与固定相制备： 介绍不同亲和配基的选择、固定化技术以及固定相的载体选择。 应用： 突出其在纯化生物活性物质、分离特异性分子方面的巨大优势。 第三部分：进阶色谱技术与现代发展 本部分将介绍更前沿、更具挑战性的色谱技术，以及色谱技术与其他分析技术的联用。 二维色谱（2D-LC / 2D-GC）： 原理与优势： 探讨二维色谱如何通过两次正交的色谱分离机制，极大地提高分离度和样品容量，处理复杂样品。 联用方式： 介绍不同的二维连接方式（如心形切换、全二维等）。 应用： 聚焦于蛋白质组学、代谢组学、环境样品复杂组分分析等前沿领域。 超临界流体色谱（SFC）： 原理与特点： 介绍SFC利用超临界流体（如CO2）作为流动相，结合了GC和LC的优点，具有高效率、低黏度、低毒性等特点。 仪器与应用： 讲解SFC的仪器配置，以及其在手性化合物分离、多糖分析、天然产物提取等方面的应用。 电色谱（EC）： 原理： 结合了电泳和色谱的特点，利用电渗流和/或电泳迁移驱动样品组分，并通过柱内固定相进行分离。 类型： 介绍毛细管电泳（CE）及其与色谱联用的形式。 应用： 强调其在高分离度、微量分析、生物分子分离中的潜力。 色谱-质谱联用（LC-MS / GC-MS）： 原理与优势： 详细解析LC-MS和GC-MS作为强大联用技术，如何实现高效分离与高灵敏度、高特异性结构鉴定。 接口技术： 介绍不同的联用接口（如ESI, APCI, TSP, EI, CI等）。 应用： 覆盖药物研发、食品安全、环境分析、生物标志物发现、蛋白质鉴定等领域。 模拟移动床色谱（SMB）： 原理与技术： 介绍SMB作为一种连续色谱分离技术，在工业规模分离中的应用。 应用： 重点在于手性化合物、对映异构体的高效分离。 第四部分：色谱技术的应用与发展前沿 本部分将展示色谱技术在不同领域的具体应用，并展望未来的发展方向。 生物技术与医药领域： 药物研发（药物代谢动力学、质量控制、杂质分析）、蛋白质组学、代谢组学、基因组学（核酸分析）、疫苗研发、生物制药纯化等。 食品科学与安全： 营养成分分析、添加剂检测、农药残留、兽药残留、真菌毒素、食品风味物质、过敏原检测等。 环境监测与保护： 水质、土壤、空气污染物分析（如多环芳烃、有机氯化物、挥发性有机物）、痕量污染物检测、环境修复监测等。 材料科学与高分子化学： 聚合物分子量分布、结构分析、单体残留、高分子材料改性研究等。 化学工业与石油化工： 原油组分分析、产品质量控制、催化剂性能评价、精细化学品合成与纯化等。 法医学与毒理学： 毒物鉴定、药物滥用检测、法医物证分析等。 未来发展趋势： 小型化与微型化： 芯片色谱、微流控色谱技术的发展。 自动化与智能化： 全自动进样、智能优化、大数据分析与机器学习在色谱中的应用。 绿色色谱： 开发更环保的流动相，减少溶剂消耗和废弃物产生。 高分辨率与高灵敏度： 新型固定相、高效分离机制与高灵敏度检测器的开发。 联用技术的深化： 发展更强大的多维联用技术，以应对日益复杂的分析挑战。 总结 《精密分离的艺术：现代色谱技术与应用宝典》致力于提供一个全面、深入、实用的色谱知识体系。本书不仅讲解了色谱分离的根本原理，更深入剖析了各种主流和前沿色谱技术的仪器构造、操作要领、方法优化以及在各个学科领域的广泛应用。通过对本书的学习，读者将能够熟练掌握色谱分析的各项技能，深刻理解色谱分离的奥秘，并能将这些知识转化为解决实际科学问题的强大工具，推动相关研究和产业的发展。本书力求以清晰的逻辑、详实的例证和前瞻的视野，成为广大读者在色谱科学领域的得力助手和可靠参考。

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我记得我当初买这本书的时候，主要是冲着它在特定分析领域内被广为引用的声誉去的。然而，实际阅读下来，我发现它更像是一部需要配合特定实验背景才能完全消化的“武功秘籍”。对于初学者来说，直接上手可能会有比较大的挫败感，因为书中的内容是基于高度专业化的知识体系构建的，它假定读者已经对色谱的基本概念了如指掌，然后直接深入到那些晦涩难懂的细节和复杂的应用案例中。我尝试去理解其中关于新型固定相的构建机制那一部分，感觉就像在阅读一篇篇极其精炼的顶级期刊综述，信息密度高到让人喘不过气来。这绝不是那种可以用来消遣或进行泛泛了解的书籍；它要求你携带笔记本和笔，做好随时停下来查阅其他基础资料的准备。它的深度和广度令人钦佩，但同时也带来了极高的使用门槛，这使得它在功能上更偏向于资深研究人员的案头必备，而不是入门培训的友好读物。

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这本书的结构组织方式很有意思，它似乎采取了一种螺旋上升的叙述策略，即在不同的章节中反复提及和深化某些核心概念，但每次的侧重点和应用场景都有所不同。这种编排方式对于建立宏观的认识框架非常有帮助，尤其是在跨越不同色谱技术（比如液相、气相等）进行横向对比时。我尤其欣赏它在方法开发部分所提供的详尽参数列表和故障排除指南，那简直就是一份实战手册。随便抽取一个表格，里面可能就包含了成百上千种溶剂体系与分离效率的关联数据，这种详尽到令人发指的程度，正是专业参考书的价值所在。但话说回来，如此庞大的信息量也带来了一个问题：索引系统的构建显得尤为关键。我花了不少时间去适应它的索引逻辑，有时候想找一个特定的化合物分离案例，需要从好几个看似不相关的章节目录里进行交叉比对，这稍微减慢了信息检索的速度，算是一个小小的遗憾。

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从一个经常需要向非专业背景的同事或学生解释复杂技术的角度来看，这本书的语言风格可以被描述为“极端精准，但缺乏温度”。它完全专注于技术信息的传递，几乎没有为了提升阅读体验而进行的文学化修饰或引人入胜的叙事引导。每一个句子都像是一个精确的化学反应式，直奔主题，不容许任何歧义。对于我这种习惯了在教科书中寻找一些类比和生动例子的读者来说，一开始会觉得有些干燥和枯燥。它更像是一部百科全书的“色谱学”分册，而不是一本讲述发展历史或人物故事的传记。这种“冰冷”的客观性，确保了信息的绝对可靠性，但在尝试用它来激发年轻一代对该领域兴趣时，可能需要配套大量的实例讲解来“加热”这些坚硬的知识块。

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这本书的装帧和纸张质量确实没得挑，拿到手里就感觉沉甸甸的，一看就是那种可以“镇宅”级别的参考书。封面设计简洁大气，一看就知道是专业领域的权威之作。我个人对这种厚重的学术著作有一种莫名的敬畏感，感觉自己手里握着的不仅仅是一本书，而是一座知识的宝库。打开内页，字体印刷清晰，排版工整，虽然内容看起来非常密集，但至少在视觉上给阅读者提供了一个良好的基础。我特意翻阅了几页关于色谱分离原理的章节，虽然术语专业得让人有点头晕，但那种严谨的逻辑和详尽的图表说明，确实体现了编者团队的深厚功底。这本书的价值，首先就体现在它作为工具书的物理载体上，它经得起高频率查阅和长时间的磨损，这一点对于实验室工作者来说至关重要。那种油墨散发的淡淡油墨味，也总能在我开始阅读前，将我拉入一个专注的科研氛围中。

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这本书的篇幅之巨，使得它在我的书架上占据了相当显著的位置，并且其价格也反映了其内容的密度和权威性。我认为，如果一个实验室的预算有限，必须在多本专业书籍中进行取舍，那么这本书的优先级应该取决于研究团队的具体方向。对于那些日常工作中主要依赖于高效液相色谱（HPLC）的常规质量控制岗位而言，这本书可能提供了远超其实际需求的信息量，也许购买更侧重于特定应用（如药物分析或环境监测）的专著会更有效率。然而，对于一个致力于开发全新分离机制、探索极端色谱条件的研发团队来说，这本书所覆盖的基础理论的深度和广度，是其他任何单一主题书籍都无法替代的基石。它是一项长期的、严肃的知识投资，而非短期内能迅速变现的技能速成指南。

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