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第十一章仪器分析概论1

一、仪器分析分类及某些方法简介1

（一）仪器分析法分类1

（二）某些分析方法简介1

1、光学分析法1

下 册（仪器分析）1

2、色谱分析法4

二、仪器分析的特点4

三、仪器分析的发展趋势5

二、辐射能与电磁波谱7

（一）光的本质7

第十二章可见分光光度法7

一、概述7

（二）电磁波谱8

（三）电磁辐射与物质的相互作用8

三、物质吸光的定量关系9

（一）光吸收定量定律9

（一）显色反应的选择11

四、显色剂与显色反应11

1、摩尔吸光系数11

2、百分吸光系数11

（二）吸光系数11

（二）显色条件的选择12

1、显色剂的用量12

2、酸度12

2、单色器13

1、光源13

（一）可见分光光度计主要部件13

五、可见分光光度计13

4、温度13

3、显色时间13

3、吸收池14

4、检测器14

5、信号显示系统15

（二）可见分光光度计结构与光路15

2、光学因素17

1、化学因素17

（一）影响Lambert-Beer定律的17

六、光度法的误差17

因素17

（二）测量误差及测量条件选择19

1、测量误差19

2、测量条件的选择19

（三）干扰的消除20

1、干扰组分的分离20

2、选择适当的空白溶液20

2、影响标准曲线不通过原点的21

原因21

七、定量方法21

1、标准曲线的绘制21

（一）标准曲线法21

3、标准曲线法应注意的问题22

4、样品的测定22

（二）标准对照法23

（三）差示光度分析法23

八、应用实例25

一、概述28

二、基本原理28

（一）吸收光谱28

1、物质与电磁波的相互作用28

第十三章紫外分光光度法28

2、吸收曲线29

（二）电子跃迁30

1、电子跃迁的类型30

3、长移和短移33

5、强带与弱带33

4、浓色效应和淡色效应33

2、电子跃迁的能量和强度33

2、助色团33

1、发色团33

（三）紫外波谱中的常用述语33

（四）吸收带34

1、R带34

4、E带35

2、K带35

3、B带35

三、分光光度计36

（一）分光光度计的结构36

1、辐射源36

2、色散系统37

3、吸收池38

4、辐射检测和指示装置38

（二）分光光度计的分类39

1、非记录式39

2、自动记录式39

（三）可见—紫外分光光度计39

1、单光束可见—紫外分光光度计39

2、双光束可见—紫外分光光度计39

四、各类有机化合物的紫外吸收光谱40

（一）饱和化合物40

1、简单的＞C=C＜双键41

（二）不饱和化合物41

2、共轭烯类化合物43

3、α,β不饱和羰基化合物43

4、芳香族及杂环化合物45

（一）Woodward定则48

1、共轭二烯类48

2、环状共轭二烯或多烯类48

推算。48

五、有机化合物紫外最大吸收波长的48

3、α,β—不饱和羰基化合物49

（二）Scott规则50

（三）Fiesel及Kuhn经验式52

六、影响有机化合物紫外吸收光谱的主要因素52

（一）位阻影响52

（二）异构现象53

（三）跨环效应54

（四）溶剂效应55

七、紫外吸收光谱的定性、定量分析56

方法56

（五）体系pH值的影响56

（一）定性方法57

1、比较吸收光谱的一致性57

2、比较最大吸收波长（λmax）及摩尔吸光系数（εmax）或百分吸收系数（E1％1cm1cmλmax）的一致性57

3、比较吸光度比值的一致性57

（二）定量方法57

1、单一物质的定量方法58

2、多组分混合物定量方法58

1、等吸收点法60

（三）、双波长分光光度法60

2、系数倍率法61

（四）三波长分光光度法63

1、基本原理63

2、波长的选择63

（五）导数光谱法65

1、导数光谱的波形特征65

2、导数光谱法的基本原理65

3、定量数据的测量66

4、定性定量分析67

（一）中草药化学成分研究70

八、紫外分光光度法在中药生产与研究中的应用70

（二）中草药的鉴别与质量控制73

（三）中草药制剂的质量检查76

九、紫外吸收光谱的解析76

（一）解析紫外吸收光谱经验规律76

（二）解析示例76

（一）振动—转动光谱80

1、谐振子与位能曲线80

一、概述80

二、基本原理80

第十四章红外分光光度法80

2、振动能与振动频率81

（二）振动形式83

1、伸缩振动83

2、弯曲振动83

（三）振动自由度84

1、基频峰与泛频峰85

（一）吸收峰的分类85

三、红外吸收峰85

2、特征峰与相关峰86

（二）吸收峰峰数87

1、倍频与组频88

2、振动耦合与费米共振88

3、红外非活性振动89

4、简并89

（三）吸收峰峰位90

（四）吸收峰强度91

四、影响谱带位置的因素92

（一）诱导效应（I效应）92

（二）共轭效应（M效应）92

（三）耦极场效应（F效应）93

（四）氢键效应93

（五）键角效应93

1、辐射源94

（一）主要部件94

五、红外分光光度计94

（七）溶剂影响94

（六）空间位阻94

2、色散元件95

3、检测器95

（二）光路96

（三）付里叶变换红外光谱仪简介97

1、烷烃类98

（二）各类有机化合物红外光谱特征98

（一）红外光谱中的九个区段98

六、红外光谱与分子结构的关系98

2、烯烃类99

3、炔烃100

4、苯及其同系物101

5、醇、酚及羧酸类102

6、醚类103

7、酯和内酯103

8、醛、酮类104

9、胺类106

10、酰胺类108

七、定性、定量分析109

（一）样品的制备109

11、杂芳环109

1、液体样品110

2、固体样品110

3、气体样品110

1、应注意的问题111

2、分子不饱和度的计算111

（二）定性分析111

3、谱图解析一般程序113

4、红外光谱解析示例114

（三）定量分析118

八、红外光谱法在中草药研究及生产中的应用120

（一）中草药化学成分及结构的120

研究120

（二）中药材真伪优劣的鉴别121

（三）中药生产过程中的质量控制122

1、分子的激发态124

（一）分子荧光的产生124

第十五章荧光分光光度法124

二、基本原理124

一、概述124

2、荧光的产生125

（二）激发光谱与荧光光谱127

（三）荧光与分子结构128

三、荧光分光光度计129

（一）荧光计的类型129

（二）荧光计的主要部件及结构130

1、激发光源130

2、单色器130

四、荧光强度与分子结构的关系131

（一）影响荧光强度的因素131

1、分子结构的稳定性131

2、杂原子及取代基131

3、环境效应131

4、散射光的影响132

5、荧光的熄灭133

（二）荧光强度与浓度的关系134

（三）荧光强度与结构的关系135

1、跃迁类型135

2、共轭效应135

3、刚性结构和共平面效应135

4、取代基效应135

2、比例法137

1、工作曲线法137

（二）定量分析137

（一）定性分析137

五、定性与定量137

3、差示荧光法138

六、应用示例139

（一）无机化合物的荧光分析139

（二）有机化合物的荧光分析139

4、荧光熄灭法140

3、化学引导荧光140

2、制备荧光衍生物140

（三）荧光分析法在中药研究中的应用140

1、利用物质的自身荧光直接测定140

第十六章原子吸收分光光度法143

一、概述143

二、基本原理143

（一）原子吸收过程—共振线与吸收线143

（二）基态原子数145

（三）原子浓度与吸收强度146

3、洛伦兹变宽147

4、其他变宽147

（四）谱线宽度及其影响因素147

2、多普勒变宽147

1、自然宽度147

（五）原子吸收的测量方法148

1、总吸收的测量148

2、瓦尔西峰值吸收测量法148

3、双道或多道型149

2、单道双光束型149

1、单道单光束型149

（一）仪器类型149

三、原子吸收分光光度计149

4、塞曼效应型150

（二）结构与主要部件151

1、光源151

2、原子化器152

4、灵敏度155

3、稳定度155

2、分辨率155

1、波长精度155

（三）性能指标155

4、检测系统155

3、分光系统155

5、检出限156

6、精密度156

7、线性范围156

四、定量分析方法156

（一）样品制备156

2、狭缝宽度157

1、分析线157

1、标准溶液的配制157

（二）测定条件的选择157

2、被测试样的处理157

3、空心阴极灯工作电流158

4、原子化条件的选择158

（三）定量分析方法159

1、标准曲线法159

2、标准加入法159

3、内标法159

五、干扰及其抑制159

（一）光谱干扰160

1、光谱线干扰160

2、背景干扰160

（二）物理干扰160

（三）化学干扰160

六、在中药微量元素分析中的应用161

（四）电离干扰161

4、加入释放剂、保护剂161

3、对消干扰效应161

2、提高火焰温度161

1、化学分离161

第十七章液相色谱法164

一、概述164

（一）色谱法的由来164

（二）色谱法过程164

2、色谱过程的平衡观点165

1、色谱过程的动力学观点165

（三）色谱法的分类166

1、按两相所处状态分类166

2、按色谱过程机理分类166

3、按操作形式分类166

二、柱色谱法166

（一）液一固吸附柱色谱法166

1、基本原理166

2、吸附等温线167

4、吸附剂的吸附活性与活度168

3、吸附系数与保留值的关系168

5、流动相的选择170

6、柱色谱的操作171

7、吸附柱色谱的应用172

（二）液—液分配柱色谱法172

1、基本原理172

2、载体173

3、固定相与流动相173

（一）原理174

2、Rf值与相对比移值Rst174

1、基本原理174

5、应用实例174

三、纸色谱法174

4、操作注意事项174

（二）操作175

1、色谱纸的选择与处理175

2、点样175

4、显色176

3、展开176

（三）应用177

四、薄层色谱法177

（一）原理177

5、Rf值的测量177

（二）吸附剂178

（三）展开剂的选择178

（四）操作方法179

（五）高效薄层色谱182

1、基本原理183

（六）薄层扫描法183

2、CS—9000型双波长飞点扫描仪简介184

3、薄层吸收扫描法扫描条件的184

评价184

（七）薄层色谱法的应用185

1、定性分析185

2、定量分析186

1、离子交换树脂及其特性187

（一）基本原理187

五、离子交换色谱法187

2、离子交换平衡188

（二）应用190

六、凝胶色谱法190

（一）基本原理190

（二）凝胶的化学结构与类型190

4、多孔玻璃191

3、琼脂糖凝胶191

2、聚丙酰胺凝胶191

1、葡聚糖凝胶191

（三）凝胶色谱的操作方法192

1、凝胶的选择192

2、凝胶的浸泡192

3、色谱柱的制备192

4、样品的制备192

5、洗脱192

1、“氢键吸附”193

（一）基本原理193

七、聚酰胺色谱法193

6、应用193

2、“双重层析”194

（二）聚酰胺色谱操作194

1、聚酰胺薄膜194

2、柱色谱操作194

（三）聚酰胺色谱的应用195

第十八章气相色谱法198

一、概述198

二、基本原理199

（一）色谱过程199

（二）流出曲线及常用术语200

（三）基本理论202

1、塔板理论202

1、聚合物固定相203

（一）固定相203

三、色谱柱203

2、速率理论203

2、吸附剂204

3、固定液204

（二）担体208

1、担体的分类208

2、担体的钝化208

2、毛细管柱209

1、填充柱209

（三）柱体及填充209

四、检测器210

（一）热导检测器210

（二）氢焰离子化检测器211

（三）电子捕获检测器213

（四）检测器的主要性能指标214

1、灵敏度214

（一）样品的预处理215

五、分离条件的选择215

1、转化成挥发性衍生物215

2、噪声215

3、敏感度215

2、初步分离216

3、分解法216

（二）分离条件的选择216

1、分离度216

2、实验条件的选择216

六、定性、定量分析217

（一）定性217

1、利用已知物对照217

2、利用相对保留值定性218

3、利用峰高增加法定性218

（二）定量218

1、校正因子218

七、应用实例219

（一）麝香酮的含量测定219

（二）冰片、龙脑和异龙脑的测定219

3、外标法219

2、归一化法219

4、内标法219

第十九章高效液相色谱法223

一、概述223

二、基本原理224

（一）理论塔板数的动力学特性224

（一）液—液色谱法的固定相225

1、化学键合相225

三、固定相225

（二）Van Deemter方程225

2、非极性键合相226

3、极性键合相226

（二）液—固色谱法的固定相227

1、薄壳型227

2、全多孔微粒型227

3、高分子多孔微球227

（三）离子交换固定相227

四、流动相229

（一）流动相的选择229

（二）洗脱方式229

（一）柱管231

（二）进样装置231

五、高效液相色谱仪231

（三）高压输液系统232

（四）检测器232

1、紫外检测器233

2、荧光检测器233

3、光电二极管阵列检测器233

1、工作曲线法234

七、应用实例234

3、校正因子法234

2、内标法234

（一）强心甙注射液的分离分析234

2、色谱法定性分析234

1、非色谱法定性分析234

（一）定性分析234

六、定性与定量分析234

（二）定量分析方法234

（二）中成药香连丸中小蘖碱、药根碱、巴马亭、黄连碱的测定236

（三）中成药银黄片中绿原酸的236

测定236

二、核磁共振的基本原理238

（一）原子核的自旋238

一、概述238

第二十章核磁共振波谱法238

（二）核的进动239

（三）自旋核在磁场中的共振240

（四）核的驰豫242

1、波茨曼分布242

2、饱和与驰豫242

3、驰豫对NMR波谱的影响243

三、核磁共振波谱仪243

四、溶剂和样品244

（五）样品管244

（一）溶剂的选择244

（二）样品的制备244

（三）射频接受器（检出器）244

（二）射频振荡器244

（一）磁铁244

（四）读数系统244

五、化学位移245

（一）核外电子的屏蔽效应245

（二）化学位移的表示方法246

六、影响化学位移的因素247

（一）核外电子云密度的影响247

——电负性247

2、乙烯248

（二）化学键的磁各向异性248

1、乙炔248

3、苯环的环电流效应249

4、单键的各向异性效应249

5、范德华效应249

6、氢键的去屏蔽效应250

7、溶剂效应250

（三）化学位移与分子结构的关系250

七、自旋—自旋耦合252

（二）磁等同254

八、化学位移等同和磁等同254

（一）化学位移等同254

（三）不等同质子255

九、偶合常数及其类型256

（一）偶合常数256

（二）偶合类型256

1、同碳偶合256

2、邻碳偶合256

3、远程偶合256

十、与杂原子相连的质子259

3、烯醇260

（二）与硫原子相连的质子260

4、羧酸260

（一）与氧原子相连的质子260

2、酚羟基260

1、醇羟基260

（三）与氮原子相连的质子261

1、氮上质子261

2、铵盐261

十一、质子与其它磁核的偶合262

（四）与卤原子相连的质子262

十二、一级波谱263

十三、二级波谱266

（一）AB系统266

（二）ABX系统266

十四、核磁共振波谱的应用267

十五、13C NMR波谱简介270

（一）脉冲付立叶变换271

（二）简化谱图的方法271

1、双共振去偶271

2、宽带噪声去偶272

3、核Overhauser效应272

4、偏共振去偶273

5、选择性质子去偶273

6、化学位移试剂273

（三）13C的化学位移273

（四）13C谱的应用276

一、概述279

第二十一章质谱法279

二、质谱仪器280

（一）质谱仪器的类型280

（二）仪器构造280

1、进样系统280

2、离子源280

3、质量分析器281

（四）质谱仪器的主要性能指标283

（三）色谱—质谱联用仪器283

5、真空系统283

4、检测器283

（五）质谱图及其表示方法284

三、基本原理285

（一）离子的产生285

1、电子撞击型离子源285

2、场致电离286

3、化学电离286

（二）质谱方程287

（二）亚稳离子288

（一）分子离子288

四、质谱中离子的主要类型288

（三）同位素离子290

（四）碎片离子291

五、分子的裂解291

（一）离子质量数和离子电子数的292

关系292

（二）影响离子断裂的主要因素292

1、化学键的相对强度292

2、空间因素293

（三）裂解类型293

1、电子向缺少电子的原子转移而引起的裂解293

2、产生稳定离子的裂解294

3、引起中性分子脱离的裂解295

4、经过环迁移状态的裂解295

（重排）295

1、烷烃300

2、烯烃300

（四）各类有机化合物裂解过程300

摘要300

3、芳烃301

4、醇301

5、脂肪胺302

6、脂肪醚302

7、卤化物302

8、酯303

9、醛和酮303

（一）分子离子峰的确定304

六、质谱解析304

（二）分子式的确定306

1、同位素丰度法306

2、应用高分辨质谱数据决定307

分子式307

（三）质谱图的解析步骤307

第二十二章综合解析318

一、概述318

二、综合解析的步骤318

三、综合解析示例323