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第一篇 X射线荧光分析1

第一章 X射线物理学1

1.1.1 X射线的产生及其特点1

1.1.2 X射线的性质7

1.1.3 X射线荧光10

1.1.4 X射线荧光分析法12

第二章 波长色散X射线荧光光谱仪的结构和工作原理14

1.2.1 引言14

1.2.2 X射线管15

1.2.3 色散16

1.2.4 探测器19

1.2.5 脉冲高度选择25

第三章 基体效应26

1.3.1 X射线分析的误差26

1.3.2 基体效应的确定26

1.3.3 基体效应校正的数学方法29

第四章 X射线荧光光谱定量分析31

1.4.1 外标法31

1.4.2 内标法33

1.4.3 数学校正法34

1.4.4 增量法34

第五章 X射线荧光光谱分析样品的制备35

1.5.1 块状样品35

1.5.2 粉末样品36

1.5.3 液态样品41

1.5.4 需要特殊处理的样品41

主要参考文献43

第二篇 X射线衍射分析47

第一章 X射线衍射的运动学理论（Ⅰ）47

2.1.1 X射线衍射的方向47

2.1.2 倒易点阵48

2.1.3 X射线衍射的强度53

2.2.1 X射线衍射强度的通用公式64

第二章 X射线衍射的运动学理论（Ⅱ）64

2.2.2 吸收对衍射强度的影响68

2.2.3 温度因子69

2.2.4 粉末法累积强度公式及强度计算实例73

第三章 X射线衍射分析的方法75

2.3.1 一般的X射线衍射分析法75

2.3.2 衍射仪法76

2.3.3 测定过程81

2.4.1 定性分析86

第四章 X射线物相分析86

2.4.2 定量分析90

2.4.3 相平衡图的测定93

2.4.4 结晶度的测定94

2.4.5 择优取向的测定98

2.4.6 晶体粒度大小及比表面积的测定101

第五章 X射线的小角度散射105

2.5.1 X射线小角度散射原理105

2.5.2 X射线小角度散射实验110

2.5.3 X射线小角度散射及其应用112

第六章 点阵常数的精确测定115

2.6.1 粉末衍射线的指标化115

2.6.2 点阵常数测定中误差的来源125

2.6.3 点阵常数的精确测定法126

第七章 X射线在结构分析中的应用132

2.7.1 水泥及混凝土材料的结构分析132

2.7.2 陶瓷材料的结构分析135

2.7.3 高分子聚合物的结构分析139

2.7.4 粘土矿物的结构分析148

2.7.5 天然矿物的结构分析156

2.7.6 珠宝玉石的鉴定及结构分析160

2.7.7 渗碳钢中各物相含量的XRD分析163

2.7.8 植物药材中草酸钙结晶的结构分析168

2.7.9 XRD分析在其他方面的应用170

主要参考文献171

3.1.1 电子波175

第一章 概述175

第三篇 电子显微分析175

3.1.2 电子透镜176

第二章 扫描电子显微镜178

3.2.1 扫描电镜的基本特点178

3.2.2 扫描电镜的工作原理179

3.2.3 扫描电镜的构造179

3.2.4 扫描电镜的成像原理184

3.2.5 扫描电镜的样品制备189

3.2.6 扫描电镜的主要性能指标191

3.2.7 样品观察研究的基本方法192

3.2.8 扫描电镜在海洋地质研究中的应用193

第三章 透射电子显微镜200

3.3.1 透射电镜的构造200

3.3.2 透射电镜的工作原理202

3.3.3 透射电镜的样品制备206

3.3.4 透射电镜的像衬形成原理212

3.3.5 透射电镜中的电子衍射217

3.3.6 简单电子衍射花样的分析220

3.3.7 透射电镜的性能指标221

3.3.8 透视电镜和扫描电镜的性能比较223

第四章 电子探针X射线显微分析224

3.4.1 电子探针的构造与工作原理224

3.4.2 特征X射线的检测225

3.4.3 电子探针的样品制备231

3.4.4 扫描电镜与能谱仪组合在海洋地质和宝石鉴定中的应用232

第五章 电镜的近期发展234

3.5.1 超高压电镜234

3.5.2 扫描透射电镜234

3.5.3 分析电镜236

3.5.4 低真空扫描电镜与环境扫描电镜236

3.5.5 波谱仪与能谱仪的现状237

主要参考文献238

第一章 概述241

4.1.1 光分析法241

第四篇 紫外－可见吸收光谱分析241

4.1.2 电磁辐射的性质242

4.1.3 光分析法的分类242

第二章 紫外－可见吸收光谱分析法基础244

4.2.1 紫外－可见吸收光谱概述244

4.2.2 朗伯－比尔吸收定律（Lambert-Beer Law）245

4.2.3 有机化合物紫外－可见吸收光谱的产生248

4.2.4 无机化合物紫外－可见吸收光谱的产生250

4.2.5 紫外－可见吸收光谱的基本概念251

第三章 重要有机化合物的紫外－可见吸收光谱254

4.3.1 饱和烃254

4.3.2 不饱和脂肪烃254

4.3.3 羰基化合物256

4.3.4 芳烃257

第四章 紫外－可见分光光度计261

4.4.1 仪器结构与工作原理261

4.4.2 常用紫外－可见分光光度计262

4.5.2 测定条件的选择264

第五章 实验技术264

4.5.1 样品制备及溶剂选择264

4.5.3 有色化合物的形成265

第六章 紫外－可见光谱分析的最新进展268

4.6.1 示差分光光度法268

4.6.2 双波长分光光度法269

4.6.3 导数光谱技术271

4.6.4 光纤在线测量技术272

4.6.5 漫反射光谱技术272

第七章 紫外－可见吸收光谱的应用274

4.7.1 定性分析274

4.7.2 化学平衡研究275

4.7.3 定量分析279

4.7.4 吸收光谱法的反应动力学研究281

4.7.5 相对分子质量的测定283

主要参考文献284

第一章 概述287

第五篇 红外光谱分析287

第二章 双原子分子的红外吸收290

5.2.1 双原子分子的经典力学模型290

5.2.2 双原子分子的量子力学模型291

5.2.3 双原子分子的转动295

5.2.4 双原子分子的振动与转动298

第三章 多原子分子的红外吸收300

5.3.1 简正振动和自由度300

5.3.2 选律和对称性301

5.3.3 振动的类型及表示303

5.3.4 基团振动频率304

5.3.5 高分子的红外光谱307

第四章 傅立叶变换红外光谱仪308

5.4.1 红外干涉谱图与傅立叶变换308

5.4.2 红外光谱图的形成309

5.4.3 傅立叶变换红外光谱仪的特点311

5.5.2 固体试样的调试312

5.5.1 红外池及其窗板材料312

第五章 红外光谱分析的样品制备312

5.5.3 液体试样的调试315

5.5.4 气体试样的操作方法315

第六章 特征吸收谱带与分子结构的关系316

5.6.1 试样状态对红外光谱的影响316

5.6.2 溶剂效应317

5.6.3 氢键的影响319

5.6.4 分子内基团对特征吸收谱带的影响321

5.6.5 振动偶合效应324

第七章 有机化合物的特征红外吸收326

5.7.1 第一峰区（3700～2500cm-1）326

5.7.2 第二峰区（2500～1900cm-1）330

5.7.3 第三峰区（1900～1500cm-1）333

5.7.4 第四峰区（1500～600cm-1）337

第八章 无机化合物的特征红外吸收338

主要参考文献339

第一章 概述343

第六篇 同位素比质谱仪及稳定同位素分析343

第二章 稳定同位素345

6.2.1 同位素及其分类345

6.2.2 同位素丰度345

6.2.3 同位素比值345

6.2.4 同位素δ值345

6.2.5 同位素组分变化的地质意义346

6.3.2 质谱仪的工作原理347

6.3.1 同位素质谱仪347

第三章 同位素质谱分析347

6.3.3 质谱仪的基本结构348

6.3.4 质谱的含义351

6.3.5 质谱仪的主要性能指标351

第四章 分析过程简介353

6.4.1 研究目的和样品选择353

6.4.2 样品处理353

6.4.3 分析测试354

6.4.4 标样选择356

6.5.1 数据处理357

第五章 分析结果简介357

6.5.2 地质解释的依据358

主要参考文献360

第七篇 综合热分析363

第一章 概述363

7.1.1 热分析的发展363

7.1.2 热分析及其研究对象363

7.2.1 热重法的原理及影响因素365

第二章 热重法365

7.2.2 热重法的实验方法及误差分析371

7.2.3 热重法的应用373

第三章 差热分析375

7.3.1 差热分析的原理及影响因素375

7.3.2 差热分析的实验方法及误差分析381

7.3.3 差热分析的应用385

7.4.1 差示扫描量热法的基本原理387

第四章 差示扫描量热法387

7.4.2 实验方法及测量精度392

7.4.3 具体应用394

主要参考文献396

第八篇 粒度分析及测量399

第一章 概述399

8.1.1 粒度的概念399

8.1.2 粒度分布399

8.1.3 粒度参数401

第二章 粒度测试404

8.2.1 粒度测试的方法404

8.2.2 激光法405

8.2.3 沉降法412

第三章 粒度仪在地质学上的应用418

8.3.1 控制沉积物粒度的主要因素418

8.3.2 沉积物粒级的分类422

8.3.3 粒度分析在区分沉积环境中的应用423

主要参考文献431

第九篇 有机元素分析及其在地质学中的运用435

第一章 自然界中有机元素的组成435

9.1.1 自然界中有机质的组成435

9.1.2 沉积物中的有机质436

9.1.3 地质体中有机元素的组成436

第二章 地质样品中有机质含量分析的传统方法438

9.2.1 湿式测碳法438

9.2.2 烧失量（LOI）方法439

第三章 有机元素分析仪的工作原理和检测方法440

9.3.1 有机元素分析发展简史和主要仪器类型440

9.3.2 有机元素分析仪的工作原理441

9.3.3 EA1110型有机元素分析仪的参数特征442

第四章 有机元素分析样品的预处理和误差来源444

9.4.1 有机元素分析样品的预处理444

9.4.2 有机元素分析的误差来源444

9.4.3 有机元素分析的误差识别445

主要参考文献448

第十篇 色谱分析451

第一章 色谱的分类451

10.1.1 按流动相的物理状态分类451

10.1.2 按操作形式分类452

10.1.3 按原理分类452

第二章 色谱分析的基本概念453

10.2.1 色谱图和峰参数453

10.2.2 色谱定性参数——保留值453

10.2.3 色谱柱效参数454

10.2.4 色谱相平衡参数455

10.2.5 色谱分离参数456

第三章 色谱分析的基本理论458

10.3.1 塔板理论（Plate Theory）458

10.3.2 速率理论（Rate Theory）459

10.3.3 柱外效应（Out Column Effect）461

10.4.1 色谱定性分析462

第四章 色谱的定性和定量分析462

10.4.2 色谱定量分析463

第五章 气相色谱仪466

10.5.1 气路系统466

10.5.2 进样系统467

10.5.3 分离系统467

10.5.4 检测系统467

10.5.5 数据处理系统470

10.6.1 输液系统471

第六章 高效液相色谱仪471

10.6.2 进样系统472

10.6.3 分离系统472

10.6.4 检测系统472

第七章 色谱技术的发展474

10.7.1 新型固定相和检测器的研究474

10.7.2 色谱联用技术的发展474

主要参考文献476