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1.1　环境科学中的仪器分析1

1.2　仪器分析的分类1

第1章　绪论1

1.3　仪器分析发展趋势2

参考文献2

2.1　光谱分析导论5

2.1.2　电磁波谱5

2.1.1　光的性质5

第2章　分子吸收光谱分析5

一、光学分析法（波谱分析）5

2.1.3　分子能级与分子光谱的形成6

2.2　红外吸收光谱分析（IR）7

2.2.1　概述7

2.2.2　红外吸收光谱分析基本原理8

2.2.3　红外吸收光谱与分子结构的关系12

2.2.4　影响基团频率位移的因素16

2.2.5　红外分光光度计及样品制备技术18

2.2.6　红外吸收光谱法的应用21

2.2.7　红外光谱法在环境科学中的应用实例23

2.2.8　红外光谱技术的进展25

思考题与习题27

2.3　紫外吸收光谱分析（UV）28

2.3.1　概述28

2.3.2　紫外吸收光谱分析的基本原理28

2.3.3　分子结构与紫外吸收光谱31

2.3.4　影响紫外吸收光谱的因素36

2.3.5　紫外－可见分光光度计37

2.3.6　紫外吸收光谱的应用39

2.3.7 紫外吸收光谱法在环境科学中的应用案例42

思考题与习题44

第3章　分子发光分析46

3.1　概述46

3.2　分子荧光分析法46

3.2.1　分子荧光的产生46

3.2.2　激发光谱和发射光谱47

3.2.3　荧光发射及影响因素48

3.2.4　荧光分光光度计51

3.2.5　荧光定量分析方法52

3.2.6　荧光测定技术进展及在环境科学中的应用53

3.3　化学发光法54

3.3.1　化学发光分析的基本原理54

3.3.2　化学发光反应及应用54

3.3.3　化学发光法在环境科学中的应用实例57

思考题与习题58

第4章　原子光谱分析59

4.1　原子发射光谱分析（AES）59

4.1.1　概述59

4.1.2　原子发射光谱分析基本原理59

4.1.3　光谱分析仪器63

4.1.4　分析方法69

4.1.5　原子发射光谱分析在环境科学中的应用实例72

4.2　原子吸收光谱分析（AAS）74

4.2.1　概述74

思考题与习题74

4.2.2　原子吸收光谱分析的基本原理75

4.2.3　原子吸收分光光度计78

4.2.4　干扰及其消除方法81

4.2.5　原子吸收光谱分析的实验技术83

4.2.6　原子吸收光谱分析的应用和进展86

思考题与习题87

5.2　核磁共振基本原理89

5.2.1　原子核的磁矩89

5.1　概述89

第5章　核磁共振波谱分析（NMR）89

5.2.2 自旋核在外加磁场中的取向数和能级90

5.2.3　核的回旋90

5.2.4　核跃迁与电磁辐射（核磁共振）91

5.2.5　核的自旋弛豫91

5.3　核磁共振波谱仪与实验方法92

5.3.1　仪器原理及组成92

5.4.1　化学位移的产生93

5.4　化学位移与核磁共振波谱图93

5.3.2　样品处理93

5.4.2　化学位移表示方法94

5.4.3　标准氢核94

5.4.4　影响化学位移的因素95

5.4.5　核磁共振图谱96

5.5　各类质子的化学位移97

5.6　自旋－自旋裂分与自旋－自旋偶合98

5.6.1　吸收峰裂分的原因98

5.6.2　偶合常数98

5.6.3　低级偶合与高级偶合99

5.7　图谱解析100

5.8　13C核磁共振谱101

5.8.1　13C的化学位移101

5.9　核磁共振技术进展102

5.9.1 固体高分辨核磁共振谱102

5.9.2　核磁成像102

5.8.3　13C纵向弛豫时间T1的应用102

5.8.2　偶合常数102

思考题与习题103

第6章　质谱分析（MS）104

6.1　概述104

6.2　质谱仪及基本原理104

6.2.1　质谱仪104

6.2.2　质谱仪工作过程及基本原理107

6.2.4　质谱仪主要性能指标108

6.2.3　双聚焦质谱仪108

6.2.5　质谱图109

6.3　离子主要类型109

6.3.1　分子离子109

6.3.2　碎片离子110

6.3.3　亚稳离子110

6.3.4　同位素离子111

6.3.5　重排离子111

6.4　质谱解析及在环境科学中的应用112

6.4.1　分子式的确定112

6.4.2　质谱解析113

6.4.3　质谱在环境科学中的应用114

6.5　质谱最新进展116

思考题与习题116

参考文献117

二、电化学分析法121

第7章　电化学分析引言121

7.1　电化学分析的分类及应用121

7.2　电化学电池121

7.3.1 电极电位的产生122

7.3　电极电位122

7.3.2　能斯特公式123

7.3.3　电极电位的测量123

7.3.4　电极的极化与超电位124

思考题与习题125

第8章　电位分析法与离子选择性电极126

8.1　概述126

8.2　电位分析装置及测量仪器126

8.3.1　玻璃电极的构造及原理127

8.3　电位法测定溶液的pH值127

8.3.2　溶液pH值的测定128

8.3.3　pH标准溶液129

8.4　离子选择性电极129

8.4.1 离子选择性电极分类129

8.4.2　离子选择性电极简介129

8.4.3　生物传感器131

8.4.4　离子敏感场效应晶体管135

8.4.5　离子选择性电极的性能参数135

8.5　测定离子活（浓）度的方法136

8.5.1　直接电位法136

8.5.2　标准曲线法136

8.5.3　标准加入法137

8.6　电位滴定法138

8.7　电位分析在环境科学中的应用实例139

思考题与习题142

9.1.1 电解分析法的基本原理143

第9章　电解分析法与库仑分析法143

9.1　电解分析法143

9.1.2　控制电位电解分析法144

9.1.3　控制电流电解分析法145

9.2　库仑分析法145

9.2.1　库仑分析法的基本原理145

9.2.2　恒电位库仑分析法145

9.2.3　恒电流库仑分析法（库仑滴定）146

9.2.4　库仑滴定法的特点及应用147

9.2.5 自动库仑分析法148

思考题与习题149

第10章　伏安分析法150

10.1　极谱分析法150

10.1.1　极谱分析的基本原理150

10.1.2　极谱定量分析151

10.1.3　干扰电流及消除方法153

10.2.1　单扫描极谱法154

10.2　现代极谱方法154

10.2.2　方波极谱法155

10.2.3　脉冲极谱156

10.2.4　溶出伏安法157

10.2.5　循环伏安分析法158

10.3　伏安法电极研究进展159

10.3.1　超微电极159

10.3.2　化学修饰电极159

10.4　伏安法在环境检测中的应用实例160

思考题与习题163

参考文献163

三、色谱分析法167

第11章　色谱分析导论167

11.1　概述167

11.1.1 色谱的历史167

11.1.2　色谱法分类167

11.1.3　色谱法发展概况168

11.2.2　色谱流出曲线169

11.2.1　色谱分离过程169

11.1.4　色谱法特点169

11.2　色谱流出曲线和术语169

11.2.3　基本术语170

11.3　色谱法基本理论170

11.3.1　分配平衡170

11.3.2　保留值及其热力学性质171

11.3.3　塔板理论173

11.3.4　速率理论175

11.3.5 色谱分离方程178

思考题与习题180

第12章　气相色谱法181

12.1　概述181

12.2　填充柱气相色谱仪181

12.2.1　气路系统181

12.2.4　检测系统182

12.2.5　温控系统182

12.2.2　进样系统182

12.2.3　分离系统182

12.2.6　记录及数据处理系统183

12.3　气相色谱固定相183

12.3.1　液体固定相183

12.3.2　固体固定相186

12.4　检测器187

12.4.1　检测器的性能指标187

12.3.4　填充柱的制备187

12.3.3　合成固定相187

12.4.2　热导池检测器188

12.4.3　氢火焰离子化检测器190

12.4.4　电子捕获检测器191

12.4.5　火焰光度检测器191

12.5　填充柱气相色谱操作条件的选择192

12.5.1　固定相的选择192

12.5.2　担体的选择192

12.5.3　柱管的选择192

12.6.1　定性分析193

12.6　定性与定量分析193

12.5.5　柱温的选择193

12.5.6　进样条件的选择193

12.5.4　载气及其流速的选择193

12.6.2　定量分析194

12.7　开管柱气相色谱法简介196

12.7.1　开管柱的类型196

12.7.2　开管柱的特点196

12.8　开管柱速率理论方程197

12.9　开管柱气相色谱操作条件的选择198

12.9.1　柱效能198

12.9.2　载气线速度198

12.9.3　液膜厚度198

12.9.4　柱温198

12.9.5　进样量198

12.10　气相色谱法在环境科学中的应用实例199

思考题与习题203

13.2　高效液相色谱基本原理205

13.1　概述205

第13章　高效液相色谱法205

13.3　高效液相色谱仪206

13.3.1　输液系统207

13.3.2　进样系统207

13.3.3　分离系统208

13.3.4　检测系统208

13.4　高效液相色谱法的类型210

13.4.1　液－固吸附色谱法210

13.4.2　化学键合相色谱法212

13.4.3 离子对色谱法215

13.4.4　离子交换色谱法216

13.4.5　空间排阻色谱法217

13.5　高效液相色谱方法的选择218

13.5.1 色谱分离类型的选择218

13.5.2　色谱分离条件的选择219

13.6.1　毛细管电泳发展概况220

13.6.2　毛细管电泳基本原理220

13.6　高效毛细管电泳220

13.6.3　毛细管电泳主要分离模式223

13.6.4　毛细管电泳仪225

13.7　高效液相色谱法在环境科学中的应用实例226

思考题与习题230

参考文献231

14.1.1 色谱联用的接口技术235

14.1　色谱联用技术概述235

第14章　色谱联用技术235

四、仪器联用技术235

14.1.2　环境分析中常用色谱联用技术简介236

14.2　气相色谱－质谱联用（GC-MS）237

14.2.1 气相色谱－质谱联用概述237

14.2.2　气相色谱－质谱联用仪器系统238

14.2.3 气相色谱－质谱联用的接口技术239

14.2.4　气相色谱－质谱联用中的衍生化技术241

14.2.5　气相色谱－质谱联用质谱谱库和计算机检索242

14.2.6　气相色谱－质谱联用技术在环境科学中的应用243

14.3　液相色谱－质谱联用（LC-MS）249

14.3.1　LC-MS概述249

14.3.2　LC-MS联用的系统组成及工作原理249

14.3.3　LC-MS联用的接口技术250

14.3.4　LC-MS分析条件的选择和优化252

14.3.5　样品制备254

14.3.6　LC-MS技术在环境科学中的应用实例256

14.3.7　毛细管电泳－质谱联用技术简介（CE-MS）259

14.4　色谱－傅里叶变换红外光谱260

14.4.1　气相色谱－傅里叶变换红外光谱联用（GC-FTIR）261

14.4.2　液相色谱－傅里叶变换红外光谱联用（LC-FTIR）268

14.5　其他色谱联用技术272

14.5.1 色谱－原子光谱联用技术272

14.5.2　ICP-MS及色谱－ICP-MS联用技术274

14.5.3 色谱－色谱联用技术275

思考题与习题277

参考文献278