Математика | ||||
Инструментальные методы химического анализа-Юинг Г.М.: Мир, 1989.—608 с., ил. | ||||
Юинг Г.
Инструментальные методы химического анализа: Пер. с англ.—М.: Мир, 1989.—608 с., ил. ISBN 5-03-000194-8 Это —широко известное в мире учебное пособие, написанное американским автором, вышедшее за рубежом пятым изданием (перевод первого издания опубликован в 1960 г. издательством «Химия»). В нем нашли отражение современные тенденции развития анализа и рассмотрены почти все современные инструментальные методы определения и разделения веществ. Помимо традиционного материала (спектроскопические, электрохимические и хроматографические методы) книга включает еще и совершенно новые для учебной литературы разделы, посвященные применению компьютеров и автоматизации анализа. Книга предназначена для студентов старших курсов всех специаль- От переводчиков Среди учебных изданий по аналитической химии, переведенных в СССР за последние годы, книга Г. Юинга «Инструментальные методы химического анализа» занимает особое место. Первое ее издание на русском языке вышло в свет в 1960 г. в издательстве «Химия». В США книга выдержала несколько переизданий. Перед нами перевод последнего, пятого издания. Сравнивая первое и последнее из них, поражаешься изменениям, которые произошли в этой области аналитической химии за сравнительно короткий период времени. Лишь первые несколько фраз и очень немногие страницы текста перешли из предыдущих изданий без изменений. Введены новые главы и разделы («Автоматические анализаторы», «Компьютеры в аналитических приборах», «Общие вопросы анализа»), описаны новые методы, которые не были известны два десятилетия назад (фотоакустическая и лазерная спектроскопия, ряд ядерных методов и др.). Но дело не только в изменении содержания, изменился подход к изложению материала. Книга Юинга прежде всего отражает тенденции последних лет в преподавании физических и физико-химических методов анализа и исследовании вещества. Почти любое относительно легко измеряемое физическое свойство элемента или соединения может служить основой метода анализа. Физические свойства очень разнообразны, отсюда и разнообразие методов. Описать все методы в одной монографии или учебнике принципиально невозможно: постоянно рождаются новые методы и открываются новые свойства, которые могут привести к созданию новых методов. Поэтому важно и нужно прежде всего знать фундаментальные свойства и общие закономерности, на которых основано развитие тех или иных родственных методов. Например, в основе всех спектроскопических методов лежит взаимодействие вещества с электромагнитным излучением. Такая тенденция в преподавании — от общего к частному — находит широкую поддержку среди многих педагогов-аналитиков (см., например, статью Р. Келлнера и Г. Малиссы в журнале Оглавление Предисловие переводчиков................. 5 Предисловие автора .................... 7 Глава 1. Введение..................... 9 Электроника..................... 10 Современные микрокомпьютеры............... 11 Серийные приборы ................... 12 Замечание об единицах ................. 12 Литература...................... 1.2 Глава 2. Введение в оптические методы............. 15 Природа излучательной энергии.............. 15 Спектральные области.................. 18 Взаимодействие с веществом................. 18 Атомные спектры.................... 19 Молекулярные спектры.................. 20 Молекулярные спектры поглощения............. 22 Фотоакустическая и фототермическая спектроскопия...... 22 Флуоресценция...................... 23 Фосфоресценция.................... 23 Римановская спектроскопия (спектроскопия КР)........ 23 Рефракция...................... 24 Поляризация и оптическая активность............ 24 Источники излучения .................. 26 Лазеры........................ 28 Монохроматизация................... 31 Монохроматор..................... 32 Разложение излучения призмами.............. 33 Разложение излучения дифракционными решетками ...... 35 Дисперсия...................... 41 Разрешающая способность................ 42 Задачи........................ 44 Литература...................... 44 Глава 3. Поглощение излучения. Ультрафиолетовая и видимая области 45 Количественные закономерности.............. 46 Коэффициент поглощения................. 48 Кажущиеся отклонения от закона Бера........... 51 Приборы....................... 54 Двухлучевые спектрофотометры для УФ- и видимой областей ... 57 Однолучевые спектрофотометры.............. 62 Двухволновые спектрофотометры.............. 63 Производная спектрофотометрия.............. 65 Источники излучения .................. 68 Погрешность фотометрических измерений........... 72 Счет фотонов..................... 75 Эксплуатация спектрофотометра.............. 76 Способы повышения точности измерений.....;..... 77 Практическое применение..........'..... 77 Качественный анализ . . . . :............. 80 Определение соотношения лиганд/металл в комплексном соединении 83 Количественный анализ................. 85 Аддитивность оптических плотностей ............ 86 Фотометрическое титрование............... 89 Задачи........................ 91 Литература...................... 94 Глава 4. Поглощение излучения. Инфракрасная область....... 96 Приборы....................... 99 Спектрофотометры................... 103 Быстросканирующие спектрофотометры........... 105 Интерференционные (с фурье-преобразованием) спектрофотометры 106 Калибровка и стандартизация ............... 113 Практическое применение................ 114 Подготовка проб.................... 118 Количественный анализ................. 121 Спектроскопия внутреннего отражения............ 123 Поглощение в микроволновой области............ 125 Задачи......•.................. 129 Литература...................... 130 Глава 5. Атомно-абсорбционная спектроскопия.......... 132 Атомизация...................., . 132 Источники излучения .................. 136 Поправка на поглощение фона.............. 140 Помехи....................... 144 Задачи........................ 146 Литература...................... 147 Глава 6. Молекулярная люминесценция: флуориметрия, фосфориметрия и рамановская спектроскопия............... 149 Флуориметрия..................... 149 Спектрофлуориметры . ................. 156 Флуориметры..................... 158 Применения...................... 159 Фосфориметрия.................... 163 Фосфориметры..................... 166 Рамановская спектроскопия .............. . . 167 Задачи....................... 171 Литература...................... 174 Глава 7. Фотоакустическая спектроскопия............ 175 Применение..................... 179 Задача........................ 181 Литература....................... 181 Глава 8. Рассеяние излучения................ 182 Рэлеевское рассеяние .................. 182 Практическое применение................ 185 Турбидиметрическое и нефелометрическое титрование . . . . . . 186 Задачи.......................187 Литература......................188 Глава 9. Атомная эмиссионная спектроскопия.......... 189 Возбуждение проб................... 190 Приборы.....:................ 192 Количественный анализ................. 194 Квантометры..................... 196 Возбуждение в плазме................. 198 Возбуждение в пламени................. 200 Атомная флуоресценция................. 201 Сравнение плазменных и родственных им методов....... 203 Задачи........................ 206 Литература...................... 208 Глава 10. Поляриметрия, оптическая вращательная дисперсия и круговой дихроизм...................... 209 Поляриметры..................... 210 Оптическая вращательная дисперсия и круговой дихроизм .... 213 Задачи....................... 219 Литература...................... 220 Глава 11. Рентгеновские методы................ 221 Поглощение рентгеновских лучей............. 223 Монохроматические источники рентгеновских лучей...... 226 Детекторы рентгеновского излучения............ 228 Рентгеновские монохроматоры.............. 233 Дифракция рентгеновских лучей.............. 234 Рентгеновская флуоресценция................ 239 Рентгеновские спектрометры с энергетической дисперсией .... 242 Электронно-зондовый микроанализ............. 246 Задачи.......<.............. 248 Литература...................... 249 Глава 12. Электронная и ионная спектроскопия.......... 251 Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС)..... 253 Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия (УФ-ФЭС) . . 258 Спектроскопия электронного удара (СЭУ).......... 258 Оже-электронная спектроскопия (ОЭС)........... 259 Приборы....................... 264 Спектроскопия ионного рассеяния (СИР)........... 271 Задачи....................... 273 Литература...................... 273 Глава 13. Спектроскопия магнитного резонанса.........274 Сканирующие спектрометры ЯМР.............275 ЯМР высокого разрешения...............277 Химический сдвиг . . . . :..............277 Спин-спиновое взаимодействие..............280 Приборы для ЯМР...................281 Двойной резонанс . •............... : : : 283 Применение ПМР....................285 Сдвигающие реагенты в ЯМР ...............288 ЯМР других элементов................: 290 ЯМР с фурье-преобразованием (ФП) ...........291 Электронный парамагнитный резонанс (ЭПР)........294 Задачи.......................298 Литература......................299 Глава 14. Введение в электрохимические методы.........300 Реакция в ячейке...................300 Соглашение о знаках.................309 Обратимость.....................309 Поляризация.....................310 Перенапряжение.................... 311 Электроапалитические методы..............312 Задачи . ..........313 Литература . '.'..'.'.'.'.'.'.'............. 313 Глава 15. Потенциометрия..................314 Концентрационные цепи .....'............316 Ионоселективные мембранные электроды.......... 317 Электроды с жидкими мембранами.............321 электроды с двойными мембранами............ 321 электроды с твердыми мембранами............323 лтектроды сравнения................• - 324 Потенциометрическое титрование.............325 Аппаратура ...... ...... 327 Задачи .'.'.'.'.'.................329 Литература ...'.'.'............... • 330 Глава 16. Вольтамперометрия, полярография и родственные методы . . 331 Диффузионный ток...................333 Капающий ртутный электрод...............334 Полярография с разверткой потенциала . : :..... . 337 Форма полярографической волны.............340 Циклическая вольтамперометрия...............349 Дифференциальная импульсная полярография.........351 Качественный анализ................: • 353 Количественный анализ.................355 Полярография органических соединений...........357 Другие ампсрометрнческие методы.............Зо8 Задачи..... .............. . . 361 Литература......................364 Глава 17. Электровыделение и кулонометрия..........365 Кулонометрия....................366 Предварительное электролитическое концентрирование .... 373 Инверсионный анализ................. . 374 Задачи . ............376 Литература.......................378 Глава 18. Кондуктометрия................. 379 Теория....................... 380 Аппаратура ......... ..... ,....., 382 Применение . . ....................•.*• 384 Кондуктометрическое титрование..............384 Радиочастотная кондуктометрия (осциллометрня) ,..... 385 Задачи ................• 386 Литература ...................... ; 386 Глава 19. Введение в хроматографию............. 387 Теория хроматографической подвижности . . : :......390 Задачи . . ...................394 Литература .'.'.'.'.'.'....'.............395 Глава 20. Газовая хроматография..............• -396 Неподвижная фаза....................396 Неподвижная жидкая фаза................399 Газ-носитель..................... 403 Ввод образца................... .... 403 Твердые образцы....................404 Детекторы......................405 Двойное детектирование . :...............413 Программирование температуры..............414 Серийные газовые хроматографы..............416 Качественный анализ..................416 Количественный анализ . ...... ........420 ГХ в гибридных методах.................421 Задачи.......................423 Литература......................425 Глава 21. Жидкостная хроматография.............427 Виды жидкостной хроматографии.............430 Жидко-твердофазная хроматография (ЖТХ).........430 Жидко-жидкостная -хроматография (ЖЖХ).........131 Ионообменная хроматография...............433 Ион-парная хроматография (ИПХ).............437 Молекулярные сита и гель-проникающая хроматография (ЭХ) . . 437 Градиентное элюирование................439 Детекторы.......................441 Задачи.......................447 Литература......................448 Глава 22. Масс-спектрометрия.................449 Аппаратура.....................449 Источники ионов....................449 Масс-анализаторы .:............•...:: 458 Приборы с двойной фокусировкой.............459 Квадрупольные масс-анализаторы.............461 Времяпролетные масс-анализаторы.............464 Масс-спектрометрия с фурье-преобразованием (МСПФ).....466 Mace-спектрометрические детекторы.............470 Качественный анализ..................474 Количественный анализ.................475 ГХ/МС и ЖХ/МС...................476 Тандемная масс-спектрометрия.......,.......480 Задачи . . . . :..................482 Литература......................484 Глава 23. Термические методы анализа.............485 . Термогравиметрический анализ (ТГА) . :.........485 Дифференциальны» термический анализ (ДТА)........488 Термотитриметрия ...................494 Энтальпиметрия....................: 497 Задачи....................... 498 Литература...................... 500 Глава 24. Ядерно-физические методы.............501 Радиоактивность....................501 Детекторы радиации................• . 504 Фоновая радиация...................510 Пересчетные схемы.................. . 510 Измерение нейтронных потоков ....... ...... 514 Радиоактивные метки .................. 516 Активационный анализ.................516 Изотопное разбавление ................. 519 Мёссбауэровская спектроскопия..............521 Меры предосторожности.................525 Задачи . . . . ; ...................525 Литература......................528 Глава 25. Автоматические анализаторы.............529 Автоматизация и механизация .............. 529 Проточные системы ..................531 Периодические процессы.................533 Литература......................540 Глава 26. Общие вопросы анализа...............541 Чувствительность и предел обнаружения........... 542 Воспроизводимость и правильность............. 543 Сравнение со стандартными образцами ... ....... 544 Стандартные добавки .................. 545 Графики...................... 547 Задачи....................... 549 Литература...................... 550 Глава 27. Электронные схемы в аналитических приборах......551 Полупроводники....................552 Диоды........................553 Транзисторы.....................555 Полевой транзистор (ПТ)................557 Источники питания ...... ........... 558 Операционные усилители................: 560 Применение операционных усилителей в преобразователях .... 564 Фотоэлементы....................566 Схемы составных усилителей...............568 Генераторы синусоидальных импульсов...........569 Сервомеханизмы...................571 Самописцы.....................572 Цифровая электроника..................573 Переходные преобразователи ............... 580 Задачи.......................582 Литература......................583 Глава 28. Компьютеры в аналитических приборах.........584 Архитектура ЭВМ................... 584 Присоединение ЭВМ к приборам.............. 586 Готовые интерфейсы.................. 588 Программирование................... 588 Предостережение.................... 589 Литература...................... 589 Приложение А...................... 590 Стандартные потенциалы................ 590 Приложение Б...................... 592 Численные префиксы единиц............... 592 Приложение В....................... 593 Фундаментальные константы............... 593 Вместо послесловия ................... 594 Предметный указатель................... 596 Цена: 300руб. |
||||