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《化學(xué)分析與電化學(xué)分析技術(shù)及應(yīng)用》共有十二章，包含了化學(xué)分析和電化學(xué)分析的基本原理、方法、新技術(shù)及其在各領(lǐng)域中的應(yīng)用。內(nèi)容涵蓋了化學(xué)分析和電化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)測(cè)量中所涉及的各種儀器、裝置及測(cè)量步驟。內(nèi)容包括酸堿滴定、配位滴定、氧化還原滴定、沉淀滴定、重量分析等化學(xué)分析方法，還包括電解分析、庫(kù)侖分析、電導(dǎo)分析、電位分析、極譜分析、伏安分析以及電化學(xué)聯(lián)用分析等電化學(xué)分析方法。本書適合從事化學(xué)分析和電化學(xué)分析研究的技術(shù)人員，以及相關(guān)院校的師生培訓(xùn)使用。

叢書前言

為了出版一套服務(wù)于分析檢驗(yàn)行業(yè)和企業(yè)的優(yōu)質(zhì)系列叢書，化學(xué)工業(yè)出版社聯(lián)合全國(guó)部分高等院校、職業(yè)院校，進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫局及國(guó)內(nèi)外著名儀器公司的專家，于2016年12月在北京召開(kāi)分析與檢驗(yàn)技術(shù)類專業(yè)叢書編寫研討會(huì)，對(duì)目前國(guó)內(nèi)分析檢測(cè)行業(yè)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨向進(jìn)行了充分的研討，確定編寫一套適應(yīng)目前行業(yè)發(fā)展情況，具有指導(dǎo)意義的分析檢測(cè)叢書，并明確了本系列叢書的編寫內(nèi)容和編寫方案。叢書編寫委員會(huì)以全國(guó)石油和化工職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)高職工業(yè)分析與環(huán)境類專業(yè)委員會(huì)副主任王炳強(qiáng)教授為主任，天津大學(xué)范國(guó)樑教授、班睿教授，天津科技大學(xué)楊志巖教授，天津出入境檢驗(yàn)檢疫局許泓研究員，南京科技職業(yè)學(xué)院王建梅副教授，江西省化學(xué)工業(yè)學(xué)校曾莉教授為專家組成員。參加研討會(huì)的沃特世（Waters）科技公司北區(qū)應(yīng)用部經(jīng)理仇雯麗、安捷倫（Agilent Technologies）科技公司應(yīng)用市場(chǎng)部經(jīng)理祝立群、島津（Excellence in Sicence）儀器設(shè)備公司市場(chǎng)部經(jīng)理梁志瑩、美國(guó)熱電（Thermo Fisher）公司市場(chǎng)部經(jīng)理賈偉和項(xiàng)目博士也在研討會(huì)上充分發(fā)表了意見(jiàn)并提出很多建設(shè)性方案設(shè)想。相信本系列叢書的出版能有助于提高我國(guó)分析檢測(cè)技術(shù)人員的創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新意識(shí)，更好地服務(wù)于現(xiàn)代化企業(yè)和科學(xué)研究機(jī)構(gòu)，并為從事分析檢測(cè)工作人員服務(wù)。

為了更好地指導(dǎo)一線化驗(yàn)員和分析檢測(cè)人員進(jìn)行常規(guī)的工作，叢書分為六個(gè)板塊單獨(dú)成冊(cè)，即：化驗(yàn)員實(shí)用操作指南、化學(xué)分析與電化學(xué)分析技術(shù)及應(yīng)用、原子光譜分析技術(shù)及應(yīng)用、分子光譜分析技術(shù)及應(yīng)用、氣相色譜與氣質(zhì)聯(lián)用技術(shù)及應(yīng)用、液相色譜與液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)及應(yīng)用。主持編寫工作的專家都是分析檢測(cè)第一線工作的博士、高級(jí)技術(shù)人員和專家學(xué)者。

本套叢書力求突出如下特色：

1.注重內(nèi)容的先進(jìn)性和實(shí)用性。本書編寫按照理論聯(lián)系實(shí)際、注重實(shí)用的原則。在內(nèi)容選用上，主要是依據(jù)有關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所收載的內(nèi)容及新規(guī)定而編寫，并適當(dāng)反映現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外新技術(shù)概況，以滿足讀者從事質(zhì)量監(jiān)控、面向國(guó)際市場(chǎng)的要求。

2.注重理論與實(shí)踐緊密結(jié)合。書中各章節(jié)理論知識(shí)都配有具體案例分析。這些案例都是作者長(zhǎng)期實(shí)驗(yàn)的結(jié)晶和工作的總結(jié)，方便讀者通過(guò)案例拓展相關(guān)的檢測(cè)工作。實(shí)用案例中有很多是近年來(lái)形成的分析檢驗(yàn)的行業(yè)案例，尚未形成國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，以滿足在分析檢測(cè)重要崗位上分析研究的特殊需要。

3.注重實(shí)踐操作指導(dǎo)。努力使本書適應(yīng)高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才的使用，在一些問(wèn)題的討論上力求有一定的深度。在一些應(yīng)用上給出一定的討論空間，對(duì)層次比較高的讀者可以查閱相關(guān)專著和資料去解決。

4.注重方便于讀者閱讀和查找有關(guān)資料。本書在內(nèi)容編排上，把有關(guān)案例放在相關(guān)的章節(jié)內(nèi)，使基本理論和案例訓(xùn)練銜接更為緊密，便于讀者查找并使用。

本套叢書在編寫過(guò)程中，沃特世、安捷倫、島津、美國(guó)熱電、美瑞泰克科技等公司提供了大量案例供編者參考，編者還參考了有關(guān)專著、國(guó)標(biāo)、圖書、論文等資料，在此向有關(guān)專家、老師、作者致以衷心的感謝。

本套叢書編寫過(guò)程中，得到中國(guó)化工教育協(xié)會(huì)和全國(guó)石油和化工職業(yè)教育教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)的指導(dǎo)和幫助；得到化學(xué)工業(yè)出版社的熱情支持和業(yè)務(wù)指導(dǎo)，在此表示深深的謝意！

由于時(shí)間和水平所限，書中缺陷在所難免，歡迎廣大讀者提出寶貴意見(jiàn)。

編委會(huì)

2018年3月

前言

化學(xué)分析、電化學(xué)分析是一門綜合性的應(yīng)用學(xué)科。本書主要研究化學(xué)分析、電化學(xué)分析的一般方法和一些檢驗(yàn)檢測(cè)操作，同時(shí)把相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和相匹配的試驗(yàn)案例展現(xiàn)給讀者�；瘜W(xué)分析和電化學(xué)分析的基本任務(wù)是產(chǎn)品質(zhì)量的檢驗(yàn)、產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量控制、中間產(chǎn)物的質(zhì)量考察，并能夠根據(jù)產(chǎn)品實(shí)際情況，選擇適當(dāng)?shù)姆治鰴z驗(yàn)方法。

本書是分析與檢驗(yàn)技術(shù)類專業(yè)系列圖書之一，為了出版一套服務(wù)于分析檢驗(yàn)行業(yè)和企業(yè)的優(yōu)質(zhì)系列圖書，化學(xué)工業(yè)出版社聯(lián)合了全國(guó)的高等院校、職業(yè)院校、儀器公司的專家于2016年12月在北京召開(kāi)了分析與檢驗(yàn)技術(shù)類專業(yè)系列叢書編寫研討會(huì)，經(jīng)過(guò)會(huì)議研討，明確了本系列圖書的編寫內(nèi)容和編寫方案，相信本系列圖書的出版能更好地服務(wù)于廣大讀者。本書正是在此次會(huì)議精神的指導(dǎo)下編寫而成，注重突出了以下幾個(gè)特色。

1.注重實(shí)踐操作指導(dǎo)。本書可供高級(jí)技術(shù)應(yīng)用型人才使用，在一些問(wèn)題的討論上力求有一定的深度，使書的知識(shí)實(shí)用性更強(qiáng)。在內(nèi)容安排上既重視分析化學(xué)、電化學(xué)分析的基本理論、基礎(chǔ)概念的論述，又特別重視對(duì)操作技能的實(shí)踐訓(xùn)練進(jìn)行剖析解讀，使讀者既具有較為系統(tǒng)的分析化學(xué)和電化學(xué)分析理論知識(shí)，又能得到較強(qiáng)的實(shí)踐操作指導(dǎo)，以滿足高層次技術(shù)人員的需求。

2.注重內(nèi)容的先進(jìn)性和實(shí)用性。本書編寫按照理論聯(lián)系實(shí)際、注重實(shí)用的原則。在內(nèi)容選用上，主要依據(jù)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)所收載的內(nèi)容及新規(guī)定編寫，并適當(dāng)反映現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外新技術(shù)概況，以滿足讀者從事質(zhì)量監(jiān)控、面向國(guó)際市場(chǎng)的要求。

3.注重方便于讀者閱讀和查找有關(guān)資料。本書在內(nèi)容編排上，把有關(guān)案例放在相關(guān)的章節(jié)后面，使基本理論和案例訓(xùn)練銜接更為緊密，便于讀者查找并使用。

本書在編寫過(guò)程中，天津大學(xué)范國(guó)樑和班睿、天津科技大學(xué)楊志巖、天津出入境檢驗(yàn)檢疫局許泓對(duì)本書編寫提綱和部分內(nèi)容提出很多寶貴意見(jiàn)，對(duì)全書的定稿起到了重要作用，在此表示誠(chéng)摯的感謝。本書還得到王建梅、曾莉、曾玉香的幫助和支持，在此一并表示感謝！

本書由王炳強(qiáng)主編并編寫第一、第三、第四章；韓德紅編寫第二、第五、第六章；倪超編寫第八、第九、第十章；宋偉編寫第七、第十一、第十二章。王建梅老師主審本書并提出很多建設(shè)性意見(jiàn)，在此表示感謝！

本書在編寫過(guò)程中參考了有關(guān)專著、論文等資料，在此向有關(guān)作者致以衷心的感謝。由于時(shí)間和水平所限，書中不足之處在所難免，歡迎廣大讀者提出寶貴意見(jiàn)。

編者

2017年11月

第一章緒論/ 001

第一節(jié)化學(xué)分析技術(shù)導(dǎo)論/ 001

一、化學(xué)分析的分類/ 001

二、化學(xué)分析術(shù)語(yǔ)和符號(hào)/ 002

第二節(jié)電化學(xué)分析技術(shù)導(dǎo)論/ 002

一、電化學(xué)分析分類/ 003

二、電化學(xué)分析術(shù)語(yǔ)和符號(hào)/ 004

第二章酸堿滴定法/ 006

第一節(jié)酸堿溶液pH的計(jì)算/ 006

一、酸堿質(zhì)子理論和酸堿解離平衡/ 006

二、水溶液中酸堿組分不同形式的分布/ 007

三、酸堿溶液pH的計(jì)算/ 009

第二節(jié)緩沖溶液/ 010

一、緩沖溶液簡(jiǎn)介/ 010

二、緩沖溶液的選擇/ 011

第三節(jié)酸堿指示劑/ 012

一、酸堿指示劑的作用原理/ 012

二、變色范圍和變色點(diǎn)/ 012

第四節(jié)酸堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定/ 013

一、酸標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定/ 013

二、堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定/ 014

第五節(jié)酸堿滴定法的應(yīng)用/ 015

一、一元酸堿的滴定及應(yīng)用/ 015

二、多元酸堿的滴定及應(yīng)用/ 018

三、非水溶液中的酸堿滴定/ 025

第三章配位滴定法/ 027

第一節(jié)乙二胺四乙酸的性質(zhì)及其配合物的穩(wěn)定性/ 027

一、乙二胺四乙酸的性質(zhì)及其配合物/ 027

二、配合物的穩(wěn)定性及其影響因素/ 029

第二節(jié)配位滴定指示劑/ 033

一、金屬指示劑的作用原理/ 033

二、金屬指示劑必須具備的條件/ 034

三、常用的金屬指示劑/ 034

第三節(jié)提高配位滴定的選擇性/ 035

一、控制溶液的酸度/ 036

二、掩蔽和解蔽的方法/ 036

三、選用其他配位滴定劑/ 037

第四節(jié)EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)定/ 038

一、EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制/ 038

二、EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定/ 039

三、EDTA溶液濃度的計(jì)算/ 040

第五節(jié)配位滴定的應(yīng)用/ 040

一、滴定方式/ 040

二、應(yīng)用示例/ 041

第四章氧化還原滴定法/ 047

第一節(jié)概述/ 047

一、氧化還原滴定法/ 047

二、氧化還原反應(yīng)進(jìn)行的程度/ 047

三、影響氧化還原反應(yīng)速率的因素/ 048

第二節(jié)氧化還原滴定曲線及終點(diǎn)的確定/ 049

一、氧化還原滴定曲線/ 049

二、氧化還原滴定終點(diǎn)的確定/ 050

三、氧化還原滴定指示劑/ 050

第三節(jié)氧化還原滴定前的預(yù)處理/ 051

一、預(yù)處理的條件/ 051

二、常用的預(yù)處理試劑/ 052

第四節(jié)高錳酸鉀法/ 054

一、高錳酸鉀法特點(diǎn)/ 054

二、KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備(GB/T 6012016)/ 054

三、高錳酸鉀法應(yīng)用示例/ 055

第五節(jié)重鉻酸鉀法/ 058

一、重鉻酸鉀法的特點(diǎn)/ 058

二、重鉻酸鉀法應(yīng)用示例/ 059

第六節(jié)碘量法/ 063

一、直接碘量法/ 064

二、間接碘量法/ 064

三、碘量法標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備(GB/T 6012016)/ 064

四、碘量法應(yīng)用示例/ 066

第七節(jié)硫酸鈰法和溴酸鉀法/ 067

一、硫酸鈰法/ 067

二、溴酸鉀法/ 068

第五章沉淀滴定法/ 070

第一節(jié)沉淀滴定法和分類/ 070

一、沉淀滴定法/ 070

二、沉淀滴定法分類/ 070

第二節(jié)莫爾法的應(yīng)用/ 070

一、測(cè)定原理/ 070

二、溶液酸度/ 071

三、指示劑用量/ 071

四、工業(yè)用水中氯含量的測(cè)定（莫爾法）/ 071

第三節(jié)佛爾哈德法的應(yīng)用/ 072

一、直接滴定法測(cè)定Ag / 072

二、返滴定法測(cè)定鹵化物/ 073

三、硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備/ 074

第四節(jié)法揚(yáng)司法的應(yīng)用/ 074

一、測(cè)定原理/ 074

二、使用吸附指示劑的注意事項(xiàng)/ 075

三、法揚(yáng)司法的應(yīng)用/ 075

四、氯化物中氯含量的測(cè)定（熒光黃指示劑法）/ 076

第六章重量分析法/ 078

第一節(jié)概述/ 078

一、重量分析法的分類和特點(diǎn)/ 078

二、沉淀重量法對(duì)沉淀形式和稱量形式的要求/ 078

三、沉淀劑的選擇/ 079

四、重量分析法的主要操作過(guò)程/ 079

第二節(jié)沉淀的溶解度及其影響因素/ 080

一、溶解度與溶度積/ 080

二、同離子效應(yīng)/ 081

三、鹽效應(yīng)/ 082

四、酸效應(yīng)/ 082

五、配位效應(yīng)/ 082

第三節(jié)沉淀的形成及沾污/ 083

一、沉淀的類型/ 083

二、沉淀的形成/ 083

三、沉淀的沾污/ 084

四、減少沉淀沾污的方法/ 085

第四節(jié)沉淀的條件/ 085

一、晶形沉淀/ 085

二、無(wú)定形沉淀/ 086

三、均勻沉淀法/ 086

四、稱量形式的獲得/ 086

第五節(jié)重量分析結(jié)果計(jì)算/ 092

一、重量分析中的換算因數(shù)/ 092

二、結(jié)果計(jì)算示例/ 093

第六節(jié)重量分析法的應(yīng)用/ 094

一、揮發(fā)法在分析中應(yīng)用/ 094

二、沉淀法在分析中應(yīng)用/ 096

三、硫酸鎳中鎳含量的測(cè)定/ 098

第七章電化學(xué)分析基礎(chǔ)知識(shí)/ 100

第一節(jié)電化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)/ 100

一、界面雙電層/ 100

二、法拉第過(guò)程和非法拉第過(guò)程/ 104

三、電極反應(yīng)/ 104

四、電極/溶液界面的傳質(zhì)過(guò)程/ 105

五、電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)/ 107

第二節(jié)電化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)測(cè)量/ 109

一、三電極體系/ 109

二、工作電極/ 109

三、參比電極和輔助電極/ 111

四、電解池/ 113

第八章電解和庫(kù)侖分析法/ 115

第一節(jié)電解分析法/ 115

一、電解過(guò)程/ 115

二、超電位/ 117

三、電解液的選擇/ 119

四、無(wú)機(jī)物的電解分析和分離/ 119

第二節(jié)庫(kù)侖分析法/ 120

一、庫(kù)侖分析法的基本原理/ 120

二、控制電流庫(kù)侖滴定法/ 121

三、控制電位庫(kù)侖分析法/ 126

四、微庫(kù)侖分析法/ 128

第九章電導(dǎo)分析法/ 130

第一節(jié)電導(dǎo)分析的基本原理/ 130

一、電導(dǎo)與電導(dǎo)率/ 130

二、摩爾電導(dǎo)率和極限摩爾電導(dǎo)率/ 131

三、鹽的摩爾電導(dǎo)率和陽(yáng)離子遷移數(shù)/ 133

第二節(jié)電導(dǎo)滴定分析/ 134

一、基本原理和滴定裝置/ 134

二、滴定終點(diǎn)的確定方法/ 134

三、電導(dǎo)滴定法在分析測(cè)試中的應(yīng)用/ 135

第三節(jié)應(yīng)用實(shí)例/ 138

一、弱電解質(zhì)的解離度和解離常數(shù)的測(cè)定/ 138

二、難溶鹽的溶解度和溶度積的測(cè)定/ 138

三、反應(yīng)速率常數(shù)的測(cè)定/ 138

第四節(jié)自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)/ 139

一、水質(zhì)監(jiān)測(cè)/ 139

二、大氣監(jiān)測(cè)/ 139

三、工業(yè)流程中監(jiān)測(cè)/ 140

四、鋼鐵中C、S的測(cè)定/ 140

第五節(jié)高頻電導(dǎo)滴定/ 140

一、基本原理/ 140

二、高頻電導(dǎo)滴定法應(yīng)用/ 142

第十章電位分析法/ 144

第一節(jié)電極電位/ 144

一、標(biāo)準(zhǔn)電極電位/ 144

二、條件電極電位/ 145

第二節(jié)液/液界面標(biāo)準(zhǔn)電位/ 145

第三節(jié)pH電位法測(cè)定/ 147

一、pH的定義/ 147

二、pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液/ 148

三、指示電極/ 149

四、非水溶劑介質(zhì)中的酸度/ 153

第四節(jié)離子選擇性電極/ 154

一、離子選擇性電極的分類/ 154

二、電位選擇系數(shù)/ 155

三、測(cè)定電位選擇系數(shù)的方法/ 156

四、離子選擇性電極的分析測(cè)試方法/ 156

五、離子選擇性電極在分析測(cè)試中的應(yīng)用/ 158

第五節(jié)電位滴定法/ 160

一、基本原理和滴定裝置/ 160

二、電位滴定終點(diǎn)的確定方法/ 160

三、電位滴定法的應(yīng)用/ 162

四、自動(dòng)電位滴定法/ 163

第十一章極譜和伏安分析法/ 165

第一節(jié)極譜分析法/ 165

一、概述/ 165

二、直流極譜分析/ 165

三、交流極譜、方波極譜和脈沖極譜分析/ 169

第二節(jié)伏安分析法/ 173

一、概述/ 173

二、線性掃描伏安分析/ 173

三、循環(huán)伏安分析法/ 175

四、卷積伏安分析法/ 176

五、溶出伏安法/ 177

第三節(jié)常用儀器的原理/ 178

一、經(jīng)典極譜儀電路原理/ 178

二、示波極譜儀電路原理/ 178

三、恒電位電路原理/ 179

四、新伏安極譜電路原理/ 180

五、雙工作電極伏安分析儀原理/ 180

六、微機(jī)型電化學(xué)伏安工作站 / 180

第十二章電化學(xué)聯(lián)用分析/ 182

第一節(jié)光譜電化學(xué)技術(shù)/ 182

一、概述/ 182

二、電極表面的光透射和光反射/ 182

三、紫外-可見(jiàn)光光譜電化學(xué)/ 183

四、發(fā)光光譜電化學(xué)/ 185

五、振動(dòng)光譜電化學(xué)/ 186

第二節(jié)電化學(xué)發(fā)光分析/ 186

一、聯(lián)吡啶釕及其衍生物電化學(xué)發(fā)光體系/ 186

二、魯米諾電化學(xué)發(fā)光體系/ 187

三、量子點(diǎn)電化學(xué)發(fā)光體系/ 188

第三節(jié)電化學(xué)石英晶體微天平/ 188

一、基本原理/ 188

二、分析應(yīng)用/ 189

第四節(jié)電化學(xué)與色譜-電泳技術(shù)聯(lián)用/ 190

一、液相色譜-電化學(xué)檢測(cè)聯(lián)用技術(shù)及其應(yīng)用/ 190

二、毛細(xì)管電泳-電化學(xué)檢測(cè)聯(lián)用技術(shù)及其應(yīng)用/ 190

三、微流控電化學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)及其應(yīng)用/ 191

附錄/ 193

附錄一弱酸和弱堿的解離常數(shù)/ 193

附錄二常用酸堿溶液的相對(duì)密度、質(zhì)量分?jǐn)?shù)與物質(zhì)的量濃度/ 194

附錄三常用緩沖溶液的配制/ 195

附錄四常用基準(zhǔn)物質(zhì)的干燥條件和應(yīng)用/ 196

附錄五金屬配合物的穩(wěn)定常數(shù)/ 196

附錄六標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)（18～25℃）/ 198

附錄七一些氧化還原電對(duì)的條件電極電位/ 200

附錄八一些常見(jiàn)難溶化合物的溶度積（18℃）/ 201

附錄九國(guó)際原子量/ 203

附錄十一些化合物的分子量/ 204

參考文獻(xiàn)/ 206

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