Химия

Аналитическая химия. Проблемы и подходы. В 2-х т. (комплект из 2 книг)

Кельнер Р., Мерме Ж. М., Отто М., Видмер Г. М., ред.

год издания — 2004, кол-во страниц — 1336, ISBN — 5-03-003559-1, 5-03-003560-5, 5-03-003561-3, 3-527-28881-3, тираж — 5000, язык — русский, тип обложки — твёрд. 7БЦ, масса книги — 1940 гр., издательство — Мир

серия — Лучший зарубежный учебник

цена: 1700.00 руб

Сохранность книги — хорошая

Analytical Chemistry
The Approved Text to the FECS Curriculum Analytical Chemistry
Edited by R. Kellner, J.-M. Mermet, M. Otto, H. M. Widmer

WILEY-VCH 1998

Пер. с англ. к-та хим. наук А. Г. Борзенко, к-та хим. наук А. В. Гармаша, к-та хим. наук А. А. Горбатенко, к-та хим. наук М. А. Проскурнина, к-та хим. наук Г. В. Прохоровой, к-та хим. наук А. И. Элефертова

Формат 70x100 1/16. Печать офсетная

Учебное издание по курсу аналитической химии, написанное коллективом преподавателей и авторитетных учёных-аналитиков из ведущих университетов и научных центров Европы. Книга рекомендована в качестве основного учебника по аналитической химии в европейских вузах. В русском издании выходит в двух томах.

В т. 2 включены части III—V и приложения справочного характера: ч. III посвящена физико-химическим методам анализа; ч. IV — методам хемометрики; в ч. V рассмотрены интегрированные аналитические системы, применяемые в гибридных методах и в производственном анализе.

Для студентов университетов, технологических и педагогических вузов.

Задача аналитической химии — извлечение информации путём исследования образца или, обобщая, установление истины о строении материального мира.

Быстрый технологический прогресс и возрастающее внимание общества к проблемам окружающей среды привели к колоссальному потоку аналитических данных в результате невероятно большого числа анализов — 10 миллиардов в год! Поэтому на современную аналитическую химию возложена огромная ответственность за будущее развитие цивилизации. Аналитик, опираясь на прочные знания, просто обязан получать правильные результаты, с тем чтобы их можно было использовать при решении реальных проблем общества.

Данный учебник, в котором изложены необходимые теоретические основы, детали эксперимента и аппаратуры, а также сделан обзор реальных приложений аналитической химии, помогает привить студенту аналитическое мышление.

Учебник создан под эгидой Федерации европейских химических обществ и соответствует единой программе по общему курсу аналитической химии, рекомендованной университетам разных европейских стран.

ТОМ 1

Предисловие редактора перевода	5
Предисловие президента Федерации европейских химических обществ	8
Предисловие председателей Отделениа аналитической химии ФЕХО	9
Благодарности	13
Обозначения	14
Сокращения	17

Часть I. Общие вопросы

Глава 1. Задачи аналитической химии и её значение для общества	26

1.1. Аналитическая химия и общество	26
1.1.1. Введение: историческая справка	26
1.1.2. Задачи аналитической химии	27
1.1.3. Роль аналитической химии в жизни общества	28
1.2. Химик-аналитик в центре решения проблем общества	30
1.2.1. Введение	30
1.2.2. Индустриальная среда	31
1.2.3. Аналитический подход	35
1.2.4. Решение аналитических проблем в науке об окружающей среде	38
1.2.5. Стандарты для процедур и измерений в аналитической
лаборатории	42
1.2.6. Будущее аналитической науки	43
1.3. Задачи аналитической химии применительно к исследовательским
лабораториям	45
1.3.1. Введение	45
1.3.2. Примеры построения методик анализа	46
1.3.3. Заключение	53

Глава 2. Процесс анализа	55

2.1. Введение	55
2.2. Аналитический цикл	56
2.2.1. Общая постановка задачи	57
2.2.2. Постановка конкретной аналитической задачи	57
2.2.3. Выбор методики	58
2.2.4. Пробоотбор	58
2.2.5. Транспортировка и хранение проб	59
2.2.6. Пробоподготовка	59
2.2.7. Измерение (определение)	61
2.2.8. Обработка данных	61
2.2.9. Выводы и отчёт	61
2.3. Аналитические характеристики	62
2.4. Погрешности в химическом анализе	64
2.4.1. Правильность и воспроизводимость	64
2.4.2. Смещение и точность	68
2.4.3. Представление аналитических данных	70
2.4.4. Распространение погрешностей	73

Глава 3. Обеспечение и контроль качества	79

3.1. Качество анализа и задачи аналитической химии	79
3.1.1. Определения и общие понятия	79
3.1.2. Качество результатов анализа и необходимая информация	81
3.2. Методика анализа	84
3.2.1. Выбор метода (методики)	84
3.2.2. Проверка методики	89
3.3. Как достичь правильности анализа	102
3.3.1. Зачем нужна правильность	103
3.3.2. Сравнение с данными другого метода	104
3.3.3. Сравнение с данными другой лаборатории	105
3.3.4. Стандартные образцы	106
3.4. Правовые аспекты обеспечения и контроля качества	109
3.4.1. Оценка квалификации лабораторий	110
3.4.2. Аккредитация производителей образцов сравнения и
стандартных образцов	112
3.4.3. Аттестация персонала	113
3.4.4. Стандартизация	114
3.5. Выводы	115

Часть II. Химические методы анализа

Глава 4. Основы химических методов анализа	120

4.1. Равновесие в гомогенных системах	120
4.1.1. Введение	120
4.1.2. Состояние равновесия	121
4.1.3. Равновесные системы	121
4.1.4. Стационарное состояние	125
4.1.5. Взаимодействия растворитель-растворённое вещество	127
4.1.6. Теория электролитической диссоциации Аррениуса	130
4.1.7. Ион-ионные взаимодействия и ионная ассоциация	132
4.1.8. Ионная активность	132
4.2. Кислотно-основное равновесие	140
4.2.1. Введение	140
4.2.2. Современная концепция кислот и оснований. Теория
Брёнстеда-Лоури	141
4.2.3. Показатель кислотности pH	147
4.2.4. Кислотно-основные индикаторы	150
4.2.5. Буферы	152
4.3. Комплексообразование	156
4.3.1. Введение	156
4.3.2. Образование ковалентной связи	158
4.3.3. Координационные свойства ионов металлов и лигандов	160
4.3.4. Ступенчатое комплексообразование	164
4.3.5. Хелаты и полиядерные комплексы	169
4.3.6. Кинетика комплексообразования	172
4.4. Окислительно-восстановительные системы	173
4.4.1. Основы электроаналитических методов	173
4.4.2. Окислительно-восстановительные реакции	173
4.4.3. Электрохимические ячейки	174
4.4.4. Реакции, контролируемые переносом заряда	181
4.4.5. Реакции, контролируемые массопереносом	182
4.5. Гетерогенные равновесия	185
4.5.1. Термодинамическое рассмотрение	185
4.5.2. Системы газ-жидкость	191
4.5.3. Системы твёрдое вещество-жидкость	198
4.5.4. Системы жидкость-жидкость	218
4.5.5. Системы газ-твёрдое вещество	226

Глава 5. Хроматография	230

5.1. Принципы хроматографического разделения	230
5.1.1. Обзор хроматографических методов	231
5.1.2. Получение хроматограмм	232
5.1.3. Параметры хроматограмм	233
5.1.4. Теория хроматографии	236
5.1.5. Разрешение R_S как характеристика разделения пиков	241
5.1.6. Качественная информация	243
5.1.7. Количественный анализ	244
5.2. Газовая хроматография	246
5.2.1. Параметры удерживания и коэффициент распределения	246
5.2.2. Разделение в газовой фазе	247
5.2.3. Составные части газового хроматографа	248
5.2.4. Неподвижные фазы для газо-жидкостной хроматографии	254
5.2.5. Применение газо-жидкостной хроматографии	258
5.2.6. Адсорбционная хроматография	261
5.3. Жидкостная хроматография	264
5.3.1. Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ)	264
5.3.2. Ионная хроматография как классический и высокоэффективный
метод	283
5.3.3. Гель-хроматография	287
5.3.4. Тонкослойная хроматография	292
5.4. Сверхкритическая флюидная хроматография	298
5.5. Электрофорез	302
5.6. Фракционирование в поперечном поле	309
5.6.1. Введение	309
5.6.2. Физические компоненты ФПП	310
5.6.3. Различные варианты ФПП	312

Глава 6. Кинетика и катализ	318

6.1. Введение	318
6.2. Скорость химических реакций	319
6.2.1. Кинетическое уравнение и порядок реакции	322
6.2.2. Интегральные кинетические уравнения	327
6.2.3. Факторы, влияющие на скорость реакции	330
6.2.4. Скорости реакций: аналитическое применение	332
6.2.5. Кинетические методы определения, основанные на
некаталитических реакциях	336
6.3. Явление катализа	337
6.3.1. Общие положения	337
6.3.2. Кинетические уравнения и механизмы реакций	339
6.3.3. Аналитическое применение каталитических реакций	348
6.4. Измерение аналитического сигнала в кинетических и
каталитических методах	352
6.4.1. Закрытые и открытые системы	353
6.4.2. Автоматизированные кинетические методы анализа	353

Глава 7. Методы химического анализа и их применение	359

7.1. Титриметрия	359
7.1.1. Кислотно-основное титрование	359
7.1.2. Комплексометрическое титрование	366
7.1.3. Электрохимическое титрование	374
7.2. Гравиметрия	380
7.2.1. Введение	380
7.2.2. Гравиметрические методы	381
7.2.3. Расчёт результатов гравиметрического анализа	382
7.2.4. Электрогравиметрия	383
7.3. Электроанализ	389
7.3.1. Потенциометрия	389
7.3.2. Вольтамперометрия	411
7.3.3. Амперометрия	430
7.3.4. Кулонометрические методы анализа	432
7.4. Проточно-инжекционный анализ	440
7.4.1. Периодический и непрерывный проточный анализ	440
7.4.2. Основы метода	442
7.4.3. Основное оборудование ПИА	445
7.4.4. Дисперсия в ПИА	446
7.4.5. ПИА для воспроизводимого и точного ввода пробы
(ограниченная дисперсия)	448
7.4.6. Конверсионные методики ПИА (применения средней дисперсии)	452
7.4.7. Системы ПИА с ферментами	457
7.4.8. Схемы проточно-инжекционной генерации гидридов	459
7.4.9. Обработка и концентрирование пробы в режиме on-line	460
7.4.10. Использование процесса физической дисперсии. Градиентные
методики ПИА	462
7.4.11. Заключительные замечания	465
7.5. Термический анализ	467
7.5.1. Введение	467
7.5.2. Термогравиметрия (ТГ)	468
7.5.3. Дифференциальный термический анализ (ДТА) и
дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК)	473
7.5.4. Комбинированные методы	478
7.5.5. Анализ выделяющихся газов (АВГ)	482
7.5.6. Другие термоаналитические методы	485
7.6. Элементный органический анализ	489
7.6.1. Введение	489
7.6.2. Методы, основанные на использовании для разделения
селективной адсорбции	489
7.7. Химические сенсоры	493
7.7.1. Введение	493
7.7.2. Характеристики и основные принципы	494
7.7.3. Электрохимические и микроэлектронные сенсоры	496
7.7.4. Оптические сенсоры	505
7.7.5. Термические сенсоры	513
7.7.6. Масс-чувствительные сенсоры	514
7.7.7. Сенсорные наборы	516
7.8. Биосенсоры	517
7.8.1. Введение	517
7.8.2. Создание биологической поверхности	521
7.8.3. Подготовка биопреобразования	531
7.8.4. Заключение	561
7.9. Иммунный анализ	565
7.9.1. Введение	565
7.9.2. Варианты устройства	574
7.9.3. Метки	581
7.9.4. Мешающие влияния	599

ТОМ 2

Часть III. Физические методы анализа

Глава 8. Элементный анализ	6

Введение	6
8.1. Атомно-эмиссионная спектрометрия	10
8.1.1. Введение	10
8.1.2. Основы метода АЭС	11
8.1.3. Источники излучения	17
8.1.4. Спектрометры	24
8.1.5. Детектирование	34
8.1.6. Аналитические характеристики	35
8.1.7. Применения	36
8.2. Атомно-абсорбционная спектрометрия	39
8.2.1. Введение	39
8.2.2. Основы метода ААС	39
8.2.3. Источники первичного излучения	42
8.2.4. Источник свободных атомов	44
8.2.5. Оптические диспергирующие системы	48
8.2.6. Детекторы	49
8.2.7. Измерение сигнала	49
8.2.8. Чувствительность	49
8.2.9. Химические помехи	49
8.2.10. Спектральные помехи	50
8.2.11. Современные достижения в ААС	54
8.3. Рентгенофлуоресцентная спектрометрия	57
8.3.1. Основы метода	57
8.3.2. Оборудование	68
8.3.3. Аналитические приложения и процедуры	82
8.3.4. Заключение	90
8.4. Активационный анализ	92
8.4.1. Введение	92
8.4.2. Основы метода	93
8.4.3. Методы детектирования и измерения радиоактивного
излучения	102
8.4.4. Радиохимическое разделение	115
8.4.5. Активация реакторными нейтронами (НАА)	117
8.4.6. Применения НАА	122
8.4.7. Активационный анализ без использования реактора	128
8.5. Масс-спектрометрия неорганических веществ	132
8.5.1. Введение	132
8.5.2. Источники ионов	133
8.5.3. Масс-спектрометры	139
8.5.4. Детекторы	141
8.5.5. Аналитические характеристики	142
8.5.6. Приложения	143

Глава 9. Вещественный и молекулярный анализ	146

9.1. Спектрометрия в видимой и ультрафиолетовой области спектра,
эмиссия и люминесценция	148
9.1.1. Теоретические основы	148
9.1.2. Техника эксперимента	150
9.1.3. Аналитическая информация, получаемая из УФ/видимого
диапазона	152
9.1.4. Аналитическое применение абсорбционной спектроскопии в
УФ/вид.-области	156
9.1.5. Молекулярная флуоресценция, фосфоресценция и
хемилюминесценция	159
9.2. Инфракрасная и рамановская спектроскопия	164
9.2.1. Основы методов колебательной спектроскопии	165
9.2.2. Техника эксперимента	169
9.2.3. Аналитическая информация	185
9.2.4. Применение для структурного анализа	192
9.3. Спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР)	200
9.3.1. Введение	200
9.3.2. Физические основы спектроскопии ЯМР	203
9.3.3. Информация, получаемая из химических сдвигов	224
9.3.4. Информация, получаемая из констант спин-спинового
взаимодействия	235
9.3.5. Специальные методы отнесения сигналов ядер ¹H и ¹³C	245
9.4. Аналитическая масс-спектрометрия	254
9.4.1. Основы метода	255
9.4.2. Техника эксперимента	258
9.4.3. Проведение аналитического эксперимента	285
9.4.4. Приложения	299

Глава 10. Локальный анализ и анализ поверхности	311

10.1. Фотонно-зондовые методы	314
10.1.1. Эмиссионная спектроскопия	314
10.2. Электронно-зондовые методы	321
10.2.1. Основы теории электронно-зондовых методов	322
10.2.2. Электронно-зондовый микроанализ (ЭЗМА) и растровая
электронная микроскопия (РЭМ)	332
10.2.3. Аналитическая электронная микроскопия (АЭМ)	337
10.2.4. Электронная оже-спектроскопия (ЭОС)	339
10.3. Ионно-зондовые методы	345
10.3.1. Методы, основанные на рассеянии ионов	348
10.3.2. Масс-спектрометрия вторичных ионов (МСВИ)	355
10.4. Полевые зондовые методы	365
10.5. Методы сканирующей зопдовой микроскопии (СЗМ)	368
10.5.1. Сканирующая туннельная микроскопия (СТМ)	369
10.5.2. Атомная силовая микроскопия (АСМ)	374

Глава 11. Структурный анализ	388

11.1. Общая методология	388
11.2. Рентгеновская дифракция	391
11.2.1. Дифракция на кристаллах	391
11.2.2. Дифракция на порошках	401
11.2.3. Анализ кристаллической структуры	406

Часть IV. Компьютерные методы в аналитической химии

Глава 12. Хемометрика	416

12.1. Аналитические характеристики и статистические тесты	417
12.1.1. Основы математической статистики	417
12.1.2. Статистические тесты	428
12.1.3. Применение статистики в пробоотборе	452
12.2. Градуировка	459
12.2.1. Градуировка как сравнение	459
12.2.2. Качество градуировки	461
12.2.3. Частота повторных градуировок	463
12.2.4. Абсолютные и относительные методы анализа	464
12.2.5. Способы градуировки и градуировочные модели	465
12.2.6. Построение градуировочных функций методом наименьших
квадратов	468
12.2.7. Способы градуировки	472
12.3. Обработка сигналов	477
12.3.1. Извлечение информации	477
12.3.2. Оцифровка данных и преобразование Фурье	478
12.3.3. Свёртка	480
12.3.4. Развёртка, кросс-корреляция и восстановление сигнала	483
12.3.5. Цифровые фильтры	485
12.3.6. Численное дифференцирование и интегрирование	490
12.4. Оптимизация и планирование эксперимента	493
12.4.1. Введение	493
12.4.2. Планирование эксперимента	495
12.4.3. Описание поверхности отклика	507
12.4.4. Последовательная оптимизация: симплекс-метод	511
12.5. Многомерные методы	517
12.5.1. Общие положения	517
12.5.2. Неконтролируемые методы	521
12.5.3. Контролируемые методы	537
12.5.4. Многомерное моделирование	545

Глава 13. Компьютеры в аналитической химии: аппаратное и программное
обеспечение, сопряжение с аналитическими приборами	569

13.1. Компьютеризованная лаборатория	569
13.2. Базы аналитических данных	577
13.2.1. Представление аналитической информации	577
13.2.2. Поиск в базах данных	587
13.2.3. Моделирование спектров	593

Часть V. Интегрированные системы анализа

Глава 14. Гибридные методы	596

14.1. Введение	596
14.2. Гибридные газохроматографические системы	598
14.2.1. ГХ-МС	598
14.2.2. Газовая хроматография — инфракрасное детектирование с
фурье-преобразованием (ГХ-ФПИК)	609
14.2.3. Газовая хроматография с атомно-эмиссиопным
детектированием (ГХ-АЭД)	614
14.3. Гибридные жидкостнохроматографические системы	620
14.3.1. Жидкостная хроматография — масс-спектрометрия (ЖХ-МС)	621
14.3.2. Жидкостная хроматография— инфракрасное детектирование с
фурье-преобразовапием (ЖХ-ФПИК)	630
14.3.3. Жидкостная хроматография — ядерный магнитный резонанс
(ЖХ-ЯМР)	632
14.4. Другие методы	635

Глава 15. Миниатюризированные аналитические системы	639

15.1. Принципы миниатюризации	639
15.2. Изготовление микроустройств	642
15.3. Примеры и экспериментальные результаты	643
15.3.1. Хроматография	643
15.3.2. Электрофорез в свободном потоке	645
15.3.3. Капиллярный электрофорез (КЭ)	646
15.3.4. Пример экспериментального μ-СПА-устройства	647

Глава 16. Контроль технологических процессов	650

16.1. Что такое контроль технологических процессов?	650
16.2. Почему нужно контролировать технологический процесс?	651
16.3. В чём отличие контроля технологических процессов от
лабораторного анализа?	652
16.4. Методы аналитического контроля промышленных процессов и их
применение	653
16.4.1. Методы разделения (хроматография)	655
16.4.2. Спектроскопические методы	656
16.4.3. Химические методы анализа	662
16.4.4. Другие методы	664
16.5. Стратегия пробоотбора (связь анализатор/ процесс)	665
16.5.1. Пробоотбор для on-line-анализа	665
16.5.2. Сочетания для in-line-методов	668
16.6. Стратегия технологического контроля па основе промышленных
анализаторов	668
16.7. Будущее контроля технологических процессов	670

Приложение	673

1. Литература по аналитической химии	673
2. Список единиц системы СИ	675
3. Физико-химические константы	677
4. Лазеры: основные характеристики	688
5. Характеристические частоты	691
6. Статистические таблицы	692
7. Матричная алгебра	694

Предметный указатель	697

Книги на ту же тему

Проблемы аналитической химии. Т. 13: Внелабораторный химический анализ, Золотов Ю. А., сост., 2010
Экологическая аналитическая химия, Другов Ю. С., Родин А. А., 2002
Применение длинноволновой ИК-спектроскопии в химии, Финч А., Гейтс П., Редклиф К., Диксон Ф., Бентли Ф., 1973
Спектроскопия, Бёккер Ю., 2009
Аналитическая химия олова, Спиваковский В. Б., 1975
Аналитическая химия марганца, Лаврухина А. К., Юкина Л. В., 1974
Аналитическая химия рубидия и цезия, Плющев В. Е., Степин Б. Д., 1975
Аналитическая химия серы, Бусев А. И., Симонова Л. Н., 1975
Комплексонометрическое титрование, Шварценбах Г., Флашка Г., 1970
Начала современной химии, Рэмсден Э. Н., 1989
Важнейшие понятия и термины в химии: Справочное пособие, Оганесян Э. Т., 1993

http://knigoprovod.ru

/Наука и Техника/Химия

ОГЛАВЛЕНИЕ

Книги на ту же тему