"十二五"职业教育国家规划教材:定量化学分析.pdf

 

书籍描述

内容简介
本书自第一版(2004年)、第二版(2009年)出版以来,得到了广大师生和读者的肯定,同时也诚恳地提出了一些修改建议。第三版《定量化学分析》教材在保持了第二版的基本结构和编写特色的基础上,对有关内容作了适当精选、调整和补充,更加突出了高职教育的特色,体现了知识的准确性、实用性和先进性,为定量化学分析基本操作和测定技能的形成奠定了坚实的基础。
全书共分十章。主要内容包括定量分析概论、滴定分析、酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、重量分析法、定量化学分析中常用的分离和富集方法、复杂物质的分析、计算机在定量化学分析中的应用等。书中简明扼要地阐述了各种化学分析方法的基本原理及应用技术,列举了各类方法在当前生产实践中的应用实例,范围涉及化工、冶金、医药、生物、食品、环境监测等方面。书中的阅读材料介绍了能拓宽读者知识面的分析化学前沿理论和新技术。本书涉及的标准均为正在施行的标准;有关计算均采用法定计量单位。
本书是高职高专工业分析与检验专业必修的教材,也可作为从事分析测试工作的其他科技人员业务培训用书和参考资料。

编辑推荐
《"十二五"职业教育国家规划教材:定量化学分析(第三版)》是高职高专工业分析与检验专业必修的教材,也可作为从事分析测试工作的其他科技人员业务培训用书和参考资料。

目录
本书所用符号的意义及单位
第一章 定量分析概率
第一节定量分析概述/003
一、分析化学的任务和作用/003
二、定量分析方法/004
三、分析测试全过程/006
四、定量分析结果的表示/007
思考题1—1/008
阅读材料绿色分析化学的特点及方法简介/008
第二节分析测试中的误差/009
一、准确度和精密度/009
二、误差和偏差/010
三、误差的分类和来源/011
思考题1—2/012
阅读材料分析测试的质量控制与保证/013
第三节有效数字及运算规则/013
一、有效数字/013
二、有效数字修约规则/014
三、有效数字运算规则/014
四、有效数字运算规则在分析测试中的应用/015
思考题1—3/016
阅读材料21世纪分析化学发展趋势/016
第四节分析数据的统计处理与评价/016
一、测量值的集中趋势和分散程度/017
二、正态分布和t分布/020
三、重复性精密度和再现性精密度/022
四、测量不确定度/024
五、分析数据的可靠性检验/027
六、异常值的检验与取舍/030
思考题1—4/032
阅读材料化学计量学简介/033
第五节提高分析结果准确度的方法/033
一、选择合适的分析方法/033
二、减小测量误差/034
三、增加平行测定次数,减小随机误差/034
四、消除测量过程中的系统误差/034
思考题1—5/035
习题一/035
第二章 滴定分析
第一节概述/037
一、滴定分析的基本术语/037
二、滴定分析法的分类/038
三、滴定分析法对滴定反应的要求和滴定方式/038
思考题2—1/039
阅读材料滴定分析法的起源/040
第二节基准物质和标准滴定溶液/040
一、基准物质/040
二、标准滴定溶液的配制方法/041
三、标准滴定溶液浓度的表示方法/042
思考题2—2/043
阅读材料GB/T 601—2002对标准滴定溶液制备的一般规定/043
第三节滴定分析的计算/044
一、滴定剂与被滴定剂的化学计量关系/044
二、滴定分析结果计算/045
思考题2—3/049
阅读材料标准物质/050
习题二/050
第三章 酸碱滴定法
第一节概述/052
一、酸碱平衡和酸碱浓度/052
二、酸碱水溶液中H+浓度的计算/055
三、酸碱缓冲溶液/059
思考题3—1/061
阅读材料酸碱理论的演变/062
第二节酸碱指示剂/062
一、酸碱指示剂的作用原理/063
二、变色范围和变色点/063
三、影响指示剂变色范围的因素/065
四、混合指示剂/066
思考题3—2/067
阅读材料早期的酸碱指示剂——植物指示剂/067
第三节滴定条件的选择/068
一、一元酸碱的滴定/068
二、多元酸、混合酸和多元碱、混合碱的滴定/076
思考题3—3/079
阅读材料温度滴定法/079
第四节酸碱标准滴定溶液的配制和标定/080
一、HCl标准滴定溶液的配制和标定/080
二、NaOH标准滴定溶液的配制和标定/080
三、酸碱滴定中CO2的影响/081
思考题3—4/082
阅读材料称量滴定法简介/083
第五节酸碱滴定法的应用实例/083
一、工业硫酸的测定/083
二、混合碱的测定/084
三、硼酸的测定/086
四、铵盐中氮的测定/086
五、氟硅酸钾法测定SiO2含量/087
思考题3—5/087
阅读材料血浆中HCO—3浓度的测定/088
*第六节非水溶液中的酸碱滴定/088
一、概述/088
二、溶剂的分类和性质/088
三、非水滴定溶剂的选择/090
四、滴定剂的选择和滴定终点的确定/091
五、非水滴定在酸碱滴定法中的应用实例/091
思考题3—6/092
阅读材料线性滴定简介/092
习题三/093
第四章 配位滴定法
第一节概述/095
一、氨羧配位剂/096
二、乙二胺四乙酸及其螯合物/097
三、配合物的稳定常数/098
四、影响配合物稳定性的因素/101
五、金属离子缓冲溶液/105
思考题4—1/105
阅读材料螯合物/106
第二节金属指示剂/106
一、金属指示剂的作用原理/106
二、金属指示剂应具备的条件和理论变色点/107
三、常用金属指示剂/107
四、金属指示剂使用中常见的问题/108
思考题4—2/110
阅读材料科学家维尔纳/110
第三节滴定条件的选择/110
一、配位滴定曲线/111
二、单一离子的滴定/113
三、混合离子的选择性滴定/116
思考题4—3/120
阅读材料许伐辰巴赫与配位滴定/120
第四节配位滴定标准溶液/121
一、EDTA标准滴定溶液的配制/121
二、EDTA标准滴定溶液的标定/121
三、其他配位滴定标准溶液/122
思考题4—4/124
阅读材料配位化学/124
第五节配位滴定方式及应用/124
一、直接滴定法及应用/125
二、返滴定法及应用/125
三、置换滴定法及应用/126
四、间接滴定法及应用/127
思考题4—5/127
阅读材料废气烟尘中铅含量的测定/128
习题四/128
第五章 氧化还原滴定法
第一节概述/130
一、氧化还原滴定法的特点/130
二、电极电位/131
三、外界条件对电极电位的影响/134
四、氧化还原反应进行的程度/136
五、氧化还原反应速率及其影响因素/137
思考题5—1/139
阅读材料科学家能斯特/139
第二节氧化还原滴定曲线及指示剂/140
一、氧化还原滴定曲线/140
二、氧化还原滴定指示剂/144
思考题5—2/146
阅读材料淀粉与碘反应的本质/146
第三节氧化还原滴定前的预处理/146
一、预氧化剂和预还原剂的条件/146
二、常用的预氧化剂和预还原剂/147
思考题5—3/149
阅读材料对氧化还原滴定做出重要贡献的化学家/150
第四节常用的氧化还原滴定法/150
一、高锰酸钾法/150
二、重铬酸钾法/154
三、碘量法/156
四、其他氧化还原滴定法简介/161
思考题5—4/162
阅读材料间接碘量法在高温超导体成分分析中的应用/163
第五节氧化还原滴定计算示例/163
思考题5—5/167
阅读材料韦氏法测定动物油脂的碘值/167
习题五/168
第六章 沉淀滴定法
第一节概述/170
思考题6—1/171
阅读材料盖·吕萨克的银量法(Gay—Lussac法)/171
第二节银量法滴定终点的确定/171
一、莫尔法——铬酸钾作指示剂法/171
二、福尔哈德法——铁铵矾作指示剂法/173
三、法扬司法——吸附指示剂法/174
思考题6—2/175
阅读材料沉淀滴定法中常用的标准滴定溶液和基准物质/175
习题六/175
第七章 重量分析法
第一节概述/177
一、重量分析法的分类和特点/177
二、沉淀重量法对沉淀形和称量形的要求/178
三、沉淀剂的选择/179
思考题7—1/179
阅读材料电重量分析法/179
第二节影响沉淀溶解度的因素/180
一、溶解度与固有溶解度、溶度积与条件溶度积/180
二、影响沉淀溶解度的因素/182
思考题7—2/184
阅读材料利用溶度积原理判断沉淀的生成与溶解/184
第三节影响沉淀纯度的因素/184
一、沉淀的类型/184
二、沉淀形成过程/185
三、影响沉淀纯度的因素/186
四、减少沉淀沾污的方法/187
思考题7—3/187
阅读材料重量分析中试样的称取量/188
第四节沉淀的条件和称量形的获得/188
一、沉淀的条件/188
二、称量形的获得/190
思考题7—4/190
阅读材料胶体的凝聚/191
第五节有机沉淀剂/191
一、有机沉淀剂的特点/191
二、有机沉淀剂的分类/192
三、有机沉淀剂应用实例/192
思考题7—5/193
阅读材料用于沉淀阴离子的有机沉淀剂/193
第六节重量分析结果计算/193
一、重量分析中的换算因数/194
二、结果计算示例/194
思考题7—6/195
习题七/196
第八章 定量化学分析中常用的分离和富集方法
第一节概述/197
一、分离和富集的目的/197
二、对分离和富集的一般要求/198
三、分离和富集的方法/198
思考题8—1/199
阅读材料分离技术的发展趋势/199
第二节沉淀分离法/199
一、用无机沉淀剂的分离法/200
二、用有机沉淀剂的分离法/203
三、共沉淀分离和富集/203
四、提高沉淀分离选择性的方法/203
五、沉淀分离法的应用/204
思考题8—2/204
第三节溶剂萃取分离法/205
一、溶剂萃取分离的基本原理/205
二、主要的溶剂萃取体系/207
三、溶剂萃取分离的操作技术和应用/208
思考题8—3/209
阅读材料超临界流体萃取分离法/209
第四节离子交换分离法/210
一、离子交换树脂的种类/210
二、离子交换树脂的结构和性质/212
三、离子交换分离操作技术/214
四、离子交换分离法的应用/215
思考题8—4/215
阅读材料微波萃取分离法/216
第五节色谱分离法/216
一、色谱分离法的分类/216
二、柱色谱/217
三、纸色谱/219
四、薄层色谱/221
思考题8—5/224
阅读材料毛细管电泳分离法/224
第六节膜分离技术/224
一、渗析法/225
二、电渗析法/225
三、微孔过滤法/226
四、反渗透法/227
思考题8—6/228
阅读材料生化分离技术/228
第七节挥发和蒸馏分离法/228
思考题8—7/229
阅读材料激光分离法/229
习题八/230
第九章 复杂物质的分析
第一节分析试样的制备/232
一、试样的采集/233
二、试样的制备/233
思考题9—1/234
阅读材料微波溶样/234
第二节试样的分解/234
一、溶解法/234
二、熔融法/236
三、半熔法/236
四、干法灰化法/236
思考题9—2/237
阅读材料湿法灰化法/237
第三节测定方法的选择/238
一、测定方法选择的重要性/238
二、测定方法选择的原则/238
三、确定测定方法/239
思考题9—3/240
阅读材料铁矿石中全铁量的测定方法选择与比较/240
第四节复杂试样分析示例——水泥熟料的分析/241
一、试样的分解/241
二、SiO2的测定/241
三、Fe2O3的测定/242
四、Al2O3的测定/242
五、CaO的测定/243
六、MgO的测定/243
七、分析结果的允许误差/243
思考题9—4/243
阅读材料水泥的来历/244
第十章 计算机在定量化学分析中的应用
第一节概述/245
一、实验数据的收集和分析/245
二、分析数据的计算机化处理/246
思考题10—1/247
第二节计算机数据处理和计算/247
一、分布曲线图和浓度对数图的绘制/247
二、酸碱滴定曲线的绘制和滴定误差的计算/255
思考题10—2/264
附录
附录一弱酸在水中的离解常数(25℃,I=0)/265
附录二弱碱在水中的离解常数(25℃,I=0)/267
附录三金属配合物的稳定常数/267
附录四金属离子与氨羧配位剂配合物稳定常数的对数/269
附录五标准电极电位(25℃)/270
附录六部分氧化还原电对的条件电极电位(25℃)/270
附录七难溶化合物的活度积(Ksp)和溶度积(Ksp,25℃)/271
附录八相对原子质量(Ar)/273
附录九化合物的摩尔质量(M)/274
参考文献

序言
《定量化学分析》自第一版(2004年)、第二版(2009年)出版以来,得到了广大师生和读者的肯定,同时也诚恳地提出了一些修改建议。第三版《定量化学分析》在保持第二版的基本结构和编写特色的基础上,本着“与时俱进”的精神对有关内容作了适当精选、调整和补充,使其更加突出高职教育的特色,更加体现知识的准确性、实用性和先进性,为定量化学分析基本操作和测定技能的形成奠定坚实的基础。
本着“立足实用、强化能力、注重实践”的原则,教材内容融入化学检验工(高级工)的职业标准,突出教材的职业性,教材内容丰富取材新颖,基本涵盖了目前产品检验中常用的化学分析方法,侧重介绍分析技术的应用,以适应教改的需要。与《定量化学分析实验》教材配套使用,范围涉及化工、冶金、医药、生物、食品、环境监测等行业的产品检测和分析方法。在全国高职高专院校工业分析与检验、环境监测、药品质量检测技术、食品药品监督管理等专业中被广泛选用,被历届全国化学检验工职业技能大赛组委会指定为必备参考书。
第三版参照各兄弟院校提出的建议,以及结合编者多年从事定量化学分析教学的实践,进行了补充修改。本次修订具有如下特点。
1.教材内容编排符合教学规律,贴近学生的认知水平和接受能力。教材符合“由浅入深,由易到难”的教学规律,适用于项目化、教学做一体化和工学结合课程教学等多种教学方法。
2.教材列举了各类分析方法在当前生产实践中的应用实例,了解化学分析前沿理论和新技术。修订后的思考题和练习题更加优化、实际、实用,体现知识的实用性,适当增加探究性思考题,既起到巩固知识点的作用,又锻炼了学生发现问题和解决问题的能力,为学生自主学习提供了帮助。
3.修订后的阅读材料短小精悍,介绍化学检验学科领域前沿及最新科技成果,以拓宽学生知识面,开阔学生视野,激发学习兴趣,引导学生继续学习。
4.更新教材部分内容,文字叙述更流畅、严谨,让学生易学、易懂、易掌握。修改了过时的知识,对原教材内容进行勘误和补充,并将近年来分析化学新成果、新知识、新技术、新方法编入教材中。整本教材内容贯彻最新国家标准和采用法定计量单位。
全书共分十章。主要内容包括定量分析概论、滴定分析、酸碱滴定法、配位滴定法、氧化还原滴定法、沉淀滴定法、重量分析法、定量化学分析中常用的分离和富集方法、复杂物质的分析、计算机在定量化学分析中的应用等。
本次修订由黄一石负责第一章、第二章、第三章的修改;吴筱南负责第四章、第五章的修改;乔子荣负责第六章、第七章的修改;王英键负责第八章、第九章、第十章的修改;全书由黄一石统稿。
本次修订过程中参考了有关文献资料、谨向相关专家及原作者表示敬意与感谢!并对大力支持该书出版的化学工业出版社表示感谢!也对促成本书不断改进,不断提高编著质量的读者们表示敬意与感谢。
限于修订者的水平,教材修订后难免有疏漏,敬请读者批评指正。

编者
2014年1月

第二版前言
本书第一版自2004年出版以来,受到相关职业院校的关注和好评,作为化学化工类高等职业院校定量化学分析课程的教材,在教学过程中发挥了一定的积极作用。该教材2007年被评为“中国石油和化学工业优秀教材奖一等奖”。
随着科学技术的不断发展,职业教育的理念也在发生着变化。为配合当前各院校的教学改革,我们对本书第一版进行了适当修订。这次修订工作本着“立足实用、强化能力、注重实践”的职教特点,在第一版的基础上对部分内容进行了适当的调整更新,适当增加了新的章节。
第一章增加了介绍重复性精密度、再现性精密度、临界极差和不确定度等内容;第四、五章的内容作了适当的调整;第八章增加了膜分离技术;另外还增加了第十章,介绍了计算机在定量化学分析中的应用。
本次修订,由黄一石负责第一、二、三章内容的修订工作,吴筱南负责第四、五章的修订工作,乔子荣负责第六、七章的修订工作,王英健负责第八、九、十章的修订工作。全书由黄一石整理并统稿。
本次修订得到了化学工业出版社的大力协助,谢婷、贺琼、陈艾霞等老师也给予了大力支持并提出建设性建议,在此我们一并表示衷心的感谢。
由于编者水平所限,本次修订难免存在疏漏和欠妥之处,恳请专家和读者批评指正,不胜感谢。

编者
2008年11月

第一版前言
本书是根据教育部高职高专工业分析专业教材编委会审定的定量化学分析课程教学大纲所规定的内容编写的。全书共分9章,内容包括分析数据处理、滴定分析法、重量分析法及定量分析中常用的分离方法等。
本教材简明扼要地阐述了各种化学分析方法的基本原理及应用技术,列举了各类方法在当前生产实践中的应用实例,范围涉及化工、冶金、医药、生物、食品、环境监测等方面。由于定性化学分析和溶液化学平衡这两部分内容已并入无机化学课程中,所以本教材只讨论分析实际中遇到的特定条件下的化学平衡,突出结论对定量分析应用的指导作用,侧重介绍各类方法的指示剂、测定条件选择、标准溶液制备方法和应用实例等。为了引导学生有目的地学习,本教材除各章有“学习指南”外,还在各节注有“学习要点”,节后的思考题则能便于学习者理解掌握各知识点。书中的阅读材料能拓宽读者知识面,了解分析化学前沿理论和新技术。书中凡是标有“”号的为选学内容。
本教材是在面向21世纪职业教育改革的进程中诞生的。编者在编写过程中,力求既有较高的科学性和先进性,又能适合学生的知识和能力水平。在内容编排上尽量做到简明扼要、重点突出,注意知识的准确性、实用性和先进性,以使学生在学习后能掌握定量化学分析的基础知识和操作技能,并具有较强的独立工作能力。
本书第一、二、三章由常州工程职业技术学院黄一石编写,第四、五章由贵州科技工程职业学院吴筱南编写,第六、七章由内蒙古化工职业学院乔子荣编写,第八、九章由辽宁石化职业技术学院王英键编写。全书由黄一石统稿,由徐州工业职业技术学院顾明华主审。在编写过程中得到了化学工业出版社和各单位领导及老师们的大力支持,常州工程职业技术学院杨小林、吴朝华等老师为本书的编写做了大量工作,在此谨向所有关心、支持本书的朋友们致以衷心的感谢。
限于编者对职教教改的理解和教学经验的不足,书中可能存在疏漏之处,恳请专家和读者批评指正,不胜感激。

编者
2004年4月

文摘
版权页:



2.测量不确定度的来源
产生于测量过程中的随机效应及系统效应均会导致测量不确定度,数据处理中的数字修约也会导致不确定度。分析测试过程中导致不确定度的典型来源有:
(1)取样和样品的保存‘取样的代表性不够和测试样品在分析前贮存时间以及贮存条件不当均会导致测量不确定度。
(2)仪器的影响如测量仪器的计量性能(如灵敏度、稳定性、分辨力等)的局限性会导致测量不确定度。
(3)试剂纯度测试过程中所用的试剂及实验用水纯度不符合要求也会引进一个不确定度分量。
(4)假设的化学反应定量关系分析过程中偏离所预期的化学反应定量关系,或反应的不完全或副反应。
(5)测量条件的变化测量过程中测量条件(如时间、温度、压力、湿度等)发生变化。如测量时使用仪器的温度与校准仪器的温度不一致等。
(6)测量方法不理想。
(7)计算影响引用的常数或参数不准确;选择校准模型,例如对曲线的响应用直线校准,导致较差的拟合;计算时数字的修约等,均会引入较大的不确定度。

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