儀器分析實驗（英漢雙語版）

1.中英文對照教材，內容包含光、電、色譜領域的經典及拓展實驗40余個。 2.實驗內容以高等學?；瘜W化工專業本科生儀器分析實驗教學大綱為依據。 3.數字資源包含經典儀器分析實驗視頻、中英雙語儀器分析教學課件、課后習題及虛擬仿真實驗等線上學習內容。 4.為儀器分析學習者提供一站式學習服務，理論知識與實驗操作相結合，實現理論與實驗有機統一。

隨著信息技術與教育教學的不斷融合深入,信息化教學作為一種全新的教學方式,對教學的重要載體———教材的內容和功能提出了新的要求。新形態教材是“紙質+數字化資源”教材,是在傳統教材基礎上融合了人工智能、虛擬現實以及移動互聯網方面一項或多項媒介的多介質教材。
儀器分析實驗是各大專院?；瘜W、醫藥、環境等相關專業的一門重要的專業核心課程,一般與儀器分析理論課程同步開設。通過該課程的學習,學生能加深對有關儀器分析方法基本原理的理解;學會正確地使用分析儀器;能根據實際樣品的分析要求,合理地選擇實驗條件;能正確處理數據和表達實驗結果。更為重要的是通過實驗課程的實踐學習,能培養學生嚴謹求是的科學態度、勇于創新和敢于質疑的思維品質。
全球經濟的一體化,培養學生的國際視野和國際交流合作能力尤為重要,目前雙語教育在各高校逐步開展。分析儀器飛快迭代,新的儀器和分析方法層出不窮。為更好地促進信息革命時代學生在儀器分析實驗課程中達成學習目標,本教材以高等學?；瘜W化工專業本科生儀器分析實驗教學大綱為依據,結合所在學校的儀器條件和幾十年的教學實踐經驗,借鑒了國內很多前輩編寫的教材及一些國外儀器分析實驗手冊,編寫了43個中、英文對照,內容涵蓋光、電、色譜領域的經典及拓展實驗,實驗內容由淺至深,由基礎至綜合。本書編寫中注重理論和實踐相結合、注重經典和現代的結合。
本教材以二維碼的方式嵌入了其中的8個經典儀器分析實驗視頻,還有配套的儀器分析理論和實驗課程線上學習資源,包括每個章節的學習目標、中英雙語版的教學課件、課后習題、虛擬仿真實驗等。豐富的線上學習資源旨在培養學生通過預習和復習而獲得新知的能力。
紙 質教材共分三章,第一章,第二章中的電化學儀器的結構及使用和第三章中的電化學實驗由張露負責翻譯;第二章中光譜分析儀器的結構及使用、第三章中的部分光學實驗(實驗9～12,14和15)由吳靚負責編譯;實驗1、3、8、13、22、26、27、29、31、33分別由吳靚、劉衛東、錢兆生、張露、袁培新、馮九菊、袁軍華和王衛平負責原始素材的搜集和翻譯;翁雪香負責全書素材的收集、其余實驗的編譯及全文校對統稿。此外,康晉偉為第二章儀器的結構及使用提供了大量有益的參考資料,并負責這些儀器照片的拍攝工作;孔黎春為傅里葉紅外光譜儀的結構及使用提供了原始素材,并對紅外實驗的選擇提出了寶貴的建議;羅芳提供了氣質聯用儀、液質聯用儀結構及使用的原始素材。前期資料搜集和后期編排工作主要由分析化學專業研究生余麗圓、張娟華,化學教育研究生李莎、鄭笑雅、張雨琦、王岳、趙御彤、吳煥煥同學負責完成。在此向他們表示衷心的感謝!
本書的出版得到了浙江師范大學2020年實驗教學示范中心軟件建設項目和浙江師范大學化學與材料科學學院的大力支持,在此也表示衷心的感謝!
由于編者水平有限,書中難免有一些疏漏,懇請讀者批評指正!

編者
2023年5月

翁雪香，自1998年浙江師范大學留校至今，一直從事分析化學相關的教研工作，曾主講分析化學和儀器分析，目前主講全英文應化專業的分析化學實驗、儀器分析和儀器分析實驗課程。
教學上因材施教，教學方法靈活多樣，目前已開設儀器分析和儀器分析實驗（中英雙語）線上課程，曾多次主持校級教改項目，今年申請的儀器分析精品課程獲校級重點資助，有望獲批浙江省精品課程。講授的課程深受學生喜愛，曾獲我校青年教師大獎賽一等獎。2019年作為副主編出版了《分析化學實驗》（雙語）一書。

中英文雙語的《儀器分析實驗》新形態教材以浙江省線下一流本科課程“儀器分析” 為依托，融合了紙質教材和多介質數字化資源。其中紙質教材內容包括光譜分析、電化學分析、分離分析。數字資源包括經典儀器分析實驗視頻、中英雙語的儀器分析教學課件、課后習題及虛擬仿真實驗等線上學習內容。
本書希望為儀器分析學習者提供一站式學習服務，力求將理論知識和實驗操作結合起來，真正實現理論與實驗課程的有機統一。本書可作為高等院校的儀器分析實驗教材。

第一章　儀器分析實驗的基本知識 1
一、實驗室安全知識  1
二、儀器分析實驗的基本要求  1
三、實驗數據處理和結果表達  2
(一)評價分析方法和分析結果的基本指標  2
(二)分析數據和結果的表達  3

第二章　儀器的結構及使用 5
一、光譜分析儀器的結構及使用  5
(一)722型分光光度計  5
(二)T9紫外可見分光光度計  5
(三)LS 45熒光分光光度計  6
(四)Nicolet iS50 傅里葉紅外光譜儀  7
(五)GGX-810原子吸收分光光度計  8
(六)5100 ICP-OES原子發射光譜儀  9
二、電化學儀器的結構及使用  10
(一)pHS-3C型酸度計  10
(二)KLT-1型通用庫侖儀  11
(三)CHI660E電化學工作站  11
(四)Titrando 888型自動電位滴定儀  12
三、色譜分析儀器的結構及使用  13
(一)7820A氣相色譜儀  13
(二)LC-20AD高效液相色譜儀  14
(三)BECKMAN P/ACE MDQ毛細管電泳儀  15
(四)Metrohm 861型離子色譜儀  16
(五)7890B-5977B GC-MSD氣質聯用儀  17
(六)6230 TOF液質聯用儀  18

第三章　儀器分析實驗 20
實驗1 鄰二氮菲分光光度法測定蜂蜜中鐵含量  20
實驗2 食品中NO- 2 含量的測定  22
實驗3 紫外吸收光譜法測定蒽醌的含量和摩爾吸光系數  24
實驗4 分光光度法同時測定鉻和鈷的含量  26
實驗5 標準加入分光光度法測定鋼中錳含量  27
實驗6 硫酸阿托品片劑的染料比色法測定  29
實驗7 紫外雙波長法測定對氯苯酚存在時苯酚的含量  30
實驗8 熒光法定量測定維生素B2  32
實驗9 熒光分析法測定鄰羥基苯甲酸和間羥基苯甲酸  33
實驗10 熒光光譜法測定茶葉中鋁離子含量  34
實驗11 阿司匹林片劑中乙酰水楊酸的熒光測定  36
實驗12 苯甲酸、乙酸乙酯的紅外光譜測定  37
實驗13 火焰原子吸收光譜法測定自來水的鈣鎂硬度  39
實驗14 火焰原子吸收光譜法測定黃銅中的銅和鉛  40
實驗15 石墨爐原子吸收光譜法測定土壤中鎘的含量  42
實驗16 石墨爐原子吸收光譜法測定硒補充劑中的硒  44
實驗17 電感耦合等離子原子發射光譜分析法測定廢水中的鎘、鉻含量  45
實驗18 ICP-AES法測定純鋅試樣中的雜質元素  46
實驗19 微波消解-ICP-AES法同時測定火腿中多種微量元素  48
實驗20 電感耦合等離子體質譜法測定飲用純凈水中24種金屬元素  49
實驗21 直接電位法測定未知溶液的 pH  51
實驗22 氟離子選擇性電極法測定牙膏中總氟含量  53
實驗23 氯離子選擇性電極對溴離子選擇性系數的測定  54
實驗24 電位滴定法測定阿司匹林片劑中乙酰水楊酸的含量  56
實驗25 自動電位滴定儀測定弱酸濃度及其解離常數  57
實驗26 亞鐵氰化物/鐵氰化物氧化還原電對的循環伏安法研究  59
實驗27 微分脈沖伏安法測定果汁飲料中的維生素C  61
實驗28 陽極溶出伏安法測定水樣中微量鉛和鎘  62
實驗29 庫侖滴定法測定維生素C藥片中的抗壞血酸含量  64
實驗30 混合酸的電導滴定  66
實驗31 氣相色譜法測定正構烷烴的組成和含量  68
實驗32 氣相色譜法測定漱口水中百里酚的含量  69
實驗33 高效液相色譜法測定水樣中間硝基苯酚含量  70
實驗34 高效液相色譜法測定槐米中蘆丁的含量  72
實驗35 高效液相色譜法測定頭孢氨芐的含量  73
實驗36 高效液相色譜法測定綠茶飲料中咖啡因和茶堿的含量  75
實驗37 高效液相色譜柱的性能考察及分離度測試  76
實驗38 氣相色譜-質譜聯用分析菜籽油的脂肪酸成分  78
實驗39 液相色譜-質譜聯用技術對中藥黃芩中黃芩苷的定性和定量分析  80
實驗40 氨基酸的紙色譜鑒別  82
實驗41 黃連藥材的薄層色譜鑒別  83
實驗42 離子色譜法測定自來水中的陰離子  85
實驗43 毛細管區帶電泳法分離氧氟沙星對映異構體  86

Chapter 1 Fundamentals of Instrumental Analysis Experiments 89
Ⅰ Laboratory Safety  89
Ⅱ Basic Requirements for Instrumental Analysis Experiment  89
Ⅲ Data Processing and Results Expression  90
(Ⅰ)Basic criteria to evaluate analytical methods and results  90
(Ⅱ)Data analysis and result expression  93

Chapter 2 The Structure and Operation of Instruments 94
Ⅰ The Components and Fundamentals of Spectrometers  94
(Ⅰ)722 spectrophotometer  94
(Ⅱ)T9 ultraviolet-visible spectrophotometer  95
(Ⅲ)LS 45 fluorescence spectrophotometer  96
(Ⅳ)FTIR Nicolet iS50 spectrometer  97
(Ⅴ)GGX-810 AAS  98
(Ⅵ)5100 ICP-OES  99
Ⅱ The Components and Fundamentals of Electrochemical Instruments  101
(Ⅰ)pHS-3C pH meter  101
(Ⅱ)KLT-1 universal coulomb meter  102
(Ⅲ)CHI 660E electrochemical workstation  103
(Ⅳ)888 Titrando automatic potentiometric titrator  104
Ⅲ The Components and Fundamentals of Chromatograph  106
(Ⅰ)7820A gas chromatograph  106
(Ⅱ)LC-20AD HPLC  107
(Ⅲ)BECKMAN P/ACE MDQ capillary electrophoresis system  108
(Ⅳ)Metrohm 861 ion chromatograph  109
(Ⅴ)7890B-5977B GC-MSD gas chromatograph-mass spectrometer  110
(Ⅵ)6230 TOF LC/MS  112

Chapter 3 Instrumental Analysis Experiments 114
Exp.1 Spectrophotometric Determination of Iron in Honey with 1,10-Phenanthroline  114
Exp.2 Determination of Nitrite in Food  117
Exp.3 Determination of Anthraquinone and Its Molar Absorptivity by Ultraviolet-Visible Spectroscopy  120
Exp.4 Simultaneous Determination of Chromium and Cobalt by Spectrophotometry  122
Exp.5 Measuring Manganese in Steel by Spectrophotometry with Standard Addition Method  123
Exp.6 Dye Colorimetric Determination of Atropine Sulfate Tablets  125
Exp.7 Determination of Phenol in the Presence of P-chlorophenol by Dual-wavelength UV Spectrometry  128
Exp.8 Quantitative Analysis of Vitamin B2by a Fluorometric Method  130
Exp.9 Determination of O-hydroxybenzoic Acid and M-hydroxybenzoic Acid by Fluorescence Analysis  132
Exp.10 Spectrofluorimetric Determination of Aluminum Ions via Complexation with 8-Hydroxyquinoline  133
Exp.11 Fluorometric Determination of Acetylsalicylic Acid in an Aspirin Tablet  135
Exp.12 Determination of Benzoic Acid and Ethyl Acetate by Infrared Spectroscopy  137
Exp.13 Determination of Water Hardness of Tap Water by Flame Atomic Absorption Spectrometry  139
Exp.14 Determination of Cu and Pb in Brass by Flame Atomic Absorbance Spectroscopy  141
Exp.15 Determination of Cadmium Content in Soil by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry  143
Exp.16 Determination of Selenium in Selenium Supplements by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometry  146
Exp.17 Determination of Cd and Cr in Wastewater by ICP-AES  148
Exp.18 Determination of Impurity Elements in Pure Zinc Samples by ICP-AES  149
Exp.19 Simultaneous Determination of Trace Multi-element in Ham by Microwave Digestion-ICP-AES  151
Exp.20 Determination of Metal Elements in Purified Drinking Water by Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry  153
Exp.21 Determination of pH of an Unknown Sample Using Potentiometry  155
Exp.22 Determination of the Total Fluorine Content in Toothpaste Using Fluoride Ion Selective Electrode  157
Exp.23 Measuring Selectivity Coefficient of Chloride Ion Electrode to Bromine Ion  159
Exp.24 Determination of the Acetylsalicylic Acid in Aspirin Tablet by Potentiometric Titration  162
Exp.25 Determination the Concentration of Weak Acids and Its Dissociation Constants by Automatic Potentiometric Titration  164
Exp.26 Study of Ferrocyanide/Ferricyanide Redox Couple by Cyclic Voltammetry  166
Exp.27 Determination of Vitamin C in Fruit Juice Beverages by Differential Pulse Voltammetry  169
Exp.28 Determination of Trace Lead and Cadmium in Water Samples by Anodic Stripping Voltammetry  171
Exp.29 Determination of Ascorbic Acid in Vitamin C Tablets by Coulometric Titration  173
Exp.30 Conductometric Titration of Mixed Acids  176
Exp.31 Determination of the Composition and Content of n-Alkanes by Gas Chromatography  178
Exp.32 Quantification of Thymol in Mouthwash by Gas Chromatography  180
Exp.33 Determination of m-Nitrophenol Content in Water Samples by High-performance Liquid Chromatography  181
Exp.34 Determination of Rutin in Locust Rice by HPLC  183
Exp.35 Determination of Cephalexin Capsules by HPLC  185
Exp.36 Determination of Caffeine and Theophylline in Green Tea Beverages by HPLC  187
Exp.37 Evaluation of the Performance of HPLC Column and Determination of Resolution  189
Exp.38 Analysis of the Composition of Fatty Acid in Rapeseed Oil by Gas Chromatography-Mass Spectrometry  191
Exp.39 Qualitative and Quantitative Analysis of Baicalin in Radix Scutellariae by Liquid Chromatography-Mass Spectrometry  194
Exp.40 Paper Chromatography Identification of Amino Acids  197
Exp.41 The Identification of Rhizoma Coptidis by Thin Layer Chromatography  199
Exp.42 Determination of Anions in Tap Water by Ion Chromatography  201
Exp.43 Chiral Separation of Ofloxacin Enantiomer by Capillary Zone Electrophoresis  203

參考文獻 206