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第一章紫外可见分光光度法 谢文蕙1

目 录1

1.1紫外可见分光光度法原理2

1.1.1吸收光谱和分子结构2

1.1.2吸收定律4

1.2 紫外可见分光光度计4

1.3紫外可见分光光度法在物化中的应用9

1.3.1在热力学研究中的应用9

1．络合物的组成和不稳定常数的测定9

2．酸碱离解常数的测定9

3．等吸收点的应用9

4．溶解度的测量10

1.3.2在动力学方面的应用10

1.3.3有机化合物分子结构及分子量的测定11

1．分光光度法测定有机化合物的分子结构11

1.4.1指示剂常数的测定14

2．分光光度法测定有机化合物分子量14

1.4参考实验14

1.4.2等吸收点的测量16

3.1.2分子的转动拉曼谱和振动拉曼谱16

参考文献17

第二章红外光谱法 宏存茂19

2.1双原子分子的转动和振动19

2.1.1双原子分子的转动19

2.1.2双原子分子的振动20

2.1.3双原子分子的振动－转动光谱22

2.2多原子分子的红外光谱24

2.2.1多原子分子和基团的振动24

2.2.2基团特征振动频率和化合物的指纹27

2.2.3图谱资料30

2.3红外光谱的获得31

2.3.1红外光谱仪31

2.3.2红外光谱池与样品33

2.4红外光谱在化学上的应用34

2.3.3池窗材料的选择34

2.5参考实验37

2.5.1气态氯化氢的红外振动－转动光谱37

2.5.2液态甲苯的振动光谱39

2.5.3催化剂表面吸附物种的观测39

参考文献41

第三章激光拉曼光谱法 宏存茂43

3.1拉曼光谱的基本原理45

3.1.1拉曼效应的经典理论解释45

3.1.3退偏效应50

3.2仪器原理51

3.3拉曼光谱在化学上的应用52

3.3.1有机化学52

3.3.2无机化学57

3.3.3物理化学59

3.4参考实验62

3.4.1液态四氯化碳的拉曼光谱62

3.4.2环己烷中苯的定性、定量测定62

参考文献64

第四章 光声光谱法及其应用 王通66

4.1光声技术简史66

4.2光声光谱原理67

4.2.1光与物质的相互作用67

4.2.2光声效应的物理过程69

4.3固体光声光谱仪的基本结构71

4.3.1光源71

4.3.2光声池72

4.3.3光声信号的检测系统73

4.4固体光声信号强度公式75

4.5.1固体材料研究76

4.5光声光谱在化学上的应用76

4.5.2半导体材料78

4.5.3生物材料78

4.5.4在电化学上的应用80

4.5.5痕量分析83

4.5.6光声光谱法的特点83

4.6光声技术的新发展85

4.6.1光热偏转光谱法（PDS）85

4.6.2光声拉曼光谱法（PARS）85

4.6.3光声成像技术86

4.6.4激光热透镜法（TLS）86

参考文献87

第五章核磁共振法 李芝芬88

5.1原理简介88

5.1.1原子核的自旋和核磁矩88

5.1.2原子核的磁能级和核磁共振条件89

5.1.3核磁共振的参数90

5.2基本仪器94

5.2.1连续波核磁共振仪94

5.2.2脉冲Fourier变换（简称FT）核磁共振仪95

5.3 NMR应用实验99

5.3.1丙酮酸的羰基水解99

5.3.2邻苯二甲酸叔醇酯在DMSO溶液中的热分解101

5.3.3冠醚和穴醚与碱金属离子的络合平衡103

及其交换动力学103

5.3.4电解质溶液中离子近区结构106

参考文献108

第六章电子顺磁共振法 郭金樑110

6.1 电子顺磁共振的基本原理110

6.2电子顺磁共振谱仪114

6.2.1微波电桥系统114

6.2.2磁铁和共振腔系统115

6.2.3调制和检测系统118

6.3 电子顺磁共振谱仪的操作120

6.3.1调制频率和调制幅度121

6.3.2微波功率121

6.3.3扫场宽度、扫描时间和时间常数122

6.4 电子顺磁共振法在化学上的应用示例122

6.4.1芳香自由基离子的ESR谱122

6.4.2用快速流动法研究瞬态自由基127

6.4.3光化学反应过程的研究127

6.4.4配合物逐级稳定常数的测定129

6.4.5在催化方面的应用132

6.4.6 自旋捕捉技术和电子顺磁共振方法134

相结合用于研究活泼自由基134

参考文献136

7.1基本原理137

7.1.1穆斯堡尔效应137

第七章穆斯堡尔谱法 张秀芳137

7.1.2多普勒效应140

7.1.3穆斯堡尔谱及其物理解释140

7.2穆斯堡尔谱的几个主要参量以及它们与143

核外化学环境的关系143

7.2.1同质异能位移或化学位移——电单极相互作用143

7.2.2四极分裂——电四极相互作用144

7.2.3超精细磁场——磁偶极相互作用146

7.3穆斯堡尔谱仪147

7.4穆斯堡尔谱应用概述150

7.4.1金属腐蚀方面的研究151

7.4.2化学吸附与催化剂的研究152

7.4.3氧化态与电负性154

参考文献158

第八章磁化率法 陈景祖159

8.1磁化学原理159

8.1.1物质的宏观磁性质159

8.1.2物质的反磁性161

8.1.3物质的顺磁性162

8.1.4物质的铁磁性和反铁磁性165

8.2实验技术167

8.2.1受力法167

1．Gouy法167

2．Faraday法173

8.2.2感应法174

8.2.3共振法176

8.3磁化率法在化学研究中的应用177

8.3.1提供络合物的空间构型、配位数、高低自旋、177

氧化数、聚合状态等信息177

8.3.2溶液中化学反应的研究178

8.3.3磁性分析181

8.3.4磁化率法在非均相催化剂研究上的应用181

参考文献182

与固体的相互作用184

第九章表面谱介绍 桂琳琳184

9.1表面谱基本原理——电子、光子和离子等184

9.2几种常见的表面谱187

9.2.1光电子能谱187

1．X线光电子能谱（XPS或ESCA）190

2．紫外光电子能谱（UPS）193

3．俄歇电子谱（AES）194

9.2.2低能电子衍射（LEED）195

9.2.3能量损失谱（ELS）196

9.2.4离子散射谱（ISS）197

9.2.5二次离子质谱（SIMS）198

9.3小结198

参考文献201

第十章电势法 雷鸿毅赵凯元杨文治202

10.1 电势法基本原理及在物理化学中的应用202

10.1.1可逆电池的热力学原理202

10.1.2测定电解质溶液的活度系数203

10.1.3测定溶液中离子平衡常数205

10.1.4测定溶液的pH值205

10.1.5测定电解质在不同溶剂中的转移自由焓207

10.1.6测定混合电解质水溶液的活度系数207

10.1.7固体电解质电池208

10.2可逆电极及仪器设备209

10.2.1可逆电极的制备和性质209

1．氢电极209

2．氯化银电极211

3．饱和甘汞电极212

4．玻璃电极214

5．离子选择电极（ISE）215

10.2.2盐桥问题215

10.2.3电势法测量仪器的选用217

10.3.1测定盐酸溶液的活度系数和热力学函数219

10.3参考实验219

参考文献222

第十一章电极稳态极化法——转盘电极 雷鸿毅224

11.1电极反应的基本方程225

11.1.1迁越步骤控制的单—电极反应226

11.1.2扩散步骤滞缓对极化曲线的影响228

11.2转盘电极（RDE）232

11.2.1转盘电极的特点232

11.2.2利用RDE研究混合控制的电极动力学235

11.2.3均相前置化学反应动力学236

11.3环－盘电极238

11.3.1 RRDE原理239

11.3.2 RRDE的应用242

1．氧的还原问题242

2．RRDE在金属腐蚀研究中的应用244

11.4转盘电极的外形与制作245

11.5.1应用RDE测定电化动力学参数248

11.5参考实验248

参考文献252

第十二章极谱法 叶宪曾254

12.1直流极谱法255

12.1.1可逆与不可逆极谱波255

12.1.2极谱催化波260

12.1.4络合物极谱波264

12.2正弦交流极谱法266

12.3脉冲极谱法268

12.3.1常规脉冲极谱268

12.3.2微分脉冲极谱271

12.4极谱法基础技术273

12.4.1汞的纯度273

12.4.3氧波274

12.4.4汞柱高度和汞流速选择274

12.4.2 “极大”的抑制274

参考文献276

第十三章快速反应流动法 高盘良278

13.1连续流动法（CFM）基本原理278

13.1.1加速流动法（AFM）281

12.1.3吸附波282

13.1.2停止流动法（SFM）282

13.2积分流动法（CFMIO）282

13.3搅拌流动反应器286

13.4流动法的应用289

13.5仪器介绍291

13.6参考实验292

13.6.1 用连续流动法测定硫氰化铁络离子快速292

生成反应的动力学参数292

参考文献296

第十四章脉冲技术在多相催化研究中的应用 李绪渊298

14.1脉冲技术的特点298

14.2脉冲反应实验装置299

14.3脉冲催化动力学304

14.4脉冲技术的应用306

14.4.1筛选催化剂307

1 4.4.2测定多组分催化剂金属组分的比表面和分散度307

14.4.3研究催化剂的活性中心及活性308

14.4.4研究反应机理309

14.4.5测定动力学参数310

14.5参考实验311

14.5.1 HZSM-12分子筛催化剂上甲苯歧化反应的311

表观速率常数和表观活化能的测定311

14.5.2甲苯在HZSM-12分子筛催化剂上吸附热的测定313

参考文献315

第十五章光散射及其应用 周祖康317

15.1引言317

1．光散射的起因与条件318

15.2.1静态光散射——散射光强318

15.2原理318

2．溶胶的光散射319

3．大分子溶液的光散射319

4．内干涉效应321

1．散射光强的涨落过程321

5．散射图型323

15.2.2动态光散射——散射光谱324

2．频率展宽326

3．时间相关函数327

15.3仪器装置330

15.4应用332

15.4.1质点大小的测定333

15.4.2转动扩散系数的测定334

15.4.3电泳淌度的测定334

15.4.4胶团长大的研究335

参考文献336