前言
仪器分析是现代分析化学的重要组成部分,也是当代科学研究不可或缺的基础手段。随着科学技术的迅速发展,研究对象不断向更复杂体系、更微观尺度和更低浓度延伸,传统化学分析方法在选择性、灵敏度以及信息获取能力等方面已难以满足新的需求。基于物理和物理化学原理而发展的各类仪器分析方法,因具有高灵敏度、高分辨率、快速检测以及易于自动化等优势,已经广泛服务于材料科学、生命科学、环境科学、食品科学、能源科学等众多领域,是科研人员获取化学与结构信息的重要途径,也是培养学生科学思维与实验技能的关键课程。因此,系统学习仪器分析的原理、方法与应用,对本科生与青年科研人员均具有重要而现实的意义。
本教材的编写建立在清华大学朱永法教授二十余年“仪器分析”课程教学基础之上。多年来,朱教授在课堂讲授、实验教学和课程改革中积累了丰富经验,并形成了系统而严谨的教学体系。本书是在其课程讲义和初稿基础上,结合江南大学相关教师的授课实践和科研特点,对内容进行了修订、补充与完善。在编写过程中,我们力求在结构与内容上做到兼顾基础与发展、理论与实践,形成若干方面的特色,谨供读者参考。首先,我们尝试在经典内容与学科前沿之间取得平衡。在系统介绍紫外可见光谱、红外光谱等传统方法的基础上,适度融入近年来在科研中得到广泛应用的新技术,希望读者在掌握核心原理的同时,也能对仪器分析的发展趋势有所感知。其次,我们书中选取了若干源自科研工作的真实案例,期望帮助学生更直观地理解分析方法在实际研究中的价值,从而提升学习的理解深度与获得感。再次,我们努力使内容结构更加清晰、逻辑更加严谨。全书按照“分析原理—仪器结构—方法特性—典型应用”的思路组织章节,由浅入深、循序展开,力求便于不同专业背景的学生系统学习。最后,考虑到仪器分析在诸多领域的广泛应用,我们也尝试在内容中体现跨学科融合的特点,尤其关注化学、环境、生物与材料等方向的分析需求,希望能够为“化环生材”等多学科专业的师生提供参考。
全书的初稿由朱永法教授在其多年教学讲义的基础上编写完成,为本书的整体框架与内容结构奠定了坚实基础。在此基础上,其他编写教师结合团队多年来的教学实践,对各章的内容重点、案例选择以及结构衔接进行了全面修订与完善。具体编写分工如下: 潘成思老师承担第1章绪论、第5章原子发射光谱、第6章原子吸收光谱、第7章荧光光谱及分析法、第8章X射线荧光光谱、第9章X射线光电子能谱分析、第11章色谱分析、第13章质谱分析的撰写和修订; 张颖老师负责编写第4章拉曼光谱分析、第10章电化学分析、第12章核磁共振波谱分析; 徐婧老师负责第2章紫外可见吸收光谱法、第3章红外光谱法。
依据教学计划,本教材适用于 32~64 学时 的“仪器分析”课程,可根据不同专业和教学需求灵活调整授课重点与实验内容。同时,本书也可作为研究生以及科研人员查阅相关知识的参考资料。教材编写时间有限,内容难免有不尽完善之处。诚挚欢迎广大读者、同行专家提出宝贵意见,帮助我们在今后的修订中不断提高教材质量。
编者
2025年9月
