本書(shū)根據近年來(lái)儀器分析技術(shù)在農業(yè)、食品、環(huán)境、化學(xué)化工、材料及生命科學(xué)等領(lǐng)域的廣泛應用，以及目前高等院校的教學(xué)需求編寫(xiě)而成。本教材結合農業(yè)院校與理工院校的特點(diǎn)，注重儀器分析的基本原理、實(shí)驗方法、實(shí)驗技術(shù)及其在農業(yè)科學(xué)各領(lǐng)域的應用，旨在使學(xué)生掌握現代儀器分析技術(shù)，解決專(zhuān)業(yè)研究中的有關(guān)問(wèn)題。

儀器分析是化學(xué)學(xué)科的一個(gè)重要分支，它是指通過(guò)使用特殊設備，對物質(zhì)的化學(xué)組成、成分含量及化學(xué)結構等信息進(jìn)行分析和測定的一類(lèi)方法。儀器分析課程是高等院校開(kāi)設的一門(mén)理論與實(shí)踐并重的課程，“儀器分析實(shí)驗”是儀器分析課程的重要組成部分，它是通過(guò)實(shí)驗的方法，使學(xué)生加深理解和鞏固在儀器分析課堂中所學(xué)的理論知識，并使學(xué)生正確熟練地掌握儀器分析的基本操作和技能。通過(guò)實(shí)驗操作可使學(xué)生學(xué)會(huì )正確合理地選擇實(shí)驗條件和實(shí)驗儀器，善于觀(guān)察實(shí)驗現象和進(jìn)行實(shí)驗記錄，正確處理數據和表達實(shí)驗結果；培養良好的實(shí)驗習慣、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴謹細致的工作作風(fēng)，以及獨立思考、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；以使學(xué)生逐步地掌握科學(xué)研究的技能和方法，為學(xué)習后續課程和將來(lái)工作奠定良好的實(shí)踐基礎。
本書(shū)共分12章，主要包括儀器分析實(shí)驗的基礎知識、紫外-可見(jiàn)光譜法、紅外光譜法、熒光光譜法、原子光譜法、氣相色譜法、液相色譜法、毛細管電泳法、核磁共振波譜法、質(zhì)譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)及設計性實(shí)驗等內容。每種分析方法主要闡述其基本原理、分析方法及儀器結構與原理，并以其在農業(yè)領(lǐng)域的應用為主要實(shí)驗內容，旨在培養學(xué)生的基本操作技能及分析能力。具體編寫(xiě)分工如下：田宏哲編寫(xiě)第1章、第8~12章；李修偉編寫(xiě)第2章；秦培文編寫(xiě)第3章；李俊凱編寫(xiě)第4章；汪梅子編寫(xiě)第5章；馬樹(shù)杰編寫(xiě)第6章；王秀平編寫(xiě)第7章；何璐等參與資料查閱及整理工作。田宏哲負責全書(shū)的組織、統稿和定稿。本書(shū)由沈陽(yáng)農業(yè)大學(xué)李興海教授主審。
由于編者水平有限，書(shū)中疏漏之處在所難免，懇請讀者批評指正。

田宏哲
2023年10月

本教材根據近年來(lái)儀器分析技術(shù)在農業(yè)、食品、環(huán)境、化學(xué)化工、材料及生命科學(xué)等領(lǐng)域的廣泛應用，結合目前高等院校的教學(xué)需求,以及農業(yè)院校與理工院校的教學(xué)特點(diǎn)編寫(xiě)而成，旨在使學(xué)生掌握現代儀器分析技術(shù)，解決專(zhuān)業(yè)研究中的有關(guān)問(wèn)題。
本教材共分12章，主要介紹了儀器分析實(shí)驗基礎知識，紫外-可見(jiàn)光譜法、紅外光譜法、熒光光譜法、原子光譜法、氣相色譜法、液相色譜法、毛細管電泳法、核磁共振波譜法、質(zhì)譜法及色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)等分析方法的基本原理、分析方法、儀器結構與原理，每章有實(shí)驗應用實(shí)例，還包括設計性及綜合性實(shí)驗。
本書(shū)可作為農林高等院校儀器分析和波譜分析專(zhuān)業(yè)本科生和研究生的實(shí)驗教材，也可供其他院校相關(guān)專(zhuān)業(yè)選用。

第1章儀器分析實(shí)驗基礎知識001
1.1分析實(shí)驗室的基本要求001
1.1.1實(shí)驗用氣001
1.1.2實(shí)驗試劑001
1.1.3實(shí)驗室用電002
1.2儀器分析的實(shí)驗要求002
1.3實(shí)驗數據記錄及處理003
1.3.1實(shí)驗數據記錄003
1.3.2實(shí)驗數據處理004
1.4定量分析方法004

第2章紫外可見(jiàn)光譜法006
2.1基本原理006
2.2分析方法006
2.2.1紫外-可見(jiàn)光譜法在定性分析方面的應用007
2.2.2紫外-可見(jiàn)光譜在定量分析方面的應用007
2.3儀器結構與原理009
2.3.1光源010
2.3.2單色器010
2.3.3吸收池010
2.3.4檢測器010
2.3.5紫外-可見(jiàn)分光光度計的類(lèi)型011
2.4實(shí)驗內容012
實(shí)驗一有機化合物紫外吸收曲線(xiàn)的繪制及溶劑效應012
實(shí)驗二雙波長(cháng)分光光度法測定苯甲酸和水楊酸的含量014
實(shí)驗三解聯(lián)立方程組法測定雙組分含量016
實(shí)驗四土壤中有效磷的測定（分光光度法）018
實(shí)驗五蔬菜中亞硝酸鹽的測定020
實(shí)驗六考馬斯亮藍法測定蛋白質(zhì)濃度（分光光度法）023

第3章紅外光譜法025
3.1基本原理025
3.1.1紅外光譜產(chǎn)生的原理025
3.1.2紅外光譜的特征吸收峰與分子結構的關(guān)系026
3.2分析方法027
3.2.1定性分析027
3.2.2定量分析028
3.2.3樣品制備028
3.3儀器結構與原理029
3.3.1色散型紅外分光光度計029
3.3.2傅里葉變換紅外分光光度計030
3.4實(shí)驗內容031
實(shí)驗一紅外光譜儀的基本操作及分析方法（壓片法）031
實(shí)驗二紅外光譜法測定聚合物（薄膜法）033
實(shí)驗三紅外光譜法定性分析未知樣品（壓片法）035
實(shí)驗四阿維菌素的紅外光譜分析036
實(shí)驗五紅外光譜法分析蘆?。▔浩ǎ?39
實(shí)驗六紅外光譜法分析肉桂酸（壓片法）041

第4章熒光光譜法044
4.1基本原理044
4.1.1熒光的產(chǎn)生原理044
4.1.2熒光與分子結構的關(guān)系045
4.2分析方法046
4.2.1直接測定法046
4.2.2衍生化法046
4.2.3熒光淬滅法046
4.3儀器結構與原理046
4.3.1光源047
4.3.2單色器047
4.3.3樣品池047
4.3.4檢測系統047
4.4實(shí)驗內容047
實(shí)驗一乳制品中噻菌靈的熒光光譜測定047
實(shí)驗二谷物中硫胺素的熒光光譜測定049
實(shí)驗三熒光光譜法測定土壤中硒的含量051

第5章原子光譜法053
5.1基本原理053
5.1.1原子吸收光譜法053
5.1.2原子發(fā)射光譜法054
5.2分析方法055
5.2.1原子吸收光譜法055
5.2.2原子發(fā)射光譜法055
5.3儀器結構與原理056
5.3.1原子吸收光譜儀的結構056
5.3.2原子發(fā)射光譜儀的結構057
5.4實(shí)驗內容058
實(shí)驗一食品中鐵錳銅鋅的測定058
實(shí)驗二火焰原子吸收光譜法測定飼料中的鋅060
實(shí)驗三石墨爐原子吸收光譜法測定蔬菜中的鉛062
實(shí)驗四電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法測定自來(lái)水中Ca等金屬含量064

第6章氣相色譜法066
6.1基本原理066
6.1.1分離原理066
6.1.2色譜圖066
6.1.3色譜分離理論068
6.2分析方法069
6.2.1定性分析069
6.2.2定量分析070
6.3儀器結構與原理071
6.3.1載氣系統071
6.3.2進(jìn)樣系統071
6.3.3分離系統072
6.3.4檢測系統072
6.4實(shí)驗內容075
實(shí)驗一乙醇和正丁醇的氣相色譜分析（歸一化法）075
實(shí)驗二蔬菜中有機氯農藥殘留量的測定（磺化凈化法）076
實(shí)驗三氣相色譜法測定烷烴類(lèi)化合物（外標法）078
實(shí)驗四黃瓜中毒死蜱殘留分析（氣相色譜法）080
實(shí)驗五豆粉中飽和脂肪酸含量的測定（衍生化法）082
實(shí)驗六氣相色譜的載氣流速與理論塔板高度的關(guān)系084
實(shí)驗七氣相色譜法定量校正因子的測定085
實(shí)驗八氣相色譜法測定烷烴類(lèi)化合物（內標法）087
實(shí)驗九食品中有機氯類(lèi)農藥殘留量的測定（色譜凈化法）089

第7章液相色譜法092
7.1基本原理092
7.1.1液固吸附色譜法092
7.1.2液液分配色譜法092
7.1.3化學(xué)鍵合相色譜法092
7.1.4體積排阻色譜法093
7.1.5離子交換色譜法093
7.2分析方法094
7.2.1定性分析094
7.2.2定量分析095
7.3儀器結構與原理095
7.3.1輸液系統095
7.3.2進(jìn)樣系統096
7.3.3分離系統097
7.3.4檢測系統097
7.3.5超高壓液相色譜099
7.4實(shí)驗內容100
實(shí)驗一液相色譜法測定苯乙酮含量100
實(shí)驗二高效液相色譜法測定食品中嘧霉胺的殘留量102
實(shí)驗三甜玉米中可溶性糖的測定（示差折光檢測器）103
實(shí)驗四高效液相色譜法測定山梨酸含量（內標法）106
實(shí)驗五水果中吡蟲(chóng)啉殘留量的測定（紫外-可見(jiàn)光檢測器）108
實(shí)驗六環(huán)境激素類(lèi)化合物雙酚A的測定（熒光檢測器）109
實(shí)驗七果汁中有機酸的測定111
實(shí)驗八黃酮類(lèi)活性成分測定（HPLC法）114

第8章毛細管電泳法117
8.1基本原理117
8.1.1分離原理117
8.1.2毛細管電泳的分離流程119
8.2分析方法120
8.3儀器結構與原理120
8.3.1進(jìn)樣系統121
8.3.2分離系統121
8.3.3檢測系統122
8.4實(shí)驗內容122
實(shí)驗一毛細管電泳法測定食品添加劑122
實(shí)驗二毛細管區帶電泳法分離多酚類(lèi)化合物125
實(shí)驗三毛細管電泳法測定金屬陽(yáng)離子126

第9章核磁共振波譜法129
9.1基本原理129
9.1.1原子核的自旋129
9.1.2核磁共振的產(chǎn)生129
9.1.3化學(xué)位移130
9.1.4自旋-自旋耦合131
9.1.5核磁共振碳譜132
9.2分析方法134
9.2.1定性及定量分析134
9.2.2樣品處理134
9.2.3應用135
9.3儀器結構與原理135
9.3.1核磁共振波譜儀的結構135
9.3.2連續波核磁共振波譜儀136
9.3.3傅里葉變換核磁共振波譜儀137
9.4實(shí)驗內容138
實(shí)驗一核磁共振波譜法測定對甲氧基苯甲醛138
實(shí)驗二核磁共振波譜法測定甲苯的結構140
實(shí)驗三乙酸的核磁共振碳譜分析141
實(shí)驗四表面活性劑的核磁共振氫譜分析143
實(shí)驗五醋酸膽堿離子液體的核磁共振碳譜解析145
實(shí)驗六磺胺二甲嘧啶的核磁共振碳譜解析147

第10章質(zhì)譜法150
10.1基本原理150
10.1.1質(zhì)譜法的原理150
10.1.2質(zhì)譜中的離子類(lèi)型151
10.1.3質(zhì)譜中的離子裂解152
10.2分析方法152
10.2.1直接進(jìn)樣方式153
10.2.2色譜-質(zhì)譜聯(lián)用模式153
10.3儀器結構與原理153
10.3.1進(jìn)樣系統153
10.3.2離子源154
10.3.3質(zhì)量分析器154
10.3.4檢測器154
10.3.5真空系統154
10.4實(shí)驗內容155
實(shí)驗一質(zhì)譜全掃描數據采集及定性分析155
實(shí)驗二質(zhì)譜選擇離子數據采集及定量分析156
實(shí)驗三采用MS/MS法鑒定有機化合物結構158

第11章色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)161
11.1基本原理161
11.1.1色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展161
11.1.2色譜-質(zhì)譜聯(lián)用模式161
11.1.3色譜-質(zhì)譜聯(lián)用類(lèi)型162
11.1.4聯(lián)用技術(shù)的特點(diǎn)162
11.2分析方法162
11.3儀器結構與原理163
11.3.1接口技術(shù)164
11.3.2離子源164
11.3.3質(zhì)量分析器165
11.3.4檢測器166
11.3.5真空系統166
11.4實(shí)驗內容166
實(shí)驗一HPLC-MS法的定性定量分析166
實(shí)驗二LC-MS法測定農產(chǎn)品中赤霉素殘留168
實(shí)驗三LC-MS/MS法測定水果蔬菜中矮壯素的殘留169
實(shí)驗四蜂蜜中黃酮類(lèi)成分的測定（HPLC-MS/MS法）172
實(shí)驗五蟲(chóng)草中蟲(chóng)草素的測定（HPLC-MS/MS法）174
實(shí)驗六可溶液劑中苦參堿成分測定176

第12章設計性實(shí)驗179
12.1設計性實(shí)驗題目179
12.2設計性實(shí)驗的考察點(diǎn)180
12.3自選實(shí)驗題目181

參考文獻182