《仪器分析实验》分为基础性实验、综合性实验和虚拟仿真实验三个部分。基础性实验按方法进行分类，包括光谱分析、波谱分析、电化学分析和色谱分析等方法，属于验证性实验，每种方法由理论部分（包括基本原理、仪器简介、操作规程）和实验部分两部分组成。综合性实验结合最新的科研成果和学生的创新实验内容，将现代仪器分析方法应用于解决环境、食品、材料等领域的实际问题。虚拟仿真实验实现了信息技术与教材建设的深度融合，教材中设置了与大型分析仪器、联用技术相关的实验项目，涵盖虚拟仿真实验平台的基础操作以及对应的实验内容。 本教材内容既有较广的适用性，又注重对学生科学思维和实践能力的培养。同时，以计算机技术为基础的虚拟仿真实验虚为实用、虚实结合，能够显著提升教学效果。 本教材适合作为高等学校化学、材料、环境、生物医学和食品等专业本科生的实验教材，也可供相关专业的科技工作人员参考。

第一篇 基础性实验 第一章 原子发射光谱法 2 1.1 基本原理 2 1.1.1 原子光谱的产生 2 1.1.2 谱线强度 2 1.1.3 谱线的自吸与自蚀 3 1.2 原子发射光谱仪 4 1.2.1 原子发射光谱仪的组成 4 1.2.2 原子发射光谱分析方法 6 1.3 操作规程 8 1.4 实验 9 实验1-1　电感耦合等离子体原子发射光谱法测定水中钙、镁离子的含量 9 实验1-2　电感耦合等离子体原子发射光谱法测定人发中微量铜、铅、锌的含量 10 第二章 原子吸收与原子荧光光谱法 12 2.1 基本原理 12 2.1.1 原子吸收光谱的基本原理 12 2.1.2 原子吸收光谱的干扰 12 2.1.3 原子荧光光谱的基本原理 13 2.2 原子吸收分光光度计 14 2.2.1 总体构造 14 2.2.2 光源 14 2.3 操作规程 14 2.3.1 AVANTA型原子吸收分光光度计 14 2.3.2 AFS-820原子荧光光谱仪 15 2.4 实验 15 实验2-1　原子吸收光谱法测定水中镁离子的含量 15 实验2-2　火焰原子吸收光谱法测定钙元素时磷酸根的干扰及消除 16 实验2-3　氢化物发生原子荧光光谱法测定水中微量硒的含量 17 第三章 紫外-可见吸收光谱法 19 3.1 基本原理 19 3.1.1 朗伯-比尔定律 19 3.1.2 偏离朗伯-比尔定律的原因 20 3.2 紫外-可见分光光度计 21 3.2.1 紫外-可见分光光度计的基本构造 21 3.2.2 紫外-可见分光光度计的类型 22 3.3 操作规程 23 3.3.1 Cary 50型紫外-可见分光光度计 23 3.3.2 T5系列紫外-可见分光光度计 24 3.4 实验 24 实验3-1　邻二氮菲分光光度法测铁含量 24 实验3-2　紫外分光光度法测色氨酸含量 26 实验3-3　双波长分光光度法测定酪氨酸存在时色氨酸的含量 27 实验3-4　紫外分光光度法测苯酚含量及光谱绘制 29 实验3-5　紫外吸收光谱的绘制及有机化合物的鉴定 31 第四章 红外吸收光谱法 34 4.1 基本原理 34 4.1.1 分子振动的类型 34 4.1.2 基团频率区和指纹区 35 4.2 红外光谱仪 36 4.3 操作规程 37 4.4 实验 38 实验4-1　红外光谱法分析苯甲酸和苯甲酸乙酯结构 38 实验4-2　衰减全反射红外光谱测定聚苯乙烯膜结构 39 第五章 分子荧光光谱法 41 5.1 基本原理 41 5.1.1 荧光分析法 41 5.1.2 磷光分析法 42 5.1.3 化学发光分析法 42 5.2 分子荧光分光光度计和化学发光测试仪 43 5.2.1 分子荧光分光光度计 43 5.2.2 化学发光测试仪 44 5.3 操作规程 44 5.3.1 F-7100型分子荧光分光光度计 44 5.3.2 FT-632型化学发光测试仪 45 5.4 实验 45 实验5-1　分子荧光光谱法测定维生素B2含量 45 实验5-2　分子荧光光谱法测定维生素C含量 46 第六章 核磁共振波谱法 49 6.1 基本原理 49 6.2 核磁共振波谱仪 50 6.3 谱图解析 50 6.4 实验 51 实验6-1　核磁共振氢谱的测定 51 实验6-2　核磁共振波谱法测定香兰素的结构 52 实验6-3　核磁共振氢谱测定乙酸乙酯的结构 53 第七章 电位分析法 55 7.1 基本原理 55 7.1.1 直接电位法 55 7.1.2 电位滴定法 57 7.2 离子计和电位滴定仪 59 7.2.1 离子计 59 7.2.2 自动电位滴定仪 62 7.3 操作规程 63 7.3.1 电极电位的测量 63 7.3.2 酸度（pH）的测量 63 7.4 实验 64 实验7-1　直接电位法测定饮用水中的氟含量 64 实验7-2　磷酸的电位滴定 66 第八章 库仑分析法 68 8.1 基本原理 68 8.2 库仑计 69 8.3 操作规程 69 8.4 实验 70 实验8-1　库仑滴定法测定硫代硫酸钠的含量 70 实验8-2　库仑滴定法测定微量砷的含量 71 第九章 极谱法和伏安法 74 9.1 基本原理 74 9.1.1 直流极谱法 74 9.1.2 单扫描极谱法 76 9.1.3 循环伏安法 77 9.1.4 脉冲极谱法 77 9.1.5 溶出伏安法 78 9.2 伏安（极谱）分析仪 78 9.2.1 电化学工作站 78 9.2.2 示波极谱仪 79 9.2.3 自动伏安（极谱）分析系统 79 9.3 操作规程 80 9.3.1 经典极谱仪 80 9.3.2 示波极谱仪 80 9.3.3 电化学工作站 80 9.4 实验 80 实验9-1　循环伏安法判断电极过程 80 实验9-2　线性扫描伏安法与循环伏安法测定铁氰化钾的含量 82 实验9-3　单扫描极谱法测定铜的含量 84 第十章 气相色谱法 87 10.1 基本原理 87 10.1.1 峰面积或峰高的测量 88 10.1.2 定量校正因子 88 10.1.3 定量分析方法 89 10.2 气相色谱仪 90 10.2.1 热导检测器（TCD） 90 10.2.2 火焰离子化检测器（FID） 91 10.2.3 电子捕获检测器（ECD） 92 10.3 操作规程 93 10.3.1 7890B型气相色谱仪 93 10.3.2 气相色谱-质谱联用仪（GC-MS） 93 10.4 实验 94 实验10-1　气相色谱法分析环己烷-甲苯-二甲苯混合物组成 94 实验10-2　气相色谱法测定氯甲苯中甲苯的含量 95 实验10-3　硝基甲苯同分异构体的气相色谱分离与检测 96 实验10-4　气相色谱在程序升温和恒温条件下分离效果的比较 98 第十一章 高效液相色谱法 100 11.1 基本原理 100 11.2 高效液相色谱仪 101 11.3 操作规程 102 11.4 实验 103 实验11-1　反相高效液相色谱法分离芳烃类化合物 103 实验11-2　高效液相色谱法分析茶叶中的生物碱 104 第十二章 质谱分析法 107 12.1 基本原理 107 12.2 质谱仪 107 12.2.1 质谱仪的基本结构 108 12.2.2 质谱仪的主要性能指标 109 12.2.3 Orbitrap Fusion质谱仪 109 12.3 操作规程 110 12.3.1 Orbitrap Fusion质谱仪 110 12.3.2 TSQ Quantum Ultra AM高效液相色谱-质谱联用仪 111 12.4 实验 111 实验12-1　电喷雾质谱法测定脯氨酸、黄芩素和甜橙黄酮的结构 111 实验12-2　液相色谱-质谱联用法测定蜂蜜中氯霉素残留量 113 第二篇 综合性实验 第十三章 实际样品的定量分析 118 实验13-1　分光光度法测定钢中锰的含量 118 实验13-2　化学发光分析法测定水中铬的含量 120 实验13-3　线性扫描伏安法测定果汁中的维生素C含量 121 实验13-4　银丝汞膜电极法测定营养品中的微量元素含量 123 第十四章 复杂体系的分离分析 126 实验14-1　气相色谱内标法分析白酒中的杂质 126 实验14-2　气相色谱-质谱联用法分析苯系物 127 实验14-3　高效液相色谱法测定可乐中的咖啡因 129 第三篇 虚拟仿真实验 第十五章 软件功能介绍及实验仿真 132 15.1 主要功能 132 15.2 封面和主菜单 132 15.3 操作说明 134 15.4 按键功能 134 15.5 功能菜单 135 15.6 实验 138 实验15-1　红外光谱固体样品的制备和测定 138 实验15-2　红外光谱液体样品的制备和测定 141 实验15-3　液相色谱测定废液中苯、甲苯、二甲苯含量 143 实验15-4　基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱仪测试金纳米团簇 147 实验15-5　气相色谱-质谱联用仪测定有机混合溶剂 149 参考文献 153