现代化学实验与技术

前言

1绪论

1.1关于现代化学实验与技术课程

1.1.1目的要求

1.1.2教学组织

1.1.3实验预习

1.1.4实验过程

1.1.5实验记录

1.1.6实验报告

1.1.7实验考核

1.1.8开放式、研究性实验

1.2实验室安全防护

1.2.1使用化学品的安全防护

1.2.2汞的安全使用

1.2.3安全用电

1.2.4使用受压容器的安全防护

1.2.5使用辐射源的安全防护

1.3科技论文写作

1.3.1撰写科技论文的意义

1.3.2科技论文的构成

1.3.3论文完成后的工作

2误差理论与数据处理

2.1基本概念

2.1.1量与单位

2.1.2测量方法

2.1.3系统误差

2.1.4随机误差

2.1.5过失误差

2.1.6准确度和精密度

2.2误差

2.2.1误差的表示方法

2.2.2误差分析

2.3有效数字

2.4数据处理

2.4.1测量结果的统计检验

2.4.2实验数据的表达

习题

3现代化学基本实验技术

3.1温度的测控技术

3.1.1温标

3.1.2温度的测量方法及仪表

3.1.3常用温度计

3.1.4温度的控制

3.2压力的测控和真空技术

3.2.1压力的测控技术

3.2.2加压技术

3.2.3真空技术

3.3流量的测定技术

3.3.1湿式流量计

3.3.2转子流量计

3.3.3皂膜流量计

3.3.4毛细管流量计

3.3.5质量流量计

3.4流动法实验技术

3.4.1稳定反应物流体的产生和控制

3.4.2流动法常用反应器

3.4.3流动法反应体系的实验条件控制

3.5热分析技术

3.5.1差热分析法

3.5.2差示扫描量热法

3.5.3热重分析法

3.6X射线粉末衍射技术

3.6.1引言

3.6.2X射线的产生及其特性

3.6.3单色器

3.6.4辐射波长的选择

3.6.5衍射仪

3.6.6物相分析

3.6.7X射线粉末衍射技术在化学中的应用

3.6.8X射线粉末衍射技术对样品的要求

4电子和计算机技术在化学化工实验中的应用

4.1概述

4.2传感器

4.2.1传感器分类

4.2.2传感器结构

4.2.3传感器工作原理及应用示例

4.2.4传感器技术的主要发展趋势

4.2.5传感器技术在现代科学与工业中的应用

4.3常用信号放大电路

4.3.1反相放大器

4.3.2同相放大器

4.3.3加法器

4.3.4积分器

4.4模/数转换器

4.4.1积分型ADC

4.4.2逐次逼近型ADC

4.4.3压频变换型ADC

4.4.4流水线型ADC

4.4.5∑-△型ADC

4.5实验数据的计算机采集和处理应用示例

4.5.1通信接口的选型

4.5.2模/数和数/模转换器的选型

4.5.3应用示例

5基础性实验

实验1燃烧热的测定

实验2凝固点降低法测定摩尔质量

实验3纯液体饱和蒸气压的测定

实验4CO2p-V-T关系的测定及其临界状态观测

实验5双液系的气-液平衡相图的测绘

实验6二组分固-液相图的测绘

实验7部分互溶三液系相图的测绘

实验8分解反应平衡常数的测定

实验9差热分析

实验10蔗糖转化反应动力学

实验11过氧化氢分解反应动力学

实验12乙酸乙酯皂化反应动力学

实验13复相催化甲醇分解

实验14丙酮碘化反应动力学

实验15沉降分析

实验16黏度的测定及其应用

实验17BET流动吸附法测定比表面

实验18最大泡压法测定溶液的表面张力

实验19Fe(OH)3溶胶制备及电泳法测定■电势

实验20电动势的测定

实验21电势-pH曲线的测定

实验22阳极极化曲线的测定

实验23X射线粉末衍射法物相分析

实验24磁化率的测定

实验25偶极矩的测定

实验26氢原子光谱和钠原子光谱

实验27Gaussian03W的基本操作与应用

实验28分子轨道计算

实验29紫外-可见分光光度计的波长校正

实验30紫外分光光度法测定白酒中的糠醛含量

实验31苯甲酸的红外吸收光谱分析KBr晶体压片法制样

实验32原子发射光谱定性分析

实验33光谱半定量测定闪锌矿中的铅

实验34乳剂特性曲线的制作

实验35铅锌矿烟道灰中锗的光谱定量分析

实验36微波消解ICP-AES法测定土壤和城市污水中的重金属

实验37火焰原子吸收光谱分析最佳实验条件的选择

实验38火焰原子吸收光谱法测定污水中的铜和铅

实验39原子吸收分析方法中的灵敏度、检出限和精密度的测定

实验40微波消解一原子荧光光谱法测定电池中的汞

实验41核磁共振波谱法测定化合物的结构

实验42质谱法测定化合物的结构

实验43填充色谱柱的制备和柱效测定

实验44室内装修材料中三苯含量的气相色谱分析

实验45微波萃取-气相色谱法测定土壤中的有机氯农药残留

实验46可乐、咖啡、茶叶中咖啡因的高效液相色谱分析

实验47氟离子选择电极直接电位法测定牙膏中的氟

实验48电位滴定法“血宝”胶囊中二价铁的测定

实验49库仑滴定法测定维生素C药片中的抗坏血酸含量

实验50线性扫描伏安法测定废水中的镉

实验51高效毛细管电泳/电导检测法：Li+、Na+、K+的分离检测

实验52高效毛细管电泳/电导检测法测定饮用纯净水中的阴离子

实验53雷诺实验

实验54伯努利方程实验

实验55泵性能实验

实验56管内流动阻力实验

实验57气-汽对流传热实验

实验58乙醇-水精馏塔实验

6开放式、研究性实验

实验59铁质材料表面碱性低温化学镀镍研究

实验60不锈钢表面刻蚀

实验61工件的电泳上色

实验62塑料电镀

实验63锡钴合金镀代替六价镀铬工艺探索

实验64微型铅酸电池的制造及其充放电性能研究

实验65不锈钢的化学抛光

实验66B-Z振荡反应及其影响因素研究

实验67酯类化合物碱性水解反应的动力学介质效应

实验68天然物有效成分的亚临界CO2萃取研究

实验69超临界CO2中缓释材料的制备及性能研究

实验70土壤中多环芳烃的GC-MS分析

实验71汽油中苯的气相色谱-质谱联用分析

实验72手性药物对映体的毛细管电泳分离检测

实验73DNA电化学传感器的研制及应用

实验74印染废水处理工艺探索

实验75固定床吸附和脱附特性研究

实验76分子平衡与动态行为的分子力学模拟

附录

附录1国际单位制(SI)

附录2一些物理化学常数

附录3常用的单位换算

附录4水的性质

附录5一些物质的饱和蒸气压与温度的关系

附录6某些溶剂的凝固点降低常数

附录7有机化合物的密度

附录825℃下某些液体的折射率

附录9金属混合物的熔点(℃)

附录10无机化合物的脱水温度

附录11常压下共沸物的沸点和组成

附录12聚合物特性黏度与相对分子质量关系式中的参数值

主要参考文献

　　本书内容包括绪论、误差理论与数据处理、现代化学基本实验技术、电子和计算机技术在化学化工实验中的应用，以及76个实验，其中既有技能训练和基础性实验，又有开放式、研究性实验，适合化学类和近化学类专业不同的教学要求。每个实验都提供背景知识和常规实验要求以及讨论和注意事项等，读者应在查阅相关文献资料的基础上开展研究性学习，以获得对实验方法和技术及其应用的全面理解和掌握。　　本书是在中山大学多年实验教学研究和改革及教学实践基础上编写而成的。现代化学实验与技术与先行的基础化学实验和后续的综合化学实验构成化学类和近化学类专业实验教学的有机整体。全书除绪论、误差理论及数据处理、现代化学基本实验技术、电子和计算机技术在化学化工实验中的应用和附录外，还编入了76个实验，由物质系统理化性能测试及组成和结构分析、混合物分离分析、化工过程基本测量、计算机实验等构成，主要学习现代物理测试方法、化学研究方法、现代分析仪器及其应用、化学化工实验技术、计算机实验技术，为学生日后从事化学以及相关领域的科学研究和技术开发工作打下基础。　　本书可作为高等院校化学类和近化学类专业(生物、医学、药学、化工、冶金、轻工、食品、农林、材料科学与工程、环境科学与工程等)物理化学及仪器分析实验、化工基础和化学信息学实验教材，也可供相关人员参考使用。