儀器分析實(shí)驗(yàn)教案

1、儀器分析實(shí)驗(yàn)教案儀器分析實(shí)驗(yàn)是儀器分析課程的重要組成部分，本課程共安排了12個(gè)實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生更好的理解和掌握理論教學(xué)中所介紹的各種分析儀器的原理，正確掌握各種常用儀器的結(jié)構(gòu)及基本操作技能，針對(duì)不同的分析對(duì)象，會(huì)正確選擇適當(dāng)?shù)膬x器分析方法，包括確定分析儀器試劑分析條件分析步驟獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及正確進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等。通過實(shí)驗(yàn)可培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用各種儀器分析方法解決相應(yīng)環(huán)境監(jiān)測(cè)對(duì)象的能力。一、學(xué)生實(shí)驗(yàn)須知實(shí)驗(yàn)者應(yīng)準(zhǔn)備一本編有頁碼的實(shí)驗(yàn)記錄本，不能使用單頁紙或活頁本，并必須忠實(shí)地、完整地記錄實(shí)驗(yàn)過程、測(cè)量數(shù)據(jù)及有關(guān)資料。記錄的原始數(shù)據(jù)不得隨意涂改。如果需廢棄某些記錄的數(shù)據(jù)，則可在其上劃一道線。實(shí)驗(yàn)前，

2、應(yīng)充分預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的方法和原理、實(shí)驗(yàn)步驟、儀器使用等內(nèi)容。在實(shí)驗(yàn)記錄本上，擬訂好實(shí)驗(yàn)的操作步驟，預(yù)先記錄實(shí)驗(yàn)必要的常數(shù)及計(jì)算公式。還應(yīng)事先劃好記錄數(shù)據(jù)的表格，以便有條理且不遺漏地記錄數(shù)據(jù)。實(shí)驗(yàn)應(yīng)緊張有序地進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)過程中應(yīng)認(rèn)真觀察思考，如實(shí)地記錄數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，還要始終保持實(shí)驗(yàn)場所的清潔、整齊和安靜。每個(gè)學(xué)生都應(yīng)遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則，養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。藥品、試劑、電、水、氣體等都應(yīng)節(jié)約使用，并重視實(shí)驗(yàn)室安全。實(shí)驗(yàn)室中的儀器不能隨意擺弄，以防損壞或發(fā)生其他事故。實(shí)驗(yàn)完成后，應(yīng)及時(shí)寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。報(bào)告應(yīng)包括：實(shí)驗(yàn)題目、完成日期、姓名、合作者實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、簡要原理、所用儀器、試劑及主要實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算結(jié)果，

3、實(shí)驗(yàn)的討論解答實(shí)驗(yàn)思考題原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄報(bào)告中所列的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)論，應(yīng)組織得有條理，合乎邏輯，還應(yīng)表達(dá)得簡明正確，并附上應(yīng)有的圖表。二、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析結(jié)果的表達(dá)1. 列表法列表法表達(dá)數(shù)據(jù) ，具有直觀、簡明的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)的原始數(shù)據(jù)一般均以此方法記錄。列表需標(biāo)明表名。表名應(yīng)簡明，但又要完整地表達(dá)表中數(shù)據(jù)的含義。此外，還應(yīng)說明獲得數(shù)據(jù)的有關(guān)條件。表格的縱列一般為實(shí)驗(yàn)號(hào)，而橫列為測(cè)量因素。記錄數(shù)據(jù)應(yīng)符合有效數(shù)字的規(guī)定，并使數(shù)字的小數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，便于數(shù)據(jù)的比較分析。2. 圖解法圖解法可以使測(cè)量數(shù)據(jù)間的關(guān)系表達(dá)得更為直觀。在許多測(cè)量儀器中使用記錄儀記錄獲得測(cè)量圖形，利用圖形可以直接地或間接求的分析結(jié)果。利用變

4、量間的定量關(guān)系圖形求得未知物含量定量分析中的標(biāo)準(zhǔn)曲線，就是 將自變量濃度為橫坐標(biāo)，應(yīng)變量即各測(cè)定方法相應(yīng)的物理量為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。對(duì)于欲求的未知物濃度，可以由它測(cè)得的相應(yīng)物理量值從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得。通過曲線外推法求值分析化學(xué)測(cè)量中常用間接方法求測(cè)量值。如對(duì)未知試樣可以通過連續(xù)加入標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)得相應(yīng)方法的物理量變化，用外推作圖法求得結(jié)果。在氟離子選擇電極測(cè)定飲用水中氟的實(shí)驗(yàn)中，使用了格式圖解法求得氟離子含量。求函數(shù)的極值或轉(zhuǎn)折點(diǎn)實(shí)驗(yàn)常需要確定變量之間的極大、極小、轉(zhuǎn)折等，通過圖形表達(dá)后，可迅速求得其值。如光譜吸收曲線中，峰值波長及它的摩爾吸光系數(shù)的求得；滴定分析中，通過滴定曲線上的轉(zhuǎn)折點(diǎn)求得

5、滴定終點(diǎn)等。圖解微分法和圖解積分法如利用圖解微分法來確定電位滴定的終點(diǎn)，在氣相色譜法中，利用圖解積分法求色譜峰面積。3. 作圖方法作圖的方法和技術(shù)將影響圖解結(jié)果，現(xiàn)將標(biāo)繪時(shí)的要點(diǎn)介紹如下：標(biāo)繪工具及圖紙繪圖工具主要有鉛筆（1H），透明直尺及曲尺，圓規(guī)等。一般情況下，均選用直角坐標(biāo)紙。如果一個(gè)坐標(biāo)是測(cè)量值的對(duì)數(shù)，則可用單對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙，如直接電位法中，電位與濃度的曲線繪制。如果兩個(gè)坐標(biāo)都是測(cè)量值的對(duì)數(shù)，則要用雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙。坐標(biāo)標(biāo)度的選擇以自變量為橫坐標(biāo)，應(yīng)變量為縱坐標(biāo)。選擇合適的坐標(biāo)標(biāo)繪變量，使測(cè)量結(jié)果盡可能繪得一條直線，便于繪制和應(yīng)用。繪出的直線或近乎直線的曲線，應(yīng)使它安置在接近坐標(biāo)的45角。標(biāo)的

6、標(biāo)度。第一，應(yīng)使測(cè)量值在坐標(biāo)上的位置方便易讀。如坐標(biāo)軸上各線間距表示數(shù)量1、2、4或5是適宜的，但應(yīng)避免使用3、6、7或9等數(shù)字。第二，應(yīng)能表達(dá)全部有效數(shù)字，圖上讀出各物理量的精密度應(yīng)與測(cè)量的精密度一致。第三，坐標(biāo)的起始點(diǎn)不一定是零?？捎玫陀谧畹蜏y(cè)量值的某一整數(shù)作起點(diǎn)，高于最高測(cè)量值的某一整數(shù)作終點(diǎn)，以充分利用坐標(biāo)紙，但各個(gè)測(cè)量值的坐標(biāo)精密度不超過1-2個(gè)最小分度。圖紙的標(biāo)繪各坐標(biāo)軸應(yīng)標(biāo)明該軸的變量名稱及單位，并在縱軸的 左面及橫軸的下面，每隔一定距離標(biāo)明變量的數(shù)值，即分度值，但不要將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫在軸旁。標(biāo)記分度值的有效數(shù)字一般應(yīng)與測(cè)量數(shù)據(jù)相同。標(biāo)繪數(shù)據(jù)時(shí)，可用符號(hào)代表點(diǎn)，如用“”，其中心點(diǎn)代表

7、測(cè)得的數(shù)據(jù)值，圓點(diǎn)的大小應(yīng)與測(cè)量的精密度相當(dāng)。若在一張圖紙上繪幾條曲線，則每組數(shù)據(jù)應(yīng)選用不同的符號(hào)代表，如+、等，但在一張圖紙上不宜標(biāo)繪過多。當(dāng)兩個(gè)變量的精密度相差較大時(shí)，代表點(diǎn)可用矩形符號(hào)或變相矩形符號(hào)。會(huì)線時(shí)，如果兩個(gè)量成線性關(guān)系，按點(diǎn)的分布情況作一直線，所繪的直線應(yīng)與各點(diǎn)接近，但不必通過所有點(diǎn)，因?yàn)橹本€表示代表點(diǎn)的平均變動(dòng)情況。在繪制曲線時(shí)，也應(yīng)按此原則。如果毫無理由的將個(gè)別點(diǎn)遠(yuǎn)離曲線，這樣所繪的曲線是不正確的，一般講，曲線上不應(yīng)有突然彎曲和不連續(xù)的地方，但如果這種情況確實(shí)超出了測(cè)量值的誤差范圍，則不能忽視。如光譜吸收曲線上的突然彎曲顯示了峰肩的存在。曲線的具體繪法，先用淡鉛筆手繪一條曲

8、線，再用曲線板依曲線逐段湊合描光滑，并注意各段描線的銜接，使整條曲線連續(xù)。圖名和說明繪好圖后應(yīng)注上圖名，測(cè)量的主要條件，最后標(biāo)寫姓名、日期。4. 分析結(jié)果的數(shù)值表示 報(bào)告分析結(jié)果時(shí)，必須給出多次分析結(jié)果的平均值以及它的精密度。注意數(shù)值所表示的準(zhǔn)確度與測(cè)量工具、分析 方法的精密度相一致。報(bào)告的數(shù)據(jù)應(yīng)遵守有效數(shù)字規(guī)則。重復(fù)測(cè)量試樣，平均值應(yīng)報(bào)告 出有效數(shù)字的可疑數(shù)。例：三次重復(fù)測(cè)量結(jié)果為11.32、11.35、11.32，內(nèi)中11.3為確定數(shù)，第四位為可疑數(shù)，其平均值應(yīng)報(bào)告11.33。若三次結(jié)果為11.42、11.35、11.22，則小數(shù)點(diǎn)后一位就為可疑數(shù)，其平均值應(yīng)報(bào)11.3。 當(dāng)測(cè)量值遵守正態(tài)

9、分布規(guī)律時(shí)，其平均值為最可信賴值和最佳值，它的精密度優(yōu)于個(gè)別測(cè)量值，故在計(jì)算不少于四個(gè)測(cè)量值的平均值時(shí)，平均值的有效數(shù)字位數(shù)可增加一位。 一項(xiàng)測(cè)定完成后，僅報(bào)告平均值是不夠的，還應(yīng)報(bào)告這一平均值的偏差。在多數(shù)場合下，偏差值只取一位有效數(shù)字。只有在多次測(cè)量時(shí)，取兩位有效數(shù)字，且最多只能取兩位。然后用置信區(qū)間來表達(dá)平均值的可靠性更可取。實(shí)驗(yàn)一 水樣的pH值測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)pHS-2C型酸度計(jì)的使用方法。2.了解電位法測(cè)定水的pH值的原理和方法。二 實(shí)驗(yàn)原理在日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，所用水的質(zhì)量都有一定標(biāo)準(zhǔn)。在進(jìn)行水質(zhì)檢驗(yàn)中，水的pH值是重要檢驗(yàn)項(xiàng)目之一，如生活飲用水pH要求為6.58.5。

10、低壓鍋爐水要求pH為1012。電子工業(yè)、實(shí)驗(yàn)試劑配制則需要中性的高純水。現(xiàn)在測(cè)量水的pH值比較精確的方法是電位法，該法是將玻璃電極(指示電極)、飽和甘汞電極(參比電極)與待測(cè)試液組成原電池，用酸度計(jì)（一種精密電位差計(jì)）測(cè)量其電勢(shì)。原電池用下式表示：Ag|AgCl(s)|HCl(0.1molL-1)|玻璃膜|試液溶液(xmolL-1)KCl(飽合)|Hg2Cl2(s)|Hg玻璃電極 被測(cè)溶液 甘汞電極玻璃電極為負(fù)極，飽和甘汞電極為正極。在一定條件下，電池的電動(dòng)勢(shì)E與pH為直線函數(shù)關(guān)系(推導(dǎo)過程從略)。由上式看出，求出E電池和K，即可知道試液的pH值。E電池可通過測(cè)量求得，而K是由內(nèi)外參比電極及難

11、于計(jì)算的不對(duì)稱電位和液接電位所決定的常數(shù)，很難求得。在實(shí)際測(cè)量時(shí)，選用和待測(cè)試液pH值相似的、已知pH值的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液在pH計(jì)上進(jìn)行校正(這個(gè)過程叫定位)。通過以上步驟，可在酸度計(jì)上直接讀出試液的pH值。一支電極應(yīng)使用兩種不同pH值的標(biāo)準(zhǔn)pH緩沖溶液進(jìn)行校正，兩種緩沖溶液定位的pH值誤差應(yīng)在0.05之內(nèi)。三 儀器及試劑1.儀器pHS-2C酸度計(jì)一臺(tái)， E-201-C9型復(fù)合pH電極一支，（或231型玻璃電極和232型飽和甘汞電極各一支）， 50mL燒杯7只。2.試劑pH=4.00標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(20)：稱取1155下烘干23小時(shí)的一級(jí)純鄰苯二甲酸氫鉀(KHC8H4O4)10.12g溶于不含CO2

12、的蒸餾水中，在容量瓶中稀釋至1000mL，貯于塑料瓶中。pH6.88標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(20)：稱取一級(jí)純磷酸二氫鉀(KH2PO4)3.39g和磷酸氫二鈉(Na2HPO4)3.53g，將它們?nèi)苡诓缓珻O2的蒸餾水中，在容量瓶中稀釋至1000mL，貯于塑料瓶中。pH =9.23標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(20)：稱取一級(jí)純硼砂(Na2B4O710H2O)3.80g，將它溶于不含CO2的蒸餾水中，在容量瓶中稀釋至1000mL，貯于塑料瓶中。以上標(biāo)準(zhǔn)溶液也可用市售袋裝緩沖溶液試劑直接配制。它們能穩(wěn)定兩個(gè)月，其pH值隨溫度不同稍有差異，見表1-2。四 實(shí)驗(yàn)步驟按照實(shí)驗(yàn)教材p123 pHS-2酸度計(jì)操作步驟或pHS-2酸度

13、計(jì)使用說明書進(jìn)行操作。1.接通電源，清洗并安裝電極，調(diào)節(jié)零點(diǎn)。2.根據(jù)實(shí)驗(yàn)室溫度，由表1-2所示的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH，分別用不同pH的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)儀器進(jìn)行定位。定位的pH值誤差應(yīng)在0.05pH之內(nèi)。3.測(cè)量水樣：分別測(cè)定4個(gè)不同水樣的pH，先用水樣將電極和燒杯沖洗3次以上，然后測(cè)量，由儀器刻度表上讀出pH值，每個(gè)水樣應(yīng)重復(fù)測(cè)定三次。（注意，應(yīng)根據(jù)水樣的pH，選擇相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)pH緩沖溶液對(duì)儀器定位）4.測(cè)量完畢后，放開測(cè)量開關(guān)，關(guān)上電源開關(guān)，拔掉電源，清洗電極，玻璃電極應(yīng)使用蒸餾水浸泡，飽和甘汞電極應(yīng)帶上相應(yīng)的橡皮套，防止KCl流失。下次備用。五 數(shù)據(jù)處理記錄數(shù)據(jù)，填入下表中表1-1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記

14、錄表水樣水樣1水樣2水樣3水樣4測(cè)定次數(shù)123123123123pH平均pH六 思考題1.電位法測(cè)定水樣的pH值的原理是什么?2.玻璃電極在使用前應(yīng)如何處理?為什么?3.酸度計(jì)為什么要用已知pH值的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校正？校正時(shí)應(yīng)注意哪些問題?4.何謂指示電極、參比電極?5.甘汞電極使用前應(yīng)作哪幾項(xiàng)檢查?表1-2 不同標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液在不同溫度下的pH值溫度/05101520253035404550鄰苯二甲酸氫鉀/0.05 molL-14.004.004.004.004.004.014.024.024.044.054.06磷酸二氫鉀/0.025 molL-1磷酸氫二鈉/0.025 molL-16.986

15、.956.926.906.886.866.856.846.846.846.84硼砂/0.01 molL-19.469.409.339.289.239.189.149.109.079.049.01實(shí)驗(yàn)二 乙酸的電位滴定分析及其離解常數(shù)的測(cè)定一、目的要求(1)學(xué)習(xí)電位滴定的基本原理和操作技術(shù)；(2)運(yùn)用pHV曲線和(pH/V)V曲線與二級(jí)微商法確定滴定終點(diǎn)；(3)學(xué)習(xí)測(cè)定弱酸離解常數(shù)的方法。二、基本原理乙酸CH3COOH(簡寫作HAc)為一弱酸，其pKa=4.74，當(dāng)以標(biāo)準(zhǔn)堿溶液滴定乙酸試液時(shí)，在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近可以觀察到pH值的突躍。以玻璃電極與飽和甘汞電極插人試液即組成如下的工作電池：Ag|Ag

16、Cl(s)|HCl(0.1molL-1)|玻璃膜|試液溶液(xmolL-1)KCl(飽合)|Hg2Cl2(s)|Hg玻璃電極 被測(cè)溶液 甘汞電極該工作電池的電動(dòng)勢(shì)在酸度計(jì)上反映出來，并表示為滴定過程中的pH值，記錄加入標(biāo)準(zhǔn)堿溶液的體積V和相應(yīng)被滴定溶液的pH值，然后由pHV曲線或(pH/V)V曲線求得終點(diǎn)時(shí)消耗的標(biāo)準(zhǔn)堿溶液的體積，也可用二級(jí)微商法，于(2pHV2)=0處確定終點(diǎn)。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)堿溶液的濃度，消耗的體積和試液的體積，即可求得試液中乙酸的濃度或含量。根據(jù)乙酸的離解平衡其離解常數(shù)當(dāng)?shù)味ǚ謹(jǐn)?shù)為50時(shí)，c(Ac-)=c(HAc)，此時(shí) 即pKa =pH因此在滴定分?jǐn)?shù)為50處的pH值，即為乙酸的

17、pKa值。三、儀器及試劑(一)、儀器1.ZD2型自動(dòng)電位滴定計(jì)(酸度計(jì))2.玻璃電極3.甘汞電極4.容量瓶100mL 吸量管5mL，10mL 微量滴定管10mL(二)試劑1. 1.000 molL-1草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液2.0.1 molL-1NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度待標(biāo)定)3.乙酸試液(濃度約1 molL-1)4.0.05 molL-1鄰苯二甲酸氫鉀溶液，pH=4.00(20)5.0.05 molL-1Na2HPO4+0.05 molL-1KH2PO4混合溶液， pH =6.88(20)四、實(shí)驗(yàn)步驟1.按照本章4.3.1節(jié)ZD2型自動(dòng)電位滴定儀操作步驟調(diào)試儀器，將選擇開關(guān)置于pH滴定檔。摘去飽和甘汞電

18、極的橡皮帽，并檢查內(nèi)電極是否浸入飽和KCl溶液中，如未浸入，應(yīng)補(bǔ)充飽和KCl溶液。在電極架上安裝好玻璃電極和飽和甘汞電極，并使飽和甘汞電極稍低于玻璃電極，以防止燒杯底碰壞玻璃電極薄膜。2.將pH=4.00(20)的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液置于100mL小燒杯中，放入攪拌子，并使兩支電極浸入標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中，開動(dòng)攪拌器，進(jìn)行酸度計(jì)定位，再以pH=6.88(20)的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校核，所得讀數(shù)與測(cè)量溫度下的緩沖溶液的標(biāo)準(zhǔn)值pHs之差應(yīng)在0.05單位之內(nèi)。3.準(zhǔn)確吸取草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00mL，置于l00mL容量瓶中用水稀釋至刻度，混合均勻。4.準(zhǔn)確吸取稀釋后的草酸標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00mL，置于l00mL燒杯中，加水至

19、約30mL，放人攪拌子。，5.以待標(biāo)定的NaOH溶液裝入微量滴定管中，使液面在0.00mL處。6.開動(dòng)攪拌器，調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣?，進(jìn)行粗測(cè)，即測(cè)量在加入NaOH溶液0，1，2，8，9，l0mL時(shí)的各點(diǎn)的pH值。初步判斷發(fā)生pH值突躍時(shí)所需的NaOH體積范圍(Vex)。7.重復(fù)4，5操作，然后進(jìn)行細(xì)測(cè)，即在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近取較小的等體積增量，以增加測(cè)量點(diǎn)的密度，并在讀取滴定管讀數(shù)時(shí)，讀準(zhǔn)至小數(shù)點(diǎn)后第二位。如在粗測(cè)時(shí)Vex為89mL，則在細(xì)測(cè)時(shí)以0.10mL為體積增量，測(cè)量加入NaOH溶液8.00，8.10，8.20，8.90和9.00mL各點(diǎn)的pH值。8.吸取乙酸試液10.00mL，置于100m

20、L容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。吸取稀釋后的乙酸溶液10.00mL，置于100mL燒杯中，加水至約30mL。9.仿照標(biāo)定NaOH時(shí)的粗測(cè)和細(xì)測(cè)步驟，對(duì)乙酸進(jìn)行測(cè)定。在細(xì)測(cè)時(shí)于處，也應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)量點(diǎn)的密度，如Vex為45mL，可測(cè)量加入2.00，2.10，2.40和2.50mLNaOH溶液時(shí)各點(diǎn)的pH值。五、數(shù)據(jù)及處理1.NaOH溶液濃度的標(biāo)定(1)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算記錄標(biāo)定NaOH溶液時(shí)得到的數(shù)據(jù)，作pH對(duì)NaOH溶液體積的滴定曲線，并分別采用滴定曲線法和二次微商法確定滴定終點(diǎn)，計(jì)算NaOH溶液的濃度。2.乙酸濃度及離解常數(shù)K。的測(cè)定同樣記錄以NaOH溶液滴定HAc時(shí)得到的數(shù)據(jù)，作pH對(duì)NaOH溶液

21、體積的滴定曲線，用二次微商法確定滴定終點(diǎn)Vep，計(jì)算原始試液中乙酸的濃度，以gL-1表示。在pHV曲線上，查出體積相當(dāng)于時(shí)的pH值，即為乙酸的值。思考題1.如果本次實(shí)驗(yàn)只要求測(cè)定HAc含量，不要求測(cè)定值，實(shí)驗(yàn)中哪些步驟可以省略?2.在標(biāo)定NaOH溶液濃度和測(cè)定乙酸含量時(shí)，為什么都采用粗測(cè)和細(xì)測(cè)兩個(gè)步驟?3.細(xì)測(cè)值時(shí)，為什么在處增加測(cè)量密度。實(shí)驗(yàn)三 電位法沉淀滴定測(cè)定氯一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆针娢环ǔ恋淼味ǖ脑砑胺椒?，并學(xué)會(huì)用酸度計(jì)測(cè)量電動(dòng)勢(shì)的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理：氯離子是水中主要陰離子之一，一般當(dāng)氯離子含量超過250毫克/升時(shí)，就有一定的咸味。水中氯離子含量高時(shí)，對(duì)金屬管道和農(nóng)作物都有害處。測(cè)定水中

22、氯離子的含量，一般用AgNO3 溶液滴定。它的滴定終點(diǎn)，除了用K3CrO4 和NH4Fe(SO4)2等指示劑外，也可用電位法來確定。如果被測(cè)試樣較渾濁或帶有顏色，則靠指示劑的顏色變化來確定終點(diǎn)就有困難，如維生素B1中的含氯量的測(cè)定。維生素B1，又名鹽酸硫胺（C12H17ClN4OSHCl），分子中的氯在水溶液中可完全離解成氯離子，其含量通常以溴酚藍(lán)作吸附指示劑，用AgNO3 溶液滴定。但這種方法不能用于維生素B1片劑含氯量的測(cè)定，因?yàn)槠瑒┲兄饕煞质堑矸邸⒑忍盍?，以致藥片在水中生成懸濁液。而用電位滴定法就可克服這一困難。用AgNO3溶液滴定氯離子時(shí)，發(fā)生下列反應(yīng)Ag+ Cl-AgCl電位滴

23、定時(shí)可選用對(duì)氯離子或銀離子有響應(yīng)的電極作指示電極。本實(shí)驗(yàn)以銀電極作指示電極，以帶硝酸鉀鹽橋的飽和甘汞電極作參比電極。銀電極電位與銀離子濃度符合Nerest關(guān)系，25OC時(shí)為隨著滴定的進(jìn)行，銀離子濃度逐漸改變，原電池的電動(dòng)勢(shì)亦隨之而變。滴定終點(diǎn)可由電位滴定曲線確定，也可由二次微商法確定。Br- 、I-、Fe(CNS)63-、CrO42-、Cr2O72-等離子對(duì)本實(shí)驗(yàn)的測(cè)定有干擾。三、儀器與試劑1.儀器. PHS3C型酸度計(jì). 216型銀電極. 217型飽和甘汞電極. 磁力攪拌器. 滴定管 25mL 1支. 吸量管 10mL 1支. 量筒 50mL 1個(gè). 燒杯 100mL 1個(gè) 2.試劑：. 氯

24、化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液：0.200 molL-1。. 硝酸銀溶液：0.01 molL-1。. 氨水：1:1四、實(shí)驗(yàn)步驟：1.AgNO3 溶液的標(biāo)定：調(diào)節(jié)儀器：銀電極接酸度計(jì)的正端，飽和甘汞電極接負(fù)端。測(cè)量時(shí)按“+mv”鍵。按PHS3C型酸度計(jì)的使用方法校正儀器。電位滴定：用吸量管取10mL 、0.200 molL-1 的氯化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液于100mL燒杯中，再加約25mL水。將此燒杯置于磁力攪拌器上，放入攪拌子。將清洗后的銀電極和甘汞電極插入溶液。注意！勿使電極與攪拌子相碰。滴定管內(nèi)注入AgNO3 溶液。開動(dòng)攪拌器，溶液應(yīng)緩慢而穩(wěn)定的攪動(dòng)，并測(cè)量電動(dòng)勢(shì)，記下滴定起始體積和測(cè)量電動(dòng)勢(shì)。然后由滴定管加入一定體積

25、的AgNO3 溶液，待電位穩(wěn)定后，記錄滴定體積和電動(dòng)勢(shì)值。開始滴定時(shí)，加入的AgNO3 溶液的體積可大些，如5mL,但接近等當(dāng)點(diǎn)時(shí)應(yīng)小些，如0.1mL,且每次加入的量應(yīng)相同，這樣有利于滴定終點(diǎn)的計(jì)算。滴定過等當(dāng)點(diǎn)還應(yīng)繼續(xù)滴定幾點(diǎn)。重復(fù)測(cè)定兩次。電極、燒杯、及攪拌子依次用氨水和水淋洗。自來水中氯離子含量的測(cè)定：用吸量管取50mL水樣，其余操作同1。2維生素B1片劑總氯量的測(cè)定：在100mL燒杯中，放入兩片維生素B1（每片含維生素B1為10毫克）片劑，加入40mL蒸餾水，待片劑均勻分散后，其余操作同1。五、數(shù)據(jù)及處理：1.記錄標(biāo)定標(biāo)定AgNO3 溶液時(shí)得到的數(shù)據(jù)，作電動(dòng)勢(shì)對(duì)AgNO3 溶液體積的滴

26、定曲線，并分別采用滴定曲線法和二次微商法確定滴定終點(diǎn)，計(jì)算AgNO3 溶液的濃度。2.記錄測(cè)定水樣中氯離子含量時(shí)得到的數(shù)據(jù)，用二次微商法確定滴定終點(diǎn)，計(jì)算水樣中氯離子的含量（毫克/升）。記錄測(cè)定維生素B1片劑時(shí)得到的數(shù)據(jù)，用二次微商法確定滴定終點(diǎn)，計(jì)算維生素B1片劑總氯含量。設(shè)：V終為滴定終點(diǎn)時(shí)的體積（毫升），CAgNO3為硝酸銀溶液的濃度。氯的原子量為35.5。每一片劑中維生素B1以10毫克計(jì)。則每片維生素B1中的含氯量為：思考題：1.試述雙鹽橋甘汞電極的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及在本實(shí)驗(yàn)中的作用？2.滴定操作時(shí)應(yīng)注意哪些問題？實(shí)驗(yàn)四 離子選擇性電極測(cè)定飲用水中的氟一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆罩苯与娢环ǖ臏y(cè)定原理及實(shí)

27、驗(yàn)方法，并學(xué)會(huì)正確使用氟離子選擇性電極和酸度計(jì)的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理：飲用水中的氟含量的高低對(duì)人體的健康有一定的影響，氟的含量過低易得齲齒，過高則會(huì)發(fā)生氟中毒現(xiàn)象，適宜的含量為0.5毫克/升左右。目前測(cè)定氟的方法有比色法和電位法。前者的測(cè)量范圍較寬，但干擾因素多，往往要對(duì)試樣進(jìn)行預(yù)處理，后者的測(cè)量范圍雖然范圍不如前者寬，但一般能滿足大多數(shù)水質(zhì)分析的要求，而且操作簡便，干擾少，樣品一般不必進(jìn)行預(yù)處理。因此，現(xiàn)在電位法測(cè)定氟離子以成為常規(guī)的分析方法。本實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用氟離子選擇性電極、飽和甘汞電極（SCE）和待測(cè)試液組成原電池。測(cè)量的電池電動(dòng)勢(shì)E與氟離子活度符合能斯特方程：其中K、R、F均為常數(shù)，若在

28、試液中加入適量的惰性電解質(zhì)（如硝酸鈉等）,使離子強(qiáng)度保持不變，即使離子的活度系數(shù)為一常數(shù)，則上式中的氟離子活度可用濃度F-代替。25OC時(shí)上式可寫作：可見，電動(dòng)勢(shì)E與lgF-成線性關(guān)系。因此，只要作出E對(duì)lgF-的標(biāo)準(zhǔn)曲線，即可由水樣測(cè)得的E,從標(biāo)準(zhǔn)曲線求得水樣中的氟離子濃度。此外，還可由格氏(Gran)連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)加入法求得水樣中的氟離子濃度。（原理從略）。三、儀器與試劑：1.儀器：PHS-2型酸度計(jì)CSB-F-1型氟離子選擇性電極飽和甘汞電極磁力攪拌器容量瓶 100mL 7個(gè)移液管 50mL 1支吸量管 0.5mL 1支 、10mL 2支聚乙烯燒杯 100mL 7個(gè) 2.試劑：氟化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，

29、0.100 molL-1：稱取4.1988g氟化鈉（G.R）,以去離子水溶解并稀釋至1升，搖勻，儲(chǔ)于聚乙烯瓶中備用。總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖液（TISAB）:取29克硝酸鈉和0.2克二水合檸檬酸鈉，溶于50毫升1：1（體積）的醋酸與50毫升5molL-1的氫氧化鈉的緩沖溶液中，測(cè)量該溶液的pH,若不在5.05.5內(nèi)，可用5molL-1的氫氧化鈉和65molL-1的鹽酸調(diào)節(jié)至所需范圍。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1.調(diào)整儀器：氟電極接酸度計(jì)的負(fù)端，飽和甘汞電極接酸度計(jì)的正端，測(cè)量時(shí)應(yīng)按下“-mv”鍵。按PHS-2型酸度計(jì)的使用方法校正儀器。注意：測(cè)量前需用電阻在3M以上的去離子水浸泡活化一小時(shí)以上，當(dāng)測(cè)得其在純水中

30、的毫伏數(shù)小于-260mV時(shí),便可用于測(cè)量。測(cè)量時(shí)，單晶薄膜上不可附有氣泡，以免干擾讀數(shù)。溶液的攪拌速度應(yīng)緩慢、穩(wěn)定。2.標(biāo)準(zhǔn)曲線法：（1）系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制用吸量管取10毫升0.100 molL-1氟化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液，和10毫升TISAB溶液，在100毫升容量瓶內(nèi)用去離子水稀釋至刻度，搖勻。并用逐級(jí)稀釋法配制成濃度為10-2、10-3、10-4、10-5、10-6 molL-1的氟化鈉系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。逐級(jí)稀釋時(shí)，只需加入9毫升TISAB溶液。（2）標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制用濾紙吸去懸掛在電極上的水滴，然后用電極插入盛有濃度為10-6 molL-1的氟化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液的燒杯中，在磁力攪拌器上緩慢而穩(wěn)定的攪拌。按下“

31、讀數(shù)”開關(guān)，讀取電池電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)的讀數(shù)應(yīng)考慮電極達(dá)到平衡電位所需的時(shí)間，溶液愈稀，響應(yīng)時(shí)間愈長。在實(shí)際測(cè)量中，可在不斷攪拌下作周期性測(cè)量，直至觀察到穩(wěn)定的電位。由稀到濃依次測(cè)定10-6、10-5、10-4、10-3、10-2 molL-1的氟化鈉系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的電動(dòng)勢(shì)，測(cè)定過程中應(yīng)經(jīng)常檢查儀器是否處于正常工作10-2、10-3、10-4、10-5、10-6 molL-1的氟化鈉系列標(biāo)準(zhǔn)溶液（3）飲用水樣的測(cè)定：用移液管移取50毫升飲用水樣于100毫升容量瓶中，加入10毫升TISAB溶液，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。清洗氟離子選擇性電極，使其在純水中測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)在-26毫伏。將清洗后的電極用濾紙

32、吸去懸掛著的水滴，插入盛有上述未知水樣的燒杯中，攪拌數(shù)分鐘，讀取穩(wěn)定的電動(dòng)勢(shì)。3.連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)加入法:（1）飲用水樣的測(cè)定：在干燥潔凈的燒杯內(nèi), 用移液管移取50毫升已制作好的飲用水樣（內(nèi)已含5毫升TISAB溶液）,按上述方法測(cè)定電動(dòng)勢(shì)。在攪拌條件下，加入0.50毫升1.0010-3molL-1的氟化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液,測(cè)量其的電動(dòng)勢(shì)。按同樣方法，再連續(xù)三次加入0.50毫升1.0010-3molL-1的氟化鈉系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,并分別讀取相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)。（2）空白校正取10毫升TISAB溶液于在100毫升容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，搖勻，吸出50毫升于干燥潔凈的燒杯內(nèi),插入已清洗的氟離子選擇性電極和參比電極，

33、在緩慢而穩(wěn)定的攪拌。連續(xù)四次加入0.50毫升1.0010-3molL-1的氟化鈉系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,每次讀取相應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)。五、數(shù)據(jù)及處理：記錄對(duì)氟化鈉系列標(biāo)準(zhǔn)溶液所測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)E，并在坐標(biāo)紙上作E對(duì)lgF-的標(biāo)準(zhǔn)曲線。記錄未知試樣溶液的電動(dòng)勢(shì)，并由標(biāo)準(zhǔn)曲線查得未知試樣溶液中的氟離子濃度F-，由下式計(jì)算飲用水中的氟離子含量。式中WF為每升飲用水樣中氟離子的毫克數(shù)，設(shè)MF為氟的原子量。記錄飲用水樣及空白溶液的連續(xù)標(biāo)準(zhǔn)加入法所得到的電動(dòng)勢(shì)，將所測(cè)數(shù)據(jù)以（Vx+ Vs）10E/s對(duì)Vs作圖，曲線外推至橫軸，交點(diǎn)的數(shù)值依次為Vx 、Vs，由下式計(jì)算飲用水中的氟離子的濃度F-。然后再計(jì)算每升飲用水中的氟離子含量

34、。比較兩種方法測(cè)得水樣中氟離子含量的結(jié)果，并加以簡單的討論。六思考題：1.氟離子選擇性電極使用時(shí)應(yīng)注意哪些問題？2. TISAB的組成是什么？它在測(cè)量中起的作用是什么？3.溶液的酸度對(duì)測(cè)定的影響如何？實(shí)驗(yàn)五 單掃描示波極譜法測(cè)定水樣中的鋅一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^對(duì)鋅、銅、鎘離子的極譜峰電位的測(cè)定及標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定鋅的含量，了解單掃描示波極譜法的工作原理及其特點(diǎn)，掌握J(rèn)P-2型示波極譜儀的的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理見【儀器分析】教材p201三、儀器與試劑1.儀器JP-2型示波極譜儀三電極系統(tǒng)（滴汞電極飽和甘汞電極鉑絲電極）容量瓶 25mL 7個(gè)吸量管 5mL 2支量 筒 10mL 1個(gè) 燒 杯 10mL 2

35、個(gè) 2.試劑Cd2+、Cu2+、Zn2+溶液：各為0.05molL-1Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液，510-2molL-1pH緩沖溶液:1molL-1 NH3H2O1molL-1 NH4Cl溶液亞硫酸鈉溶液：10%，臨用時(shí)配制。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.Cd2+、Cu2+、Zn2+溶液的峰電位EP測(cè)定在10毫升燒杯(電解池)中,加入1毫升1molL-1 NH3H2O1molL-1NH4Cl的pH緩沖溶液,加入濃度分別為0.05molL-1溶液各兩滴,1毫升10%的亞硫酸鈉溶液,加水至10毫升左右,用JP-2型示波極譜儀分別測(cè)定其峰電位。2.水樣樣中鋅的測(cè)定取七個(gè)50毫升容量瓶，依次加入0、2.00、4.00、6.0

36、0、8.00、10.00毫升510-3molL-1的Zn2+標(biāo)準(zhǔn)溶液，以及10毫升未知水樣。每個(gè)容量瓶中再加入5毫升1molL-1 NH3H2O1molL-1NH4Cl溶液，4毫升10%的亞硫酸鈉溶液，用去離子水稀釋至刻度。測(cè)量時(shí)先將被測(cè)溶液到入10毫升小燒杯中作電解池，然后將三電極插入電解池中，濃度由低向高依次測(cè)定，最后測(cè)定未知水樣溶液。分別記錄各溶液的峰電流和峰電位。五、數(shù)據(jù)及處理記錄Cd2+、Cu2+、Zn2+的峰電位。由示波極譜曲線求出標(biāo)準(zhǔn)溶液和未知水樣的峰高，作出標(biāo)準(zhǔn)曲線，求出未知水樣中鋅離子的濃度。六、思考題1.實(shí)驗(yàn)中，除被測(cè)離子外，所加的各試劑起什么作用？2.為什么電解池所取的試

37、液體積不需要很準(zhǔn)確？實(shí)驗(yàn)六 庫侖滴定法測(cè)定砷一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私夂汶娏鲙靵龅味ǚǖ脑?，掌握如何?yīng)用法拉第電解定律計(jì)算待測(cè)物質(zhì)的量，掌握KLT-1型通用庫侖儀的使用方法，掌握確定滴定終點(diǎn)的方法。二 、實(shí)驗(yàn)原理庫侖滴定是由電解產(chǎn)生的滴定劑來滴定被測(cè)物質(zhì)的一種分析方法.在分析過程中,若電極反應(yīng)的電流效率為100%,電極反應(yīng)產(chǎn)物與被測(cè)物質(zhì)的反應(yīng)也是完全的,而且又有靈敏的確定滴定終點(diǎn)的方法,則待測(cè)物質(zhì)的量可由精確測(cè)定的電解電流和電解時(shí)間,按法拉第電解定律計(jì)算。本實(shí)驗(yàn)是以電解產(chǎn)生的碘來測(cè)定砷的含量.電解碘化鉀溶液時(shí),在工作電極上發(fā)生的反應(yīng)為陽極 3I- I3-+2e陰極 H2O+2e H2+2OH-為了使電

38、解產(chǎn)生碘的電流效率高達(dá)100%,要求電解液的pH小于9。但是要使三價(jià)砷完全氧化到五價(jià)砷,又須使電解液的pH大于7。為此.控制在弱堿性條件下,使電解產(chǎn)生的碘能把亞砷酸迅速而定量地氧化成砷酸,其反應(yīng)方程式為H3AsO3+ I3-+ H2O HAsO42-+3I-+4H+因此,可測(cè)定砷的含量。本實(shí)驗(yàn)滴定終點(diǎn)采用電流上升法確定滴定終點(diǎn)，將一對(duì)作指示電極的鉑片插在待滴定的溶液中,加上一個(gè)較低的恒電壓,如150毫伏.由于三價(jià)砷和五價(jià)砷電對(duì)的不可逆性,它們不會(huì)在這兩個(gè)電極上反應(yīng).在滴定的等當(dāng)點(diǎn)前,由于溶液中沒有過量碘存在,陰極處于理想極化狀態(tài),所以通過的電流極小;在等當(dāng)點(diǎn)后,溶液中有了過量的碘,則指示電極上

39、便發(fā)生了下列反應(yīng)陰極 3I- I3-+2e 陽極 I3-+2e3I-這時(shí),指示電極的電流明顯增大，此即為庫侖滴定等當(dāng)點(diǎn)。為了防止電解產(chǎn)物對(duì)電極的影響，在工作陰極上加一個(gè)底部有微孔玻璃板的玻璃套筒。加于指示電極上電壓的微小變化，或者攪拌速度的變化，都會(huì)引起指示電流的改變和不穩(wěn)定。所以指示系統(tǒng)應(yīng)采用獨(dú)立的工作電源，且攪拌要穩(wěn)定。電解池中指示電極要置于工作電極的電場外，但又要靠近工作陽極，并使溶液流動(dòng)方向從工作陽極流向指示電極。三、儀器與試劑1.儀器KLT-1型通用庫侖儀儀器配套的電解池電磁攪拌器移液管 5mL 2支量 筒 100mL 1個(gè) 燒 杯 100mL 2個(gè) 2.試劑NaH2PO4Na2HP

40、O4緩沖溶液：取15.6g NaH2PO42H2O（A.R）和2gNaOH（A.R）加水稀釋至500mL。碘化鉀溶液20%：取16.6g KI（A.R）,加水稀釋至500mL。三價(jià)砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，含As2O3 為準(zhǔn)確稱取0.5000g As2O3（G.R 105oC下烘干2小時(shí)并冷至室溫），溶解于20mL5%的NaOH溶液中，移入1L容量瓶中，加水200mL，再用鹽酸中和至中性，用水稀釋至刻度，得含As2O3 為500.0gL-1溶液。再用水稀釋至5.0010-2 gL-1。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.按儀器使用說明書連接電解電極、指示電極線。2.電解池內(nèi)加入1mL三價(jià)砷標(biāo)準(zhǔn)溶液，再加入35 mL NaH2P

41、O4Na2HPO4緩沖溶液，35 mL KI溶液，放入攪拌子，在工作陰極套筒內(nèi)也加入等量的NaH2PO4Na2HPO4緩沖溶液和 KI溶液，安裝好電解池，開啟攪拌器，調(diào)節(jié)適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣取?.主機(jī)上“極化電位”鐘表電位器預(yù)先調(diào)至0.4左右，按下“啟動(dòng)”琴鍵，按住“極化電位”琴鍵，調(diào)節(jié)極化電位到所需的極化電位值（一般為200mv左右，即50A表頭指示至20左右）松開“極化電位”琴鍵，待表頭指針稍穩(wěn)定，按一下電解電鈕，指示燈滅，“工作、停止”開關(guān)置于工作位置，開始電解技計(jì)數(shù)，電解至終點(diǎn)時(shí)表頭指針向右面突變。紅燈亮，儀器讀數(shù)既為總消耗的電量毫庫侖數(shù)。4.電解滴定至終點(diǎn)后，彈出“啟動(dòng)”琴鍵，儀器自動(dòng)清零

42、，再向滴定池中加入1mL三價(jià)砷標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)第3步操作。5.重復(fù)上述操作3次，記錄每次庫侖滴定的電量。6.向電解池中加入2毫升含砷試樣溶液，其它操作同上，重復(fù)3次，記錄每次庫侖滴定的電量。五、數(shù)據(jù)及處理由所測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算樣品中的砷的濃度。六、思考題1.電解液中加入NaH2PO4Na2HPO4溶液和 KI溶液的目的是什么？2.實(shí)驗(yàn)中碘離子不斷再生，那么是否可以用極少量的KI？3.為什么工作陽極要使用面積較大的鉑片，若改用細(xì)鉑絲作陽極，將會(huì)產(chǎn)生什么問題？實(shí)驗(yàn)七 吸光光度法測(cè)定鐵（以鄰二氮菲為顯色劑）一、目的通過吸光光度法測(cè)定鐵的基本條件試驗(yàn)，學(xué)習(xí)如何選擇吸光光度法分析的實(shí)驗(yàn)條件，并掌握722型分

43、光光度計(jì)的使用方法。二、原理在可見區(qū)的吸光光度測(cè)量中，若被測(cè)組分本身有色，則可直接測(cè)量。若被測(cè)組分本身無色或顏色很淺，則可用顯色劑與其反應(yīng)（即顯色反應(yīng)），生成有色化合物，再進(jìn)行吸光度的測(cè)量。大多數(shù)顯色反應(yīng)是絡(luò)合反應(yīng)。對(duì)顯色反應(yīng)的要求是：靈敏度足夠高，一般選擇反應(yīng)生成物的摩爾吸光系數(shù)大的顯色反應(yīng)，一適合于微量組分的測(cè)定；選擇性好，干擾少或容易消除；生成的有色化合物組成恒定，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，與顯色劑有較大的顏色差別；在建立一個(gè)新的吸光光度方法時(shí)，為了獲得較高的靈敏度和準(zhǔn)確度，應(yīng)從顯色反應(yīng)和測(cè)量條件兩個(gè)方面，考慮下列因素：研究被測(cè)離子、顯色劑和有色化合物的吸收光譜，選擇合適的測(cè)量波長；溶液pH值對(duì)吸收

44、光度的影響；顯色劑用量、顯色時(shí)間、顏色的穩(wěn)定性及溫度對(duì)吸光度的影響；被測(cè)離子符合比爾定律的濃度范圍；干擾離子的影響及其排除的方法；參比溶液的選擇。此外，對(duì)方法的精密度和準(zhǔn)確度，也需要進(jìn)行試驗(yàn)。鐵的顯色試劑很多，例如硫氰酸銨、巰基乙酸、磺基水楊酸鈉等。鄰二氮菲是測(cè)定微量鐵的一種較好的試劑，它與二價(jià)鐵離子反應(yīng)，生成穩(wěn)定的橙紅色絡(luò)合物(lgK穩(wěn)=21.3)此反應(yīng)很靈敏，絡(luò)合物的摩爾吸光系數(shù)為1.1104，在pH29之間，顏色深度與酸度無關(guān)，而且很穩(wěn)定，在有還原劑存在的條件下，顏色深度可以保持幾個(gè)月不變。本方法的選擇性很高，相當(dāng)于鐵含量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO3

45、2-；和20倍的Cr3+、Mn2+、VO3-、PO43-；5倍的Co、Cu2+等均不干擾測(cè)定，所以此法應(yīng)用很廣。三、儀器與試劑1、儀器7220型分光光度計(jì)（附1厘米液槽4個(gè)）容量瓶50毫升20個(gè)滴定管50毫升1支吸量管1毫升1支2毫升1支5毫升1支量杯10毫升1個(gè)2、試劑鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，100微克/毫升：準(zhǔn)確稱取0.8634克NH4F（SO4）置于燒杯中，加入20毫升1：1的鹽酸和少量水。溶解后，轉(zhuǎn)移至1升容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。鹽酸羥胺溶液10%（臨用時(shí)配制）鄰二氮菲溶液0.15%（臨用時(shí)配制）：應(yīng)先用少許酒精溶液，再用水稀釋。醋酸鈉溶液1 molL-1氫氧化鈉溶液精密試紙四、實(shí)驗(yàn)步驟1

46、、繪制吸收曲線并選擇測(cè)量波長取兩個(gè)50毫升容量瓶，其中一個(gè)加入0.60毫升100微克/毫升鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。然后，在兩個(gè)容量瓶中各加入1毫升100鹽酸羥胺溶液，2毫升0.15%鄰二氮菲溶液及5毫升1M醋酸鈉溶液，用水稀釋至刻度，搖勻。在7220型分光光度計(jì)上，用1厘米液槽，以下不含鐵的試劑溶液作參比溶液，在波長450540納米間，每隔5納米測(cè)一次吸光度。以測(cè)定波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制吸收曲線。選擇吸收曲線的峰值波長為本實(shí)驗(yàn)測(cè)量波長。2、顯色劑用量的測(cè)定取十個(gè)50毫升容量瓶，每個(gè)瓶中都加入0.60毫升100微克/毫升鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，1毫升10%鹽酸羥胺溶液。然后，在十個(gè)瓶中分別加入0，0.1，0

47、.2，0.4，0.6，0.8，1.0，1.50，2.50毫升0.15%鄰二氮菲溶液。最后，都加入5毫升1醋酸鈉溶液，用水稀釋至刻度，搖勻。以不含顯色劑的溶液作為參比溶液，使用1厘米的液槽，在選定波長下測(cè)量，以顯色劑濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪圖。確定顯色劑的用量。3、繪制吸光度對(duì)鐵的濃度曲線取九個(gè)50毫升容量瓶，分別加入0，0.20，0.40，0.60，0.80，1.00，1.20，2.00毫升100微克/毫升鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)容量瓶再加入10%鹽酸羥胺溶液，2毫升0.15%鄰二氮菲溶液，以及5毫升1 molL-1醋酸鈉溶液。在選定的波長下，用1厘米液槽，以不含鐵的試劑溶液作參比溶液，測(cè)量各個(gè)

48、溶液的吸光度。以吸光度對(duì)鐵的濃度作圖。4、未知試樣溶液的測(cè)定取三個(gè)50毫升容量瓶，分別移取5.00毫升未知試樣溶液，按實(shí)驗(yàn)步驟5的方法配制溶液，并測(cè)量吸光度。五、數(shù)據(jù)及處理1、記錄不同波長及相應(yīng)吸光度，繪制吸收曲線，并確定最大吸收峰值波長。2、記錄顯色劑用量與吸光度關(guān)系，并繪制相應(yīng)曲線，從中決定選擇的顯色劑用量。3、記錄系列標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度及相應(yīng)的吸光度。繪制吸光度對(duì)鐵的濃度曲線，并確定其線性范圍。從曲線求得試樣溶液原始濃度的平均值，相對(duì)平均偏差。六、思考題1、實(shí)驗(yàn)中，鹽酸羥胺、醋酸鈉的作用是什么？若用氫氧化鈉代替醋酸鈉，有什么缺點(diǎn)？2、以本實(shí)驗(yàn)為例，說明溶液的顏色和吸收曲線峰值波長有何關(guān)系？3、

49、試分析實(shí)驗(yàn)得到的吸光度對(duì)鐵濃度曲線。4、根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，計(jì)算鐵（II）-鄰二氮菲絡(luò)合物的摩爾吸光系數(shù)。實(shí)驗(yàn)八 高吸光度示差分析法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及試樣溶液的測(cè)定，了解高吸光度示差分析法的基本原理，方法優(yōu)點(diǎn)。掌握分光光度計(jì)的使用方法。二、實(shí)驗(yàn)原理普通吸光光度法是基于測(cè)量試樣溶液與空白溶液（或溶劑）相比較的吸光度，從相同條件下所作的標(biāo)準(zhǔn)曲線來計(jì)算被測(cè)組分的含量.這種方法的準(zhǔn)確度一般不會(huì)優(yōu)于12%，因此,它不適合于高含量組分的測(cè)定。為了提高吸光光度法測(cè)定的準(zhǔn)確度,使其適合于高含量組分的測(cè)定,可采用高吸光光度示差分析法.示差法與普通吸光光度法的不同之處。在于用一個(gè)待測(cè)組分的標(biāo)準(zhǔn)溶液代替試劑

50、空白溶液作為參比溶液，測(cè)量待測(cè)溶液的吸光度。它的測(cè)光步驟如下:在光檢測(cè)器上無光照射時(shí)，調(diào)節(jié)透光率為0。這與普通吸光光度法相同。將一個(gè)比待測(cè)溶液濃度稍稀的參比溶液(濃度為CS)放在儀器光路中,調(diào)節(jié)透光率為100%(或吸光度為0)。將待測(cè)溶液（濃度為C = CS +C)推入光路,讀取表觀吸光度Af (或表觀透光率Tf)。表觀吸光度Af實(shí)際上是由C引起的吸收大小,可表達(dá)為Af =lg(Is /I) =ab(C-CS)上式說明,待測(cè)溶液C與參比溶液CS的吸光度之差與這兩個(gè)溶液的濃度差成正比。無論普通吸光光度法或高吸光度示差法,只要符合比爾定律,而且測(cè)量誤差僅僅是由于透光率(或吸光度)讀數(shù)的不確定所引起

51、的,則可以方便的計(jì)算出分析的誤差。吸光光度法的光度誤差的計(jì)算式C/C =0.4343T/TlgT高吸光度示差法的光度誤差的計(jì)算式C/C=0.4343Tf/Tf lg(Tf TS)上兩式中T或Tf為透光率的讀數(shù)誤差, TS為參比溶液的透光率。光度誤差與參比溶液的濃度有密切關(guān)系,隨著參比溶液濃度的增加,光度誤差也隨之減小。應(yīng)用高吸光度示差法,充分利用了儀器的靈敏度,使其準(zhǔn)確度與容量分析和重量分析的準(zhǔn)確度相接近。本實(shí)驗(yàn)以Cr(NO3)3為例,在550納米進(jìn)行普通吸光光度測(cè)量,并與高吸光度示差法進(jìn)行比較。三、儀器與試劑7220型分光光度計(jì)(附1厘米液槽2個(gè))微量滴定管010毫升,刻度準(zhǔn)確至0.005毫

52、升,1支容量瓶25毫升16個(gè)Cr(NO3)3溶液0.2500mol/L四、實(shí)驗(yàn)步驟1、標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制取十六個(gè)25毫升容量瓶,用微量滴定管分別放入1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、及16毫升0.2500mol/L Cr(NO3)3溶液。（也可放至相近毫升數(shù),但須正確讀至0.005毫升.)再用水稀釋至刻度,搖勻。2、標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及試樣溶液的測(cè)定用1厘米液槽,在550納米波長下,用7220型分光光度計(jì)分別測(cè)量下列溶液吸光度.操作方法見7220型分光光度計(jì)使用說明書。以蒸餾水為參比溶液，測(cè)量16毫升0.2500mol/L Cr(NO3)3/25毫升溶液的吸光度。

53、以5毫升0.2500mol/L Cr(NO3)3/25毫升溶液的吸光度為參比溶液，測(cè)量611毫升0.2500mol/L Cr(NO3)3/25毫升溶液的吸光度。以10毫升0.2500mol/L Cr(NO3)3/25毫升溶液的吸光度為參比溶液，測(cè)量1116毫升0.2500mol/L Cr(NO3)3/25毫升溶液及試樣溶液的吸光度。五、數(shù)據(jù)及處理1、記錄實(shí)驗(yàn)條件及測(cè)量數(shù)據(jù).在同一坐標(biāo)紙上繪制(1)（3)組的吸光度對(duì)濃度的標(biāo)準(zhǔn)曲線。2、從(3)組標(biāo)準(zhǔn)曲線上求算試樣溶液的濃度。3、若透光率的讀數(shù)誤差T=0.01,計(jì)算(1)（3）組每個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的C/C值,繪制(1)（3）組的C/C對(duì)透光率T的圖。討論

54、之。六、思考題1、在普通分光光度法中,若透光率讀數(shù)改變0.01,最小誤差點(diǎn)(即T=36.8%)的相對(duì)百分誤差是多少?2、根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),指出哪一個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的相對(duì)百分誤差最低?比普通分光光度法中T為36.8%處精確多少倍?實(shí)驗(yàn)九：紫外分光光度法測(cè)定芳香族化合物一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庾贤馕展庾V在有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用，籍注“標(biāo)準(zhǔn)吸收光譜鑒定未知物。學(xué)習(xí)有機(jī)物的定量分析方法。二、基本原理許多有機(jī)物在紫外區(qū)有特征吸收光譜，從而可用來進(jìn)行有機(jī)物的鑒定及結(jié)構(gòu)分析（主要用于鑒定有機(jī)物的官能團(tuán)）。此外，還可對(duì)同分異構(gòu)體進(jìn)行鑒別，對(duì)具有鍵電子及共扼雙鍵的化合物特別靈敏，在紫外光區(qū)有極強(qiáng)烈的吸收譜。該法在有機(jī)物分析中

55、主要可進(jìn)行如下分析：純度檢查。未知樣的鑒定?；プ儺悩?gòu)體的判別。分子結(jié)構(gòu)的推測(cè)。定量測(cè)定。三、儀器試劑儀器：752型光柵紫外可見分光光度計(jì)，1cm石英皿試劑：萘-乙醇溶液，10g/mL、1g/mL，苯酚，環(huán)己烷四、實(shí)驗(yàn)步驟1.未知物鑒定（苯酚）取約0.1mg的苯酚晶體，溶于510mL環(huán)己烷中。以環(huán)己烷為參比，用1cm石英比色皿測(cè)定215-290nm波長的吸收光譜。(注意:每隔0.2nm測(cè)定一個(gè)點(diǎn),其中波峰處0.1nm測(cè)一個(gè)點(diǎn)，所有波長處測(cè)定前都應(yīng)先以參比調(diào)整零點(diǎn)。)2.萘的測(cè)定以無水乙醇為參比溶液，用1cm石英皿對(duì)濃度1g/mL的萘乙醇溶液測(cè)其在210-230nm的紫外區(qū)間的吸收光譜（間隔2nm），準(zhǔn)確找出最大吸收峰位置。用10mL容量瓶6支，分別配制0.2，0.4，0.6，0.8