儀器分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)

1、實(shí)驗(yàn)一 苯及其衍生物的紫外吸收光譜的測(cè)繪 及溶劑對(duì)紫外吸收光譜的影響 一、目的要求 1了解不同的助色團(tuán)對(duì)苯的紫外吸收光譜的影響。 2觀察溶劑極性對(duì)丁酮、異亞丙基丙酮的吸收光譜以及ph 對(duì)苯酚的吸收光譜的影響。 3學(xué)習(xí)并掌握紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的使用方法。 二、實(shí)驗(yàn)原理 具有不飽和結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物，特別是芳香族化合物，在紫外區(qū)（200 400nm）有特征吸收，為鑒定有機(jī)化合物提供了有用的信息。方法是比較未知物與純的已知化合物在相同條件（溶劑、濃度、ph值、溫度等）下繪制的吸收光譜，或?qū)⑽粗锏淖贤夤庾V與標(biāo)準(zhǔn)譜圖（如sadtler紫外光譜圖）比較，如果兩者一致，說(shuō)明至少它們的生色團(tuán)和分子母核是相同的

2、。 e1帶、e2帶和b帶是苯環(huán)上三個(gè)共軛體系中的的*躍遷產(chǎn)生的，e1帶和e2帶屬?gòu)?qiáng)吸收帶，在230270nm范圍內(nèi)的b帶屬弱吸收帶，其吸收峰常隨苯環(huán)上取代基的不同而發(fā)生位移。 影響有機(jī)化合物的紫外吸收光譜的因素有：內(nèi)因（共軛效應(yīng)、空間位阻、助色效應(yīng)）和外因（溶劑的極性和酸堿性）。 溶劑的極性和酸堿性不僅影響待測(cè)物質(zhì)吸收波長(zhǎng)的移動(dòng)，還影響吸收峰吸收強(qiáng)度和它的形狀。 三、儀器 紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)（自動(dòng)掃描型） 石英吸收池 容量瓶（10 ml，5 ml） 吸量管（1 ml，0.1 ml） 四、試劑 苯、乙醇、氯仿、丁酮、異亞丙基丙酮、正庚烷 （均為a.r） 苯的正庚烷溶液（以1250比例混合而成）、

3、甲苯的正庚烷溶液（以1250比例混合而成） 0.3 mg ml1苯酚的乙醇溶液、0.3 mg ml1苯酚的正庚烷溶液 、0.4 mg ml1苯酚的水溶液、 0.8 mg ml1苯甲酸的正庚烷溶液 、0.8 mg ml1苯甲酸的乙醇溶液、 0.3 mg ml1 苯乙酮的正庚烷溶液 、0.3 mg ml1苯乙酮的乙醇溶液 異亞丙基丙酮分別用水、甲醇、正庚烷配成濃度為0.4 mg ml1的溶液 五、實(shí)驗(yàn)步驟 1苯及其一取代物的吸收光譜的測(cè)繪 在五只5 ml容量瓶中分別加入0.50 ml苯、甲苯、苯乙酮、苯酚、苯甲酸的正庚烷溶液，用正庚烷稀釋至刻度，搖勻。將它們依次裝入帶蓋的石英吸收池中，以正庚烷為參

4、比，從220320 nm進(jìn)行波長(zhǎng)掃描，得吸收光譜。 觀察各吸收光譜的圖形，找出最大吸收波長(zhǎng)max，并計(jì)算各取代基使苯的max紅移了多少？ 2溶劑性質(zhì)對(duì)紫外吸收光譜的影響 （1）溶劑極性對(duì)n* 躍遷的影響 在三只5 ml的容量瓶中，各加入0.02 ml（長(zhǎng)嘴滴管1滴）的丁酮，分別用水、乙醇、氯仿稀釋至刻度，搖勻。將它們依次裝入石英吸收池，分別相對(duì)各自的溶劑，從220350 nm進(jìn)行波長(zhǎng)掃描，制得吸收光譜。比較它們吸收光譜的最大吸收波長(zhǎng)的變化，并解釋。 （2）溶劑極性對(duì)* 躍遷的影響 在三只10 ml的容量瓶中依次加入0.20 ml分別用水、甲醇、正庚烷配制的異亞丙基丙酮溶液，并分別用水、甲醇、正

5、庚烷稀釋至刻度，搖勻。將它們依次裝入石英吸收池，相對(duì)各自的溶劑，從200 300 nm 進(jìn)行波長(zhǎng)掃描，制得吸收光譜。比較吸收光譜的最大吸收波長(zhǎng)的變化，并解釋。 （3）溶劑極性對(duì)吸收峰吸收強(qiáng)度和形狀的影響 在三只5 ml的容量瓶中，分別加入0.50 ml苯酚、苯乙酮、苯甲酸乙醇溶液，用乙醇稀釋至刻度，搖勻。將它們依次裝入帶蓋的石英吸收池中，以乙醇為參比，從220320 nm進(jìn)行波長(zhǎng)掃描，得吸收光譜。與苯酚、苯乙酮、苯甲酸的正庚烷溶液的吸收光譜相比較，得出結(jié)論。 3溶液的酸堿性對(duì)苯酚吸收光譜的影響 在二只5 ml的容量瓶中，各加入0.50 ml苯酚的水溶液，分別用0.1 moll1hcl、0.1

6、moll1naoh溶液稀釋至刻度，搖勻。將它們分別依次裝入石英吸收池，相對(duì)水，從220350 nm進(jìn)行波長(zhǎng)掃描，制得吸收光譜。比較它們的最大吸收波長(zhǎng)，并解釋。 六、思考題 1舉例說(shuō)明溶劑極性對(duì)n*躍遷和* 躍遷吸收峰將產(chǎn)生什么影響？ 2在本實(shí)驗(yàn)中能否用蒸餾水代替各溶劑作參比溶液，為什么？ 實(shí)驗(yàn)二 紫外分光光度法測(cè)定芳香族化合物一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解紫外吸收光譜在有機(jī)結(jié)構(gòu)分析的應(yīng)用；借助“標(biāo)準(zhǔn)吸收光譜圖”鑒定未知物；2、 學(xué)習(xí)有機(jī)物的定量分析方法。二、實(shí)驗(yàn)原理許多有機(jī)化合物在紫外具有特征的吸收光譜，從而可以用來(lái)進(jìn)行有機(jī)物的鑒定及結(jié)構(gòu)分析（鑒定有機(jī)化合物的官能團(tuán)）；此外，還可對(duì)同分異構(gòu)體進(jìn)行鑒別。

7、對(duì)具有健電子及共軛雙鍵的化合物特別靈敏，且在紫外光區(qū)具有強(qiáng)烈吸收。該法在有機(jī)物分析中可進(jìn)行：（1）純度檢查；（2）未知樣品的鑒定；（3）分子結(jié)構(gòu)的推測(cè)；（4）互變異構(gòu)的判別；（5）定量測(cè)定。三、儀器與試劑1、 儀器：751gw 型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)；1cm 石英比色皿2、 試劑：苯酚，環(huán)己烷，10%naoh四、 操作步驟1、 未知物的鑒定（1） 在10ml 比色管中取固體未知芳香化合物一小粒（約0.1mg），用5-10ml 環(huán)己烷溶解，加塞搖溶為止。（2） 以空白為參比溶液，用1cm 石英比色皿，于紫外分光光度計(jì)上以氫燈為光源，測(cè)定吸收曲線(xiàn)。測(cè)定波長(zhǎng)從242nm 開(kāi)始，每隔4nm 測(cè)一次到2

8、90nm 為止。其中應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：、測(cè)定時(shí)波峰谷處間隔1nm 或0.5nm；曲線(xiàn)上升或下降部分可間隔2nm 或更大一些。、從242nm 連續(xù)向長(zhǎng)波方向測(cè)定。每測(cè)定一個(gè)數(shù)據(jù)均需以參比溶液調(diào)節(jié)儀器零點(diǎn)及透光率100%；、防止參比溶液及環(huán)己烷溶劑污染。圖一 苯酚吸收光譜圖（溶劑環(huán)己烷）2、 酚的定量測(cè)定（1） 配制標(biāo)準(zhǔn)系列：取酚標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1mg/ml0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00ml分別置于50.00ml 容量瓶中，各加10 滴10%naoh 水溶液，用水稀釋至刻度；（2） 繪制吸收曲線(xiàn)及標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)：用1cm 石英比色皿，在波長(zhǎng)242290nm 內(nèi)每間隔4nm，以空白

9、為參比，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列中3 號(hào)（或4 號(hào)）的吸光度a，繪制吸收曲線(xiàn)（按上面的注意所示），找出最大吸收波長(zhǎng)max（與圖一比較，有何不同；為什么？）用1cm 石英比色皿，在選定的最大吸收波長(zhǎng)下分別測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的吸光度，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，以空白為參比；（3） 測(cè)定未知液：取未知液10.00ml 置于50.00ml 容量瓶中，加10 滴10% naoh 水溶液，用水稀釋至刻度；用1cm 石英比色皿，在最大吸收波長(zhǎng)處測(cè)定吸光度a，以空白為參比。（4） 計(jì)算未知液的含量（mgml-1）?！舅伎碱}】1、 紫外吸收光譜在有機(jī)化合物分析中的特點(diǎn)。2、 本實(shí)驗(yàn)與普通的分光光度法有何異同？實(shí)驗(yàn)三、uv-2401pc紫外光

10、譜儀的使用及氯霉素含量分析一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解紫外光譜儀的結(jié)構(gòu)和原理，學(xué)習(xí)紫外光譜儀的使用方法；2 了解氯霉素最大吸收峰波長(zhǎng)的測(cè)定方法。3 掌握紫外光譜分析氯霉素濃度的原理和方法。二、 uv-2401pc紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)(uv-vis spectrophotometer)使用規(guī)程1 開(kāi)機(jī)（順序：穩(wěn)壓電源、光學(xué)臺(tái)、電腦）。2 預(yù)熱二十分鐘后，在uvpc v3.9菜單下進(jìn)入紫外可見(jiàn)光譜測(cè)試程序，然后儀器進(jìn)行自檢。3 自檢完后，在acquire mode菜單下，選取spectrum，設(shè)計(jì)參數(shù)4 放入樣品，按start進(jìn)行自動(dòng)掃描。5 在manipulate菜單下，選peak pick，用鼠標(biāo)拉

11、出隱藏的參數(shù)和最大吸收峰波長(zhǎng)。6 在presentation菜單下，選plot,然后點(diǎn)print，打印掃描譜圖。7 在acqurie mode菜單下，選quantitative，對(duì)定量參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。8 放入樣品，點(diǎn)read，輸入標(biāo)準(zhǔn)物濃度值。9 標(biāo)準(zhǔn)物做完后，點(diǎn)unknown，做未知濃度樣品。10 在presentation菜單下，選plot,進(jìn)行圖形位置設(shè)計(jì)，點(diǎn)print，打印譜圖。11 關(guān)機(jī)，順序與開(kāi)機(jī)相反三、 氯霉素最大吸收峰波長(zhǎng)的測(cè)定1. 實(shí)驗(yàn)原理 氯霉素具有消炎、鎮(zhèn)靜的作用，是一種抗菌素，分子結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，其結(jié)構(gòu)式為：ho2nccch2ohohnhcoch cl2h氯霉素有兩個(gè)手性碳原

12、子，四個(gè)異構(gòu)體統(tǒng)稱(chēng)為“氯胺苯醇”，由于氯霉素分子中含有910大鍵，氯霉素水溶液在=270nm左右的近紫外區(qū)有一最大吸收峰，因此，在400-200nm的波長(zhǎng)范圍內(nèi)即紫外區(qū)我們可測(cè)定氯霉素的最大吸收峰波長(zhǎng)，如圖1所示：2 儀器與試劑儀器：uv-2401pc紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)， 50ml容量瓶6個(gè),1000ml容量瓶1個(gè), 10ml吸液管1支試劑：氯霉素注射液（250mg/支）或氯霉素藥片（50 mg/片）3 操作步驟 氯霉素標(biāo)準(zhǔn)液的配制用氯霉素水劑1支（含氯霉素250mg），加水至1000ml配制成濃度為250 ppm 的氯霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液。氯霉素測(cè)定液的配制用10ml吸液管分別移取2、4、6、8、

13、10ml的氯霉素標(biāo)準(zhǔn)溶液于5個(gè)50ml容量瓶中，加蒸餾水稀釋至刻度，其濃度分別為：10、20、30、40、50 ppm。最大吸收峰波長(zhǎng)的測(cè)定以40ppm的溶液為例，用石英比色皿取2/3到3/4體積的氯霉素測(cè)定液，用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)在400-200nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)掃描得氯霉素吸光度與波長(zhǎng)關(guān)系圖（圖1），找出最大吸收峰波長(zhǎng)。從圖1可知，隨著吸收峰波長(zhǎng)的下降，吸光度a增加到一個(gè)最大值后又下降，其最大值處即為最大吸收峰值。200 300 400 (nm)吸光度a2.01.50.51.0圖1：氯霉素吸光度與波長(zhǎng)關(guān)系圖最大吸收峰波長(zhǎng)最大在270nm左右。 四、氯霉素含量分析實(shí)驗(yàn)原理：由于氯霉素分子中含有

14、910大鍵，在近紫外區(qū)=270nm左右有一最大吸收峰。當(dāng)氯霉素濃度不太大時(shí)，在最大吸收峰處，氯霉素的濃度（c）與吸光度（a）具有線(xiàn)性關(guān)系：c=ka+c0例如：下面的表格數(shù)據(jù)就表示了氯霉素的濃度（c）與吸光度（a）具有的線(xiàn)性關(guān)系濃度ppm102030405060吸光度（a）0.40.81.21.62.02.4例：有一種氯霉素未知液，在最大吸收峰處，測(cè)得a=1.4，從表中可看出，氯霉素的濃度c=35ppm。如果說(shuō)以上面的數(shù)據(jù)作吸光度（a）對(duì)濃度（c）的工作曲線(xiàn)圖，圖示（圖2）如下：圖2 氯霉素的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)圖從圖2中亦可求出，氯霉素的濃度c=35ppm。 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)圖的繪制 在最大吸收峰波長(zhǎng)下，分別測(cè)定

15、濃度為0、10，20，30，40，50ppm的氯霉素的吸光度a，繪制成工作曲線(xiàn)。未知氯霉素溶液濃度測(cè)定配制未知氯霉素溶液（濃度約在20-40ppm之間，以便在標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)內(nèi)查找濃度），在最大吸收峰波長(zhǎng)（前已測(cè)定的最大）下測(cè)定未知溶液的吸光度a值，根據(jù)a值在標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上找出未知液的濃度或由計(jì)算機(jī)處理得出c未。五、數(shù)據(jù)記錄及處理最大吸收峰波第測(cè)定吸收波長(zhǎng)（）最大 吸光度（a） 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)圖的繪制濃度ppm01020304050吸光度（a）未知液的測(cè)定 在最大吸收峰波長(zhǎng)下，測(cè)出未知液的 a未= 從工作曲線(xiàn)上查出：未知液的濃度：c未=五、 注意事項(xiàng)1、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)屬大型精密儀器，必須由專(zhuān)人管理和使用；2

16、、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)管理人員每周至少開(kāi)一次機(jī)或更換干燥劑，以除去機(jī)內(nèi)濕氣；3、易揮發(fā)、具有腐蝕性的樣品、對(duì)主機(jī)內(nèi)塑料或石英池有溶解作用的樣品等應(yīng)盡量少做或不做；4、要遵守紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)的操作規(guī)則：另外還注意 1全班共分6組，每組9人。2實(shí)驗(yàn)報(bào)告按時(shí)交。3服從教師指揮，不準(zhǔn)隨便亂動(dòng)儀器，損壞儀器照價(jià)賠償。4進(jìn)實(shí)驗(yàn)室必須換拖鞋，出實(shí)驗(yàn)室要把拖鞋套上，放入箱子里。5值日生搞衛(wèi)生，檢查簽名情況。6石英比色皿只能拿毛面，不能拿光面，最后完成實(shí)驗(yàn)的同學(xué)清洗比色皿。實(shí)驗(yàn)三 熒光光度分析法測(cè)定維生素b2 一、目的要求 1學(xué)習(xí)和掌握熒光光度分析法的基本原理和方法。 2熟悉熒光分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)和使用方法。 二

17、、實(shí)驗(yàn)原理 在紫外光或波長(zhǎng)較短的可見(jiàn)光照射后，一些物質(zhì)會(huì)發(fā)射出比入射光波長(zhǎng)更長(zhǎng)的熒光。以測(cè)量熒光強(qiáng)度和波長(zhǎng)為基礎(chǔ)的分析方法叫做熒光分光光度分析法。 對(duì)同一物質(zhì)而言，若alc0.05，即對(duì)很稀的溶液，熒光強(qiáng)度f(wàn)與該物質(zhì)的濃度c有以下的關(guān)系 f = 2.3f i0 alc 式中： f 熒光過(guò)程的量子效率； i 0 入射光強(qiáng)度； a 熒光分子的吸收系數(shù)； l 試液的吸收光程。 i 0和l不變時(shí) f = kc 式中k為常數(shù)。因此,在低濃度的情況下，熒光物質(zhì)的熒光強(qiáng)度與濃度呈線(xiàn)性關(guān)系。 維生素b2(即核黃素)在430 440 nm藍(lán)光的照射下，發(fā)出綠色熒光，其峰值波長(zhǎng)為535 nm。維生素b2的熒光在p

18、h=67時(shí)最強(qiáng)，在ph=11時(shí)消失。 熒光分析實(shí)驗(yàn)首先選擇激發(fā)光單色器波長(zhǎng)和熒光單色器波長(zhǎng)，基本原則是使測(cè)量獲得最強(qiáng)熒光，且受背景影響最小。激發(fā)光譜是選擇激發(fā)光單色器波長(zhǎng)的依據(jù)，熒光物質(zhì)的激發(fā)光譜是指在熒光最強(qiáng)的波長(zhǎng)處，改變激發(fā)光單色器的波長(zhǎng)測(cè)量熒光強(qiáng)度，用熒光強(qiáng)度對(duì)激發(fā)光波長(zhǎng)作圖所得的譜圖。大多數(shù)情況下，熒光物質(zhì)的激發(fā)光譜與其吸收光譜相同。熒光光譜是選擇熒光單色器波長(zhǎng)的主要依據(jù)，熒光物質(zhì)的熒光光譜是將激發(fā)光單色器波長(zhǎng)固定在最大激發(fā)光波長(zhǎng)處，改變熒光單色器波長(zhǎng)測(cè)量熒光強(qiáng)度，用熒光強(qiáng)度對(duì)熒光波長(zhǎng)作圖所得的譜圖。下圖為維生素b2的吸收（激發(fā)）光譜及熒光光譜示意圖。 本實(shí)驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法來(lái)測(cè)定維生素

19、b2的含量。激發(fā)光單色器波長(zhǎng)選440 nm。熒光單色器波長(zhǎng)選535 nm，可將440nm的激發(fā)光及水的拉曼光（360 nm）濾除， 從而避免了它們的干擾。 三、儀器及試劑 1 儀器 國(guó)產(chǎn)930型（或其它型號(hào)）熒光光度計(jì) 容量瓶 （50 ml，1 l） 吸量管 （5 ml） 棕色試劑瓶（500 ml） 洗瓶（500 ml） 冰箱 2藥品 （1）100.0 mg l1 維生素b2標(biāo)準(zhǔn)貯備液 準(zhǔn)確稱(chēng)取0.1000 g 維生素b2,將其溶解于少量的1% 乙酸中，轉(zhuǎn)移至1 l容量瓶中，用1%乙酸稀釋至刻度，搖勻。（2）5.00 mg l1維生素b2工作標(biāo)準(zhǔn)溶液 準(zhǔn)確移取5.00 ml 100.0 mg

20、l1 維生素b2標(biāo)準(zhǔn)貯備液于1 l容量瓶中，用1 %乙酸稀釋至刻度，搖勻。 （3）待測(cè)液 取市售維生素b2一片，用1 %乙酸溶液溶解，在1 l容量瓶中定容。 以上溶液均應(yīng)裝于棕色試劑瓶中，置于冰箱冷藏保存。 四、操作步驟 1標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制 在五個(gè)干凈的50 ml容量瓶中，分別加入1.00 ml，2.00 ml，3.00 ml，4.00 ml和5.00 ml 5.00 mg l1維生素b2工作標(biāo)準(zhǔn)溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。 2標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的測(cè)定 開(kāi)啟儀器電源，預(yù)熱約10min。用蒸餾水作空白，從稀到濃測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的熒光強(qiáng)度。 3未知試樣的測(cè)定 取2.50 ml待測(cè)液置于50 ml容

21、量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。用測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列溶液時(shí)相同的條件，測(cè)量其熒光強(qiáng)度。 （儀器操作方法見(jiàn)熒光光度計(jì)或有關(guān)儀器說(shuō)明書(shū)。） 五、數(shù)據(jù)處理 1用標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的熒光強(qiáng)度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。 2根據(jù)待測(cè)液的熒光強(qiáng)度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上求得其濃度。 3計(jì)算藥片中維生素b2的含量，用mg/片表示。 六、思考題 1怎樣選擇激發(fā)光單色器波長(zhǎng)和熒光單色器波長(zhǎng)？ 2熒光光度計(jì)中為什么不把激發(fā)光單色器和熒光單色器安排在一條直線(xiàn)上？ 實(shí)驗(yàn)四 原子吸收分光光度法測(cè)定自來(lái)水中鈣、鎂的含量 一、目的要求 1. 掌握原子吸收分光光度法的基本原理； 2. 了解原子吸收分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)及其使用方法； 3. 掌握應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)加入法和

22、標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法測(cè)定自來(lái)水中鈣、鎂的含量； 二、實(shí)驗(yàn)原理 原子吸收分光光度法是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對(duì)特定譜線(xiàn)(即待測(cè)元素的特征譜線(xiàn))的吸收作用進(jìn)行定量分析的一種方法。 若使用銳線(xiàn)光源,待測(cè)組分為低濃度,在一定的實(shí)驗(yàn)條件下,基態(tài)原子蒸氣對(duì)共振線(xiàn)的吸收符合下式： a= cl 當(dāng)l以cm為單位，c以moll1為單位表示時(shí)， 稱(chēng)為摩爾吸收系數(shù)，單位為moll1cm1。上式就是lambert-beer定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。如果控制l為定值，上式變?yōu)?a=kc 上式就是原子吸收分光光度法的定量基礎(chǔ)。定量方法可用標(biāo)準(zhǔn)加入法或標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法。 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法是原子吸收分光光度分析中常用的定量方法，常用于未知試液中共存的基體

23、成分較為簡(jiǎn)單的情況，如果溶液中基體成分較為復(fù)雜，則應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入相同類(lèi)型和濃度的基體成分，以消除或減少基體效應(yīng)帶來(lái)的干擾，必要時(shí)須采用標(biāo)準(zhǔn)加入法而不是標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法。標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)有時(shí)會(huì)發(fā)生向上或向下彎曲現(xiàn)象。要獲得線(xiàn)性好的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)，必須選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)條件，并嚴(yán)格實(shí)行。 三、實(shí)驗(yàn)用品 1儀器 原子吸收分光光度計(jì)（任一型號(hào)） 鈣、鎂空心陰極燈 燒杯（250 ml） 無(wú)油空氣壓縮機(jī)或空氣鋼瓶 乙炔鋼瓶 容量瓶（50 ml，100 ml） 吸量管 （5 ml，10 ml） 2藥品 金屬mg（g.r） mg2co3（g.r） 無(wú)水caco3（g.r） 1 moll1hcl 濃hcl（g.r） （

24、1）1000gml1ca標(biāo)準(zhǔn)貯備液 準(zhǔn)確稱(chēng)取0.6250g的無(wú)水caco3（在110下烘干2 h）于100ml燒杯中，用少量純水潤(rùn)濕，蓋上表面皿，滴加1moll1hcl溶液，直至完全溶解，然后把溶液轉(zhuǎn)移到250ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻備用。 （2）100 gml1 ca標(biāo)準(zhǔn)工作溶液 準(zhǔn)確吸取10.00 ml上述鈣標(biāo)準(zhǔn)貯備液于100ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻備用（3）1000gml1 mg標(biāo)準(zhǔn)貯備液 準(zhǔn)確稱(chēng)取0.2500g金屬mg于100ml燒杯中，蓋上表面皿，滴加5 ml1 moll1hcl溶液溶解，然后把溶液轉(zhuǎn)移到250ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻備用。 （4）10

25、gml1mg標(biāo)準(zhǔn)工作溶液 準(zhǔn)確吸取1.00 ml上述mg標(biāo)準(zhǔn)貯備液于100ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻備用。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1標(biāo)準(zhǔn)加入法ca標(biāo)準(zhǔn)溶液配制 在五個(gè)干凈的50 ml容量瓶中，各加入5.00 ml自來(lái)水，然后依次加入0.00，1.00，2.00，3.00和4.00mlca的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻備用。 2mg標(biāo)準(zhǔn)溶液系列、樣品溶液的配制及測(cè)定 準(zhǔn)確吸取1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 ml上述mg標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，分別置于五只50 ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻備用。 配制自來(lái)水樣溶液 準(zhǔn)確吸取適量（視mg濃度而定）自來(lái)水置于50 ml容量瓶中，

26、用水稀釋至刻度，搖勻備用。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將原子吸收分光光度計(jì)，按儀器操作步驟進(jìn)行調(diào)節(jié)，待儀器電路和氣路系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定，即可測(cè)定以上各溶液的吸光度。 五、數(shù)據(jù)處理 1記錄實(shí)驗(yàn)條件 （1）儀器型號(hào) （2）吸收線(xiàn)波長(zhǎng)（nm） （3）空心陰極燈電流（ma） （4）光譜通帶或光譜帶寬（nm） （5）乙炔流量（lmin1） （6）空氣流量（lmin1） （7）燃助比 2列表記錄測(cè)量ca、mg標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的吸光度，然后以吸光度為縱坐標(biāo)，分別以ca、mg加入濃度為橫坐標(biāo)繪制ca的工作曲線(xiàn)和mg的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。 3根據(jù)自來(lái)水樣的吸光度，在上述標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)上查得水樣中mg的濃度（gl1）。若經(jīng)稀釋須乘上稀釋倍數(shù)求得原始自

27、來(lái)水中mg含量。 4延長(zhǎng)ca工作曲線(xiàn)與濃度軸相交，交點(diǎn)為cx，根據(jù)cx換算為自來(lái)水中ca的含量。 六、思考題 1原子吸收光譜的理論依據(jù)是什么？ 2原子吸收分光光度分析為何要用待測(cè)元素的空心陰極燈做光源？能否用氫燈或鎢燈代替，為什么？ 3如何選擇最佳的實(shí)驗(yàn)條件？ 實(shí)驗(yàn)五 石墨爐原子吸收法測(cè)定水樣中痕量鎘一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，了解石墨爐原子化器的基本構(gòu)造，掌握石墨爐原子吸收法的原理、特點(diǎn)、分析方法及實(shí)驗(yàn)技術(shù)。 二、實(shí)驗(yàn)原理： 鎘具有毒性，攝入過(guò)量的鎘會(huì)引起多種疾病，影響人體健康。水樣中鎘含量較低，一般只有ng/ml級(jí)，需使用高靈敏度方法進(jìn)行測(cè)定。石墨爐原子吸收法是最靈敏的方法之一，絕對(duì)靈敏度

28、可高達(dá)10-1010-14克，相對(duì)靈敏度達(dá)ng/ml，可以滿(mǎn)足水樣中鎘的測(cè)定要求。 實(shí)際分析中，樣品的原子化程序一般采用四個(gè)階段： 干燥階段：目的是在低溫下蒸發(fā)試樣中的溶劑。干燥溫度取決于溶劑及樣品中液態(tài)組分的沸點(diǎn)，一般選取的溫度應(yīng)略高于溶劑的沸點(diǎn)。干燥時(shí)間取決于樣品體積和其基體組成，一般為10s40s。 灰化階段：目的是破壞樣品中的在機(jī)物質(zhì)，盡可能的除去基體成分。灰化溫度取決于樣品的基體和待測(cè)元素的性質(zhì)，最高灰化溫度以不使待測(cè)元素?fù)]發(fā)為準(zhǔn)則，一般可通過(guò)灰化曲線(xiàn)求得?；一瘯r(shí)間視樣品的基體成分確定，一般為1040s。 原子化階段：樣品中待測(cè)元素在此階段被解離成氣態(tài)的基態(tài)原子。原子化溫度可通過(guò)原子

29、化曲線(xiàn)或查手冊(cè)確定。原子化時(shí)間以原子化完全為準(zhǔn)，應(yīng)盡可能選短些。在原子化階段，一般采用停氣技術(shù)，以提高測(cè)定靈敏度。 清洗階段：使用更高的溫度以完全除去石墨管中的殘留樣品，消除記憶效應(yīng)。 三、儀器的操作和使用： 1. 首先打開(kāi)冷卻水和氬氣開(kāi)關(guān)，使氬氣鋼瓶出囗壓力為0.20.3 mpa 2. 儀器的自檢與初始化打開(kāi)原子吸收儀的計(jì)算機(jī)終端和主機(jī)電源開(kāi)關(guān)，從計(jì)算機(jī)終端啟動(dòng)儀器的工作程序，儀器開(kāi)始對(duì)數(shù)據(jù)通訊、波長(zhǎng)掃描機(jī)構(gòu)、狹縫機(jī)構(gòu)和換燈機(jī)構(gòu)進(jìn)行自檢和初始化。自檢完成后，顯示主菜單和工具欄。 3. 參數(shù)設(shè)置：點(diǎn)擊工具欄新建文件按鈕，在主菜單中選擇所分析元素、波長(zhǎng)、光譜通帶和燈號(hào)。在“儀器參數(shù)”菜單中輸入項(xiàng)

30、目信息，然后在信號(hào)欄中選擇景校正類(lèi)型和測(cè)量方式。在擬合參數(shù)菜單中輸入標(biāo)樣濃度，工作曲線(xiàn)類(lèi)型，重復(fù)次數(shù)及樣品空白。完成后，點(diǎn)按“確定”，確認(rèn)。4. 啟動(dòng)儀器：點(diǎn)擊工具欄“開(kāi)始”按鈕，將輸入的儀器參數(shù)裝入儀器，點(diǎn)按窗囗中自動(dòng)尋峰按鈕，儀器自動(dòng)設(shè)置分析波長(zhǎng)的峰值位置，同時(shí)點(diǎn)擊平衡按鈕，調(diào)整平衡元素?zé)艉捅尘靶Ｕ庠吹哪芰浚蛊渚鶠?00%。 5. 石墨爐條件設(shè)置：點(diǎn)擊工具欄“石墨爐”按鈕，設(shè)定加熱程序，點(diǎn)擊“檢查”和“發(fā)送”按鈕，完成儀器參數(shù)設(shè)置。 6. 測(cè)定步驟： (1) 次序加入標(biāo)準(zhǔn)溶液，按“讀數(shù)”按鈕，讀數(shù)。儀器可以自動(dòng)繪制工作曲線(xiàn)。(2) 在同樣的測(cè)定條件下，加入待測(cè)樣品，讀取吸收值和樣品濃度

31、。(3) 測(cè)試結(jié)束后，關(guān)閉石墨爐電源開(kāi)關(guān)、冷卻水和氬氣。(4) 退出工作程序，關(guān)閉主機(jī)電源開(kāi)關(guān)。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1. 灰化溫度的選擇：在加入同一濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)，改變灰化溫度，繪制灰化曲線(xiàn)圖，找出最佳的灰化溫度。 2. 溶液配制：取6個(gè)25 ml容量瓶，分別加入1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 ml濃度為0.025g/ml的鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液和5.00 ml待測(cè)水樣，用去離子水稀釋至刻度，搖勻，待測(cè)。 3. 分析測(cè)試：用微量注射器由稀到濃依次向石墨管中注入20l鎘標(biāo)準(zhǔn)溶液及待測(cè)樣品，測(cè)定吸收值，并計(jì)算樣品中鎘的濃度。實(shí)驗(yàn)六 氣相色譜法測(cè)定白酒中的雜醇一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解氣相色譜分離的基

32、本原理及其規(guī)律。2、了解氣相色譜法最常用的定性定量方法及其應(yīng)用。3、了解agilent 6890n氣相色譜儀的構(gòu)造并掌握其基本操作。二、實(shí)驗(yàn)原理由于食用酒精都是由糧食發(fā)酵釀造而成，由于其中有各種酶的作用，其發(fā)酵過(guò)程不可能準(zhǔn)確地完全朝著乙醇的方向前進(jìn)，必將產(chǎn)生一些其它的醇類(lèi)，如甲醇，異丙醇，丁醇，異戊醇等等，這些醇類(lèi)的存在，在一定范圍內(nèi)，會(huì)給酒添加風(fēng)味，然而過(guò)多的話(huà)，就會(huì)對(duì)人的身體造成影響。因此，對(duì)酒中的這類(lèi)雜醇的分析監(jiān)控，對(duì)人們的身體健康具有非常重要的意義。本實(shí)驗(yàn)采用比較保留值定性，歸一化法定量。三、儀器及材料agilent 6890n 氣相色譜儀（使 30m0.32mm0.25m弱極性色譜柱

33、），fid檢測(cè)器；10l進(jìn)樣針；乙醇，正丙醇，異丙醇，正丁醇，異丁醇標(biāo)準(zhǔn)溶液；市售白酒的處理溶液；混合未知溶液（四種雜醇，乙醇）。四、試驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù) 1. 開(kāi)機(jī)：打開(kāi)氣體發(fā)生器，待壓力達(dá)到設(shè)定值后，打開(kāi)氣相色譜儀。 2. 打開(kāi)電腦中instrument online色譜工作站。調(diào)出本次實(shí)驗(yàn)所用的method：stu_fid.m工作條件的設(shè)定：在instrument菜單下設(shè)定工作條件：程序升溫：起始溫度：50，保持3分鐘，然后以15/min升溫到100；進(jìn)樣口溫度：200，分流，分流比：50:1；載氣：n2; 恒流1.5ml/min；檢測(cè)器：fid;基溫：250，空氣：450ml/min,氫氣：

34、45ml/min,輔助氣：40ml/min；3. 分別吸取正丙醇，異丙醇，正丁醇，異丁醇標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定記錄下其保留時(shí)間。 正丙醇 異丙醇 正丁醇 異丁醇 ti 進(jìn)樣應(yīng)注意的問(wèn)題：gc中手動(dòng)進(jìn)樣技術(shù)的熟練與否，直接影響到分析結(jié)果的好壞，正確的進(jìn)樣手法是：取樣后，一手持注射器(防止氣化室的高氣壓將針芯吹出)，另一只手保護(hù)針尖（防止插入隔墊時(shí)彎曲）。先小心地將注射針頭穿過(guò)隔墊，隨即快速將注射器插到底，并將樣品輕輕注入氣化室（注意不要用力過(guò)猛使針芯彎曲），同時(shí)按start鍵，拔出注射器，注射樣品所用時(shí)間及注射器在氣化室中停留的時(shí)間越短越好。另外，在進(jìn)多個(gè)不同樣品時(shí)，每次進(jìn)樣前都要將進(jìn)樣針潤(rùn)洗干凈，確

35、保洗針溶劑不干擾樣品檢測(cè)。 4. 在相同條件下測(cè)定白酒處理樣品，將所出各峰的保留時(shí)間分別與以上物質(zhì)對(duì)照，判斷各峰的組成。 正丙醇 異丙醇 正丁醇 異丁醇 ti 5、在相同條件下測(cè)定混合未知樣品，用歸一化法算出未知樣品中各組分的含量。序號(hào)名稱(chēng)保留時(shí)間濃度校正因子峰面積峰高半高峰寬峰分離度1正丙醇2異丙醇3正丁醇4異丁醇五、問(wèn)題與討論1. 色譜定性方法有哪幾種？本實(shí)驗(yàn)中使用的是什么定性方法？2. 色譜定量方法有哪幾種？歸一化法有什么優(yōu)缺點(diǎn)？3. 可以通過(guò)那些途徑實(shí)現(xiàn)色譜分離條件的優(yōu)化？4. 討論極性柱條件下不同化合物的出峰順序。實(shí)驗(yàn)七 離子色譜法測(cè)自來(lái)水中陰離子一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.了解點(diǎn)到檢測(cè)離子

36、色譜儀的基本構(gòu)造和原理，學(xué)習(xí)儀器的基本操作。 2. 學(xué)習(xí)用陰離子交換色譜分析無(wú)機(jī)陰離子的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理 分析無(wú)機(jī)陰離子通常用陰離子交換柱。其填料通常為季胺鹽交換基團(tuán)，樣品陰離子以靜電相互作用進(jìn)入固定相的交換位置，又被帶負(fù)電荷的淋洗離子交換下來(lái)進(jìn)入流動(dòng)相。不同陰離子與交換基團(tuán)的作用力大小不同，在固定相中的保留時(shí)間也就不相同，從而彼此達(dá)到分離。自來(lái)水中主要是cl-、no3-和so42-等常見(jiàn)無(wú)機(jī)陰離子，這些離子在一般的陰離子交換柱上均能得到分離。本試驗(yàn)用峰面積標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)法定量。三、儀器與試劑 儀器：離子色譜儀:dx-120型離子色譜儀、抑制型電導(dǎo)檢測(cè)器；超聲裝置：用于樣品溶解、流動(dòng)相脫氣、玻璃器

37、皿清洗。試劑：陰離子標(biāo)準(zhǔn)溶液：用優(yōu)級(jí)純的鈉鹽分別配制濃度為1000mg/l的f-、cl-、no2-、br-、no3-和so42-的儲(chǔ)備液。用超純水稀釋成1020mg/l的工作溶液。同時(shí)配制6種離子的混合溶液。 自來(lái)水樣品：打開(kāi)自來(lái)水管放流約1分鐘后，用洗凈的試劑瓶接約100ml。用0.45微米的水相濾膜減壓過(guò)濾，必要時(shí)用超純水稀釋510倍后進(jìn)樣。 流動(dòng)相（3.5mm的na2co3和1.0mm的nahco3的混合溶液）：稱(chēng)取0.742g的碳酸鈉和0.103g的碳酸氫鈉，用超純水溶解后定容為1000ml。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟 檢查色譜儀器中所使用的是否為陰離子交換柱。打開(kāi)dx-120 儀器電源后，打

38、開(kāi)泵和抑制器的開(kāi)關(guān)。打開(kāi)計(jì)算機(jī)，等進(jìn)入系統(tǒng)后打開(kāi)peaknet工作站。 調(diào)節(jié)泵的旋鈕，使流速保持在1.2ml/min。打開(kāi)工作站上的顯示基線(xiàn)開(kāi)關(guān)，觀察基線(xiàn)，約30min后，基線(xiàn)平穩(wěn)，即可開(kāi)始進(jìn)樣。 調(diào)出此次數(shù)據(jù)采集的程序，并選擇開(kāi)始，工作站提示需要進(jìn)樣后殿確定。用微量注射器取大于進(jìn)樣器體積的陰離子混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，注射器應(yīng)事先用蒸餾水洗三次后，再用樣品溶液洗三次，并注意不要吸入氣泡。進(jìn)樣完畢后確定，儀器自動(dòng)平衡基線(xiàn)和記錄數(shù)據(jù)。 分別進(jìn)樣cl-、no3-和so42-標(biāo)準(zhǔn)溶液，得出這三種溶液在此條件下的保留時(shí)間和峰面積。根據(jù)比較保留時(shí)間和峰面積，對(duì)自來(lái)水中的各種離子進(jìn)行定性和定量分析。 1.從6種陰離

39、子混合溶液的分析數(shù)據(jù)，計(jì)算各離子單位濃度的峰高和峰面積。2.得出自來(lái)水中各種離子含量。六、思考題 1.流動(dòng)相的組成對(duì)離子出峰時(shí)間又什么影響。 2.在此實(shí)驗(yàn)條件下，判斷硫酸根和磷酸根離子的出峰順序，和為什么又這樣的順序。32實(shí)驗(yàn)八 有機(jī)物樣品的紅外光譜定性分析 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.初步掌握兩種基本樣品制備技術(shù)及付立葉變換光譜儀器的簡(jiǎn)單操作。 2.通過(guò)譜圖解析及標(biāo)準(zhǔn)譜圖的檢索，了解由紅外光譜鑒定未知物的一般過(guò)程。 二、 實(shí)驗(yàn)原理：物質(zhì)分子中的各種不同基團(tuán)，在有選擇地吸收不同頻率的紅外輻射后，發(fā)生振動(dòng)能級(jí)之間的躍遷，形成各自獨(dú)特的紅外吸收光譜。據(jù)此，可對(duì)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析。特別是對(duì)化合物結(jié)構(gòu)的鑒定

40、，應(yīng)用更為廣泛。三、 儀器和試樣：370型付立葉變換紅外光譜儀、壓片機(jī)、瑪瑙研缽、紅外燈、nacl窗片、kbr晶體、待分析試樣等。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1樣品制備：(1) 固體樣品：kbr壓片法 用一瑪瑙研缽將kbr晶體充分研磨后加入其量5%左右的待測(cè)固體樣品，混合研磨直至均勻，并使其顆粒大小比所檢測(cè)的光波長(zhǎng)更小(約2m以下)。在一個(gè)具有拋光面的金屬模具上放一個(gè)圓形紙環(huán)，用刮勺將研磨好的粉末移至環(huán)中，蓋上另一塊模具，放入油壓機(jī)中進(jìn)行壓片。kbr壓片形成后，用夾具固定測(cè)試。（2）. 液體樣品：液膜法 取一對(duì)nacl窗片，用刮勺沾取液體滴在一塊窗片上，然后用另一塊窗覆蓋在上面，形成一個(gè)沒(méi)有氣泡的毛細(xì)厚度薄

41、膜，用夾具固定，即可放入儀器光路中進(jìn)行測(cè)試，此法適用于高沸點(diǎn)液體樣品。2儀器測(cè)試： 進(jìn)入測(cè)試對(duì)話(huà)框背景測(cè)試樣品測(cè)試標(biāo)峰值打印譜圖取出樣品室中樣品。3. 解析譜圖，推出可能的結(jié)構(gòu)式。4. 查閱薩特勒標(biāo)準(zhǔn)譜圖集，直至查到與所測(cè)試樣品紅外光譜圖完全一致的譜圖才能確定化合物結(jié)構(gòu)。5. 用分子式索引查閱順序?yàn)椋夯衔锓肿邮交衔镉⑽拿Q(chēng)譜圖號(hào)譜圖。五、 結(jié)果處理：1簡(jiǎn)述兩種制樣方法的適用范圍，儀器操作要點(diǎn)。2解釋譜圖中主要吸收峰與官能團(tuán)的關(guān)系，重點(diǎn)寫(xiě)出譜圖解 釋過(guò)程。3在紅外光譜上注出官能團(tuán)的特征吸收峰。六、 思考題：1為什么測(cè)試紅外光譜選用kbr、nacl制樣?有何優(yōu)缺點(diǎn)?2用ft-ir儀測(cè)試樣品為什

42、么要先測(cè)試背景?3如何用紅外光譜鑒定飽和烴，不飽和烴和芳香烴的存在?實(shí)驗(yàn)九 氣質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定有機(jī)物結(jié)構(gòu)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.了解氣質(zhì)聯(lián)用的基本原理及在有機(jī)分析中的應(yīng)用；2.掌握質(zhì)譜譜圖分析方法；3.掌握工作站的操作及定性定量方法。二、實(shí)驗(yàn)原理 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用在有機(jī)領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛，以氦氣為載氣，對(duì)可揮發(fā)性有機(jī)化合物在氣相色譜中進(jìn)行高效分離。氣相色譜柱的末端聯(lián)接質(zhì)譜儀，質(zhì)譜儀配有 ei 源，質(zhì)譜檢測(cè)范圍 101023mu。由于樣品中各組分在氣相色譜中已經(jīng)得到高效的分離，各個(gè)譜帶進(jìn)入質(zhì)譜被檢測(cè)，得出每一掃描時(shí)間內(nèi)的質(zhì)譜圖以及總離子流強(qiáng)度色譜圖，計(jì)算機(jī)自動(dòng)譜庫(kù)檢索（nist庫(kù)）定性，還可以根據(jù)總離子流色譜圖的峰高或峰面積定量。三、儀器與藥品agilent 6890-5973n氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（ 30m0.25mm0.25m 非極性色譜柱）；10l進(jìn)樣針；四、實(shí)驗(yàn)步驟1.打開(kāi)桌面上的工作站。2.打開(kāi)程序，設(shè)定工作條件；推薦工作條件：gc：程序