儀器分析實(shí)驗(yàn)2017年度

1、儀器分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)一 氣相色譜內(nèi)標(biāo)法測定白酒中乙酸乙酯含量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握氣相色譜內(nèi)標(biāo)法測定白酒中乙酸乙酯含量2、掌握氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)及使用方法二、實(shí)驗(yàn)原理試樣被汽化后，隨同載氣進(jìn)入色譜柱，利用被測定的各組分在氣液兩相中具有不同的分配系數(shù)，在柱內(nèi)形成遷移速度的差異而得到分離。分離后的組分先后 流出色譜柱，進(jìn)入氫火焰離子化檢測器，根據(jù)色譜圖上各組分峰的保留值與標(biāo)樣 對照進(jìn)行定性，利用峰面積（或峰高），以內(nèi)標(biāo)法定量。三、實(shí)驗(yàn)儀器及試劑儀器：氣相色譜儀，氫火焰離子化檢測器（FID）；色譜柱：白酒專用填充柱，微量注射器：10微升試劑：乙醇，色譜純（分析純代替）。配成60%乙醇水溶液；乙酸乙酯，色

2、譜純，作標(biāo)樣用。2%溶液（用60%乙醇水溶液配制）； 乙酸正丁酯，色譜純，作內(nèi)標(biāo)用。2%溶液（用60%乙醇水溶液配制）；四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 儀器的準(zhǔn)備，色譜條件的確定檢測器溫度：260 C；進(jìn)樣口溫度：240 C；柱溫程序：60 C保持1分鐘，以3 C /分鐘的速率升到90 C,然后以40 C /分鐘升到220 C。2. 校正因子（f）的測定吸取2%乙酸乙酯標(biāo)準(zhǔn)溶液I.OmL，移入100mL容量瓶中，然后加入 2% 內(nèi)標(biāo)液I.OmL，用60%乙醇溶液稀釋至刻度。上述溶液中乙酸乙酯和內(nèi)標(biāo)的濃 度均為0.02% （體積分?jǐn)?shù)）。進(jìn)行GC檢測，記錄乙酸乙酯和內(nèi)標(biāo)峰的保留值及 其峰面積（或峰高），其比值計(jì)

3、算出乙酸乙酯的相對校正因子（f）。f= A i* d2/ A 2* d iC= f* A 3* Ci*10-3/ Ai其中：C-試樣中乙酸乙酯的質(zhì)量濃度，g/L;f-乙酸乙酯的相對校正因子；Ai-標(biāo)樣f值測定時(shí)內(nèi)標(biāo)的峰面積（或峰高）；A2-標(biāo)樣f值測定時(shí)乙酸乙酯的峰面積（或峰高）A3-試樣中乙酸乙酯的峰面積（或峰高）A4-添加于酒樣中內(nèi)標(biāo)的峰面積（或峰高）Ci-添加在酒樣中）內(nèi)標(biāo)的質(zhì)量濃度，mg/L。di-內(nèi)標(biāo)物的相對密度；d2-乙酸乙酯的相對密度。五、試樣的測定吸取i0.0mL酒樣于i0mL容量瓶中，加入2%內(nèi)標(biāo)液0.20mL，混勻后， 在與f值測定相同的條件性進(jìn)樣，根據(jù)保留時(shí)間測定乙酸乙酯

4、峰的位置， 并測定 乙酸乙酯與內(nèi)標(biāo)峰面積，求出峰面積之比，計(jì)算出酒樣中乙酸乙酯的含量。六、思考題1. 簡述程序升溫的優(yōu)點(diǎn)。2. 白酒分析采用內(nèi)標(biāo)法定量，為什么?實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：儀器2臺(tái)：氣相色譜儀，備用氫火焰離子化檢測器(FID );色譜柱：SE-54色譜柱(50m*0.32mm*0.25mm)，微量注射器：10微升試劑：60%乙醇水溶液配制：吸取60mL無水乙醇至100mL量筒，加純凈水至100mL即得；2%乙酸乙酯標(biāo)樣：吸取1mL色譜純乙酸乙酯至50mL量筒，加上述60% 乙醇水溶液至50mL即得；2%乙酸正丁酯內(nèi)標(biāo)：吸取1mL色譜純乙酸正丁酯至50mL量筒，加上 述60%乙醇水溶液至50mL即

5、得；實(shí)驗(yàn)二 HPLC法測定飲料中人工色素的含量一、目的與要求1. 理解反相色譜的原理和應(yīng)用。2. 掌握外標(biāo)定量方法。二、基本原理食品著色劑是以給食品著色為主要目的的添加劑，也稱食用色素。食品著色 劑使食品具有悅目的色澤，對增加食品的嗜好性及刺激食欲有重要意義。 大量的 研究報(bào)告指出，過多的食用合成色素不僅不能向人體提供營養(yǎng)物質(zhì)，某些合成 色素甚至?xí)：θ梭w健康，導(dǎo)致生育力下降、畸胎等等，有些色素在人體內(nèi)可能 轉(zhuǎn)換成致癌物質(zhì)。危害包括一般毒性、致瀉性、致突性（基因突變）與致癌作用。高效液相色譜分離是利用試樣中各組分在色譜柱中的淋洗液和固定相間的分配系數(shù)不同，當(dāng)試樣隨著流動(dòng)相進(jìn)入色譜柱中后， 組分

6、就在其中的兩相間進(jìn)行 反復(fù)多次的分配（吸附一脫附一放出），由于固定相對各種組分的吸附能力不同（即保存作用不同），因此各組份在色譜柱中的運(yùn)行速度就不同，經(jīng)過一定的柱 長后，便彼此分離，順序離開色譜柱進(jìn)入檢測器，產(chǎn)生的離子流信號(hào)經(jīng)放大后， 在記錄器上描繪出各組分的色譜峰。三、儀器與試劑儀器：LC100高效液相色譜儀（M V檢測器;二元梯度泵），上海五豐。樣品:前處理后的“美年達(dá)”色素濃縮樣品液、日落黃色素標(biāo)準(zhǔn)溶液。試劑:甲醇（HPLC純）,重蒸餾水、乙酸銨。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1. 色譜條件色譜柱 Agile nt XDB-C18 色譜柱（4.6mm X250 mm，5 阿）;流動(dòng)相：（A） 0.0

7、2mol/L乙酸銨溶液，（B）甲醇；柱溫：30 C；梯度洗脫程序?yàn)? min5.0 min ， 20 %B35 %B ; 3.0 min5.0 min , 35 %B ; 5.0 min10.0 min , 35 % B 98 % B；10.0 min 12.0 min ,98 % B ; 12.0 min 13.0 min ，98 %B20 %B ; 13.0 min 15.0 min ，20 %B20 %B ;檢測波長 484nm。2. 標(biāo)準(zhǔn)液制備及標(biāo)準(zhǔn)曲線制備準(zhǔn)確稱取制備好的日落黃色素標(biāo)準(zhǔn)樣品5mg，加蒸餾水溶解后移人10mL的 容量瓶中，用甲醇稀釋至刻度，搖晃使其濃度均勻，制得 1mg

8、/ml日落黃色素標(biāo) 準(zhǔn)液，分別取該標(biāo)溶液2此,4此,6此,8此,10此進(jìn)樣，分別測出峰面積,不強(qiáng)制過 原點(diǎn)，以濃度對峰面積進(jìn)行回歸，得標(biāo)準(zhǔn)曲線和回歸方程。數(shù)據(jù)處理機(jī)給出峰面 積值，以標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)樣量（他）為縱坐標(biāo)（丫）,峰面積為橫坐標(biāo)（X）,得標(biāo)準(zhǔn)曲線。3. 樣品液制備取商品“美年達(dá)” 50ml于100ml燒杯中，80 °C加熱10分鐘驅(qū)除二氧化碳， 間歇攪拌。用水定容至100ml。4. 色譜測定用微量注射器分別吸取10此標(biāo)品、試樣溶液注入色譜儀，取得色譜圖，以保留時(shí)間對照定性，確定落日黃色譜峰，并記錄鋒面積。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及處理1. 以色譜峰面積為縱坐標(biāo)。落日黃標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的濃度為橫坐標(biāo)

9、，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。2. 根據(jù)試樣溶液色譜圖中落日黃峰面積，查出試樣溶液中落日黃的含量, 并計(jì)算樣品中落日黃的含量（卩g/mL ）。六、問題與討論1. 正相、反相色譜分離系統(tǒng)是如何定義的，它們分別適用于什么情況?2. 為什么可以利用色譜峰的保留時(shí)間進(jìn)行色譜定性分析?實(shí)驗(yàn)三 紫外吸收光譜法測定食品中苯甲酸的含量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解紫外光譜法原理及苯甲酸的紫外吸收特征。2. 了解紫外可見分光光度計(jì)的使用。3. 學(xué)習(xí)利用吸收光譜曲線進(jìn)行化合物鑒定和含量分析。二、實(shí)驗(yàn)原理許多有機(jī)化合物或其衍生物，在可見光或紫外光區(qū)有吸收光譜，各種物質(zhì)分 子有其特征的吸收光譜。吸收光譜的形狀和物質(zhì)的特性有關(guān)，可作為定型鑒

10、定的 依據(jù)，而在某選定的波長下，測量其吸收光度即可對物質(zhì)進(jìn)行定量分析。 紫外吸 收光譜用于定量分析時(shí)，符合朗伯比爾定律。據(jù)朗伯一比爾定律：當(dāng)一定波長的單色光通過某物質(zhì)的溶液時(shí)， 入射光強(qiáng)10 與透過光強(qiáng)It之比的對數(shù)與該物質(zhì)的濃度及液層厚度成正比，數(shù)學(xué)表達(dá)式為： A= log ¥=kbc，A為吸光度，b為溶液層厚度，單位cm ； c為被測物質(zhì)濃度，It當(dāng)濃度單位為mol/L ； k為摩爾吸光系數(shù)。在比色皿及入射光強(qiáng)度一定時(shí)，吸光 度正比于被測物質(zhì)濃度，這便是定量分析的依據(jù)。苯甲酸別名安息香酸，白色單斜晶系片狀或針狀結(jié)晶體，略帶安息香或苯甲 醛氣味。熔點(diǎn)122.4 C,在100 C時(shí)迅

11、速升華，它的蒸氣有很強(qiáng)的刺激性，吸 入后易引起咳嗽。苯甲酸在常溫下微溶于水，石油醚，但溶于熱水，水溶液呈酸 性；易溶于醇、醚、丙酮等有機(jī)溶劑，也溶于非揮發(fā)性油。對霉菌，酵母和細(xì)菌 等有較好的抑制作用，因而對微生物有強(qiáng)烈毒性，但對人體毒害不明顯。苯甲酸 及其鈉鹽可用作乳膠、牙膏、果醬或其他食品的抑菌劑和防腐劑， 也可作染色和 印色的媒染劑。在堿性條件下，苯甲酸形成苯甲酸鹽，對紫外光有選擇性吸收，其吸收光譜 的最大吸收波長在225nm?？刹捎米贤夥止夤舛扔?jì)測定物質(zhì)在紫外光區(qū)的吸收 光譜并進(jìn)行定量分析。三、儀器和試劑1、儀器紫外-可見分光光度計(jì)，1cm石英比色皿，移液管，容量瓶。2、試劑苯甲酸（AR

12、）, 0.01mol/L氫氧化鈉溶液。四、實(shí)驗(yàn)步驟1. 苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的制備精確稱取苯甲酸100mg，用0.01mol/L氫氧化鈉溶液100ml溶解后，再 用蒸餾水稀釋1000ml 0此溶液1ml含0.1mg苯甲酸。2. 苯甲酸吸收曲線的繪制吸取苯甲酸貯備液4.00ml，放入50ml容量瓶中，用0.01mol/L氫氧化鈉 溶液定容，搖勻。將裝有參比溶液和標(biāo)準(zhǔn)試樣的比色皿放入光路中， 在紫外分光 光度計(jì)上，從波長200-400nm，掃描出苯的吸收曲線。3. 苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制分別吸取1.0ml、2.0ml、3.0ml、4.0ml、5.0ml0.1g/l的苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)溶液于 5只10ml容量瓶中

13、，用0.01mol/L 氫氧化鈉溶液稀釋至刻度，搖勻。用1cm石英比色皿，以0.01mol/L 氫氧化鈉溶液做參比溶液，在最大吸收波長處分別 測定其吸光度。以吸光度為縱坐標(biāo)，苯甲酸的含量為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。4. 測定試樣中苯甲酸的含量用1cm石英比色皿，以0.01mol/L氫氧化鈉溶液做參比溶液，在最大吸收 波長處測定試樣溶液的吸光度，根據(jù)苯甲酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線得樣品濃度。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果1. 最大吸收波長（請?zhí)峁┳贤馕展庾V圖）2.苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度 c(mg/ml)0.010.020.030.040.05吸光度A相關(guān)系數(shù)r=實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng):（1）正確選擇紫外分光光度計(jì)的光源燈。石英比色皿價(jià)格昂貴，操

14、作時(shí)不要離開桌面，謹(jǐn)防打碎。(2) 比色皿中溶液達(dá)2/3即可，不可過滿或過少。(3) 切記不可用手接觸和擦拭比色皿的透光面，應(yīng)用擦鏡紙拭凈。五、數(shù)據(jù)處理1. 苯甲酸鈉紫外-可見吸收光譜的測定，并找出最大吸收峰波長。2. 苯甲酸鈉標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定，以及曲線方程、相關(guān)系數(shù)的測定。3. 樣品中苯甲酸鈉含量的測定。注：報(bào)告數(shù)據(jù)處理處需將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)依依列出。六、注意事項(xiàng)1. 試樣和標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的實(shí)驗(yàn)條件應(yīng)完全一致。2. 不同牌號(hào)的飲料中苯甲酸鈉含量不同，移取時(shí)樣品量可酌情增減。3. 比色皿中液體裝入三分之二即可，外部要擦拭干凈。七、思考題1. 紫外可見分光光度計(jì)由哪些部件構(gòu)成？各有什么作用？2. 本實(shí)驗(yàn)為什

15、么要用石英比色皿？為什么不能用玻璃比色皿？3. 苯甲酸的紫外光譜中有哪些吸收峰？各自對應(yīng)哪些吸收帶？由哪些躍遷引起？實(shí)臉?biāo)?原子吸收光譜分析法自來水中鈣或鎂、目的與要求1. 學(xué)習(xí)原子吸收光譜分析法的基本原理。2. 了解原子吸收光譜分析儀的基本結(jié)構(gòu)及使用方法。3. 掌握以標(biāo)準(zhǔn)曲線法測定自來水中鈣或鎂含量的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理標(biāo)準(zhǔn)曲線法是原子吸收光譜分哲中最常用的方法之一該法是配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列，在一定的儀器條件下，依次測出它們的吸光度，以標(biāo)準(zhǔn)溶液的 濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。樣品經(jīng)適當(dāng)處理后，在 測量標(biāo)準(zhǔn)曲線吸光度相同的實(shí)驗(yàn)條件下測量其吸光度，根據(jù)樣品溶液的吸光度，

16、 在標(biāo)準(zhǔn)曲線上即可查出樣品溶液中被測元素的含量，再換算成原始樣品中被測元素的含量。標(biāo)準(zhǔn)曲線法常用于分析共存的基體成分較為簡單的樣品。 如果樣品中共存的 基體成分比較復(fù)雜，則應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入相同類型和濃度的基體成分， 以消除 或減少基體效應(yīng)帶來的千擾，必要時(shí)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)加人法進(jìn)行定量分析。 自來水中 其他雜質(zhì)元素對鈣和鎂的原子吸收光譜法測定基本上沒有干擾， 樣品經(jīng)適當(dāng)稀釋 后，即可采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行測定。三、儀器與試劑原子吸收分光光度計(jì)；鈣或鎂空心陰極燈；無油空氣壓縮機(jī)；乙炔鋼瓶；通風(fēng)設(shè)備；容量瓶、移液管等。金屬鎂或碳酸鎂、無水碳酸鈣均為優(yōu)級純；濃鹽酸（優(yōu)級純），稀鹽酸溶液1 mol/L ;純水

17、，去離子水或蒸餾水。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟1. AAS分析條件元»鈣« :x A !鈣422. 7犒軋2螺燒莽區(qū)愛* mm匚0空心陰極骨電逼J/mA10:乙 min ' >0. 5換握It度0. 2C. 08 1空汽髯-Q"T4. 52. 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制(1 )鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取已在110 C下烘干2h的無水碳酸鈣0.6250g 于100 mL燒杯中，用少量純水潤濕，蓋上表面皿，滴加1 mol/L鹽酸溶液，直至完全溶解，然后把溶液轉(zhuǎn)移到250 .ml容量瓶中，用水稀釋到刻度，搖勻備用。準(zhǔn)確吸取10 mL上述鈣標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于100 mL容量瓶中，用水稀釋至

18、刻度。從中準(zhǔn)確吸取 2.00 mL、4.00 mIJ、6.00 mL、8.00 mL、10.00 mL鈣標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別置于5只25 mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度， 搖勻備用標(biāo)準(zhǔn)溶液系列鈣的質(zhì)量濃度分別為8.00、16.00、24.00、32 .00、40.00 剛 mL。(2 )鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取金屬鎂 0.2500g于100 ml ，燒杯中，加入鹽酸 溶液溶解，然后把溶液轉(zhuǎn)移到 250ml，容量瓶中，用水稀釋。準(zhǔn)確吸取 5ml上 述鎂標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于100ml，容量瓶，用水稀釋至刻度，搖勻備用。從中準(zhǔn)確吸 取 1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL 鎂標(biāo)準(zhǔn)使用液，分別置 于5只25mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，搖勻備用標(biāo)準(zhǔn)溶液系列鎂的質(zhì)量濃度分別為 2.00、4.00、6.00、8.00、10.00 他/mL。3 配制自來水樣溶液準(zhǔn)確吸取適量自來水樣至于 25 mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。4 根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將原子吸收分光光鷹計(jì)按操作步驟進(jìn)行調(diào)節(jié)，待儀器讀數(shù)穩(wěn) 定后即可進(jìn)在測定之前，先用去離子水噴霧，調(diào)節(jié)讀數(shù)至零點(diǎn)，然后按照濃度由5. 在相同的實(shí)驗(yàn)條件下，測量水樣中鈣 or