儀器分析實驗指導

1、儀器分析實驗指導牛淑妍化學與分子工程學院實驗一 氣路系統(tǒng)的連接、檢漏、載氣流速的測量與校正目的要求1、了解氣相色譜儀的結構，熟悉各單元組件的功能2、熟悉氣路系統(tǒng)，掌握檢驗方法。3、掌握載氣流速的測量和校正方法?；驹?、氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)是氣相色譜儀中極為重要的部件。氣路系統(tǒng)主要指載氣連續(xù)運行的密閉管路，包括連接管線、調節(jié)測量氣流的各個部件以及汽化室、色譜柱、檢測器等。使用氫焰檢測器時，還需引入輔助氣體，如氫氣、空氣等。它們流經的管路也屬于氣路系統(tǒng)。由高壓鋼瓶供給的載氣，先經減壓表使氣體壓力降至適當值，再經過凈化管進入色譜儀。色譜儀上的穩(wěn)壓閥、壓力表、調節(jié)閥、流量計等部件是用來調節(jié)、控制、測量

2、載氣的壓力和流速的。氫氣、空氣氣路系統(tǒng)也分別裝有相應的調節(jié)、控制、測量部件。氣路系統(tǒng)必須保持清潔、密閉，各調節(jié)、控制部件的性能必須正?？煽俊?、載氣流速載氣流速是影響色譜分離的重要操作之一，必須經常測定。色譜儀上的轉子流量計，用以測量氣體體積流速，但轉子高度與流速并非簡單的線性關系，且與介質有關。故需用皂膜流量計加以校正。（1）視體積流速（CO）用皂膜流量計在柱后直接測得的體積叫視體積流速。它不僅包括了載氣流速，且包括了當時條件下的飽和蒸汽流速。（2）實際體積流速（FCO）PO：大氣壓，mmHg；PW：室溫下的飽和水蒸氣壓，mmHg（3）校正體積流速（FC）由于氣體體積隨溫度變化，而柱溫又不同

3、于室溫，故需作溫度校正。FC=FCO TC:柱溫，K；Ta:室溫，K（4）平均體積流速（）氣體體積與壓力有關。但色譜柱內壓力不均，存在壓力梯度，需進行壓力校正。=FCPi：柱入口處載氣壓力；Po：柱出口處載氣壓力，計算時Pi、Po單位要相同實驗步驟氣相色譜常以高壓鋼瓶氣為氣源，使用鋼瓶必須安裝減壓表。1、正確選擇減壓表。減壓表接口螺母與氣瓶嘴的螺紋必須匹配。減壓表上有兩個彈簧壓力表，示值大的指示鋼瓶內的氣體壓力，小的指示輸出壓力。開啟鋼瓶時，壓力表指示瓶內壓力，用肥皂水檢查接口處是否漏氣。2、準備凈化管（1）清洗凈化管：先用10%NaOH溶液浸泡半小時，用水沖洗烘干。（2）活化清洗劑：硅膠12

4、0烘至藍色；活性炭300烘2小時；分子篩5503小時。不得超過600（3）填裝凈化管：三種等量凈化劑依次裝入凈化管，之間隔以玻璃棉。標明氣體出入口，出口處塞一玻璃棉。硅膠裝在出口處。3、管道的連接：用一段管子將凈化管連接到減壓表出口，凈化管的另一端接一可達色譜儀的管子。開啟氣源，用氣體沖洗一下，遂關氣源，將管道接到儀器口。4、檢漏：保證整個氣路系統(tǒng)的嚴密性十分重要，須認真檢查，易漏氣的地方為各接頭接口處。檢漏方法（1） kg/cm2，先關閉儀器上的進氣穩(wěn)壓閥。用小毛筆蘸肥皂水檢查從氣源到接口處的全部接口。（2）將色譜柱接到熱導檢測器上，開啟進氣減壓閥，并調節(jié)儀器上壓力表：2 kg/cm。調轉子

5、流量計流速最大，堵住主機外側的排氣口，如轉子流量計的浮子能落到底，則不漏氣；反之，則需用肥皂水檢查儀器內部各接口。（3）氫氣，空氣的檢查同前。（4）漏氣現(xiàn)象的消除：上緊絲扣接口，如無效，卸開絲扣，檢查墊子是否平整，不能用時需更換。5、載氣流速的測定及校正（1）將柱出口與熱導檢測器相連，在皂膜流量計內裝入適量皂液。使液面恰好處于支管口的中線處，用膠管將其與載氣相連。（2）開啟載氣，調節(jié)載氣壓力至需要值，調節(jié)轉子高度。一分鐘后輕捏膠頭，使皂液上升封住支管即會產生一個皂膜。（3）用秒表記下皂膜通過一定體積所需的時間，換算成以mL/min為單位的載氣流速。（4）用上述方法，依次測定轉子流量計高度為0、

6、5、10、15、20、25、30格時的體積流速，然后測定另一氣路的流速。（5）再分別測量以氫氣為載氣的氣路的流速。（6）以轉子流量計上轉子的高度為橫坐標，以視體積流速為縱坐標，繪制轉子流量計的校正曲線，同時記錄載氣種類、柱溫、室溫、氣壓等參數(shù)。（7）根據(jù)視體積流速，按下式可計算出實際體積流速（8）據(jù)下式求出在柱溫條件下載氣在柱中的校正體積流速注意事項1、氫氣減壓表只許安裝在自燃性氣體鋼瓶上2、氧氣減壓表安裝在非自燃性氣體鋼瓶上3、安裝減壓表時，所有工具及接頭，一律禁油4、開啟鋼瓶時，瓶口不準對向人和儀器5、凈化管垂直安裝，上口進氣下口出氣6、凡涂過皂液的地方用濾紙擦干。附表 不同溫度時水的飽和

7、蒸汽壓溫度/Pw/mmHg溫度/Pw/mmHg溫度/Pw/mmHg109.122017.53031.8119.842118.73133.71210.52219.83235.71311.22321.13337.71412.02422.43439.91512.82523.83542.21613.62625.23644.61714.52726.73747.11815.52828.33849.71916.52930.03952.4思考題1、氣相色譜儀是有哪幾部分組成的？各起什么作用？2、如何檢驗色譜系統(tǒng)的密閉性？實驗二 醋酸甲酯、環(huán)己烷、甲醇等混合樣品的色譜測定目的要求1、進一步掌握色譜定量分析的原理

8、2、了解校正因子的含義，用途和測定方法3、學會面積歸一化定量方法基本原理色譜定量分析的依據(jù)是，在一定條件下，被測物質的重量w與檢測器的響應值成正比，即：Wi=Fi Ai或：Wi=Fih hiAi：被測組分的峰面積；hi：被測組分的峰高；Fi：比例常數(shù)（以峰面積表示時）Fih：比例常數(shù)（以峰高表示時）所以定量時需要：（1）準確測量響應信號A或h。A或h是最基本的定量數(shù)據(jù)，h可以直接測得，A和其他參數(shù)計算求得。hW1/2（2）準確求得校正因子F響應值除正比于組分含量外，與樣品的性質也有關，即在相同的條件下，數(shù)量相等的不同物質產生的信號的大小可能不同。因此，在進行定量分析時需加以校正。由前述可知：即

9、單位峰面積所代表的樣品重量，由于受操作條件影響較大，F(xiàn)的測定較困難。所以在實際操作中都采用相對校正因子f。f為組分i和標準物質s的絕對校正因子之比：Wi、Ws分別為待測物和標準物之重量；As、Ai分別為待測物和標準物之峰面積。f與檢測器類型有關，而與檢測器結構特性及操作條件無關。因物質的量可以用重量或摩爾表示，故：（相對重量校正因子） （相對摩爾校正因子）其中Mi，Ms分別為待測物和標準物的分子量f、f可以從文獻查得，亦可直接測量。準確稱量一定重量的待測物質和標準物質，混勻后進樣，分別測得峰面積，即可求其校正因子。（3）選擇合適的定量方法常用的定量方法有好多種，本實驗采用歸一法。歸一法就是分別

10、求出樣品中所有組分的峰面積和校正因子，然后依次求各組分的百分含量。歸一法優(yōu)點：簡潔；進樣量無需準確；條件變化時對結果影響不大。缺點：混合物中所有組分必須全出峰；必須測出所有峰面積。儀器試劑氣相色譜儀（附TCD、FID）；微量注射器：1 L、5 L；三組分混合樣：甲醇，醋酸甲酯，環(huán)己烷色譜條件色譜柱：GDX-102(6080目)。溫度：Tc100-120；TD150；Ti150載氣：H2 45 mL/min；N2 50 mL/min；空氣400 mL/min紙速：5 cm/min；衰減：自選實驗步驟按上述條件開機調試，待儀器穩(wěn)定后依次進行。1、定性分析（1）調記錄紙速為5 cm/min，用1 L

11、 L，記錄色譜圖，準確測量各峰的保留時間（tR）。（2）在相同條件下進0.1 L0.2 L三組分混合樣記錄色譜圖，準確測量各峰的保留時間（tR）。2、測量校正因子于分析天平上準確稱取三標準試樣與同一小瓶中混勻，在設定的條件下進樣0.1 L0.2 L，記錄峰面積。3、定量分析進0.1 L0.2 L未知混合樣。記錄色譜圖，測量峰面積。4、關機。數(shù)據(jù)處理1、根據(jù)保留時間確定各峰歸屬。2、根據(jù)所稱標樣重量和各峰面積，計算相對校正因子（以甲醇為標準物）。3、根據(jù)未知樣品中峰面積，用歸一化法計算待測樣品中各組分的百分含量思考題1、歸一化法使用的條件是什么？2、如何求校正因子？在什么條件下可以不考慮校正因子

12、？實驗三 程序升溫法測定工業(yè)二環(huán)己胺中微量雜質目的要求1、了解程序升溫色譜法的特點及應用2、初步掌握程序升溫色譜法操作技術基本原理對于寬沸程多組分化合物采用程序升溫色譜法，柱溫按預定的加熱速度，隨時間呈線性或非線性增加，則混合物中所有組分將在其最佳柱溫下流出色譜柱。當采用足夠低的初始溫度，低沸點組分就能得到更好分離，隨著柱溫的升高，每一個較高沸點的組分就被升高的柱溫“推出色譜柱”，高組分沸點也能加快流出，從而得到良好的尖峰。因此，程序升溫色譜法主要是通過選擇適當溫度，而獲得良好的分離和理想的峰型，同時縮短了分離時間。一般來說，樣品沸點范圍大于80100就需要用程序升溫色譜法。程序升溫方式所謂“

13、程序”即柱溫增加的方式，大都按柱溫隨時間的變化來分類。1、 線性升溫：柱溫（T）隨時間（t）成正比例的增加。T=T0+ r t To：起始溫度，r：升溫速度（/min）2、非線性升溫（1）線性恒溫加熱：首先線性升溫至固定液最高使用溫度，然后恒溫到把最后幾個高沸點組分沖洗出來。適于高沸點的分離。（2）恒溫線性加熱：先恒溫分離低沸點組分，再線性升溫到分離完成。（3）恒溫線性恒溫加熱：先恒溫分離低沸點組分，中間線性升溫至高溫，再恒溫至高沸點組分沖洗出來。適用于沸點范圍很寬的樣品。（4）多種速度升溫：開始以 r1 速度升溫然后再以 r2 、r3速度升溫本實驗用恒溫線性恒溫加熱方式，分離分析工業(yè)二環(huán)己胺

14、樣品。目前，程序升溫色譜系統(tǒng)，大多采用雙柱雙氣路，以補償因固定液在升溫過程中流失而引起的基線漂移，增加柱子的穩(wěn)定性。在雙柱系統(tǒng)中，一般分析柱和參考柱有同樣固定相，也可裝兩種性質不同的固定相，以分析不同類型的樣品，擴大應用面。但要注意，兩種固定液的熱穩(wěn)定性要相同，即最高使用溫度要相同或接近，否則無法補償固定液的流失，使穩(wěn)定性變壞。色譜條件儀器：島津GC9A型氣相色譜儀。色譜柱：2%PEG20M+2%KOH擔體：Chromosorb(酸洗、硅化烷、6080目)溫度：Tc ：130保持3 min，升溫速度為3/min，終溫180保持20 min；Ti：200；TD：200檢測器：氫焰離子化（FID）

15、載氣：N2流速：30 mL/min；燃氣：H2流速40 mL/min；助燃氣：空氣流速500 mL/min輸出衰減：自選；紙速：5 cm/min；樣品：0.10.2 L實驗步驟1、按上述色譜條件啟動儀器，一次升溫使檢測器和氣化室溫度達到規(guī)定之后，按以上條件設定程序升溫。2、 L 二環(huán)己胺。同時按start按鈕，程序升溫即自動進行，記錄色譜圖。若需要重復前次程升過程，可將設定值復位后重復進行。3、定性：在相同程升條件下，注入標準樣品以鑒別各流出峰。4、定量：可采用歸一化法或外標法定量。注意事項1、 升溫方法據(jù)儀器型號不同而有所不同，嚴格按說明操作。2、 在升溫過程中，柱前壓力隨溫度增加而增加，流

16、量計轉子下降，這是正?，F(xiàn)象，但必須保證各次程序變化保持一致。3、 在程序升溫時，要盡量采用較低的汽化溫度，以免進樣器硅膠墊低沸點成分流失造成基線不穩(wěn)，出現(xiàn)怪峰，硅膠墊最好老化處理。將其浸入乙醇中一天，用清水洗凈后，在200老化兩小時。思考題1、在什么情況下考慮使用程序升溫？2、 程序升溫操作中柱溫如何選擇？實驗四 反相液相色譜法測定硝基酚類物質目的要求1、了解反相離子對色譜法分離離子型化合物的基本原理及操作條件。2、掌握內標法色譜定量分析方法。基本原理反相離子對色譜是用疏水的固定相和含有低濃度反離子的極性緩沖液作流動相進行色譜分離的一種方法。它可以用于離子型或可解離化合物的分離，有代替離子交換

17、色譜的趨勢，成為液相色譜的一個很有生氣的組成部分。最容易被接受的機制是認為解離的溶質與流動相中的反粒子形成疏水性離子對，然后按反相色譜的規(guī)律進行分離。反離子的大小及濃度、有機改良劑的濃度和pH值均是控制分離的重要因素。硝基酚類是可解離的有機酸，分離時采用四丁基銨離子作為反離子，在弱堿性條件下，硝基酚類按pKa值減小的順序流出。內標法是廣泛使用的色譜定量方法。在進行色譜定量之前，要選擇合適的內標物，并準確測定校對因子。硝基酚類的測定采用2，4二氯苯酚做內標物。測定校對因子fi時，將一定量組分i的標準品，與一定量的內標物混合，進行色譜分離，測得的峰面積分別為Ai和As，W代表重量。進行定量分析時，

18、將需一定量的內標物S加入欲測的樣品中，進行色譜分離，測得的峰面積分別為Ai和As 則：Wi 、W s分別為欲測的樣品中組分i的量和內標物S的量實驗條件：固定相：YWGC18；流動相：甲醇/水 55:45，含20 mmol/L四丁基溴化銨，并用KH2PO4/K2HPO4調整pH值在7.58.5之間。流量：1 mL/min；檢測：紫外254 nm AUFS；溫度：室溫；紙速：5 mm/min標準測試：對硝基苯酚；2，4二硝基苯酚；2，5二硝基苯酚2，6二硝基苯酚；2，4，6三硝基苯酚；內標物：2，4二氯苯酚操作步驟1、標準品溶液及內標物溶液的配制（1）準確稱取鄰硝基苯酚10 mg，對硝基苯酚16

19、mg，2，4二硝基苯酚10 mg，2，5二硝基苯酚6 mg，2，6二硝基苯酚10 mg，2，4，6三硝基苯酚20 mg。溶解于50 mL甲醇，轉入100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度搖勻。（2）準確稱取2，4二氯苯酚0.3克，配成100 mL甲醇/水溶液。2、測定校對因子Fi將1 mL內標物溶液與1 mL標物溶液混合。待儀器穩(wěn)定后，注入10 L混合液，記錄色譜圖13、 樣品的測定將欲分析的樣品與內標物溶液混合。注入10 L，記錄色譜圖2。根據(jù)保留數(shù)值，確定試樣中含有哪些成分。數(shù)據(jù)處理1、測量色譜圖1和圖2中各峰的面積。2、根據(jù)色譜圖1的數(shù)據(jù)，計算各組分的相對校正因子。3、根據(jù)色譜圖2的數(shù)據(jù)，計

20、算試樣中各組分的含量，g/mL思考題1、什么是反相液相色譜？2、內標法的原理是什么？在什么情況下使用內標法？實驗五 紫外分光光度法鑒定未知芳香化合物及萘的測定目的要求1、學習和掌握用紫外分光光度法定性的原理和方法。2、學習紫外分光光度計的使用方法，了解基本結構，掌握紫外分光光度法定量的原理和方法?；驹碜贤夥止夤舛确ㄆ浔容^重要的用途是用于有機化合物的定性和定量分析方面。因為很多有機化合物及其衍生物在紫外波段有強的吸收光譜，可以把未知試樣的紫外吸收光譜圖和標準試樣(或與標準準圖譜)比較，當濃度和溶劑相同時，若兩者的譜圖相同（峰、極小值和拐點的相同），而且未知樣品大體已知時，可以說明它們是同一個

21、化合物。但是在紫外和可見光區(qū)域，這些特征的峰、極小值和拐點的數(shù)目往往是有限的，且紫外吸收光譜的吸收峰還較寬，兩種不同的化合物可能有相同的紫外吸收光譜，對于完全未知的有機化合物，有時可以通過改換溶劑和適當?shù)幕瘜W處理之后所得的未知標準光譜對照，不僅比較，還要比較它們的max和A，來進一步確證，甚至還要進一步借助紅外、核磁和質譜等手段才能最后得出結論。 紫外分光光度法進行定量分析是有快速，靈敏度高及分析混合物中各組份有時不需要事前分離，不需要顯色劑，因而不受顯色劑溫度及顯色時間等因素的影響，操作簡便等優(yōu)點。目前廣泛用于微量或痕量分析中。但有一個局限性，就是待測試樣必須在紫外區(qū)有吸收并且在測試濃度范圍

22、服從比耳定律才行。 利用紫外光度法測定試樣中單組份含量時，通常先測定物質的吸收光譜，然后選擇最大吸收峰的波長進行測定。其原理與一般比色分析相同?？捎脴藴使ぷ髑€法。如果通過實驗證明，在測定條件下符合比耳定律，也可以不用標準曲線而與標準品的已知濃度溶液比較求出未知樣品濃度。儀器與試劑751G型，752型及53WB型紫外可見分光光度計；1 cm石英比色皿未知物1環(huán)己烷溶液；未知物2環(huán)己烷溶液；未知物3乙醇溶液；未知物4乙醇溶液；萘的標準溶液：（1）1 mg/mL的標準萘溶液：準確稱取50毫克色譜純的萘于小燒杯中，以無水乙醇溶液溶解后定量移入50毫升容量瓶中，以無水乙醇稀至刻度，搖勻；（2）10 g

23、/mL的標準萘溶液，由1 mg/mL萘標液準確稀釋100倍即成；（3）1 g/mL的標準萘溶液：由10 g/mL萘標液準確稀釋10倍即成。實驗步驟1、以試樣的溶劑為參比對未知芳香化合物的溶液測定，其紫外吸收光譜波長一般從220 nm300 nm。間隔自選（一般間隔12 nm）。 2、繪制出吸收曲線后從“Ultraiolet Spectra of Aromatic Compounds”（芳香族 化合物的紫外光譜）一書中的標準譜圖對照查出屬于何種有機化合物。 3、以95%乙醇為參比溶液，用1cm石英比色皿對標準萘乙醇溶液測定紫外吸收光譜，波段從210 nm230 nm，只要找出最大吸收峰位置即可。

24、 4、在儀器上以最大吸收峰測定已知濃度的標準溶液。 （1）用10 mL g/mL的標準溶液系列各10 mL。 （2）在分光光度計上以最大吸收峰波長（220 nm）測定標準系列的吸光度，濃度從低到高，記錄吸收值。 5、對未知樣品進行測定。 對幾個未知樣品中的萘含量進行測定時的條件應與標準系列一致。試樣中含量高，可用乙醇稀釋后測定。結果處理式中：C標、C樣分別為標準液和試樣中萘的濃度； A標、A樣分別為標準液和試樣液的吸光度； W樣試樣重。注意事項 （1）測定過程中比色皿應加蓋子，并防止蓋子相互污染。 （2）讀數(shù)后立即關閉光閘，保護光電管。 （3）小心不要打破石英比色皿；比色皿光學玻璃面要用揩鏡紙

25、擦。思考題1、 紫外光譜儀的組成有哪幾部分？2、 紫外光譜定性、定量的方法有哪些？實驗六 紅外吸收光譜定性分析目的要求掌握溶液試樣紅外光譜圖的測繪方法，利用紅外光譜圖進行化合物的鑒定?；驹?在紅外光譜分析中，固體試樣和液體試樣都可采用合適的溶劑制成溶液，置于光程為0.011 mm的液槽中進行測定。當液體試樣量很小或沒有合適的溶劑時，就可直接測定其純液體的光譜。通常是將一滴純液體夾在兩塊鹽片之間以得到一層液膜，然后放入光路中進行測定，這種方法適用于定性分析。 制作溶液試樣時常用的溶劑有CCl4（適用于高頻范圍）、CS2、（適用于低頻范圍）、CHCl3等，對于高聚物則多采用四氫呋喃（適用于氫鍵

26、研究）、甲乙酮、乙醚、二甲亞砜、氯苯等。一般選擇溶劑時應做到：(1)要注意溶劑溶質間的相互作用，以及由此引起的特征譜帶的位移和強度的變化，例如在測定含羥基及氨基的化合物時，要注意配成稀溶液，以避免分子間的締和；(2) 由于溶劑本身存在著吸收，所以選擇時要注意溶劑的光譜，通常其透光率小于35%的范圍內將會有干擾，大于70%的范圍內則認為是透明的；(3)使用的溶劑必須干燥，以消除水的強吸收帶，防止損傷槽鹽片；(4)有些溶劑由于易揮發(fā)、易燃且有毒性，使用時必須小心。 進行紅外光譜定性分析，通常有兩種方法： （1）用標準物質對照 在相同的制樣和測定條件下（包括儀器條件、濃度、壓力、濕度等），分別測繪被

27、分析化合物（要保證試樣的純度）和標準的純化合物的紅外光譜圖。若兩者吸收峰的頻率、數(shù)目和強度完全一致，則可認為兩者是相同的化合物。 （2）查閱標準光譜圖 標準的紅外譜圖集，常見的有薩特勒（Sadtler）紅外譜圖集，“API”紅外光譜圖，“DMS”周邊缺口光譜卡片。 上述的定性分析方法，一般是驗證被分析的化合物是否為所期待的化合物的一種鑒定方法。如果要用紅外光譜定性未知物的結構，則必須結合其他分析手段進行譜圖解析。如果解析結果是前人鑒定過的化合物，則可繼續(xù)采用上述方法進行鑒定。如是未知物，就需得到其他方面的數(shù)據(jù)（如核磁共振譜、質譜、紫外光譜等），以提出最可能的結構式。儀器與試劑 IR400型紅外

28、分光光度計或7400型紅外分光光度計；洗耳球；2 mL注射器；可拆式液槽； mm mm）；一組已知分子式的未知試樣、四氯化碳、氯仿、丙酮實驗步驟 1、液膜法 mm的液膜層。將兩鹽片小心地放置在可拆液槽的后框片上，蓋上前框片，旋上四個螺帽，為避免用力不均勻導致鹽片破碎，必須同時對角地小心旋緊，然后放入儀器的光路中測繪其吸收光譜，用同樣方法測繪二至三個未知試樣的紅外光譜圖。 2、液槽法 mm mm液槽的試樣注入口，直至試樣溶液由液槽上部試樣出口小孔溢出為止，并立即用塞子塞住入口和出口，然后將液槽放到儀器的測量光路中。另取一相同厚度的液槽，注入相應量的溶劑（與試樣中的溶劑量應大致相同）后，放到參比光

29、路中，隨即測繪它們的紅外光譜圖。注意：測量完畢后應立即倒出試樣，并清洗液槽，可用注射器從試樣注入口注入溶劑，由試樣出口將溶劑抽出，速度要慢，以防溶劑迅速蒸發(fā)時空氣中濕氣凝集在鹽片上而損壞鹽片。清洗三次后，用洗耳球吹入干燥空氣使之干燥，對于可拆式液槽，應卸下鹽片，用棉花浸丙酮后擦去試樣，再使其干燥。 3、查閱薩特勒紅外光譜圖 按教師給出的未知試樣的分子式，使用薩特勒紅外光譜圖的分子式索引，根據(jù)分子式中各元素的數(shù)目順序查出可能的光譜號（光柵），再根據(jù)光譜號找出與未知試樣光譜圖相同的標準譜圖，進行對照，并確定該試樣是什么化合物。結果處理 1、在測繪的譜圖上準確標出所有吸收峰的波數(shù)。 2、根據(jù)標準譜圖

30、查到的結構，列表討論譜圖上的主要吸收峰，并分別指出其歸屬。思考題 1、用固定液槽測量溶液試樣時，為什么要用另一液槽裝入溶劑后作出參比？ 2、配制試樣溶液后，應如何選擇溶劑？實驗七 火焰原子吸收光譜法測定水樣中的銅含量標準加入法目的要求 掌握原子吸收光譜法的基本實驗技術，并對同一未知樣品做一組加入量不等的曲線。領會標準加入法的操作關鍵?；驹碓谠游罩?，為了減小試液與標準之間的差異而引起的誤差；或為了消除某些化學和電離干擾均可以采用標準加入法。例如，用原子吸收法測定鍍鎳溶液中微量銅時，由于溶液中鹽的濃度很高，若用標準曲線法，由于試液與標液之間的差異，將使測定結果偏低，這是由于噴霧高濃鹽時，霧

31、化效率較低，因而吸收值降低。為了消除這種影響，可采用標準加入法。 分別吸取10mL鍍液于4個50mL容量瓶中，于0、1、2、3號容量瓶中分別加入0、1、2、3 l/mL的Cu2+用蒸餾水稀釋至刻度。在相同條件下測量同一元素的吸光度，繪圖，由圖中查得試液中銅的含量。這種方法亦稱“直接外推法”。也可以用計算方法求得試液中待測元素的濃度。設試樣中待測元素的濃度為Cx，測得其吸光度為Ax，試樣溶液中加入的標準溶液濃度Co，在此溶液中待測元素的總濃度Cx+Co；測得其吸光度為Ao，根據(jù)比爾定律 Ax=KCx Ao=K（Co+Cx） 將上面兩式相比標準加入法也可以用來檢驗分析結果的可靠性。儀器與試劑WFD

32、Y2型原子吸收分光光度計；50毫升容量瓶；銅標準溶液：100 g/mL g純金屬銅于15 mL1:1硝酸中，轉入1000 mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度；10 g/mL：由100 g/mL的銅標準溶液準確稀釋10倍而成。實驗步驟1、 標準加入法測定溶液的配制將5個50毫升容量瓶 mL樣品（同學到指導老師處領?。┏?號外14號管中分別按下表加入不同量的銅標準溶液。編 號01234加入10 g/ml銅標液的毫升數(shù)0測定液中加入銅標液濃度g/mL0測定結果 最后都用蒸餾水稀釋定容。用測定溶液中加入的銅標液濃度作橫坐標。測得相應的吸光度（A）為縱坐標繪制工作曲線。2、原子吸收測定：（1）按WFDY

33、2型原子吸收分光光度計的使用操作規(guī)程熟悉儀器，并按下列條件調整好儀器。燈電流：6 mA銅分析線：3248 Å燃燒器高度：24 mm空氣流量：自選；乙炔流量：自選；狹縫寬度：2.1 Å；增益粗調：3檔（2）點燃火焰后用蒸餾水做空白溶液噴霧調節(jié)儀器零點。（3）然后由稀到濃依次測定各點。并記錄吸收值及測定條件。數(shù)據(jù)處理將以上數(shù)據(jù)在坐標紙上分別作出濃度（g/mL）吸光度（A）曲線。根據(jù)外推法分別求出未知樣中銅含量。思考題1、 標準加入法有什么優(yōu)缺點？若使標準加入法測定結果更加可靠，應注意什么問題？實驗八 原子發(fā)射光譜法攝譜目的要求1、通過對不同目的，不同對象的攝譜，掌握不同攝譜方法

34、及其原理。2、掌握攝譜儀的基本原理和使用方法?；驹砦镔|中每種元素的原子或離子在電能（或熱能）作用下能夠發(fā)射特征的光譜線，這種特征的光譜線經過攝譜儀的色散器后，得到按不同波長順序排列的光譜，把這種光譜記錄在感光板上，以便作定性和定量分析。由于各種元素及其化合物的沸點不同，其蒸發(fā)速度也各異，可利用這些特征采用不同的曝光時間，把不同元素的譜線分別攝在不同位置上。儀器與試劑WPG100型（或WP1型）平面光柵攝譜儀；Ø6 mm光譜純石墨電極錐型上電極，普通凹型下電極；鐵電極；天津紫外I型光譜感光板；秒表；帶絕緣把的醫(yī)用鑷子定性分析試樣粉末、金屬片；半定量分析PbO標樣（Pb%3、1、0.

35、3、0.1、0.03）；顯影液、定影液。實驗步驟1、將分析用的標樣及分析試樣分別準備好，用小匙把粉末試樣裝入相應的電極，裝樣時適當?shù)貕壕o，每個樣壓緊的程度盡可能一致。用剪刀將待分析的金屬片剪下兩小片折成小塊狀，分別放入凹形下電極內。準備好的樣品按編號放在電極架上。2、裝感光板。在暗室紅燈下（勿直照感光板）取出感光板（取感光板時勿大面積摸感光板面，以免損壞乳劑面）。然后用手指輕輕摸感光板的邊角，找出其乳劑面（粗糙面）。把乳面向著曝光的方向裝入暗室，切勿裝反。3、攝譜。根據(jù)不同分析對象選擇攝譜條件如：光源、電極、攝譜儀的參數(shù)、選用的波長范圍等。攝譜選用的波長范圍是根據(jù)分析元素的光譜靈敏線選擇所需的

36、中心波長，選用的中心波長按表8-1中選用其對應的參數(shù)。例如需用中心波長為3000Å，則按表調節(jié)的三個參數(shù)如下：；選用中心波長為4200Å時，自己按表調節(jié)三個參數(shù)：光柵轉角（度）；狹縫調焦（毫米）；狹縫傾角（度）在此波長攝譜為了消除二級光譜的重疊，攝譜在第三聚光鏡前應套上標有“I”記號的濾光片。表8-1WPG100型攝譜儀選擇中心波長的參數(shù)光柵1200條/mm 光柵編號17052光譜級次一級衍射光譜中心波長（Å）光柵轉角（度）狹縫調焦(毫米)狹縫傾角(度)30002004005008004000200400500攝譜記錄及計劃如下：攝譜儀：光源：交流電弧感光板：顯影

37、溫度： 時間：定影溫度： 時間：按已列好的攝譜計劃表進行攝譜，儀器的操作方法見攝譜儀操作規(guī)程。表8-2 攝譜計劃實驗內容編號樣品條 件哈特曼光欄板移中心波長（Å）狹縫寬度（）中間光欄（mm）電流大?。?#197;）激發(fā)時間（sec）光譜定性分析1Fe300053515258202粉末300053530130005383033粉末30005386044金屬片30005376095Fe42005351566金屬片42005376071標樣13000557401302標樣223標樣334標樣445標樣556試樣67Fe30005551574、 洗感光板（在暗室進行）。（1）準備顯影液及定影

38、液。把預先配好的顯影液及定影液分別倒入帶蓋搪瓷盤里，插入溫度計檢查其溫度，若不足20， 可用電爐或熱水加熱。（2）顯影及定影。在紅外燈工作下打開暗盒，取出感光板，將乳膠面朝上放入顯影液中，蓋上蓋子不斷輕輕搖動。顯影2 min，取出感光板用清水泡洗數(shù)分鐘，然后將感光板放入20的定影液，定影10 min，取出后用自來水沖洗（小流量）感光板15 min，若感光板發(fā)現(xiàn)有小顆粒用濕棉花輕輕擦去。再進行沖洗。將沖洗好的感光板放在感光板架上，待干后裝入感光板袋，以便譯譜用。數(shù)據(jù)處理用眼初步檢查所攝譜得到的感光板的質量，并記錄之。根據(jù)攝譜實踐，總結如何才能攝得好的光譜譜線底板。注意事項由于攝譜儀使用較大的電流

39、，因此操作時應注意絕緣，以免觸電的危險，注意保持透鏡及狹縫的干凈，切勿用手觸摸。思考題1、發(fā)射光譜定性的依據(jù)是什么？2、哈特曼光欄的作用是什么？實驗九 電導法測定水的純度目的要求1、熟悉電導法的基本原理，掌握電導法測定各種水的電導率并計算出它們的含鹽量。2、學習電導率儀的使用方法及操作基本原理電解質水溶液中的離子在電場作用下能產生定向移動，因此，具有電導率。其導電能力的大小稱電導。在一定范圍內，電解質溶液的濃度與其電導率的大小成線性關系。所以，根據(jù)測量水的電導率可知水中離子的濃度，即知道了水的純度。測量電導的方法，可用兩個電極插入溶液中，測量兩電極間的電阻R。R（L/A）其中：電阻率；L兩電極

40、間距離；A電極面積；R的倒數(shù)為電導L，的倒數(shù)為電導率K。L=K(A/L)一般用L/A作為電導池常數(shù)，國產DDS11A型電導率儀，能進行電極常數(shù)的校正。其他型號儀器需計算校正。 電極常數(shù)可通過測量電極在一定濃度KCl溶液（標準溶液）的電導來求得。因為K/L，K(電導率)為一定溫度下KCl溶液的電導率，可從手冊中查出，L為同實驗條件下測出的電導，故可求出。儀器與試劑DDS11A型電導率儀；電導電極；KCl標準溶液：準確稱 g，置于100 mL mol/L KCl標準溶液。水樣：高純水、普通去離子水、自來水。實驗步驟1、按DDS11A型電導率儀使用說明調整儀器，將電極和容器用被測溶液洗23次，然后將

41、電極插入溶液中，將電導儀旋扭撥到“測量”，量程選擇開關逐檔下降到適當位置，讀出表上讀數(shù)，分別測出各種水的電導率，并比較它們的純度。2、電導池常數(shù)的校正DDS11A型電導率儀所附配套電極，出廠時均注明其電極常數(shù)，我們可以通過以下實驗進行校正。 mol/L mL mL，分別置于100 mol/L mol/L 的KCl標準溶液，再將出廠時已注明電極常數(shù)的電極放在此溶液中（此溶液的電導率可由手冊查出）。將儀器開關撥到“測量”檔，調整校正調節(jié)器，使表頭指示為查出值，然后將開關回到校正，不動開關，調節(jié)電極常數(shù)調節(jié)器，使表頭滿度。此時，電極常數(shù)調節(jié)器所示數(shù)值，應為電極的電極常數(shù)。結果與討論1、根據(jù)測量結果，

42、由下列經驗公式分別計算出各種水的含鹽量?？傷}量（mg/L）18 式中：K18：18時水樣的電導率（s/cm）；0.72是經驗常數(shù)；。2、根據(jù)三種水的電導率，比較其純度。3、電極常數(shù)的校正。KCl溶液的濃度 mol/L mol/L 原電極的常數(shù)校正后的電極常數(shù)思考題1、電導和電導率有什么不同，本實驗所用儀器測出的是什么？2、電導池常數(shù)決定于什么？3、電導法在應用中有哪些局限性？實驗十 氟離子選擇電極測定水中的微量氟目的要求1、了解用F離子選擇電極測定水中微量氟的原理和方法。2、了解總離子強度調節(jié)緩沖溶液的組成和作用。3、掌握用標準曲線法測定水中微量F的方法?；驹黼x子選擇電極的分析方法較多，基

43、本的方法是工作曲線法和標準加入法。用氟電極測定F濃度的方法與測pH值的方法相似。以氟離子選擇電極為指示電極，甘汞電極為參比電極，插入溶液中組成電池，電池的電動勢E在一定條件下與F離子的活度的對數(shù)值成直線關系： 式中K值為包括內外參比電極的電位，液接電位等的常數(shù)。通過測量電池電動勢可以測定F離子的活度。當溶液的總離子強度不變時，離子的活度系數(shù)為一定值，則E與F離子的濃度CF的對數(shù)值成直線關系。因此，為了測定F離子的濃度，常在標準溶液與試樣溶液中同時加入相等的足夠量的惰性電解質作總離子強度調節(jié)緩沖溶液，使它們的總離子強度相同。氟離子選擇電極適用的范圍很寬，當F離子的濃度在1106 mol/L范圍內

44、時，氟電極電位與pF（F離子濃度的負對數(shù)）成直線關系。因此可用標準曲線法或標準加入法進行測定。應該注意的是，因為直接電位法測得的是該體系平衡時的F，因而氟電極只對游離F離子有響應。在酸性溶液中，H離子與部分F離子形成HF或HF2，會降低F離子的濃度。在堿性溶液中LaF3薄膜與OH離子發(fā)生交換作用而使溶液中F離子濃度增加。因此溶液的酸度對測定有影響，氟電極適宜測定的pH范圍為57。儀器與試劑儀器：25型酸度計；E-1型氟離子選擇電極；232型甘汞電極；電磁攪拌器。試劑：（1）100 g/mL氟標準溶液：準確稱取在120干燥2小時并冷卻的分析純NaF g，溶于去離子水中，轉入1000 mL容量瓶中

45、稀釋至刻度，儲于聚乙烯瓶中。（2） g/mL氟標準溶液：吸取100 g/mL氟標準溶液 mL用去離子水稀釋成100 mL即可。（3）總離子強度調節(jié)緩沖溶液：于1000 mL燒杯中加入500 mL去離子水和57 mL冰醋酸，58 g NaCl、12 g檸檬酸鈉（Na3C5H5O7。2H2O），攪拌使之溶解，將燒杯放在冷水浴中，緩緩加入6 mol/L NaOH溶液，直至pH在5.05.5之間（約125 mL，用pH計檢查）。冷至室溫，轉入1000 mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。實驗步驟標準曲線法1、吸取1 mL 10 g/mL mL。分別放入50 mL容量瓶中，加入0.1溴甲酚綠溶液1滴，加

46、2 mol/L NaOH溶液至溶液由黃變藍。再加入HNO3溶液至恰變黃色。加入總離子強度緩沖溶液10 mL，用去離子水稀釋至刻度，搖勻，即得F離子溶液的標準系列。2、將標準系列溶液由低濃度到高濃度依次轉入塑料燒杯中，插入氟電極和參比電極，在電磁拌器上攪拌4 min，停止攪拌半分鐘，開始讀取平衡電位，然后每隔半分鐘讀一次，直至3 min內不變?yōu)橹埂?、在半對數(shù)坐標紙上作mVF圖，或在普通坐標紙上作mVpH圖，即得標準曲線。4、吸取含氟水樣25 mL于50 mL容量瓶中，加入0.1溴甲酚綠溶液1滴，加2 mol/L NaOH使溶液由黃變藍，再加1 mol/L HNO3溶液至由蘭恰變黃色。加入總離子

47、強度調節(jié)緩沖液10 mL，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。在與標準曲線相同的條件下測定電位。從標準曲線上查出F離子濃度。再計算水樣中F離子的濃度。思考題1、氟電極測定F離子的原理是什么？2、用氟電極測得的是F濃度還是活度？如果要測定F離子的濃度，應該怎么辦？3、總離子強度調節(jié)緩沖溶液包含哪些組分？各組分的作用怎樣？實驗十一 庫侖滴定法測定微量砷目的要求1、了解恒電流庫侖法的基本原理。2、掌握庫侖滴定的基本原理和實驗操作。3、學習恒電流庫侖滴定中終點指示法。基本原理庫侖滴定法是建立在控制電流電解過程基礎上的一種相當準確而靈敏的分析方法，可用于微量分析及痕量物質的測定。與待測物質起定量反應的“滴定劑”

48、由恒電流電解在試液內部產生。庫侖滴定終點借指示劑或電化學方法指示。按法拉第定律算出反應中消耗“滴定劑”的量，從而計算出砷的含量。本實驗用雙鉑片電極在恒定電流下進行電解，在鉑陽極上KI中的I可以氧化成I2。在陽極 2II22e在陰極 2H2eH2在陽極上析出的I2是個氧化劑，可以氧化溶液中的As(III)，此化學反應為：I2AsO33H2O AsO432I2H滴定終點可以用淀粉的方法指示，即產生過量的碘時，能使有淀粉的溶液出現(xiàn)藍色。也可用電流上升的方法（死停法），即終點出現(xiàn)電流的突躍。滴定中所消耗I2的量，可以從電解析出I2所消耗的電量來計算，電量Q可以由電解時恒定電流I和電解時間t來求得：QI

49、×t （安培×秒）本實驗中，電量可以從KLT-1型通用庫侖儀的數(shù)碼管上直接讀出。砷的含量可由下式求得： ，n為砷的電子轉移數(shù)。I2與AsO33的反應是可逆的，當酸度在4 mol/L以上時，反應定量向左進行，即H2AsO4氧化I；當pH>9時，I2發(fā)生岐化反應，從而影響反應的計量關系。故在本實驗中采用NaH2PO4-NaOH緩沖體系來維持電解液的pH在78之間，使反應定量地向右進行。即I2定量的氧化H3AsO3。水中溶解的氧也可以氧化I為I2，從而使結果偏低。故在標準度要求較高的滴定中，須要采取除氧措施。為了避免陰極上產生的H2的還原作用，應當采用隔離裝置。儀器與試劑K

50、LT-1型通用庫侖儀；10 mL量筒； mL、5 mL移液管試劑：（1） g NaH2PO4·2H2O和2 g NaOH，用去離子水溶解并稀釋至250 mL mol/L NaH2PO4 ； mol/L NaOH）。（2） mol/L g KI，溶于250 mL去離子水中即得。（3） g As2O3，以少量去離子水潤濕，加入NaOH溶液攪拌溶解，稀釋至8090 mL。用少量H3PO4中和至溶液近于pH 7，然后轉移至100 mL mg/mL，使用時可進一步稀至500 g/mL。實驗步驟1、調好通用庫侖儀；2、開啟電源開關預熱半個小時；3、取10 mL mol/L KI，10 mL mo

51、l/L 磷酸緩沖溶液，放于電解池中，加入20 mL mL，將電極全部浸沒在溶液中。4、終點指示選擇電流上升5按下電解按鈕，燈滅，開始電解。數(shù)碼管上開始記錄毫庫侖數(shù)。6、電解完畢后，記下所消耗的毫庫侖數(shù)。 mL含砷水樣，再做一次電解得到第二個毫庫侖數(shù)，如此重復4次，得到4個毫庫侖數(shù)。8、舍去第一次的數(shù)據(jù)，取后三個的平均值，計算水樣中的As量。以As mg/mL，或As2O3 mg/mL 表示。數(shù)據(jù)處理電 解 次 數(shù)樣 品 量電 解 電 流庫 侖 數(shù)1234思考題 g銅，試求此電解池的電流效率。2、庫侖滴定的基本要求是什么？雙鉑電極為什么能指示終點？實驗十二 示波極譜測定鉛目的要求1、了解單掃示波

52、極譜的原理及其特點；2、初步掌握JP-2型示波極譜儀的使用方法；3、用絡合吸附波測定鉛?；驹?V·S1 V·min-1），達到可還原物質的分解電壓時，該物質在電極上迅速地還原，產生很大的電流。由于可還原物質在電極附近的濃度急劇下降，而溶液本體中的可還原物質又來不及擴散到電極，因此，電流迅速下降，直到電極反應速度與擴散速度達到平衡。這樣示波極譜的極譜曲線呈現(xiàn)尖峰形狀。對于可逆電極反應，峰電流ip與可還原物質的關系，可用下式表示ip2.72×105n3/2D1/2AV1/2C對于滴汞電極：ip2.31×105n3/2D1/2m2/3tp2/3V1/2C式中tp為汞滴生長至出峰的時間（s）；V為掃描速度（V·S1），其它與Ilkovic方程式相同。由此可見，在其他條件相同時，峰電流與去極劑的濃度成正比，這是定量分析的根據(jù)。本實驗是在酒石酸，KI底液中用單掃示波法測定Pb2。在KI存在下，Pb2與