式中tR――組分的保留時(shí)間；

1、近代分析測試技術(shù)實(shí) 驗(yàn) 指 導(dǎo) 書戴竹青 編環(huán)境與安全工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)要求1 認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)前要認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)教材，并復(fù)習(xí)與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的理論。通過預(yù)習(xí)，明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模I(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng)，做到心中有數(shù)。實(shí)驗(yàn)前先寫好報(bào)告中的部分內(nèi)容，設(shè)計(jì)好表格，以便實(shí)驗(yàn)時(shí)及時(shí)、準(zhǔn)確地進(jìn)行記錄。2 做好實(shí)驗(yàn)遵守操作規(guī)程，不要為了“方便”、“省事”而不按規(guī)范進(jìn)行操作。仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并及時(shí)記錄。實(shí)驗(yàn)中不要匆忙趕進(jìn)度，要善于思考，要學(xué)習(xí)運(yùn)用有關(guān)的理論解釋實(shí)驗(yàn)中的問題，如有疑惑，可與指導(dǎo)教師討論或?qū)懭雽?shí)驗(yàn)報(bào)告中。要保持實(shí)驗(yàn)桌和整個(gè)實(shí)驗(yàn)室的整潔。3 寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求整潔、條理清晰、簡明扼要。實(shí)驗(yàn)報(bào)告

2、包括兩個(gè)部分：預(yù)習(xí)報(bào)告和正式報(bào)告。預(yù)習(xí)報(bào)告進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室前應(yīng)該寫好。預(yù)習(xí)報(bào)告包括2個(gè)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)步驟、原始紀(jì)錄表格。正式報(bào)告在實(shí)驗(yàn)完成后書寫，內(nèi)容包括：（1） 實(shí)驗(yàn)名稱、操作者姓名、學(xué)號(hào)、同組者、實(shí)驗(yàn)日期。（2） 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理。（3） 主要試劑和儀器。（4） 操作步驟。（5） 實(shí)驗(yàn)記錄。包括原始數(shù)據(jù)表格、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的各種現(xiàn)象。（6） 結(jié)果和討論。包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論，本次實(shí)驗(yàn)不足之處、收獲或建議。（7） 思考題。學(xué)生實(shí)驗(yàn)課成績的評(píng)定，包括以下幾種因素：（1）實(shí)驗(yàn)態(tài)度；（2）實(shí)驗(yàn)基本操作；（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果（準(zhǔn)確度和精密度）；（4）實(shí)驗(yàn)報(bào)告表達(dá)；（5）整潔。目 錄實(shí)驗(yàn)一

3、 氣相色譜中色譜柱柱效能的測定-3實(shí)驗(yàn)二 氣相色譜定性定量參數(shù)的測定-8實(shí)驗(yàn)三 液相色譜法測定甲苯含量-12實(shí)驗(yàn)四 水中己內(nèi)酰胺的測定-15實(shí)驗(yàn)五 有機(jī)化合物的紫外吸收光譜及溶劑效應(yīng)-18實(shí)驗(yàn)六 紫外吸收光譜法檢查物質(zhì)純度-19實(shí)驗(yàn)七 原子吸收光譜法測定自來水中鈣含量-22參考文獻(xiàn)-29實(shí)驗(yàn)一 氣相色譜柱柱效能的測定1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)了解氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)、工作原理與操作技術(shù)；(2)學(xué)習(xí)色譜柱柱效能的測定方法；(3)掌握理論塔板數(shù)及理論塔板高度的計(jì)算方法。(4)掌握分離度的計(jì)算方法。2實(shí)驗(yàn)原理色譜柱的柱效能(柱效)是評(píng)價(jià)色譜柱性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)，混合物能否在色譜柱中得到分離，除取決于選擇合適的

4、固定液(相)外，還與色譜操作條件等因素有關(guān)。在一定的色譜操作條件下，色譜柱的柱效可用理論塔板數(shù)或理論塔板高度來衡量。一般說來塔板數(shù)愈多，或塔板高度愈小，色譜柱的分離效能愈好。它們的計(jì)算公式為：式中 tR組分的保留時(shí)間； Y1/2色譜峰的半峰寬度；Y色譜峰的峰底寬度；L色譜柱長度。由于各組分在固定相和流動(dòng)相之間分配系數(shù)不同，因而同一色譜柱對各組分的柱效也不相同，所以在報(bào)告n時(shí)，應(yīng)注明對何種組分而言。2個(gè)相鄰色譜峰的分離度由下式計(jì)算：當(dāng)Rs=1時(shí)，相鄰的兩組分能實(shí)現(xiàn)“很好”的分離，此時(shí)兩色譜峰之間的距離為2s，重疊部分2%，Rs=1.5時(shí)，相鄰的兩組分能實(shí)現(xiàn)“基線”的分離，重疊部分小于1%。當(dāng)Rs

5、<1時(shí)，增加柱長、減少進(jìn)樣量，提高進(jìn)樣技術(shù)防止造成兩次進(jìn)樣，降低載氣流速，降低色譜柱溫度，提高汽化室溫度，選擇合適的分流比等色譜條件改變均可以增加分離度3儀器與試劑3.1 儀器氣相色譜儀 GC2010帶FID檢測器氫氣鋼瓶空氣鋼瓶氮?dú)怃撈课⒘窟M(jìn)樣器 10 l色譜柱 DB5 30m×0.25mm×0.25m3.1 試劑正己烷：液相色譜純正庚烷：液相色譜純4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1 實(shí)驗(yàn)條件的設(shè)定開機(jī)，按照表1設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件表1 色譜參數(shù)的設(shè)定序號(hào)名稱條件1柱溫1002汽化室1803檢測器1804載氣0.73ml/min5補(bǔ)償氣30ml/min6空氣400ml/min7氫氣47ml

6、/min8分流比100:1根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將色譜儀按儀器操作步驟(見附錄)調(diào)節(jié)至可進(jìn)樣狀態(tài)，待儀器上電路和氣路系統(tǒng)達(dá)到平衡，色譜工作站基線平直時(shí)，即可進(jìn)樣。4.2 進(jìn)樣分別進(jìn)樣1 l，記錄色譜數(shù)據(jù)于表2中。表2 色譜測定結(jié)果序號(hào)色譜峰保留時(shí)間(min)色譜峰結(jié)束時(shí)間(min)色譜峰起始時(shí)間(min)1234565 數(shù)據(jù)與處理5.1記錄表1中的實(shí)驗(yàn)條件5.2 記錄所測得數(shù)據(jù)于表3中。表3 色譜測定結(jié)果序號(hào)色譜峰保留時(shí)間(min)色譜峰結(jié)束時(shí)間(min)色譜峰起始時(shí)間(min)峰底寬度(min)1234565.3計(jì)算的色譜柱的塔板數(shù)，以塊數(shù)/m表示。5.4 計(jì)算相鄰色譜峰的分離度。6思考題(1)本實(shí)

7、驗(yàn)測得的塔板數(shù)可說明什么問題? 理論塔板數(shù)與那些因素有關(guān)？(2)對某一組分，改變色譜分離條件，理論塔板數(shù)是否改變？(3)用同一根色譜柱，分離不同組分時(shí)，其塔板數(shù)是否一樣，為什么?(4) 以微量進(jìn)樣器進(jìn)樣時(shí)應(yīng)注意什么?7附錄GC2010氣相色譜儀的使用7.1開機(jī)：（1）先開載氣、開輔助氣，再開主機(jī)電源、計(jì)算機(jī)工作站電源。（2）待儀器自檢完畢后，雙擊色譜工作站圖標(biāo)，進(jìn)入應(yīng)用軟件菜單界面；（3）對進(jìn)樣口、色譜柱、檢測器的溫度進(jìn)行設(shè)定，待儀器各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)定要求；（4）用設(shè)定處理參數(shù)進(jìn)行樣品分析；（5）根據(jù)圖譜調(diào)整分析條件，再分析樣品，直至得到理想譜圖；（6）確定定量方法（內(nèi)標(biāo)、外標(biāo)、面積歸一等）；（

8、7）選擇校正點(diǎn)數(shù)，編輯ID表（輸入組分的保留時(shí)間和標(biāo)樣濃度）；（8）選擇校正次數(shù)（每濃度取幾次均值）；（9）按從低濃度到高濃度的順序，分析完所有標(biāo)本，即完成曲線制作；（10）進(jìn)行未知樣分析，每次分析結(jié)束，自動(dòng)計(jì)算定量結(jié)果。7. 2 關(guān)機(jī)（1）設(shè)定進(jìn)樣口、色譜柱、檢測器溫度在低溫條件，待系統(tǒng)降溫。 （2）關(guān)電源，關(guān)閉載氣。實(shí)驗(yàn)二 氣相色譜定性定量參數(shù)的測定1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)進(jìn)一步熟悉、了解儀器的性能；(2)熟練色譜儀器的操作。(3)學(xué)習(xí)利用保留值和相對保留值進(jìn)行色譜對照的定性方法；(4)學(xué)習(xí)測定定量校正因子的方法；2 實(shí)驗(yàn)原理各種物質(zhì)在一定的色譜條件(固定相與操作條件等)下有各自確定的保留值，因

9、此保留值可作為一種定性指標(biāo)。對于較簡單的多組分混合物，若其中所有待測組分均為已知且它們的色譜峰均能分開，則可將各個(gè)色譜峰的保留值與各相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)試樣在同一條件下所得的保留值進(jìn)行對照比較，就能確定各色譜峰所代表的物質(zhì)，這就是純物質(zhì)對照法定性的原理。 該法是氣相色譜分析中最常用的一種定性方法。以保留時(shí)間作為定性指標(biāo)，雖然簡便，但由于保留時(shí)間的測受載氣流速等色譜操作條件的影響較大，可靠性較差；若采用僅與柱溫和固定相種類有關(guān)而不受其他操作條件影響的相對保留值21作為指標(biāo)，則更適合用于色譜定性分析。還應(yīng)注意，有些物質(zhì)在相同的色譜條件下，往往具有相近的甚至相同的保留值，因此在進(jìn)行具有相近保留值物質(zhì)的色譜定性

10、分析時(shí)，要求使用高柱效的色譜柱，以提高分離效率，并且采用雙柱法(即分別在兩根具有不同極性的色譜柱上測定保留值)。在沒有已知標(biāo)準(zhǔn)試樣可作對照的情況下，可借助于保留指數(shù)(Kovl5Lts指數(shù))文獻(xiàn)值進(jìn)行定性分析。對于組分復(fù)雜的混合物，則應(yīng)采用更為有效的方法，即與其他鑒定能力強(qiáng)的儀器聯(lián)用，如氣相色譜一質(zhì)譜、氣相色譜一紅外光譜聯(lián)用等手段進(jìn)行定性分析。本實(shí)驗(yàn)以PFBA作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，利用保留時(shí)間對馬來酰肼中雜質(zhì)進(jìn)行定性分析。試樣中各組分經(jīng)色譜柱分離后進(jìn)入檢測器被檢測，在一定操作條件下，被測組分i的質(zhì)量(mi)或其在載氣中的濃度與檢測器響應(yīng)信號(hào)(色譜圖上表現(xiàn)為峰面積A i或峰高h(yuǎn)i)成正比，可寫作： 這就是

11、色譜定量分析的依據(jù)，式中為比例常數(shù)，稱為被測組分i的絕對質(zhì)量校正因子。由于同一種檢測器對不同物質(zhì)具有不同的響應(yīng)值，這樣就不能用峰面積來直接計(jì)算物質(zhì)的含量。為了使檢測器產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)能真實(shí)地反映出物質(zhì)的含量，需要對響應(yīng)值進(jìn)行校正，這就是定量校正因子的意義。根據(jù)上式得： 可見就是單位峰面積所代表的物質(zhì)質(zhì)量，它主要由儀器的靈敏度所決定。由于值與色譜操作條件有關(guān)，不易準(zhǔn)確測定，因此在色譜定量分析中，采用相對校正因子，即被測物質(zhì)i與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)s的絕對校正因子之比值： 式中：、 ms、As分別為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的絕對校正因子、質(zhì)量及峰面積。按被測組分使用的不同計(jì)量單位，可分為質(zhì)量校正因子及體積校正因子等(通常把“相

12、對”二字略去)。測定時(shí)，先準(zhǔn)確稱量被測物質(zhì)i和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)s，混合后在一定的實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行色譜測定，然后測量相應(yīng)的峰面積A i和As，再按上式計(jì)算值。3儀器與試劑3.1 儀器氣相色譜儀 GC2010帶FID檢測器氫氣鋼瓶空氣鋼瓶氮?dú)怃撈课⒘窟M(jìn)樣器 10 l色譜柱 DB5 30m×0.25mm×0.25m3.1 試劑正己烷 液相色譜純正庚烷 液相色譜純4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1 實(shí)驗(yàn)條件的設(shè)定開機(jī)，按照表1設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件表1 色譜參數(shù)的設(shè)定序號(hào)名稱條件1柱溫1002汽化室1803檢測器1804載氣0.73ml/min5補(bǔ)償氣30ml/min6空氣400ml/min7氫氣47ml/min8分

13、流比100:1根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將色譜儀按儀器操作步驟(見附錄)調(diào)節(jié)至可進(jìn)樣狀態(tài)，待儀器上電路和氣路系統(tǒng)達(dá)到平衡，色譜工作站上基線平直時(shí)，即可進(jìn)樣。4.2 標(biāo)準(zhǔn)樣品的測定取不同濃度的PFBA標(biāo)準(zhǔn)樣品以及待測樣品，分別進(jìn)樣1 l，記錄色譜數(shù)據(jù)于表2中。表2 色譜測定結(jié)果標(biāo)樣濃度（ppm）tR(min)A樣品測定結(jié)果5 數(shù)據(jù)與處理5.1記錄實(shí)驗(yàn)條件5.2 記錄所測得tR 、于表3中。表3 色譜測定結(jié)果標(biāo)樣濃度（ppm）tR(min)A樣品測定結(jié)果6思考題(1)為什么可以利用色譜峰的保留值進(jìn)行色譜定性分析?(2)在利用相對保留值進(jìn)行色譜定性時(shí)，對實(shí)驗(yàn)條件是否可以不必嚴(yán)格控制，為什么?(3)除了利用氣相色

14、譜的保留值(包括相對保留值和調(diào)整保留值)定性外，還有哪些定性方法？(4)在色譜分析中，為什么需要測定被測組分的相對質(zhì)量校正因子？本實(shí)驗(yàn)是測定的是絕對質(zhì)量校正因子還是相對質(zhì)量校正因子?為什么？(5)用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？實(shí)驗(yàn)三 液相色譜法測定甲苯含量1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1) 了解高效液相色譜儀基本結(jié)構(gòu)和工作原理，初步掌握其操作技能；(2) 學(xué)習(xí)歸一化法定量的基本原理及測定方法。2 實(shí)驗(yàn)原理歸一化法是常用的色譜定量方法之一，該方法要求試樣中的各個(gè)組分都能夠得到完全分離，且所有組分都能流出色譜柱并在色譜圖上顯示色譜峰。i物質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)wi的計(jì)算公式為：由于 ，可得歸一化法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡便，定量結(jié)

15、果與進(jìn)樣量無關(guān)，且操作條件不需嚴(yán)格控制。但此法缺點(diǎn)是不管試樣中某組分是否需要測定，都必須全部分離流出，并獲得可測量的信號(hào)，而且其校正因子也應(yīng)為已知。若被測試樣中各組分的相對校正因子相同或接近時(shí)(例如同系物中沸點(diǎn)接近的各組分)，則上式可簡化為：本實(shí)驗(yàn)通過測量甲苯樣品各組分峰面積，用歸一化法計(jì)算甲苯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。3 儀器與試劑3.1 儀器高效液相色譜儀： LC-20A 微量進(jìn)樣器 超聲波清洗器3.2試劑甲苯甲醇 液相色譜純重蒸餾水4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1流動(dòng)相的制備按照甲醇：水85：15 的比例配制流動(dòng)相，并將配制好的流動(dòng)相于超聲波清洗器上脫氣15 min。4.2實(shí)驗(yàn)條件按照表1 設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件。表1 實(shí)驗(yàn)

16、條件色譜柱250 mm×4.6 mm, C1 8烷基鍵合相固定相流動(dòng)相甲醇：水85：15流速0.8 mL/min紫外光度檢測器波長254 nm進(jìn)樣量1l4.3 樣品測定根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將儀器按照儀器的操作步驟(見附錄)調(diào)節(jié)至進(jìn)樣狀態(tài)，待儀器液路和電路系統(tǒng)達(dá)到平衡，色譜工作站或記錄儀上基線平直時(shí)，即可進(jìn)樣。吸取1l樣品進(jìn)樣。記錄色譜圖峰面積和保留時(shí)間，重復(fù)進(jìn)樣一次。表2 樣品測定結(jié)果序號(hào)RtA125數(shù)據(jù)及處理5.1記錄表1的實(shí)驗(yàn)條件5.2 記錄色譜圖峰面積和保留時(shí)間。5.3 計(jì)算樣品中甲苯的百分含量。6 思考題（1）色譜歸一化法定量有何特點(diǎn)，使用該方法應(yīng)具備什么條件？（2）你認(rèn)為要作好本

17、實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意哪些問題？7 附錄液相色譜儀操作規(guī)程一、 開機(jī)：1 先開主機(jī)，再開檢測器、泵和計(jì)算機(jī)工作站電源。2待儀器自檢完畢后，雙擊色譜工作站圖標(biāo)，進(jìn)入應(yīng)用軟件菜單界面； 3調(diào)節(jié)泵工作流速為2ml/min；4 對色譜條件（波長、柱溫、流速等）進(jìn)行設(shè)定，待儀器各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)定要求；5 打入25mL流動(dòng)相清洗進(jìn)樣器、導(dǎo)管并排氣；6用設(shè)定處理參數(shù)進(jìn)行樣品分析；7根據(jù)圖譜調(diào)整分析條件，再分析樣品，直至得到理想譜圖；8 確定定量方法（內(nèi)標(biāo)、外標(biāo)、面積歸一等）；9 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線并保存分析方法；10進(jìn)行未知樣分析，每次分析結(jié)束，自動(dòng)計(jì)算定量結(jié)果。二、關(guān)機(jī)1 點(diǎn)擊Instrument off。 2 按照工作站、

18、泵、檢測器、主機(jī)的順序關(guān)閉電源。實(shí)驗(yàn)四 水中己內(nèi)酰胺的測定1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握高效液相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)；（2）了掌握高效液相色譜儀的操作使用；（3）掌握外標(biāo)法測定己內(nèi)酰胺含量的實(shí)驗(yàn)步驟及結(jié)果計(jì)算方法。2實(shí)驗(yàn)原理 外標(biāo)法是以待測組分的純品作對照品、，以對照品和樣品中待測組分的峰面積或峰高相比較進(jìn)行定量分析。外標(biāo)法包括工作曲線法和外標(biāo)一點(diǎn)法，在工作曲線的截距近似為零時(shí)，可用外標(biāo)一點(diǎn)法，常簡稱外標(biāo)法。外標(biāo)法常用于測定藥物主成分或某個(gè)雜質(zhì)的含量。3 儀器與試劑3.1儀器 （1）高效液相色譜儀，紫外檢測器；（2）微量注射器；（3）Hypersil C18柱：250mm×4.6mm3.2試劑

19、（1）乙腈：色譜純（2）己內(nèi)酰胺：色譜純（3）乙腈水：11894實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1 標(biāo)準(zhǔn)貯備液配制準(zhǔn)確稱取0.5000g己內(nèi)酰胺，用水稀釋至100mL，此溶液濃度為5mg/mL，放入冰箱保存。4.2標(biāo)準(zhǔn)中間液的配制取己內(nèi)酰胺標(biāo)準(zhǔn)貯備液10.00mL，用水稀釋至100mL，此溶液濃度為0.5mg/mL。4.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制取濃度為0.5mg/mL標(biāo)準(zhǔn)中間液5.00mL、10.00mL，分別放入2個(gè)50mL容量瓶中，稀釋至刻度，此標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度0.05mg/mL和0.10mg/mL。取濃度為0.10mg/mL標(biāo)準(zhǔn)溶液5.00mL放入50mL容量瓶中，稀釋至刻度，此標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為0.01mg/mL。將上

20、述標(biāo)準(zhǔn)溶液通過0.45m微孔濾膜過濾后，超聲排氣。4.4 水樣預(yù)處理 將待測水樣0.45m微孔濾膜過濾后，超聲排氣。若水樣渾濁可先離心分離。4.3 色譜條件的設(shè)定（1）色譜柱 Hypersil C18柱：200mm×4.6mm（2）流動(dòng)相 乙腈水（1189）（3）檢測波長 210nm（4）流速 1.0mL/min；（5）進(jìn)樣體積 20l。4.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制與樣品測定用微量注射器分別取各個(gè)濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，各進(jìn)樣20l，測定保留時(shí)間和峰面積。每種濃度測定3次，以己內(nèi)酰胺含量對峰面積作圖，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。取處理后待測水樣，進(jìn)樣20l。保留時(shí)間定性，以峰面積定量。4.5 原始記錄表1 標(biāo)樣與水

21、樣測定結(jié)果標(biāo)樣濃度mg/mL峰面積A1峰面積A2峰面積A3保留時(shí)間t1保留時(shí)間t2保留時(shí)間t30.010.50.1水樣5數(shù)據(jù)處理5.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制以標(biāo)樣濃度為自變量、峰面積為因變量，通過線性回歸或繪圖得標(biāo)準(zhǔn)曲線。表2 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制標(biāo)樣濃度mg/mL0.010.50.1峰面積均值5.2 水樣測定結(jié)果 用保留時(shí)間定性、峰面積定量。6 思考題（1）液相色譜儀由哪幾個(gè)部分組成？（2）液相色譜儀與氣相色譜儀有什么異同？（3）外標(biāo)法與內(nèi)標(biāo)法相比有何優(yōu)缺點(diǎn)?7注意事項(xiàng)（1）儀器必須在規(guī)定的使用條件下工作。 （2）使用的流動(dòng)相必須先通過0.45m微孔濾膜過濾后排氣。可用超聲波脫氣或用水沖泵或氣泵減壓脫氣

22、。（3）所有同流動(dòng)相接觸的管道、連接件、密封圈等在調(diào)換或重裝前都必須按一定程序清洗，即用丙酮或苯、酒精、蒸餾水依次沖洗烘干。（4）嚴(yán)格防止氣泡進(jìn)入系統(tǒng)，吸液軟管必須充滿流動(dòng)相，吸液管的燒結(jié)不銹鋼的過濾器必須始終浸泡在溶劑內(nèi)，如變換溶劑瓶，必須先停泵，再將過濾器移到新的溶劑瓶內(nèi)，然后才能開泵使用。（5）變換溶劑時(shí)必須注意溶劑的極性和互溶性。當(dāng)變換的溶劑與原溶劑不互溶時(shí)，必須注意它們的極性，要選擇一種或兩種溶劑都能互溶的溶劑來沖洗管路系統(tǒng)，然后再用變換的溶劑沖洗管路系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)溶劑的變換。有時(shí)可能需要用兩種以上的過濾溶劑才能實(shí)現(xiàn)溶劑變換的目的。（6）使用腐蝕性較強(qiáng)的溶劑后，需用適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)溶劑清洗

23、，尤其是使用酸性溶劑后更需注意，以防系統(tǒng)零件被腐蝕損壞。（7）嚴(yán)格禁止油污和灰塵進(jìn)入樣品和系統(tǒng)以防污染。 實(shí)驗(yàn)五 有機(jī)化合物的紫外吸收光譜及溶劑效應(yīng)1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)學(xué)習(xí)有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)與其紫外光譜之間的關(guān)系；(2)了解不同極性溶劑對有機(jī)化合物紫外吸收帶位置、形狀及強(qiáng)度的影響；(3)學(xué)習(xí)紫外可見分光光度計(jì)的使用方法。2實(shí)驗(yàn)原理 影響有機(jī)化合物紫外吸收光譜的因素，有內(nèi)因和外因兩個(gè)方面。 內(nèi)因是指有機(jī)物的結(jié)構(gòu)，主要是共軛體系的電子結(jié)構(gòu)。隨著共軛體系增大，吸收帶向長波方向移動(dòng)(稱作紅移)，吸收強(qiáng)度增大。紫外光譜中，含有鍵的不飽和基團(tuán)稱為生色團(tuán)，如CC、CO、NO2、苯環(huán)等。含有生色團(tuán)的化合物通常在紫外或

24、可見光區(qū)域產(chǎn)生吸收帶；含有雜原子的飽和基團(tuán)稱為助色團(tuán)，如OH、NH2、OR、Cl等。助色團(tuán)本身在紫外及可見光區(qū)域不產(chǎn)生吸收帶，但當(dāng)其與生色團(tuán)相連時(shí)，因形成n共軛而使生色團(tuán)的吸收帶紅移，吸收強(qiáng)度也有所增加。影響紫外吸收光譜的外因是指測定條件，如溶劑效應(yīng)等。所謂溶劑效應(yīng)是指受溶劑極性或酸堿性的影響，使溶質(zhì)吸收峰的波長、強(qiáng)度以及形狀發(fā)生不同程度的變化。因?yàn)槿軇┓肿雍腿苜|(zhì)分子間可能形成氫鍵，或極性溶劑分子的偶極使溶質(zhì)分子的極性增強(qiáng)，從而引起溶質(zhì)分子能級(jí)的變化，使吸收帶發(fā)生遷移。例如異丙叉丙酮*的溶劑效應(yīng)如表1所示。表1 溶劑極性對異丙叉丙酮紫外吸收光譜的影響躍遷正己烷氯仿甲醇水吸收帶位移躍遷230 n

25、m238 nm237nm243nm紅移躍遷329nm315nm309nm305nm藍(lán)移異丙叉丙酮* 隨著溶劑極性的增加K帶紅移，而R帶向短波方向移動(dòng)(稱作藍(lán)移或紫移)。這是因?yàn)樵跇O性溶劑中躍遷所需能量減小，如圖1(a)所示；而躍遷所需能量增大，如圖1 (b)所示。圖1 溶劑極性效應(yīng) (a) 躍遷 (b) 躍遷 溶劑的極性不僅影響溶質(zhì)吸收帶的波長，而且還影響其吸收強(qiáng)度和形狀，如苯酚在非極性溶劑中，可清晰看到B吸收帶的精細(xì)結(jié)構(gòu)，而在極性溶劑中，B帶的精細(xì)結(jié)構(gòu)消失，僅出現(xiàn)一個(gè)寬的吸收峰，而且吸收強(qiáng)度也明顯下降。在許多芳香烴化合物中均有此現(xiàn)象。由于存在溶劑效應(yīng)，所以在記錄有機(jī)化合物紫外吸收光譜時(shí)，應(yīng)注

26、明所用的溶劑，如：、分別表示在乙醇中和在三氯甲烷中的最大吸收波長。另外，由于有的溶劑本身在紫外光譜區(qū)也有一定的吸收波長范圍，故在選用溶劑時(shí)，必須考慮它們的干擾。表2列舉某些溶劑的波長極限，測定波長范圍應(yīng)大于波長極限或用純?nèi)軇┳骺瞻?，才不致受到溶劑吸收的干擾。本實(shí)驗(yàn)通過苯、苯酚、乙酰苯和異丙叉丙酮等在正庚烷、氯仿，甲醇和水等溶劑中紫外吸收光譜的測繪，觀察分子結(jié)構(gòu)以及溶劑效應(yīng)對有機(jī)化合物紫外吸收光譜的影響。表2 某些溶劑吸收波長極限溶劑波長極限/nm溶劑波長極限/nm環(huán)己烷210乙醇215正己烷210水210正庚烷21096硫酸210乙醚220二氯甲烷233甲醇210氯仿2453 儀器與試劑3.1

27、 儀器紫外一可見分光光度計(jì)： specord50 德國Analytir Jena AG產(chǎn)3.2 試劑苯、苯酚、乙酰苯、異丙叉丙酮、正己烷、正庚烷、氯仿、甲醇、乙醇等均為分析純試劑純水 去離子水或蒸餾水4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1 待測溶液的配制（1）異丙叉丙酮的正己烷溶液、氯仿溶液、甲醇溶液，水溶液的配制取四只100 mL容量瓶各注入10l的異丙叉丙酮，然后分別用正己烷、氯仿、甲醇和去離子水稀釋到刻度，搖勻，得約0.1 mg/mL的異丙叉丙酮溶液； 另取四只100 mL容量瓶各注入500l的異丙叉丙酮配制相應(yīng)的約5mg/mL的異丙叉丙酮溶液。（2）苯的正庚烷溶液和乙醇溶液(約0.1 mg/mL)的配制取

28、兩只100 mL容量瓶，各注入10l的苯，然后分別用正庚烷和乙醇稀釋到刻度，搖勻。（3）苯酚的正庚烷溶液和乙醇溶液(約0.1 mg/mL)的配制 配制方法同上。（4）乙酰苯的正庚烷溶液和乙醇溶液(約0.1 mg/mL)的配制配制方法同上。4.2 實(shí)驗(yàn)條件的設(shè)置（1）波長掃描范圍400200 nm（2）帶寬 1nm（3）石英吸收池 1cm（4）參比溶液 使用被測溶液的相應(yīng)溶劑（5）掃描速度 200 nm/min（6）記錄儀坐標(biāo)選擇(A)縱坐標(biāo)(Y軸) 5 mV /cm，全標(biāo)尺01 A，每大格相當(dāng)于0.2 A； (B)橫坐標(biāo)(X軸) 50 mV/cm。每大格相當(dāng)于50 nm。4.3 樣品測定（1）

29、根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將儀器按操作步驟進(jìn)行調(diào)節(jié)，若儀器狀態(tài)正常，即可測定各試液的紫外吸收光譜。（2）如果測得的紫外吸收峰為平頭峰或太小，可適當(dāng)改變試液濃度。（3）異丙叉丙酮的K帶和R帶強(qiáng)度相差將近100倍，所以用低濃度溶液測定以獲得K帶的；用高濃度溶液測定以獲得R帶的信息。5數(shù)據(jù)與處理5.1記錄實(shí)驗(yàn)條件。5.2 比較在同一種溶劑中苯、苯酚和乙酰苯的紫外吸收光譜，討論有機(jī)物結(jié)構(gòu)對紫外吸收光譜的影響。5.3 比較非極性溶劑正庚烷和極性溶劑乙醇對苯、苯酚和乙酰苯的紫外吸收光譜中最大吸收波長人以及吸收峰形狀的影響。5.4從異丙叉丙酮的四張紫外吸收光譜中確定其K帶和R帶最大吸收波長，并說明在不同極性溶劑中異丙叉

30、丙酮吸收峰波長移動(dòng)的情況。6思考題（1） 當(dāng)助色團(tuán)或生色團(tuán)與苯環(huán)相連時(shí)，紫外吸收光譜有哪些變化?（2） 在異丙叉丙酮紫外吸收光譜圖上有幾個(gè)吸收峰?它們分別屬于什么類型躍遷?如何區(qū)分它們?（3） 舉例說明極性溶劑對躍遷 和 躍遷的吸收峰產(chǎn)生的影響。（4） 被測試液濃度太大或太小時(shí)，對測量結(jié)果將產(chǎn)生什么影響，應(yīng)如何加以調(diào)節(jié)?（5） 在本實(shí)驗(yàn)中是否可用去離子水來代替各溶劑作參比溶液，為什么? 實(shí)驗(yàn)六 紫外吸收光譜法檢查物質(zhì)純度1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1)學(xué)習(xí)利用紫外吸收光譜檢查物質(zhì)純度的原理和方法；(2)熟練紫外一可見分光光度計(jì)的基本操作方法。2 實(shí)驗(yàn)原理 當(dāng)純化合物與所含雜質(zhì)的紫外吸收光譜有差別時(shí)，就可以用

31、紫外分光光度法檢查純度。檢測的靈敏度取決于兩者的摩爾吸收系數(shù)。具有電子的共軛雙鍵化合物、芳香烴化合物等，在紫外光譜區(qū)都有強(qiáng)烈吸收，其摩爾吸收系數(shù)，k可達(dá)104105數(shù)量級(jí)，而飽和烴化合物分子中只有電子，在近紫外區(qū)沒有吸收。利用這一差別可以很方便地檢查飽和烴化合物中是否含有共軛烯烴和芳香烴等雜質(zhì)。例如，正己烷是由鉑重整裝置的抽余油(含正己烷1113)，經(jīng)分離除去輕、重組分，催化加氫除去苯及不飽和烴而制成的，所以產(chǎn)品中總會(huì)殘留微量的不飽和烴。如分析純正己烷的質(zhì)量指標(biāo)中規(guī)定芳香烴(以苯計(jì))應(yīng)低于02。如用作高效液相色譜的流動(dòng)相，需使用不含芳烴的正己烷，就必須進(jìn)行脫芳處理。脫芳效果可直接用紫外光譜檢查

32、。圖l為分析純正己烷在脫除芳烴前后的紫外吸收曲線。波長nm圖1正己烷的紫外吸收光譜1分析純試劑正己烷(含有<0.2的芳香烴)；2脫芳后的正己烷 上述例子是被檢查的目標(biāo)化合物沒有紫外吸收，而雜質(zhì)有紫外吸收。如果被檢測物有紫外吸收而雜質(zhì)沒有吸收，或者目標(biāo)化合物與雜質(zhì)的紫外吸收光譜有明顯差別，同樣也可以用紫外光譜法來檢查純度。 本實(shí)驗(yàn)選擇正己烷檢測純度，分別采用分析純和液相色譜純正己烷試劑進(jìn)行脫芳處理的效果檢查。3 儀器與試劑3.1 儀器752N紫外可見分光光度計(jì)1cm石英比色皿3.2試劑正己烷 分析純試劑 正己烷 液相色譜純試劑4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 4.1 將752N紫外可見分光光度計(jì)按操作步驟(見

33、附錄)進(jìn)行調(diào)節(jié)，若儀器狀態(tài)正常，即可測定各試液的紫外吸收光譜。4.2 液相色譜純正己烷紫外吸收光譜的繪制以空氣為參比，在200350 nm區(qū)域，每隔5nm，測定吸光度A值，以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制液相色譜純正己烷紫外吸收光譜。4.3 分析純試劑正己烷的純度檢查以空氣為參比，在200350 nm區(qū)域，每隔5nm，測定吸光度A值，以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制分析純正己烷紫外吸收光譜。5 數(shù)據(jù)及處理5.1 記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 按照下表記錄不同波長下分別測定色譜純、分析純正己烷的紫外吸光度并繪制吸收曲線。表1 紫外吸收光譜測定結(jié)果(nm)2002052102152202152302352

34、40245250255A（色譜純）A（分析純）(nm)260265270275280285290295300305310315A（色譜純）A（分析純）(nm)320325330335340345350A（色譜純）A（分析純）6 思考題（1）哪些情況下可以用紫外吸收光譜進(jìn)行物質(zhì)純度檢查？（2）在紫外光譜區(qū)飽和烷烴為什么沒有吸收峰？實(shí)驗(yàn)七 原子吸收光譜法測定自來水中鈣含量1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?(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含量的方法。 2 實(shí)驗(yàn)原理 標(biāo)準(zhǔn)曲線法是原子吸收光譜分析中最常用的方法之一，該法是配制

35、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，以加入的標(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。試樣經(jīng)適當(dāng)處 理后，在與測量標(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)試樣溶液的吸光度，在標(biāo)準(zhǔn)曲線上即可查出試樣溶液中被測元素的含量，再換算成原始試樣中被測元素的含量。 標(biāo)準(zhǔn)曲線法常用于分析共存的基體成分較為簡單的試樣。如果試樣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)帶來的干擾，必要時(shí)應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)加入法進(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，試樣經(jīng)適當(dāng)稀釋后，即可采用

36、標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行測定。3 儀器與試劑3.1 儀器原子吸收分光光度計(jì) 鈣空心陰極燈無油空氣壓縮機(jī)乙炔鋼瓶3.2 試劑無水碳酸鈣 優(yōu)級(jí)純鹽酸 濃鹽酸(優(yōu)級(jí)純) 稀鹽酸溶液1 mol/L純水 去離子水或蒸餾水4 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容4.1鈣標(biāo)準(zhǔn)貯備液的配制準(zhǔn)確稱取已在110下烘干2 h的無水碳酸鈣0.6250 g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。此鈣標(biāo)準(zhǔn)貯備液濃度為1000g/mL。4.2 鈣標(biāo)準(zhǔn)使用液的配制準(zhǔn)確吸取25.00 mL上述鈣標(biāo)準(zhǔn)貯備液于100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻備用。此鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為250g/mL。4.3 設(shè)置儀器工作參數(shù)按照儀器操作規(guī)程打開儀器，設(shè)置光源、燈電流、測定波長、狹縫寬度等儀器工作參數(shù)。4.4標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制準(zhǔn)確吸取2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL、10.00mL濃度為250g/