儀器分析實驗講義

1、實驗一熒光物質稀溶液的激發(fā)、發(fā)射和同步熒光光譜測定實驗一熒光物質稀溶液的激發(fā)、發(fā)射和同步熒光光譜測定一一.實驗目的實驗目的1.學習熒光分析法的基本原理和 LS55B 發(fā)光分析儀的操作。2.學習同步熒光的操作，了解同步熒光的優(yōu)點。二二.實驗原理實驗原理熒光是分子從激發(fā)態(tài)的最低振動能級回到原來基態(tài)時發(fā)射的光。利用物質被光照射后產生的熒光輻射對該物質進行定性分析和定量分析的方法，稱為熒光分析。在一定光源強度下，若保持激發(fā)波長不變，掃描得到的熒光強度與發(fā)射波長的關系曲線，稱為熒光發(fā)射光譜；反之，保持不變，掃描得到的熒光強度與的關系曲線，則稱為熒光激發(fā)光譜。在一定條件下，熒光強度與物質濃度成正比，這是熒

2、光定量分析的基礎。熒光分析的靈敏度不僅與溶液的濃度有關，而且與紫外光照射強度及所選測量波長等因素有關。苯酚由于其共軛結構，有熒光活性，可以用熒光分析法測定。它們的激發(fā)光譜和發(fā)射光譜有互相重疊的現象。對于復雜組分，當激發(fā)光譜和發(fā)射光譜有互相重疊的現象時，可以用同步熒光掃描，同步掃描熒光光譜技術可以簡化、窄化光譜，提高選擇性。三三.實驗儀器和試劑實驗儀器和試劑1. LS-55 型發(fā)光譜儀;2. 移液槍(德國 BRAND 公司生產);3. 50ml容量瓶，25ml 容量瓶 10支;4. 苯酚儲備液：960mg/L5. 去離子水;四四.實驗內容實驗內容1.預掃描(pre-scan)用儲備液配制濃度為

3、10ppm（mol/L）的工作液，設定儀器參數，進行全波長預掃描，并記錄掃描結果，得出最大激發(fā)和發(fā)射波長，同時查看其瑞利散射波長、以及雙倍頻峰波長。2激發(fā)光譜、發(fā)射光譜和同步熒光掃描設定合適的參數，分別對苯酚溶液進行熒光激發(fā)、發(fā)射和同步熒光光譜掃描。取濃度為 0.010（mol/L）的工作液，掃描發(fā)射光譜，加水稀釋后再在同樣波長下掃描發(fā)射光譜，觀察熒光猝滅效應。發(fā)射光譜參數：掃描波長范圍 200750nm；Ex=214nm、270nm，掃描速度=1000 nm/min, Ex-Slit=10nm, Em-slit=5nm,，記住取文件名。激發(fā)光譜參數：掃描波長范圍 200-750nm，=300

4、nm、586nm，掃描速度=1000nm/min, Ex-Slit=10nm, Em-slit=5nm,記錄信息。同步熒光光譜：掃描波長范圍 250-750nm, (-)=30nm、86nm,掃描速度=1000nm/min, Ex-Slit=10nm, Em-slit=5nm,記錄信息。3三維熒光光譜掃描設定發(fā)射波長范圍，激發(fā)開始波長，步長，測定數目，開始進行苯酚三維熒光光譜掃描。五數據處理五數據處理1用實驗獲得的數據繪制苯酚的激發(fā)、發(fā)射、同步光譜。2對比不同濃度下的苯酚的最大激發(fā)波長和最大發(fā)射波長處的峰高，了解熒光猝滅效應。取濃度為 0.01（mol/L）的苯酚溶液，固定激發(fā)光的波長為 27

5、0nm，狹縫寬度為10.0nm，發(fā)射光的狹縫寬度為 5.0nm，掃描波長范圍 250750nm，掃速為1000nm/min，掃描熒光強度與發(fā)射光波長的關系曲線，所得曲線如下：圖 7將溶液稀釋后再以同樣的條件掃描熒光強度與發(fā)射光波長的關系曲線，所得曲線如下：圖 8從圖 7 與圖 8（圖 8 中紅色線是稀釋前的曲線，藍色線是稀釋后的曲線）上可明顯看出稀釋后的峰的強度大了許多，這是由于在高濃度時一部分苯酚的發(fā)射光被自身吸收了，發(fā)生了熒光的猝滅，而濃度低時這種自身吸就大大減少，峰的強度反而變大。所以，熒光分析的濃度不能高。3.用 MATLAB 繪制三維熒光光譜。六討論與思考六討論與思考1對待測溶液進行

6、預掃描的有何作用？2觀察激發(fā)光波長的整數倍處熒光發(fā)射光譜在有何特點？該波長是否適合于進行定量分析？3同步熒光技術有哪些優(yōu)點？比較激發(fā)、發(fā)射和同步熒光光譜中的峰值及對應波長，比較他們的不同，并解釋原因。4比較紫外分光光度法和熒光分析法的區(qū)別和各自的優(yōu)缺點。實驗二有機化合物紅外光譜的測定實驗二有機化合物紅外光譜的測定一一.實驗目的實驗目的通過紅外吸收光譜的測定，掌握 Nicolet FT-IR 的使用方法。二二.實驗原理實驗原理本實驗用 Nicolet FT-IR 測定有機物以及高分子的紅外吸收光譜。紅外光譜作為“分子的指紋”廣泛用于分子結構和物質化學組成的研究。根據分子對紅外光吸收后得到譜帶頻率

7、的位置、強度、形狀以及吸收譜帶和溫度、聚集狀態(tài)等的關系便可確定分子的空間構型，求出化學鍵的力常數、鍵長和鍵角。從光譜分析的角度看主要是利用特征吸收譜帶的頻率推斷分子中存在某一基團或鍵，由特征吸收譜帶頻率的變化推測臨近的基團或鍵，進而確定分子的化學結構，當然也可由特征吸收譜帶強度的改變對混合物及化合物進行定量分析。 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60%Transmittance 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Wavenumbers (cm-1)對苯二酚的紅外吸收譜圖如上，可以看到在 3500cm-1處有個大的吸收峰

8、，這是羥基的吸收峰，3000 cm-1左右是 C-H的吸收峰，1500 cm-1是 C=C的吸收峰。三三.實驗儀器和試劑實驗儀器和試劑6. Nicolet FT-IR 傅立葉紅外光譜儀（美國熱電公司， Thermo）;7. 壓片機（美國熱電公司）;8. 多功能反射頭（美國熱電公司）9. 對苯二酚10.聚苯乙烯薄膜；11.自備樣品（塑料）;12.KBr 固體四四.實驗內容實驗內容13.空氣中 CO2的測定（1）實驗步驟：不放樣品的情況下測試空氣中的紅外吸收譜圖，在不扣除背景的情況下在 nm 下可以看到 CO2的紅外吸收譜圖，在分辨率為 4cm-1和 1cm-1兩種情況下分別測試。（2）分析兩種分

9、辨率下的譜圖的異同。觀察 CO2 的紅外吸收精細結構。14.維生素 C 的測定（1）壓片：將少量維生素 C 固體加入到 KBr 粉末中，碾碎并拌勻，用壓片機壓成薄片。（2）測試：將壓好的樣品薄片放置在紅外光譜儀中，測定樣品的紅外吸收光譜，需要扣除背景。（3）譜圖解析：將測得的譜圖在譜圖庫中查詢比對，看看是不是自己測得的物質，并記錄匹配度；分析譜圖，將各種官能團指出來。15.聚苯乙烯薄膜的測定（1）測試：將聚苯乙烯薄膜放置在紅外光譜儀中，測定樣品的紅外吸收光譜，需要扣除背景。（3）譜圖解析：將測得的譜圖在譜圖庫中查詢比對，看看是不是自己測得的物質，并記錄匹配度；分析譜圖，將各種官能團指出來。16

10、.自備樣品（透明塑料薄膜）的測定（1）紅外吸收譜圖的測定：測試：將自備塑料樣品放置在紅外光譜儀中，測定樣品的紅外吸收光譜，需要扣除背景。譜圖解析：將測得的譜圖在譜圖庫中查詢比對，看看自己測得的是何種物質，并記錄匹配度；分析譜圖，將各種官能團指出來。圖 16 CO2分子的反對稱伸縮振動(分辨率1 和 4 cm-1)2260228023002320234023602380Wavenumbers (cm-1)Single BeamR 枝枝P 枝枝實驗實驗三三多元校正分光光度法同時測定混合色素多元校正分光光度法同時測定混合色素一一.目的目的1. 了解矢量數據的獲取方法及其在多組分測定中的應用。2. 了

11、解計算機技術及化學計量學基本方法在波譜解析中的應用。二二.原理原理食用合成色素是飲料等食品中的常用添加劑，但合成色素具有一定的毒性，過量使用有害健康。因此，色素的分析對食品工業(yè)具有重要意義。由于色素對可見光有較強吸收，故分光光度法是測定色素的基本方法。但當有多種色素同時存在時，通常要借助薄層層析等方法使各組分分離后，才能進行定量測定。這使得測定步驟十分煩瑣?；瘜W計量學方法為混合色素不經分離進行準確地同時測定提供了可能。設有 nc個組分同時存在，配制一組已知樣本共 ns個溶液，其濃度矩陣為Cncns，在 nw個波長下測得吸光度矩陣 Anwns。根據朗伯比耳定律有：nsncncnwnsnwCKA(

12、1)其中 Knwnc為吸光度矩陣，根據最小二乘法原理可求出各組分的純物種譜，即K矩陣：1tt)(CCACK(2)式（2）中 t 和-1 分別表示該矩陣的轉置和逆。對于一個或一組未知樣，同樣在nw個相同波長下測定后，可用最小二乘法根據下式求出未知物的濃度。未知t1t未知AKK)(KC(3)三三.儀器與試劑儀器與試劑1. 儀器722 分光光度儀、Agilent8453UV-VIS 分光光度儀容量瓶：50ml6個移液管：5ml4支2. 試劑2.1胭脂紅溶液（120mg/L）：稱取 0.120g 胭脂紅用純水溶解后定容至 1L。2.2 檸檬黃溶液（100mg/L）：配制方法參考 2.1。2.3 日落黃

13、溶液（100mg/L）：配制方法參考 2.1。2.4 HCl（0.1 mol/L）：量取 16.6mL 鹽酸（A.R.）用純水定容至 2000mL。四四.實驗部分實驗部分1. 混合色素的測定要求同學根據下列提示，自己設計實驗步驟，并測定三份未知混合樣。1.1 測定食用色素的吸光度，必須控制 pH 值，建議控制酸度為 CHCl=0.01molL-1(pH=2.0)。1.2 在酸性條件下，三種色素的最大吸收波長和吸光系數的參考值如下：胭脂紅日落黃檸檬黃max/nm510480400K/(Lg-1cm-1)2031331.3 標準溶液建議配制 6 份。每份溶液中各組分的含量應線性不相關，所測得吸光度

14、值 0.11 為宜。具體步驟為：分別吸三種色素儲備液若干毫升，加入5.0mL 0.10 molL-1的 HCl，定容至 50mL。每次標準溶液的吸取量填入表1。表 1. 標準溶液的組成(即 C 矩陣)樣品號123456胭脂紅日落黃檸檬黃2. 模擬實驗：吸收光譜通常用洛侖茲函數來模擬，當第 j 個組分存在時，吸光度的計算公式如下：jj2ij , 02jjjmax,j , ic )(fb1ckA(4)式中0,j：第 j 組分的最大吸收波長；i：第 i 個波長；kmax,j：波長為0時的吸光系數，即最大吸光系數；cj：第 j 個組分的含量(g/L);bj：調節(jié)峰寬的參數；b 值越大，峰越窄。當三組分

15、同時存在時，則有： 31jEjjsum, iAcfA(5)AE為測量誤差。產生 AE的方法如下：2.1 隨機誤差法：AE=(0.5-random)DRandom 為 01間的隨機數，D 為吸光度的隨機波動范圍，取 D=0.004 較合適。2.2 Monto Carlo 法：)r2cos(Lnr2A21AEr1、r2為 01 間的隨機數。該方法獲得的誤差符合正態(tài)分布 N(0,2)，標準差A取 0.0020.003 較合適。2.3 真實誤差法：在(2)法的基礎上，考慮到吸光度 A 的標準偏差隨 A 的增大而增大，但透光率的標準差一般為常數，兩者關系為A30. 2exp434. 0T434. 0TT

16、A可取T=0.002。根據以上方法，可獲得標準樣本集和未知樣本集的吸光度矩陣。五五.數據處理數據處理根據原理部分提出的數據處理方法，用自己擅長的計算機語言編程，求出K矩陣并預報未知樣。利用實驗室提供的軟件：multicom.exe ，該程序用 Delphi7.0 編寫，在Windows 下運行。界面如圖 1。輸入相應的數據后，可保存數據文件，并進行未知樣預報、因子分析及交叉驗證等運算。運算結果應在實驗報告中給出。圖 1 數據處理程序主菜單六六.討論題：討論題：1. 從理論上講，任取三個波長測定后解聯立方程，也能獲得結果。問：多波長測定后并利用多元校正方法求解有什么優(yōu)點？2. 根據各組分的吸收光

17、譜，找出最大吸收波長及相應的吸光系數。3. 如果要用本實驗提供的方法，測定市售欲測定其中色素的含量，試分析在什么條件下能獲得較可靠的結果？4. 查出有關合成色素測定的參考文獻并列于實驗報告中。七七.解決實際問題解決實際問題通過文獻查閱，設計一種測定市售飲料中色素含量的方法并用于美年達中日落黃的測定。實驗實驗四無機鹽晶體及水溶液的拉曼光譜檢測四無機鹽晶體及水溶液的拉曼光譜檢測一一.實驗目的實驗目的1、了解拉曼光譜的基本原理，掌握顯微共焦激光拉曼光譜儀的使用方法。2、測量一些常規(guī)物質和復雜樣品的拉曼光譜。二二.實驗原理實驗原理當用波長比試樣粒徑小得多的頻率為的單色光照射氣體、液體或透明試樣時，大部

18、分的光會按原來的方向透射，而一小部分則按不同的角度散射開來，產生散射光。散射光中除了存在入射光頻率外，還觀察到頻率為的新成分，這種頻率發(fā)生改變的現象就被稱為拉曼效應。即為瑞利散射，頻率+稱為拉曼散射的斯托克斯線，頻率為-的稱為反斯托克斯線。通常稱為拉曼頻移，多用散射光波長的倒數表示，計算公式為011式中，和0分別為散射光和入射光的波長。的單位為 cm-1。由于拉曼譜線的數目、頻移、強度直接與分子振動或轉動能級有關。因此，研究拉曼光譜可以提供物質結構的有關信息。自從激光問世以來，拉曼光譜的研究取得了長足進展，已廣泛應用于物理、化學、生物以及生命科學等研究領域。圖 1顯微共焦激光拉曼光譜儀結構三三

19、.實驗儀器和試劑實驗儀器和試劑1. 顯微共焦激光拉曼光譜儀 Renishaw inVia（英國雷尼紹公司）2. 粉碎機、載玻片、蓋玻片、膠頭滴管3. 測試樣品常規(guī)物質：CCl4，CH2Cl2復雜樣品：不同淀粉類作物自備樣品：不同材料的小掛件四四.實驗步驟實驗步驟1. 打開主機和計算機電源，同時打開激光器后面的總電源開關，將儀器預熱20分鐘左右。2. 自檢.顯微鏡顯微鏡樣品樣品雙 瑞 利雙 瑞 利濾光片濾光片狹縫狹縫光柵光柵CCD檢測器檢測器激光激光擴束器擴束器靜態(tài)取譜（Static），中心520 Raman Shift cm-1, Advanced - Pinhole 設為 in。使用硅片，用

20、50 倍物鏡，1 秒曝光時間，100%激光功率取譜。使用曲線擬合（Curve fit）命令檢查峰位，檢驗儀器狀態(tài)。3樣品拉曼光譜的測定將樣品放置在載玻片上,蓋上蓋玻片，置于顯微鏡的載物臺上，調節(jié)顯微鏡載物臺的高度使得顯微鏡能夠清晰地觀察到樣品表面（上2，下1）。選擇Measurement-New-Spectral acquisition進行實驗條件設置，再將白光照明光路切換到激光照明光路（上1，下2），即選擇激光照射，選擇Measurement-Run運行實驗，等待實驗運行，直到窗口中出現紅色的光譜曲線，采集光譜結束，保存掃描結果。4.分別測定CCl4、大米、自備物品的拉曼光譜圖。五數據處理五

21、數據處理用儀器自帶軟件WiRE2.0或Excel繪制拉曼光譜?？v坐標是散射強度，可用任何單位表示，橫坐標是拉曼位移，通常用相對于瑞利線的位移表示其數值，單位為波數cm-1。1純物質的拉曼光譜（1）標定所用的單晶硅的Stokes線的拉曼光譜圖：（2）CCl4的拉曼光譜圖Stokes線和Anti-Stokes全掃描的拉曼光譜圖：只有Stokes線的拉曼光譜圖：（3）CH2Cl2的拉曼光譜圖圖2 CH2Cl2的拉曼光譜圖2.不同淀粉類作物的拉曼光譜3.其他物品的拉曼光譜六六.討論與思考：討論與思考：1. 比較紅外光譜與拉曼光譜的異同。2. 一般的拉曼散射有斯托克斯線和反斯托克斯線兩種，為什么實驗中記

22、錄的拉曼光譜常取斯托克斯線？3. 試分析常規(guī)物質（CCl4、CH2Cl2）的特征拉曼光譜。4. 拉曼光譜的發(fā)展及應用。實驗實驗五五鐵氰鐵氰化化鉀循環(huán)伏安法鉀循環(huán)伏安法有關性質的測定有關性質的測定一一.實驗目的實驗目的掌握循環(huán)伏安法（CV）基本操作；掌握受擴散控制電化學過程的判別方法；了解可逆電化學過程及條件電極電位的測定；了解電化學化學偶聯反應過程的循環(huán)伏安特點。并學會電化學工作站儀器的使用。二二.循環(huán)伏安法原理循環(huán)伏安法原理掃描電壓呈等腰三角形。如果前半部掃描(電壓上升部分)為去極化劑在電極上被還原的陰極過程，則后半部掃描(電壓下降部分)為還原產物重新被氧化的陽極過程。因此一次三角波掃描完成

23、一個還原過程和氧化過程的循環(huán)，故稱為循環(huán)伏安法。循環(huán)伏安法可用于研究化合物電極過程的機理、雙電層、吸附現象和電極反應動力學成為最有用的電化學方法之一三三.實驗步驟實驗步驟1. 電極表面拋光2. 驗證：亞鐵氰化鉀溶液中進行循環(huán)伏安掃描（電位差小于 70mv）3. 電極連接，參數設定（起始電位、電位掃描范圍、掃描速度等）4. 測定：峰電流隨電位掃描速度的變化（處理在一張圖上）5. 反應模擬器（Simulation）：模擬實驗(調節(jié)：模型、傳遞系數、標準速率常數 k0等）四四.數據處理數據處理1. 計算亞鐵氰化鉀的條件電極電位；2. 作出峰電流掃速 v 1/2 圖，判斷是否是擴散控制過程。實驗六實驗

24、六全自動電位滴定全自動電位滴定法測定混合酸法測定混合酸1 實驗目的實驗目的（1）初步了解和掌握自動電位滴定儀的原理和操作；（2）掌握多元酸或混合酸分步滴定的有關規(guī)律；（3）用 NaOH 溶液滴定由 HCl 與 H3PO4組成的混合溶液，分別測出這兩種酸的濃度。2 實驗儀器和試劑實驗儀器和試劑2.1 實驗儀器實驗儀器798MPT（或 702SM）自動電位滴定儀，氫離子選擇性復合電極（滴定儀和電極均由瑞士萬通公司生產）。100mL 燒杯，100mL 量筒，10mL（或 5mL）移液管，洗耳球。2.2 實驗試劑實驗試劑0.1000mol/L NaOH 標準溶液（已用基準鄰苯二甲酸氫鉀標定）；由 HC

25、l 與 H3PO4組成的待測混合溶液。3 實驗原理和步驟實驗原理和步驟3.1 實驗原理實驗原理由于 HCl 是強酸，H3PO4的 pKa1、pKa2及 pKa3分別為 2.12、7.20 及 12.36，用 NaOH 溶液滴定由 HCl 與 H3PO4組成的混合溶液，滴定曲線有兩個突躍。第一個突躍對應的 NaOH 溶液的體積記作 V1，相應的滴定產物是 H2O 和 H2PO4-，滴定反應是H+ OH-= H2O（1）和H3PO4+ OH-= H2PO4-（2）第二個突躍對應的 NaOH 溶液的體積記作 V2，相應的滴定產物是 HPO42-，滴定反應是H2PO4-+ OH-= HPO42-（3）

26、在上述滴定中，V2-V1是滴定 H2PO4-所消耗的 NaOH 溶液的體積（見反應（3），也是滴定H3PO4所消耗的 NaOH 溶液的體積（見反應（2）；V1-（V2- V1）= 2V1- V2是滴定 HCl 所消耗的NaOH 溶液的體積（見反應（1）。因此，利用上述兩個突躍對應的滴定終點 V2和 V1，按以下兩式，可以分別求出混合溶液中 HCl 和 H3PO4的濃度：00. 5)2(NaOH21HClcVVc（4）00. 5)(NaOH12POH43cVVc（5）3.2 實驗步驟實驗步驟實驗步驟：在 100mL 燒杯中，用移液管吸入 5.00mL HCl 和 H3PO4混合溶液，加 50mL

27、 H2O，加入攪拌子，放好電極，用 0.1000mol/L NaOH 標準溶液電位滴定。儀器自動記錄滴定曲線和滴定數據，并測出滴定終點 V1和 V2。儀器的設置：選擇 Met（等體積）滴定模式，滴定步長 0.10mL，平衡時間 30s，滴定至加入的標準溶液體積為 10.00mL。4 實驗結果和討論實驗結果和討論（1）滴定曲線（附圖）；（2）測定結果（附表，見下表）；（3）有關實驗現象的討論。表表 1 HCl 和和 H3PO4混合溶液的測定結果混合溶液的測定結果V1/mLV2/mL混合溶液中 HCl 的濃度/(molL-1)混合溶液中 H3PO4的濃度/(molL-1)5 思考題思考題（1）多元

28、酸（二元酸或三元酸）分步滴定的條件是什么？混合酸（如由 HCl 與 H3PO4組成的混合酸）分步滴定的條件是什么？（2）電位滴定法確定滴定終點有哪些方法？這些方法的依據是什么？（3）自動電位滴定儀確定滴定終點的依據是什么？（4）本實驗所用的氫離子選擇性復合電極的構造和原理是怎樣的？（5）在本實驗的滴定過程中，若存在 CO2的干擾，對測定結果有什么影響？實驗實驗七七高效液相色譜高效液相色譜(HPLC)法測定鄰苯二甲酸酯法測定鄰苯二甲酸酯一一.實驗目的實驗目的1、學習高效液相色譜儀的基本操作方法。2、了解高效液相色譜法在藥物分析中的應用。二二.實驗原理實驗原理高效液相色譜法是以液體作為流動相，借助

29、于高壓輸液泵獲得相對較高流速的液流以提高分離速度、并采用顆粒極細的高效固定相制成的色譜柱進行分離和分析的一種色譜方法。在高效液相色譜中，若采用非極性固定相，如十八烷基鍵合相，極性流動相，即構成反相色譜分離系統(tǒng)。反之，則稱為正相色譜分離系統(tǒng)。反相色譜系統(tǒng)所使用的流動相成本較低，應用也更為廣泛。HPLC 分析所用的色譜柱在出廠時都有關于其柱效的報告說明，以便購買者對照檢驗柱子的效能是否符合標準，也是鑒定該柱使用一段時間后其效能是否變化的參考標準之一。下面是 Agilent 公司關于 ZORBAX Eclipse XDB-C8 4.6150mm,5m 型號柱的柱效能報告：1測試條件流動相：80%甲醇

30、/20%純水柱壓：79.3 Bar柱流速：1.00ml/min線性流速：0.164cm/sec溫度：室溫（常溫 23）注入體積：5l2柱效測試報告附表 1 ZORBAX Eclipse XDB-C8 4.6150mm,5m 型號柱測試條件出峰次序樣品組成濃度（g/ml）保留時間（min）1尿嘧啶51.5172苯酚2001.87634-氯硝基苯252.4814甲苯8503.069附圖 1 混合物質分離色譜圖（檢測波長 254nm）如果要進行柱效檢測，可按表 1 配制幾種物質的混合溶液，在相同條件下進行 HPLC 分離檢測，檢驗柱效。三三.儀器與試劑儀器與試劑1、儀器、儀器Agilent 1100

31、高效液相色譜儀，50ul 微量注射器。2、試劑、試劑甲醇（色譜專用），高純水四四.實驗步驟實驗步驟1、色譜條件、色譜條件色譜柱：辛烷基硅烷鍵合硅膠（C8）柱溫：室溫流動相：高純水：30，甲醇：70檢測器：DAD 檢測器;檢測波長：220nm；進樣體積：20l 定量環(huán)，實際注射每次可控制在 50l。2、待測溶液的配制、待測溶液的配制3、色譜測定、色譜測定(1) 按操作規(guī)程開啟電腦，開啟脫氣機、泵、檢測器等的電源，啟動 Agilent1100在線工作軟件，設定操作條件。流量為 1.000ml/min。(2) 待儀器穩(wěn)定后，開始進樣。將進樣閥柄置于“LOAD”位置，用微量注射器吸取混合物溶液 50u

32、l，注入儀器進樣口，順時針方向扳動進樣閥至“INJECT”位置，此時顯示屏顯示進樣標志。(3) 記下各組分色譜峰的保留時間及峰面積。(4) 實驗完畢，清洗系統(tǒng)及色譜柱。依次用乙腈-水（5：95）、乙腈-水（50：50）、純乙腈作流動相清洗，每次清洗至基線走穩(wěn)，至少清洗 15min。五五.實驗結果實驗結果1.當流動相的比例為：高純水：30，甲醇：70時，在 254nm 波長處得到的色譜圖如下：從圖上可明顯看出第一個峰是由兩個峰疊加而成，因為尿嘧啶微溶于冷水，易溶于熱水，在配制溶液時對其進行了加熱，可能在加熱時溫度太高，尿嘧啶發(fā)生了水解，所以在尿嘧啶出峰處出現了另一個峰。為了將這兩個峰分開，對流動

33、相的比例進行了調整，如 2與 3所示：2當流動相的比例為：高純水：40，甲醇：60時，檢測 254nm 波長處的色譜圖。3.當流動相的比例為：高純水：50，甲醇：50時，得到在 254nm 波長處的色譜圖。六六.思考題思考題1. 比較圖 2 和圖 3 可知，在緩沖液作流動相的情況下，實驗得出的峰形較好。但為什么實驗室盡量不用緩沖溶液作流動相？2. 流動相在使用前為什么要用砂芯漏斗過濾？3. 清洗柱子時，為什么要如上述所述一步步清洗？4. 如果增大流動相中乙腈的比例，有關組分的保留時間有何變化？實驗實驗八八氣相色譜氣相色譜-質譜（質譜（GC-MS）法）法對對苯系物苯系物的的分離分離分析分析一一.

34、實驗目的實驗目的（1）了解氣相色譜-質譜聯用儀的基本構造，熟悉工作站軟件的使用；（2）了解運用 GC-MS 儀分析簡單樣品的基本過程。二二. 實驗原理實驗原理氣相色譜法是利用不同物質在固定相和流動相中的分配系數不同，使不同化合物從色譜柱流出的時間不同，達到分離化合物的目的。質譜法是利用帶電粒子在磁場或電場中的運動規(guī)律，按其質荷比（m/z）實現分離分析，測定離子質量及強度分布。它可以給出化合物的分子量、元素組成、分子式和分子結構信息，具有定性專屬性、靈敏度高、檢測快速等特點。氣相色譜-質譜聯用儀兼?zhèn)淞松V的高分離能力和質譜的強定性能力，可以把氣相色譜理解為質譜的進樣系統(tǒng)，把質譜理解為氣相色譜的檢

35、測器。氣相色譜-質譜聯用儀的基本構成為：信號處理器進樣系統(tǒng)離子源真空系統(tǒng)質量分析器檢測器GC / DI樣品樣品本實驗中待分析樣品為苯系物，各組成物質的沸點見表 1.混合樣品經 GC分離成一個一個單一組份，并進入離子源，在離子源樣品分子被電離成離子，離子經過質量分析器之后即按 m/z 順序排列成譜。經檢測器檢測后得到質譜，計算機采集并儲存質譜，經過適當處理可得到樣品的色譜圖、質譜圖等。表 1 甲醇和苯系物沸點甲醇苯甲苯二甲苯沸點()64.880110.8144三三. 儀器和儀器和試劑：試劑：（1）Agilent 6890-5973N GC-MS 儀（安捷倫科技有限公司）；（2）HP-5 MS 色

36、譜柱；（3）0-5mL 移液器 (Transferpette, 德國 BRAND 公司)；（4）0.45m 的有機相微孔膜過濾器；（5）苯、甲苯、二甲苯（分析純），甲醇（色譜純）；（6）容量瓶四四. 實驗內容與步驟：實驗內容與步驟：1）分別用移液器取 1ml 苯、甲苯、二甲苯混合后，用甲醇稀釋 1000 倍后待用；2）用移液器取 2ml稀釋液，使用 0.45m 的有機相微孔膜過濾器后，轉移至標準樣品瓶中待測；3）設定好 GC-MS 操作參數后，可進樣分析：4）設置樣品信息及數據文件保存路徑后，按下“Start run”鍵，待“Pre-run”結束，系統(tǒng)提示可以進樣時，使用 10l 進樣針準確吸

37、取 1l 樣品溶液（不能有氣泡）。將進樣針插入進樣口底部，快速推出溶液并迅速拔出進樣針，然后按下色譜儀操作面板上的“start”按鈕，分析開始。五五. 色譜條件色譜條件進樣口溫度：250；質譜離子源溫度：230；色質傳輸線溫度：250；質譜四極桿溫度：150；柱溫：20 C/min5 C/min60 C(2min)100 C120 C(3min) 載氣流速: 1.2mlmin-1；進樣量：1l；分流比：10:1。溶劑延遲：1.5分鐘六六. 數據處理數據處理1）對得到的總離子流色譜圖（TIC），在不同保留時間處雙擊鼠標右鍵得相應的質譜圖；2） 在質譜圖中，雙擊鼠標右鍵，得到相應的匹配物質，根據匹

38、配度可對各峰定性；3）列出所有的物質，并結合其他知識確定各峰所對應的具體物質名稱；4）繪制樣品的總離子流色譜圖，給出色譜峰定性結果（含質譜檢索結果、物質名稱、保留時間）5）SIM 模式下得到的色譜圖。七七. 思考題思考題1GC-MS儀是如何得到總離子流色譜的？除此之外，使用 GC-MSD，我們還能獲得哪幾種色譜圖，它們各有什么特點？2繪制某一保留時間處苯、甲苯的質譜圖，分析它們主要產生了哪些離子峰。查閱質譜電離過程中分子碎裂的機理，寫出苯、甲苯可能的分子碎裂過程。3解釋：溶劑延遲（Solvent Delay）、分流比。4氣相色譜適用于分析哪些樣品，請舉例說明。注意事項2）清洗容量瓶、標準樣品瓶

39、時不要使用清潔劑；3）如果是一天的第一個樣，請先把儀器跑一個空針；4）待測樣一定要經過微孔過濾膜過濾；5）進樣時不能有氣泡；6）進樣時要快，不要使進樣針在進樣口里停留太久。實驗實驗九九火焰原子吸收法火焰原子吸收法測定自來水中的測定自來水中的鎂鎂一一.實驗目的實驗目的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的主要結構，學習其操作方法。3、學習干擾抑制劑的應用，及標準曲線的定量方法。二二.實驗原理實驗原理原子吸收分光光度法是利用被測元素的基態(tài)原子對特征輻射線的吸收程度來確定試樣中元素含量的一種分析方法。溶液中鎂離子在火焰溫度下變成鎂原子蒸汽，由光源空心陰極鎂燈輻射出鎂的銳線光

40、源經過原子蒸汽時，波長為 2852 埃鎂特征共振線被鎂原子蒸氣強烈吸收，其吸收的強度與鎂原子蒸氣濃度的關系是符合比爾定律的，即吸光度與鎂原子蒸氣的基態(tài)原子數目成正比。A=log（Ie/Ir）=kNL式中A吸光度L（鎂原子蒸氣寬度）火焰寬度Ie鎂空心陰極燈發(fā)出的光強（2852埃）Ir通過鎂蒸氣后的光強k吸光系數N鎂基態(tài)原子數目在給定的實驗條件下，L是定值，N正比于溶液中鎂離子的濃度 CA=kC利用 A 和 C 的關系，用已知的不同濃度的鎂離子標準溶液測出不同的吸光度，繪制成標準曲線，再測自來水中鎂的吸光度，從標準曲線上求出自來水中鎂的含量。三三.儀器和試劑儀器和試劑1、3510型原子吸收分光光度計一臺；2、鎂空心陰極燈一只；3、容量瓶：50ml7只，100ml1 只；4、吸量管：1ml，5ml 各 2支；5、塑料杯，50ml8只；6、鎂標準溶液；稱取