試驗一紫外可見分光光度法測定水中苯酚的含量3學(xué)時

1、實驗一 紫外可見分光光度法測定水中苯酚的含量（3學(xué)時）一、實驗?zāi)康?. 學(xué)習(xí)使用UV757CRT紫外可見分光光度計。2.掌握紫外可見分光光度法測定水中微量苯酚含量的方法。二、實驗原理紫外可見吸收光譜屬分子吸收光譜法，當(dāng)分子吸收到外來的輻射能量（光區(qū)范圍在200-800 nm）時，分子外層價電子發(fā)生能級躍遷，進(jìn)而產(chǎn)生吸收光譜。紫外光譜具有靈敏度高、準(zhǔn)確度好、儀器價格低廉、操作簡便等許多優(yōu)點，主要應(yīng)用于化合物的定量分析。其定量分析的主要依據(jù)為朗伯比爾定律A = ebc 式中，A-吸光度，e-化合物的摩爾消光系數(shù)（L/(mol cm)），b比色皿厚度（cm），c溶液濃度（mol/L）。根據(jù)上述公式，

2、吸光度與溶液濃度呈線性關(guān)系，如已知某物質(zhì)的摩爾吸光系數(shù)，就可以根據(jù)吸光度值得出待測溶液的摩爾濃度。三、實驗儀器、試劑UV757CRT紫外可見分光光度計容量瓶1 L 容量瓶50 ml1 cm標(biāo)準(zhǔn)石英比色皿（吸收池）苯酚(AR)待測苯酚溶液移液管 (2 ml、5 ml、10 ml)丙酮擦鏡紙四、實驗步驟1. 打開電源，開機(jī)進(jìn)行自檢。2. 配制苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液a. 精確稱取苯酚0.3000 g，放入1 L容量瓶中，加蒸餾水搖勻，定容至刻度； b. 分別精確量取上述標(biāo)準(zhǔn)液2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 ml，分別定容至50 ml，按序編號。3. 繪制苯酚的標(biāo)準(zhǔn)吸收曲線取上述3(4)號標(biāo)準(zhǔn)液，放置于

3、1 cm的吸收池內(nèi)(4/5)，以蒸餾水為參比溶液，在190-400 nm波長范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，繪制苯酚的標(biāo)準(zhǔn)吸收曲線，并選取272 nm附近最大吸收波長為本實驗的入射波長。4. 繪制吸光度-濃度工作曲線分別取上述配制的5組溶液，放置于1 cm的吸收池內(nèi)(4/5)，以蒸餾水為參比溶液，以上述選定的入射波長為測定波長，測定其吸光度值，并繪制成吸光度-濃度曲線，計算得到回歸方程。5. 待測溶液濃度的測定取待測苯酚溶液，放置于1 cm的吸收池內(nèi)(4/5)，以蒸餾水為參比溶液，以上述選定的入射波長為測定波長，測定其吸光度值，代入回歸方程中，計算待測溶液的克濃度和摩爾濃度(mol/L)；并通過朗伯-比爾公式

4、計算苯酚的摩爾吸光系數(shù)。五、結(jié)果與討論1. 標(biāo)準(zhǔn)溶液序號苯酚標(biāo)液體積 (ml)稀釋后濃度 (mg.ml-1)吸光度（平均值）12.023.034.045.056.0回歸方程： 相關(guān)系數(shù)：R2 吸光度-濃度工作曲線2. 待測溶液序號吸光度平均值濃度 (mg.ml-1)摩爾濃度 (mol.L-1)1233. 摩爾吸光系數(shù) 文獻(xiàn)： L.mol -1.cm -1 實測： L.mol -1.cm -1六、注意事項1. 除去掃描苯酚的標(biāo)準(zhǔn)吸收曲線外，其余的每組實驗均須平行做三次，然后取平均值；2. 在自檢過程和掃描過程中，不要按動任何鍵，不要打開樣品室的蓋子；3. 注意保護(hù)吸收池，特別是石英比色皿，吸收池

5、的光學(xué)面必須保持清潔，嚴(yán)禁用手觸摸，如果光學(xué)面有污漬或塵土?xí)r，可用擦鏡紙輕輕拭去；4. 吸收池內(nèi)部應(yīng)用去離子水進(jìn)行清洗，然后用少量丙酮或乙醇除水，常溫下放置干燥；七、思考題在苯酚的吸收曲線中有兩個吸收峰，本實驗選用272 nm作為入射波長，是否可以用210 nm作測定波長，為什么？實驗二 固體、液體樣品紅外吸收光譜的測定與分析（2學(xué)時）一、實驗?zāi)康?. 了解紅外光譜儀的基本構(gòu)造、組成及各部件的作用、使用維護(hù)過程中應(yīng)注意的事項等；2. 掌握紅外光譜分析固體樣品的制樣技術(shù)；3. 掌握紅外光譜分析液體樣品的制樣技術(shù)；4. 掌握根據(jù)紅外光譜特征吸收峰鑒別特定官能團(tuán)。二、實驗原理1. 當(dāng)樣品受到頻率連續(xù)

6、變化的紅外光照射時，物質(zhì)分子吸收了某些頻率的輻射，并由其振動或轉(zhuǎn)動運動而引起偶極矩的凈變化，產(chǎn)生分子振動和轉(zhuǎn)動能級從基態(tài)到激發(fā)態(tài)的躍遷，使相應(yīng)于這些吸收區(qū)域的透射光強(qiáng)度減弱。記錄紅外光的百分透射比（或吸光度）與波數(shù)關(guān)系曲線，就得到紅外光譜，根據(jù)譜帶的位置、峰形及強(qiáng)度，對待測樣品進(jìn)行分析。2. 將固體樣品與鹵化堿（通常是KBr）混合研細(xì)，并壓成（半）透明片狀，然后放到紅外光譜儀上進(jìn)行分析，即為壓片法。3. 液體池通常由后框架、窗片框架、墊片、后窗片、間隔片、前窗片以及前框架七部分組成。使用時，將液體池傾斜30，用注射器（不帶針頭）吸取待測樣品，由下孔注入直到上孔有樣品溢出為止，用聚四氟乙烯塞子塞

7、住上、下注射孔，然后用高質(zhì)量的紙巾擦去溢出的樣品后，即可進(jìn)行測試。三、實驗儀器、試劑傅立葉變換紅外光譜儀壓片機(jī)瑪瑙研缽KBr壓片模具紅外快速干燥箱可拆液體池樣品架光譜純KBr樣品A (C7H6O2)樣品B (C8H8O2)廣口瓶丙酮脫脂棉鑷子小勺四、實驗步驟1. 取出紅外光譜儀樣品倉中的干燥劑，打開電腦及紅外光譜儀主機(jī)電源，預(yù)熱10 min；2. 打開相應(yīng)的紅外操作軟件，檢查儀器工作狀態(tài)并設(shè)置實驗參數(shù)（分辨率2 cm-1，掃描次數(shù)32次）；3. 取少量 (1-2 mg) 待測的固體樣品，然后與一定比例（樣品量的100-200倍）的KBr在瑪瑙研缽中仔細(xì)研磨均勻（平均粒徑2 m），放入紅外快速干

8、燥箱中，加熱干燥2分鐘；4. 將研磨干燥好的樣品分散均勻地裝入模具中，然后用壓片機(jī)進(jìn)行壓片，壓力不能超過20 MPa，并維持此壓力1 min左右；5. 在壓片的同時，點擊操作軟件菜單中的“采集樣品”，待采集完背景后，將壓好的片放入紅外光譜儀主機(jī)的樣品架上；6. 點擊軟件操作窗口的“確定”，開始采集樣品的紅外光譜圖，采集完畢后進(jìn)行自動（或手動）標(biāo)峰，并保存譜圖；7. 對所得譜圖進(jìn)行解析，給出可能的結(jié)構(gòu)。五、結(jié)果與討論 要求給出樣品A、B可能的結(jié)構(gòu)式，并給出特征吸收峰及相應(yīng)在的官能團(tuán)。六、注意事項1. 溴化鉀樣品的濃度和片的厚度應(yīng)適當(dāng)，在樣品研磨、放置的過程中應(yīng)特別注意干燥；2. 切不可用手觸摸N

9、aCl，KBr鹽片表面，用丙酮清洗鹽片，用鏡頭紙或脫脂棉擦拭后，放入干燥器中保存；3. 取下壓制好的片時，應(yīng)十分小心，防止將片弄裂；4. 一張合格的紅外光譜圖，其最低透光率不應(yīng)低于65%，且不能出現(xiàn)毛刺峰和平頭峰等非正常峰。七、思考題1. 壓片實驗中加KBr的作用是什么？2. 影響固體樣品紅外光譜圖質(zhì)量的因素是什么？實驗三 高效液相色譜法的應(yīng)用芳香烴的分離（3學(xué)時）一、實驗?zāi)康?. 熟悉高效液相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)組成，初步掌握其使用方法；2. 理解色譜分離分析原理，了解實驗條件選擇的依據(jù)；3. 掌握根據(jù)保留時間定性和積分面積歸一化法（外標(biāo)）定量的分析方法。二、實驗原理色譜法是利用混合物中各組分物

10、理化學(xué)性質(zhì)（吸附力、分配系數(shù)等）的差異使各組分在兩相（固定相、流動相）中的分布程度不同，從而使各組分以不同速度移動而達(dá)到分離的目的。高效液相色譜法是在經(jīng)典色譜法的基礎(chǔ)上，引用了氣相色譜的理論，將流動相改為高壓輸送，色譜柱以特殊方法用小粒徑填料填充，同時柱后配有高靈敏度的檢測器，具有很高的分離效果，可實現(xiàn)定性和定量分析。采用非極性的十八烷基鍵合相 (ODS) 為固定相和極性的甲醇水溶液為流動相的反相色譜分離模式特別適合于同系物如苯系物等的分離。苯系物和稠環(huán)芳烴具有共軛雙鍵，但因共軛體系的大小和極性不同，在固定相和流動相之間的分配系數(shù)不同，在柱內(nèi)的移動速率不同而先后流出柱子。苯系物和稠環(huán)芳烴在紫外

11、光區(qū)有明顯的吸收，可以利用紫外檢測器進(jìn)行檢測。在相同的實驗條件下，可以將測得的未知物的保留時間與已知純物質(zhì)作對照而進(jìn)行定性分析。由于各組分在檢測波長的摩爾吸收系數(shù)不同，同樣濃度組分的峰面積不相等，因而，在以峰面積或峰高為依據(jù)進(jìn)行歸一化定量分析時，需經(jīng)校正因子校正后方可達(dá)到準(zhǔn)確定量的要求。但在以外標(biāo)法進(jìn)行定量分析時，由于是在相同實驗條件下對同一組分進(jìn)行檢測，因而不需要考慮校正因子，可根據(jù)試樣和標(biāo)樣中組分的色譜峰面積（或峰高）Ai和As及標(biāo)樣中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)w。直接計算出試樣中組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。三、實驗儀器、試劑高效液相色譜儀P230高壓恒流泵LU230低壓梯度混和器UV230紫外可見檢測器EC2000

12、色譜工作站六通手動進(jìn)樣閥ODS-C18鍵合反相柱超聲波清洗器50 ml平頭微量進(jìn)樣器苯萘聯(lián)苯色譜純甲醇脫脂棉乙醇微孔濾膜 (0.45)針式過濾器四、實驗步驟1. 配制樣品和標(biāo)準(zhǔn)溶液，并用相應(yīng)的0.45微孔濾膜過濾用甲醇分別配制苯、萘、聯(lián)苯單組分及三組分混合樣品各一份，濃度約為0.1-0.5 g/L。2. 開啟總電源，依次開啟低壓泵、高壓泵、檢測器、色譜工作站和電腦電源；單擊桌面上EC2000圖標(biāo)，打開色譜工作站。3. 在高壓泵控制面板上設(shè)置實驗參數(shù)：a: 流速1.0 ml/min b: 流動相為甲醇：水80：20 c: 檢測波長：254 nm。4. 用本實驗所使用的流動相（流動相使用前須經(jīng)超聲脫氣）沖洗系統(tǒng)管路，同時進(jìn)行基線的平衡，檢查各管路是否有漏液，觀察高壓泵控制面板上的壓力波動（不應(yīng)超過1 MPa）。5. 待基線平衡后，準(zhǔn)備進(jìn)樣：將手動進(jìn)樣閥旋紐旋到Load的位置，用50 ml平頭微量進(jìn)樣器抽取40 ml待測樣品，排除進(jìn)樣器中的氣泡，將樣品注入手動進(jìn)樣閥中，再將旋紐旋到Inject的位置，點擊開始，進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。共測5組數(shù)據(jù)：苯標(biāo)樣、萘標(biāo)樣、聯(lián)苯標(biāo)樣、混和標(biāo)樣、待測樣品，每次采樣完，均須用流動相清洗色譜柱（至少10分鐘）。6. 全部采樣結(jié)束后，更換甲醇流動相，清洗管路和色譜柱（20-30 min左右）。與開機(jī)順序相反，依次關(guān)閉色