儀器分析實驗

1、儀儀 器器 分分 析析 實實 驗驗李保新、呂家根、張耀東、劉偉儀器分析實驗組成：組成：v 光光 四個實驗四個實驗 （紫外（紫外-可見、熒光、原子吸收）可見、熒光、原子吸收）鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵 紫外分光光度法測定蛋白質(zhì)含量原子吸收光譜法測定鈣最佳實驗條件的選擇熒光光度法測定多維葡萄糖粉中維生素B2的含量v 色色譜譜 兩個實驗（氣相色譜、液相色譜兩個實驗（氣相色譜、液相色譜）反相色譜法測定樣品中甲苯的含量苯、甲苯、乙苯混合物的分離與定量分析v電電 六個實驗六個實驗電位滴定法測定NaOH pH計的使用及溶液pH值的測定 離子選擇電極法測定氟離子 庫侖滴定法測定硫代硫酸鹽循環(huán)伏安法測定亞鐵氰

2、化鉀v綜合性試驗綜合性試驗 一個實驗一個實驗銀納米粒子的合成及其表征紫外-可見吸收光譜法又稱紫外又稱紫外- -可見分光光度法，是以溶液中物質(zhì)的分子或離子對紫外和可可見分光光度法，是以溶液中物質(zhì)的分子或離子對紫外和可見光譜區(qū)輻射能的選擇性吸收為基礎(chǔ)而建立起來的一類分析方法。見光譜區(qū)輻射能的選擇性吸收為基礎(chǔ)而建立起來的一類分析方法。紫外光：紫外光：10-400 nm可見光：可見光：400-780 nm，可被人們的眼睛所感覺，可被人們的眼睛所感覺特點：帶光譜特點：帶光譜 分子光譜分子光譜應(yīng)用：定性分析應(yīng)用：定性分析- -最大吸收波長最大吸收波長 定量分析定量分析- -朗伯朗伯- -比爾定律（標準曲線

3、法和標準加入法）比爾定律（標準曲線法和標準加入法） 標準曲線法：標準曲線法：儀器組成部件儀器組成部件 各種類型的紫外各種類型的紫外- -可見分光光度計，如下圖所示，從總體上來說是由可見分光光度計，如下圖所示，從總體上來說是由五個部分組成，即光源、單色器、吸收池、檢測器和信號顯示記錄裝置。五個部分組成，即光源、單色器、吸收池、檢測器和信號顯示記錄裝置。光光源源檢檢 測測器器信號顯示信號顯示 記錄裝置記錄裝置吸吸收收池池單單色色器器 掌握掌握721型分光光度計的正確使用方法，并了解型分光光度計的正確使用方法，并了解此儀器的主要構(gòu)造。此儀器的主要構(gòu)造。2+NN3Fe2+NNNNNNFe了解了解721

4、型分光光度計的正確使用方法，并了解此儀器的主要構(gòu)型分光光度計的正確使用方法，并了解此儀器的主要構(gòu)造。造。721型分光光度計型分光光度計，280nm275nm分子發(fā)光分析法分子發(fā)光分析法 分子發(fā)光分析法包括分子熒光分析法，磷光分析法、分子發(fā)光分析法包括分子熒光分析法，磷光分析法、化學發(fā)光分析法和生物發(fā)光分析法?；瘜W發(fā)光分析法和生物發(fā)光分析法。熒光分析法熒光分析法bcIIF0303. 2KcIF熒光分析法的特點熒光分析法的特點熒光分析儀器熒光分析儀器液槽顯示器單色器檢測器I0IIf光源單色器NNOONHOHHOHHOHHHOHH3CH3C原子吸收光譜法原子吸收光譜法原子吸收光譜法原子吸收光譜法(A

5、tomic Absorption Spectrometry，AAS) 是根據(jù)物質(zhì)的是根據(jù)物質(zhì)的基態(tài)原子蒸氣對特征輻射的吸收作用來進行元素定量分析的方法?；鶓B(tài)原子蒸氣對特征輻射的吸收作用來進行元素定量分析的方法。1.特點特點 (1) 檢出限低，檢出限低，10-1010-14 g； (2) 準確度高，準確度高，1%5%； (3) 選擇性高，一般情況下共存元素不干擾；選擇性高，一般情況下共存元素不干擾； (4) 應(yīng)用廣，可測定應(yīng)用廣，可測定70多個元素（各種樣品中）；多個元素（各種樣品中）；2. 缺點：缺點：難熔元素、非金屬元素測定困難難熔元素、非金屬元素測定困難，不能進行多元不能進行多元素素同時測

6、定。同時測定。 原子吸收光譜儀（原子吸收分光光度計）主要由銳線光源、原子原子吸收光譜儀（原子吸收分光光度計）主要由銳線光源、原子化器、分光系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和電源同步調(diào)制系統(tǒng)五部分組成?；?、分光系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)和電源同步調(diào)制系統(tǒng)五部分組成。 火焰的種類燃助比火焰的性質(zhì)火焰狀態(tài)應(yīng)用范圍富燃火焰約1：3還原性層次模糊呈亮黃色易氧化而形成難解離氧化物的元素化學計量火焰約1：4中性層次清楚藍色透明大多數(shù)元素皆適用貧燃火焰約1：6氧化性火焰發(fā)暗高度縮小金屬和不易氧化的元素乙炔-空氣火焰的種類 測量結(jié)束后用高純水沖洗原子化器測量結(jié)束后用高純水沖洗原子化器2min，先關(guān)乙炔氣再關(guān)空氣。，先關(guān)乙炔氣再關(guān)空氣。(5

7、) 退退出工作站，關(guān)閉計算機，關(guān)閉出工作站，關(guān)閉計算機，關(guān)閉Tas986電源開關(guān)。電源開關(guān)。分離與分析技術(shù)分離與分析技術(shù) 色譜法是一種分離技術(shù)。試樣混合物的分離過程也就是試樣中各組分在色譜法是一種分離技術(shù)。試樣混合物的分離過程也就是試樣中各組分在稱之為色譜分離柱中的兩相間不斷進行著的分配過程。稱之為色譜分離柱中的兩相間不斷進行著的分配過程。 其中的一相固定不動，稱為固定相；其中的一相固定不動，稱為固定相； 另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體（氣體或液體），稱為另一相是攜帶試樣混合物流過此固定相的流體（氣體或液體），稱為流動相。流動相。 氣相色譜：流動相為氣體（稱為載氣）；按固定相的不同又

8、分為：氣固氣相色譜：流動相為氣體（稱為載氣）；按固定相的不同又分為：氣固色譜和氣液色譜色譜和氣液色譜 液相色譜：流動相為液體（稱為淋洗液）。按固定相的不同分為：液固液相色譜：流動相為液體（稱為淋洗液）。按固定相的不同分為：液固色譜和液液色譜。色譜和液液色譜。氣相色譜法的特點氣相色譜法的特點（1）分離效率高：）分離效率高： 復雜混合物，有機同系物、異構(gòu)體。手性異構(gòu)體。復雜混合物，有機同系物、異構(gòu)體。手性異構(gòu)體。（2） 靈敏度高：靈敏度高： 可以檢測出可以檢測出g.g-1(10-6)級甚至級甚至ng.g-1(10-9)級的物質(zhì)量級的物質(zhì)量.（3） 分析速度快：分析速度快： 一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)

9、可以完成一個試樣的分析。一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個試樣的分析。（4） 應(yīng)用范圍廣：應(yīng)用范圍廣： 適用于沸點低于適用于沸點低于400的各種有機或無機試樣的分析。的各種有機或無機試樣的分析。 不足之處：不足之處： 不適用于高沸點、難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定物質(zhì)的分析。不適用于高沸點、難揮發(fā)、熱不穩(wěn)定物質(zhì)的分析。 被分離組分的定性較為困難。被分離組分的定性較為困難。氣相色譜流程氣相色譜流程1-載氣鋼瓶；載氣鋼瓶；2-減壓閥；減壓閥；3-凈化干燥管；凈化干燥管；4-針形閥；針形閥；5-流量計流量計;6-壓力表；壓力表；4-針形閥；針形閥；5-流量計流量計;6-壓力表；壓力表；9-熱導熱導檢測器；檢測器

10、；10-放大器；放大器；11-溫溫度控制器；度控制器；12-記錄儀記錄儀；1. 載氣系統(tǒng)：包括氣源、凈化干燥管和載氣流速控制載氣系統(tǒng)：包括氣源、凈化干燥管和載氣流速控制;2. 進樣系統(tǒng)：進樣器及氣化室；進樣系統(tǒng)：進樣器及氣化室；3. 色譜柱：填充柱（填充固定相）或毛細管柱（內(nèi)壁涂有固定液）；色譜柱：填充柱（填充固定相）或毛細管柱（內(nèi)壁涂有固定液）；4. 檢測器：可連接各種檢測器，以熱導檢測器或氫火焰檢測器最為常見；檢測器：可連接各種檢測器，以熱導檢測器或氫火焰檢測器最為常見；5. 記錄系統(tǒng)：放大器、記錄儀或數(shù)據(jù)處理儀；記錄系統(tǒng)：放大器、記錄儀或數(shù)據(jù)處理儀；6. 溫度控制系統(tǒng)：柱室、氣化室的溫度

11、控制。溫度控制系統(tǒng)：柱室、氣化室的溫度控制。高效液相色譜是高效液相色譜是2020世紀世紀7070年代初發(fā)展起來的一種新型分離分析技術(shù)。他年代初發(fā)展起來的一種新型分離分析技術(shù)。他是在經(jīng)典液相色譜的基礎(chǔ)上，引入氣相色譜理論，在技術(shù)上采用高壓輸是在經(jīng)典液相色譜的基礎(chǔ)上，引入氣相色譜理論，在技術(shù)上采用高壓輸壓泵、梯度洗脫技術(shù)、新型高效填充劑及各種高靈敏度監(jiān)測器。壓泵、梯度洗脫技術(shù)、新型高效填充劑及各種高靈敏度監(jiān)測器。高效液相色譜與氣相色譜比較，可供選擇的流動相種類較多，從有機溶高效液相色譜與氣相色譜比較，可供選擇的流動相種類較多，從有機溶劑到水溶劑，既能用純?nèi)軇┯挚捎枚蚨嘣旌先軇⒖扇我庹{(diào)配劑

12、到水溶劑，既能用純?nèi)軇┯挚捎枚蚨嘣旌先軇?，并可任意調(diào)配比例，通過改變?nèi)軇O性或強度繼而改變色譜柱效能、分離選擇性和組比例，通過改變?nèi)軇O性或強度繼而改變色譜柱效能、分離選擇性和組分的容量因子，最后實現(xiàn)改善色譜系統(tǒng)分離度的目的。分的容量因子，最后實現(xiàn)改善色譜系統(tǒng)分離度的目的。高效液相色譜高效液相色譜4. 4. 適用于高沸點、熱不穩(wěn)定有機及生化試樣的高效分離分適用于高沸點、熱不穩(wěn)定有機及生化試樣的高效分離分析方法。析方法。進樣裝置進樣裝置 流路中為高壓力工作狀態(tài)，通常使用耐高壓的六通閥進樣裝置，流路中為高壓力工作狀態(tài)，通常使用耐高壓的六通閥進樣裝置， 其結(jié)構(gòu)如圖所示：其結(jié)構(gòu)如圖所示： 紫外光

13、度檢測器（紫外光度檢測器（UV）：最小檢測量）：最小檢測量10-9gmL-1，對流量和溫度的，對流量和溫度的波動不敏感，可用于梯度洗脫。波動不敏感，可用于梯度洗脫。 最常用的檢測器。最常用的檢測器。定性方法：定性方法：1. 利用純物質(zhì)定性的方法利用純物質(zhì)定性的方法 利用保留值定性：利用保留值定性：通過對比試樣中具有與純物質(zhì)相同保留值的色譜通過對比試樣中具有與純物質(zhì)相同保留值的色譜峰，來確定試樣中是否含有該物質(zhì)及在色譜圖中位置。不適用于不同峰，來確定試樣中是否含有該物質(zhì)及在色譜圖中位置。不適用于不同儀器上獲得的數(shù)據(jù)之間的對比。儀器上獲得的數(shù)據(jù)之間的對比。 利用加入法定性：利用加入法定性：將純物質(zhì)

14、加入到試樣中，觀察各組分色譜峰的相將純物質(zhì)加入到試樣中，觀察各組分色譜峰的相對變化。對變化。2.利用文獻保留值定性利用文獻保留值定性常用的幾種定量方法常用的幾種定量方法 （1 1）歸一化法：若試樣中含有）歸一化法：若試樣中含有n n個組分，且各組分均能洗出色譜峰，個組分，且各組分均能洗出色譜峰，則其中某個組分的質(zhì)量可按下式計算則其中某個組分的質(zhì)量可按下式計算 特點及要求：特點及要求： 歸一化法簡便、準確；歸一化法簡便、準確； 進樣量的準確性和操作條件的變動對測定結(jié)果影響不大；進樣量的準確性和操作條件的變動對測定結(jié)果影響不大； 僅適用于試樣中所有組分全出峰的情況。僅適用于試樣中所有組分全出峰的情

15、況。100)(100%121niiiiiniiAfAfmmmmc（2 2）內(nèi)標法：在一定試樣中加入一定量的內(nèi)標物，根據(jù)待測組分和）內(nèi)標法：在一定試樣中加入一定量的內(nèi)標物，根據(jù)待測組分和內(nèi)標物的峰面積及物質(zhì)量計算待測物質(zhì)質(zhì)量的方法。內(nèi)標物的峰面積及物質(zhì)量計算待測物質(zhì)質(zhì)量的方法。 內(nèi)標物要滿足以下要求：內(nèi)標物要滿足以下要求：（1 1）試樣中不含有該物質(zhì)；）試樣中不含有該物質(zhì)；（2 2）與被測組分性質(zhì)比較接近；）與被測組分性質(zhì)比較接近；（3 3）不與試樣發(fā)生化學反應(yīng)；）不與試樣發(fā)生化學反應(yīng)；（4 4）出峰位置應(yīng)位于被測組分附近，且無組分峰影響。）出峰位置應(yīng)位于被測組分附近，且無組分峰影響。 試樣配制

16、：準確稱取一定量的試樣試樣配制：準確稱取一定量的試樣W W，加入一定量內(nèi)標物，加入一定量內(nèi)標物m mS S計算式：計算式：SsiisiSsiisiAfAfmmAfAfmm; 100100100% SsiisSsiisiiAfAfWmWAfAfmWmc內(nèi)標法特點內(nèi)標法特點 (1)內(nèi)標法的準確性較高，操作條件和進樣量的稍許變動對定量結(jié)果內(nèi)標法的準確性較高，操作條件和進樣量的稍許變動對定量結(jié)果的影響不大。的影響不大。 (2)每個試樣的分析，都要進行兩次稱量，不適合大批量試樣的快速分每個試樣的分析，都要進行兩次稱量，不適合大批量試樣的快速分析。析。 (3)若將內(nèi)標法中的試樣取樣量和內(nèi)標物加入量固定，則：若將內(nèi)標法中的試樣取樣量和內(nèi)標物加入量固定，則：常數(shù)SiiAAc % （3 3）外標法外標法外標法也稱為標準曲線法。外標法也稱為標準曲線法。特點及要求：特點及要求： 外標法不使用