儀器分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容-學(xué)生

儀器分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容-學(xué)生實(shí)驗(yàn)1紫外光譜分析法一Apirin含量的測(cè)定一、目的1.通過(guò)用紫外光譜法分析Apirin的含量，掌握紫外光譜對(duì)有機(jī)化合物的定性、定量測(cè)定原理。2.了解UV-2000型紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的構(gòu)造和使用方法。二、原理Apirin（乙酰水楊酸）在干燥空氣中較穩(wěn)定，但遇潮則緩緩分解，在室溫下遇堿水解能定量地轉(zhuǎn)變?yōu)樗畻钏幔篛OCOOHCCH3H2OOH-OHCOOH+CH3COOH利用紫外分光光度計(jì)測(cè)定水楊酸的含量，ma某=296nm,通過(guò)計(jì)算可以求出Apirin的含量。三、步驟1.標(biāo)準(zhǔn)系列及未知樣品的配制取25mL容量瓶7只，分別移取400mg/mL水楊酸標(biāo)準(zhǔn)溶液0.4,0.8,1.2,1.6,2.0mL及1.0mLApirin待測(cè)液于6只容量瓶中，另一只容量瓶中配制試劑空白溶液作參比。然后各加1mL0.1mol/LNaOH溶液，用水稀釋至刻度,搖勻。2.吸收曲線的繪制在紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)上，用1cm石英比色皿，試劑空白溶液作參比，在250?320nm之間測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列中4號(hào)樣品的吸光度A值，每隔5nm測(cè)定一次，其中290?300nm之間每隔2nm測(cè)定一次，然后以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制出吸收曲線，從吸收曲線上找出最大吸收波長(zhǎng)。3.標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制在紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)上，用1cm石英比色皿，試劑空白溶液作參比，在最大吸收波長(zhǎng)處，測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列中各溶液的吸光度。以水楊酸含量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制出標(biāo)準(zhǔn)曲線。4.Apirin待測(cè)液中Apirin含量的測(cè)定在與標(biāo)準(zhǔn)系列相同的條件下，測(cè)定未知樣品的吸光度，然后在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出其中的水楊酸含量，再計(jì)算出原Apirin待測(cè)液中的Apirin含量（單位：mg/mL）。實(shí)驗(yàn)2紅外光譜法測(cè)定有機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，初步掌握紅外光譜的定性方法。2．掌握如何從紅外光譜中識(shí)別官能團(tuán)，如何由官能團(tuán)確定未知有機(jī)化合物的主要結(jié)構(gòu)。3．熟悉常用紅外測(cè)繪的制樣方法。二、實(shí)驗(yàn)原理1．已知標(biāo)準(zhǔn)物對(duì)照法在完全相同的條件下，分別檢測(cè)樣品和已知結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)品，將兩者的紅外光譜圖進(jìn)行對(duì)照，若兩張譜圖各吸收峰的位置和形狀相同，相對(duì)強(qiáng)度相近，則可肯定樣品的結(jié)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)物相同；若兩張譜圖不一樣，則說(shuō)明兩者結(jié)構(gòu)不同，或者樣品里含有雜質(zhì)。2．標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照法在與測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)譜圖盡可能一致的光譜條件下測(cè)繪樣品，將樣品的紅外光譜與目標(biāo)化合物標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行比較，來(lái)鑒定可能結(jié)構(gòu)的化合物。使用該方法時(shí)，要注意以下幾個(gè)方面：（1）樣品譜圖的測(cè)繪條件要與標(biāo)準(zhǔn)譜圖的測(cè)繪條件基本一致。（2）注意檢測(cè)樣品的儀器性能與測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)譜圖的儀器性能的差別，這種差別能夠?qū)е履承┓宓募?xì)微結(jié)構(gòu)的不同。（3）在制樣時(shí)，盡量避免引入雜質(zhì)。三、儀器與試劑1．儀器傅立葉變換紅外光譜儀；壓片機(jī)（包括模具）；窗片池；瑪瑙研缽；紅外燈；鑷子。2．試劑（分析純）苯甲酸；苯乙酮；對(duì)硝基苯甲酸；苯甲醛；CHC13;脫脂棉。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.打開(kāi)主機(jī)、工作站和打印機(jī)的開(kāi)關(guān)，預(yù)熱10min。然后打開(kāi)紅外操作軟件。2．液體試樣的制樣及檢測(cè)①用吸附溶劑（三氯甲烷）的脫脂棉將液體窗片擦拭干凈，自然晾干或放置于紅外燈下烘干備用。在一片擦洗干凈的窗片上滴一小滴苯乙酮，然后壓上另一片鹽窗，將其夾在樣品支架上。用空白鹽窗做參比，將制備好的樣品放到紅外光譜儀的樣品池中，進(jìn)行掃描測(cè)繪。②用同樣的方法，測(cè)繪液體樣品的紅外光譜圖。③掃描完畢后，用溶劑清洗窗片，干燥后放入干燥器內(nèi)。3．固體樣品的制樣及檢測(cè)①用吸附溶劑的脫脂棉擦拭干凈壓膜，自然晾干或放置于紅外燈下烘干備用。取10mg左右的苯甲酸純品于瑪瑙研缽，加入約為樣品質(zhì)量100倍左右的KBr,在紅外燈下混合研磨，研磨至顆粒直徑小于2um。將混合好的樣品裝于干凈的壓模槽內(nèi)，加壓至14MPa,維持5min。放氣卸壓后，取出模具脫模，得到樣品片。將樣品片放于樣品支架上，用純溴化鉀晶片做參比，將制好的的樣品放到紅外光譜儀的樣品池中，進(jìn)行掃描測(cè)繪。②用同樣的方法，依次測(cè)繪苯乙酮、對(duì)硝基苯甲酸、苯甲醛固體樣品的紅外光譜圖。③實(shí)驗(yàn)完畢后，用溶劑清洗壓模，干燥以備下次使用。五、結(jié)果處理1．在標(biāo)樣和試樣的紅外吸收光譜上，標(biāo)出各特征吸收峰的波數(shù)，并確定其歸屬。2．把試樣的紅外吸收譜圖與從標(biāo)準(zhǔn)譜庫(kù)中查出的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進(jìn)行對(duì)照比較，標(biāo)出每個(gè)特征吸收峰的波數(shù)，并確定其歸屬。六、思考題1．簡(jiǎn)述紅外光譜分析中常用的定性方法。2．用溴化鉀壓片法制樣時(shí)，試樣的制片有何要求？實(shí)驗(yàn)3自來(lái)水中鈣和鎂的測(cè)定（原子吸收法）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過(guò)自來(lái)水中鈣和鎂的測(cè)定，掌握標(biāo)準(zhǔn)曲線法在實(shí)際樣品分析中的應(yīng)用。2.進(jìn)一步熟悉原子吸收分光光度計(jì)的使用。二、實(shí)驗(yàn)原理原子吸收光譜定量分析的基礎(chǔ)是朗伯一比爾定律。A二KC,在一定條件下，吸光度A與樣品的濃度C呈線性關(guān)系。因此可采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量分析。具體定量方法是：配一系列基體相同的不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以空白溶液為參比，在選定的條件下測(cè)標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。以A為縱坐標(biāo)，C為橫坐標(biāo)，繪制A—C標(biāo)準(zhǔn)曲線，在相同條件下，測(cè)樣品的A某，從標(biāo)準(zhǔn)曲線求出未知樣品中待測(cè)元素的含量。（見(jiàn)圖4.3）圖4-3標(biāo)準(zhǔn)曲線法原理示意圖儀器與試劑原子吸收分光光度計(jì)；空氣壓縮機(jī)；鎂與鈣的空心陰極燈；乙炔鋼瓶；燒杯100mL2只；容量瓶1000mL2只；容量瓶100mL7只；10mL吸管2支，5mL和2mL吸管各1支，10mL吸量管2支。鎂貯備液：準(zhǔn)確稱(chēng)取于800℃燃燒至恒重的的氧化鎂（A.R.）1.6583g加入1山。14鹽酸至完全溶解，移入1000ml容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。溶液中含鎂1.000g/L；用吸管吸取1.000g/L鎂溶液10mL至100mL容量瓶中，用蒸餾水稀至刻度。溶液含Mg0.1000g/L；準(zhǔn)確吸取0.1000g/L鎂溶液5mL至100mL容量瓶中稀至刻度，此標(biāo)準(zhǔn)液含Mg5.0000mg/L。鈣貯備液：準(zhǔn)確稱(chēng)取于110℃干燥的的碳酸鈣（A.R.）0.2498g，加入100mL蒸餾水，滴加少量鹽酸，使其全部溶解，移入1000mL容量瓶，用蒸餾水稀至刻度，此溶液含鈣0.1000g/L；四、實(shí)驗(yàn)步驟1.鈣、鎂系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制用10mL吸量管分別吸取2、4、6、8、10mL0.1000g/L的鈣貯備液于5個(gè)100mL容量瓶中。再用10mL吸量管分別吸取2、4、6、8、10mL5.0000g/LMg的標(biāo)準(zhǔn)溶液于上述5個(gè)100mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻線，搖勻。此系列標(biāo)準(zhǔn)溶液含Ca為2.00、4.00、6.00、8.00、l0.00mg/L；含Mg為0.10、0.20、0.30、040、050mg/L。2.鈣的測(cè)定（1）自來(lái)水樣的制備用10mL吸管吸取自來(lái)水樣于100mL容量瓶中，用蒸餾水稀至刻線，搖勻。(2)測(cè)定條件分析線422.7nm；燈電流5mA；燃燒器高度9mm；狹縫寬度0.2mm。由稀至濃逐個(gè)測(cè)量系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度，最后測(cè)量自來(lái)水樣的吸光度。3．鎂的測(cè)定(1)自來(lái)水樣的制備用2mL吸量管吸取自來(lái)水樣于100mL容量瓶中，用蒸餾水稀至刻線，搖勻。(2)根據(jù)測(cè)定條件，測(cè)定系列標(biāo)準(zhǔn)溶液和自來(lái)水樣的吸光度。五、結(jié)果處理在方格坐標(biāo)紙上繪制Ca和Mg的標(biāo)準(zhǔn)曲線，由未知試樣的吸光度，求出自來(lái)水中Ca、Mg的含量(10-6g/g)。六、注意事項(xiàng)試樣的吸光度應(yīng)在標(biāo)準(zhǔn)曲線的中部，否則，可改變?nèi)拥捏w積。七、思考題.試述標(biāo)準(zhǔn)曲線法的特點(diǎn)及適用范圍。.如果試樣成分比較復(fù)雜，應(yīng)該怎樣進(jìn)行測(cè)定？實(shí)驗(yàn)4混合苯系物分析實(shí)驗(yàn)(氣相色譜法)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.通過(guò)本實(shí)驗(yàn)了解氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)及操作方法；2.掌握用保留時(shí)間定性，歸一化法定量測(cè)定法；3.加深對(duì)理論塔板數(shù)、理論塔板高度及分離度等概念的理解及計(jì)算方法。二、實(shí)驗(yàn)原理苯、甲苯、乙苯的混合物都是苯系物，這三種物質(zhì)都帶有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，它們的沸點(diǎn)分別是80.10、110.63、136.19℃，用一般的方法較難分離及測(cè)定，用氣相色譜法分析既快速又準(zhǔn)確?；旌媳较滴镌谝欢ǖ纳V條件下被分離后，進(jìn)入氫火焰（或熱導(dǎo)）檢測(cè)器，得到每一組分的色譜峰，用標(biāo)樣對(duì)照，根據(jù)保留時(shí)間進(jìn)行定性。把所有出峰組分的含量之和按100%計(jì)的定量方法稱(chēng)為歸一化法。使用歸一化法定量，要求試樣中的各個(gè)組分均流出，且在檢測(cè)器上有信號(hào)響應(yīng)。樣品中各組分的百分含量可用峰面積歸一化法進(jìn)行計(jì)算。wiAifi100%A1f1A2f2A3f3式中wi表示i組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，Ai表示i的組分的峰面積。fi為i組分的相對(duì)校正因子。歸一法的特點(diǎn)是定量結(jié)果與進(jìn)樣量無(wú)關(guān)，不受操作條件影響；要求全出峰，某些不需要定量的組分也必須測(cè)出其峰面積及fi/值，計(jì)算較麻煩；不需要標(biāo)準(zhǔn)樣；測(cè)量低含量尤其是微量雜質(zhì)時(shí)，誤差較大。三、儀器與試劑氣相色譜儀（帶FID檢測(cè)器）；色譜工作站；微量進(jìn)樣器（1uL）；色譜柱：不銹鋼柱，內(nèi)徑2山山，長(zhǎng)0.5山，內(nèi)裝3%。丫-101/ChromoorbWAWDMCS80目~100目；氮?dú)怃撈浚諝鈮嚎s機(jī)，氫氣發(fā)生器；試劑：苯、甲苯、乙苯和正已烷（均為分析純）四、實(shí)驗(yàn)條件1、固定相：不銹鋼填充柱，內(nèi)徑2山山，長(zhǎng)0.5山，內(nèi)裝3%。丫-101/ChromoorbWAWDMCS80目~100目2、溫度：進(jìn)樣口溫度150℃；柱溫50℃左右；檢測(cè)器溫度150℃3、氣體流量：載氣為氮?dú)?0山1/山也，空氣300山1/山皿，氫氣30mL/min4、檢測(cè)器：FID,靈敏度（根據(jù)儀器調(diào)整到最佳）5、進(jìn)樣量：0.2uL左右五、實(shí)驗(yàn)步驟1、標(biāo)樣配制：取一個(gè)稱(chēng)量瓶在天平上準(zhǔn)確稱(chēng)重，分別滴入苯、甲苯、乙苯和正已烷各0.5克左右，每加一種試劑后準(zhǔn)確稱(chēng)重，記下各組分的重量，算出百分含量。2、進(jìn)標(biāo)樣開(kāi)啟色譜儀，按實(shí)驗(yàn)條件設(shè)置色譜參數(shù)，待基線平穩(wěn)后，用標(biāo)樣把1uL微量進(jìn)樣器洗3-5次，然后往色譜儀內(nèi)注射0.2uL標(biāo)樣，采集色譜數(shù)據(jù)。3、進(jìn)待測(cè)樣用待測(cè)樣把1uL微量進(jìn)樣器洗3-5次，然后往色譜儀內(nèi)注射0.2uL標(biāo)樣。采集色譜數(shù)據(jù)。4、結(jié)果計(jì)算（1）對(duì)比苯、甲苯、乙苯和正已烷標(biāo)樣和混合物的保留時(shí)間，在圖譜上標(biāo)出各峰的名稱(chēng)；（2）以苯為內(nèi)標(biāo)，計(jì)算苯、甲苯、乙苯的相對(duì)較正因子；計(jì)算苯、甲苯、乙苯各自的理論塔板數(shù)；（3）計(jì)算待測(cè)樣中苯、甲苯、乙苯的百分含量；（4）計(jì)算正己烷和苯、苯和甲苯、甲苯和乙苯的分離度。六、注意事項(xiàng)1.吸取標(biāo)樣和樣品溶液的微量注射器必須專(zhuān)用。不得將針芯拉出，否則會(huì)造成損壞。2.進(jìn)樣速度盡量快，以防色譜峰展寬。3.進(jìn)樣的同時(shí)按下數(shù)據(jù)采集鍵，以保證計(jì)時(shí)準(zhǔn)確。七、思考題1.氣相色譜儀的基本設(shè)備包括哪幾部分（用線路連接方框圖表示，并注明實(shí)際所用儀器的型號(hào)）。2.同樣的實(shí)驗(yàn)條件下，同一色譜柱對(duì)不同化合物的理論塔板數(shù)是否相同？3.氣相色譜定量分析中的歸一化法有什么特點(diǎn)？在應(yīng)用上要注意些什么問(wèn)題？實(shí)驗(yàn)5反相高效液相色譜法（RP-HPLC）分離芳香烴一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)高效液相色譜的操作。.了解反相液相色譜法分離非極性化合物的基本原理。3.掌握用反相色譜法分離芳香烴類(lèi)化合物的方法。二、方法原理高效液相色譜法是一種重要的色譜分離技術(shù)。根據(jù)所用固定相和分離機(jī)理的不同，一般將高效液相色譜法分為分配色譜、吸附色譜、離子交換色譜和空間排斥色譜等。在分配色譜中，組分在色譜柱上的保留程度取決于它們?cè)诠潭ㄏ嗪土鲃?dòng)相之間的分配系數(shù)K：K組分在固定相中的濃度組分在流動(dòng)相中的濃度顯然，K值越大，組分在固定相上的保留時(shí)間越長(zhǎng)固定相與流動(dòng)相之間的極性差值也越大。因此，出現(xiàn)了流動(dòng)相為非極性而固定相為極性物質(zhì)的正相色譜法和流動(dòng)相為極性而固定相為非極性的反相色譜法。目前應(yīng)用最廣的固定相是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)的方法將固定液鍵合到硅膠表面上，即所謂的鍵合固定相。若將正構(gòu)烷烴等非極性物質(zhì)（如n-C18烷）鍵合到硅膠基質(zhì)上，以極性溶劑（如甲醇和水）為流動(dòng)相，則可分離非極性或弱極性的化合物。據(jù)此，采用反相液相色譜法可分離烷基苯類(lèi)化合物。三、儀器與試劑高效液相色譜儀四大主要部件：紫外（254nm）檢測(cè)器、高壓輸液泵、色譜柱C18柱（250mm某4mm）、注射器（25hL）流動(dòng)相：80%甲醇+20%水（使用前應(yīng)超聲波脫氣）試劑：苯、甲苯、n-丙基苯、n-丁基苯（均為AR）未知樣品四、實(shí)驗(yàn)步驟1.標(biāo)準(zhǔn)樣品的配制以流動(dòng)相為溶劑，配制苯、甲苯、n-丙基苯、n-丁基苯的標(biāo)準(zhǔn)溶液，濃度均為10mg/mL。2.按下述色譜條件操作色譜儀柱溫：室溫流動(dòng)相流速：1.0mL/min