常职院仪器分析测试技术教案

纸№1-1务1：认识气相色谱实训室p熟悉气相色谱实训室，了解实训室的仪器设备、环境要求、基本布局和实训室管理规范。p每20人一个学习组，2人一台气相色谱仪，整个任务需2学时。进入并分别观察两个气相色谱实训室(一个凌乱、一个整洁)训室的状况，进行对比思路分组整理凌乱的实训室指导下识别各种仪器、设备检查整理情况，教师引出实训室的“5S管理”学生完成凌乱的气相色谱实训室整理、整顿与清扫实训的基本框图训室适宜的环境条件纸业及下次课程问题：如何操作气相色谱仪？(以20人为一个学习组，教师可带领学生分别进入两个气相色谱实训室，通过比对，引出实训p指导教师带领学生进入并观察一个整洁的气相色谱实训室p指导教师带领学生进入并观察一个凌乱的气相色谱实训室室环境的对比的实训室与、设备用途。检查整理情况，教师引出实训室的“5S管理”纸Sÿ新设备未加维护，经过数个月之后，变成了不良的机械。ÿ需使用的工具、玻璃仪器等不知置于在何处。ÿ学员或员工在作业中显得松散，规定的事项，也只有起初两三天遵守而已。教师讲解“5S管理”的一些基本内容S基础上作一个总结)ÿ整理(SEIRI)：地区分开来；不必要的东西要尽快处理掉。(2)制定“要”和“不要”的判别基准；(3)将不要物品清除出工作场所；(4)对需要的物品调查使用频度,决定日常用量及放置位置(5)制订废弃物处理方法(6)每日自我检查ÿ整顿(SEITON)：标识。(2)需要的物品明确放置场所；(3)摆放整齐、有条不紊；(4)地板划线定位；纸(5)场所、物品标示；(6)制订废弃物处理办法。ÿ清扫(SEISO)：今实施要领：(1)建立清扫责任区(室内、外)；(2)执行例行扫除，清理脏污；(3)调查污染源,予以杜绝或隔离；(4)建立清扫基准,作为规范；(5)开始一次实验实训场所的大清扫，每个地方清洗干净。ÿ清洁(SETKETSU)：(2)制订目视管理的基准；(3)制订5S实施办法；(4)制订考评、稽核方法；(5)制订奖惩制度，加强执行；(6)实训室主任经常带头巡查，带动全员重视5S活动。ÿ素养(SHITSUKE)：时间一长必然忘记)。ÿ要有奖惩制度。定期检查，不负责任罚打扫卫生，或者罚现金充作公费。ÿ一定要按照规则做实验，不能图省事。纸ÿ对于有危险的操作一定要作到心中有数并有强烈的自我保护意识。ÿ使用玻璃制品一定要小心用力，不要用猛力，否则可导致手鲜血长流。ÿ实验服一定要合身,最好袖口有收紧。否则两个大袖摆很容易挂到门把手或者把整盘玻璃ÿ离开实训室的注意事项：该放回冰箱的东西是否放回了，冰箱门是否关严了。要清洗的仪器，瓶子是否泡上了。仪器的电源是否关掉了。今试验台面是否清理了。试验记录是否及时写了。万记得离开的时候要把水电关上，否则，一早起来，可能实训室满地污水。理、整顿与清扫实训p整理实训：ÿ清除试验台上杂物(如废纸、空试剂瓶等)。ÿ整理气相色谱仪、电脑、色谱数据处理机、空气压缩机、高压钢瓶等设备。ÿ整理水龙头、电源开关、气体管道等。ÿ整理灭火器、药品急救箱等。ÿ整理清洁工具，如扫帚等。p整顿实训ÿ将气相色谱仪、电脑、色谱数据处理机等设备摆放整齐；ÿ将实训室药品、工具等五大类物品置放于实训室不同的区域，并做好标识工作；ÿ为气体管道做好标识工作，如氮气、氢气等；工作。p清扫实训纸师讲解实训室适宜的环境条件条训室谱实训室设备，无回风口设备，无回风口多个水龙头，有化验盆(含水封)、有排放门废液桶或废液处理管道收集桶，集中处理设置单相插座若干，设置独立的配电防腐蚀要求不无需用气气源室振台面，防振器灭火器火器，高压气源室应用防爆墙分隔防护类防雷建筑物类防雷建筑物求不无需电磁屏蔽性辐射情况不产生放射性辐射设备风柜，要求具有良好通风风柜，要求具有良好通风区别p)纸使用等)师引导学生认识实训室的管理规范，学生提出自己的观点(教师可在上次课结束前，将每个教学单元分成几个小组，每个小组重点了解一种或两种安全隐患，通过小组各成员能力合作，查阅相关资料了解其应急办法，并制作成电子文档(word或powerpoint行本次课程教学时让各小组推荐一名同学上台讲解。教师可预先设计多种安纸(此过程的教学建议教师让学生通过讨论的方式得出最佳解决方案，以加深其印象；也可采用课后查阅资料的方法让学生获取最佳解决方案，目的是通过亲自动手以更好地掌握相关应急措施；还可让与学生一同讲述发生在我们身边的事故，在讲述事故的过程中与学生一同学习相关紧急情况的应急处理办法)课程问题：纸№1-1务2：气相色谱仪基本操作p阅读说明书，熟悉气相色谱仪的气路系统(含外气路)，连接气相色谱仪的气路并能操作气p每20人为一个教学单元，2人一台气相色谱仪，整个任务需8学时。教师用动画展示气相色谱分析过程管道的连接与检漏操作道的连接与检漏操作钢瓶、减压阀等各种气体调节阀的使用操作瓶、减压阀等各种气体调节阀的使用操作教师讲解测定载气流量的测定方法量纸程和组成部件的作用学生编写仪器操作规程考与作业：如何测定丁醇异构体混合物中各组分的质量分数？酒品质”的全过程)p演示测定“市售白酒品质”的全过程p气相色谱仪的分析流程展示(教师以动画的方式)谱仪的气路系统和外气路系统，同时要求教师在学生完成操作训练的过程中同时简单介绍气相色谱纸p气路的安装与检漏训练ÿ钢瓶与减压阀的连接。ÿ减压阀与气体管道的连接。ÿ气体管道与净化器的连接。p气体的打开与设置训练：ÿ逆时针打开载气(N2)钢瓶总阀，顺时针调节减压阀“T形杆”至压力表显示输出压力为ÿ按逆时针方向打开净化器开关。ÿ调节载气柱前压1稳压阀对应圈数为p载气流量的测定训练：(教师可以“实物”和具体操作介绍这几的流量测定方法)ÿ了解载气流量测定的几种基本方法：今转子流量计今刻度稳压阀今皂膜流量计ÿ认识皂膜流量计：气体出口刻度线被测气体入口橡胶滴头(内盛起泡剂)皂膜流量计ÿ用皂膜流量计测量稳流阀不同圈数下载气的准确流量，并绘制稳流阀圈数~载气流量曲线。作p气相色谱仪开机、关机ÿ注意：要求必须打开载气并使其通入色谱柱后才能打开仪器电源开关与加热开关，同理，源开关与加热开关之后才能关载气钢瓶与减压阀。p仪器各温度参数的设置训练ÿ设置柱箱温度60℃；纸p进样操作训练ÿ进样操作步骤：今气泡的排除。溶液。ÿ进样技术尖停留和拔出速度都会影响进样的重现性。今一般进样相对误差为2~5%。p色谱工作站的操作训练ÿ设置分析方法ÿ采样ÿ停止采样ÿ记录测试数据问题如①气相色谱仪的基本组成及各部分的作用②气相色谱分析流程等，最后教师可在学生讨论的基础上作一个总结)p学生一边回答，一边在仪器指出具体方位p教师总结气相色谱仪的基本组成运行且具有稳定流速与流量的载气与其它辅助气体。主要由钢瓶、减压阀、净化器、稳压入”色谱柱。主要包括进样器和气化室。ÿ分离系统。主要由柱箱和色谱柱组成，其中色谱柱是核心，主要作用是将多组分样品分离ÿ检测系统。其作用是将经色谱柱分离后顺序流出的化学组分的信息转变为便于记录的电信纸。ÿ温度控制系统。在气相色谱测定中，温度的控制(主要对色谱柱、气化室与检测器三处的温度进行控制)是重要的指标，它直接影响柱的分离效能、检测器的灵敏度和稳定性。NH2等载气(用来载送试样而不与待测组分作用的惰性气体)由高压载气钢瓶供给，经压力(由压力表指示)和流量(由流量计指示)，然后通过气化室进入色谱柱。。流出色谱柱的速度较快，有的组分流出色谱柱的速度较慢，从而使试样中各种组分彼此分流出色谱柱，然后进入检测器。ÿ检测器将混合气体中组分的浓度(mg/mL)或质量流量(g/s)转变成可测量的电信号，并放大后，通过记录仪即可得到其色谱图。GCF型气相色谱仪的操作训练(教师将学生引入另一个气相色谱实验室，里面有几台GC7890F型气相色谱仪)p学生编写仪器(GC7890F)操作规程(可作为课后作业)p，如GC900A(上海科创色谱仪器有限公司生产)，利用室开放”的机会独立完成其基本操作的训练。吗？(提示：可采用气相色谱法进行测定)纸任务3：氢火焰离子化检测器的使用与归一化法定量p使用气相色谱仪氢火焰离子化检测器(FID)，分析丁醇异构体混合物p每20人为一个学习组，2人一台气相色谱仪，整个任务需10学时。用气相色谱法定性定量分析丁醇异构体混合物的全过程构体混合物定性定量操作训练同解决分析过程中的常见问题题纸(上次课结束后即布置并安排学生在课后查阅资料)可以用来测量性质非常接近的4种同分异构体？分析测定的难度主通过小组各成员能力合作，查阅相关资料准备相关检测方案，并制作成电子文档(word或nt主要是样品化学性质太接近，分离难，采用化学分析方法一般难以完成剂；分光光度法，几种丁醇在紫外波段无明显吸收)的测定丁醇异构体混合物中4种同分异构体的含量”定全过程学，目的是让学生掌握整个测定过程)pLp打开色谱工作站(FL9500)，观察基线是否稳定。纸各标样出峰时间(即保留时间)确定丁醇测试标样与丁醇试样中各色谱峰所代表的组分名称。p对丁醇测试标样所绘制色谱图，按公式fi'==(以正丁醇为基准物质)计算各丁醇异构体混合物的相对校正因子fi'。wi¥100%=¥100%计算丁醇试样中各同分异构体的百分含量(%)，并计算其平均值与相对平均偏差(%)。量操作训练生先做试样，部分学生配制标样等)相关术语进行讲解)纸出的曲线，称为色谱峰。描述色谱峰的峰高、峰面积、峰拐点、峰宽与半峰宽A所包围ÿOB、OC、OD—tR，保留时间，从进样到色谱柱后出现待测组分信号极大值所需要的时间。R!R!t R!R!tr!S=tr!S=t¢=V¢r!S仅与柱温及固定相性质有关，与其它操作条件如柱长、柱内填充情况及载气流速等无关。师引导并共同解决分析过程中的常见问题之处提问，可事先设计部分问题如①定性问题②定量问题③常见参数的设置等，最后教师可在学生纸的基础上作一个总结)的定性结果便比较可靠。ÿ色谱操作条件不稳定时的定性：定性今相对保留值定性：相对保留值只受柱温和固定相性质的影响，而柱长、固定相的填充情今用已知标准物增加峰高法定性：在得到未知样品的色谱图后，在未知样品中加入一定量后在同样的色谱条件下，作已知标准物质的未知样品的色谱图。对比加入的已知纯物质的色谱峰。p参数的设置：物的测定类量inH2HameionizationdetectorFID度设置p定量分析ÿ定量理论依据：在色谱分析中，在某些条件限定下，色谱峰的峰高或峰面积(检测器的响应值)与所测组分的数量(或浓度)成正比。ÿ色谱定量分析的基本公式为：wi=fiAi或ci=fihi。ÿ定量校正因子的测定mi准确测量出纸fi'==计算出该组分的相对校正因子。今相对响应值或相对响应因子S'=1/fi'是一个能通用的参数。p本项目的测定采用“归一化法”进行定量。物的测定因子测量相对校正因子，否则无法准确测量式wi=¥100%件(如流速，柱温)的变化对定量结果的影响较小。检测器结构与检测原理p问题：为什么FID检测器能检测出丁醇异出更深层次的问题)括气体入口、出口、火焰喷嘴、极化极和收集极以及点火线圈等部件。极化极为铂丝做成的圆环，安装在喷嘴之上。收集极纸理)收集极收集极生氢火焰。ÿ进样后，载气和分离后的组分(以甲烷为例)一起从柱后流出。如图所示甲烷分子在氢火焰的作用下电离成CHO+(载气分子不会电离)，同时产生负离子和电子。ÿ在电场作用下，正离子移向收集极(负极)，负离子和电子移向极化极(正极)，形成微电便是氢火焰离子化检测器的定量依据。(2100℃)中发生化学电离，同样生成正、负离子和电子，因此在电场作用下，同样形成速、柱温等条件不变，基流信号亦不变。纸测器围S火前60mL/min)；柱温：95℃；气化室温度：140℃；检测器温度：120℃；灵敏度档：ÿ在要求高灵敏度，如痕量分析时，调节氮氢比在1∶1左右(1/2~2/1间)往往能得到响应值的最大值。如果是常量组分的质量检验，增大氢气流速，使氮氢比下降至0.43~0.72收集极间的距离控制在5~7mm。此外圆筒状电极的内径在0.2~0.6mm为宜。纸合物的测定)(1)校正因子的测定。准确配制苯(基准物)与组分甲、乙、丙及丁的纯品混合溶液，其质试计算(1)各组分的相对质量校正因子；(2)各组分的质量分数与摩尔分数。解：(1)由公式f'm=，有f(甲)=f(丙)==0.806=0.7100.879¥121fm(乙)=0.5940.879¥121fm(丁)=fm(丁)=0.594¥181=1.11(2)又由公式wi=¥100%，有w乙=0.923¥185¥100%=25.2%w丁=1.11¥192¥100%=31.4%纸№1-1用与标准加入法定量p使用气相色谱仪热导检测器(TCD)，分析丙酮中微量水分p每20人为一个学习组，2人一台气相色谱仪，整个任务需8学时。分析方法和操作步骤解用气相色谱法定性定量分析丙酮试剂中微量水分的全过程酮中微量水分含量测定”操作训练布置作业(上次课结束后即布置并安排学生在课后查阅资料)丙酮试剂的含水量＜0.3%，请大家思考一下，我们有没有学习过什么方法，可以用来测量纸通过小组各成员能力合作，查阅相关资料准备相关检测方案，并制作成电子文档(word或powerpoint。在进行本次课程教学时让各小组推荐一名同学上台讲解。教师可预先设计多种分法，不能测量微量水分，也不能测量有机溶剂；蓝色硅胶吸附称重，一般也不能的测定丙酮试剂中的微量水分”定全过程学，目的是让学生掌握整个测定过程)aApLihiS纸值与相对平均偏差(%)。验操作允许部分学生先做试样，部分学生配制标样等)析过程中的常见问题(1、本过程教师积极“引导”学生对该测定过程不理解之处提问，可事先设计部分问题如①定的教学可以与上次“丁醇异构体混合物的测定”进行“类比”教学)p物的测定的测定类量in无H2H燃气氢火焰离子化检测器(flamey度设置Range：1/10/100/1000桥电流I(bridgecurrent):法”进行定量)物的测定的测定入法全1、将欲测组分的纯物质作标准物质加2、欲测组分出峰且与其它物质相互分因子须用标准物质测量相对校正因法准确测量量相对校正因子式wi=¥100%w水=mS¥100%w水=mS¥100%是用欲测组分的纯物质作标准物纸少与测定结果无关，操作条件缺点：校正因子的测定较为麻欲测组分在预处理过程中的检测原理(教师可引导学生对测定过程提出更深层次的问题)D热导池结构R4测量池纸导检测器的定量基础。(教师可利用动画来讲授TCD的工作原理)测器型检测器围对能在氢火焰中电离的有机化合物有响应，不能检测稀有气HOCOCOHSCS、质、无机物或有机物均有响应性好件的选择度。纸温等降下来后再断气？计的实验方案完成相关操作吗？(提示：可类似于丙酮试剂中微量水分的测定)由公式有FID案吗？(提示：1、可纸№1-1p使用气相色谱仪氢火焰离子化检测器(FID)，分析甲苯试剂的纯度p每20人为一个学习组，2人一台气相色谱仪，整个任务需6学时。分析方法和操作步骤解用气相色谱法定性定量分析甲苯试剂纯度的全过程苯试剂纯度检测”操作实训并布置作业(上次课结束后即布置并安排学生在课后查阅资料)甲苯试剂中除含主成份甲苯外，还含有硫化合物、噻吩、不饱和化合物、水分等多种杂质？常州工程术学院常州工程术学院常州工程术学院通过小组各成员能力合作，查阅相关资料准备相关检测方案，并制作成电子文档(word或nt本项目的检测难度主要是待测试剂中杂质多，部分物质不出峰，因此无法用“归一化法”定全过程教师在整个过程中起指导作用)pLp打开色谱工作站(FL9500)，观察基线是否稳定。时间)确定甲苯测试标样与甲苯测试试样中各色谱峰所代表的组分名称。常州工程术学院常州工程术学院p对甲苯测试标样所绘制色谱图，按公式fi'==Ai(以苯为基准物质)计算甲苯的相对校正因子fi'。wi=fi'¥m苯)¥100%计算甲苯试剂中甲苯的质量分数(%)，并计算其平均值与相对平均偏差(%)。作训练许部分学生先做试样，部分学生配制标样等)问题②定量问题③常见参数的设置等，最后教师可在学生讨论的基础上作一个总结)析过程中的常见问题p似)物的测定类量ininH2H氢火焰离子化检测器(flame度设置Range：1/10/100/1000Range：1/10/100/1000行定量)常州工程术学院常州工程术学院物的测定离，要求待测组分能出峰，且与相邻因子须用标准物质测量相对校正因法准确测量须用标准物质测量相对校正因子，否式wi=¥100%wi=¥100%优点：简便、精确，进样量的多流速，柱温)的变化对定量结果小。是：进样量的变化、色谱条件的对内标法定量结果的影响不感兴趣的色谱峰做校正，其报告可选择不同的单位。缺点是必须在所有样品中加入内标物，选择合适的内标物比较困难，内(教师可引导学生对测定过程提出更深层次的问题)常州工程术学院常州工程术学院据：12已知水与内标物甲醇的相对质量校正因子f分别为0.70和0.75，计算样品中水分的质量解：由公式wi=S.i解：由公式wi=S.i().i有m试样.fS(h).hSw(H2O)1=0.0115¥0.70¥150.2=0.41%2.2679¥0.75¥174.8次分析w(H2O)2==0.41%的平均值为w(H2O)==0.41%你能根据所设计的实验方案完成相关操作吗？(提示：可类似于甲苯试剂纯度的测定)p气相色谱是如何实现性质接近混合物的分离的？纸№1-1务6：气相色谱分离原理p整个任务需2学时。问题：气相色谱是如何完成混合物的分离的？讨论动画)法的发展历史谱法的分类题：如何对分离条件进行选择与优化？(上次课结束后即布置并安排学生在课后查阅资料)(教师可在上次课结束前，将每个教学单元分成几个小组，每个小组重点讨论分离方式的某。本问题的关键在于气相色谱仪为什么能使性质接近的混合物相互分离的？教师可在上次课纸对大小。教师展示分离模拟示意过程(动画)整离的原因)进一步展开，达到清晰的分离。然后把该潮湿的吸附柱从玻璃管中推出，依色层的位置用的玻璃柱管叫做色谱柱(column)，把其中的具有大表面积的CaCO3固体颗粒称为固定相(stationaryphase)，把推动被分离的组分(色素)流过固定相的惰性流体(上述实验用的是石油醚)称为流动相(mobilephase)，把柱中出现的有颜色的色带叫做色谱图(chromatogram)。ÿ色谱分析法实质上是一种物理化学分离方法，即利用不同物质在两相(固定相和流动相)中具有不同的分配系数(或吸附系数)，当两相作相对运动时，这些物质在两相中反复多次分配(即组分在两相之间进行反复多次的吸附、脱附或溶解、挥发过程)从而使各物质得到完全分离。纸AABCD色谱分离过程示意图问速度为何有差异？②吸附与脱附是怎么回事？③什么是溶解过程与挥发过程？④所谓分配系数？分配p行时间短。p。纸相间的分配达到平衡时，对于气-固色谱，组分的分配系数为：K=柱量每毫升固定液中所溶解的组分量CK=每毫升固定液中所溶解的组分量C柱温及柱平均压力下每毫升载气所含组分量CC式中CL与CG分别是组分在固定液与载气中的浓度。质的量)之比。组分在流动相中的质量组分在固定相中的质组分在流动相中的质量k=师介绍色谱法的发展历史后的20多年里，几乎无人问津这一技术。到了1931年，德籍奥地利化学家库恩(R.Kuhn)利用茨维特的方法在纤维状氧化铝和碳酸钙的吸附柱上将过去一个世纪以来公认为单一的结晶状胡萝卜素分离成a和b两个同分异构体，并由所取得的纯胡萝卜素确定出了其又把注意力集中在维生素的研究上，确定了维生素A的结构。1933年库恩从35000升脱脂牛奶中g(即维生素B2)，制得结晶，并测定了它的结构。此外，他还用色谱法从蛋黄中分离出了叶黄素；还曾把腌鱼腐败细菌中所含的红色类胡萝卜素确定离析出来并制成结晶。1938年，Kuhn因在维生素和胡萝卜素的离析与结构分析中取得了重大研究成果被授予诺贝尔继出现了各种色谱方法(如下表所示)。现在的色谱分析已经失去颜色的含义，只是沿用色谱这个名纸表1-1色谱法的发展历史或重要应用wett吸附剂分离植物色素。最先提出色谱概念。KuhnLederer人们所重视。iber薄层色谱法。Taylor,UrayMartin,Synge可作为流动相(即气相色谱)。Macllean在氧化铝中加入淀粉黏合剂制作薄层板使薄层色谱进段。Martin,JamesayPorathFlodinMooreiddings毛细管电泳法。谱法的分类表1-2按两相所处状态分的色谱法分类流动相总称固定相色谱名称气体气相色谱固体气­固色谱(GSC) (GC)液体气­液色谱(GLC)液体液相色谱固体液­固色谱(LSC)(LC)液体液­液色谱(LLC)：柱柱纸纸不锈钢柱在惰性载液石英玻璃或玻璃壁附有吸附剂液等从柱头向柱尾断地冲洗的滤纸或滤一端相从在玻璃板上涂式称表1-4按分离过程的物理化学原理分的色谱法分类色谱对不液对换剂离子亲和对不同组作用常数色谱色谱谱色谱吸附色谱分配色谱p目前，应用最广泛的是气相色谱法(gaschromatography，GC)和高效液相色谱法(highperformanceliquidchromatography，HPLC)。求各苯系物与溶剂间能完全分离(提示：1、可查阅文献资料；2、先分析问题的难点。)纸№1-1务7：分离条件的选择与优化p能归纳分离条件的选择原则与优化方法，并能将其运用于实际问题的解决。p每20人为一个学习组，2人一台气相色谱仪，整个任务需8学时。任务关理论知识题：如何检测并评价市售白酒的品质？(上次课结束后即布置并安排学生在课后查阅资料，教师可以几种典型分离色谱图引入相次(教师可在上次课结束前，将每个教学单元分成几个小组，每个小组重点讨论分离方式的某。纸在回答该问题之前，应该了解如何评价分离的好坏？也即评价指标是什么？教师可在上次课后准备一些实例以启发学生，如(1)保留时间(2)色谱峰宽。离度概念解度概念)ÿ从色谱图上观察，你认为相邻谱峰分离效果的优劣与哪些因素有关？ÿ保留值差值ÿ峰宽p分离度RR=tR-tR或(wb+wb)/2 2(tR-tR)R=1.699[w1/22(1)+1w1/2(2)]ÿR=1.5，两相邻组分分离程度99.7%；ÿR=1，两相邻组分分离程度98%；ÿR＜1，两相邻色谱峰有明显重叠；ÿ保留值差值——色谱热力学因素、固定相、流动相)的分子结构与性质有关。ÿ峰宽——色谱动力学因素师提出任务并由学生完成相关任务纸离。ÿ柱温选择一般规律(学生总结)ÿ柱温选择的拓展与引申(教师讲解)lbp65℃)、乙醇(b.p.78℃)、正丙醇(b.p.98℃)、正丁醇(b.p.118及低沸点组分都能获得满意结果。纸l对一般填充色谱柱(内径3~4mm)而言，常用载气流速为40~60mL/min；(本过程教师积极“引导”学生掌握色谱分离热力学因素----固定相、流动相、组分性质----程度的影响及各条件的优化方法)谱柱，从而达到分离。00XE60+375温度/℃00XE60+375温度/℃点化合物极性化合物保留值增大药PEG0M225丙酮、氯仿角鲨烷SQ­1150乙醚、甲苯气态烃、轻馏分液态烃烷烷烷烷烷5050硅氧烷甾、碱物生、、醚甾、碱物生、、醚酚、酚苯烷二硅氧烷纸EGA+450EGA+450DEGS+4220丙酮、氯仿体1，2，3­三(2­氰P+51，2，3­三(2­氰P+5ÿ固定液的选择方法分离非极性物质，一般选用非极性固定液。一般按极性强弱来选择相应极性的固定液。可选用两种或两种以上的固定液配合使用。p流动相其种类主要考虑使用何种检测器？TCD气作载气；FID气作载气；ECD用氮气作载气。度？今选用摩尔质量大的载气(如N2)可以减小组分在气相中的扩散系数Dg，提高柱效能。程度的影响及各条件的优化方法)p色谱峰在分离过程中为什么会扩展？p涡流扩散ÿA=2λdpÿdp：固定相的平均颗粒直径；的填充不均匀因子。p分子扩散ÿB=2γDgÿDg：试样组分分子在气相中的扩散系数(cm2/s)ÿ存在浓度差，产生纵向扩散；较高传质阻力项是影响柱效的主要因素，流u有一最佳值分子扩散项成为影响柱效的主要因素，较高传质阻力项是影响柱效的主要因素，流u有一最佳值分子扩散项成为影响柱效的主要因素，较高分子扩散强，峰拖尾，温度过高造成固定液流失。恒温程序升温 (宽沸程样品)柱温分析时间长，温度过低样品会冷凝在色谱柱中。较低ÿ扩散系数：Dµ1；载气g载气与优化方法载气流速较低稍大的流速进行测定。对一般色谱柱(内径3~4mm)常用流速为20~100mL∙min­1。传质快、柱效高。纸及低沸点组分都能获得满意结果。30~70℃或比样品组分最高沸点高30~50℃。流速等色谱分离条件及合适的定量方法，并说明理由。(已知甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇检测，评价其品质吗？(提示：1、可查阅文献资料；2、先分析问题的难点。)常常州工程术学院纸任务7：市售白酒的品质的检测与方法验证p引探法、讲练结合、独立设计操作规程p每20人为一个学习组，2人一台气相色谱仪，整个任务需16学时。通过查阅资料提出分析方案测方案并讲解相关基础知识教师针对所得结果进行总结并讲解科技论文的撰写(上次课结束后即布置并安排学生在课后查阅资料)常州工程术学院常州工程术学院的含量，最大的问题在于组分多，沸点范围宽，顾此失彼，而且难以一下，我们用普通的填充柱能否很好地解决这个问题？本项目分析测定通过小组各成员能力合作，查阅相关资料准备相关检测方案，并制作成电子文档(word或nt主要是最大的问题在于组分多，沸点范围宽，顾此失彼，而且难以完全填充柱很难完成任务，可尝试采用毛细管柱气相色谱法)p最后教师引出本次课程的教学内容：“程序升温毛细管气相色谱法检测白酒的品质”。测方案立完成实训过程与数据处理,下面是指导教师预先设计的一个分析方案)备→正确规范操作→准确记录数据→正确处理数据→准确表述分析结果色谱操作条件)、著，科学出版社，1994年11月)、色谱理论基础(卢佩章等89年第一版，1997年第二版)、色谱技术丛书(任惠敏主编，化学工业出、 C常州工程术学院常州工程术学院章和评论性文章的还有各种分析化学相关的杂志)、分析化学等。中国专利信息网(/bzsearch/bzsearch.asp)、中国色谱网站(/)等。质的检测类N2N量inH2HameionizationdetectorFID度设置ge160℃(暂定)室温度器温度对照法进行定性法，内标物为醋酸正丁酯p学生完成实训(本过程要求学生可根据实际分离情况设置多个柱温，确定最佳柱温)方式常州工程术学院常州工程术学院高温，升温速率可为1~30℃/min。 (WCOT)，多孔性空心柱(PLOT)为内壁上/m/mmN/m/ng度/μm4000高化合物WCOT4000~8000低0.2~0.320~50000.53~0.75橡胶在气化室高温的影响下还会发生部分降解。当这些残留溶剂和降解产物进入色谱柱，峰”(即不是样品本身的峰)，从而影响分析。在气相色谱仪中的隔垫吹扫就是用来消除这一现象的。器，其结构如图5-52B所示。进入气化室的载气与样品混合后只有一小常规毛细管柱的分流比在1∶50~1∶500。出口处直接进入检测器的一路气体，又叫补充气或辅助气。其作用一是是消除检测器死体积的柱外效应。常州工程术学院常州工程术学院此其连接方式也不一样。部分气相色谱仪可以直接连接毛细管色谱柱(如上海天美C案完成白酒品质的检测质的检测类inH2HameionizationdetectorFID度设置ge50℃(6min)oCoC/min220℃(10min)室温度器温度nn对照法进行定性法，内标物为醋酸正丁酯对方法进行验证(本过程教师可以“讲授”的方式给学生介绍各评价指标，并指明其意义)内固定液流失，橡胶隔垫流失、载气、温度、电压的波动、漏气等因素)使基线在短时间T，V－进样体积)常州工程术学院常州工程术学院N噪声)TV积，N为基线噪声) RSD=x线性范围是指被测物质的量与检测器响应信号成线性关系的范围，以最大允许进样量与最定，评价测定方法p撰写方法验证的小论文(小论文格式可以查阅相关期刊)的分析检测方案纸务1：认识紫外-可见分光光度室p进入紫外可见分光光度室，了解实训室的环境要求、基本布局和实训室管理规范。p讲授与观察相结合p每20人一个学习组，一人一台紫外可见分光光度计，整个任务需2学时。进入并观察一个整洁的紫外可见分光光度室进入并观察一个凌乱的紫外可见分光光度室学生讨论并提出问题：如何管理紫外可见分光光度室？教师引出“5S管理”学生完成凌乱紫外可见分光光度室整理、整顿与清扫实训学生绘制紫外可见分光光度室布局框图件设置实训纸教师引导学生认识实训室的管理规范述实训室管理规范教师引导学生处理紫外可见分光光度室各种紧急情况业下次课程问题：如何操作紫外可见分光计？较，引出实训室管理的“5S管理模式”)p指导教师带领学生进入并观察一个整洁的紫外可见分光光度室p指导教师带领学生进入并观察一个凌乱的紫外可见分光光度室p教师引出“5S管理模式”SSp5S管理就是整理(SEIRI)、整顿(SEITON)、清扫(SEISO)、清洁(SETKETSU)、素养(SHITSUKE)五个项目，因日语的罗马拼音均以"S"开头所以被简称为5S管理。纸p实训室或工厂不采用“5S管理”的后果：ÿ新设备未加维护，经过数个月之后，变成了不良的机械。ÿ需使用的工具、玻璃仪器等不知置于在何处。ÿ学员或员工在作业中显得松散，规定的事项，也只有起初两三天遵守而已。S与教师的阶段总结论的基础上作一个总结)ÿ整理(SEIRI)：地区分开来；不必要的东西要尽快处理掉。(2)制定“要”和“不要”的判别基准；(3)将不要物品清除出工作场所；(4)对需要的物品调查使用频度,决定日常用量及放置位置(5)制订废弃物处理方法(6)每日自我检查ÿ整顿(SEITON)：标识。(2)需要的物品明确放置场所；(3)摆放整齐、有条不紊；(4)地板划线定位；(5)场所、物品标示；(6)制订废弃物处理办法。ÿ清扫(SEISO)：纸今实施要领：(1)建立清扫责任区(室内、外)；(2)执行例行扫除，清理脏污；(3)调查污染源,予以杜绝或隔离；(4)建立清扫基准,作为规范；(5)开始一次实验实训场所的大清扫，每个地方清洗干净。ÿ清洁(SETKETSU)：(2)制订目视管理的基准；(3)制订5S实施办法；(4)制订考评、稽核方法；(5)制订奖惩制度，加强执行；(6)实训室主任经常带头巡查，带动全员重视5S活动。ÿ素养(SHITSUKE)：pS管理”在紫外可见分光光度室中的运用时间一长必然忘记)。ÿ要有奖惩制度。定期检查，不负责任罚打扫卫生，或者罚现金充作公费。ÿ一定要按照规则做实验，不能图省事。ÿ对于有危险的操作一定要作到心中有数并有强烈的自我保护意识。ÿ使用玻璃制品一定要小心用力，不要用猛力，否则可导致手鲜血长流。纸专业人士，切不可“自以为是”。收紧。否则两个大袖摆很容易挂到门把手或者把整盘玻璃仪ÿ离开实训室的注意事项：该放回冰箱的东西是否放回了，冰箱门是否关严了。要清洗的仪器，瓶子是否泡上了。仪器的电源是否关掉了。今试验台面是否清理了。试验记录是否及时写了。万记得离开的时候要把水电关上，否则，一早起来，可能实训室满地污水。p学生完成凌乱紫外可见分光光度室整理、整顿与清扫实训ÿ整理实训：清除试验台上杂物(如废纸、空试剂瓶等)。。今分类整理(将实训室的物品分为药品如甲醇、邻二氮菲、二苯碳酰二肼、蒽醌等试剂开关等。箱等。具，如扫帚等。ÿ整顿实训整齐；并做好标识工作；。ÿ清扫实训建立清扫标准,作为规范。值日安排表，具体到每一个同学的责任区。p学生绘制气相色谱实训室布局框图可的作品发送至指导教师的电子邮箱中，然后指导教师作为平时成绩的一部分)纸训室紫外可见分光光度室设备，无回风口设备，无回风口45%-60%多个水龙头，有化验盆(含水封)、有排放门废液桶或废液处理管道收集桶，集中处理设置单相插座若干，设置独立的配电防腐蚀要求不无需用气要求不无需用气殊要求免强光照射振台面，防振器灭火器灭火器防护类防雷建筑物类防雷建筑物求不无需电磁屏蔽设备风柜，要求具有良好通风风柜，要求具有良好通风纸(教师可在上次课结束前，将每个教学单元分成几个小组，每个小组重点了解一种或两种安全隐患，通过小组各成员能力合作，查阅相关资料了解其应急办法，并制作成电子文档(word或powerpoint)。在进行本次课程教学时让各小组推荐一名同学上台讲解。教师可预先设计多种安p室各种紧急情况(此过程的教学建议教师让学生通过讨论的方式得出最佳解决方案，以加深其印象；也可采用课后查阅资料的方法让学生获取最佳解决方案，目的是通过亲自动手以更好地掌握相关应急措施；还可让与学生一同讲述发生在我们身边的事故，在讲述事故的过程中与学生一同学习相关纸分光光度计的基本操作p练习操作紫外-可见分光光度计p对仪器进行校验，检验其是否合格p进行仪器的日常维护与保养p每20人一个学习组，一人一台紫外可见分光光度计，整个任务需6学时。？可见分光光度法和紫外可见分光光度计器使用过程本操作练习讲解紫外可见分光光度计的类型与特点教师讲授紫外分光光度法的基础知识、吸收曲线、朗伯比尔定律课堂重点内容纸№5-2(上次课结束后即布置并安排学生在课后查阅资料)法)：气相色谱法(分光光度法简单，实用，应用比较广泛。利用空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪，嗪在酸师指导，认知仪器的构件、分析作用单色器的作用：把光源发出的连续光谱分解成单色光，并能准确方便地“取出”所需要的某一波长的电信号。器操作过程(本过程教师可以“图片”的形式展示测定过程，也可以“教学录像”演示测定过程，也可以学生掌握整个测定过程)常保养纸№5-3p选择测量模式(按方式键选择)如何操作可见分光光度计7230)器的校验对仪器的波长作一般性检查，可采用此种方法。在吸收池位置插入一块白色硬纸片，将波长调具体做法是：在吸收池滴一滴液体苯，盖上吸收池盖，待苯挥发充满整个吸收池后，就可以测。227227简便的方法进行配套检验：用铅笔在洗净的吸收池毛面外壁编号并标注光路走向。在吸收池中分别装入测定用溶剂，以其中一个为参比，测定其他吸收池的吸光度。若测定的吸光度为零或两个吸收池吸光度相等，即为配对吸收池。若不相等，可以选出吸光度值最小的吸收池为参比，测定其，求出修正值。测定样品时，将待测溶液装入校正过的吸收池，测量其吸光度，待测液真正的吸光度。纸№5-4分光光度计是精密光学仪器，正确安装、使用和保养对保持仪器良好的性能和保证测试的准确(2)仪器应放置在坚固平稳的工作台上，且避免强烈的震动或持续的震动。(3)室内照明不宜太强，且应避免直射日光的照射。(4)电扇不宜直接向仪器吹风，以防止光源灯因发光不稳定而影响仪器的正常使用。(5)尽量远离高强度的磁场、电场及发生高频波的电器设备。(7)避免在有硫化氢等腐蚀性气体的场所使用。连续使用时间不应超过3h。若需长时间使用，最好间歇30min。(2)单色器单色器是仪器的核心部分，装在密封盒内，不能拆开。选择波长应平衡地转动，(3)吸收池必须正确使用吸收池，应特别注意保护吸收池的两个光学面。(4)检测器光电转换元件不能长时间曝光，且应避免强光照射或受潮积尘。(5)当仪器停止工作时，必须切断电源。(6)为了避免仪器积灰和玷污，在停止工作时，应盖上防尘罩。型：可见分光光度计；紫外可见分光光度计纸№5-5(请学生根据课本内容归纳出各种仪器的特点)原因波长的光称为复合光。互补光：如果把适当颜色的两种光按一定强度比例混合，可合成白色光，这两种颜色的光称为法的概述、分类、特点浓度的方法。n比色法；n以光电转换器件(如光电池)为检测器来区别颜色深浅的方法称光电比色法。纸№5-6析的方法称分光光度法(又称吸光光度法)。n可见分光光度法(400~780nm)紫外分光光度法(200~400nm)和红外分光光度法(3×103~n物质的吸收光谱曲线(定性分析的依据)将不同波长的光依次通过某一固定浓度和厚度的有色溶液，分别测出它们对各种波长光的吸收程度(用吸光度A表示)，以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图，画出曲线，此曲线即称为该物质的光吸收曲线(或吸收光谱曲线)。了物质对不同波长光的吸收程度。和最大吸收波长都各不相同，可利用吸收曲线来作为物质定光的吸收定律(定量分析的依据)nn光吸收定律：n光吸收定律：A=lg0=lg=Kbcfftrt务3：工作曲线p品中某种单一组分的含量并对测定p每20人一个学习组，一人一台紫外可见分光光度计，整个任务需6学时。外可见分光光度法可见分光光度法测铁的全过程行实验操作作教师引导学生采用工作曲线法进行数据处理教师和学生共同讨论解决思考问题课程引入一、确定分析方法p今天的任务就是要测定这瓶水样中的微量铁离子(事先准备一瓶试样，此试样是学，教师已经测过其含量，放在讲台上)t讨论各种方法的优劣。方法类型方法法定方法还原ICPAESpH0，用磺基水杨酸二氮杂菲分光将样品直接吸入火焰测量铁基态原子对其空心阴极灯特征辐射采用电感耦合等离子发射炬为光源的发射限1%1%10%­mg/L选择化学分析法还是仪器分析法？。故选择仪器分析方法。铁的方法分光光度方法PAES248.3nm处测量铁基态原子对其空心阴极灯特征辐射的吸收采用电感耦合等离子发0010%­1.00%mg/L差2%~5%点行点大含量。引出本次课程核心内容“分光光度法测定水中微量铁”课程引练二、学生实验1．可见分光光度法测铁操作步骤：(3)准备8个洁净的50mL比色管；(6)用2cm吸收池，以试剂空白为参比溶液，在510nm下，测定并记录各溶液吸光度。p、醋酸钠溶液有何现象产pp工作波长为什么选择为510nm？课程引学三、数据处理l请同学们根据公式计算出试样中铁的浓度l请同学们选一个标准溶液的吸光度和浓度计算试样的量根据曲线计算试样中铁的浓度，并对各种结果进行比较。A .A (2)工作曲线的正确绘制测定时，为避免使用时出差错，所作工作曲线上必须标明标准曲线的名称、所用标准比液名称)以及制作日期和制作者姓名。xxg=b.xxg=b.nyiyi(3)使用工作曲线的要点试样与标样溶液的吸光度l工作曲线应定期校准，如果实验条件变动(如更换标准溶液、所用试剂重新配制、用此工作曲线测量试样的含量。(4)最小二乘法nni-b.xi=y-bxnb=nnÂ(i-i=1Â(-=1)2)2(5)工作曲线法总结四、讨论和总结仪器调试配制标准溶液溶液显色测量记录数据数据处理报告结果(1)标准溶液制备1~3个数量级的浓溶液(不小于1mg·mL­1)作为储备液，然后再稀释。(1)标准系列溶液的浓度取值要合适；吸光度数值适宜范围为0.2~0.8(2)试液的浓度应合适，其点最好处于标准系列溶液的浓度中部。(2)显色过程问题1：在铁标准液和试液中加入邻二氮菲溶液、盐酸羟胺溶液与醋酸钠溶液的作用是什(1)选择性好。(2)灵敏度高。(3)组成恒定，化学性质稳定。(4)如果显色剂有色，要求有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大。对比度△λ60nm(5)显色条件要易于控制，保证再现性。Fe(3)测量过程l外的显色液，配制方法是不加试样，其l作波长下均不会产生明显的吸光度，考到准确的结果。l反应物的最大吸光度，即该波长往往是l到最高的灵敏度，也能得到较低的相对l范围内；并行学习拟定方案(1)显色过程应考虑的问题有(2)测量过程应考虑的问题有下次任务准备针对水中微量铁的测定，提出问题教师引导，学生讨论拟定显色条件和测量条件选择的实验步骤学生完成实验，绘制A­λ曲线、A­CR曲线和A­pH曲线教师引导，学生归纳总结显色条件和测量条件选择的方法教师讲解影响测定误差的因素课外思考，为下次课做准备醋酸钠(1.0mol.L­1)溶液，采用不加铁标液的试剂参比作为参比溶液。师分别在显色条件和测量条件两方面，引导学生讨论拟订实验步骤择工作波长LmolL值附近每间隔5nm测量一次。以波长为横坐标，吸光度为纵坐标确定最大吸收波长λmax。择密pH试纸(或酸度计)测定各溶液的pH值后，用2cm吸收池，以试剂空白为参比溶液，师引导，学生归纳总结显色条件和测量条件选择的方法吸光度测量范围的选择测定结果误差常用浓度的相对误差△c/c表示。由于透射比τ与浓度之间为负对数关系,故同样透射比读数误差△τ在不同透射比处所造成的△c/c是不同Dc0434 =.Dtc =.Dt调节被测溶液的浓度(如改变取样量，改变显色后溶液总体积等)、使用厚度不同的吸收池范围内。师讲解测定误差的影响因素因素误差(1待测物质本身的因素引起误差(2溶液中其他因素引起误差素误差(1)仪器的非理想性引起的误差。(2)仪器噪声的影响。(3)吸收池引起的误差。案。没有吸收，仅在紫外区产生吸收的物质如何设计方案进行测定？光度法的应用提出任务——如何采用紫外分光光度法对物质进行定性分析？教师引导，学生讨论，制定合理的定性分析方案学生实验，绘制紫外吸收光谱图讨论，讲解紫外吸收光谱图的相关知识提出任务：如何测定粗品蒽醌的纯度？学生讨论，教师引导，制定合理的定量分析方案课后思考，提出新任务p如何采用紫外分光光度法对物质进行定性分析？p据化合物的紫外吸收光谱中特征吸物质的鉴别和纯度的检查。p合物结构中的主要作用是推测官能法法基于物质对可见光的吸收而对物质进行类方法基于物质对紫外光的吸收而对物质进行类方法级的跃迁级的跃迁卤钨灯收池线，选择工作波长；析p析测试的方法。产生原因：分子中的跃迁产生的p样品溶液，分别测量不同波长下溶以吸光度对波长作图得到该化合物的紫外吸收光谱。p价电子，在各种不同能级上跃迁产生的。这三种不同类型的价电子是：形成单键的σ电子、形成双键的л电子和氧或氮、硫、卤素等含未成键的n电子。p紫外吸收光谱的常用术语(由于这部分内容概念性强，讲解过程一定要有耐心，给(生色团是指在200~1000nm波长范围内产生特征吸收带的具有一个或多个不饱和键(助色团是一些含有未共用电子对的氧原子、氮原子或卤素原子的基团。)。虑工业品蒽醌中含有邻苯二甲酸酐的杂质，对测定有干扰，必须峰所对应的波长作为工作波长)制蒽醌工作曲线4、测定蒽醌试样中蒽醌含量(保证样品的吸光度落在工作曲线的线性范围以内。)纸用水原水中Cr(Ⅵ)和酚类物质的检测每组学生完成方案的设计(教师确认尽可能保证方案不同)前的准备实训方案p生活饮用水的水质标准是什么？(本过程教师可以让学生按照分组的不同，进行方法的查阅及方案的设计)教案纸№5-2师引导，学生讨论，评价分析方案学生选择实验器皿，准备实验药品，配溶液(标准溶液和显色液)常常州工程术学院纸务1认识电化学分析实训室p能根据实训室的环境要求、基本布局和实训室管理规范布置电化学实训室。p了解“5S管理”在电化学实训室中的应用。p每20人一个学习组，整个任务需2学时。进入并参观一个杂乱无章的电化学分析实训室实训室目前的情况实训室检查整理情况，教师引出实训室的“5S管理”学生完成凌乱电化学分析实训室整理、整顿与清扫实训的基本框图训室适宜的环境条件室之间的区别常州工程术学院常州工程术学院(以20人为一个教学单元，教师可带领学生进入电化学分析实训室(事先设计成一个凌乱的实p指导教师带领学生进入并参观一个杂乱无章的电化学分析实训室p教师提问ÿ此实训室的环境情况ÿ实训室的基本装备(含仪器设备、辅助设备等)ÿ实训室的水、电设施ÿ实训室的通风设施ÿ实训室的温度控制ÿ实训台ÿ实训室的安全防护设施(如容器的密封、卫生急救箱等)p现象ÿ需使用的工具、玻璃仪器等不知置于在何处。比前后两种整理的现场，学生讨论，是否经过一次清扫就能保证电化学实训室的环境，环境又包括哪些方面的内容呢)p教师引入“5S”管理5S管理ÿ整理(SEIRI)：地区分开来；不必要的东西要尽快处理掉。常州工程术学院常州工程术学院(2)制定“要”和“不要”的判别基准；(3)将不要物品清除出工作场所；(4)对需要的物品调查使用频度,决定日常用量及放置位置(5)制订废弃物处理方法(6)每日自我检查ÿ整顿(SEITON)：标识。(2)需要的物品明确放置场所；(3)摆放整齐、有条不紊；(3)场所、物品标示；(4)制订废弃物处理办法。ÿ清扫(SEISO)：今实施要领：(1)建立清扫责任区(室内、外)；(2)执行例行扫除，清理脏污；(3)调查污染源,予以杜绝或隔离；(4)建立清扫基准,作为规范；(5)开始一次实训场所的大清扫，每个地方清洗干净。ÿ清洁(SETKETSU)：(2)制订目视管理的基准；(3)制订5S实施办法；(4)制订考评、稽核方法；(5)制订奖惩制度，加强执行；(6)实训室主任经常带头巡查，带动全员重视5S活动。ÿ素养(SHITSUKE)：常州工程术学院常州工程术学院p学生完成杂乱无章的电化学实训室整理、整顿与清扫实训ÿ整理实训：杯、容量瓶分别放置等)。今整理水龙头、电源开关、废液收集器等。扫帚等。ÿ整顿实训离子计、电磁搅拌器等摆放整齐；ÿ清扫实训建立清扫标准,作为规范。值日安排表，具体到每一个同学的责任区。p电化学实训室的“5S”(学生通过自已的整理、整顿、清扫，讨论，教师总结)。时间一长必然忘记)。ÿ要有奖惩制度。定期检查，不负责任罚打扫卫生，或者罚现金充作公费。ÿ一定要按照规则做实训，不能图省事。ÿ对于有危险的操作一定要作到心中有数并有强烈的自我保护意识。常州工程术学院常州工程术学院ÿ进入实训室，必须穿实验服ÿ离开实训室的注意事项：有的物件归还原位。全关上。今试验台面是否清理了。p学生绘制电化学实训室布局框图的作品发送至指导教师的电子邮箱中，然后指导教师作为平时成绩的一部分)p问题：如何设置实训室适宜的环境条件？(教师可在本次课程教学前让学生分组查阅相关资料)p学生讨论，教师引导并共同解决ÿ电化学实训室与化学分析实训室环境条件的对比训室口多个水龙头，有化验盆(含水封)、有漏排放门废液桶或废液处理管道门废液桶或废液处理管道盘；照明灯具不宜用金属制品，以防振台面，防振台面，防振灭火器灭火器防护类防雷建筑物类防雷建筑物常州工程术学院常州工程术学院求不无需电磁屏蔽求不无需电磁屏蔽性辐射情况不产生放射性辐射情况不产生放射性辐射设备要风柜，要求具有良好通风。)固定的地方(如准备室)，特别是易燃、易爆、有毒、强腐蚀等危险品要专柜管理，严防或挪作他用等，以确保安全；纸p组建实验装置，操作仪器；p比较仪器的异同，编写仪器操作规程；电位法、电位滴定法测量装置的安装过程教师示范pH计及离子计的基本组成及使用作过程，编写两种仪器的操作规程位分析法定义、工作电池的组成和相关术语示电极的讲解下次课程准备：如何测定饮用水中的pH？H演纸№3-2电位法和电位滴定法装置)p直接电位法装置)教师通过“现场操作”的方式进行演示教学，目的是让学生掌握两种仪器的使用，ÿ将电极和温度传感器浸入最接近待测液pH的标准缓冲液中，按“校正”钮，进行第二次校ÿ电极插入待测饮用水中，按仪器控制面板上的“pH”钮，此时屏幕显示的数值即为待测液(-)Zn(-)Zn极(+)Cu极(氧化反应)(还原反应)№3-3论值，则此时显示应为两种标准溶液的pX值的差(即ΔpX=5.00-3.00)。如果仪器显示，浸入被测溶液中，即显示出被测溶(本过程由学生分组讨论，得出结论，教师指导，引入两种仪器分析的理论依据)已知且保持恒定的电极(称参比电极)插入待测溶液中组成一个化学电池，在零电流的条件下，。p工作电池；一种电化学反应器，由两个电极插入适当电解质溶液中组成纸№3-4电位差所存在的微小电位差。电动势：构成化学电池的相互接触的各相界电位的代数和对于氧化—还原反应：Mn++neM其电极电位jMu+/M与Mn+离子活度的关系，可用能斯特(Nernst)方程式表示，jMu+/M=jqMu+/M+.lnaMu+jMu+/M=j0Mu+/M+.lgaMu+H=j参比-jMu+/M=j参比-jqMu+/M-.lgaMu+参比电极：电极电位不随测定溶液和浓度变化而变化的电极。常用的是甘汞电极和银—氯化常州工程术学院常州工程术学院务3饮用水pH的测定汇总所查资料，师生共同讨论，提出分析方案教师展示溶液pH测定的整个过程处提问，教师解惑定饮用水中的氟离子含量？常州工程术学院常州工程术学院№3-2(上次课结束后即布置并安排学生在课后查阅资料)H(本过程教师通过“现场演示”的方式进行教学，目的是让学生掌握整个测定过程，本演示仪p配制标准缓冲溶液(pH分别为6.86,9.18,4.00)Hp用pH试纸测试待测饮用水的酸度，选择最接近待测液pH的标准缓冲液进行调节“斜率”p节教师解惑么要振摇②电极的清洗等)pH(学生观察所用电极，分组讨论，最后由一人讲解电极的构造及其的作用，教师总结)常州工程术学院常州工程术学院№3-3ÿ构造：甘汞电极有两个玻璃套管，内套管封接一根铂丝，铂丝插入纯汞中，汞下装有甘汞和汞(Hg2Cl2-Hg)的糊状物；外套管装入KCl溶液，电极下端与待测溶液接触处是熔jHg2Cl2/jHg2Cl2/Hg=jg2Cl2/Hg-0.0592lgaCl-ÿ电极内溶液的Cl-活度一定，甘汞电极电位固定。ÿ使用注意事项：今饱和甘汞电极在使用前应先取下小胶帽。面的位置适中而且只能在低于80℃的温度下使用。ppH玻璃电极ÿ膜电位：jg)j膜=j外-j内=0.0592lgaH+(外)/aH+(内)由于内参比溶液的H+活度aH+(内)恒定，因此j膜=K¢+0.0592lgaH+(外)或j膜=K¢-0.0592pH外j玻璃=K-0.0592pH试液ÿ使用注意事项：常州工程术学院有常州工程术学院有№3-4今检查玻璃球泡是否有裂痕、插线柱是否干燥今检查内参比电极是否浸入内参比溶液中、内参比溶液中是否有气泡今使用前球泡外壁的溶液只能用滤纸吸干，不能擦今pH玻璃电极的使用限制(酸差、钠差)(教师提问：在测定pH的过程中，为什么需要标准缓冲液校正仪器？学生可以讨论，可以看p标准缓冲盐ppH实用定义测定一标准缓冲溶液(pHs)的电动势Es，然后测定试液(pHx)的电动势Ex，则25℃时，pHx=pHs+ xSE xS0.0592上式即为pH实用定义或pH标度，其中pHS为已知值，测量出Ex、ES即可求出pHx。p酸度计校正法(二点校正法)测量被测试液的pH。p在课后时间，测定百事可乐的pH纸任务4饮用水中氟离子含量的测定资料，师生共同讨论，提出解决方法离子含量测定的整个过程学生完成饮用水中氟离子含量测定，讨论，描述电极的构造离子活度测定的影响因素和TISAB纸№3-2(上次课结束后即布置并安排学生在课后查阅资料)(教师可比较两种方案，如离子色谱法与电位分析法。)(本过程教师通过“现场演示”的方式进行教学，目的是让学生掌握整个测定过程，本演示仪p配制TISAB溶液和氟离子标准溶液1×10-2mol/l~1×10-6mol/lp首先测定空白值(以蒸馏水为空白),然后分别测定1×10-2mol/l~1×10-6mol/l的氟离子标在测每个浓度前，均需用蒸馏水清洗电极至电池电动势为空白值。p配制样品溶液(二次供水)，同法测定教师解惑本过程通过学生对演示实验的观察，教师积极“引导”学生对该测定过程提问)的实验操作纸№3-3p标准加入法电动势Ex+s，则25℃时。cxDcDES其中：Dc=斜率(S)需要在相同实验条件下测量求得(学生观察所用电极，分组讨论，最后由一人讲解电极的构造及其使用注意事项，教师总结)p氟离子选择性电极Φ膜=K+0.0592pFÿ适用酸度范围氟离子选择性电极使用的酸度范围为pH5.0~5.5。ÿ使用注意事项使用前，宜在10-3mol/L的NaF溶液中浸泡1~2小时。ÿ性能今离子选择性电极的选择性今线性范围及检测下限教师总结)p影响因素电动势的测量、溶液酸度、干扰离子、溶液的浓度和迟滞效应纸№3-4p总离子强度调节剂(TISAB)ÿ作用今维持试液和标准溶液恒定的离子强度今保持试液在离子选择性电极适合的pH范围内今使被测离子释放成为可检测的游离离子ÿ配制方法HCPb+)/(mol/L)V08-181.6-158.0-132.2pFee常州工程术学院常州工程术学院滴定的整个过程生观察测量数据规律点的方法位滴定法的特点，不同类型电位滴定电极对的选择原则膏中氟离子含量p样品损失引起误差。常州工程术学院常州工程术学院№3-2ÿ双盐桥甘汞电极的准备：检查饱和甘汞电极内液位、晶体、气泡及微孔砂芯渗漏情况ÿ移取20.00mL试液于250mL的高型烧杯中，加入硫酸－磷酸混合酸(1＋1)10mL，稀L示过程中的细节由不理解或不明白之处提问。常州工程术学院常州工程术学院№3-3(教师也可设计几个问题，引导学生)p需要快速滴定寻找化学计量点所在的大致范围,正式滴定时，滴定突跃范围前后每次加以加入滴定剂的体积V(mL)为横坐标以相应的电动势E率最大处)所对应的滴定体积即为终点时滴定剂所消耗体积DVV2-V1常州工程术学院常州工程术学院№3-4DV2DV221V21 常用电极号序滴定类型预处理(水溶液极甘汞电极甘汞电极即清洗并浸于水中保存。极：使用前用砂纸将表面擦亮，使用2滴定甘汞电极常州工程术学院常州工程术学院№3-53甘汞电极(双盐桥型)极：使用前应用细砂纸将表面擦亮然后浸入含有少量硝酸钠的稀硝酸(1+1)溶液中，桥型饱和甘汞电极：盐桥套管内装饱同。甘汞电极甘汞电极甘汞电极氟具有防龋齿作用，广泛用于牙膏及漱口水中。但过高的氟含量可能会引起中毒，从而损害神经系统，引发骨质疏松