仪器分析实验项目1.docVIP

实验一 苯及其衍生物的紫外吸收光谱的测绘及溶剂对紫外吸收光谱的影响一、实验目的(1) 学习苯以及苯的一取代物的紫外吸收光谱的测绘。 (2) 了解不同助色团对苯的紫外吸收光谱的影响。(3) 观察溶剂极性对丁酮、异亚丙基丙酮的吸收光谱以及pH对苯酚吸收光谱的影响。(4) 学习并掌握756MC型紫外可见分光光度计的使用方法。二、实验原理具有不饱和结构的有机化合物，特别是芳香族化合物，在近紫外区(200400nm)有特征吸收，为鉴定有机化合物提供了有用的信息。方法是比较未知物与纯的已知化合物在相同条件(溶剂、浓度、pH值、温度等)下绘制的吸收光谱，或将绘制的未知物的吸收光谱与标准谱图(如sadtler紫外光谱图)相比较，如果两者一致，说明至少它们的生色团和分子母核是相同的。苯在230270 nm之间出现的有精细结构的B带是其特征吸收峰，中心在254 nm附近，其最大吸收峰常随苯环上取代基不同而发生位移。三、仪器与试剂1. 仪器756MC型紫外可见分光光度计(上海第三分析仪器厂）；带盖石英吸收池(1cm)。10mL具塞比色管3支；5 mL具塞比色管10支；1 mL吸量管6支；0.1mL吸量管2支。2. 试剂苯；乙醇；环己烷；氯仿；丁酮；异亚丙基丙酮；正己烷。0. 1 mol. L-1 HCl, 0. 1 mol. L-1 NaOH。 苯的环己烷溶液(1+250)；甲苯的环己烷溶液(1+250)；苯酚的环己烷溶液(0.3 mg.mL-1)；苯甲酸的环己烷溶液(0. 8 mg.mL-1)；苯胺的环己烷溶液(1+3000)；苯酚的水溶液(0. 4 mg.mL-1)。 异亚丙基丙酮，分别用水、氯仿、正己烷配成浓度为0. 4 mg.mL-1的溶液。 四、实验内容1. 苯及其一取代物的吸收光谱的测绘(1) 在石英吸收池中，加入两滴苯，加盖，用手心温热吸收池下方片刻，在紫外分光光度计上，相对石英吸收池，从220300nm进行波长扫描，得到吸收光谱。(2) 在5支5mL具塞比色管中，分别加入苯、甲苯、苯酚、苯甲酸、苯胺的环己烷溶液0. 50 mL，用环己烷稀释至刻度，摇匀。在带盖的石英吸收池中，相对环己烷，从220320 nm进行波长扫描，得到吸收光谱。观察各吸收光谱的图形，找出其max，并算出各取代基使苯的max红移了多少。 2. 溶剂性质对紫外吸收光谱的影响(1) 溶剂极性对n跃迁的影响：在3支5 mL具塞比色管中，各加入0.02 mL丁酮，分别用水、乙醇、氯仿稀释至刻度，摇匀。用石英吸收池，相对各自的溶剂，从220350 nm进行波长扫描，得到吸收光谱。比较它们的max的变化，并解释之。(2) 溶剂极性对*跃迁的影响：在3支l0 mL具塞比色管中，依次加入0. 20 mL分别用水、氯仿、正己烷配制的异亚丙基丙酮溶液，并分别用水、氯仿、正己烷稀释至刻度，摇匀。用石英吸收池，相对各自的溶剂，从200300 nm进行波长扫描，得到吸收光谱。比较吸收光谱max的变化，并解释之。(3) 溶液的酸碱性对苯酚吸收光谱的影响：在2支5 mL具塞比色管中，各加入苯酚的水溶液0. 50 mL，分别用0. 1 mo1.L-1 HCl， 0. 1 mo1.L-1 NaOH溶液稀释至刻度，摇匀。用石英吸收池，相对水，从220-350 nm进行波长扫描，得到吸收光谱。比较吸收光谱的max的变化，并解释之。五、思考题1. 分子中哪类电子的跃迁将会产生紫外吸收光谱？2. 为什么溶剂极性增大，n*跃迁产生的吸收带发生紫移，而*跃迁产生的吸收带则发生红移？实验 二 荧光分光光度法测定维生素 B2 一、实验目的 1、学习荧光分析法的基本原理 2、了解荧光分光光度计的构造，掌握其使用方法。 二、实验原理 在一定波长紫外光的照射下，维生素 B2会发出荧光。在 PH67 的溶液中荧光最强，在 PH11时荧光消失。在低浓度时，溶液的荧光强度与溶液中荧光物质的浓度呈线性关系。因此，选择荧光峰值波长为测量波长，测量维生素 B2 溶液的荧光强度，可对维生素 B2进行定量分析。本实验采用标准曲线法来测定维生素B2的含量。三、仪器与试剂 仪器 960型荧光分光光度计、比色皿 1个、50ml 容量瓶 6 个、5.0ml吸量管 1 支 试剂 维生素B2标准溶液、1醋酸溶液、维生素 B2样品溶液 四、实验内容 1、配置标准溶液（实验室准备） （1）维生素 B2标准溶液：取维生素 B2约 10mg，精密称定，置1000ml 容量瓶中，用1醋酸溶解并稀释至刻度。再精密量取此溶液 1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml分别置 50ml容量瓶中，以1醋酸稀释至刻度，待测。 （2）维生素B2样品溶液：取维生素B2片20片，精密称定，计算平均片重。研细混匀后，精密称取2片量的维生素B2片样品粉未，置1000ml容量瓶中，用 1醋酸溶解并稀释至刻度。过滤。精密取续滤液2ml, 置50ml容量瓶中，以 1醋酸稀释至刻度。待测。（2）维生素B2样品溶液：取维生素B2片20片，精密称定，计算平均片重。研细混匀后，精密称取2片量的维生素B2片样品粉未，置 1000ml容量瓶中，用 1醋酸溶解并稀释至刻度。过滤。精密取续滤液2ml, 置50ml容量瓶中，以 1醋酸稀释至刻度。待测。 2、测定 （1）扫描图谱：选择 EM=200700nm，EX=365nm(固定波长)对空白和维生素 B2标准溶液进行扫描，找出荧光峰值处对应的EX max。 （2）标准工作曲线的绘制（F-C）：在EX max下分别测定上述五种维生素 B2标准溶液的荧光强度（INT） ，然后以浓度（g/100ml）为横坐标，荧光强度（INT）为纵坐标绘制标准工作曲线。 （3）维生素B2样品溶液中维生素B2的含量测定：将配置好的维生素B2样品溶液置1cm比色皿中，以1醋酸为空白，在上述波长下测定荧光强度值，从工作曲线上求出维生素B2样品溶液中维生素B2的浓度。 五、数据处理及计算 (1) 标准工作曲线的绘制编号12345维生素B2标准溶液的浓度 （ug/100ml）荧光强度（INT）(2) 根据样品液的F值，从工作曲线上求出维生素 B2样品溶液中维生素 B2的浓度。根据测得结果，求算维生素B2片中维生素B2的含量（mg/片） 六、思考题 1、荧光法有何优缺点？它的适用范围是什么？实验三 苯系物的气相色谱分析（TCD）一、实验目的1. 了解色谱分析基本原理和苯系物的气相色谱分析方法。2. 学习应用峰面积归一化法计算各组分的含量。二、实验原理苯系物系指苯、甲苯、乙苯、二甲苯（包括对位、间位和邻位异构体)乃至异丙苯、三甲苯等。在工业生产中，二甲苯中常存在这些组分，各组分在固定相上的吸附受各自的吸附平衡常数控制。当流动相流过色谱柱时，各组分经固定相和流动相的作用而产生多次平衡，并不断放大，最后完全分离。被分离的组分随载气流经热导池检测器，产生相应的电流响应，记录为色谱图。在试样中全部组分都能出峰的情况下，通常使用归一化法计算各组分的含量比较方便，其计算式为： 式中Ci=i物质的质量分数；Ai=i物质的峰面积；mi=i物质的质量；fi=i物质的质量校正因子；hi=i物质的色谱峰高；y1/2=半峰宽归一化法的优点是计算简便，定量结果与进样量无关，且操作条件不需严格控制，是常用的一种色谱定量方法。三、仪器1. 气相色谱仪GC-4000A，热导池检测器（TCD）；2. A5000色谱工作站；3. 不锈钢色谱柱，长2m，内径3mm，载体：101(60-80目)，固定液：5%SE-30；4. 氮气高压钢瓶；5. 5L注射器；6. 皂膜流量计。四、苯系物分析1. 操作条件及试剂(1) 柱温：90；(2) 汽化温度：150；(3) 检测器温度：120；(4) 载气流速：25-40 mL.min-1；(5)衰减：89；（6）桥温 110；（7）进样量0.5-1L；(8) 试样：苯系物混合液(苯、甲苯、乙苯等)。2. 利用保留时间定性在选择出来的最佳柱温和流速下，注入1L苯系物混合液，同时按一下A5000色谱工作站的采样“启动“(柱箱进样口旁)，即开始同步启动信号采集，自动贮存谱蜂的基本信息，包括：保留时间、蜂面积、蜂高、半峰宽。在完全相同的条件下，分别注入1L苯，乙苯标准溶液各2次，记下每一标准溶液的保留时间，求出各自的平均值。与苯系物样品色谱图上各组分的保留值进行对照定性。3. 用归一化法定量应用A5000色谱工作站，按面积归一化法计算各组分的百分含量。4. 注意事项(1) 仪器必须良好接地。仪器应有半小时预热时间。(2) 使用氢气的实验室内严禁明火，尾气排出室外。(3) 推拉微量注射器针芯时，用力不能太猛，以防注射器的针芯被拉超过“0”刻度而无法继续使用。抽取试液时，要将针芯反复抽数次，然后再慢慢上提针芯使试液超过所需吸取的试液数量，平衡数秒钟后，倒置针筒，让针尖向上（若见气泡，轻弹针管消除气泡)，眼睛与刻度水平，缓缓推出多余的溶液，用镜头纸擦干后立即迅速地进样。实验四 火焰原子吸收光谱法灵敏度和自来水中钙、镁的测定一、实验原理 在使用锐线光源条件下，基态原子蒸气对共振线的吸收，符合朗伯比尔定律，即 在试样原子化时，火焰温度低于3000K时，对大多数元素来讲，原子蒸气中基态原子的数目实际上十分接近原子总数。在一定实验条件下，待测元素的原子总数目与该元素在试样中的浓度呈正比。则 A=kc用A-c标推曲线法或标准加入法，可以求算出元素的含量。由原子吸收法灵敏度的定义，按下式计算其灵敏度S：二、仪器与试剂1. 仪器 型原子吸收分光光度计；钙、镁空心阴极灯。2试剂 (1) 1.0 g .L-1镁标准贮备备溶液 (2) 1.0 g .L-1钙标准贮备溶液 (3) 500mg .L-1标准使用溶液 (4) 100 mg .L-1钙标准使用液 (5) MgO(GR)；无水CaCO3(GR)； HCl(AR) 配制用水均为二次蒸馏水。三、实验步骤1. 钙、镁系列标准溶液的配制 (1) 配制钙系列标准溶液：2.0， 4.0， 6.0， 8.0，10.0 mg .L-1 (2) 配制镁系列标准溶液：0.1，0.2，0.3，0.4， 0.5 mg .L-12. 工作条件的设置(1) 吸收线波长Ca 422.7 nm, Mg 285.2 nm (2) 空心阴极灯电流4 mA (3) 狭缝宽度0.1mm (4) 原子化器高度6mm (5) 空气流量4L.min-1，乙炔气流量1.2L.min-13. 钙的测定 (1) 用10mL的移液管吸取自来水样于100 mL容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。 (2) 在最佳工作条件下，以蒸馏水为空白，由稀至浓逐个测量钙系列标准溶液的吸光度，最后测量自来水样的吸光度A。4. 镁的测定 (1) 用2 mL的吸量管吸取自来水样于100 ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。 (2) 在最佳工作条件下，以蒸馏水为空白，测定镁系列标准溶液和自来水样的吸光度A。5. 实验结束后，用蒸馏水喷洗原子化系统2 min，按关机程序关机。最后关闭乙炔钢瓶阀门，旋松乙炔稳压阀，关闭空压机和通风机电源。6绘制钙、镁的A-C标准曲线，由未知样的吸光度Ax，求算出自来水中钙、镁含量(mg.L-1)。或将数据输入微机，按一元线性回归计算程序，计算钙、镁的含量。7报据测量数据，计算该仪器测定钙、镁的灵敏度S。四、注意事项 1. 乙炔为易燃易爆气体，必须严格按照操作步骤工作。在点燃乙炔火焰之前，应先开空气，后开乙炔气；结束或暂停实验时，应先关乙炔气，后关空气。乙炔钢瓶的工作压力，一定要控制在所规定范围内，不得超压工作。必须切记，保障安全。 2. 注意保护仪器所配置的系统磁盘。仪器总电源关闭后，若需立即开机使用，应在断电后停机5 min再开机，否则磁盘不能正常显示各种页面。五、思考题 1. 为什么空气、乙炔流量会影响吸光度的大小? 2. 为什么要配制钙、镁标准溶液? 所配制的钙、镁系列标准溶液可以放置到第二天使用吗?为什么?实验五 固体样品红外光谱的测定（KBr法）一、实验目的 1、掌握KBr 压片制样方法。 2、掌握红外光谱的测定方法与步骤。 3、对测定的未知物红外光谱图进行解析。 二、实验提要 Nexu470 FT-IR红外分光光度仪 为干涉分光型红外分光光度仪，由光源发出的红外辐射，通过Michelson干涉仪产生干涉图，透过样品后，得到带有样品信息的干涉图，用计算机解出此干涉图函数的 Fourier 余弦变换，就得到了此样品的红外光谱。1、进行红外分析，对样品有一定要求，即样品的纯度必须大于98及不含水。通常气、液及固体样品均可进行分析，但测定固体样品较简便。 2、固体样品的制样有三种方法，即压片法、糊剂法及薄膜法，其中以压片法为常用法。 3、在制样研磨过程中需在红外灯下进行操作。 三、仪器与试剂 仪器 Nexus470 FT-IR红外分光光度计；手压式压片机及模具；玛瑙乳钵； 试剂 干燥KBr（光谱纯）；苯甲酸钠（分析纯） 四、实验内容 1、