仪器分析实验2017

1、仪器分析实验指导 实验一气相色谱标法测定白酒中乙酸乙酯含量 一、实验目的 1、掌握气相色谱标法测定白酒中乙酸乙酯含量 2、掌握气相色谱仪的结构及使用方法 二、实验原理 试样被汽化后，随同载气进入色谱柱，利用被测定的各组分在气液两相中具有不同的分配系 数，在柱形成迁移速度的差异而得到分离。分离后的组分先后流出色谱柱，进入氢火焰离子化 检测器，根据色谱图上各组分峰的保留值与标样对照进行定性，利用峰面积（或峰高），以标 法定量。 三、实验仪器及试剂 仪器：气相色谱仪，氢火焰离子化检测器（FID ）；色谱柱：白酒专用填充 柱，微量注射器：10微升 试剂：乙醇，色谱纯（分析纯代替）。配成60%乙醇水溶液

2、；乙酸乙酯，色谱纯，作标 样用。2%溶液（用60%乙醇水溶液配制）；乙酸正丁酯，色谱纯，作标用。2% 溶液（用60%乙醇水溶液配制）； 四、实验步骤 1. 仪器的准备，色谱条件的确定 检测器温度：260C ;进样口温度：240C； 柱温程序：60C保持1分钟，以3C/分钟的速率升到90C,然后以40C/分钟升到220Eo 2. 校正因子（f）的测定 吸取2%乙酸乙酯标准溶液1 .OmL,移入10OmL容量瓶中，然后加入2%标液1 .OmL,用 60%乙醇溶液稀释至刻度。上述溶液中乙酸乙酯和标的浓度均为0.02% （体积分数）。进行GC 检测，记录乙酸乙酯和标峰的保留值及其峰面积（或 峰高），其

3、比值计算出乙酸乙酯的相对校正因子（f） o f= Ai*d2/ A2* di C= f* As* Ci*10-3/ Ai 其中:C试样中乙酸乙酯的质量浓度，g/L; f乙酸乙酯的相对校正因子； Ai标样f值测定时标的峰面积（或峰高）； A2标样f值测定时乙酸乙酯的峰面积（或峰高） A3试样中乙酸乙酯的峰面积（或峰高） A4添加于酒样中标的峰面积（或峰高） Ci添加在酒样中）标的质量浓度，mg/L。 ch标物的相对密度； d2乙酸乙酯的相对密度。 五、试样的测定 吸取10.OmL酒样于10mL容量瓶中，加入2%标液0.20mL,混匀后，在与f值测定相同的 条件性进样，根据保留时间测定乙酸乙酯峰的

4、位置，并测定乙酸乙酯与标峰面积，求出峰面积之 比，计算出酒样中乙酸乙酯的含量。 六、思考题 1. 简述程序升温的优点。 2. 白酒分析采用标法定量，为什么？实验准备： 仪器2台：气相色谱仪，备用氢火焰离子化检测器（FID ）；色谱柱：SE54色谱柱 （50m*0.32mm*0.25mm ），微量注射器：10 微升 试剂： 60%乙醇水溶液配制：吸取60mL无水乙醇至100mL量筒，加纯净水至100mL即得； 2%乙酸乙酯标样：吸取1mL色谱纯乙酸乙酯至50mL量筒，加上述60%乙醇水溶液 至50mL即得； 2%乙酸正丁酯标：吸取1mL色谱纯乙酸正丁酯至50mL量筒，加上述60%乙醇水溶液 至5

5、0mL即得； 实验二HPLC法测定饮料中人工色素的含量 一、目的与要求 1. 理解反相色谱的原理和应用。 2. 掌握外标定量方法。 二、基本原理 食品着色剂是以给食品着色为主要目的的添加剂，也称食用色素。食品着色剂使食品具有 悦目的色泽，对增加食品的嗜好性及刺激食欲有重要意义。大量的研究报告指出，过多的食用 合成色素不仅不能向人体提供营养物质，某些合成色素甚至会危害人体健康，导致生育力下降、 畸胎等等，有些色素在人体可能转 换成致癌物质。危害包括一般毒性、致泻性、致突性（基因突 变）与致癌作用。 高效液相色谱分离是利用试样中各组分在色谱柱中的淋洗液和固定相间的分配系数不同，当 试样随着流动相进

6、入色谱柱中后，组分就在其中的两相间进行 反复多次的分配（吸附一脱附一放 出），由于固定相对各种组分的吸附能力不同（即保存作用不同），因此各组份在色谱柱中的运 行速度就不同，经过一定的柱 长后，便彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流信 号经放大后，在记录器上描绘出各组分的色谱峰。 三、仪器与试剂 仪器：LC100高效液相色谱仪（MV检测器;二元梯度泵），五丰。 样品:前处理后的“美年达”色素浓缩样品液、日落黄色素标准溶液。 试剂:甲醇（HPLC纯），重蒸馆水、乙酸讓。 四、实验容与步骤 1. 色谱条件 色谱柱 Agile nt XDB-C18 色谱柱（4.6mm x 250 mm,

7、5 卩 m）;流动相：（A） 0.02mol/L 乙酸讓溶液，（B）甲醇；柱温：30 C；梯度洗脱程序为0 min5.0min, 20 %B-35%B；3.0 min5.0 min, 35 %B；5.0 min10.0 min, 35%B98%B；10.0 min 12.0 min, 98 % B； 12.0 min -13.0 min, 98 %B20 %B；13.0 min -15.0 min, 20 %B-20 %B；检测 波长484nmo 2. 标准液制备及标准曲线制备 准确称取制备好的日落黄色素标准样品5mg,加蒸馆水溶解后移人10mL的容量瓶中，用甲 醇稀释至刻度，摇晃使其浓度均匀

8、，制得1mg/ml日落黄色素标 准液，分别取该标溶液2卩L, 4卩L, 6卩L, 8卩L,10卩L进样，分别测出峰面积，不强制过原 点，以浓度对峰面积进行回归，得标准曲线和回归方程。数据处理机给出峰面积值，以标准品进 样量（Pg）为纵坐标（Y）,峰面积为横坐标（X），得标准曲线。 3. 样品液制备 取商品美年达”50ml于100ml烧杯中，80 C加热10分钟驱除二氧化碳，间歇 搅拌。用水 定容至100ml。 4. 色谱测定 用微量注射器分别吸取10卩L标品、试样溶液注入色谱仪，取得色谱图，以保留时间对照 定性，确定落日黄色谱峰，并记录锋面积。 五、实验数据及处理 1. 以色谱峰面积为纵坐标。

9、落日黄标准系列溶液的浓度为横坐标，绘制标准曲线。 2. 根据试样溶液色谱图中落日黄峰面积，查出试样溶液中落日黄的含量，并计算样品中落 日黄的含量（卩g/mL） o 六、问题与讨论 1. 正相、反相色谱分离系统是如何定义的，它们分别适用于什么情况？ 2. 为什么可以利用色谱峰的保留时间进行色谱定性分析？ 实验三 紫外吸收光谱法测定食品中苯甲酸的含量 一、实验目的 1. 了解紫外光谱法原理及苯甲酸的紫外吸收特征。 2. 了解紫外可见分光光度计的使用。 3. 学习利用吸收光谱曲线进行化合物鉴定和含量分析。 二、实验原理 许多有机化合物或其衍生物，在可见光或紫外光区有吸收光谱，各种物质分子有其特征的吸

10、 收光谱。吸收光谱的形状和物质的特性有关，可作为定型鉴定的依据，而在某选定的波长下，测 量其吸收光度即可对物质进行定量分析。紫外吸收光谱用于定量分析时，符合朗伯比尔定律。 据朗伯一比尔定律：当一定波长的单色光通过某物质的溶液时，入射光强10与透过光强It 之比的对数与该物质的浓度及液层厚度成正比，数学表达式为：A= logj=kbc, A为吸光度，b为 溶液层厚度，单位cm； C为被测物质浓度，当 it 浓度单位为mol/L； k为摩尔吸光系数。在比色皿及入射光强度一定时，吸光度 正比于被测物质 浓度，这便是定量分析的依据。 苯甲酸别名安息香酸，白色单斜晶系片状或针状结晶体，略带安息香或苯甲醛

11、气味。熔点 122.4 C,在100C时迅速升华，它的蒸气有很强的刺激性，吸入 后易引起咳嗽。苯甲酸在常温下 微溶于水，石油醍，但溶于热水，水溶液呈酸性；易溶于醇、醸、丙酮等有机溶剂，也溶于非挥 发性油。对霉菌，酵母和细菌等有 较好的抑制作用，因而对微生物有强烈毒性，但对人体毒害不 明显。苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱或其他食品的抑菌剂和防腐剂，也可作染色和印 色的媒染剂。 在碱性条件下，苯甲酸形成苯甲酸盐，对紫外光有选择性吸收，其吸收光谱的最大吸收波长 在225nmo可采用紫外分光光度计测定物质在紫外光区的吸收光谱并进行定量分析。 三、仪器和试剂 1、仪器 紫外可见分光光度计，1cm石

12、英比色皿，移液管，容量瓶。 2、试剂 苯甲酸(AR) , 0.01mol/L氢氧化钠溶液。 四、实验步骤 1. 苯甲酸标准储备液的制备 精确称取苯甲酸10Omg,用0.01mol/L氢氧化钠溶液1OOml溶解后，再用蒸 馆水稀释 lOOOmlo此溶液1ml含0,1mg苯甲酸。 2. 苯甲酸吸收曲线的绘制 吸取苯甲酸贮备液4.00ml,放入50ml容量瓶中，用0.01mol/L氢氧化钠溶 液定容，摇匀。 将装有参比溶液和标准试样的比色皿放入光路中，在紫外分光光 度计上，从波长200-400nm,扫 描出苯的吸收曲线。 3. 苯甲酸标准曲线的绘制 分别吸取1 .Omk 2.0mL 3.0mk 4.

13、0ml、5.0ml0.1g/l的苯甲酸标准溶液于5只10ml容量瓶 中，用0.01mol/L氢氧化钠溶液稀释至刻度，摇匀。用1cm石英比 色皿，以0.01mol/L氢氧化 钠溶液做参比溶液，在最大吸收波长处分别测定其吸光度。以吸光度为纵坐标，苯甲酸的含量为 横坐标绘制标准曲线。 4 测定试样中苯甲酸的含量 用1cm石英比色皿，以0.01mol/L氢氧化钠溶液做参比溶液，在最大吸收波 长处测定试样 溶液的吸光度，根据苯甲酸的标准曲线得样品浓度。 五、实验结果 1. 最大吸收波长（请提供紫外吸收光谱图） 2苯甲酸标准曲线 浓度 c(mg/ml) 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 吸

14、光度A 相关系数r= 实验注意事项: （1）正确选择紫外分光光度计的光源灯。石英比色皿价格昂贵，操作时不要离开桌面，谨防打 碎。 （2）比色皿中溶液达2/3即可，不可过满或过少。 （3）切记不可用手接触和擦拭比色皿的透光面，应用擦镜纸拭净。 五、数据处理 1. 苯甲酸钠紫外可见吸收光谱的测定，并找出最大吸收峰波长。 2. 苯甲酸钠标准曲线的测定，以及曲线方程、相关系数的测定。 3. 样品中苯甲酸钠含量的测定。 注：报告数据处理处需将实验数据依依列出。 六、注意事项 1. 试样和标准工作曲线的实验条件应完全一致。 2. 不同牌号的饮料中苯甲酸钠含量不同，移取时样品量可酌情增减。 3. 比色皿中液

15、体装入三分之二即可，外部要擦拭干净。 七、思考题 1. 紫外可见分光光度计由哪些部件构成？各有什么作用？ 2. 本实验为什么要用石英比色皿？为什么不能用玻璃比色皿？ 3. 苯甲酸的紫外光谱中有哪些吸收峰？各自对应哪些吸收带？由哪些跃迁引起？ 实脸四原子吸收光谱分析法自来水中钙或镁 一、目的与要求 1. 学习原子吸收光谱分析法的基本原理。 2 了解原子吸收光谱分析仪的基本结构及使用方法。 3. 掌握以标准曲线法测定自来水中钙或镁含量的方法。 二、实验原理 标准曲线法是原子吸收光谱分哲中最常用的方法之一该法是配制己知浓度的标准溶液系列， 在一定的仪器条件下，依次测出它们的吸光度，以标准溶液的浓度为

16、横坐标，相应的吸光度为纵 坐标，绘制标准曲线。样品经适当处理后，在 测量标准曲线吸光度相同的实验条件下测量其吸光 度，根据样品溶液的吸光度，在标准曲线上即可查出样品溶液中被测元素的含量，再换算成原始 样品中被测元素的含量。 标准曲线法常用于分析共存的基体成分较为简单的样品。如果样品中共存的基体成分比较复 杂，则应在标准溶液中加入相同类型和浓度的基体成分，以消除或减少基体效应带来的千扰，必 要时应采用标准加人法进行定量分析。自来水中其他杂质元素对钙和镁的原子吸收光谱法测定基 本上没有干扰，样品经适当稀释 后，即可采用标准曲线法进行测定。 三、仪器与试剂 原子吸收分光光度计；钙或镁空心阴极灯；无油

17、空气压缩机；乙烘钢瓶；通 风设备；容量 瓶、移液管等。金属镁或碳酸镁、无水碳酸钙均为优级纯；浓盐酸 （优级纯），稀盐酸溶液1 mol/L；纯水，去离子水或蒸憾水。 四、实验容与步骤 1. AAS分析条件 元索 钙H 钙 咂收拔波長打nm空心阴 422. 7 285. 2 墨悽奔農mm .0 枝恃电飯J/mA換撞寛度比 J0 10 乙烧蘆 min * 仇5 I 空汽涯 QfLmin1 取5 2. 标准溶液配制 （1）钙标准溶液：准确称取已在110C下烘干2h的无水碳酸钙0.6250g于100 mL烧杯中，用少 量纯水润湿，盖上表面皿，滴加1 mol/L盐酸溶液，直至完全溶解，然后把溶液转移到25

18、0 .ml 容量瓶中，用水稀释到刻度，摇匀备用。 准确吸取10 mL上述钙标准储备液于100 mL容量瓶中，用水稀释至刻度。从 中准确吸取 2.00 mL、4.00 mlJ 6.00 mL、8.00 mL、 10.00 mL 钙标准 使用液，分别置于5只25 mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀备用标准溶液系列钙的质 量浓度分别为 8.00、16.00、24.00、3200、40.00 卩 g/mL （2）镁标准溶液：准确称取金属镁0.2500g于100 ml,烧杯中，加入盐酸溶 液溶解，然后把溶 液转移到250ml,容量瓶中，用水稀释。准确吸取5ml述 镁标准储备液于100ml,容量瓶， 用水稀释至刻度，摇匀备用。