仪器分析实验 教案

1、实验一邻二氮菲分光光度法测定铁一、实验目的1、学会722型分光光度计的使用,了解其工作原理;2、学习测绘吸收曲线及标准曲线的方法;3、掌握利用标准曲线法进行微量成分光度测定的基本方法和有关计算。二、实验原理根据朗伯比耳定律:A=bc ,当入射光波长及光程b 一定时,在一定浓度范围内,有色物质的吸光度A 与该物质的浓度c 成正比。只要绘出以吸光度A 为纵坐标,浓度c 为横坐标的标准曲线,测出试液的吸光度,就可以由标准曲线查得对应的浓度值,即未知样的含量。同时,还可应用相关的回归分析软件,将数据输入计算机,得到相应的分析结果。用分光光度法测定试样中的微量铁,可选用的显色剂有邻二氮菲(又称邻菲罗啉及

2、其衍生物、磺基水杨酸、硫氰酸盐等。而目前一般采用邻二氮菲法,该法具有高灵敏度、高选择性,且稳定性好,干扰易消除等优点。在pH=29的溶液中,Fe 2+与邻二氮菲(phen生成稳定的桔红色配合物Fe(phen32+,此配合物的lgK 稳=21.3,摩尔吸光系数510 = 1.1×104 L ·mol -1·cm -1,而Fe 3+能与邻二氮菲生成31配合物,呈淡蓝色,lgK 稳=14.1。所以在加入显色剂之前,应用盐酸羟胺(NH 2OH ·HCl将Fe 3+还原为Fe 2+,其反应式如下:2Fe 3+ + 2NH 2OH ·HCl 2Fe 2+

3、+ N 2 + H 2O + 4H + + 2Cl -测定时控制溶液的酸度为pH 5较为适宜。三、仪器与试剂722型分光光度计、容量瓶(100mL,50mL、吸量管硫酸铁铵FeNH 4(SO 42·12H 2O(s(A.R.、硫酸(3mol ·L -1、盐酸羟胺(10%、NaAc(1mol ·L -1、邻二氮菲(0.15%。2+N N 3Fe 2+N N N N N N Fe四、实验步骤1.标准溶液配制110g·mL-1铁标准溶液配制准确称取0.8634g硫酸铁铵NH4Fe(SO42·12H2O于100mL烧杯中,加60mL 3mol·

4、;L-1H2SO4溶液,溶解后定容至1L,摇匀,得100g·mL-1储备液(可由实验室提供。用时吸取10.00mL稀释至100mL,得10g·mL-1工作液。2 系列标准溶液配制取6个50mL容量瓶,分别加入铁标准溶液0.00, 2.00,4.00,6.00,8.00,10.00mL,然后加入1mL盐酸羟胺,2.00mL邻二氮菲, 5mLNaAc溶液(为什么?,每加入一种试剂都应初步混匀。用去离子水定容至刻度,充分摇匀,放置10min。2.吸收曲线的绘制选用1cm比色皿,以试剂空白为参比溶液(为什么?,取4号容量瓶试液,选择440560nm波长,每隔10nm测一次吸光度,其

5、中500520nm之间,每隔2nm测定一次吸光度。以所得吸光度A为纵坐标,以相应波长为横坐标,在坐标纸上绘制A与的吸收曲线。从吸收曲线上选择测定Fe的适宜波长,一般选用最大吸收波长max为测定波长。3.标准曲线(工作曲线的绘制用1cm比色皿,以试剂空白为参比溶液,在选定波长下,测定各溶液的吸光度。在坐标纸上,以铁含量为横坐标,吸光度A为纵坐标,绘制标准曲线。4.试样中铁含量的测定取含铁未知液一份,放入50mL容量瓶中,按以上方法显色,并测其吸光度。此步操作应与系列标准溶液显色、测定同时进行。依据试液的A值,从标准曲线上即可查得其浓度,最后计算出原试液中含铁量(以g·mL-1表示。并选

6、择相应的回归分析软件,将所得的各次测定结果输入计算机,得出相应的分析结果。五、分光光度计(722型的使用方法分光光度计是根据物质对光的选择性吸收来测量微量物质浓度的。722型光栅分光光度计是数字显示的单光束、可见分光光度计。它具有灵敏度和准确度高、操作简便、快速等优点,允许测量的波长范围为330800nm,吸光度的显示范围为01.999,是在可见光区进行吸光光度分析的常用仪器。1.测量原理一束单色光通过有色溶液时,一部分光线通过,一部分被吸收,一部分被器皿的表面反射。设I0为入射光的强度,I为透过光的强度,则I/I0称为透光度,用T表示。透光度越大,光被吸收越少。把lgI0/I定义为吸光度,用

7、A表示。吸光度越大,溶液对光的吸收越多。吸光度A与透光度T之间的关系为A=lg1/T。吸光度A与待测溶液的浓度c(mol·L-1和液层的厚度b(cm成正比,即:A=bc。这是光的吸收定律,亦称朗伯-比耳(Lambert-Beer定律。式中为比例常数,叫摩尔吸收系数,它与入射光的波长、溶液的性质、温度等因素有关。当入射光波长一定,溶液的温度和比色皿(溶液的厚度均一定时,则吸光度A只与溶液浓度c成正比。将单色光通过待测溶液,并使通过光射在光电管上变为电讯号,在数字显示器上可直接读出吸光度A或浓度c。2.仪器构造722型分光光度计由光源室、单色器、试样室、光电管暗盒、电子系统及数字显示器等

8、部件组成。3.使用方法(1取下防尘罩,将灵敏度调节旋钮置于“1”档(信号放大倍率最小。(2接通电源,按下仪器上的电源开关,指示灯即亮。将选择开关置于“T”档(即透光度。调节波长手轮使波长刻度盘中标线对准的波长为所需波长。仪器预热20min。(3打开试样室盖(光门自动关闭,调节0%T旋钮,使显示“00.0”。(4把盛参比溶液的比色皿放入试样架的第一格内,盛试样的比色皿放入第二、三、四格内,然后盖上试样室盖(光门打开,光电管受光。推动试样架拉手把参比溶液推入光路,调节100%T旋钮,使之显示为“100.0”,若显示不到“100.0”,应增大灵敏度档,但尽可能倍率置低档使用,这样仪器将有更高的稳定性

9、。改变灵敏度后,应按(3重新调“0”后再调节100%T旋钮,直至显示为“100.0”。(5重复(3和(4操作,显示稳定后即可进行测定工作。(6吸光度A的测量:稳定地显示“100.0”透光度后,将选择开关置于“A”档(即吸光度,此时吸光度显示应为“00.0”,若不是,则调节吸光度调零旋钮2,使显示为“00.0”,然后将试样推入光路,这时的显示值即为试样的吸光度。(7浓度C的测量:选择开关由“A”旋置“C”,将已标定浓度的样品放入光路,调节浓度旋钮,使得数字显示为标定值,将被测样品放入光路,即可读出被测样品的浓度值。(8测定完毕,关闭仪器电源开关(短时间不用,不必关闭电源,可打开试样室盖,即可停止

10、照射光电管,将比色皿取出,洗干净,擦干,放回原处。拔下电源插头,待仪器冷却10min后盖上防尘罩。4.注意事项(1测定过程中,不要将参比溶液拿出试样室,应将其随时推入光路以检查吸光度零点是否变化。如不为“00.0”,则不要先调节旋钮,而应将选择开关3置于“T”档,用100%旋钮调至“100.0”,再将选择开关置于“A”,这时如不为“00.0”,才可调节旋钮。(2为了避免光电管长时间受光照射引起的疲劳现象,应尽可能减少光电管受光照射的时间,不测定时应打开暗室盖,特别应避免光电管受强光照射。(3使用前若发现仪器上所附硅胶管已变红应及时更换硅胶。(4比色皿盛取溶液时只需装至比色皿的3/4即可,不要过

11、满,避免在测定的拉动过程中溅出,使仪器受湿、被腐蚀。(5若大幅度调整波长,应稍等一段时间再测定,让光电管有一定的适应时间。(6每台仪器所配套的比色皿,不能与其它仪器上的比色皿单个调换。(7仪器上各旋钮应细心操作,不要用劲拧动,以免损坏机件。若发现仪器工作异常,应及时报告指导教师,不得自行处理。六、思考题1.本实验中哪些试剂应准确加入,哪些不必严格准确加入?为什么?2.加入盐酸羟胺的目的是什么?3.配制NH4Fe(SO42·12H2O溶液时,能否直接用水溶解?为什么?4.如何正确使用比色皿?5.何谓“吸收曲线”、“工作曲线”? 绘制及目的各有什么不同?实验二氟离子选择性电极测定水样中氟

12、含量一、实验目的1.掌握用氟离子选择电极测定水中微量氟的方法。2.了解离子强度调节缓冲液的意义和作用。3.掌握环境样品的预处理方法。二、实验原理1、离子选择性电极1975年国际纯粹化学与应同化学协会给出明确的定义:离子选择性电极是一种电化学传感体,它的电位对溶液中给定离子的活度的对数呈线性关系,这些装置不同于包含氧化还原反应的体系。其基本结构是由四部分组成:敏感膜、内导体系(内参比电极、内参比溶液、电极杆、绝缘导线。氟离子选择电极(简称氟电极是晶体膜电极。它的敏感膜是由难溶盐LaF3单晶(定向掺杂EuF2薄片制成,电极内装有0.1mol·L-1NaF-0.1mol·L-1N

13、aCl 组成的内充液,浸入一根AgAgCl内参比电极。测定时,氟电极、饱和甘汞电极(外参比电极和含氟试液组成下列电池:Ag|AgCl (|NaF(0.1moL·L-1NaCl(0.1moL·L-1 |LaF3单晶|含氟试液(F KCl(饱和,Hg2Cl2|Hg-氟电极-试液-饱和甘汞电极一般离子计上氟电极接(-,饱和甘汞电极接(+,测得电池电位差为:E电池=E SCE-(E膜+E Ag,Agcl+E a+E j在一定的实验条件下(如溶液的离子强度,温度等,外参比电极电位E SCE、氟电极的不对称电位E a以及液接电位E j 活度系数,内参比电极电位E Ag-Agcl等都可以

14、作常数处理,而氟电极的膜电位E膜与氟离子活度的关系符合Nernst 公式,因此上述电池的电位差E电池与试液中氟离子的浓度的对数呈线性关系,即E电池=K- (2.303RTF lgC F式中,K为常数,R为摩尔气体常数8.314J·mol-1·K-1,T为热力学温度,F 为法拉第常数96485C·mol-1。2、应用氟电极时需考虑三个问题:(1溶液pH的影响,试液的pH对氟电极的电位响应有影响,pH值在5-6是氟电极最佳pH使用范围,在低pH值的溶液中,由于形成HF、HF2-等在电。pH值高时,OH-浓度增大,OH-在氟电极上极上不响应的型体,降低了F-与F-产生竞

15、争响应,也由于OH-能与LaF3晶体膜产生反应(LaF3+3OH-La(OH3+3F-。从而干扰电位响应,因此测定需要在pH5-6缓冲溶液中进行。(2为了使测定过程中F-的活度系数、液接电位E j保持恒定,试液要维持一定的离子强度,常在试液中加入一定浓度的惰性电解质,如KNO3,NaCl等以控制试液的离子强度。(3氟电极的选择性较好,但能与F-形成络合物的阳离子如Al(,Fe(, Th(以及能与La(形成络合物的阴离子对测定有不同程度干扰。为了消除金属离子的干扰,加入掩蔽剂,如柠檬酸钾K3Cit、EDTA等。以上三种实验条件用总离子强度调节缓冲剂(Total Ionic Strength Ad

16、justment Buffer TISAB来控制,其组份为KNO3,HAcNaAc,K3Cit.三、仪器与试剂1.仪器:PXS-450离子计;氟离子选择电极,使用前应在去离子中浸泡1-2h;电磁搅拌器、50mL容量瓶、烧杯等。2.试剂(1TISAB溶液,102gKNO3,83g NaAc,32g K3Cit ,放入1L烧杯中,加入冰醋酸14mL,加600mL去离子水溶解,溶液的pH应为5.0-5.5,如超出此范围,应加NaOH或HAC调节,然后稀至1L。(20.100mol·L-1NaF标准溶液:称取2.10gNaF(已在120烘干2h以上,放入500mL烧杯中,加入100mL TI

17、SAB和300mL去离子水溶解后转移至500mL 容量瓶中,用去离子水稀释至刻度,转移至聚乙稀瓶中。(3高氯酸70-72%四、实验步骤1.pXS-450酸度计使用方法(1开机通电预热30min。(2测量电极电位按下“mV”档(此时定位键,斜率补偿键,温度补偿键不起作用。将清洗过电极插入溶液内,并开动电磁搅拌机,仪器即指示两电极电位差。2.实验操作(1水样的预处理用聚乙烯瓶采集水样,用水蒸气蒸馏法预处理环境水样,水中氟化物在含高氯酸(或硫酸的溶液中,通入水蒸气,以氟硅酸或氢氟酸形式被蒸出。取50mL水样(氟浓度高于2.5mg/L时,可分取少量样品,用水稀释到50mL于蒸馏瓶中加10mL高氯酸(7

18、0-72%,加热,待蒸馏瓶内溶液温度升到约130开始通入蒸气,并维持温度在130-140,蒸馏速度为5-6mL/min,待接收瓶中馏出液体积约为200mL时,停止蒸馏,并用水稀释至200mL,供测定用。 (2标准溶液系列的配制:取5个50mL容量瓶,在第一个容量瓶中加入10mL TISAB溶液,其余加入9mL TISAB溶液。用5mL移液管吸取5.0mL 0.100mol·L-1NaF标准溶液放入第一个容量瓶中,加去离子水至刻度。即为1.00×10-2mol·L-1F-溶液,1.00×10 -3-1.00×10-6mol·L-1F-溶

19、液逐一稀释配制。(3工作曲线的测绘:上述(2溶液分别倒入干燥的50mL烧杯中,并分别插入洗净的F-电极和SCE,在电磁搅拌机上搅拌3-4min,读下mV值,测量的顺序由稀到浓,这样在转换溶液时电极不必清洗,仅用滤纸吸去附着的溶液即可。(注:更换水样溶液之前,电极必须用蒸馏水清洗。以测得的电位值(mV为纵座标,以pC F-(或C F-为横座标,在(半对数坐标纸上作出工作曲线。根据水样测得的电位值,从工作曲线上查出经预处理水样的C F-值,并换算成未经预处理水样的C F-并以mg·L-1表示。五、结果与讨论用半对数座标纸绘制标准曲线,从标准曲线上求实际斜率和线性范围,并求出样品中C F。

20、六、实验要点与注意事项1.在测定一系列标准溶液后,应将电极清洗至原空白电位值,然后再测定未知试液的电位值。2.测定过程中搅拌溶液的速度应恒定。3.F-电极在使用前应在纯水中充分浸泡,若电极初用可浸泡1-2天,使得它在纯水中的电位值(VS SCE应在+340mV以上,若小于此值,可更换去离子水几次,直至电位在+340mV以上,若无法达到此值,有可能是电极漏水或单晶片表面沾污,必须重装或作相应清洗。4.电极内装电解质溶液,为防止晶片内侧附着气泡而使电路不通,在第一次使用前或测量后,可让晶片朝下,轻击电极杆,以除去晶片上的气泡。七、思考题1.为什么测定时试液要按由稀到浓的顺序?2.TISAB的组成是

21、什么?它在测量中各起什么作用?3.从工作曲线上可以得到哪些离子选择电极的特征参数?4.写出离子选择电极的电极电位完整表达式。5.用氟电极测得的是F-离子的浓度还是活度?如果要测量F-离子浓度,应该怎么办?实验三 乙酸的电位滴定分析及其离解常数的测定一、实验目的(1学习电位滴定的基本原理和操作技术;(2运用pH-V 曲线和(pH/V -V 曲线与二阶微商法确定滴定终点; (3学习测定弱酸离解常数的方法; (4学习相关计算机绘图软件的使用。 二、实验原理乙酸为一元弱酸,其pKa=4.74,当以标准碱溶液滴定乙酸试液时,在化学计量点附近可以观察到pH 的突跃。以玻璃电极与饱和甘汞电极插入试液组成如下

22、的工作电池: Ag,AgCl|HCl(0.1mol.L -1|玻璃膜|HAc 试液|KCl(饱和|Hg 2Cl 2,Hg该工作电池的电动势在酸度计上反映出来,并表示为滴定过程中的pH 值,记录加入标准碱溶液的体积V 和相应被滴定溶液的pH 值,然后由pH-V 曲线和(pH/V -V 曲线求得终点时消耗的标准碱溶液的体积,也可用二阶微商法,于2pH/V 2=0处确定终点。根据标准碱溶液的浓度,消耗的体积和试液的体积,即可求得试液中乙酸的浓度或含量。根据乙酸的电离平衡-+Ac H HAc其离解常数当滴定分数为50%时,Ac -=HAc,此时Ka=H + Ka=pH因此在滴定分数为50%处的pH 值

23、,即为乙酸的pKa 值。三、仪器与试剂ZD-2型自动电位滴定仪;玻璃电极;甘汞电极;容量瓶。 1.000mol.L -1草酸标准溶液;0.1 mol.L -1NaOH 标准溶液(待标定; 乙酸试液(约0.1 mol.L -1;0.05邻苯二甲酸氢钾溶液,pH=4.00(20; 0.05 mol.L -1磷酸氢二钠溶液和磷酸二氢钾溶液,pH=6.88(20HAc Ac H Ka -+=四、实验步骤1、将ZD-2型自动电位滴定仪按操作步骤调试仪器,并将选择开关置于pH滴定档。2、分别用pH=4.00和pH=6.88的标准缓冲溶液校准仪器。3、准确吸取草酸标准溶液10.00mL,置于100mL容量瓶

24、中,稀释至刻度。4、准确吸取稀释后的草酸标准溶液5.00mL,置于反应杯中,加水约30mL,放入搅拌子。5、开动搅拌器,调节适当的搅拌速度,进行粗测,测量加入NaOH溶液0,1, 2,3,8,9,10mL时各点的pH值。初步判断发生pH值突跃时所需的NaOH 体积范围。6、重复4、5操作,然后进行细测。7、准确吸取乙酸试液10.00mL,置于100mL容量瓶中,稀释至刻度。准确吸取稀释后的乙酸试液10.00mL,置于反应杯中,加水约至30mL,放入搅拌子。8、仿照标定NaOH时的粗测和细测步骤,对乙酸进行测定。五、数据及处理1、NaOH浓度的标定(1粗测V/mL 1 3 4 5 6 7 8 9

25、 10 PH值(2细测V/mLPH值pH/V2pH/V2(3作pH-V曲线和(pH/V-V曲线,找终点NaOH体积Vep。(4用内插法求出2pH/V2=0处的NaOH溶液体积Vep.(5根据3、4所得的Vep,计算NaOH标准溶液的浓度。2、乙酸浓度及离解常数Ka的测定(1粗测V/mL 1 3 4 5 6 7 8 9 10PH值(2细测V/mLPH值pH/V2pH/V2(3作pH-V曲线和(pH/V-V曲线,找终点NaOH体积Vep。(4用内插法求出2pH/V2=0处的NaOH溶液体积Vep.(5根据3、4所得的Vep,计算原始试液中乙酸的浓度。(6在pH-V曲线上查出体积相当于1/2Vep时

26、的pH值,即为乙酸的pKa值。六、思考题1、在标定NaOH溶液浓度和测定乙酸含量时,为什么都采用粗测和细测两个步骤?2、细测Ka时,为什么在1/2Vep处增加测量密度?实验四水样中镉的极谱分析一、实验目的1、学习极谱仪的操作技术和极谱分析理论知识;2、学习单扫描极谱分析法的基本原理;3、学习测量波高和半波电位的方法,了解半波电位的应用及意义;4、运用标准曲线法进行极谱分析。二、实验原理极谱分析:滴汞电极作阴极,饱和甘汞电极作阳极,在试液静止的状态下,进行电解,得电流-电压曲线,即极谱波。极谱定量分析:在一定条件下,扩散电流i d与被测离子的浓度c成正比。单扫描极谱与经典极谱的主要不同是,在含有

27、待测物质的电解池的两电极上,施加一个随时间变化的线性变化的电压。本实验以NH3.H2O-NH4Cl为支持电解质,消除迁移电流,以明胶作极大抑制剂,用亚硫酸钠除去溶液中的溶解氧。三、仪器与试剂极谱仪JP303;滴汞电极;饱和甘汞电极;电解杯;容量瓶Cd2+离子标准溶液;NH3.H2O-NH4Cl溶液;明胶;无水Na2SO3;试液四、实验步骤1、配制Cd2+离子标准溶液;2、设定测试方法、参数和定量方法;3、测量各个标准溶液,并保存数据;4、同样的方法测定未知试液;5、处理样品数据,打印报告;6、结束操作。五、仪器的使用方法1.制备试验溶液先用清水冲洗制备溶液的玻璃器皿,再用重铬酸钾洗液洗净,然后

28、用一次蒸馏水冲洗78次,再用二次蒸馏水冲洗34次,放入烘烤箱内在100温度下干燥后备用。a.制备1×10-3 mol/l 镉标准溶液称取纯金属镉0.1124g于100ml烧杯中,加浓盐酸5ml、浓硝酸1ml,加热使镉全部溶解,蒸至近干。再加浓盐酸1ml,加热蒸至近干后再加浓盐酸10ml,移入1000ml容量瓶中,用二次蒸馏水稀释至刻度并摇匀。b.制备1mol/l 氨氯化铵底液(简称氨底液称取53.4g优级纯氯化铵于1000ml烧杯中,加500ml二次蒸馏水溶解后移入1000ml容量瓶中。再加77ml分析纯浓氨水,10g分析纯无水亚硫酸钠,摇动溶液使亚硫酸钠完全溶解,再加新配制的0.1

29、%的动物胶10ml,用二次蒸馏水稀释至刻度并摇匀。c.制备1×10-5、8×10-6、6×10-6、4×10-6、2×10-6mol/l 镉溶液准确吸取1×10-3mol/l 镉标准溶液10ml于100ml烧杯中,加热蒸至近干,加入氨底液溶解残渣,移入100ml容量瓶中,用氨底液稀释至刻度并摇匀,即配制成1×10-4mol/l 的镉溶液。再用1×10-4mol/l 镉溶液和氨底液稀释配制1×10-5、8×10-6、6×10-6、4×10-6、2×10-6mol/l

30、镉溶液。2.设定测试方法、参数和定量方法接通电源输入日期后,依次进入各个菜单选择和设定:运行方式-新建测试方法,新建测试方法-线性扫描极谱法,导数-0,量程-3,扫描次数-4,扫描速率-500,起始电位-300,终止电位-1300,静止时间-5(配合毛细管,含量单位-ug,提前电位-50,自动校零-YES,震动电极-YES,座标网格-YES,寻峰窗宽-400,最小峰高-1,数字滤波-3,本底曲线-0,扣除本底-NO,平均曲线-YES,数字微分-NO,波峰反相-NO,定量方法-标准曲线法(比如0#。3.测量2×10-6mol/l 镉溶液将汞池升高,把盛有试验溶液的电解池套入电极(电极插

31、入溶液,固定好位置,观察汞滴的自由滴落周期应大于静止时间和扫描时间之和(7秒。调整汞池位置的高度,使之达到要求(否则减小静止时间,再把限位环降至汞池托处定位。按运行键,启动仪器开始测量(注意观察:正常情况下汞滴是在扫描结束时被震动器震落的,否则调低汞池位置,根据屏幕上实时显示的极谱曲线,配合调整量程、(斜度 补偿、调零等键(调整时用数字键可设定步进量,按键步进改变数值,按YES 键确认改变值,按复原键可恢复原数值,使得在屏幕电位座标-540mV(波峰电位-840mV左右处出现一个形状规则的常规极谱波镉峰。(在运行测试过程中按电位键后用<>键调整原点电位,再按YES 键重新运行测试,

32、可以平移设定极谱波在屏幕上的位置。按导数键后用数字键或键和YES 键设定为:导数-1,再按运行键重新测试运行,在屏幕电位座标-520mV(波峰电位-820mV左右处将出现一次导数极谱波镉峰。(波峰的大小和上下位置用量程、调零键调整。观察镉峰附近平均曲线和4次测量曲线的重合情况:若重合不好,重新运行;若重合良好,用键设定“波高基准”项下“后谷”量峰算法,按YES 键进行数据处理,获得波峰数据。按<>键平移寻峰窗口,使镉峰完整地处于窗口中,再按YES 键,又一次进行数据处理,获得波峰数据。按存储键后选择“标准波峰数据”项,按YES 键后再用键选择“波峰数据”菜单中镉峰电位对应数据项,用

33、数字键(比如0设定“标准数据”项下的标准组号,再按YES 键即可把镉峰数据存入该组号(0#中。然后用数字键对应输入该标准溶液的浓度含量值0.2248(ug/ml。(即2×10-6mol/l移开电解池,然后用洗液瓶冲洗电极,再用滤纸拭干。4.测量4×10-6、6×10-6、8×10-6、1×10-5mol/l 镉溶液与5.9.3类似,仍然在一次导数下进行操作、调整、测量、存储。注意此时不能改变汞池位置,也不能改变除调零、量程和寻峰窗口之外的其他参数。5.处理标准数据按标准键后选择“标准曲线法”项,再按YES 键或数字键(比如0进入核查数据状态。在

34、“标准数据”菜单中显示的白底闪烁黑字,指示的是标准数据组号,在该组号下的标准0、1、2、3、4项上依次列有前面存储的5组电位、电流、含量数据。请检查电位数据是否为同一标准系列的波峰数据,将错存入项用键选中后再用CLR 键删除。如果含量数据有误,可重新输入。如果需要换一组标准数据,可按退回键后再按数字键。6.打印标准数据如果需要列表打印标准数据,请开启打印机,按打印键进入设定编号状态,再按数字键和ENT 键或和YES 键后即可把显示的本组标准数据列表打印。打印结束后编号自动加1。7.制作校准曲线按计算键仪器立刻进行线性回归分析,同时显示出校准曲线、回归方程、相关系数和标准误差。如果校准曲线达不到

35、要求,可退回删除偏差大的项补测。8.打印校准曲线如果需要“校准曲线报告”,请开启打印机,按打印键,仪器先把屏幕图形用黑底大网格重画一遍(使打印出的图形便于观看后,进入准备打印前的设定编号状态。按数字键和ENT 键或和YES 键设定打印编号后,仪器进入输出打印状态并启动打印机打印屏幕显示内容。打印内容传送完后,打印编号自动加1。如果还需要把标准数据打印在图形下,按退回键后再按5.9.6操作即可。9.测量6×10-6mol/l 镉溶液浓度与5.9.4类似,进行操作,调整,测量。(不存储波峰数据仪器处于选择操作状态时按计算键,然后用键选择“波峰数据”菜单中的镉峰电位对应数据项,用数字键确定

36、“标准数据”项下对应的镉标准组号(0#校准曲线后,再按YES 键即可获得实测的镉溶液浓度含量(测定结果。10.打印极谱曲线如果需要“极谱曲线报告”,请开启打印机,按打印键,仪器先把屏幕图形用黑底大网格重画一遍(使打印出的图形便于观看后,进入准备打印前的设定编号状态。按数字键和ENT 键或和YES 键设定打印编号后,仪器进入输出打印状态并启动打印机打印屏幕显示内容。打印内容传送完后,打印编号自动加1。如果不需要打印报告,请把“测定结果”直接抄写在操作者的测试报告上。11.存储样品数据如果需要处理和列表打印样品数据,请按存储键进入存储样品状态,用数字键设定“样品数据”项下的样品分组号,再按YES

37、键即可把“测定结果”中的电位、电流、含量等数据存入该组号中(“样品数据”项下的数字自动加1。换几种浓度的溶液或仍用该溶液重复5.9.9和5.9.11的操作,反复测量几次。12.存储测试方法按两次退回键,仪器进入选择操作状态后再按存储键,选择“测试方法参数”项后按YES 键,仪器进入存储方法状态。用键选择“方法编码”菜单中任一方法号并用数字键键入自定的数字编码后,当前测试方法的全部参数即存入选中的方法号中。日后测量同样物质时可直接调用库方法中该方法号,即可在相同参数下进行测试。建议操作者把常用方法存储起来,在多元素连测时反复调用库方法,可极大的简化操作和避免出错(傻瓜式操作。这是全自动仪器最突出

38、的特点。13.处理样品数据按方法键和退回键或按复位键和YES 键进入确定方式状态,在“运行方式”菜单中选择“处理库存数据”项,按YES 键后仪器进入核查数据状态。在“样品数据”菜单中显示的白底闪烁黑字指示的是样品数据分组号,该组号下的数据0、1、2、项上依次列有该组中存储的各个样品数据。请核查这些数据,把错存入项用键选中后用CLR 键删除。如果需要换一组数据,请按数字键。如果本组数据是同一样品的多次测定值需要进行统计学处理,按计算键即可得到该组样品的平均数MD、标准偏差SD 和变异系数CV。14.打印样品数据开启打印机,按打印键进入设定编号状态,按数字键和ENT 键或和YES 键后即可把显示的

39、本组数据列表打印。打印结束后编号自动加1。15.结束的操作仪器使用完毕后,把电极冲洗干净,用滤纸拭干,让毛细管汞滴滴落几滴后,再把汞池缓缓降到限位杆处(最好使输汞软管最低点也高于毛细管口,使毛细管口保留一小滴汞滴(不再滴汞,把毛细管静置在空气中保存;或者把毛细管(另两支电极除外单独浸入蒸馏水中保存(随时注意加水,用水封住毛细管口。请操作者务必认真按照上述操作,避免毛细管堵塞。实验五原子吸收分光光度法测定水中钙镁的含量一、目的与要求:1.了解原子吸收分光光度计的结构和操作方法;2.掌握实验条件的选择和干扰抑制剂的应用;3.了解从回收率来评价分析方案和测得结果的方法;4.通过自来水中镁的测定掌握原

40、子吸收法的实际应用。二、实验原理:原子吸收光谱:光源发射的被测元素的特征辐射,通过样品蒸气时,被待测元素的基态原子所吸收,由光源辐射的减弱程度求得样品中被测元素的含量。定量分析依据:在光源发射线的半宽度< 吸收线的半宽度(即锐线光源的条件下,光源发射线通过一定厚度的原子蒸气,并被同种基态原子所吸收。吸光度A与原子蒸气中待测元素的基态原子数之间,遵循朗伯比尔定律A = lgI0/I = K C L原子吸收条件:在原子吸收分析中,测定条件的选择非常重要,它对测定的灵敏度、准确度和干扰情况均有很大影响。过大发射线变宽,工作曲线弯曲,灵敏度降低,灯寿命减小。1.灯电流:空心阴极灯的灯电流过小发光

41、强度弱,发光不稳定,信噪比下降在保证灯电流稳定和输出光强适当的条件下,尽可能选用较低的灯电流(通常以标明的最大电流的作工作电流为宜。2.燃助比:指燃气、助燃气流量的比值,直接影响试样的原子化效率。(使被测元素原子化,需高温火焰,燃助比指火焰的构成。正常焰燃气和助燃气的比例符合化学计量关系,C2H2+ O2+10N2= 2CO2+H2O+10N2(温度高、干扰小、背景低、稳定性好,适合许多元素的测定富燃焰燃助比提高,燃气量增大,火焰呈黄色,层次模糊,温度稍低,火焰呈还原性气氛,适合易形成难离解氧化物元素测定。贫燃焰燃助比下降,燃气量减小,氧化性较强,温度较低,适合易离解、易电离元素的原子化,如碱

42、金属。3.燃烧器的高度:火焰高度不同,火焰温度和火焰气氛(性质不同,产生基态原子浓度也就不同。三、仪器与试剂:1.仪器:WFX-1型原子吸收分光光度计、乙炔钢瓶、空气压缩机、镁空心阴极灯钙空心阴极灯2.试剂:镁储备液1.000mg·ml-1镁工作液10.00 mg·ml-1钙储备液1.000mg·ml-1锶溶液 1.00ml10mgSr四、实验步骤1、WFX-130型火焰原子吸收分光光度计操作规程1.>确保气路、电路连接正确,主机与电脑信号连接好。2.>打开电脑,打开主机开关,运行其专用程序。3.>待主机各机构自检完成后,自动进入条件设置页面;4

43、.> 设置各项仪器条件:文件创建主页面,选择测定元素波长、光谱带宽(狭缝、灯号位置选择火焰法选择仪器参数,编辑项目信息等内容输入标准曲线各浓度参数(如:S1:0.0,S2:10.0,S3:20.0,选择浓度单位为:mg/L选择是否做样品空白输入完后点“确定”。5.>点“Start”按键设置灯电流等参数:灯类型为HCL,灯电流为x(mA,(可设置预热灯号。参数输好后点击“设置”(这时所选灯点亮,点击“寻峰”,等待仪器完成。6.>等基线稳定后再点火,可以点开“signal(原始信号图”对话框,可以点“zero”按钮调零,待信号图框下数字显示在0.000左右即为基线稳定。7.>

44、;点火。点火前仔细检查气路,并确保水封完好(即废液排液管中留一段水柱打开空气压缩机,将其出口压力调至0.3Mpa,打开乙炔钢瓶总阀门,再慢慢打开减压阀,使减压阀指示输出压力为0.1MPa按主机上“点火”开关,听到电磁阀响一声后,缓慢逆时针旋转乙炔流量旋钮,并调至乙炔流量11.5L/min左右,若管道中有空气,一次点不着火,听到报警声后立即关闭点火开关,待几秒钟后再开(可能需要几次,直到点着火调节乙炔流量,使其符合测定要求到大小,同时打开仪器上方的排气扇排废气。8.>测定时依次进样,即自零号样开始(若设定了做空白,零号样要读数两次,再按S1、S2:、S3。依次进样。每次进样后信号图上曲线不

45、再上升(“走平台”时,点击Read(读数按钮。9.>标准曲线完成后可点击“标准曲线”按钮自动给出标准曲线,样品测定完后也可点击Data(数据按钮,仪器自动给出分析样品的浓度;也可点击Print(打印按钮,打印标准曲线、数据表及原始图等(打开着的是哪个窗口,即打印哪个图。10.>测定结束后,灭火顺序是:先把乙炔总阀关紧(顺时针拧到最小位置,待管道中乙炔全部烧尽后(主机有报警声,关点火开关,再关闭乙炔流量旋钮和乙炔减压阀。2.测定的工作条件波长 灯电流缝宽火焰空气-乙炔3.实验操作(1燃气和助燃气比例的选择:(2燃烧器高度的选择(3干扰抑制剂锶溶液加入量的选择(4标准曲线的绘制(5自来

46、水水样的测定:准确吸取5.00mL自来水样两份分别置於50mL容量瓶中,加入最佳量的锶溶液定容到刻度,用选定的操作条件测出吸光度,从标准曲线上查出水样中镁的含量m(g并算出水样中镁的浓度C:mC(mg/L=(g/mL V水样体积(mLV(6回收率的测定:回收率=测得总镁量-水样中镁量加入镁量×100%五、结果与讨论1.绘制吸光度燃气流量曲线,找出最佳燃助比。2.绘制吸光度燃烧器高度曲线,找出最佳燃烧器高度。3.绘制吸光度锶溶液加入量曲线,找出最佳锶溶液加入量。4.求出自来水钙镁的浓度。六、实验要点及注意事项1.实验时,要打开通风设备,使金属蒸气及时排出室外;2.点火时,先开空气,后开

47、乙炔,熄火时,先关乙炔,后关空气,室内若有乙炔气味,应立即关闭乙炔气源,开通风,排除问题后,再继续实验。3.更换空心阴极灯时,要将灯电流开关关掉,以防触电和造成灯电源短路。4.排液管应水封,防止回火。5.钢瓶附近严禁烟火。七、思考题1.如何选择最佳实验条件,实验时,若条件发生变化,对结果有无影响?2.在原子吸收分光光度计中,为什么单色皿位于火焰之后,而紫外分光光度计中单色皿位于试样之前?3.原子吸收光谱分析法与可见分光光度法有何不同?有哪些相同地方?4.什么叫回收率。一个精确的分析方案,其几次测定的回收率的平均值应是什么数值?如分析方案测得结果偏高或偏低,则其回收率应是怎样的?是否可以利用回收

48、率来校正测得结果?如何进行校正?实验六苯甲酸红外吸收光谱的测绘一、实验目的与要求:1.掌握红外光谱法进行物质结构分析的基本原理,能够利用红外光谱鉴别官能团,并根据官能团确定未知组分的主要结构;2.了解红外光谱测定的样品制备方法;3.学会红外分光光度计的使用。二、原理红外吸收光谱法是通过研究物质结构与红外吸收光谱间的关系,来对物质进行分析的,红外光谱可以用吸收峰谱带的位置和峰的强度加以表征。 测定未知物结构是红外光谱定性分析的一个重要用途。根据实验所测绘的红外光谱图的吸收峰位置、强度和形状。利用基团振动频率与分子结构的关系,来确定吸收带的归属,确认分子中所含的基团或键,并推断分子的结构,鉴定的步

49、骤如下: (1对样品做初步了解,如样品的纯度、外观、来源及元素分析结果,及物理性质(分子量、沸点、熔点。(2确定未知物不饱和度,以推测化合物可能的结构;(3图谱解析首先在官能团区(40001300cm-1搜寻官能团的特征伸缩振动;再根据“指纹区”(1300600cm-1的吸收情况,进一步确认该基团的存在以及与其它基团的结合方式。三、仪器与试剂1.红外分光光度计(FTIR-310型;2.手压式压片机(包括压模等;玛瑙研钵。3.试剂 KBr(A·R;苯甲酸。四、实验步骤1.仪器的基本结构2.操作步骤(一、开机1、开红外主机2、开显示器3、开计算机4、退入DOS状态,显示“C>”5、

50、如果不是“C>”状态,可按几次回车6、如果还不显示“C>”,键入“CD/回车”7、键入“FTIR回车”出现“C:/FTIR/USRO”状态(二、第一次测样品1、键入“AQABORT”出现“C:/FTIR/USRO”2、键入“AQBK回车”等2分钟,出现“C:/FTIR/USRO”3、将被测样品放入样品室(聚苯乙烯薄膜,仪器标准配置4、键入“AQSP回车”等2分钟,出现“TITLE:”5、按三次回车,出现“C:/FTIR/USRO”6、保存文件,键入“COPY O.ASF POLY.ASF”回车(POL Y是文件名,由1-8个字符组成,*.ASF(三、清除屏幕键入“CLR回车”(四、

51、显示样品谱图(在“C:/FTIR/USRO”状态下1、键入“DISP POLY.ASF回车”2、按一下鼠标左纽,屏幕最下边一行出现“鼠标图标行”3、移动鼠标器,使鼠标箭头“指向屏幕最上边的“黄或绿或红”色条,按鼠标左纽可改变两个星号的位置4、移动鼠标器,指向右下脚图标,按左钮“鼠标图标行”消失5、键入“DISP *.ASF回车”可看见谱图显示的色改变6、若重复2-5步骤,可显示另一谱图(五、制图1、使用“HP Laserjet6L”打印谱图(1键入“HPPLOT 回车”(2键入“F”(3键入“POL Y.ASF回车”(4键入“P”,打印机开始打印(5打印完毕,键入“Q”,显示“Y/N”(6键入

52、“Y”打印完成2、使用绘图仪绘制谱图(1键入“PLOT 回车”(2键入“F”(3键入“POL Y.ASF回车”(4键入“P”,绘图仪开始绘图(5绘图完毕,键入“Q”,显示“Y/N”(6键入“Y”,绘图完成(六、用检索软件进行第一次检索1、将透射光谱图转换为吸收光谱图在“C:/FTIR/USRO”状态下键入“ABSB POLY.ASF,POLY1.ASF回车”(将透射光谱转换为吸收光谱注意:POL Y.ASF,POLY1.ASF之间是逗号!被查询的文件必需是吸收光谱图,即假设的POLY1.ASF(假设透射光谱图文件名为“POL Y.ASF”吸收光谱图文件名为“ASF” (POL Y1是假设的文件

53、名,可有1到8个字符组成2、在“C:/FTIR/USRO”状态下键入“SEARCH2回车”,显示主菜单(得到主菜单位,每做完一项工作,都回到主菜单3、键入“L”进入库选择菜单(1用“光标键”(2键入“T”(表示选中POL Y库,选中后在文件名后边有一个小方块(3键入“Q”(退到主菜单注:谱库中英文名称参照如下:谱库英文名称谱库编号谱库中文名称POL Y FDB-1701 聚合物谱库PLCZ FDB-1702 聚合物化学谱库REAG FDB-2701 有机物谱库SREA FDB-2702 有机物固体谱库LORG FDB-2703 无机物谱库GSCL FDB-5701 佐治亚洲罪行实验室谱库4、键

54、入“F”用光标键选择被查文件(例如:POL Y1.ASF(1用“光标键”把光标选到要查的谱库(例如:POL Y1.ASF的这一行上(2键入“T”(表示选中POL Y1.ASF库,选中后在文件名后边有一个小方块(3键入“Q”(退到主菜单,同时有图形显示,(POL Y1.ASF的谱图5、键入“S”,在谱库查找需要的标准谱图。五、实验要点及注意事项1.制备试样是否规范直接关系到红外图谱的准确性,所以对液体样品,应注意使盐片保持干燥透明,每次测定前后均应用无水乙醇及滑石粉抛光,在红外灯下烘干。对固体样品经研磨后也应随时注意防止吸水,否则压出的片子易沾在模具上。2.扫谱前应注意调整好记录纸的准确位置。3

55、.仪器注意防震、防潮、防腐蚀。六、思考题1.为什么红外分光光度法要采取特殊的制样方法?2.影响基团振动频率的因素有哪些?这对于由红外光谱推断分子的结构有什么作用?实验七荧光分光光度法测定二氯荧光素一、实验目的与要求1.掌握荧光法测定二氯荧光素含量的方法。2.了解分子荧光分析法的基本原理。3.了解RF-5301PC型荧光分光光度计使用方法。二、原理多数分子在常温下处在基态最低振动能级,产生荧光的原因是荧光物质的分子吸收了特征频率的光能后,由基态跃迁至较高能级的第一电子激发态或第二电子激发态,处于激发态的分子,通过无辐射去活,将多余的能量转移给其他分子或激发态分子内振动或转动能级后,回至第一激发态

56、的最低振动能级,然后再以发射辐射的形式去活,跃迁回至基态各振动能级,发射出荧光。荧光是物质吸收光的能量后产生的,因此任何荧光物质都具有两种光谱:激发光谱和发射光谱。三、仪器与试剂1.仪器:荧光分光光度计(RF-5301PC2.试剂:二氯荧光素,氢氧化钠四、实验步骤1.仪器操作条件2.绘制标准曲线3.样品测定五、数据处理1.绘制相对荧光强度对二氯荧光素溶液浓度的标准曲线。2.根据样品的相对荧光强度,从标准曲线上查出样品溶液中相对应的二氯荧光素浓度,再根据二氯荧光素浓度计算出样品中二氯荧光素含量。六、注意事项1使用石英样品池时,应手持其棱角处,不能接触光面,用毕后,将其清洗干净。2.影响荧光强度的

57、因素很多,每次测定的条件很难完全控制一致,因此每次必须做工作曲线,且标准曲线最好与样品同时做。七、思考题1.测量未知试样时,其激发波长和发射波长如何获得?实验八邻二甲苯杂质的气相色谱分析(内标法一、目的与要求1.熟悉相对校正因子定义以及求取方法2.掌握内标法定量公式及其应用二、实验原理气相色谱法是以气体(此气体称为载气为流动相的柱色谱分离技术。其原理是利用被分离分析的物质(组分在色谱柱中的气相(载气和固定(液相之间分配系数的差异,在两相作相对运动时,在两相间作反复多次(103106次的分配,使得原来的微小差别变大,从而使各组分达到分离的目的。根据色谱图进行组分的定量时,所用定量方法主要有归一化法,内标法和外标法三种。当试样组分不能全部从色谱柱流出,或有些组分在检则器