化学中的操作技术(201103)

1、化学分析中的分析操作技术化学分析中的分析操作技术谢谢 利利1.光源强度调节 及时调整光源使光路中有最大的光强度。调整分两步 ：粗调 开启光源并稳定30分钟，查看光斑是否在关闭的入射狭缝正中；或将波长调至540纳米，开打狭缝，用调节螺丝调整灯的位置，使在光闸前出现最大最亮的黄绿色光斑。 细调 在粗调的基础上逐步关小狭缝。在固定狭缝的条件下进一步调节固定光源的螺丝或板架，使显示器上出现最大的光源。 一、分光光度分析操作技术一、分光光度分析操作技术2.比色皿的使用及选择比色皿的选择 比色液吸收波长在370纳米以上可选用玻璃或石英比色皿，在370纳米以下的必须选用石英比色皿。比色皿有不同光程长度，通常

2、多用10.0mm的比色皿。选择比色皿的光程长度应视所测溶液的光吸收度而定，以使其吸光度在0.10.7之间为好。 比色皿的校正比色皿有方向性。有的比色皿上印有方向标志，用时须注意。校正无方向标志的比色皿时，首先确定方向并做好标志，以减少测定误差。 同一组比色皿相互间的差异应小于测定误差。测定同一溶液时，同组比色皿间吸光度相差应小于0.005，否则应对差值进行校正。有两种比色皿误差可影响测定结果的正确性。一种是比色皿对入射光的吸收（其中包括散射和反射）不一致。另一种是比色皿的光程长度不一致。由于吸光度与光程长度成正比，因此，吸光度的相对误差也与光程长度的相对误差成正比。此外，比色皿壁薄厚不均匀，皿

3、面的内外反射也都存在微小差异。为此，应从多个同型比色皿中严格检查、挑选，编号后配套使用。 校正比色皿时，应将纯净的蒸馏水注入皿中，以其中吸收最小的比色皿的吸光度为零，测定其他比色皿的吸光度。测定比色液时，应将其吸光度减去比色皿的吸光度。由于比色皿本身的吸光度很小，应以反复多次测得的吸光度求出平均值作为比色皿的吸光度。比色皿的使用，用时应以所测溶液洗后方可盛样，如外部被粘湿，可用擦镜纸或高级卫生纸擦干。使用挥发性溶剂时比色皿应具盖。比色皿的的清洗3、仪器的灵敏度检查 灵敏度是仪器和测量的重要指标，检查方法为：配制0.001 重铬酸钾溶液，用1 厘米比色皿装入蒸馏水作参比，于440 纳米处测得的吸

4、光度应大于0.010 。若示值小于0.010 ，可适当增加灵敏度的档数，如仍不能达到该值，应检查或更换光电管。 4、最佳吸光度范围的选择 各种浓度下的测定误差不同，因此选择最适宜的测定浓度可减少测定误差。理论上可知，当透光率是36 . 8 时，测定误差最小。此时的吸光度为0.434 。所以，测定中一般将溶液的吸光度调到0.4 左右，当试样吸光度大于0.7 时，应稀释样品。5、偏离朗伯一比尔定律的原因 当以试剂空白为参比调节仪器零点时，比色皿窗材料的吸收、内外窗面的散射以及溶剂的吸收等都被抵消，所得吸光度值完全由显色溶液中待测离子浓度所决定。此时吸光度值与试液浓度一般呈线性关系。吸光度值与测定浓

5、度不成直线关系，发生向下弯曲（负偏离）或向上弯曲（正偏离）的现象而偏离朗伯一比尔定律。偏离朗伯一比尔定律的主要因素如下：非单色光的影响 紫外和可见分光光度计使用连续光源和分光器分光，不可能得到真正的理想单色光 。为保证在测量中能得到充分的光强，仪器必须保持一定的狭缝宽度。由狭缝射出后投射到被测物质上的光，是一个有限宽度的谱带 光谱通带。随光谱通带宽度的增大，吸收光谱的分辨率降低，并偏离朗伯一比尔定律。 非吸收光的影响 当来自出射狭缝的光的光谱通带宽度大于吸收光谱谱带时，投射在被测物质上的光就含有非吸收光。这不仅能使灵敏度降低，且能使校准曲线向横坐标轴弯曲而偏离朗伯一比尔定律。非平行光的影响 当

6、入射光与比色皿的光学面不相垂直时，通过被测物质的实际光程就大于比色皿的厚度。这种情况所造成的影响很小，一般可忽略不计。散射的影响 当被测物质不均匀，其中含有微小颗粒物，如悬浮物或胶态粒子等散射质点时，入射光通过该物质就会使部分光被散射而损失，因而减小了透射光的强度，增大了实际吸光度，导致偏离朗伯一比尔定律。 荧光的影响 某些物御吸收光后能重新辐射出波长和入射光波长相近的荧光而导致朗伯一比尔定律失效。化学反应的影响 在被测溶液中待测组分发生解离、缔合、光化等作用，或与溶剂相互作用都将使待测组分的吸收曲线发生明显的改变，如吸收峰的形状、位置、强度以及精密结构都会发生变化，从而导致偏离朗伯一比尔定律

7、。溶剂的影响 溶剂对吸收光谱的影响颇为重要。辐射能引起某些化合物的分解而导致偏离朗伯一比尔定律。 6、控制仪器的温升 如果仪器连续使用超过3 小时，光源产生的热量经扩散或传导至仪器的其他部位，会给测量带来误差；如果比色皿室的温度上升，容易在比色皿内壁生成微小气泡，导致错误的测量结果。因此，仪器每用3 小时左右最好关机休息30 分钟。7、控制实验条件 仪器使用人员对不同测定方法中的各种显色体系应有充分了解，对溶液的pH 、显色剂的用量与质量、显色温度与时间以及显色后有色物质的稳定性等实验条件必须严格控制。此外，环境条件也对精密测量产生影响。因此，在一般情况下每次测定试样时应重新制作校准曲线。每个

8、人之间也会有操作上的系统误差，不能使用他人的校准曲线处理数据。 容量分析是将一种具有已知准确浓度的试剂溶液滴定剂，包括标准溶液滴加到含待测物质的溶液中，至所加试剂与待测物质按化学计量完成定量反应为止。然后根据试剂溶液的浓度和用量计算待测物质的含量。这是一种相对分析法。 在容量分析中，最重要的操作是移液和滴定。一、移液 用标准量器定量地移取一部分液体的操作叫移液。用于移液的标准量器是移液管，也称吸管。移液操作的准确性决定于移液管本身的精度和正确的操作方法。二、容量分析操作技术二、容量分析操作技术（一）移液管的选择原则 移液管的允差按A 级和B 级区分，各为其总体积的0.2 和0.4 。当用单标线

9、移液管或仅用分度移液管的全量时，由于无需同时读取上、下刻度读数，其允差比滴定管的要大。吹出式吸管的允差相当于或略大于B 级移液管。为了保证定量分析的精度，通常在配制标准溶液、基准试液和定量稀释或进行高精度和仲裁分析时，应选用A 级移液管。一般定量分析可选用A 级移液管。对精度要求不高的加液选取B 级量器即可。 移液操作应一次完成，例如从100 毫升体积中精确移取10 毫升溶液样品，应选用10 毫升单标线移液管，不得用小容量移液管多次移液，以免增加误差。移液次数愈多，误差愈大。对移液管的检验技术指标，包括流出时间、容量检验等。 （二）移液注意事项1 任何玻璃量器都不允许用烘箱烘干。2 移液管与量

10、瓶常配合使用，因此可作两者相对体积的校准。3 为减少测量误差，使用分度吸管作精密移液时每次都应以零标线为起点，放出所需体积，不得分段连续使用。4 所用移液管必须与其生产、检定规格相符。快速移液管不得用于准确计量。对必须保留管尖自然残留液量的移液管，不得以任何方式（吹、挤）排空使用。二、滴定 容量分析操作中，滴定分析常用以测定常量和半微量组分，有时也可测定微量组分。滴定分析比较准确，通常于“等当点”（标准溶液与待测物的定量反应终点）确定之后，测定的相对误差为0 . 2 左右。 容量分析按反应的性质可分为酸碱滴定法、氧化还原滴定法、络合滴定法和沉淀滴定法等。这些方法各有特点。对同一待测物常可用不同

11、方法测定。选择分析方法应考虑待测物的性质、含量、样品中其他组分的影响，以及对结果准确度的要求等诸多因素。（一）容量分析应具备的条件1 .定量地完成反应，没有副反应。2 .迅速地完成反应。速度较慢的反应可用有效的方法（例如加热或加催化剂等）提高反应速度。3 .有可靠且简便的方法确定等当点，如选择合适的指示剂、氧化还原电位或pH 值等。4 .共存物不干扰主反应，或可用适当方法消除其干扰。（二）滴定管的选择1 根据滴定量的大小选择相应容积的滴定管以控制滴定误差。滴定量在10 毫升以内时应选用10 毫升微量滴定管；滴定量为10 一25 毫升时，则应选用25 毫升滴定管。不得使用大容量滴定管连续滴定多份

12、试样，也不宜使用容积小于滴定量的滴定管做多次充液滴定同一试样。2 根据所用滴定试剂（标准溶液）的性质选择滴定管，不得用酸式滴定管注加碱性标准溶液进行滴定。3 使用对光敏感和化学性质不稳定的滴定试剂（例如硝酸银与高锰酸钾标准溶液）时，应选用棕色滴定管。（三）滴定量的选择 滴定操作完成时标准溶液的消耗量即为滴定量，通常容量分析的结果系由滴定量求得。滴定过程中指示剂产生颜色突变的转折点就是滴定终点。滴定终点与滴定反应的等当点不一定完全相符，这是容量分析误差的主要来源之一。此外，A 级滴定管读数误差为0.01 毫升，其他不同等级滴定管的允差更大，而每次滴定过程中都要取两次读数，这将导致不小于士0. 0

13、2 毫升的误差。所以，为使测量的相对误差保持在0.1 以下，最好使滴定试剂的耗量不少于20 毫升。通常选择的体积则为30 毫升左右。例如： 滴定量=0. 02 毫升0.1 % = 20 毫升三、容量分析法的误差来源（一）滴定终点与等当点不完全符合所致的滴定误差1 滴定方法的内在缺陷，指示剂的变色点与等当点不完全吻合，例如，指示剂在变色过程中消耗滴定试剂造成的误差。2 滴定试剂或待测物浓度太大或太小，抑或二者浓度不匹配，都能导致滴定误差。3 滴定操作中的最后一滴溶液并非无限小，致使滴定不可能恰好在等当点结束。 （二）滴定条件掌握不当所致的滴定误差1 未能按要求在指定温度下进行滴定。例如用草酸钠标定高锰酸钾应在70 一80 的条件下进行，滴定温度不当常引入明显的误差口。2 未能正确掌握滴定速度。例如，标定高锰酸钾开始时应逐滴加入此溶液，并充分摇动使MnO-4 一颜色消失再加人一滴。当Mn 2+生成时反应速度增大，则滴定速度也应适当提高。又如，碘量法滴定要求先快后慢且不宜激烈振摇，以减少碘的挥发损失。3 未能控制合理的pH 范围。例如，络合滴定法中由于络合剂EDTA 在不同pH 条件下可与不同金属离子鳌合。当滴定反应未在指定的pH 范围进行时，即可造成明显的滴定误差。4 滴定反应生