1、«儀器分析實驗指導書中國計量學院質量與安全工程學院學生實驗守則1學生必須在規定時間內參加實驗，不得遲到、早退。2學生進入實驗室后，不準隨地吐痰、抽煙和亂拋雜物，保持室內清潔和安靜。3實驗前應認真閱讀實驗指導書，復習有關理論并接受教師提問檢查，一切準備工作就緒后，須經指導教師同意后方可動用儀器設備進行實驗。4實驗中，認真執行操作規程，注意人身和設備安全。學生要以科學的態度進行實驗，細心觀察實驗現象、認真記錄各種實驗數據，不得馬虎從事，不得抄襲他人實驗數據。5如儀器發生故障，應立即報告教師進行處理，不得自行拆修。不得動用和觸摸與本次實驗無關的儀器與設備。6凡損壞儀器設備、器皿、工具者，應

2、主動說明原因，書寫損壞情況報告，根據具體情節進行處理。7實驗完畢后，將實驗儀器和設備整理好，認真書寫實驗報告（包括數據記錄、分析與處理，以及繪制必要的圖形）。、人刖百本實驗指導書是儀器分析課程的配套實驗教材。儀器分析是化學、化工、安全工程、環境工程等有關專業的一門重要的專業基礎課程。本課程涉及的分析方法是根據物質的物理和物理化學特性對物質的組成、狀態、結構、信息進行表征和測量，是學習化學分析之后，必須掌握的進行科學研究與質量監控的現代分析技術。儀器分析實驗是儀器分析課程教學的必須實驗環節。其目的是加深學生對本課程所涉及的重要基本原理、基本器件和常用儀器設備的結構及工作原理的理解，并且鍛煉學生的

3、動手實踐能力，使學生在后面的學習和工作中能夠綜合運用所學知識解決實際問題。本課程要求學生提前閱讀實驗指導書，在教師指導下自己動手，親自實踐，邊做邊想，認真記錄，并寫出實驗報告。本實驗指導書由于時間倉促，水平所限，難免有疏漏廖誤之處，熱切期望實驗指導老師與學生能提出寶貴的意見，謝謝。實驗一紫外分光光度法測定水溶液中苯酚的含量1實驗二原子光譜法測定水中金屬離子3實驗三氣相色譜法測定苯系化合物5實驗四酚類化合物的高效液相色譜分析測定8實驗一紫外分光光度法測定水溶液中苯酚的含量一、實驗目的1 .鞏固紫外-可見分光光度計的基本原理，掌握用紫外-可見分光光度法進行定量測定的方法。2 ,了解紫外-可見分光光

4、度計的結構，學習使用紫外-可見分光光度計。二、實驗苯酚(C6H6O,PhOH),是最簡單的酚類有機物，一種弱酸。常溫下為一種無色晶體。有毒。有腐蝕性，常溫下微溶于水，易溶于有機溶液；當溫度高于70c時，能跟水以任意比例互溶，其溶液沾到皮膚上用酒精洗滌。暴露在空氣中呈粉紅色。酚主要由呼吸道和皮膚進入人體而引起中毒，屬高毒類物質，為細胞漿毒物，低濃度能使蛋白質變性，高濃度能使蛋白質沉淀，故對細胞有直接損害，能使粘膜、心血管和中樞神經系統受到腐蝕、損害和抑制，對生物體的危害很大，會給環境造成嚴重的污染。物質的吸收光譜是物質中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波長的光能量，相應地發生了分子振動能級躍

5、遷和電子能級躍遷的結果。由于各種物質具有各自不同的分子、原子和不同的分子空間結構，其吸收光能量的情況也就不會相同，因此，每種物質就有其特有的、固定的吸收光譜曲線，可根據吸收光譜上的某些特征波長處的吸光度的高低判別或測定該物質的含量，這就是分光光度定性和定量分析的基礎。分光光度分析就是根據物質的吸收光譜研究物質的成分、結構和物質間相互作用的有效手段。紫外可見分光光度法是根據物質對不同波長光的吸收和光強度的變化對物質進行定性和定量分析。紫外可見分光光度法的定量分析基礎是朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律。朗伯定律是說明光的吸收與吸收層厚度、溶液濃度成正比。苯酚在210±2nm和2

6、70±2nm處有比較大吸收。270nm處的吸收峰干擾因素少，以270±2nm處吸收峰作為測定水中苯酚含量的依據。三、儀器與試劑1 .分光光度計2 .200mL燒杯，100mL容量瓶3,苯酚（分析純）四、實驗步驟1,苯酚標準溶液配制準確稱取lOO,Omg苯酚于200mL燒杯中，加入水，溶解后，定量地轉移至1000mL（100mg/L）容量瓶中，用蒸儲水稀釋至刻度，搖勻。2 .最大吸收波長確定用移液管移取20.0mL苯酚溶液（含0.1mg/mL）加入到50mL容量瓶中，定容。以水溶液為空白試劑，用1cm石英比色池，在200-700nm波長下進行波長掃描，測其最大吸收波長。3 .

7、標準曲線的制作在7只50mL容量瓶中，用吸量管分別加入0.00、5.0、10,0、15,0、20.0、25.0和30.0mL苯酚溶液（含0.1mg/mL）以水稀釋至刻度50mL得到0,10,20,30,40,50,60mg/L溶液。在最大吸收波長下，用1cm石英比色池，以水溶液為空白，測其各溶液的吸光度，并以苯酚含量為橫坐標，吸光度A為縱坐標繪制標準曲線。4,苯酚含量測定取未知苯酚濃度試樣溶液，在其相同條件下測量吸光度，根據吸光度由標準曲線上查出試液中相當于苯酚的含量，然后計算試樣中微量苯酚含量。五、數據處理根據標準樣品的標準曲線，對試樣中組分含量的測定。六、思考題1,采用紫外分光光度法檢測水

8、中苯酚，根據苯酚紫外吸收曲線，指出最大（Vmax）、最小吸收峰（vmin）。2 .根據苯酚最大吸收波長的吸光度，簡單計算苯酚的摩爾吸光系數。3 .紫外分光光儀器分析由哪幾部分組成，簡單說明其作用。實驗二原子吸收光譜法測定水中金屬離子一、實驗目的1 .掌握原子吸收光譜的基本原理、儀器基本結構和使用方法。2 .掌握水中金屬銅含量測定方法。二、實驗原理原子吸收光譜法基于試樣蒸氣中被測元素的基態原子對由光源發出的該原子的特征譜線產生吸收。待測元素的基態原子蒸氣對共振線的吸收強度(吸光度)A與試樣濃度c成正比，通過測定溶液的原子吸收的吸光度從而得出溶液的濃度。A=K/c該式為原子吸收分光光度法的定量基礎

9、。定量方法可用標準曲線法和標準加入法，本實驗采用標準曲線法。火焰原子化是目前使用最廣泛的原子化技術之一。火焰中原子的生成是一個復雜的過程，其最大吸收部位是由該處原子生成和消滅的速度決定的，它不僅與火焰的類型及噴霧效率有關，且隨火焰燃氣與助燃氣的比例不同而異。對銅的測定，為了得到較高的靈敏度，宜用富燃性火焰，在清晰不發亮的氧化焰中進行。原子吸收光譜儀一般由光源、原子化系統、分光及檢測系統組成。火焰原子化器數據處理和儀器控制三、儀器1 .原子吸收分光光度計，銅元素空心陰極燈；2 .容量瓶、移液管3 .硝酸銅、硝酸四、實驗步驟1 .標準系列溶液和待測溶液的配制(1)銅標準系列取5支100mL容量瓶,

10、分別加入1.0、2.0、4.0、6.0、8.0mL濃度為0.10mg/mL的銅標準液，以去離子水稀至刻度。各溶液Cu濃度為1,2,4,6,8ppm。（2）實際水樣的處理取實際廢水，進行消解處理、過濾（3）實際水樣的測定稱取硝酸銅0.0075g（相對分子質量：241）,稀釋至500mL容量瓶中，用去離子水釋至刻度，用于測定Cu含量。2 .標準曲線的制作將上述溶液以去離子水調零，由低濃度向高濃度依次測定銅標準溶液吸光度，測定Cu波長為324.75nm。分別以濃度和吸光度作圖（吸光度A為縱坐標,標準溶液的濃度C為橫坐標），得到A-C關系曲線（標準曲線）。標樣1標樣2標樣3標樣4標樣5未知樣品吸光度A

11、濃度ppm3 .實際廢水中銅含量測定在相同的實驗條件下，測定處理廢水中的吸光度值，從A-C關系曲線（標準曲線）上查得水樣溶液銅的濃度。五、數據處理根據標準樣品的標準曲線，對試樣中組分的定量分析。六、思考題1 .原子吸收分光光度計主要由哪幾部分組成。各部分的作用是什么？2 .原子吸收分光光度計對光源的基本要求是什么，采用什么燈作為光源？為什么？3 .自來水樣中哪些可能存在的雜質會影響測定的靈敏度？應該如何避免這些影響?實驗三氣相色譜法測定苯系化合物一、實驗目的1、掌握氣相色譜儀的基本結構及分離分析的基本原理；了解氣相色譜儀的操作；2、了解影響分離效果的因素；3、掌握色譜分析法定性和定量分析的方法

12、。二、實驗原理色譜法(chromatography),是利用不同物質在不同相態的選擇性分配，以固定相對流動相中的混合物進行洗脫，混合物中不同的物質會以不同的速度沿固定相移動，最終達到分離的效果，是一種利用混合物中組分在兩相間的分配原理以獲得分離的方法。氣相色譜法(gaschromatography)是用氣體作為流動相的色譜法。氣相色譜系統由氣源、進樣裝置、色譜柱、檢測器、恒溫裝置和記錄器等部分組成。氣源負責提供色譜分析所需要的載氣，即流動相，載氣需要經過純化和恒壓的處理。氣相色譜的色譜柱一般直徑很細長度很長，根據結構可以分為填充柱和毛細管柱兩種。恒溫裝置是保護色譜柱和控制柱溫度的裝置，在氣相色

13、譜中，柱溫常常會對分離效果產生很大影響，程序性溫度控制常常是達到分離效果所必須的。檢測器是對色譜柱分離的樣品進行檢測。實現了分離與檢測的結合。氣相色譜分離是利用試樣中各組分在色譜柱中的分配系數不同而進行分離。當氣化后的試樣被載氣帶入色譜柱進行分離時，組分就在其中的兩相中進行反復多次的分配，由于固定相各個組分的吸附或溶解能力不同，因此各組分在色譜柱中的運行速度(遷移速率)就不同。經過一定的柱長后，使彼此分離，順序離開色譜柱進入檢測器。檢測器將各組分的濃度或質量的變化轉換成一定的電信號，經過放大后在記錄儀上記錄下來，即可得到各組分的色譜峰。根據保留時間和峰高或峰面積，便可進行定性和定量的分析。三、

14、儀器與試劑1 .島津2010c型氣相色譜儀；氫火焰離子化檢測器(FID);毛細管色譜柱：HP5,以聚氧化硅烷-聚乙二醇為固定相(30mX0.25mmX0.25”)；5M10微量進樣器；色譜工作站。2 .GC-FID操作條件汽化溫度為200C；檢測器溫度為200C；載氣（心）總量為40mL/min,分流比為30:1;氫氣和空氣流量分別為30mL/min和300mL/min;程序升溫：初始溫度40C,保持1min,升溫速率為10C/min并升至150C,保持1min;進樣量110L四、實驗步驟1 .標準樣品的配制用乙醇分別配制約0.8mg/L二甲苯各50mL。用乙醇配制大約均為0.6-1.0mg/

15、L混合溶液（甲苯、二甲苯混合溶液）50mL。2 .標準樣品分析待儀器基線平直后，注入二甲苯（鄰、間、對二甲苯）標準溶液試樣3-5小L。記錄二甲苯的保留時間。3 .未知樣品定性分析在相同的色譜條件下，待儀器基線平直后，注入未知試樣3-5nL,記錄樣品保留時間。根據標準樣品保留時間，進行定性。五、數據處理測定標準樣的保留時間；測定未知試樣中峰的保留時間，與標準樣品色譜圖進行比較，根據保留時間進行定性。六、思考題1 .在分析有機物時常采用氫火焰離子化檢測器，為什么？2 .進樣操作應注意哪些事項？一定色譜條件下，進樣量大小是否會影響色譜峰保留時間？3 .氣相色譜組成。其中溫控系統主要控制哪幾個部件的溫

16、度，為什么？實驗四酚類化合物的高效液相色譜分析測定一、實驗目的1 .學習高效液相色譜儀的操作；2 ,了解高效液相色譜柱分離化合物的基本原理；3 .掌握用高效液相色譜法分離苯酚類化合物。二、實驗原理高效液相色譜分離是利用試樣中各組分在色譜柱中的流動相和固定相間的分配系數、吸附能力、離子交換作用或分子尺寸大小的差異進行分離。當試樣隨著流動相進入色譜柱中后，組分就在其中的兩相間進行反復多次（103-106）的分配（吸附一脫附一放出）由于固定相對各種組分的吸附能力不同（即保存作用不同），因此各組份在色譜柱中的運行速度就不同，經過一定的柱長后，便彼此分離，順序離開色譜柱進入檢測器，產生的離子流信號經放大

17、后，在記錄器上描繪出各組分的色譜峰。三、儀器與試劑1 .高效液相色譜儀（紫外檢測器、高壓輸液泵、色譜柱）2 .流動相：60%甲醇+40%水3 .苯酚、對苯二酚（均為色譜純）4 .未知混合樣品四、實驗步驟1 .標準樣品的配置分別用甲醇配制0.2mg/L苯酚、對苯二酚標準溶液各50mL。對苯酚、對苯二酚混合溶液配制：用甲醇配制大約均為0.15-0.2mg/L混合溶液50mL。2 .高效液相色譜的色譜條件.流動相：甲醇：水=60:40流動相流速：0.8mL/min柱溫：室溫檢測波長：280nm進樣量：5-10微升3 .標準樣品分析待儀器基線平直后，分別注入所配苯酚類標準溶液試樣各10仙L4 .待測樣品分析獲得兩種標準樣品色譜后，注入未知試樣10L,記錄色譜圖。五、數據處理1 .測定每一個標準樣的保留時間；2 .試樣中組分的定性測定未知試樣中每一個峰的保留時間，與標準樣品色譜圖進行比較，標出每個峰代表的化合物；3 .試樣中組分的定量根據