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食品现代仪器分析实验指导2016课件

食品现代仪器分析实验指导2016课件
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食品现代仪器分析实验指导福州大学生物科学与工程学院

吴佳

2016年 5月

实验一苦味饮料中硫酸奎宁的荧光法测定

1. 目的意义

喹啉结构是“苯并吡啶”。即一个苯环与一个吡啶环稠合而成。奎宁是喹啉的衍生物,其结构如下:

N 喹啉

CH2

CH

CH

N

CH

3

O

C

H

OH

C

H

CH2

N

CH2

CH2

CH2

CH

奎宁

奎宁是金鸡纳树皮中含有的苦味晶状粉末,抗疟疾药。疟疾曾是热带、亚热带地区猖獗流行的疾病,曾夺走成千上万人的生命。17世纪末,奎宁由欧洲传入我国,曾称为“金鸡纳霜”,当时是非常罕见的药。后来,瑞典纳尤斯对这种植物的树皮进行了认真的研究,提取了其中的有效成分金鸡纳碱,起名为“奎宁”。“奎宁”这个词在秘鲁文字中是树皮的意思。直到1945年,奎宁才实现了人工合成。奎宁是碱性物质,与硫酸反应生成盐,俗名硫酸奎宁。

在饮料中硫酸奎宁是调味料,主要用在滋补品和苦柠檬水中,有调味及预防疟疾之功效,例如汤力水是Tonic Water的音译,又叫奎宁水、通宁汽水。是苏打水与糖、水果提取物和奎宁调配而成的。可作为苦味饮料或用于配制鸡尾酒或其它饮料。奎宁饮料以其微苦的口味成为畅销的解渴饮料,特别是在夏季人们大量饮用,但大量消费含奎宁成分的饮料对一些个体有害,如新陈代谢紊乱或对这种物质有超敏性的人要避免摄取奎宁,特别是孕妇。对期间每天饮用一升以上奎宁饮料的孕妇进行的调查显示,出生后24小时,就出现神经战栗症状,在他们的尿液中发现了奎宁成分,但2个月以后这些症状就不存在了。为此,对奎宁含量的测定具有重要意义。

2. 原理:

本实验包括荧光光谱和激发光谱测定,以及苦味饮料中硫酸奎宁含量测定。硫酸奎宁是强荧光性物质,在紫外光照射下,会发射蓝色荧光。在稀溶液中荧光强度与硫酸奎宁浓度成正比,可根据荧光强度求出硫酸奎宁浓度。

荧光(发射)光谱:

固定激发光波长和强度,在不同的波长下测定所发射的荧光强度,以发射波长为横坐标,以荧光强度为纵坐标,所作曲线为荧光发射光谱。

荧光发射光谱是选择最大荧光发射波长的依据。

荧光激发光谱:

固定荧光发射波长(一般在最大发射波长处),改变激发光波长,得出不同激发波长的荧

光强度,以激发光波长为横坐标,以荧光强度为纵坐标,所得曲线称为激发光谱。

荧光激发光谱是选择最大激发波长的依据。

3. 仪器

970CRT荧光分光光度计。

4. 试剂

(1) 0.05 mol/L硫酸溶液。

(2) 0.1 mol/L硫酸溶液。

(3) 硫酸奎宁储备液:称取100 mg硫酸奎宁,用0.05 mol/L硫酸溶液溶解并移入100 mL 容量瓶中,稀释定容至100 mL,将其储于棕色瓶中(此溶液存放于冰箱中可保存长久。若溶液变浑浊,则需要重新配制)。此溶液浓度为1 mg/mL。

(4) 硫酸奎宁应用液:取硫酸奎宁储备液1 mL用0.05 mol/L硫酸溶液稀释定容至100 mL,此溶液含硫酸奎宁10 μg/mL。

5. 操作方法

(1) 标准溶液的配制

取6只50 mL容量瓶,以5 mL移液管精确吸取10 μg/mL硫酸奎宁标准溶液(即应用液):0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00 mL,分别置于各容量瓶中,用0.05 mol/L硫酸溶液稀释并定容。此系列硫酸奎宁浓度分别为0.00,0.200,0.400,0.600,0.800,1.00 μg/mL (标记为1-6号)。

(2) 荧光发射光谱的制作

用少量6号1.00 μg/mL浓度的硫酸奎宁液润洗比色皿,然后将该浓度的硫酸奎宁液注入荧光比色皿中(2/3即可),将比色皿放入荧光分光光度计的固定槽中。依次点击操作界面菜单上的定性分析→图谱扫描→参数设定打开设定对话框,设定固定激发光波长(EX)为350 nm;发射波长(EM)扫描范围350-800 nm;扫描速度:高速;灵敏度:2;激发光狭缝宽度:10 nm;发射光狭缝宽度:10 nm。参数设定完毕,点击开始扫描按钮,扫描发射波长,得到以发射波长为横坐标,以荧光强度为纵坐标的荧光发射光谱图。点击保存按钮,在指定的文件夹中,以自己“学号未尾3位+姓名+a”为文件名进行保存。(注:请按以上文件名保存,以便教师实地查验。)点击退出按钮,退出对话框。

依次点击操作界面菜单上的定性分析→图谱分析→打开谱图,点击刚保存的文件(使文件呈蓝色),依次点击选中→确定,从打开的荧光光谱图右边表格中找出最大发射波长(EM),并记录于后面的表格中。退出对话框。

(3) 荧光激发光谱的制作

点击操作界面菜单上的定性分析→图谱扫描→参数设定打开设定对话框,固定荧光发射(EM)波长(以所得最大发射波长设定);激发光(EX)波长扫描范围:200-400 nm;扫描速度:高速;灵敏度:2;激发光狭缝宽度:10 nm;发射光狭缝宽度:10 nm。扫描激发光波长,制作以激发光波长为横坐标,以荧光强度为纵坐标的荧光激发光谱。点击保存按钮,以自己“学号未尾3位+姓名+b”为文件名进行保存。点击退出按钮,退出对话框。

依次点击操作界面菜单上的定性分析→图谱分析→打开谱图,点击刚保存的文件(使文件呈蓝色),依次点击选中→确定,从打开的荧光光谱图右边表格中找出最大激发波长(EX),并记录于后面的表格中。退出对话框。

(4) 设定定量测量波长

点击操作界面上的快捷键to λ,打开对话框,按最大激发波长(EX)和最大发射波长(EM)设定,点击开始,等到所设波长字迹退色并再转黑即可,按退出键,退出对话框。

(5) 硫酸奎宁标准曲线的绘制

将步骤(1)的1号空白液,润洗并注入比色皿中,依次点击操作界面菜单上的定量分析→测量样品浓度,打开测量对话框,点击测本底按钮,测定样品空白。

依次将2-6号标准液润洗并注入比色皿中,每注入一次,按3次测INT键,点击求平均值求出测量平均值,记录每次测量数据(平均值)。用所得数据,制作标准曲线。

(6) 待测液中硫酸奎宁浓度的测定(ug/mL)

用胖肚移液管吸取待测液25 mL,移至50 mL容量瓶中,用0.1 mol/L硫酸溶液稀释并定容。按步骤(5)的方法测量荧光强度,平行测定两次,求平均值。从标准曲线上查得测定液浓度,计算出待测液中硫酸奎宁浓度。

6 数据记录和计算

(1) 记录硫酸奎宁的最大发射波长和最大激发波长。

表1-1 最大发射波长和最大激发波长

最大发射波长,nm

最大激发波长,nm

(2) 记录标准溶液和待测液的荧光强度。

表1-2 标准溶液和待测液的荧光强度

样品号 1 2 3 4 5 6

待测液

1 2

浓度,μg/mL

荧光强度

(3) 绘制标准曲线,得到回归方程,算出待测液中硫酸奎宁的浓度。

7. 思考题

(1) 如何确定荧光物质的最大发射波长和最大激发波长?

(2) 测定溶液中分子荧光的基本步骤如何?

970CRT 荧光分光光度计的使用操作

连接好所有电缆和电源线。

开机步骤:1)开氙灯电源——2)开主机电源——3)开打印机电源——4)开计算机电源。

关机步骤:1)关计算机电源——2)关打印机电源——3)关主机电源——4)关氙灯电源。

开氙灯电源后氙灯点亮指示应有红光,反之未点亮(见维修保养)。

开计算机化后仪器自动进入初始化,初始化大约需要5min 时间。

仪器初始化后工作参数已经设置为:

1)EX 当前波长:350nm 。 2)EM 当前波长:397nm 。

3)EX 扫描范围:200nm ~800nm 。 4)EM 扫描范围:200nm ~800nm 。

5)EX 缝宽:10nm ;EM 缝宽:10nm 。 6)扫描速度:高速。

7)灵敏度:第一位(最低挡)。 8)扫描方式:EM 扫描。

初始化结束后仪器进入操作界面。上行为菜单,下行为快捷操作键。

1)(文件);用鼠标左键单击本框后,可以选择:数据导出;打印机设置(出厂时已设置好,如果要更改打印机,用户可重新设置);

退出970CRT 工作状态(关机前退出)的操作。

把扫描数据转到.Access 数据厍(dbl .mdb)

2)(定性分析);用鼠标左键单击本框后,可以选择:图谱扫描;图谱分析;图谱运算功能。

3)(定量分析);用鼠标左键单击本框后,可以选择:绘制标准曲线;测定样品浓度等功能。

4)(设置及测试);用鼠标左键单击本框后,可以选择:参数设置;S/N 比测定等功能。

5)(帮助);使用中如有什么问题可参阅本项内容。

6)在进行定量或定性分析前首先须选(设置及测试)中的参数设置,在参数设置项中设置好扫描方式;EX 波长和EM 波长范围或时间扫描的时间,同时设置好灵敏度;扫描速度及EX 和EM 缝宽。 ·利用 图谱扫描快捷键进入图谱或时间扫描。

·按 键开始扫描,此时红灯亮,绿灯灭。

注意: 初始化时请不要对计算机进行任何操作。

·利用浓度测定快捷键进入浓度测量的定量分析。

1)首先选择标准曲线,并打开。 2)放入样品或背景样品后,按“测INT"或“测本底”键即可测量样品或背景值。对应显示样品INT 值和样品浓度或背景值。

3)测量结束后必须用打印机把数据打印保存。

·利用绘制标准曲线快捷键进入标准曲线绘制。

1)首先测定本底或打入本底值。

2)输入已知标样浓度值。

3)按“测INT ”键逐一将标样测定完(1-9个标样)。

4)选择拟合次数,然后按“拟合”键,出标准图谱。

5)保存标准图谱(图谱名由操作者自定义)。

6)退出。

·利用图谱分析快捷键进入图谱分析。

1)先打开所需分析图谱(1-6个)。

2)数据框内变动数据值:左边第一框为游标所示波长位置;后六个框为图谱对应波长的数据。

3)平滑处理只能对其中被选定的一个图谱进行。

4)时间扫描只能打开一个图谱,此时数据框的左边第一框为扫描时间,

第二框为这时INT 值,其他框数据无效。

·利用图谱运算快捷键进入图谱运算。

注意:

浓度测量时的测试条件应和所打开的标准曲线图谱的测试

条件一致。

注意:

在扫描过程中请勿进行任何操作,无特殊情况不要终止扫描,直至绿灯亮,这样才能扫

出完整图谱。

注意: 以上两项操作在测量时可不必进行,因为仪器有自动清零功1)

按键选择运算图谱,上项选择被加;减;乘;除的图谱,下项选择需要减去或是相加的图谱,以及乘数和除数(两个图谱不能乘除,非同类图谱不能进行运算)。

2)保存运算结果。

3)退出。 ·利用

快捷键,使EX 和EM 走到所需测量的波长位置(EX 和EM 不能同时走到0nm 位置)。 ·利用快捷键,进行手动清零。 利用 快捷键,进行手动清零复位(此功能只有在进行手动清零后才有效)。

·利用S/N 快捷键进行信噪比和稳定性测定。

1)此时仪器应设置为:

EX 缝宽10nm 。 EM 缝宽10nm 。 扫描速度慢。 灵敏度6。

其他都不必设置。

2)打印测试报告。

3)退出。

实验二红外光谱图测量与解析

1. 实验目的

(1) 掌握常规样品的制样方法。

(2) 了解红外光谱仪的工作原理。

(3) 了解鉴定未知物的一般过程。

2. 实验原理

不同的样品状态(固体、液体、气体以及黏稠样品)需要相应的制样方法。制样方法的选择、制样技术的好坏直接影响谱带的频率、数目和强度。

(1) 液膜法:样品的沸点高于100℃可采用液膜法制样。黏稠的样品也采用液膜法。这种方法较简单,只要在两个盐片之间滴加l~2滴未知样品,使之形成一个薄的液膜。流动性较大的样品,可选择不同厚度的垫片来调节液膜的厚度。

(2) 液体池法:样品的沸点低于100℃可采用液体池法。选择不同的垫片尺寸可调节液池的厚度,对强吸收的样品用溶剂稀释后再测定。

(3) 糊状法:这种方法是将干燥的粉末研细,然后加入几滴悬浮剂在玛瑙研钵中研磨成均匀的糊状,涂在盐片上测定。常用的悬浮剂有石蜡油和氟化煤油。糊状法可以克服压片法易吸水的缺点。

(4) 压片法:粉末样品常采用压片法。将研细的粉末分散在固体介质中,并用压片装置压成透明的薄片后测定。固体分散介质一般是金属卤化物(如KBr),使用时要将其充分研细,颗粒直径最好小于2μm(因为中红外区的波长是从2.5μm开始的)。

(5) 薄膜法:对于熔点低、熔融时不发生分解、升华和其他化学变化的物质,可采用加热熔融的方法压制成薄膜后测定。在相同的制样和测定条件下,被分析的样品和标准纯化合物的红外光谱图,若吸收峰的位置、吸收峰的数目和峰的相对强度完全一致,则可认为这两者是同一种化合物。

3. 仪器与试剂

仪器:FTIR光谱仪;压片机、模具和样品架;玛瑙研钵、不锈钢药匙、镊子及红外灯。

试剂:KBr粉末、苯甲酸。

4. 实验内容与步骤

先打开红外光谱仪电源(变压器电源),再打开计算机电源,在计算机窗口点击EZ OMNIC快捷键,打开红外光谱仪控制软件。在菜单上依次点击采集→实验设置→采集→按以下设置:扫描次数:32;分辨率:4;Y轴格式:%Transmittance;采集窗口中,Y轴单位固定:“√”; Min0.00;Max100。确定。

压片法:取2~3mg干燥的苯甲酸固体样品与约200~300mg干燥的KBr粉末在玛瑙研钵中混匀,充分研磨后,用不锈钢药匙取70~90mg压片,压片机压力约为20MPa,取出薄片并放入样品夹具中。在红外软件菜单上依次点击采集→采集样品,输入学号后三位作为

样品名称,确定后弹出“准备背景采集”对话框,点击“确定”,进行背景扫描,背景扫描完毕,弹出“准备样品采集”对话框,推开样品室上盖,将样品架放入样品室内样品固定座,拉下样品室盖子,点击“确定”,进行样品红外光谱的采集,采集结束后,弹出“数据采集完成”窗口,点击“是”,样品采集结束。取出样品。

以TIF格式保存红外图谱,实验结束后指认主要的红外吸收峰对应的基团和振动类型。

5. 数据记录与解析

请解析苯甲酸的红外光谱图,将结果记录于表2-1中。

表2-1 苯甲酸红外吸收光谱的解析

波数, cm-1 官能团振动类型

6. 思考题:

(1) 采集背景信号的目的是什么?

(2) 进行红外光谱分析时有哪些注意事项?

实验三食品中铜的火焰原子吸收分光光度法测定

1. 原理

样品经消化后,导入原子吸收分光光度计中,经火焰原子化后,吸收波长324.8nm的共振线,其吸收量与铜含量成正比,与标准系列比较定量。

2. 试剂

要求使用去离子水,酸为优级纯。

(1) 浓硫酸、浓硝酸

(2) 0.5mol/L硝酸:量取32mL硝酸,加入适量的水中,用水稀释并定容至1000mL。

(3) 铜标准储备液:精确称取1.000g金属铜(纯度大于99.99%),加适量硝酸(1+1),使之溶解,移入1000mL容量瓶中,用去离子水定容至刻度,储存于聚乙烯瓶内,冰箱内保存。此溶液中铜浓度为1mg/mL。

(4) 铜标准使用液:吸取铜标准储备液1.00mL,置于100mL的容量瓶中,用0.5mol/L 硝酸溶液稀释至刻度,该溶液每mL相当于10 g铜。

3. 仪器

(1) 原子吸收分光光度计

(2) 消化炉

(3) 马弗炉

(4) 玻璃仪器:所用玻璃仪器使用前必须用20%的硝酸浸泡24h以上,然后分别用水和去离子水冲洗干净后晾干。

4. 操作步骤

以下湿法和干法两种消化法可任意选择一种,也可都做后,进行测量结果比较。每次消化都要求平行二到三份。

(1) 样品湿法消化

精确称取均匀样品约0.50g于30mL凯氏瓶中,加入浓硫酸5mL、浓硝酸10mL,放入几粒玻璃珠,浸泡片刻,置于井式消化炉中,先于350℃加热消化,至棕色浓烟消失,冷却后观察消化液颜色,若消化液呈黑色或棕黄色,则向凯氏烧瓶中滴加几滴硝酸,继续消化,直至冷却后呈无色为止。加2毫升去离子水,加热至400℃以除去多余的硝酸。待凯氏烧瓶中的液体接近4~5ml时,取下冷却。将消化液移入50mL容量瓶中,并以水稀释至刻度备用。此即为样品消化液。同时做试剂空白。

(2) 样品干法灰化

称取制备好的均匀样品1.0~2.0g置于50mL瓷坩埚中,加5mL硝酸,放置0.5h后,于电炉上小火蒸干,继续炭化至无烟后移入马弗炉中,500℃灰化约1h后取出,放冷后再加入1mL硝酸湿润灰分并小火蒸干。再移入马弗炉500℃灰化约0.5h冷却后取出,加0.5mol/L 的硝酸,溶解残渣并移入50mL的容量瓶中,再用0.5mol/L的硝酸反复洗涤坩埚,洗涤液并入容量瓶中,并稀释至刻度,混匀备用。同时做试剂空白。

(3) 制作标准曲线

吸取0.00mL ,0.50mL ,1.00mL ,2.00mL ,3.00mL ,4.00mL ,5.00mL 铜标准使用液,分别置于50mL 容量瓶中,以0.5mol/L 稀硝酸稀释至刻度,混匀,此标准系列含铜分别为0.00μg/mL ,0.10μg/mL ,0.20μg/mL ,0.40μg/mL ,0.60μg/mL ,0.80μg/mL ,1.00μg/mL 。将该系列标准溶液记为1~7号标样。

(4) 仪器条件

燃烧器位置设定为-2。测定波长324.8nm ,灯电流、狭缝、空气乙炔流量及灯头高度均按仪器说明调至最佳状态。

(5) 样品测定

将铜标准溶液、试剂空白液和样品消化液分别导入火焰原子化器进行测定。记录其对应的吸光度值,与标准曲线比较定量。样品消化液平行测定两次。

5. 结果记录与计算

(1) 将吸光度数据记录于表3-1中。

表3-1 标准溶液和待测液的吸光度 样品号 1 2 3 4 5 6 7 样品消化液

1

2 浓度,μg/mL

吸光度

(2) 根据表1中的数据绘制标准曲线,得出样品消化液中的铜浓度。

(3) 根据下面的公式计算样品中的铜含量。

1000

1000???=m V C x 式中 x ——样品中铜的含量,mg/kg ;

C ——测定用样品液中铜的浓度,μg/mL ,可由标准曲线求得;

V ——样品消化液的总体积,mL ;50mL

m ——样品质量(g)。0.50g

6. 思考题

(1) 原子吸收光谱的基本原理是什么?

(2) 原子吸收光谱法测定食品中金属元素含量的基本步骤有哪些?

T A S986原子吸收分光光度计维护手册

1、目的

为了更好地维护保养TAS986原子吸收分光光度计,保证仪器所测数据的可靠性,保护实验操作人员的安全,延长仪器的使用寿命,制定本维护手册。

新的实验操作人员在使用本仪器以前应认真阅读本手册。

2、原子吸收仪器室环境要求

1)仪器室不应设置在附近有强电磁场和强热辐射流的地方。

2)仪器室附近不能有产生剧烈振动的设备。

3)原子吸收仪器不能和发射光谱仪器使用同一个房间。

4)仪器室必须和化学处理(前处理)室分开,绝对不能共用一室。

5)仪器室光线应该柔和,不能有日光直射。

6)仪器室不要在有烟尘、污浊气流及水蒸气的地方。

7)仪器室空气湿度应小于70%,室内温室应保持在15—30℃内,低于15℃严禁使用仪器。

8)仪器室不能使用水泥地板,装有石墨炉的型号不能使用全脱落塑料地板。

9)搞好实验室清洁工作,保持实验室内的干净。

4、气源的要求

1)放置气瓶室与仪器室分开,室温必须低于40℃,避免阳光直射,应保证良好的通风换气。

2)可燃性气瓶与明火距离应不小于10m;有困难时,应有可靠的隔热防护措施,但不得小于5m。

3)乙炔钢瓶必须竖立使用,远离火源,避免曝晒,严禁敲击、碰撞,应可靠地固定在支架上,防止滑倒,新换上的气瓶必须竖立静止两小时以后,方可使用,且每个钢瓶最多只供一台仪器使用。

4)乙炔气路管接口严禁使用铜材质,不要让乙炔气直接与铜材、银材、液态汞、氯气或油脂接触,否则可能引起爆炸。

5)开关高压气瓶瓶阀时,应用手或专门扳手,不得随便使用凿子、钳子等工具硬扳,以防止损坏瓶阀。6)高压气瓶上选用的减压阀要专用,安装时螺扣要上紧。

7)开启乙炔钢瓶时,操作者须站在气瓶出气口的侧面,气瓶应直立,然后缓缓旋开瓶阀。气体必须经减压阀减压,不得直接放气。打开乙炔钢瓶时,钢瓶上的气阀开关,只需逆时针旋转一下就可以了,不要过多旋转,严禁气阀旋转超过二圈。乙炔减压阀调节压力时,乙炔气出口压力应保持 0.1Mpa以下,一般实验时乙炔的压力在0.05Mpa。

8)经常检查是否有漏气:关闭减压阀,打开瓶阀,观察气压表有没有变化,如果漏气,气压表会降低。9)使用乙炔气之前,开少许压力检查是否有丙酮喷出,如果有,将该气退回供应商。乙炔器的纯度应为99.5%以上。

10)气瓶内气体不得全部用尽,乙炔钢瓶上的总压力降到0.3Mpa时,就必须更换气瓶,否则瓶内丙酮全溢出,容易引出事故;

11)气瓶必须定期进行技术检验。充装一般气体的气瓶,每3年检验1次;充装腐蚀性气体的气瓶每两年检验1次。气瓶在使用过程中,如发现有严重腐蚀或其他严重损伤应提前进行检验。盛装剧毒或高毒介质的气瓶,在定期技术检验同时,还应进行气密性试验。

12)不要采用氧气作为助燃气,否则可能引起爆炸。

13)空压机必须具备除油和除水功能,实验时空压机输出压力在0.25-0.28Mpa。

14)空气压缩机开动1到2小时后要关闭仪器,空压机放水一次。

4、仪器的保养

1)在阴雨天气,仪器要开机二个小时,保持仪器内部的干燥。

2)仪器因经常保持开机状态,即使长期没有检测业务,亦必须至少每星期要保证开机一次(每次开机二

个小时)。

3)空芯阴极灯,要保证4个月内,点燃二个小时以上。

4)实验时先打开排风扇。

5)实验前,要检查各连接处是否有漏气。

6)仪器点火前,必须校正燃烧器的燃烧缝与空芯阴极灯光点保持三点一条线。

7)点火时,必须保证先开空压机,后打开乙炔钢瓶。熄火时,正好相反,先关乙炔,待火灭后,继续吸喷蒸馏水三分钟冲洗燃烧头,然后关闭空压机。

8)实验时,仪器点火后,要预热15至20分钟才能进行分析实验;

9)火焰燃烧时一定要有人监管。

10)实验后,废液缸应及时清理。

11)燃烧头的维护

(1)根据乙炔流量大小,调整好适当的火焰高度。

(2)在接触燃烧头前,请注意燃烧头可能很烫,请带上防护手套。燃烧头上清晰地标有该燃烧头所适合的燃气/助燃气类型,要正确使用。

(3)为减少燃烧头堵塞,燃烧头必须要清理,因为样品分析时会在燃烧头口子上产生盐类沉积物,如果不清除会影响分析。一般用硬纸片清理燃烧头,最好不要用金属片,小心划伤燃烧头。

(4)清洁燃烧头之前一定要将火焰熄灭,不要试图在火焰燃烧时清洁燃烧头。

(5)千万不要拆改燃烧头,使使其结构发生改变。

12)雾化器的维护

(1)不正确组装雾化器可能会引起爆炸、火灾,不要试图在火焰燃烧时拆卸雾化器,拆卸前一定要熄灭火焰。

(2)雾化器是由粗细不一的玻璃管组成,喷出口很细,比较容易受堵,测试液体必须没有累浮物颗粒。(3)样品前处理必须完全,严禁使用含有颗粒状物体的液体,测试液体必须纯净或经过过滤,这样不损伤雾化器。

(4)雾化器发生堵塞后,只可用空压机来吹洗,绝对不能用细金属来捅。

(5)每天工作结束后,可用5—10%的酸液冲洗三分钟,然后再用蒸馏水来冲洗干净,既能排尽雾化室内的残液,又有防止雾化器堵塞的作用。

13)燃烧头两边透镜的清洗

由于乙炔燃烧时会有一定的烟尘,会使透镜表面变得模糊,所以要定期清洗透镜。用乙醚和乙醇混合液(1:1),用棉花棒来清洗透镜。清洗时仪器不能开动。

5、维护记录

对仪器进行维护后,及时要作好维护记录。

6、仪器故障处理

1)实验时仪器遇到故障,应及时关闭乙炔气体,关闭仪器。

2)及时报告实验室主任。

TAS-986操作规程

一、开机

依次打开打印机,显示器,计算机电源开关,等windows完全启动后,打开原子吸收主机电源。二、仪器联机初始化.

1:在计算机桌面上双击 AAwin图标,出现窗口,选择联机方式,点击确定,出现仪器初始化界面。

等待3—5分钟(联机初始化过程),等初始化各项出现确定后,

将弹出选择元素灯和预热灯窗口。

2:依照用户需要选择工作灯和预热灯(双击元素灯位置,可更改所在灯位置上的元素符号,注意软件设定与原吸主机硬件位置保持一致)。点击下一步,出现设置元素测量参数窗口。

3:可以根据需要更改光谱带宽,燃气流量,燃烧器高度等参数,(一般工作灯电流,预热灯电流和负高压以及燃烧器位置不用更改。)设置完成后点击下一步。出现设置波长窗口。

4:在默认的波长列表中选择波长,点击寻峰。将弹出寻峰窗口,(根据所选元素灯元素不同,整个过程需要时间不同,一般在1—3分钟)等寻峰过程完成后,点击关闭。点击下一步,点击完成三、设置样品

点击样品,弹出样品设置向导窗口:

1:选择校正方法(一般为标准曲线法),曲线方程(一般为一次方程),和浓度单位,输入样品名称和起始编号,点击下一步。

2:输入标准样品的浓度和个数(可依照提示增加和减少标准样品的数量),点击下一步。

3:可以选择需要或不需要空白校正和灵敏度校正(一般为不要)然后点击下一步。

4:输入待测样品数量,名称,起始编号,以及相应的稀释倍数等信息,点击完成。

四、设置参数

点击参数,弹出测量参数窗口。

1:常规:输入标准样品,空白样品,未知样品等的测量次数(测几次计算出平均值)选择测量方式(手动或自动,一般为自动),输入间隔时间和采样延时(一般均为1秒)

石墨炉没有测量方式和间隔时间以及采样延时的设置。

2:显示:设置吸光值最小值和最大值一般为(0—0.7)以及刷新时间(一般300秒)

3:信号处理:设置计算方式(一般火焰吸收为连续或峰高,石墨炉多用峰面积),以及积分时间和滤波系数。(火焰积分时间一般为1滤波系数为0.3-0.8)

点击确定,退出参数设置窗口

五、火焰吸收的光路调整

火焰吸收测量方法下:点击仪器下的燃烧器参数,弹出燃烧器参数设置窗口,输入燃气流量和高度,点击执行,看燃烧头是否在光路的正下方,如果有偏离,更改位置中相应的数字,点击执行,可以反复调节,直到燃烧头和光路平行并位于光路正下方。(如不平行,可以通过用手调节燃烧头角度来完成)点击确定退出燃烧器参数设置窗口。

六、测量

1:依次打开空气压缩机的风机开关,工作开关,调节压力调节阀,使得空气压力稳定在 0.2—0.25MPa 后,打开乙炔钢瓶主阀,调节出口压力在0.05—0.06MPa(点火前后出口压力可能有变化,这里的出口压力在0.05—0.06MPa指点火后的压力)检查水封,打开风机,点击点火,等火焰稳定后首先吸喷纯

水。以防止燃烧头结盐。

2:点击测量下的测量,开始(或 ),吸喷空白溶液校零,依次吸喷标准溶液和未知样品,每测量一个样品,都必须点击屏幕右上角对话框的开始,进行测量。测量完成后,点击终止,完成测量,退出测量窗口。挡住火焰探头熄火(如果不再需要继续测量其他元素,请关闭乙炔钢瓶主阀,让火焰自动熄灭),点击确定,退出熄火提示窗口,吸喷纯水1分钟,清洗燃烧头,防止燃烧头结盐。

3:点击视图下的校正曲线,查看曲线的相关系数,决定测量数据的可靠性,点击进行保存或打印处理。

4:点击仪器下的测量方法,可以在火焰吸收,火焰发射,氢化物和石墨炉等测量方法间切换

5:其他未列举的软件使用技巧等信息,您可以在软件帮助菜单下获得。

七、关机过程

依次关闭乙炔钢瓶主阀,空压机工作开关,按放水阀,排空压缩机中的冷凝水,关闭风机开关,AAwin软件,原子吸收主机电源,退出计算机Window操作程序,关闭打印机,显示器和计算机电源。盖上仪器罩,检查乙炔,氩气,冷却水,是否已经关闭,清理实验室。

八、注意事项

1:如果开机顺序不对,可能出现COM口被占用,无法联机的现象,这时需要关闭原子吸收主机电源开关,重新启动计算机,等待Windows完全启动后再开启原子吸收主机电源开关,将联机正常。2:开机初始化时,如果在工作灯位置没有元素灯,或原子化器挡光,可能造成初始化过程中的波长电机初始化失败。

工作中:如果工作灯位置上元素灯设置的元素和实际元素灯元素不同,或原子化器挡光,将造成寻峰失败,出现灯能量不足,负高压超上限的提示。

3:点火前后,乙炔钢瓶压力可能有变化,注意调节出口压力。当燃气流量小于1200时可能点火失败或吸喷溶液后自动熄火,这时需要调高燃气流量到1500以上,再次点火即可。

特别注意:

1、乙炔气瓶的总表压力低于0.4MPa就必须更换新的气瓶,否则易损坏仪器,导致不良后果;要求乙炔气必须达到99.9%以上,如乙炔气不纯,影响分析测试结果,(吸光度值不稳定),易导致质量流量计损坏(堵塞)。

实验四 稠环芳烃的高效液相色谱法分析

1. 实验目的

(1) 学习高效液相色谱仪的基本使用方法。

(2) 理解和掌握色谱定量校正因子的意义和测定方法。

(3) 学会用归一化法计算同系物的质量分数。

2. 基本原理

采用非极性的十八烷基键合相(ODS)为固定相和极性的甲醇-水溶液为流动相的反相色谱分离模式特别适合于同系物如苯系物等的分离。苯系物和稠环芳烃具有共轭双键,但因共轭体系的大小和极性不同,因而在固定相和流动相之间的分配系数不同,导致在柱内的移动速率不同而先后流出柱子。苯系物和稠环芳烃在紫外区有明显的吸收,可以利用紫外检测器进行检测。在相同的实验条件下,可以将测得的未知物的保留时间与已知纯物质作对照而进行定性分析。

由于各组分在检测波长的摩尔吸光系数不同,同样浓度组分的峰面积不一定相等,因而,在以峰面积或峰高为依据进行归一化定量分析时,需经校正因子校正后方可达到准确定量的要求。以苯为标准物,根据标样中各色谱峰面积(或峰高)A i 和A s 求出各个组分的相对校正因子:

i

s s i i A m A m f ??=' 根据试样组分的色谱峰面积(或峰高)A i 及各个组分的相对校正因子用归一化法计算出试样中组分的质量分数ωi 。

%100'2'21'1'????++=n

n i i i A f A f A f A f ω 3. 仪器及试剂

(1) 高效液相色谱仪(配紫外检测器,检测波长254nm),以色谱工作站联机控制仪器、处理实验数据。

(2) 超声波清洗机(流动相脱气用)

(3) 25μL 平头微量注射器

(4) 苯、甲苯、萘(均为AR 级),甲醇为HPLC 级,水为二次重蒸水。

(5) 标准样品:分别配制苯、甲苯、萘单组分及三组分混合样品各一份,组分浓度均约0.05%,用流动相配成。

(6) 流动相的体积配比为甲醇:水=85:15

(7) 试样

4. 实验步骤

(1) 按仪器的要求打开电脑和液相色谱仪,设定流动相的流速为1mL/min 、检测波长为254nm ,用流动相冲洗色谱柱,直至工作站上色谱流出曲线的为一平直的基线。

(2) 分别取苯、甲苯、萘标准样品20μL进样,记录色谱峰的保留时间。

(3) 取混合物标准溶液(苯:甲苯:萘=1:1:1)20μL进样分析,测得标样中三个组分的峰面积。以苯为标准物,求出各个组分的相对校正因子。

(4) 取未知试样20μL进样,由色谱峰的保留时间进行定性分析,以色谱峰的面积进行归一化法定量。

(5) 待所有同学的实验都完成后按正确的顺序关机。

5. 数据记录及处理

(1) 记录苯、甲苯、萘标准样品的色谱图信息。

表4-1 单个标样色谱图信息

组分名称保留时间

(2) 记录苯、甲苯、萘混合标准样品的色谱图信息。

表4-2 混合标样色谱图信息

组分名称组分含量保留时间峰面积相对校正因子f’

0.05%

0.05%

0.05%

(3) 记录未知样品的色谱图信息。

表3 未知样品色谱图信息

组分名称保留时间峰面积质量分数

6. 思考题

(1) 紫外检测器是否适用于检测所有的有机化合物?为什么?

(2) 请简述液相色谱分析的基本步骤和注意事项。

(3) 利用六通阀进样的基本原理是什么?

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