8实验八

实验八醋酸解离平衡常数的测定酸度计可用于pH测定和电位测定。

由于从酸度计读得的pH值是由电位值转换而来的。

所以，从本质上看酸度计就是电位计。

本实验测定平衡常数的方法属于电位分析法。

离子选择电极常用作电位分析的指示电极，它是一类利用膜电势测定溶液中离子的活度或浓度的电化学传感器，当它和含待测离子的溶液接触时，在它的敏感膜和溶液的相界面上产生与该离子活度直接有关的膜电势。

这类电极由于具有选择性好、平衡时间短的特点，是电位分析法用得最多的指示电极。

本实验使用的玻璃电极是H+选择电极。

离子选择电极有许多优点：①测定离子所需设备简单，便于现场自动连续监测和野外分析。

能用于有色溶液和混浊溶液，一般不需要进行化学分离，操作简便迅速。

已广泛地应用于各种工业分析、临床化验、药品分析、环境监测等各领域，也是研究热力学、动力学、配位化学的重要工具；②响应快，平衡时间较短(约1分钟)，测量的线性范围较宽，一般有4~6数量级；③采用电位法时，对样品是非破坏性的，并能用于小体积试液的测定。

它还可用作色谱分析的检测器。

测定电位时应注意控制搅拌速度和选择合适的参比电极。

溶液搅拌速度的快慢会影响电极的平衡时间，测定低浓度试液时搅拌速度应快一些，但不能使溶液中的气泡吸附在电极膜上。

选择参比电极时应注意参比电极的内参比溶液是否干扰测定，若干扰，应采用双液接型参比电极。

一、实验目的1．掌握利用测定醋酸pH值的方法测定醋酸的解离平衡常数。

2．学习酸度计的使用方法，加深对弱电解质解离平衡常数的理解。

二、实验原理酸度计可用于pH的直接测定和电位的测定。

本实验采用酸度计测定HAc的pH值，进一步计算HAc的解离平衡常数。

醋酸（HAc）是一元弱电解质，在溶液中存在下列解离平衡，HAc H+ + Ac-其实验平衡常数K a 可用醋酸起始浓度c 和平衡时[H +]来表示：][H ][H [HAc]]][Ac [H 2-+++-==c K a （1） [H +]、[Ac -]和[HAc]分别为H +、Ac -、和HAc 的平衡浓度，K a 为HAc 的解离平衡常数。

实验八螺纹测量一．实验目的1．了解螺纹参数的常用测量方法，熟悉工具显微镜的测量原理及结构特点。

2．学会用大型（或小型）工具显微镜测量外螺纹主要参数的方法。

二．实验内容介绍螺纹的测量方法分为综合测量和单项测量。

综合测量采用螺纹量规检验螺纹的合格性。

对于比较精密的螺纹，为了进行工艺分析和使它能满足工艺要求，一般采用单项测量，即分别测量中径、螺距及牙型半角等。

本实验主要介绍如何用影像法测量螺纹中径、牙形半角和螺距等主要参数。

三．测量仪器及测量原理测量仪器是工具显微镜，可用来测量螺纹塞规、螺纹刀具、齿轮滚刀及轮廓样板等，它分为小型、大型、万能和重型等四种型式，它们的测量精度和测量范围虽各不相同，但基本原理是相似的。

下面以大型工具显微镜为例，介绍测量螺纹参数的方法。

大型工具显微镜的外形如图8-1所示，它主要由目镜1、工作台5、底座7、支座12、立柱13、悬臂14和千分尺6、10等部分组成。

转动手轮11，可使立柱绕支座左右摆动，转动千分尺6和10，可使工作台纵、横向移动，转动手轮8，可使工作台绕轴心线旋转。

图8-1 大型工具显微镜外形图图8-2 工具显微镜的光学系统图仪器的光学系统如图8-2所示，由主光源1发出的光经聚光镜2、滤色片3、透镜4、光阑5、反射镜6、透镜7和玻璃工作台8，将被测工件9的轮廓经物镜10、反射棱镜11投射到目镜的焦平面13上，从而在目镜15中观察到放大的轮廓影像。

另外，也可用反射光源，照亮被测工件，以工件表面上的反射光线，经物镜10、反射棱镜11投射到目镜的焦平面13上，同样在目镜15中可观察到放大的轮廓影像。

仪器的目镜外形如图8-3a所示。

它由玻璃分划板、中央目镜、角度读数目镜、反射镜和手轮等组成。

目镜的结构原理如图8-3b所示，从中央目镜可观察到被测工件的轮廓影像和分划板的米字刻线（如图8-3c所示）。

从角度读数目镜中，可以观察到分划板上0°～360°的度值刻线和固定游标分划板上0′～60′的分值刻线（如图8-3d）。

乙醚实验室制法[实验原理]CH 3CH 2OH +H 2SO 4CH 3CH 2OSO 2OH +H 2OCH 3CH 2OSO 2OH +CH 3CH 2OH CH 3CH 2OCH 2CH 3+H 2SO 4CH 3CH 2OH +CH 3CH 2OCH 2CH 3H 2O CH 3CH 2OH 170CH 2CH 2+H 2O CH 3CHO +SO 2+H 2OCH 3CHO H 2SO 4CH 3COOH +SO 2+H 2O SO 2H 2O +H 2SO 3100-130。

C 。

C 。

C 135-145140。

C [O]H 2SO 4H 2SO 4主反应：副反应：：总反应式[实验步骤] 按图安装好装置12.5ml95%乙醇当反应液温度上升到140℃，开始滴加（控制135-140℃）6mL95%乙醇6mL 浓H 2SO 4边反应边蒸馏馏出液4mL5%NaOH 洗涤4mL 饱和NaCl 洗涤4mL 饱和CaCl 2洗涤两次无水CaCl 2干燥蒸馏热水浴收集33-38℃馏分,称重,计算产率,测折光率[注意事项] 1．在反应装置中，滴液漏斗末端和温度计水银球必须浸入液面以下，接受器必须浸入冰水浴中，尾接管支管接橡皮管通入下水道或室外。

2．控制好滴加乙醇的速度（1D/S ）和反应温度（135－145℃）。

3.乙醚是低沸点易燃的液体，仪器装置连接处必须严密。

在洗涤过程中必须远离火源。

制备乙醚实验装置图乙醚的制备.1. 乙醚的制备①在干燥的三角烧瓶中加入12ml乙醇，缓缓加入12ml浓H2SO4混合均匀。

①滴液漏斗中加入25ml乙醇。

②如图连接好装置。

③用电热套加热，使反应温度比较迅速升到1400C。

开始由滴液漏斗慢慢滴加乙醇。

④控制滴入速度与馏出液速度大致相等（1滴/s）。

⑤维持反应温度在135-1450C内30-45min滴完，再继续加热10min，直到温度升到1600C，停止反应。

2. 乙醚的精制①将馏出液转至分液漏斗中，依次用8ml5%NaOH，8ml饱和NaCl洗涤，最后用8ml饱和CaCl2洗涤2次②分出醚层，用无水CaCl2干燥。

实验八重组克隆筛选（酶切鉴定）【实验目的】1.掌握质粒提取的基本方法的原理；2.学习和掌握限制性内切酶的使用方法。

【实验原理】重组克隆的筛选和鉴定是基因工程中的重要环节之一。

不同的克隆载体和相应的宿主系统，其重组克隆的筛选和鉴定方法不尽相同。

从理论上说，重组克隆的筛选是排除自身环化的载体、未酶解完全的载体以及非目的DNA片断插入的载体所形成的克隆。

常用的筛选方法有两类。

一类是针对遗传表型改变筛选法，以－半乳糖苷酶系统筛选法为代表。

另一类是分析重组子结构特征的筛选法，包括快速裂解菌落鉴定质粒大小、限制酶图谱鉴定、Southern 印迹杂交、PCR、菌落（或噬菌斑）原位杂交等方法。

1．－半乳糖苷酶系统筛选法（蓝白斑筛选法）使用本方法的载体包括M13噬菌体、pUC质粒系列、pGEM质粒系列等。

这些载体的共同特征是载体上携带一段细菌的基因lacZ。

lacZ编码－半乳糖苷酶的一段146个氨基酸的肽，载体转化的宿主细胞为lacZ△M15基因型。

重组子由于外源片断的插入使肽基因失活不能形成互补作用，也就是说，宿主细胞表现为－半乳糖苷酶失活。

因此，在X-gal平板上，重组克隆为无色噬菌斑或菌落，非重组克隆为蓝色噬菌斑或菌落。

这种筛选方法操作简单，但当插入片断较短（小于500bp），且插入片断没有影响lacZ基因的读框时，有假阴性结果的出现。

2．快速裂解菌落鉴定质粒大小从平板中挑取菌落，过夜培养后裂解，直接进行凝胶电泳，与载体DNA比较，根据迁移率的减小初步判断是否有插入片断存在。

本方法适用于插入片断较大的重组子的初步筛选。

3．限制酶图谱鉴定对于初步筛选具有重组子的菌落，提纯重组质粒或重组噬菌体DNA，用相应的限制性内切酶（一种或两种）切割重组子释放出的插入片断，对于可能存在双向插入的重组子还可用适当的限制性内切酶消化鉴定插入方向，然后用凝胶电泳检测插入片断和载体的大小。

4．Southern 印迹杂交为确定DNA插入片断的正确性，在限制性内切酶消化重组子、凝胶电泳分离后，通过Southern 印迹转移将DNA移至硝酸纤维膜上，再用放射性同位素或非放射性标记的相应外源DNA片断作为探针，进行分子杂交，鉴定重组子中的插入片断是否是所需的靶基因片断。

实验八 天然水总硬度的测定 一．实验目的 1.了解水的硬度的测定意义和常用的硬度表示方法。

2.掌握EDTA 法测定水的硬度的原理和方法。

二．实验原理 水的硬度的测定可分为水的总硬度和钙镁硬度的测定两种，前者是测定Ca 、Mg 总量，以钙化合物含量表示，后者是分别测定Ca 和Mg 的含量。

世界各国有不同表示水的硬度的方法。

德国硬度（。

d ）是每度相当于1升水中含有10mg CaO ；法国硬度 （。

f ）每度相当于1升水中含有10mg CaCO 3 ; 英国硬度 （。

e ）是每度相当于0.7升水中含有10mg CaCO 3 ；美国硬度是每度等于法国硬度的十分之一。

我国采用德国硬度单位制。

本实验是采用EDTA 络合滴定法测定水的总硬度。

在pH=10的缓冲溶液中，用钙指示剂。

为了提高滴定终点的敏锐性，氨缓冲溶液可加入一定量Mg-EDTA ，由于Mg-EBT 的稳定性大于Ca-EBT 的稳定性，故终点明显。

计算水的硬度可用下面公式：水的总硬度（。

d ）=三．实验试剂1.EDTA 溶液 0.01mol/L2.氨性缓冲溶液 pH ≈103.HCl(1+1)4.10%NaOH 溶液四．实验步骤水样分析取100mL 自来水于250mL 锥形瓶中，加入1～2滴HCl 使试液酸化。

煮沸数分钟以除去CO 2。

冷却后，加入5mL 氨性缓冲溶液，约10mg 钙指示剂，用EDTA 标准溶液滴定至由酒红色变为蓝色，即为终点。

平行测定三份，计算水样的总硬度，以德国硬度（。

d ）表示结果。

五．实验数据C （EDTA ）V(EDTA)M(CaO)/10水样体积（L ）水的总硬度（。

d ）=水的总硬度（。

d ）1= =4.193水的总硬度（。

d ）2= =4.173水的总硬度（。

d ）3= =4.143水的总硬度（。

─d ）= 4.170相对平均偏差d r =x d d d 3/|)||||(|321++×100%=170.43/)027.0003.0023.0(++×100%=0.42%六．思考题1.测定水的硬度时，介质中的Mg-EDTA 盐的作用是什么？对测定结果有无影响 答：由于Mg-EBT 的稳定性大于Ca-EBT 的稳定性，氨缓冲溶液可加入一定量Mg-EDTA ，可以提高滴定终点的敏锐性，使终点明显。

实验八免疫荧光染色技术细胞骨架主要包括微管、微丝和中间纤维以及核骨架-核纤层体系。

微管主要分布在核周围，呈放射状分布；微丝主要分布在细胞质膜的内侧，而中间纤维则分布在整个细胞中。

细胞骨架具有维持细胞形态结构和内部结构的有序性、参与细胞运动、物质运输、能量转换、信息传递和细胞分裂等重要功能。

常用的细胞骨架的观察方法有：考马斯亮蓝R250染色法、荧光素标记的鬼笔环肽染色法和间接免疫荧光法等。

考马斯亮蓝R250染色法和荧光素标记的鬼笔环肽染色法能清晰的显示出微丝结构。

本实验中采用间接免疫荧光法观察细胞中的微管蛋白，结合荧光素标记的鬼笔环肽标记F-肌动蛋白。

实验原理微管是由管蛋白结构单体构成。

抗微管蛋白的抗体特异识别细胞内存在的微观蛋白，在加入荧光素偶联的二抗与一抗结合，从而使细胞内的微管间接带上荧光素。

在激发光下，荧光素发光，从而显示出细胞中微管的形态和分布。

材料和试剂培养细胞、6孔板、胰蛋白酶、完全培养基、湿盒、无水乙醇、Triton X-100、载玻片、盖玻片、指甲油（封片）。

0.01M PBS，固定液（0.01M PBS，2％葡萄糖，1％甲醛）、洗涤液（0.01mol/L PBS），封闭液（0.01mol/L PBS，2%BSA），透化液（0.25% Triton, 5mM EDTA，0.01mol/L PBS），考马斯亮蓝R250。

实验方法1.盖玻片处理，圆形盖玻片的处理： 3%醋酸浸泡盖玻片半小时，经过洗衣粉水洗净，蒸馏水冲洗三遍，再用75%的乙醇浸泡1小时以上。

于超净台中镊子取出盖玻片，过酒精灯火焰烧一下，使盖玻片上酒精及水分蒸发，最后放入12孔培养板中备用。

2.细胞爬片：经处理的盖玻片放入12孔板中，加入1x105/ml 细胞，细胞生长于盖玻片并通过细胞自身分泌的细胞外基质，粘附于盖玻片上，过夜培养后，取出玻片0.01mol/LPBS充分洗涤，5分钟洗1次；3. 固定30 min，0.01mol/L PBS洗3次，每次5分钟；4. 封闭30 min.5. 透化处理：0.2% TritonX-100的封闭液中10分钟；6. 加入anti-Tubulin抗体，室温1小时。

实验八 全息照相全息照相是以光的干涉和衍射理论为基础的波前记录和再现技术。

普通照相可以对各种物体的光强进行永久性记录并保存下来，小至显微镜下的图像，大至星体的图像，它已在人类历史和科学研究等方面获得了广泛的应用，并且正在不断地提高和发展。

1947年英国科学家盖伯在提高电子显微镜的分辨率研究中提出了“光学成像的一种新的两步方法”为全息照相的发展奠定了理论基础。

由于当时没有一种良好的相干光源因而进展缓慢。

直到1960年以后激光的出现为全息照相提供了相干性良好的光源才获得了迅速发展。

1962年美国科学家利思用激光作光源并引入离轴参数光束的方法拍摄了第一张具有实用价值的全息图后，全息照相开始成为光学研究方面的活跃领域之一。

此后除激光全息外还发展了超声全息、微波全息、红外全息等，并在军事技术、科学研究、工农业生产、艺术记录等方面得到广泛应用。

一、实验目的1、通过拍摄漫反射物体的透射全息图，加深对全息照相基本原理的理解；2、通过观察透射全息图的重现像，领会并总结全息照相的特点及其与普通照相的本质区别；3、通过光路布置过程，熟悉和掌握各种光学元件的特性及其调节方法。

二、基本原理1、全息照相的原理全息照相是和普通照相具有本质区别的一种显示物体三维像的照相技术，它具有真正的视差和大景深，因此有真正的立体感。

普通照相是把从物体表面发出或反射的光经透镜会聚成像，用感光胶片把像记录下来。

由于现有的光记录介质的响应时间比光波振动的周期长得多，因此都只能记录光强——光波振幅的平方，而不能直接记录光波的位相，所以它得不到一个三维像的记录。

全息照相不仅记录了物体光波的振幅，同时也记录了它的位相，这种方法把物体光波波前的全部信息都记录下来，所以成为“全息照相”，也称为波前记录。

利用光的衍射原理可把物体光波还原再现出来。

全息照相不仅要记录物体光波的振幅，而且还要记录位相，而记录介质只对光的强度（振幅的平方）敏感，因此必须把位相也转换成振幅信息并把它记录下来，光的干涉效应——两列相干光波叠加而产生明暗相间的干涉条纹（干涉图案），不但与这些相干光的振幅有关，而且与相位有关，为了产生干涉效应记录位相，可用另一束称之为参考光的相干光和物体光波相干涉来完成。

实验八 带传动的滑动率和效率测定一、概述带传动是靠带与带轮间的摩擦力来传递运动和动力的。

在传递转矩时传动带的紧边和松边受到的拉力不同。

由于带是弹性体，受力不同时，带的变形量也不相同。

紧边拉力大，相应的伸长变形量也大。

在主动轮上，当带从紧边转到松边时，拉力逐渐降低，带的弹性变形逐渐变小而回缩，带的运动滞后于带轮。

也就是说，带与带轮之间产生了相对滑动。

而在从动轮上，带从松边转到紧边时，带所受的拉力逐渐增加，带的弹性变形量也随之增大，带微微向前伸长，带的运动超前于带轮。

带与带轮间同样也发生相对滑动。

这种由于带的弹性变形而引起的带与带轮之间的滑动，称为弹性滑动。

这种弹性滑动在带传动中是不可避免的，其结果是使从动带轮的圆周速度低于主动轮的圆周速度，使传动比不准确，并引起带传动效率的降低以及带本身的磨损。

带传动中滑动的程度用滑动率ε表示，其表达式为%100)1(1122121⨯-=-=n D nD v v v ε （8－1） 式中21v v 、分别为主动轮、从动轮的圆周速度，m/s ；21n n 、分别为主动轮、从动轮的转速,r/min ；21D D 、分别为主动轮、从动轮的直径，mm 。

如图8-1所示，带传动的滑动随有效拉力（有效圆周力）F 的增减而增减，表示这种关系的F -ε曲线称为滑动曲线（曲线1）。

当有效拉力F 小于临界点F '时，滑动率ε与有效拉力F 成线性关系，带处于弹性滑动工作状态。

当有效拉力F 超过F '点以后，滑动率急剧上升，此时带处于弹性滑动与打滑同时存在的工作状态。

当有效拉力等于m ax F 时，滑动率近于直线上升，带处于完全打滑的工作状态。

图中曲线2为带传动的效率曲线，即表示带传动效率η与有效拉力F 之间关系的F -η曲线。

当有效拉力增加时，传动效率逐渐提高，当有效拉力超过点F '时以后，传动效率急剧下降。

带传动最合理的状态，应使有效拉力F 等于或稍低于临界点F '，这时带传动的效率最高，滑动率%2~%1=ε，并且还有余力负担短时间（如起动）的过载。

实验八迈克尔逊干涉仪的调节和使用实验八迈克尔逊干涉仪的调节和使用【实验目的】１．掌握迈克尔逊干涉仪的调节和使用方法；２．调节和观察迈克尔逊干涉仪产生的干涉图，加深对各种干涉条纹特点的理解。

【实验仪器和设备】迈克尔逊干涉仪、He~Ne激光器、扩束镜、小孔光阑、白炽灯、毛玻璃显示屏。

【实验原理】一、迈克尔逊干涉仪简介迈克尔逊干涉仪是一百多年前，物理学家迈克尔逊为了要测量“以太风”而设计出来的一种精密测长仪器，它是用“光的分振幅法”，将一束光分成两束相干光，经过分得很开的路径以后重新相遇而干涉的原理制成的。

由于仪器设计得巧妙，用途广泛，测量长度精密准确，为当时空前启后的发明，从而迈克尔逊获得1907年的诺贝尔奖。

实验室最常用的迈克尔逊干涉仪其原理图和结构图如图１所示。

[1]底座 [2]水平调节螺钉脚 [3]导轨架 [4]丝杆 [5]拖板 [6]动镜M1 [7]调节螺钉（3只） [8]定镜M2 [9]调节螺钉 [10]水平拉簧螺钉 [11]垂直拉簧螺钉[12]分光板 P1 [13]补偿板P2 [14]粗调手轮 [15]读数窗口 [16]微调手轮 [17]米尺[18]支架杆和夹紧螺丝 [19]显示屏M1和M2是在互相垂直的两臂上旋转的两个平面反射镜，其背面各有三个调节螺旋，用来调节镜面的方位；M2是固定的，M１由精密丝杆控制，可向臂轴前后移动，其移动距离由－２－４转盘读出。

仪器前方粗动手轮值为１０mm，右侧微动手轮的分度值为１０mm，可估－５读至１０mm，两个读数手轮属于蜗轮蜗杆传动系统。

在两臂轴相交处，有一与两臂轴各成４５°的平行平面玻璃板P1 ，且在P1的第二平面是镀以半透（半反射）膜，以便将入射光分成振幅近似相等的反射光１和透射光２，故P１板又称为分光板。

P2也是一平行平面玻璃板，与P１平行放置，厚度和折射率均与P1相同。

由于它补偿了1和2之间附加的光程差，故称为补偿板。

从扩展光源S射来的光，到达分光板P1后被分成两部分，反射光1在P1处反射后向着M1前进；透射光2透过P1后向着M2前进，这两列光波分别在M1、M2上反射后逆着各自的入射方向返回，最后都到达E处，既然这两列光波来自光源上同一点，因而是相干光，在E处的观察者都能看到干涉图样。