大一仪器分析实验讲义(2014修订)
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仪器分析实验讲义武汉大学药学院2008.2.21目录仪器分析实验注意事项 (1)实验一色氨酸紫外吸收光谱定性扫描及定量分析 (2)实验二不同物态样品红外透射光谱的测定 (3)实验三二氯荧光素量子产率的测定 (5)实验四核磁共振波谱法测定乙基苯的结构 (7)实验五循环伏安法测定铁氰化钾的电极反应过程 (9)实验六气相色谱定量分析 (12)实验七高效液相色谱法分离巴比妥与苯巴比妥 (15)实验八毛细管区带电泳(CZE)分离硝基苯酚异构体 (165)实验九液相色谱-质谱联用技术测定饮用水中一氯酚异构体 (19)实验十饮料中咖啡因含量的测定(设计实验) (20)仪器分析实验注意事项1.实验前必须详细预习实验讲义,明了实验目的、原理方法及操作步骤。
2.要听从老师的指导,严格按照实验步骤进行,切勿随意乱动。
3.实验中所遇难题,应先独立思考,再与指导老师共同讨论研究。
4.必须如实记录观察到的现象和实验数据。
5.保持实验环境和仪器的清洁整齐。
6.必须遵守实验室的规则:(1)确保人身安全,使用强酸、强碱、有毒试剂时尤其要细心。
(2)室内不得高声谈笑,必须保持安静的实验环境。
(3)按时到实验室,不迟到,不早退。
(4)爱护仪器,不浪费药品,节约水电,遵守实验室的安全措施。
(5)滤纸、火柴棒、碎玻璃等应投入废物缸,切勿丢入水池内。
(6)各组及同学之间应相互协作,合理安排实验时间及实验内容。
(7)每次实验后由班长安排同学轮流值日,值日要负责当天实验室的卫生,安全和一些服务性工作。
最后离开实验室时,应检查水、电、门窗等是否关闭。
(8)对实验的内容和安排不合理的地方可提出改进意见。
对实验中出现的一切反常现象应进行讨论,并大胆提出自己的看法,做到生动活泼,主动地学习。
(9)实验室禁止吸烟。
实验一色氨酸紫外吸收光谱定性扫描及定量分析一、实验目的1.了解紫外-可见光谱定性分析原理。
2.掌握紫外-可见光谱定性图谱数据的处理方法。
3.熟悉紫外-可见光谱分析仪的定性、定量扫描实验操作方法。
生命科学与技术学院仪器分析实验讲义2012.6实验一荧光分光光度法测定维生素B2一、实验目的1、学习荧光分析法的基本原理2、了解荧光分光光度计的构造,掌握其使用方法。
二、实验原理在一定波长紫外光的照射下,维生素B2会发出荧光。
在PH6-7 的溶液中荧光最强,在PH11 时荧光消失。
在低浓度时,溶液的荧光强度与溶液中荧光物质的浓度呈线性关系。
因此,选择荧光峰值波长为测量波长,测量维生素B2 溶液的荧光强度,可对维生素B2进行定量分析。
本实验采用标准曲线法来测定维生素B2的含量。
三、仪器与试剂仪器960 型荧光分光光度计、比色皿1个、50ml 容量瓶6 个、5.0ml吸量管1支。
试剂维生素B2标准溶液、1%醋酸溶液、维生素B2样品溶液。
四、实验内容1、配置标准溶液(实验室准备)(1)维生素B2标准溶液:取维生素B2约10mg,精密称定,置1000ml 容量瓶中,用1%醋酸溶解并稀释至刻度。
再精密量取此溶液1.0、2.0、3.0、4.0、5.0ml 分别置50ml 容量瓶中,以1%醋酸稀释至刻度,待测。
(2)维生素B2样品溶液:取维生素B2片20 片,精密称定,计算平均片重。
研细混匀后,精密称取2片量的维生素B2片样品粉未,置1000ml 容量瓶中,用1%醋酸溶解并稀释至刻度。
滤过。
精密取续滤液2ml, 置50ml 容量瓶中,以1%醋酸稀释至刻度。
待测。
2、测定(1)扫描图谱:选择EM=200-700nm,lEX=365nm(固定波长)对空白和维生素B2标准溶液进行扫描,找出荧光峰值处对应的lEMmax。
(2)标准工作曲线的绘制(F-C):在lEMmax下分别测定上述五种维生素B2标准溶液的荧光强度(INT),然后以浓度(ug/100ml)为横坐标,荧光强度(INT)为纵坐标绘制标准工作曲线。
(3)维生素B2样品溶液中维生素B2的含量测定:将配置好的维生素B2样品溶液置1cm比色皿中,以1%醋酸为空白,在上述波长下测定荧光强度值,从工作曲线上求出维生素B2样品溶液中维生素B2的浓度。
实验一722 型分光光度计的性能检测一、目的1、学会使用分光光度计2、掌握分光光度计的性能检验方法二、提要1、分光光度计的性能好坏,直接影响到测定结果的准确性,因此新购仪器及使用一定时间后,均需进行检验调整。
2、利用KMnO4溶液的最大吸收峰值来检验波长的精度。
3、用同种厚度的比色皿,由于材料及工艺等原因,往往造成透光率的不一致,从而影响测定结果,故在使用时须加以选择配对。
三、仪器与试剂1、722 型分光光度计;2、小烧杯;3、坐标纸;4、滴管;5、擦镜纸;6、KMnO4溶液;四、操作步骤1、吸收池透光率的检查(测定透光率)吸收池透光面玻璃应无色透明,并应无水、干燥。
检查方法如下:以空气的透光率为100%,则比色皿的透光率应不低于84%,同时在450nm、650nm 处测其透光率,各透吸收池透光率差值应小于5%。
2、吸收池的配对性(测定透光率)同种厚度的吸收池之间,透光率误差应小于0.5%。
检查方法如下:将蒸馏水分别注入厚度相同的几个吸收池中。
以其中任一个比色皿的溶液做空白,在440nm 波长处分别测定其它各比色皿中溶液的透光率,然后选择相差小于0.5% 的吸收池使用。
3、重现性(光度重复性)(测定透光率)仪器在同一工作条件下,用同种溶液连续测定7 次,其透光率最大读数与最小读数之差(极差)应小于0.5%。
检查方法如下:以蒸馏水的透光率为100%,用同一KMnO4溶液连续测定7 次,求出极差,如小于0.5%,则符合要求。
4、波长精度的检查(测定A)为了检查分光系统的质量,可用KMnO4溶液的最大吸收波长525nm 为标准,在待检查仪器上测绘KMnO4溶液的吸收曲线。
检查方法如下:取3.0×10-5mol/L 的KMnO4溶液,以蒸馏水为空白,在460nm~580nm 范围内,分别测定460、480、500、510、520、522、524、525、526、528、530、540、550、560、570、580nm 波长处的吸光度,在坐标纸上绘出吸收曲线。
《仪器分析》实验讲义(二)
1. 仪器分析实验讲义的重要性
- 仪器分析是化学分析领域中的重要分支,其实验讲义对学生的学习具有重要意义。
- 实验讲义可以帮助学生了解仪器分析的原理、方法和技术,提高实验操作能力和分析思维能力。
- 实验讲义还可以培养学生的实验技能和科学研究能力,为未来的科研工作打下坚实的基础。
2. 仪器分析实验讲义的编写要点
- 实验讲义应当清晰、准确、详尽,包括实验目的、原理、方法、步骤、注意事项等内容。
- 实验讲义应当结合具体实验操作,尽可能地展示实验过程中的关键环节和技术要点。
- 实验讲义应当充分考虑实验安全问题,指导学生正确使用实验仪器和化学试剂,避免事故发生。
3. 仪器分析实验讲义的实际应用
- 仪器分析实验讲义在高校化学教育中得到广泛应用,成为化学实验教学的重要组成部分。
- 实验讲义还被广泛应用于科研工作中,作为实验操作的指导和记录工具,为科学研究提供有力支持。
- 实验讲义还可以作为技术文献,为相关领域的研究者提供参考和借鉴。
4. 仪器分析实验讲义的未来发展方向
- 随着仪器分析技术的不断发展,实验讲义需要不断更新和完善,以适应新技术的应用。
- 实验讲义还可以结合现代化学信息技术,采用多媒体、虚拟实验等方式,提高实验教学效果。
- 实验讲义还可以结合实验研究的前沿问题,引导学生开展创新性实验研究,为科学研究做出更大的贡献。
《仪器分析》课程实验教学大纲课程编号:31590490学时:54 (理论:27,实验:27)学分:3、课程的性质和任务仪器分析是在化学分析的基础上逐步发展起来的一类分析方法。
是以物质的物理性质或物理化学性质及其在分析过程屮所产生的分析信号与物质的内在关系为基础,并借助于比较复杂或特殊的现代仪器,对待测物质进行定性、定量及结构分析和动态分析的一类分析方法。
仪器分析具有准确、灵敏、快速、口动化程度高的特点,常用来测定含量很低的微、痕量纽分,是分析化学的发展方向。
二、教学内容和方法教学内容:本课程以介绍现代分析仪器的基本理论及其对物质进行分析测定的基本原理、基本方法、基本技巧为主要内容,着重介绍各种现代仪器分析的实际应用。
教学方法:对某些实验(光度分析法)要求学生一-人一组,独立完成每一个实验;对某些实验仪器不充足的实验,尽可能要求学生独立完成数据的测定;坚持要求学生完成实验预习报告,采用H学与讲授相结合和启发式、提问式的教学方法;使学生在实验屮避免不必要的错误操作;通过实验使学生掌握和理解测定方法的基本原理,学会所用仪器的正确操作方法,掌握定性和定量的方法;实验数据教师与学生一式二份, 保证实验数据的可靠性;配备现代化教学设备。
三、教学H的要求开拓学生的创新思维,学习现代仪器分析的测试手段,培养和提高学生的科学索养,创新意识和获取知识的能力,以适应21世纪我国经济和科学技术发展对人才的需要和要求。
四、考试方式及方法以学生平吋实际操作过程为主要考查内容,通过检查学生的实验预习报告、观察学生的实际操作过程、结合评定学生实验数据的精密度和准确度以及实验报告书写的规范性得出学生的每一个实验的成绩,学期末再对学生进行适半的实验理论考查,对学生进行实验成绩的综合评疋O五、配套的实验教材或指导书《实验化学》上、下册。
主编:刘约权。
高等教育出版社出版。
第一•版。
八、适用专业食殆科学与工程、海洋制药、环境工程、生物技术、农业资源。
实验1 邻二氮菲分光光度法测定铁条件的研究及微量铁测定一、实验目的1.通过本实验学会分光光度法测定条件的选择方法2.联系分光光度计的使用方法二、实验原理应用分光光度法进行定量分析时,通常要经过称样、溶解、显色及测量等步骤,其中显色反应条件是影响测定灵敏度和准确度的主要因素。
显色反应条件包括显色剂用量、溶液酸度、显色反应时间和温度、试剂加入顺序及干扰物质的影响等,均需一一加以研究,以便拟定出最佳分析方案,使测定既准确又快速。
本实验通过对Fe(Ⅱ)-邻二氮菲显色反应条件的研究,初步了解拟定分光光度法测定条件的方法。
邻二氮菲是测定微量铁的高灵敏性、高选择性试剂,邻二氮菲分光光度法是化工产品中微量铁测定的通用方法。
在酸度为pH 2~9的溶液中,邻二氮菲和Fe2+生成橘红色配合物:该化合物的lgK稳= 21.3(20℃),在510 nm 处有最大吸收,摩尔吸收系数ε510 = 1.1×104L•mol-1•cm-1。
三、试剂和仪器100 μg/mL铁标准溶液:准确称取0.8634 g NH4Fe(SO4)2.12H2O于100 mL烧杯中,加入20 mL盐酸(6.0 mol/L)及少量水溶解,移入1L容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
作为储备液。
用时稀释成10.0μg/mL的工作液。
1.0 mol/L pH 5.0 NaAc-HAc缓冲溶液:称取分析纯NaAc.3H2O 32 g,溶于适量水中,加入6 mol/L HAc 68 mL, 稀释至500 mL。
1.0 mol/L HCl 溶液;0.4 mol/L NaOH 溶液;10% 盐酸羟胺溶液(新鲜配制);0.12%邻二氮菲水溶液(新鲜配制)。
紫外—可见分光光度计,酸度计。
四、实验步骤(一)测定条件的研究(1)吸收曲线的绘制吸取分别取铁工作液(0.0010 mol/L)3.0 mL于50 mL 容量瓶中,加入1 mL的10% 盐酸羟胺溶液;振荡后,放置2 min。
仪器分析实验实验1 邻二氮菲分光光度法测定铁一、实验原理邻二氮菲(phen)和Fe2+在pH3~9的溶液中,生成一种稳定的橙红色络合物Fe(phen) 32+,其lgK=21.3,κ508=1.1 ×104L·mol-1·cm-1,铁含量在0.1~6μg·mL-1范围内遵守比尔定律。
其吸收曲线如图1-1所示。
显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe3+全部还原为Fe2+,然后再加入邻二氮菲,并调节溶液酸度至适宜的显色酸度范围。
有关反应如下:2Fe3++2NH2OH·HC1=2Fe2++N2↑+2H2O+4H++2C1-图1-1 邻二氮菲一铁(Ⅱ)的吸收曲线用分光光度法测定物质的含量,一般采用标准曲线法,即配制一系列浓度的标准溶液,在实验条件下依次测量各标准溶液的吸光度(A),以溶液的浓度为横坐标,相应的吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
在同样实验条件下,测定待测溶液的吸光度,根据测得吸光度值从标准曲线上查出相应的浓度值,即可计算试样中被测物质的质量浓度。
二、仪器和试剂1.仪器721或722型分光光度计。
2.试剂(1)0.1 mg·L-1铁标准储备液准确称取0.702 0 g NH4Fe(S04)2·6H20置于烧杯中,加少量水和20 mL 1:1H2S04溶液,溶解后,定量转移到1L容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。
(2)10-3 moL-1铁标准溶液可用铁储备液稀释配制。
(3)100 g·L-1盐酸羟胺水溶液用时现配。
(4)1.5 g·L-1邻二氮菲水溶液避光保存,溶液颜色变暗时即不能使用。
(5)1.0 mol·L-1叫乙酸钠溶液。
(6)0.1 mol·L-1氢氧化钠溶液。
三、实验步骤1.显色标准溶液的配制在序号为1~6的6只50 mL容量瓶中,用吸量管分别加入0,0.20,0.40,0.60,0.80,1.0 mL铁标准溶液(含铁0.1 g·L-1),分别加入1 mL 100 g·L-1盐酸羟胺溶液,摇匀后放置2 min,再各加入2 mL 1.5 g·L-1邻二氮菲溶液、5 mL 1.0 mol·L-1乙酸钠溶液,以水稀释至刻度,摇匀。
仪器分析实验讲义引言:仪器分析是化学专业的一门重要课程,主要通过仪器设备来分析物质成分和性质。
仪器分析实验是学生了解仪器使用和数据分析的重要环节,本次实验将介绍红外光谱分析仪的使用方法。
一、实验目的:1.掌握红外光谱分析仪的使用方法;2.学会获取和解读红外光谱图。
二、实验原理:红外光谱是利用物质分子与特定波长的红外光发生共振吸收的现象来研究物质的结构和成分的一种分析方法。
红外光谱图通常由横坐标表示波数(cm-1)或波长(μm),纵坐标表示吸光度或透射率。
三、实验步骤:1.打开红外光谱仪电源,预热15分钟;2.调节样品室镜筒,使其平衡;3.打开红外光谱软件,选择合适的仪器设置;4.准备样品,通常使用KBr作为样品托盘;5.将样品托盘放入样品室镜筒,并确保样品平整;6.选择合适的红外光谱扫描范围和扫描速度;7.点击开始扫描按钮,开始记录红外光谱;8.扫描结束后,保存光谱图并关机。
四、结果分析:1.根据红外光谱图,识别和记录各吸收峰的波数或波长;2.利用红外光谱图的特征峰和标准光谱图进行对比,确定样品中的官能团和化学键;3.通过与数据库对比,确定样品的化合物结构和成分。
五、实验注意事项:1.操作前应仔细阅读仪器使用说明书;2.严禁直接用手触碰光谱仪的镜面;3.样品制备时应尽量避免杂质的干扰;4.扫描过程中应保持实验室环境的稳定,避免光谱图受到外界干扰。
六、实验总结:通过本次实验,我们初步了解了红外光谱仪的使用方法和数据解析,掌握了红外光谱分析的基本操作。
红外光谱分析是一种常用的快速、准确的物质分析方法,对于化学专业的学生来说具有重要的指导意义。
第一章引言内容提要:仪器分析与化学分析的区别与联系、仪器分析方法的分类及发展趋势。
重点难点:仪器分析方法的分类一、仪器分析和化学分析分析化学是研究物质的组成、状态和结构的科学,它包括化学分析和仪器分析两大部分。
化学分析是指利用化学反应和它的计量关系来确定被测物质的组成和含量的一类分析方法。
测定时需使用化学试剂、天平和一些玻璃器皿。
仪器分析是以物质的物理和物理化学性质为基础建立起来的一种分析方法,测定时,常常需要使用比较复杂的仪器。
仪器分析的产生为分析化学带来革命性的变化,仪器分析是分析化学的发展方向。
仪器分析的特点(与化学分析比较)L级,甚至更低。
适合于微量、痕量和超痕量成分的测定。
g、灵敏度高,检出限量可降低:如样品用量由化学分析的mL、mg级降低到仪器分析的选择性好:很多的仪器分析方法可以通过选择或调整测定的条件,使共存的组分测定时,相互间不产生干扰。
操作简便,分析速度快,容易实现自动化。
仪器分析的特点(与化学分析比较)相对误差较大。
化学分析一般可用于常量和高含量成分分析,准确度较高,误差小于千分之几。
多数仪器分析相对误差较大,一般为5%,不适用于常量和高含量成分分析。
需要价格比较昂贵的专用仪器。
仪器分析与化学分析关系仪器分析与化学分析的区别不是绝对的,仪器分析是在化学分析基础上的发展。
不少仪器分析方法的原理,涉及到有关化学分析的基本理论;不少仪器分析方法,还必须与试样处理、分离及掩蔽等化学分析手段相结合,才能完成分析的全过程。
仪器分析有时还需要采用化学富集的方法提高灵敏度;有些仪器分析方法,如分光光度分析法,由于涉及大量的有机试剂和配合物化学等理论,所以在不少书籍中,把它列入化学分析。
应该指出,仪器分析本身不是一门独立的学科,而是多种仪器方法的组合。
可是这些仪器方法在化学学科中极其重要。
它们已不单纯地应用于分析的目的,而是广泛地应用于研究和解决各种化学理论和实际问题。
因此,将它们称为“化学分析中的仪器方法”更为确切。
实验一原子吸收光谱法测量条件选择一、实验目的1.了解原子吸收光谱仪的基本结构及使用方法;2.掌握原子吸收光谱分析测量条件的选择方法及测量条件的相互关系和影响,确定各项条件的最佳值。
二、方法原理在原子吸收光谱分析中,分析方法的灵敏度、精密度、干扰是否严重,以及分析过程是否简便快速等,在很大程度上依赖于所使用的仪器及所选用的测量条件。
因此,原子吸收光谱法测量条件的选择是十分重要的。
原子吸收光谱法的测量条件,包括吸收线的波长,空心阴极灯的灯电流,火焰类型,雾化方式,燃气和助燃气的比例,燃烧器高度,以及单色器的光谱通带等。
本实验通过铜的测量条件,如灯电流,燃气和助燃气的比例,燃烧器高度和单色器狭缝宽度的选择,确定这些测量条件的最佳值。
三、仪器设备与试剂材料1.TAS-990F型原子吸收分光光度计(北京普析通用)。
2.铜空心阴极灯。
3.铜标准溶液5μg∙mL-1。
四、测量条件的选择1.初选测量条件:见表1表1测量初选条件波长灯电流狭缝空气流量乙炔流量燃烧器高度324.8nm 2mA 0.4nm 450L∙h-1 1200mL∙min-18mm2.燃烧器高度和乙炔流量的选择用上述初选测量条件,固定空气流量,改变燃烧器高度(也称测量高度,见表2)和乙炔流量,测量其吸收值,选用有较稳定的最大吸收值的燃烧器高度和乙炔流量。
3.灯电流的选择采用第2步中选定的燃烧器高度和乙炔流量测量条件和第1步中的部分初选条件,改变灯电流(见表3),测量吸光度,选用有较大吸收值同时有稳定读数的最小灯电流。
4.单色器狭缝宽度的选择采用前述各步骤中已经选定的最佳测量条件和部分初选测量条件,改变单色器狭缝宽度(见表4),测量吸光度,选定最佳的狭缝宽度。
表2燃烧器高度和乙炔流量的选择吸光度A 燃烧器高度(mm)乙炔流量(mL ∙min-1)1000 1200 1400 1600 180048121620表3灯电流的选择灯电流(mA) 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 吸光度A表4单色器狭缝的选择光谱通带(nm)0.1 0.2 0.4 1.02.0吸光度A五、数据处理1.根据实验数据绘制各项参数对吸收值的关系曲线。
仪器分析完整版(详细)第一章绪论1.仪器分析是以物质的物理组成或物理化学性质为基础,探求这些性质在分析过程中所产生分析信号与被分析物质组成的内在关系和规律,进而对其进行定性、定量、进行形态和机构分析的一类测定方法,由于这类方法的测定常用到各种比较贵重、精密的分析仪器,故称为仪器分析。
与化学分析相比,仪器分析具有取样量少、测定是、速度快、灵敏、准确和自动化程度高的显著特点,常用来测定相对含量低于1%的微量、痕量组分,是分析化学的主要发展方向。
2.仪器分析的特点:速度快、灵敏度高、重现性好、样品用量少、选择性高局限性:仪器装置复杂、相对误差较大3.精密度:是指在相同条件下对同一样品进行多次测评,各平行测定结果之间的符合程度。
4、灵敏度:仪器或方法的灵敏度是指被测组分在低浓度区,当浓度改变一个单位时所引起的测定信号的该变量,它受校正曲线的斜率和仪器设备本身精密度的限制。
5.准确度:是多次测定的平均值与真实值相符合的程度,用误差或相对误差来描述,其值越小准确度越高。
6.空白信号:当试样中没有待测组分时,仪器产生的信号。
它是由试样的溶剂、基体材质及共存组分引起的干扰信号,具有恒定性,可以通过空白实验扣除。
7.本底信号:通常将没有试样时,仪器所产生的信号主要是由随机噪声产生的信号。
它是由仪器本身产生的,具有随机性,难以消除,但可以通过增加平行测定次数等方法减小;、8.仪器分析法与化学分析法有何异同:相同点:①都属于分析化学②任务相同:定性和定量分析不同点:①与化学分析相比,仪器分析具有取样量少、测定快速、灵敏、准确和自动化程度高等特点②分析对象不同:化学分析是常量分析,而仪器分析是用来测定相对含量低于1%的微量、衡量组分,是分析化学的主要发展方向9.仪器分析主要有哪些分类:①光分析法:分为非光谱分析法和光谱法两类。
非光谱法:是不涉及物质内部能级跃迁的,通过测量光与物质相互作用时其散射、折射、衍射、干涉和偏振等性质的变化,从而建立起分析方法的一类光学分析法。
实验一火焰光度计法测定植株叶片中的钾(Determination of Potassium in Plant Leaves by FlamePhotometer Method)课时:(3)一、实验目的1.掌握火焰光度计法测定钾的方法;2.熟悉火焰光度计的使用。
二、实验原理植物体内的钾素几乎全部以离子状态存在于植物组织中,所以植物中全钾的提取可采用1 mol·L-1的NH4Ac或1 mol·L-1的HCl浸提法,待测液中的钾可直接用火焰光度计测定。
待测溶液用压缩空气使溶液喷成雾状,与燃气(液化气)混合燃烧,溶液中钾离子被激发,当处于激发态的钾离子从激发态跃迁回基态或较低能级时,则发射特定波长的光,用滤光片分离选择后,由光电池将火焰发出的光能转变成光电流,再由检流计量出电流的强度。
若激发条件保持一定时,则光电流的强度与溶液钾离子的含量成正相关,再从同样条件下测定的标准液所作的曲线上,查出相对应的浓度而计算出未知溶液含钾量。
三、仪器与试剂1.仪器:FP640火焰光度计;往复式振荡机。
2.试剂:1 mol·L-1盐酸溶液,钾的标准溶液(200 mg·L-1)四、实验步骤1.溶液的配制盐酸溶液:1 mol·L-1盐酸溶液:量取浓盐酸170ml,加水稀释至2L。
钾标准溶液的配制:称取KCl(分析纯)0.3814g,加入少量1 mol·L-1的HCl溶液溶解,定量转入1L容量瓶中,用1 mol·L-1的HCl溶液定容,即为200 mg·L-1的K标准溶液。
2.标准曲线的绘制:分别移取200 mg·L-1的K标准溶液0.0、0.6、1.25、2.5、5.0、7.5、10.0 mL放入50mL容量瓶中,用1 mol·L-1的HCl溶液定容。
以检流计读数为纵坐标,以标准溶液浓度为横坐标,绘制工作曲线。
3.待测样品的制备:称取待测样品0.2000g于100ml三角瓶中,加入1 mol·L-1HCl 溶液50 mL,振荡30分钟,用干定量滤纸过滤于小三角瓶中,准确移取滤液5 mL用1 mol·L-1的HCl 溶液定容50 mL 。
实验65火焰原子吸收光谱法测定钙实验目的掌握原子吸收分光光度法的基本原理,了解原子吸收分光光度计的基本结构;了解原子吸收分光光度法实验条件的优化方法,了解与火焰性质有关的一些条件参数及其对钙测定灵敏度的影响;掌握火焰原子吸收光谱分析的基本操作;加深对灵敏度、准确度、空白等概念的认识。
实验原理原子吸收光谱法是基于被测元素基态原子在蒸气状态对其原子共振辐射的吸收进行元素定量分析的方法。
每种元素有不同的核外电子能级,因而有不同的特征吸收波长,其中吸收强度最大的一般为共振线,如Ca的共振线位于422.7 nm。
溶液中的钙离子在火焰温度下变成钙原子,由空心阴极灯辐射出的钙原子光谱锐线在通过钙原子蒸汽时被强烈吸收,其吸收的程度与火焰中钙原子蒸汽浓度符合郎伯-比耳定律,即:A=log(1/T)=KNL(其中:A—吸光度,T —透光度,L—钙原子蒸汽的厚度,K—吸光系数,N—单位体积钙原子蒸汽中吸收辐射共振线的基态原子数)。
在一定条件下,基态原子数N与待测溶液中钙离子的浓度成正比,通过测定一系列不同钙离子含量标准溶液的A值,可获得标准曲线,再根据未知溶液的吸光度值,即可求出未知液中钙离子的含量。
原子化效率是指原子化器中被测元素的基态原子数目与被测元素所有可能存在状态的原子总数之比,它直接影响到原子化器中被测元素的基态原子数目,进而对吸光度产生影响。
测定条件的变化(如燃助比、测光高度或者称燃烧器高度)和基体干扰等因素都会严重影响钙在火焰中的原子化效率,从而影响钙测定灵敏度。
因此在测定样品之前都应对测定条件进行优化,基体干扰则通常采用标准加入法来消除。
仪器和试剂AA-300型原子吸收分光光度计(美国PE公司);比色管(10 mL 6支);比色管(25 mL 1支);容量瓶(100 mL 1个);移液管(5 mL 2支)。
钙标准溶液(100 μg·mL-1);镧溶液:(10 mg·mL-1)。
本实验以乙炔气为燃气,空气为助燃气。
实验内容1. 测试溶液的制备(1)条件试验溶液的配制:将100 μg·mL-1的Ca2+标液稀释成浓度约为2-3 μg·mL-1的Ca2+试液100 mL,摇匀。
此溶液用于分析条件选择实验。
(2)标准溶液的配制:用分度吸量管取一定体积的100 μg·mL-1 Ca2+标液于25 mL比色管中,用去离子水稀释至25 mL刻度处(若去离子水的水质不好,会影响钙的测定灵敏度和校准曲线的线性关系,加入适量的镧可消除这一影响),浓度为10.0 μg·mL-1。
于6支10 mL比色管中分别加入一定体积的10.0 μg·mL-1 Ca2+标液,用去离子水稀释至10 mL刻度处,摇匀。
配成浓度分别为0.00、0.50、1.00、2.00、2.50、3.00 μg·mL-1的Ca2+标准系列溶液,用于制作校准曲线。
2. 分析条件的选择本实验只对燃烧器高度和燃助比这两个条件进行选择。
在原子吸收光谱仪中,从光源发出的光,其光路是不变的,但原子化器的上、下、前、后位置和燃烧器头的旋转角度都是可调的。
改变原子化器的上、下位置,就相当于入射光穿过了火焰的不同部位,如图65-1所示。
燃烧器高度的选择就是在寻找原子化的最佳的区域。
图65-1燃烧器高度变化火焰的燃助比变化也会导致测量灵敏度的变化,即使是相同种类的火焰,燃助比不同,也会引起最佳测量高度的改变,从而使测量灵敏度发生变化。
从图65-2可看出燃烧器高度与燃助比两个条件的相互依赖关系。
当仪器的光学及电学部分处于稳定的工作状态时,就可根据操作规程对分析条件进行选择。
首先将空气和乙炔气流量分别调至5.5 L·min-1和1.0 L·min-1,然后改变燃烧器高度分别为6,7,8,9,10,11,12 mm;在各高度下测定钙溶液的吸光度值,根据测定结果将燃烧器固定在所选择的最佳位置。
然后通过调节改变乙炔气流量分别为0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0 .8,0.9,1.0,1.1,1.2 L·min-1,并在各流量下测定钙溶液的吸光度值,根据测定结果将乙炔气流量调至所选择的最佳值。
3. 制作标准曲线并测定未知样品在所选择的最佳实验条件下,依次由稀到浓测定所配制的标准溶液的吸光度值。
然后向教师领取未知样品,在相同实验条件下测定其吸光度值。
图65-2 火焰测量高度和燃助比的变化对钙测定灵敏度的影响AA300原子吸收分光光度计,溶液提升量8 mL·min-1钙测定波长422.7 nm;空气流量5.5 L•min-1数据处理1. 在坐标纸上画出:吸光度-燃烧器高度曲线;吸光度-乙炔流量曲线;钙的校准曲线(注意空白值如何处理)。
2. 由校准曲线查出并计算未知样品中钙的含量。
3. 根据校准曲线计算钙测定的1%吸收灵敏度。
思考题1.为什么燃助比和燃烧器高度的变化会明显影响钙的测量灵敏度?2.空白溶液的含义是什么?3.为什么原子吸收分光光度计的单色器位于火焰之后,而紫外可见分光光度计单色器位于样品池之前?实验69紫外吸收光谱法测定APC片剂中乙酰水杨酸的含量实验目的了解紫外-可见分光光度计的结构及其可分析物质的结构特征,学习其使用方法;掌握紫外-可见分光光度法定量分析的基本原理和实验技术。
实验原理APC 药片经研磨成粉末,用稀NaOH 水溶液溶解提取,其主要成分乙酰水杨酸可水解成水杨酸钠进入水溶液,该提取液在295 nm 左右有一个水杨酸的特征吸收峰。
通过测定稀释成一定浓度的提取液的吸光度值,并用已知浓度的水杨酸的NaOH 水溶液做出一条标准曲线,则可从标准曲线上求出水杨酸的含量。
根据两者的分子量,即可求得APC 中乙酰水杨酸的含量。
溶剂和其它成分不干扰测定。
COOH OOCCH 3+OH -COO -O -+CH 3COO -乙酰水杨酸浓度=[水杨酸浓度]×12.13815.180 仪器和试剂 天美7500或岛津240紫外—可见分光光度计;3G 玻璃砂芯漏斗(1个);抽滤瓶(250 mL 1个);容量瓶(250 mL 1支、50 mL 7支);胖肚吸量管(20 mL 1只);刻度吸量管(5 mL 2只)。
水杨酸贮备液(0.5000 mg ·mL -1):称取0.5000 g 水杨酸先溶于少量0.10 moL ·L -1 NaOH 溶液中,然后用蒸馏水定容于1000 mL 容量瓶中; NaOH 溶液(0.10 moL ·L -1)。
实验内容(1)标准溶液配制:将6个50 mL 容量瓶按0-5依次编号。
分别移取水杨酸储备液0.00、1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL 于相应编号容量瓶中,各加入1.0 mL 0.10 moL ·L -1 NaOH 溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
(2)样品溶液配制:放一片APC 药片在清洁的50 mL 烧杯中,加2.0 mL 0.10 moL/L NaOH 先溶胀,再用玻棒搅拌溶解。
在玻璃砂芯漏斗中先放入一张滤纸,用玻璃砂芯漏斗定量地转移烧杯中的内含物,先后用10 mL 的0.10 moL ·L -1 NaOH 淋洗烧杯和玻璃砂芯漏斗2次(共20 mL),20 mL 蒸馏水淋洗漏斗4次(共80 mL),并将滤液收集于250 mL 烧杯中,80℃水浴加热10分钟。
冷却至室温后,转移到250 mL 容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
取20.0 mL 溶液至一个50 mL 容量瓶中,稀释至刻度,摇匀。
(3)吸收光谱及吸光度测定:在紫外分光光度计上对标样3进行扫描,波长范围是320—280nm ,找出最大吸收波长,并在该波长下由低浓度到高浓度测定标准溶液的吸光度,最后测定未知液的吸光度。
数据处理1.以吸光度A为纵坐标,水杨酸浓度C为横坐标作标准曲线。
2.根据APC溶液的吸光度值,在标准曲线上求出相应的浓度(mg/mL),并换算成乙酰水杨酸的浓度。
3.根据稀释关系,求出1片APC中乙酰水杨酸的含量,与制造药厂所标明的含量(25 mg)进行比较,计算误差。
注意事项1.配制样品前要将所使用的玻璃仪器用自来水冲洗,再用少量蒸馏水润洗。
2.取标准溶液时,应先倒少量标准溶液于小烧杯中移取,不要直接将移液管伸入标准液试剂瓶中。
移取标准溶液之前要润洗移液管。
3.药片需充分溶胀后,再碾碎。
4.水浴加热时容量瓶塞子要松松塞住,防止加热气体膨胀,塞子冲出。
5.测量前用待测液润洗比色皿,测量由低浓度到高浓度依次进行。
6.从实验步骤可知,试样是两次稀释后,用很稀的浓度进行吸光度测试的,因此提取和各步转移必须严格定量,制作标准曲线的标样浓度也必须很准确,不然就会使求得的试样浓度产生较大的误差,而乘上稀释体积后,所求的药片含量误差会更大。
思考题1.实验中为什么要加热?2.引起误差的因素有哪些?如何减少误差?实验72有机物红外光谱的测绘及结构分析实验目的1.掌握液膜法制备液体样品的方法;2.掌握溴化钾压片法制备固体样品的方法;3.学习并掌握IR-408型红外光谱仪的使用方法;4.初步学会对红外吸收光谱图的解析。
实验原理物质分子中的各种不同基团具有不同的振动能级,因而可以吸收不同频率的红外辐射,形成各自独特的红外吸收光谱。
因此红外光谱常用于物质定性分析,特别是对化合物结构的鉴定,应用更为广泛。
基团的振动频率和吸收强度与组成基团的原子质量、化学键类型及分子的几何构型等有关。
因此根据红外吸收光谱的峰位置、峰强度、峰形状和峰的数目,可以判断物质中可能存在的某些官能团,进而推断未知物的结构。
如果分子比较复杂,还需结合紫外光谱、核磁共振谱以及质谱等手段作综合判断。
最后可通过与未知样品相同测定条件下得到的标准样品的谱图或已发表的标准谱图(如Sadtler 红外光谱图等)进行比较分析,做出进一步的证实。
如找不到标准样品或标准谱图,则可根据所推测的某些官能团,用制备模型化合物的方法来核实。
红外光谱还可以进行互变异构体的鉴定,如乙酰乙酸乙酯有酮式及烯醇式互变异构,在红外光谱上能够看出各异构体的吸收带。
试剂和仪器仪器 Equinox 55型傅立叶变换红外光谱仪(德国Bruker 公司)或IR-408型红外分光光度计(日本岛津公司);可拆式液池;压片机;玛瑙研钵;氯化钠盐片;标准聚苯乙烯薄膜;快速红外干燥箱。
试剂 苯甲酸:于80℃下干燥24h ,存于保干器中;溴化钾:于130℃下干燥24h ,存于保干器中;无水乙醇、苯胺、乙酰乙酸乙酯、四氯化碳实验内容(1)波数检验:将聚苯乙烯薄膜插入IR-408型红外光谱仪的样品池处,从4000-650 cm -1进行波数扫描,得到吸收光谱。