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气相分子吸收光谱法测定水中硫化物浓度不确定度评定
作者：连正豪
来源：《北方环境》2013年第05期
摘要：采用气相分子吸收光谱仪法测定水样中硫化物的浓度，对其不确定度来源进行分析、评估。结果表明，当水样浓度为3.42mg/L 时，考虑测定过程的标准溶液的配制、曲线拟合、仪器测量重复性等因素对测定结果造成影响，测得硫化物的相对合成标准不确定0.13mg/L，其中最主要的分量是由硫化物标准溶液引起的测量不确定度。
关键词：硫化物；测量不确定度；评定；气相分子吸收光谱仪
中图分类号：X830.2文献标识码：A文章编号1007-0370（2013）05-0155-03
硫化物是环境水体污染的一项重要指标，因其对水生生物和人体具有很高的毒性而备受关注。它是水质监测的一个重要参数。水中硫化物的测定通常有亚甲蓝比色法和碘量滴定法，这些方法操作繁琐，样品的前处理过程复杂，耗时费力。利用气相分子吸收光谱仪对水中硫化物浓度进行测定，样品前处理过程简单，所需配制的试剂少，仪器操作过程方便。但由于气相分子吸收光谱仪作为一种新型的国产仪器，目前使用不是十分普遍，相关研究工作也不多。本文考虑到测量过程中各种因素对测量结果不确定度的影响，采用气相分子吸收光谱法对水中硫化物进行测量，并对测定结果不确定度进行评定，给方法的可靠性提供一个定量的质量依据。
1实验材料和方法
1.1仪器与试剂
1.2方法依据
2测量数学模型
3水中硫化物浓度的不确定度评估
3.1水中硫化物浓度的不确定度来源
参考文献
[1]水和废水监测分析方法/国家环境保护总局编，《水和废水监测分析方法》编委会编（第四版）北京：中国环境科学出版社，2002.12 龙源期刊网
“乙醇分子结构确定”及其实验装置的讨论
作者：魏锐 文章来源：本站原创 点击数： 1540 更新时间：2005-9-3
一、实验原理
乙醇的分子式是C2H6O。符合这一组成的结构可能有两种：CH3CH2OH和CH3OCH3，用准确量取的乙醇与过量的钠反应，通过测量生成氢气的体积便可以确定乙醇是哪一种结构。
二、实验装置
本实验常用的装置如图1，为了减少药品的用量，可用注射器代替分液漏斗，用试管代替圆底烧瓶，如图2。
三、实验步骤
1. 取金属钠约0.5克，切成碎小的薄片，投入试管，加入无水苯2～3mL。用注射器抽取无水乙醇1mL，按图2组装实验装置。
2. 将无水乙醇缓缓注入试管，钠与乙醇反应产生的气体把广口瓶中的水压入烧杯中。
3. 乙醇加完后，用酒精灯稍稍加热试管，直到乙醇反应完全。
4. 装置冷却后，用量筒测量被排出水的体积，进行计算，确定乙醇的结构式。
四、注意事项
1. 确保整个装置气密性良好。
2. 所用的钠应稍过量。
3. 与大试管相连的玻璃导气管稍长，兼起到冷凝的作用。
4. 由于生成的乙醇钠包在钠的表面，使反应缓慢，甚至中止。使用溶剂苯帮助乙醇钠与钠分离，稍加热，能有效地提高氢气的收率。
5. 待装置冷却后，调整烧杯的高度，使广口瓶和烧杯中的水处于同一平面后，再量取烧杯中水的体积。 6. 广口瓶与烧杯之间的导管中水的体积也应考虑在内。
7. 反应结束后，应加入过量的乙醇使剩余钠反应掉，不得加水冲洗。
五、实验装置讨论
图2装置是常用的量气装置，但存在以下缺点：①接口太多，装置的气密性难以控制；②须要考虑导气管中水的体积。于是笔者想到用排水法直接收集生成的气体（如图3）。
图3装置的优点是接口少，气密性容易控制。然而此装置仍然存在问题：醇与钠的反应本身就是放热反应，且反应后期需用酒精灯加热，会使试管内温度较高，试管内气体膨胀进入集气瓶，产生正误差，更重要的是试管冷却后，可能会将水槽中的水倒吸入试管中，易发生危险。又想到在试管与集气瓶之间增加一安全瓶，但仍然无法解决接口太多的问题，且与图2装置相比，反而更繁琐了。
1 / 7 【新教材】有机物分子式与分子结构的确定
发 展 目 标 体
系 构
建
1.了解质谱法确定分子式的原理与方法，培养“证据推理”的核心素养。
2.知道红外光谱、核磁共振等现代仪器分析方法在有机物分子结构测定中的应用。培养“科学态度与社会责任”的核心素养。
一、确定分子式——质谱法
1．原理
质谱仪用高能电子流等轰击样品，使有机分子失去电子，形成带正电荷的分子离子和碎片离子等。这些离子因质量不同、电荷不同，在电场和磁场中的运动行为不同。计算机对其进行分析后，得到它们的相对质量与电荷数的比值，即质荷比。以质荷比为横坐标，以各类离子的相对丰度为纵坐标记录测试结果，就得到有机化合物的质谱图。
2．相对分子质量确定
质谱图中最右侧的分子离子峰或质荷比最大值表示样品中分子的相对分子质量。
3．示例说明
下图是某未知物A(实验式为C2H6O)的质谱图，由此可确定该未知物的相对分子质量为46。
分子式为C2H6O的结构有哪几种？写出各自的键线式。
[提示] 2种。 。
二、确定分子结构——波谱分析
1．红外光谱
(1)作用：初步判断某有机物分子中所含有的化学键或官能团。
(2)原理：不同的化学键或官能团的吸收频率不同，在红外光谱图上将处于不同的位置。
例如：分子式为C2H6O的红外光谱上发现有O—H、C—H和C—O的吸收峰，可推知该分子的结构简式为C2H5— 2 / 7 OH。
2．核磁共振氢谱
(1)作用：测定有机物分子中氢原子的类型和它们的相对数目。
(2)原理：处于不同化学环境中的氢原子因产生共振时吸收电磁波的频率不同，相应的信号在谱图上出现的位置也不同，具有不同的化学位移，而且吸收峰的面积与氢原子数成正比。
(3)分析：吸收峰数目＝氢原子类型种类，吸收峰面积比＝氢原子数之比。
(4)示例分析：某未知物A的分子式为C2H6O，核磁共振氢谱如下图，则有3种处于不同化学环境的氢原子，个数比为3∶2∶1，说明该未知物A的结构简式为CH3CH2OH。
分子式、
结构式的
确定方法
◇ 山东 周 芳
有机物分子式、结构式的确定是有机化学部分的 重要内容．学习或复习时应引导学生巧妙的运用有机
物的通式、最简式、相对分子质量、燃烧的方程式等来
寻求解题思路，达到繁题简解、难题巧解之目的．有机
物分子式、结构式的确定大体可归纳为如下知识网络：
利用上述关系解题的主要思路是：首先要判断有 机物中所含元素的种类，然后依据题目所给的条件确
定有机物分子中各元素的原子数目，从而得到分子
式，最后由有机物的性质分析、判断，进一步得出其结
构式．下面分情况讨论常用的方法：
１ 直接法
直接求出１ ｍｏｌ有机物中各元素的物质的量，即 可推出分子式．如给出一定条件下的密度（或相对密
度）各元素的质量比（或质量分数），求算分子式的途
径是：密度（或相对密度）一摩尔质量一１ ｍｏｌ有机物 中含各元素原子多少摩尔一分子式．
■ｒ、， ； 例１某烃碳、氢两元素的质量比为３：１，该烃密
度是相同状况下氢气的８倍，试确定该烃的分子式．
该烃的摩尔质量Ｍ一２ ｇ‘ｍｏ［ ×８：１６ ｇ’ 解析ｍｏｌ ，则１ ｍｏｌ该烃中含Ｃ、Ｈ的原子个
数为：
Ｎ（ｃ）一 一１，
化 Ｎ（Ｈ）一
所以，该烃的分子式为ＣＨ ．
２ 已知相对分子质量求分子式法
知道烃的相对分子质量，判断其分子式的方法：
１）烃的通式可得，用烃的相对分子质量除以】ｒ４，
视商数和余数不同而判定：
ｆ余２，为烷烃
Ｍ（Ｃ Ｈ ）一ＭＪ除尽，为烯烃或环烷烃 Ｍ（ＣＨ２） １４—１差２，为炔烃或 ２烯烃。
Ｉ差６，为苯及其同系数
２）若烃的类别不能确定，烃分子（Ｃ Ｈ ）中碳的
相对原子质量是１２，氢的相对原子质量是１，烃的质
量主要集中在碳原子上，应该优先考虑确定碳原子的 数目．方法是：用该烃的相对分子质量去除以碳的相
对原子质量，所得商数为分子中碳原子个数，余数为
氢原子个数．
—Ｍ （Ｃ ￣Ｈｙ）一商数（ ） … 余数（ ）
