仪器分析1 实验指导书
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《仪器分析》实验指导书中国计量学院质量与安全工程学院二○一○年三月学生实验守则1 学生必须在规定时间内参加实验,不得迟到、早退。
2 学生进入实验室后,不准随地吐痰、抽烟和乱抛杂物,保持室内清洁和安静。
3 实验前应认真阅读实验指导书,复习有关理论并接受教师提问检查,一切准备工作就绪后,须经指导教师同意后方可动用仪器设备进行实验。
4 实验中,认真执行操作规程,注意人身和设备安全。
学生要以科学的态度进行实验,细心观察实验现象、认真记录各种实验数据,不得马虎从事,不得抄袭他人实验数据。
5 如仪器发生故障,应立即报告教师进行处理,不得自行拆修。
不得动用和触摸与本次实验无关的仪器与设备。
6 凡损坏仪器设备、器皿、工具者,应主动说明原因,书写损坏情况报告,根据具体情节进行处理。
7 实验完毕后,将实验仪器和设备整理好,认真书写实验报告(包括数据记录、分析与处理,以及绘制必要的图形)。
前言本实验指导书是《仪器分析》课程的配套实验教材。
《仪器分析》是化学、化工、安全工程、环境工程等有关专业的一门重要的专业基础课程。
本课程涉及的分析方法是根据物质的物理和物理化学特性对物质的组成、状态、结构、信息进行表征和测量,是学习《化学分析》之后,必须掌握的进行科学研究与质量监控的现代分析技术。
仪器分析实验是《仪器分析》课程教学的必须实验环节。
其目的是加深学生对本课程所涉及的重要基本原理、基本器件和常用仪器设备的结构及工作原理的理解,并且锻炼学生的动手实践能力,使学生在后面的学习和工作中能够综合运用所学知识解决实际问题。
本课程要求学生提前阅读实验指导书,在教师指导下自己动手,亲自实践,边做边想,认真记录,并写出实验报告。
本实验指导书由于时间仓促,水平所限,难免有疏漏廖误之处,热切期望实验指导老师与学生能提出宝贵的意见,谢谢。
目录实验一紫外分光光度法测定水溶液中苯酚的含量 (1)实验二原子光谱法测定水中金属离子 (3)实验三气相色谱法测定苯系化合物 (5)实验四酚类化合物的高效液相色谱分析测定 (8)实验一紫外分光光度法测定水溶液中苯酚的含量一、实验目的1.巩固紫外-可见分光光度计的基本原理,掌握用紫外-可见分光光度法进行定量测定的方法。
《》《仪器分析》实验指导书(供药学专业使用)湖北理工学院医学院药学系二0一六年三月编目录实验一直接电位法测定溶液的PH (5)实验二电位滴定练习 (7)实验三柱色谱法分离混合染料 (8)实验四各种薄层板制备练习 (11)实验五紫外分光光度法测定苯甲酸 (3)实验一直接电位法测定溶液PH【实验目的】1、通过实验,加深对直接电位法测定溶液PH原理的认识。
2、掌握用PH计测定溶液PH的方法。
【实验原理】玻璃电极和饱和甘汞电极插入待测溶液中,即组成原电池。
在一定条件下,测得电池电动势E是PH的线性函数:E = K + 0.05916PH由于K中包括难于计算的不对称电位和液接电位,实际工作中采用仪器直读法,即首先用已知PH的缓冲液校准酸度计,然后直接测量待测溶液的PH。
【实验材料】试药:邻苯二甲酸氢钾缓冲液、混合磷酸盐缓冲液仪器:量瓶、烧杯、PHS-25型酸度计【实验内容】1、安装电极先把电极夹子夹在电极杆上。
夹上甘汞电极,把引线叉连接在电极接线柱上。
再将玻璃电极夹在夹子上,使玻璃球泡略高于甘汞电极,把电极插头插入电极孔内,旋紧螺丝。
2、连接电源检查电源电压与仪器电压相符合后,将PH-mV开关置“0”,接通电源。
对PHS-25型酸度计,若用交流电源,接通电源后指示灯亮,若用直流电源,指示灯不亮。
3、定位(1)将标准缓冲液倾入测试杯中,侵入电极,将PH-MV开关旋至与缓冲液相应量程范围。
(2)查表5-1,调节定位调节器,使指针指向本缓冲液该温度下的PH。
并摇动测试杯,使指针稳定为止,重复调节定位调节器,定位后,定位调节器不可再旋动。
4、测量(1)移开缓冲液测试杯。
用纯水淋洗电极,并用滤纸轻轻吸干。
(2)将被测溶液倾入测试杯中(温度应和缓冲液一样,否则应按其温度重性调节温度补偿器)浸入电极对,读数即可。
【实验说明】1.由于玻璃电极膜极易碰坏,使用时应特别小心。
用后要清洗干净再保存好。
【思考题】1、在酸度计上,“定位”钮为什么要和标准缓冲液配合使用?它的作用是什么?2、“温度补偿器”钮的作用是什么?实验二食醋的电位滴定【实验目的】1、掌握用酸碱电位滴定法测定磷酸溶液的原理与方法。
仪器分析实验指导书范家友编昆明冶金高等专科学校环境与市政工程系环境工程实验中心目录实验一铁的测定——邻菲罗啉分光光度法 2 实验二二氧化钛的测定 6 实验三紫外分光光度法测定矿物油12 实验四原子吸收分光光度法测定水样中的铜16 实验五乙二胺底液极谱法测定试样中的铜21 实验六气相色谱法测定水样中的六六六、滴滴涕25 实验七PH值的测定29 附:实验报告33实验一铁的测定——邻菲罗啉法目的:掌握分光光度计的测定原理、方法及其结构。
掌握吸收曲线的绘制及样品的测定原理。
原理:亚铁离子(Fe2+)与邻菲罗啉生成稳定的橙红色络合物,应用此反应可用比色法测定铁。
橙红色络合物的吸光度与浓度的关系符合朗伯-比耳定律。
仪器:721型分光光度计、容量瓶(50ml)等。
试剂:1、铁盐标准溶液:准确称取0.0730克分析纯硫酸亚铁铵于100毫升烧怀中[(NH4)2Fe(SO4)·6H2O],加50毫升1mol/LHCl,完全溶解后,移入1升容量瓶中,再加50毫升1mol/LHCl,并用水2稀释到刻度,摇匀,所得溶液每毫升含铁0.01毫克;2、0.1%邻菲罗啉水溶液;3、1%盐酸羟胺水溶液;4、醋酸-醋酸钠缓冲溶液(PH4.6):称取136克分析纯醋酸钠,加120毫升冰醋酸,加水溶解后稀释至500毫升。
测定步骤:1、邻菲罗啉铁吸收曲线的绘制吸取上述标准铁盐溶液2.0ml于50ml容量瓶中,加入5ml醋酸-醋酸钠缓冲溶液,2.5ml盐酸羟胺溶液,5ml邻菲罗啉溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,放置10分钟,用3厘米比色皿,以蒸馏水作参比溶液,在分光光度计上,从波长440~600nm分别测定其吸光度A。
以波长为横坐标,吸光度A纵坐标,绘制邻菲罗啉铁的吸收曲线,求出最大A值时的波长入m。
2、标准曲线的绘制:分别吸取铁的标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0ml于八只50ml容量瓶中,依次分别加入5ml醋酸-醋酸钠缓冲溶液,2.5ml盐酸羟胺溶液,5ml邻菲罗啉溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,放置10分钟,然后用分光度计在其最大吸收的波长下测得吸光度,以不加铁的试剂溶液作参比。
仪器分析实验指导书镇江市高等专科学校化工系2011.4实验一固体试样红外吸收光谱的测定——KBr晶体压片法制样一、实验目的1. 学习用红外吸收光谱进行化合物的定性分析;2. 掌握一般固体样品的制样方法及压片机的使用方法;3. 了解红外光谱仪的组成及工作原理;4. 掌握红外光谱仪的一般操作及保养方法;二、实验原理不同的样品状态(固体、液体、气体及粘稠样品)需要相应的制样方法。
制样方法的选择和制样技术的好坏直接影响谱带的频率、数目及强度。
本实验采用压片法。
将研细的样品粉末分散在固体介质(KBr)中,在研钵中研磨均匀后,用压片机压制成晶片后测定。
红外图谱上的信息(吸收峰的位置和强度)可以反映出分子各基团的振动频率和有关结构因素的相互影响,从而可以区分出由不同原子和不同化学键组成的物质。
在化合物分子中,具有相同化学键的原子基团,其基本振动频率吸收峰(简称基频峰)基本上出现在同一频率区域内,例如,CH3(CH2)5CH3、CH3(CH2)4C≡N 、CH3(CH2)6CH3和CH3(CH2)5CH=CH2等分子中都有-CH3,-CH2-基团,它们的伸缩振动基频峰都出现在同一频率区域内,即在<3000cm-1波数附近,但又有所不同,这是因为同一类型原子基团,在不同化合物分子中所处的化学环境有所不同,使基频峰频率发生一定移动,例如-C=O基团的伸缩振动基频峰频率一般出现在1850~1630cm-1范围内,当它位于酸酐中时,νC=O为1820-1750cm-1、在酯类中时,为1750-1725cm-1;在醛中时,为1740-1720cm-1;在酮类中时,为1725-17l0cm-l;在与苯环共轭时,如乙酸苯中νC=O为1695-1680cm-1,在酰胺中时,νC=O为1650cm-1等。
因此,掌握各种原子基团基频蜂的频率及其位移规律,就可应用红外吸收光谱来确定有机化合物分子中存在的原子基团及其在分子结构中的相对位置。
仪器分析实验指导书洛阳理工学院环境工程与化学系2011年9月1日前言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,常常需要使用比较特殊或复杂的仪器。
它是分析化学的发展方向。
仪器分析作为现代的分析测试手段,日益广泛地为许多领域内的科研和生产提供大量的物质组成和结构等方面的信息,因而仪器分析成为高等学校中许多专业的重要课程之一。
对于我们的学生来说,将来并不从事分析仪器制造或者仪器分析研究,而是将仪器分析作为一种科学实验的手段,利用它来获取所需要的信息。
仪器分析是一门实验技术性很强的课程,没有严格的实验训练,就不可能有效地利用这一手段来获得所需要的信息。
通过实验教学可以加深对仪器分析方法原理的理解、巩团课堂教学的效果,这只是一方面;更重要的是.通过实验培养学生严格的实事求是的科学作风,独立从事科学实验研究,提出和解决问题的能力。
良好的科学作风,独立工作的能力将会对学生的未来发展产生深远的影响。
理论可以指导实验,通过实验可以验证和发展理论。
实验验证和发展理论的作用是以对实验现象的严密细心的考察和实验数据的科学分析为基础的,而高超熟练的实验技能是获得精密实验数据的必要和先决条件。
一般说来,仪器分析实验特别是大型仪器分析实验,其特点是操作较复杂,影响因素较多,信息量大.需要通过对大量的实验数据的分析和图谱解析来获取有用的信息。
这些特点,对培养学生理论联系实际、掌握和提高实验技能、分析推理能力是大有好处的。
因此必须充分重视仪器分析实验课的教学。
由于实验室不可能购置多套同类仪器设备,一般多采用几人一组做仪器分析实验,对于大型分析仪器,让学生自己动手在仪器上做实验有困难的,也尽可能地安排了一些演示实验,或者对该仪器可能提供的分析信息做了必要的介绍。
学生在实验中应认真地观察实验现象,仔细地记录数据与分析结果,积极思考,注意手脑并用,善于发现和解决实验过程中出现的问题,养成良好的实验习惯。
实验一紫外光谱分析实验一、实验目的要求通过实验了解有机物吸收带精细结构及其在不同溶剂中精细结构的变化;利用紫外光谱法纯度检验;测量样品的浓度。
要求同学掌握紫外光谱仪的仪器基本构造及分析原理;利用所学过的紫外光谱知识,解释有机物在不同形态下的吸收带精细结构变化;样品纯度的检验,及可能含有的杂质是什么;设计出合理的方法测出样品的浓度。
二、实验原理紫外吸收光谱法是有机分析中一种常用的方法,具有仪器设备简单、操作方便、灵敏度高的特点,已广泛应用于有机化合物的定性、定量和结构鉴定。
由于紫外吸收光谱的吸收峰通常很宽,峰的数目也很少,因此在结构分析方面不具有十分专一性。
通常是根据最大吸收峰的位置及强度判断其共轭体系的类型及在结构相似的情况下,区分共轭方式不同的异构体。
1.化合物中微量杂质检查利用紫外光谱法可以方便地检查出某些化合物中的微量杂质。
例如,在环己烷中含有微量杂质苯,由于苯有一B吸收带,吸收波长在220~270nm范围,而环己烷在此处无明显吸收峰。
因此,根据在220~270 nm处有苯的粗细结构吸收带,即可判断环己烷中是否有微量杂质苯存在。
2.未知样品的鉴定用紫外光谱法鉴定未知样品时,若有标准样品,则把试样和标准样品用相同的溶剂,配制成相同浓度的溶液,分别测量吸收光谱,如果两者为同一化合物,则吸收光谱应完全一致。
若无标准样品,可与文献上的标准谱图进行比较。
在实际测定中,我们还常常利用紫外吸收峰的波长和强度进行定性分析。
例如,烟碱(尼古丁)在0.1N硫酸中最大吸收峰波长λmax为260纳米,百分吸光系数=343。
如果某化合物在相同条下测得的λmax和与烟碱的数据一致,则该化合物结构与烟碱结构就基本相同。
3.定量分析应用紫外光谱法进行定量分析的方法很多,如:a. 标准曲线法、b. 对照法、c. 吸光系数法、d. 混和物的定量、e. 双波长分光光度法。
但最常用最简单的方法就是"标准曲线法"。
实验一火焰原子吸收光谱法测定水中的痕量铜一、目的要求1. 了解SOLAAR-SS 原子吸收分光光度计的结构、性能和使用方法2. 掌握火焰原子吸收光谱法测定水中的痕量铜的方法二、方法原理利用待测元素的空心阴极灯发出被测元素的特征光谱辐射,被火焰原子化器产生的样品蒸汽中待测元素的基态原子所吸收,通过测量特征辐射被吸收的大小,求出待测元素的含量。
三、仪器与试剂仪器:SOLAAR-SS 原子吸收分光光度计(美国热电公司);空气压缩机;铜空心阴极灯;乙炔钢瓶。
试剂:金属铜%以上;硝酸,优级纯;乙炔气,高纯。
铜标准溶液:由100µg/mL1%HNO3的溶液稀释而成四、实验步骤1. 配制标准溶液分别移取上述标准溶液,,,,,于100mL容量瓶中,用1%HNO3的溶液稀释至刻度,其浓度分别为0、1、2、3、4、5µg/mL。
2. 仪器调节(1)打开稳压电源,然后打开主机电源开关,等待批示灯亮。
(2)打开PC进入SOLAAR软件(3)打开空心阴极灯(4)打开“显示方法” 窗口,分别对概述、序列、光谱仪、火焰、校正进行操作,这几步操作完成后回到概述进行保存,调出方法用“载入”。
(5)调整光路,打开“光谱仪状态”窗口看调整结果,若不理想再自动调一次零。
(6)点火:打开乙炔气,打开空气,等仪器前面的指示灯闪光后,按下此键数秒点火。
(7)打开“分析”,按提示依次标准溶液和未知样品进行测定。
打开“结果”窗口可看到分析结果,打开“校正”窗口可看到工作曲线和相关系。
3. 关机(1)关掉乙炔高压阀等火焰自动熄灭(2)关掉空气压缩机,并放气、放水。
(3)关元素灯,退回软件。
(4)关主机电源。
(5)关开稳压电源。
五、结果处理取未知样品溶液经2~3次测定结果的平均值,从工作曲线上查出该溶液中铜的含量。
六、注意事项1. 乙炔为易燃、易爆气体,必须严格按照操作步骤进行。
在点燃乙炔火焰之前,应先开空气,然后开乙炔气;结束或暂停实验时,应先关乙炔气,再关空气。
《仪器分析实验》指导书编写刘开敏化学工程与技术系2008年3月目录邻菲罗啉分光光度法测定铁 (1)电位法测定水溶液的pH值 (4)醋酸的电位滴定和酸常数测定 (6)水中氟化物的测定-离子选择电极法 (8)气相色谱定量分析 (10)紫外分光光度法测定苯甲酸含量 (11)荧光法测定维生素B2 (13)水质钾和钠的测定火焰原子吸收分光光度法 (15)原子吸收分光光度法测定自来水中镁的含量 (19)苯、萘、联苯的高效液相色谱分析及柱效能的测定 (21)邻菲罗啉分光光度法测定铁一、实验内容:1. 吸收曲线的制作。
2. 标准曲线的制作。
3. 未知水样的铁含量的测定。
二、准备工作1、722S型分光光度计20台(二人一台)。
2、通知仪器室准备20套仪器:(1) 50ml容量瓶7只。
(2)1ml刻度吸管1支。
(3)吸球1只。
(4)洗瓶1只。
(5)400ml烧杯(废液杯)1只。
3. 准备好公用仪器:(l)1ml刻度吸管(发样品用)1支。
(2)100ml小烧杯(发标准Fe3+)20只。
(3)自动加液器二套(6只),盛放HAc-NaAc缓冲溶液,1%盐酸羟胺及0.1%邻菲罗啉。
4. 试剂:(1)100μg/mlFe3+标准溶液:准确称取1.9gNH4Fe(SO4)2·12H2O于100ml烧杯中,加入1:1HCl20ml及少量水,溶解后,转移到1L容量瓶中,用水稀释到刻度、摇匀。
(2)0.10%邻菲罗啉水溶液:将0.100g邻菲罗啉溶于加有2~3滴浓HCl的蒸馏水100ml 中,贮于棕色瓶内。
(3)HAc-NaAc缓冲溶液:取12.9mlC.P.级HAc及34gC.P.级NaAc·3H2O溶于水中,稀释至1000ml。
(4)1%盐酸羟胺水溶液:取1g盐酸羟胺溶于水中,稀释至100ml。
5. 未知样品不另配制,直接将标准Fe3+液发于同学交上来的容量瓶中,发放体积应介于0.2~1.0ml 间,可为0.3,0.5,0.7,0.9ml。
实验一邻二氮菲分光光度法实验条件的研究一、目的要求1.了解分析测定中确定实验条件的基本原理和方法;2.学习722分光光度计和酸度计的使用方法。
二、实验原理在可见光分光光度测定中,通常是将被测物质与显色剂反应,使之生成有色物质,然后测量其吸光度,进而求得被测物质的含量。
因此,显色反应的完全程度和吸光度的物理测量条件都影响到测定结果的准确性。
显色反应的完全程度取决于介质的酸度、显色剂的用量、反应的温度和时间等因素。
在建立分析方法时,需要通过实验确定最佳反应条件。
为此,可改变其中一个因素(例如介质的pH值),暂时固定其它因素,显色后测量相应溶液的吸光度,通过吸光度-pH曲线确定显色反应的适宜酸度范围。
其它几个影响因素的适宜值,也可按这一方式分别确定。
本实验以邻二氮菲为显色剂,找出测定微量铁的适宜显色条件。
三、仪器与试剂1.仪器722型分光光度计、酸度计、容量瓶(50mL)、吸量管(5mL,10mL)等。
2.试剂(1)铁标准溶液准确称取0.176克分析纯硫酸亚铁铵(FeSO4·(NH4)2 SO4·6H2O)于小烧杯中,加水溶解,加入6mol∕L HCl溶液5mL,定量转移至250mL容量瓶中稀释至刻度,摇匀。
所得溶液每毫升含铁0.100 mg(即100ug/mL)。
(2)0.1%邻二氮菲(又称邻菲咯琳)水溶液:称取1g邻二氮菲,先用5~10mL 95%乙醇溶解,再用蒸馏水稀释到1000mL。
(3)10%盐酸羟胺水溶液(新鲜配制);(4)HAc-NaAc缓冲溶液(pH=4.6):称取136g醋酸钠(CH3COONa·3H2O),加60 mL冰醋酸,加水溶解后,稀释到1000mL。
(5)NaOH溶液:0.5 mol∕L(6)HCl溶液:0.5 mol∕L四、实验步骤1.酸度影响于9只50 mL容量瓶中,用刻度吸量管各加入1.0 mL 0.100mg∕mL的铁标准溶液,再加入1 mL盐酸羟胺溶液和2mL邻二氮菲溶液,摇匀。
实验一自来水中pH值测定一、实验原理以玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极(或直接用复合电极),插入待测溶液中组成原电池,该原电池的电动势大小与溶液的pH符合如下关系。
E = E0-0.059 pH (25 ℃)利用酸度计或离子计测定电池的电动势(可直接表示为pH),可测得溶液的pH 值。
二、实验目的1.掌握自来水中pH值测定方法和操作技能;2.学会pH计及电极的维护和使用方法;3.熟悉及规范实验操作。
三、仪器与试剂1. 仪器:水浴锅,酸度计,复合电极(或玻璃电极,甘汞电极);2. 试剂:pH=4.00/6.86/9.18的标准缓冲溶液。
四、步骤1.标准缓冲溶液配置配置pH分别为4.00、6.86和9.18、、的标准缓冲溶液各250mL; 2.酸度计使用前准备接通酸度计电源,预热20min3.酸度计的校准(两点校正法);根据待测样品的pH值,选择两种缓冲溶液进行校准;4.测量待测样品的pH值,平行测定两次,记录实验结果5.实验结束工作(1)关闭酸度计电源;(2)将pH电极用蒸馏水洗净并擦干,保存在3M的氯化钾中;五、注意事项1酸度计电极必须保持清洁。
2缓冲溶液配置必须准确。
3样品必须用无CO2的蒸馏水稀释,配置后立即测量。
4.注意用电安全,合理处理废液。
实验二可见分光光度法测饮料中茶多酚的含量1.原理茶多酚能与酒石酸亚铁作用显紫蓝色,与没食子酸乙酯的检量线进行比色定量。
2.仪器与试剂(1)仪器分光光度计、恒温水浴锅(2)试剂1)酒石酸亚铁溶液:称取100mg硫酸亚铁和500mg酒石酸钾钠,用水溶解并定容至100ml。
溶液应避光、低温保存,有效期一个月。
2)pH=7.5磷酸盐缓冲液:磷酸氢二钠(1/15mol/L):称取23.377g磷酸氢二钠,加水溶解后定容至1L。
磷酸二氢钾(1/15mol/L):称取9.078g磷酸二氢钠,加水溶解后定容至1L。
取85ml磷酸氢二钠溶液(1/15mol/L)和15ml磷酸二氢钾溶液(1/15mol/L)混合均匀。
仪器分析1 实验指导书计划学时 16适用专业 应用化学实验一比色法测定铁显色条件的设计实验项目性质:设计性所属课程名称:仪器分析1实验计划学时:4一、实验目的1. 学生自己选择最佳显色反应条件2. 学会使用722型分光光度计3. 学会绘制吸收光谱曲线,各种不同试剂用量对吸光度的关系谱图二、预习与参考邻菲罗啉比色法是测定微量铁的常用方法。
在弱酸介质中,先用盐酸羟胺将Fe3+还原为Fe2+。
2Fe3++2NH2OH·HCL→2F e2++N2+2H2O+4H++2c1-在pH值2~9的条件下,Fe+2与邻菲罗啉反应生成橙红色络合物(FeP h3)2+pH值大于9时,Fe2+会生成氢氧化物沉淀;pH值小于2时.络合物会分解而褪色。
络合物在508~516nm有最大吸收,在512nm波长处的摩尔吸收系数为l .1×10-3L· mol-1· cm-1。
三、设计实验的要求和设计指标要求学生将理论课上所学到的知识应用的实际中去。
通过本实验使学生学会建立分析方法,选择邻菲罗啉(显色剂)用量的考查,酸度的确定和稳定时间的考查。
学会使用722型分光光度计,使用方法见附录1。
四、设计实验仪器设备和材料722型分光光度计,lcm比色皿,25mL容量瓶,25mL滴定管:酸式4个,碱式1个,精密pH试纸。
l×10-3rnol/L标准Fe3+溶液:准确称取0.4822gNH4Fe(SO4)2·12H20于烧杯中,加入(1+1)盐酸80mL和少量水,溶解后转移到1L的容量瓶中,以水定容,摇匀;0.15%邻菲哆啉溶液;10%盐酸羟胺水溶液;1 rnol的醋酸钠缓冲溶液;1 rnol的氢氧化钠溶液。
五、调试及结果测试1. 络合物稳定时间考查在25ml容量瓶中,依次加入l ×10-3mol·L-1的标准Fe3+溶液1.00ml、10%盐酸羟胺溶液0.5ml、0.15%邻菲哆啉溶液lml及lmol·L-1醋酸钠缓冲溶液2.5ml。
注意:每加入一种试剂后都要摇匀,最后以水稀释至刻度,摇匀。
另取1只25ml容量瓶,除不加Fe3+外,其它操作同前,此溶液称为试剂空白溶液,计时,以试剂空白溶液为参比,在512nm波长下测定吸光度,30min内每隔5min测定一次吸光度,30min~60min内,每隔10min测定吸光度。
找出吸光度稳定的时间范围。
2. 绘制吸收光谱曲线,选择测定波长(由学生写出实验方案)有色溶液及参比溶液的配制方法:绘制吸收光谱曲线的方法;如何选择测定波长。
3. 显色剂用量考查(由学生写出实验方案)有色溶液的配制:参考操作程序l改变5个不同用量的显色剂;参比溶液的配制:在制取试剂空白溶液时,要考虑显色剂的用量要与有色溶液相对应。
4. 溶液酸度考查(由学生写出实验方案)测定波长显色剂用量由前面的实验确定,加入不同体积的0.1mol·L-1氢氧化钠,用精密-PH试纸测定PH值;绘制吸光度一P H值曲线,找出最佳P H值范围,参比溶液用去离子水。
六、考核形式对每组同学都进行提问,根据同学回答的情况再结合其动手能力给出成绩。
七、实验报告要求(实验之前提供预习报告,实验之后,提供实验报告)对每一个学生都要求写出预习报告,根据预习报告所提出的问题,再实验的过程中加以解决。
根据实验结果找出吸光度稳定的时间范围,绘制吸光度一显色剂用量的关系曲线,找出最佳显色剂用量,绘制吸光度一P H值的关系曲线,找出最佳pH值范围。
八、思考题:1. 显色剂用量的考查为什么要改变1~5个不同的用量?2. 在进行铁的络合反应时,酸度pH值为什么控制在2~9之内?九、注意事项1.在使用722型分光光度计时,通电后预热15~20分钟,使电子元件和光学元件稳定后方能使用。
2.在测定最大吸收峰时,一定要每换一个波长,都要以试剂空白作参比调节透光率为100%,吸光度为0。
3.使用比色皿时,加入的试剂量为四分之三,要用手拿毛玻璃面,比色皿的外面不能有水珠,以免影响测定结果,附录722光栅型分光光度计的使用说明书1、仪器的工作原理分光光度计的基本原理是溶液中的物质在光的照射激发下,产生了对光吸收的效应,物质对光的吸收是具有选择性的。
各种不同的物质都具有其各自的的吸收光谱,因此当某单色光通过溶液时,其能量就会被吸收而减弱,光能减弱的程度和物质的浓度有一定的比例关系,也即符合丁比色原理一一比耳定律。
T=I/I。
Log I。
/I = KCLA=KCL其中:T 透射比I。
入射光强度I 透射光强度 A 吸光度K 吸收系数L 溶液的光径长度 C 溶液的浓度从以上公式可以看出,当入射光、吸收系数和溶液的光径长度不变时,透过光是根据溶液的浓度而变化的,722型光栅分光光度计的基本原理是根据上述之物理光学现象而设汁的。
2、仪器的光学系统722型光栅分光光度计采用光栅自准式色散系统和单光束结构光路,布置如图。
钨灯发出的连续幅射经滤色片选择聚光镜聚光后投向单色器进狭缝,此狭缝正好处于聚光镜及单色器内准直镜的焦平面上,因此进入单色器的复合光通过平面反射镜反射及准直镜准直变成平行光射向色散元件光栅,光栅将入射的复合光通过衍射作用形成按照一定顺序均匀排列的连续单色光谱,此单色光谱重新回到准直镜上,由于仪器出射狭缝设置在准直镜的焦平面上,这样,从光栅色散出来的光谱经准直镜后利用聚光原理成象在出射狭缝上,出射狭缝选出指定的带宽的单色光通过聚光镜落在试样室被测样品中心,样品吸收后透射的光经光门射向光电管阴极面。
光学系统光路射向途径见图二。
图中保护玻璃为防止灰尘进入单色器而设,与原理无关。
图二 7 2 2光栅分光光度计光学系统图钨灯发出的连续幅射经滤色片选择聚光镜聚光后投向单色器进狭缝,此狭缝正好处于聚光镜及单色器内准直镜的焦平面上,因此进入单色器的复合光通过平面反射镜反射及准直镜准直变成平行光射向色散元件光栅,光栅将入射的复合光通过衍射作用形成按照一定顺序均匀tl~Yw]的连续单色光谱,此单色光谱重新回到准直镜上,由于仪器出射狭缝设置在准直镜的焦平面上,这样,从光栅色散Ui来的光谱经准直镜后利用聚光原理成象在出射狭缝上,fI{射狭缝选出指定:蒂宽的单色光通过聚光镜落在试样室被测样品巾心,样品吸收后透射的光经光门射向光电管阴极面。
光学系统光路射向途径见图三。
图中保护玻璃为防止灰尘进入单色器而设,与原理无关。
3.仪器的使用(1)使用仪器前,使用者应该首先了解本仪器的结构和原理。
以及各个旋钮之功能。
在未接通电源前,应该对于仪器进行检查,电源线接线应牢固。
通地要良好,各个调节旋钮的起始位置应正确,然后再接通电源开关。
仪器在使用前先检查一下,放大器暗盒的硅胶干燥筒(在仪器的左侧),如受潮变色,应更换蓝色的硅胶或到出原硅胶,烘干后再用。
仪器经过运输和搬运等原因,会影响波长精度,吸光度精度,请根据仪器调校步骤进行调整,然后投入使用。
(2)将灵敏度旋钮调置“1”档(放大倍率最小)。
(3)开启电源,指示灯亮,选择开关置于“T”,波长调置测试用波长。
仪器预热20分钟。
(4)打开试样室盖(光门自动关闭),调节“0”旋钮,使数字显示为“00.0”盖上试样室盖,将比色皿架处于蒸馏水校正位置,使光电管受光,调节透过率“100%”旋钮,使数字显示为“100.0”。
(5)如果显示不到“100.0”,则可适当增加微电流放大器的倍率档数,但尽可能倍率置低档使用,这样仪器将有更高的稳定性。
但改变倍率后必须按(4)重新校正“0”和“100%”。
(6)预热后,按(4)连续几次调整“0”和“100%”,仪器即可进行测定工作。
(7)吸光度A的测量按(4)调正仪器的“00.0”和“100%”,将选择开关置于“A”,调节吸光度调零旋钮,使得数字显示为“.000”,然后将被测样品移入光路,显示值即为被测样品的吸光度的值。
(8)浓度C的测量:选择开关由“A”旋置“C”,将已标定浓度的样品放如光路,调节浓度旋钮,使得数字显示为标定值,将被测样品放入光路,即可读出被测样品浓度值。
(9)如果大幅度改变测试波长时,在调整“0”和“100%”后稍等片刻,(因光能量变化急剧,光电管受光后响应缓慢,需一段光响应时间),当稳定后,重新调整“0”和“100%”即可工作。
(10)每台仪器所配的比色皿,不能与其他仪器上的比色皿单个调换。
(11)本仪器数字表后盖,有信号输出0~1000mv,插座1脚为正,2脚为负接地线。
实验二钛、钒混合物的分光光度分析实验项目性质: 验证性所属课程名称: 仪器分析1实验计划学时: 4一、实验目的1. 掌握多组分体系吸收光谱法定量分析的基本原理。
2. 学习755B型分光光度计的使用方法。
3. 掌握755B型分光光度计的构造原理。
二、实验内容和要求多组分体系的定量分析是以各吸光组分的吸光度是可以加和为基础的。
本实验是测定含钛、钒的两组分体系,在硫酸的存在下,加入过氧化氢后,其反应物的吸收光谱图见图1。
图1 钛、钒与H2O2反应产物的吸收光谱钛盐的硫酸溶液和过氧化氢作用生成橙黄色的络合物H2[TiO2(SO4)2],在410nm有最大吸收值。
Ti(SO4)2+H2O2→H2[TiO2(SO4)2]钒化合物在硫酸存在下与过氧化氢作用生成红色的硫酸过氧钒[V(O2 )O2] 2 (SO4)3 ,在460nm有最大吸收值。
大量过量过氧化氢的存在是有害的,由于反应产物的可逆性,它能够使硫酸过氧钒转变成黄色的正过钒酸H3[V(O2)O3]。
钛、钒两组分体系,可以在波长410,460nm列出1个二元联立方程式:A410 =A Ti410 +A V410 =K Ti410C Ti +K V410 C VA460 =A Ti460+A V460=K Ti460C Ti+K V460C V通过实验测得A410、A460,并由标准溶液求出K Ti410、K Ti460、K V410 、K V460值之后,然后解二元联立方程式可求得C Ti、C V。
要求学生学会使用755B型分光光度计,仪器的使用方法和原理见附录2。
三、实验主要仪器设备和材料可见及紫外分光光度计755B型1台,移液管2mL 3个、5mL 1个,容量瓶50mL 4个,量筒5mL2个,烧杯400mL1个。
标准钒溶液;称取钒酸铵NH4VO30.5740g,用10 ml的(1+1)硫酸酸化,以水稀释至500 mL 的容量瓶中,摇匀。
此溶液每毫升含钒0.5mg。
标准钛溶液;称取草酸钛钾K2T i O(C2O4)·2H2O 0.7349g于小烧杯中,(1+1)硫酸20mL,加热溶解、冷却,转移至500 mL以水稀释至刻度,摇匀。
此溶液每毫升含钛0.2mg。