实验四原子吸收分光光度法测定金属元素含量

兰 州 理 工 大 学

现代生物仪器分析实验指导书

（四年制生物工程、食品科学与工程专业）

王永刚 编写

生命科学与工程学院

二零一二年十月

目 录

实验一、紫外吸收光谱法同时测定Vc和VE ....................................... 3

实验二 气相色谱法测定酒或酊中C2H5OH含量 .................................. 5

实验三 高效液相色谱法测定维生素B1含量 ........................................ 7

实验四 原子吸收分光光度法测定金属元素含量 ................................ 10

实验一、紫外吸收光谱法同时测定Vc和VE

一、 实验目的

1． 掌握Cary 50紫外可见分光光度计的使用；

2． 学会用解联立方程组的方法，定量测定吸收曲线相互重叠的二元混合物。

二、方法原理

维生素C（抗坏血酸）和维生素E（ 生育酚）起抗氧剂作用，即它们在一定时间内能防止油酯变酪。两者结合在一起比单独使用的效果更佳，因为它们在抗氧剂性能方面是“协同的”。因此，它们作为一种有用的组合试剂用于各种食品中。 抗坏血酸是水溶性的，

生育酚是酯溶性的，但它们都能溶于无水乙醇，因此，能用在同一溶液中测定双组分的原理来测定它们。

根据朗伯—比尔定律，用紫外—可见分光光度法很容易定量测定在此光谱区内有吸收的单一成分。由两种组分组成的混合物中，若彼此都不影响另一种物质的光吸收性质，可根据相互间光谱重叠的程度，采用相对应的方法来进行定量测定。如：当两组分吸收峰部分重叠时，选择适当的波长，仍可按测定单一组分的方法处理；当两组分吸收峰大部分重叠时，则宜采用解联立方程组或双波长法等方法进行测定。

解联立方程组的方法是以朗伯—比尔定律及吸光度的加合性为基础，同时测定吸收光谱曲线相互重叠的二元组分的一种方法。从图中可以看出，混合组分在λ1的吸收A组分和B组分分别在λ1的吸光度之和Aλ1A+B，即

Aλ1A+B=κλ1AbcA+κλ1BbcB

同理，混合组分在λ2的吸光度之和Aλ2A+B应为

Aλ2A+B=κλ2AbcA+κλ2BbcB

若首先用A，B组分的标样，分别测得A，B两组分在λ1和λ2处的摩尔吸收系数κλ1A，κλ2A和κλ1B，κλ2B，当测得未知试样在λ1和λ2的吸光度Aλ1和Aλ2后，解下列二元一次方程组：

Aλ1 =κλ1AbcA+κλ1BbcB

Aλ2 =κλ2AbcA+κλ2BbcB

即可求得A，B两组分各自的浓度cA和cB。

一般来说，为了提高检测的灵敏度，λ1和λ2宜分别选择在A，B两组分最大吸收峰处或其附近。

三、仪器和试剂

仪器： Cary 50紫外可见分光光度计：美国瓦里安中国有限公司；

石英比色皿2只；50mL容量瓶9只，；10mL吸量管2只。

试剂：抗坏血酸：称3mg抗坏血酸，溶于无水乙醇中，并用无水乙醇定容于100mL；

生育酚：称8mg 生育酚溶于无水乙醇中，并用无水乙醇定容于100mL

四、实验步骤

1. 配制标准溶液

（1）分别取抗坏血酸贮备液1.00、1.50、2.00、2.50mL于4只10mL比色管中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。

（2）分别取生育酚贮备液1.00、1.50、2.00、2.50mL于4只10mL比色管中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。

2. 绘制吸收光谱

以无水乙醇为参比，在320~220nm范围测绘出抗坏血酸和生育酚的吸收光谱，并确定和。

3. 绘制标准曲线 以无水乙醇为参比，在波长和，分别测定步骤1配制的8个标准溶液的吸光度。

4. 未知液的测定

取未知液5.00mL于50mL容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。在和分别测其吸光度。

五、数据处理

1. 绘制抗坏血酸和生育酚的吸收光谱，确定和。

2. 分别绘制抗坏血酸和生育酚在和时的4条标准曲线，求出4条直线的斜率，即、、和。

3. 计算未知液中抗坏血酸和生育酚的浓度。

六、问题讨论

1． 今有吸收光谱曲线相互重叠的三元体系混合物，能否用解联立方程组的方法测定它们各自的含量？

2．设计一个用双波长法测定本实验内容的实验方案。

七、实验报告要求

Vc、VE紫外扫描图，四条标准工作曲线 （要求编辑成WORD文档打印，并作标注）

结果计算报告

实验二 气相色谱法测定酒或酊中C2H5OH含量

一、目的要求

1．学习气相色谱法测定含水样品中的C2H5OH含量。

2．学习和熟悉氢火焰检测器的调试及使用方法。

3．学习和掌握色谱内标定量方法。

二、实验原理

内标法是一种准确而应用广泛的定量分析方法，操作条件和进样量不必严格控制，限制条件较少。当样品中组分不能全部流出色谱柱，某些组分在检测器上无信号或只需测定样品中的个别组分时，可采用内标法。

内标法就是将准确称量的纯物质作为内标物，加入到准确称取的样品中，根据内标物的质量m 。与样品的质量m 及相应的峰面积A 求出待测组分的含量。

待测组分质量mi与内标物质量ms 之比等于相应的峰面积之比。

''''''''i=,iiiiissssssiiiisssiisissiiisssmAffmAmAffmAAfmmAfAfmwAfmmAfmVVAfV（或为待测样品体积）

式中：fi 、fs —— 为i 组分和内标物的相对质量校正因子；

Ai 、As —— 为i 组分和内标物的峰面积。

三、实验用品

1．仪器

Varian CP3800毛细管气相色谱仪 氢火焰检测器（FID）

石英毛细管色谱柱（30m×0.32mm，涂层厚0.25mm）

微量注射器 容量瓶（50mL） 吸量管（2mL 、5mL )

2．药品： C2H5OH 无水 AR; n-C3H7OH 无水 AR

3 ．其它：食用酒 酊剂检品

四、操作步骤

1．色谱操作条件

柱温升温程序：60℃ 1min，10℃/min升至200℃，并维持5min.

进样温度200℃ ，检测器温度300℃ ，N2（载气）流速1.0mL·min-1，分流比20：1，

H2流速为30mL·min-1，空气流速300mL·min-1，尾吹气25ml/min.

2 ．标准溶液的测定

准确移取2.50 mL 无水C2H5OH 和2.50 mL 无水n-C3H7OH于50 mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用微量注射器吸取0.2μL 标准溶液，注入色谱仪内，记录各峰的保留时间tR，测量各峰的峰面积，求以n-C3H7OH为标准的相对校正因子。

3 ．样品溶液的测定

准确移取5.00 mL 酒样及2.50 mL 内标物无水n-C3H7OH于50 mL 容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀。用微量注射器吸取0.2 μL 样品溶液注入色谱仪内，记录各峰的保留时间tR，以标准溶液与样品溶液的tR对照，定性样品中的醇，测定C2H5OH 、n-C3H7OH的峰高及半峰宽，求样品中C2H5OH的含量。

五、数据处理

本实验C2H5OH的含量按下列公式计算：

/'10'/'issisAAmiAAV

式中：ρi——C2H5OH 的质量浓度（单位为g· mL-1) ;

mi——样品中C2H5OH质量（单位为g ) ;

V——样品溶液体积（单位为mL ) ;

10——稀释倍数；

Ai / As ——样品溶液中C2H5OH与n-C3H7OH的峰面积比；

Ai′/ A s′——标准溶液中纯C2H5OH 与n-C3H7OH的峰面积比；

mi′——标准溶液中纯C2H5OH的质量，它等于体积V 乘密度ρ 。

六、思考题

1. 内标物的选择应符合哪些条件？用内标法定量有何优缺点？

2. 热导检测器和氢火焰检侧器各有什么特点？

七、实验报告要求

附标准溶液和样品溶液色谱图 （要求编辑成WORD文档打印，并作标注）

结果计算报告

（注意：计算需要无水C2H5OH和无水n-C3H7OH密度，实验中根据标签记录）

实验三 高效液相色谱法测定维生素B1含量

一、实验目的

1. 学习和掌握含维生素样品的处理和HPLC检测方法。

2. 进一步了解高效液相色谱仪的使用操作性能。

3. 掌握标准工作曲线的建立、数据的处理及定量分析。

二、实验原理

果蔬及其制品、各种饮料制品中的主要维生素B1可用高效液相色谱进行测定。样品经过酸水解处理、离心及超滤，用C-18反相柱和甲醇-庚烷磺酸钠溶液作流动相，在紫外280nm处定量测定。

本法可同时测定维生素B2、B3、B6、B12及烟酰胺等多种维生素含量。

三、材料与仪器

材料：果汁。

仪器：100ml量筒、烧杯、移液管、高效液相色谱仪、分析天平、0.45μm滤膜、溶剂过滤器、样品过滤器，微量进样器等。

四、试剂

冰醋酸、三乙胺、庚烷磺酸钠为分析纯；甲醇为色谱纯；维生素B1标准品（纯度大于98%）。

流动相的制备：0.005mol/L庚烷磺酸钠（0.05%三乙胺和0.5%冰醋酸）-甲醇 （72:28）用0.45μm膜过滤，置超声波振荡仪上脱气1h，待用。

维生素B1标准母液配制（1mg/mL）：称取维生素B1 100mg，加适量水，置65℃水浴中振摇15分钟，冷却至室温，定容至100mL。

五、操作步骤

（一）样品制备

取5 mL果汁至烧杯中，用流动相定容至100mL容量瓶中，再用0.45μm微孔滤膜过滤，作为待测液。

（二）色谱条件

色谱柱:十八烷基硅烷键合硅胶填料Octadecylsilyl，简称ODS C-18柱（4.6mm×250mm，

5μm）；