仪器分析实验说课材料

仪器 分析 实验 2017仪器分析实验指导

实验一 气相色谱内标法测定白酒中乙酸乙酯含量

一、 实验目的

1、 掌握气相色谱内标法测定白酒中乙酸乙酯含量

2、 掌握气相色谱仪的结构及使用方法

二、 实验原理

试样被汽化后，随同载气进入色谱柱，利用被测定的各组分在气液两相中具

有不同的分配系数，在柱内形成迁移速度的差异而得到分离。分离后的组分先 后流出色谱柱，进入氢火焰离子化检测器，根据色谱图上各组分峰的保留值与 标样对照进行定性，利用峰面积（或峰高），以内标法定量。

三、 实验仪器及试剂

仪器：气相色谱仪，氢火焰离子化检测器（FID）;色谱柱：白酒专用填

充柱，微量注射器：10微升

试剂：乙醇，色谱纯（分析纯代替）。配成 60%乙醇水溶液；

乙酸乙酯，色谱纯，作标样用。2%溶液（用60%乙醇水溶液配制）； 乙酸正丁酯，色谱纯，作内标用。2%溶液（用60%乙醇水溶液配 制）；

四、 实验步骤

1. 仪器的准备，色谱条件的确定

检测器温度：260r ;进样口温度：240r；

柱温程序：60C保持1分钟，以3C/分钟的速率升到90C，然后以40C / 分钟升到220Eo 2. 校正因子（f）的测定

吸取2%乙酸乙酯标准溶液1.0mL，移入100mL容量瓶中，然后加入2%内 标液1.0mL，用60%乙醇溶液稀释至刻度。上述溶液中乙酸乙酯和内标的浓度 均为0.02% （体积分数）。进行GC检测，记录乙酸乙酯和内标峰的保留值及 其峰面积（或峰高），其比值计算出乙酸乙酯的相对校正因子（ f ）o

f= Ai* d2/ A2* di

C= f* A 3* Ci*10-3/ Ai

其中：C---试样中乙酸乙酯的质量浓度，g/L;

f---乙酸乙酯的相对校正因子；

Ai---标样f值测定时内标的峰面积（或峰高）；

A2---标样f值测定时乙酸乙酯的峰面积（或峰高）

A3---试样中乙酸乙酯的峰面积（或峰高）

A4---添加于酒样中内标的峰面积（或峰高）

Ci---添加在酒样中）内标的质量浓度， mg/Lo

di---内标物的相对密度；

d2---乙酸乙酯的相对密度。

五、 试样的测定

吸取I0.0mL酒样于I0mL容量瓶中，加入2%内标液0.20mL，混匀后， 在与f值测定相同的条件性进样，根据保留时间测定乙酸乙酯峰的位置，并测 定乙酸乙酯与内标峰面积，求出峰面积之比，计算出酒样中乙酸乙酯的含量。

六、 思考题

1. 简述程序升温的优点。

2. 白酒分析采用内标法定量，为什么? 实验准备：

仪器2台：气相色谱仪，备用氢火焰离子化检测器(FID );色谱柱：SE-

54色谱柱(50m*0.32mm*0..25mm )，微量注射器：10微升

试剂：

60%乙醇水溶液配制：吸取 60mL无水乙醇至100mL量筒，加纯净水至

100mL即得；

2%乙酸乙酯标样：吸取1mL色谱纯乙酸乙酯至50mL量筒，加上述

60%乙醇水溶液至50mL即得；

2%乙酸正丁酯内标：吸取1mL色谱纯乙酸正丁酯至50mL量筒，加上

述60%乙醇水溶液至50mL即得；

实验二HPLC法测定饮料中人工色素的含量

、目的与要求

1. 理解反相色谱的原理和应用

2. 掌握外标定量方法。

、基本原理

食品着色剂是以给食品着色为主要目的的添加剂，也称食用色素。食品着 色剂使食品具有悦目的色泽，对增加食品的嗜好性及刺激食欲有重要意义。大 量的研究报告指出，过多的食用合成色素不仅不能向人体提供营养物质，某些 合成色素甚至会危害人体健康，导致生育力下降、畸胎等等，有些色素在人体 内可能转换成致癌物质。危害包括一般毒性、致泻性、致突性（基因突变）与 致癌作用。

高效液相色谱分离是利用试样中各组分在色谱柱中的淋洗液和固定相间的 分配系数不同，当试样随着流动相进入色谱柱中后，组分就在其中的两相间进 行反复多次的分配（吸附一脱附一放出），由于固定相对各种组分的吸附能力 不同（即保存作用不同），因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一 定的柱长后，便彼此分离，顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流信号经 放大后，在记录器上描绘出各组分的色谱峰。

三、 仪器与试剂

仪器：LC100高效液相色谱仪（M V检测器;二元梯度泵），上海五丰。

样品:前处理后的 美年达”色素浓缩样品液、日落黄色素标准溶液。

试剂:甲醇（HPLC纯），重蒸馏水、乙酸铵。

四、 实验内容与步骤

1. 色谱条件

色谱柱 Agile nt XDB-C18 色谱柱（4.6mm X250 mm, 5 g）;流动相：（A）

0.02mol/L乙酸铵溶液，（B）甲醇；柱温：30 C；梯度洗脱程序为0 min~5.0

min，

20 %B~35 %B; 3.0 min~5.0 min，35 %B; 5.0 min~10.0 min，35 % B ~98 % B;

10.0 min ~12.0 min, 98 % B; 12.0 min ~13.0 min, 98 %B~20 %B; 13.0 min

~15.0 min，20 %B~20 %B;检测波长 484nm。

2. 标准液制备及标准曲线制备

准确称取制备好的日落黄色素标准样品5mg,加蒸馏水溶解后移人10mL的 容量瓶中，用甲醇稀释至刻度，摇晃使其浓度均匀，制得 1mg/ml日落黄色素标 准液，分别取该标溶液2此,4此,6丄,8丄,10让进样，分别测出峰面积,不强制过 原点，以浓度对峰面积进行回归，得标准曲线和回归方程。数据处理机给出峰面 积值，以标准品进样量（（Jg）为纵坐标（丫），峰面积为横坐标（X）,得标准曲线。

3. 样品液制备 取商品 美年达”50ml于100ml烧杯中，80 °C加热10分钟驱除二氧化碳，间 歇搅拌。用水定容至100ml。

4. 色谱测定

用微量注射器分别吸取10丄标品、试样溶液注入色谱仪，取得色谱图，

以保留时间对照定性，确定落日黄色谱峰，并记录锋面积。

五、实验数据及处理

1. 以色谱峰面积为纵坐标。落日黄标准系列溶液的浓度为横坐标，绘制标

准曲线。

2. 根据试样溶液色谱图中落日黄峰面积，查出试样溶液中落日黄的含量, 并计算样品中落日黄的含量（J g/mL）。

六、问题与讨论

1. 正相、反相色谱分离系统是如何定义的，它们分别适用于什么情况？

2. 为什么可以利用色谱峰的保留时间进行色谱定性分析？

实验三 紫外吸收光谱法测定食品中苯甲酸的含量

一、实验目的

1. 了解紫外光谱法原理及苯甲酸的紫外吸收特征。

2. 了解紫外可见分光光度计的使用。

3. 学习利用吸收光谱曲线进行化合物鉴定和含量分析。

二、实验原理 许多有机化合物或其衍生物，在可见光或紫外光区有吸收光谱，各种物质 分子有其特征的吸收光谱。吸收光谱的形状和物质的特性有关，可作为定型鉴 定的依据，而在某选定的波长下，测量其吸收光度即可对物质进行定量分析。 紫外吸收光谱用于定量分析时，符合朗伯比尔定律。

据朗伯一比尔定律：当一定波长的单色光通过某物质的溶液时，入射光强 10与透过光强It之比的对数与该物质的浓度及液层厚度成正比，数学表达式 为：A=iog J=kbc，A为吸光度，b为溶液层厚度，单位cm； c为被测物质浓

It

度，当浓度单位为mol/L ； k为摩尔吸光系数。在比色皿及入射光强度一定时， 吸光度正比于被测物质浓度，这便是定量分析的依据。

苯甲酸别名安息香酸，白色单斜晶系片状或针状结晶体，略带安息香或苯 甲醛气味。熔点122.4 C,在100C时迅速升华，它的蒸气有很强的刺激性，吸 入后易引起咳嗽。苯甲酸在常温下微溶于水，石油醚，但溶于热水，水溶液呈 酸性；易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂，也溶于非挥发性油。对霉菌，酵母和细 菌等有较好的抑制作用，因而对微生物有强烈毒性，但对人体毒害不明显。苯 甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱或其他食品的抑菌剂和防腐剂，也可作 染色和印色的媒染剂。

在碱性条件下，苯甲酸形成苯甲酸盐，对紫外光有选择性吸收，其吸收光 谱的最大吸收波长在225nm。可采用紫外分光光度计测定物质在紫外光区的吸 收光谱并进行定量分析。

三、 仪器和试剂

1、 仪器

紫外-可见分光光度计，1cm石英比色皿，移液管，容量瓶。

2、 试剂 苯甲酸（AR），0.01mol/L氢氧化钠溶液。

四、 实验步骤

1. 苯甲酸标准储备液的制备

精确称取苯甲酸100mg，用0.01mol/L氢氧化钠溶液100ml溶解后，再用

蒸馏水稀释1000ml。此溶液1ml含0.1mg苯甲酸。

2. 苯甲酸吸收曲线的绘制

吸取苯甲酸贮备液4.00ml,放入50ml容量瓶中，用0.01mol/L氢氧化钠溶 液定容，摇匀。将装有参比溶液和标准试样的比色皿放入光路中，在紫外分光 光度计上，从波长200-400nm,扫描出苯的吸收曲线。

3. 苯甲酸标准曲线的绘制

分别吸取1.0ml、2.0ml、3.0ml、4.0ml、5.0ml0.1g/l的苯甲酸标准溶液于 5 只10ml容量瓶中，用0.01mol/L氢氧化钠溶液稀释至刻度，摇匀。用 1cm石英

比色皿，以0.01mol/L氢氧化钠溶液做参比溶液，在最大吸收波长处分别测定 其吸光度。以吸光度为纵坐标，苯甲酸的含量为横坐标绘制标准曲线。

4. 测定试样中苯甲酸的含量

用1cm石英比色皿，以0.01mol/L氢氧化钠溶液做参比溶液，在最大吸收

波长处测定试样溶液的吸光度，根据苯甲酸的标准曲线得样品浓度。

五、 实验结果

1. 最大吸收波长（请提供紫外吸收光谱图）

2.苯甲酸标准曲线

浓度 c(mg/ml) 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05

吸光度A 相关系数r=

实验注意事项：

（1） 正确选择紫外分光光度计的光源灯。石英比色皿价格昂贵，操作时不要离 开桌面，谨防打碎。

（2） 比色皿中溶液达2/3即可，不可过满或过少。

（3） 切记不可用手接触和擦拭比色皿的透光面，应用擦镜纸拭净。

五、 数据处理

1. 苯甲酸钠紫外-可见吸收光谱的测定，并找出最大吸收峰波长。

2. 苯甲酸钠标准曲线的测定，以及曲线方程、相关系数的测定。

3. 样品中苯甲酸钠含量的测定。

注：报告数据处理处需将实验数据依依列出。

六、 注意事项

1. 试样和标准工作曲线的实验条件应完全一致。

2. 不同牌号的饮料中苯甲酸钠含量不同，移取时样品量可酌情增减

3. 比色皿中液体装入三分之二即可，外部要擦拭干净。

七、 思考题

1. 紫外可见分光光度计由哪些部件构成？各有什么作用？

2. 本实验为什么要用石英比色皿？为什么不能用玻璃比色皿？

3. 苯甲酸的紫外光谱中有哪些吸收峰？各自对应哪些吸收带？由哪些跃迁引 起？