研究生儀器分析實驗指導書-2015(1)綜述

1、實驗一 紫外光譜分析實驗一、實驗目的要求 通過實驗了解有機物吸收帶精細結構及其在不同溶劑中精細結構的變化；利用紫外光譜法 純度檢驗；測量樣品的濃度。要求同學掌握紫外光譜儀的儀器基本構造及分析原理；利用所學過的紫外光譜知識，解釋 有機物在不同形態(tài)下的吸收帶精細結構變化； 樣品純度的檢驗， 及可能含有的雜質是什么； 設計出合理的方法測出樣品的濃度。二、實驗原理 紫外吸收光譜法是有機分析中一種常用的方法，具有儀器設備簡單、操作方便、靈敏度高 的特點，已廣泛應用于有機化合物的定性、定量和結構鑒定。由于紫外吸收光譜的吸收峰通常很寬，峰的數(shù)目也很少，因此在結構分析方面不具有十分 專一性。通常是根據(jù)最大吸收

2、峰的位置及強度判斷其共軛體系的類型及在結構相似的情況 下，區(qū)分共軛方式不同的異構體。1化合物中微量雜質檢查 利用紫外光譜法可以方便地檢查出某些化合物中的微量雜質。例如，在環(huán)己烷中含有微量 雜質苯，由于苯有一 B吸收帶，吸收波長在22027Onm范圍，而環(huán)己烷在此處無明顯吸收 峰。因此，根據(jù)在 220270 nm 處有苯的粗細結構吸收帶， 即可判斷環(huán)己烷中是否有微量雜 質苯存在。2未知樣品的鑒定 用紫外光譜法鑒定未知樣品時，若有標準樣品，則把試樣和標準樣品用相同的溶劑，配制 成相同濃度的溶液，分別測量吸收光譜，如果兩者為同一化合物，則吸收光譜應完全一致。 若無標準樣品，可與文獻上的標準譜圖進行比

3、較。在實際測定中，我們還常常利用紫外吸收峰的波長和強度進行定性分析。例如，煙堿（尼古丁）在0.1N硫酸中最大吸收峰波長 入maX為260納米，百分吸光系數(shù) =343。如果某化 合物在相同條下測得的 入maXS與煙堿的數(shù)據(jù)一致，則該化合物結構與煙堿結構就基本相 同。 3定量分析應用紫外光譜法進行定量分析的方法很多，女口： a.標準曲線法、b.對照法、c.吸光系數(shù)法、 d.混和物的定量、e.雙波長分光光度法。但最常用最簡單的方法就是 標準曲線法。根據(jù) 光的吸收定率：A=& be &吸光系數(shù)；b-吸收池液層厚度；c-溶液濃度如果液層厚度保持不變，即b一定，入射光波長和其他條件也保持不變，則在一定濃度

4、范 圍內，所測得的吸光度與待測物質的濃度成正比。配制一系列濃度的標準溶液，在入max處分別測定吸光度。以標準溶液的濃度為橫座標，相應的吸光度A為縱座標，繪出標準曲線。如果測出未知濃度樣品的吸光度值，就可以從標準曲線中上查出樣品的濃度。4 有機化合物分子結構的推斷1）共軛體系的確定通過測定有機化合物的紫外光譜，可以確定分子中有無共軛體系及共軛的程度。如果一種化合物在210nm以上無吸收，可以認為不含共軛體系。在210250nm區(qū)域有較強吸收帶， 則可能有兩個共軛雙鍵。例如：1,3 丁二烯的 入ma為217nm, ma為21.000。如果在260 350nm區(qū)域有強吸收帶，表示有三至五個共軛雙鍵。

5、例如：葵五烯有五個共軛雙鍵，其入max 為335nm， ma為118.000。隨著共軛體系的增加，最大吸收波長紅移，吸收強度增大。2）互變異構體的判別某些有機化合物在溶液中存在互變異構體，利用它們紫外吸收光譜的特點，可以進行判別。 例如，乙酰乙酸乙酯存在酮式和烯醇式兩種異構體。QOMI旳 | I_H旳匚一匚U C-OCaHt1+jCc cG oc/is絹貫詭亦I,酮式異構體孤立羰基，不存在共軛體系，在近紫外區(qū)無強的吸收，只是在吸收波長272nm（ max=16處有弱吸收，由n n躍遷引起；烯醇式異構體具有共軛體系，故在近紫外有較強的吸收，吸收峰波長在 243納為（ max=16.00）。3）順

6、反異構體的判別當有機化合物分子空間構型不同時，其紫外吸收光譜也不一樣。通常反式異構體的吸收峰 波長比順式異構體的吸收峰波長要長，吸收強度要大。利用這種判別，可以鑒別順反異構 體。例如：1，2-二苯乙烯的順反兩種異構體 入max和 max不一樣。4）樣品濃度與溶劑的選擇紫外光譜法所測定的樣品通常是液態(tài)物質。由于吸光度和濃度之間的線性關系，即朗伯-比耳定律（A= bC，只有在稀溶液下才成立。所以，對待測物質的濃度就要有所要求，一 般用量：1cm池子，約3ml溶液，樣品量0.1100mg。另外，由于溶劑效應，即某些物質 的紫外吸收光譜特性，與所采用溶劑的極性有密切的關系，溶劑的極性不同，同一化合物

7、的紫外吸收光譜形狀、吸收峰位置不一樣。在測試前，要正確選擇溶劑。即記錄吸收波長 時，應注明所用溶劑，在把一種未知物的吸收光譜與已知化合物吸收光譜進行比較時，要 使用相同溶劑。溶劑除了對吸收波長有影響外，還影響吸收強度和精細結構。例如 B 吸收帶的精細結構在 非極性溶劑中較清楚，但在極性溶劑中則較弱，有時消失而出現(xiàn)一個寬峰。苯酚的 B 吸收 帶就是這樣一個例子。苯酚的精細結構在非極性溶劑庚烷中清晰可見，而在極性溶劑乙醇 中則完全消失而呈現(xiàn)一寬峰。因此，在溶解度允許范圍內，應選擇極性較小的溶劑。另外， 溶劑本身有一定的吸收帶，如果和溶質的吸收帶有重疊，將妨礙溶質吸收帶的觀察。三、儀器與試劑1 儀器

8、：島津UV2550型紫外分光光度計；容量瓶 25ml，移液管1ml, 5ml 2紫外分光光度計的構造原理由光源 （氘燈，根據(jù)波長而變換使用 ）發(fā)出的光經(jīng)入口狹縫及反射鏡反射至石英棱鏡或 光柵，色散后經(jīng)過出口狹縫而得到所需波長的單色光束。然后由反射鏡反射至由馬達轉動 的調制板及扇形鏡上。當調制板以一定轉速旋轉時，時而使光束通過，時而擋住光束，因 而調制成一定頻率的交變光束。之后扇形鏡在旋轉時，將此交變光束交替地投射到參比溶 液（空白溶液）及試樣溶液上，后面的光電倍增管接受通過參比溶液及為試樣溶液所減弱的 交變光通量，并使之轉變?yōu)榻涣餍盘枴４诵盘柦?jīng)適當放大并用解調器分離及整流。然后以 電位器自動平

9、衡此兩直流信號的比率，并為記錄器所記錄而繪制吸收曲線。現(xiàn)代儀器在主 機中裝有微處理機或外接微型計算機，控制儀器操作和處理測量數(shù)據(jù)，組裝有屏幕顯示、 打印機和繪圖儀等。任何一種分光光度計，基本上都是由五部分組成。即光源、單色器、 樣品吸收池、檢測器、記錄系統(tǒng)。四、實驗步驟1. 開機（順序：穩(wěn)壓電源、光學臺、電腦）；2預熱二十分鐘后，在UVProbe2.5菜單下進入紫外可見光譜測試程序，然后儀器進行自 檢；3.自檢完后，方法中選取Spectrum,設計參數(shù)；4放入基準物，進行基線掃描（每次打開軟件都要掃描），按Start進行自動掃描；5. 基線有雜峰，一般需要反復清洗比色皿，更換優(yōu)級純試劑；6.

10、放入樣品，按Start進行自動掃描，確定最大波長；7. 需要定量測試的，選取光度，進行參數(shù)設計；8放入樣品，點Read,輸入標準物濃度值；9.標準物做完后，點Unknown,做未知濃度樣品;10保存數(shù)據(jù)文件格式；11.關機前先點斷開。五、數(shù)據(jù)處理1. 先以溶劑為基準做全波段基線掃描圖A2. 以波長為橫坐標，吸光度為縱坐標，繪制吸收曲線（電腦自動繪制），得到最大吸收波長為。3. 最大吸收波長，測定標準液 A，繪制標準曲線：（入 nm）標進鹹濃度ppm1020304050吸光度（A）?4.測定樣品的濃度（V=1mL,入 nm）吸光度AA平均值標準曲線的濃度mol/mL樣品含量的平均值六、思考題1.

11、 吸收曲線與標準曲線有何區(qū)別？在實際應用中有何意義?2. 本實驗中為什么使用石英比色皿而不能使用玻璃比色皿?32實驗二紅外光譜分析紅外光譜是研究結構與性能關系的基本手段之一，可用于研究有機物和部分無機化合物， 具有分析速度快、試樣用量少，能分析各種狀態(tài)的試樣等特點，主要用于定性分析和準確 度不高的定量研究。一、實驗目的1. 了解紅外光譜的基本原理，初步掌握紅外光譜試樣的制備和紅外光譜儀的使用。2 初步學會紅外光譜圖的解析。二、基本原理當一定頻率的紅外光照射分子時，如果分子中某個基團的振動頻率和它一樣，光的能量通 過分子偶極矩的變化傳遞給分子，這個基團就吸收了一定頻率的紅外光。分子吸收光能后 由

12、原來的振動基態(tài)能級躍遷到較高的振動能級。按量子學說，當分子從一個量子態(tài)躍遷到 另一個量子態(tài)時，就要發(fā)射或吸收電磁波，兩個量子狀態(tài)間能量差E與發(fā)射或吸收光的頻率之間存在如下關系： E=h?u記錄下吸收或透射光與紅外區(qū)的頻率的曲線即成為紅外 譜圖。以雙光束紅外光譜儀為例。紅外光譜儀的結構由光源、單色器、檢測器、放大器和記錄系 統(tǒng)組成。紅外光源常用的有 Nernst燈或硅碳棒，與加熱板里的加熱絲相似，將光源加熱到 足夠溫度，就能輻射出波長范圍適合紅外光譜儀所需的光線。為了使光強度維持恒定，以 保持穩(wěn)定的基線，采用自動調節(jié)的狹縫。光束由反光鏡使之沿著固定的光路照到樣品池。由于空氣中的二氧化碳和水是紅外

13、活性物質，必須用雙光束的方法補嘗消除。通過樣品后 的光束用單色器分光，再進入紅外接收器 一一靈敏的熱電偶，將光轉變?yōu)殡娦盘?，進入記 錄儀器獲得以波數(shù)為譜圖橫坐標，吸收光強度為縱坐標的的紅外吸收譜圖。取光束紅外光譜儀St光舔M：反射徽SCt樺品濁；RC：塔比池衰咸器* Rhh錠轉鏡SLj挾縫j G：此翔或轅橈“ D：檢測器* Eh電子放大器卡R記錄但二、實驗樣品的準備 要獲得好的譜圖，制樣是關鍵，要掌握好樣品厚度。常用的方法有：1 薄膜法。對透明的樣品可制備成薄膜，厚度10叩30叩。1）對熱塑性樣品，可將樣品加熱到軟化點以上或者熔融，加壓成適當厚度薄膜。2）能溶解的材料，可采用溶液制膜，具體是選

14、用適當溶劑溶解樣品、靜置；將清液倒出， 在通風櫥中揮發(fā)濃縮；濃縮液倒在干凈的玻璃板或者聚四氟乙烯制成的圓盤上，待溶劑揮 發(fā)后取下薄膜。也可將濃稠的樣品溶液直接涂在氯化鈉晶片上，成膜后連同氯化鈉晶片一 起進行紅外測定。2 鹵化物壓片法。取1-2 mg試樣粉末在瑪瑙研缽中充分磨細（試樣顆粒小于所用的輻射波長，則可消除或削弱粒子的散射影響。一般需粉碎至2ym,再加入400mg干燥的KBr粉末，繼續(xù)研磨幾分鐘，直至完全混合均勻。將混合物在紅外燈下烘烤10 min左右（溫度不宜太高），約取100mg混合物于壓片機上進行壓片，獲得直徑為 13mm、厚為0.8mm左 右的薄片。四、譜圖分析編寫實驗報告：參考

15、紅外基團特征吸收表，對照譜圖判斷含有那些基團，推定可能是何種 物質；再查閱標準譜圖，判定推斷的結果是否正確。標出化合物中陰離子對應的振動峰。1. 已知分子式為C8H15N，根據(jù)其紅外譜圖，推斷其可能的結構。2. 原始原料紅外譜圖3. 用有機試劑改性后的譜圖：多出的峰值，表明改性劑已經(jīng)進入到原始原料中，形成了有機新材料。附錄：a、化合物中不同狀態(tài)水的紅外吸收波數(shù)（cm-1）水的存在狀態(tài)O-H伸縮振動彎曲振動游離水37561595吸附水34351630結晶水3200-325016701685結構水（羥基水O-H）364013501260b、硫酸鹽孤立SO42-四面體的陰離子團有四種振動模式，即V為

16、對稱伸縮振動；V為反對稱伸縮振動；V、V彎曲振動，它們的振動頻率分別是 983、1150 450、611 cm-1名稱vvvv水振動10135151140, 1126671， 612硬石膏4201095592667， 634半水石膏1012465115 8, 1120602-6693615， 1620二水石膏10004921131， 11423555， 169010064131118, 11383500， 1629C、碳酸鹽力常數(shù)較高未受微擾的碳酸根離子是平面三角形對稱型，簡正振動模式有對稱伸縮振動11201045 cm-1反對稱伸縮振動15101390 cm-1面內彎曲振動 775680 c

17、m-1 面外彎曲振動 885820 cm-1d、硅酸鹽礦物孤立的SiO4離子只有四個振動模式，它們是 v對稱伸縮振動；v雙重簡并振動；v三 重簡并反對稱伸縮振動和 v三重簡并面內彎曲振動。這四個振動中只有 v和v是紅外活性 的，它們分別在 800-1000 cm-1和550-450 cm-1之間。結晶二氧化硅（Si-O-Si）對稱伸縮振動發(fā)生分裂為 800和780cm-1,而反對稱振動在 1100左右，峰很強。硅酸鹽中SiO44-陰離子Si-O-Si非對稱伸縮振動：孤立 SiO4四面體800-1000 cm-1 鏈狀 800-1100 cm-1 層狀聚合 900-1150 cm-1 架狀 95

18、0-1200 cm-1 聚合 SiO5 八面體 800-950 cm-1e、磷酸鹽具有PO4四面體陰離子基團。它的基本振動也有四個，即對稱伸縮、非對稱伸縮、兩個 彎曲振動，只有非對稱伸縮振動1080 cm-1和一個彎曲振動500 cm-1是紅外活性的。在實際的 化合物中由于其它陽離子的加入不僅譜帶發(fā)生位移，而且會發(fā)生分裂，消除原來的簡并振 動。實驗三 TG 使用演示與分析一、目的與要求1. 了解熱重分析儀的構造。2. 掌握熱重分析原理，了解定性分析處理的基本方法二、原理：熱重法（簡稱TG）是在程序控溫下，測量物質的質量隨溫度（或時間）的變化關系。檢測質量的變化最常用的辦法就是用熱天平，測量的原

19、理可分為變位法和零位法。在礦物方面的應用：自然界大多數(shù)礦物如粘土類礦物、石灰石、白云石等，在加熱過程中 會放出氣體（C02f、H20T），造成重量損失，用熱天平測出物質的失重量與相對應的溫 度作圖，即可獲得失重曲線。根據(jù)曲線斜率的變化可確定該礦物的失重溫度區(qū)間及失重溫 度。對常見的礦物材料來說失重曲線又稱為脫水曲線，因為礦物在加熱過程中造成失重的原因 主要是脫水，脫去吸附水（又稱自由水）和結構水（又稱結晶水）。不同的礦物有不同的 失重曲線。將一未知礦物的失重曲線與一套已知礦物的標準曲線相比較，可初步鑒定礦物 的類型及組成。在陶瓷方面的應用，陶瓷礦物原料的組分定性、定量；無機和有機化合物的熱分解

20、；蒸發(fā)、 升華速度的測量；活化能和反應級數(shù)測定；催化劑和添加劑評定；吸水和脫水測定。利用失重分析法還可以對在加熱過程中有重量變化的動力學過程進行研究探討。 熱重分析儀工作原理：圖中可以看到保護氣(protective gas)和吹掃氣(purge gas),其中保護氣通常使用惰性的N2，經(jīng)天平室(Weighing chamber)、支架連接區(qū)而通入爐體，可以使天平處于穩(wěn)定而干燥的工作環(huán)境，防止潮濕水氣、熱空氣對流以及樣品分解污染物對天平造成影響。儀器允許同時連接兩種不同的吹掃氣類型(purgel, purge2),并根據(jù)需要在測量過程中自動切換或相互混合。常見的接法是其中一路連接N2作為惰性吹

21、掃氣氛，應用于常規(guī)應用；另一路連接空氣，作為氧化性氣氛使用。在氣體控制附件方面，可以配備傳統(tǒng)的轉子流量計、電磁閥，也可配備精度與自動化程度更高的質量流量計(MFC)。氣體出口( Gas outlet)位于儀器頂部，可以將載氣與氣態(tài)產物排放到大氣中，也可使用加熱的傳輸管線進一步連接FTIR、QMS、GC-MS等系統(tǒng)，將產物氣體輸送到這些儀器中進行成分檢測試樣在程序控溫下工作，它是把程序發(fā)生器發(fā)生的控溫信號與加熱爐中控溫熱電偶產生的 信號相比較，所得偏差信號經(jīng)放大器放大，再經(jīng)過PID(比例、積分、微分)調節(jié)后，作用于可控硅觸發(fā)線路，從而改變加熱電流，使偏差信號趨于零，以達到閉環(huán)自動控制的目的， 使

22、實驗的溫度嚴格地按給定速率線性升溫或降溫。天平部分檢測試樣質量變化，通過零位平衡原理的稱重變換器，把與質量變化成正比的輸 出電流信號，經(jīng)稱重放大器放大，再由記錄儀或微處理機加以記錄。熱重天平輔助調節(jié)為不可缺少的部分，溫度補償器用來校溫；稱量校正器是用來校正天平 稱量準確度；電調零為自動清零裝置；電減碼為如需要可人為扣除試樣重量時用；微分器 可對試樣質量變化作微分處理，得到質量變化速率曲線。目前，國內外都生產出同時可以進行差熱分析和失重分析的儀器，稱為差示熱天平”這類儀器可以精確地測出材料差熱和失重，升溫降溫可以程序控制，并可作長時間保溫?？梢詫Σ牧线M行綜合熱分析，為確定材料的熱效應研究帶來極大

23、的方便。三、實驗儀器設備TG分析儀，型號： （自己記錄），實驗樣品若干四、實驗數(shù)據(jù)1. 根據(jù)TG曲線，計算每一步失重量，初步判斷其分解機理。2. 根據(jù)DTA曲線，得出峰面積、起始溫度、終點溫度等數(shù)值，判斷其分解機理。編寫實驗包括，內容應包括：簡單敘述差熱分析和熱失重分析的原理，數(shù)據(jù)分析。六、思考題：1. 儀器裝置有哪幾個模塊？操作步驟有哪幾步？TG使用時的原理是怎樣？2. 各操作參數(shù)，如升溫速度和樣品粒度等，對實驗曲線形狀有何影響？實驗四差示掃描量熱法（DSC）分析、實驗目的1. 熟悉DSC方法原理，了解儀器的功能單元2. 利用DSC曲線對材料發(fā)生的熱效應進行分析二、實驗原理 差示掃描量熱法是

24、在程序溫度控制下，在加熱或冷卻過程中，使試樣和參比物的溫度差保 持為零時，測量輸入到試樣和參比物的功率差與溫度或時間的關系。根據(jù)測量方法不同， 分為功率補償差示掃描量熱法和熱流式差示掃描量熱法。記錄的曲線稱為差示掃描量熱（DSC）曲線，縱坐標為試樣和參比物的功率差，也稱為熱流率，橫坐標為溫度或時間。圖1.典型DSC曲線功率補償型主要特點是試樣與參比物分別具有獨立的加熱器和熱傳感器。通過調整試樣的 加熱功率Es，使試樣和參比物的溫差 T=0，這樣可以從補償?shù)墓β手苯佑嬎銦崃髀剩磀i dt dtdt式中，為所補償?shù)墓β?于為單位時間內供給試樣的熱量;為寺單位時間內供給參比dH物的熱量；-為單位時

25、間內試樣的熱焓變化，又稱熱流率，即DSC曲線的縱坐標（圖1）。 差示掃描量熱法是通過測定試樣與參比物吸收的功率差， 反映試樣的熱焓變化，即DSC曲 線下的面積就是試樣的熱效應。三、實驗儀器和材料: 差示掃描量熱儀，型號：瑞士梅特勒 DSCe821四、思考題1. 差示掃描量熱儀與差熱分析儀的差別在什么地方？2. 實驗的操作因素，如試樣用量和升溫速度對 DSC曲線峰形的影響。五、實驗報告編寫實驗包括，內容應包括：1、簡述差示掃描量熱法的原理，記錄操作的步驟。2、制備條件能夠影響草酸鉆的分解溫度。在 2種不同制備條件下得到的草酸鉆的 TG/DSC 曲線。TG/DSC實驗條件：升溫速率10dmin;氣

26、氛：空氣。標出熱效應峰發(fā)生的溫度范圍， 解釋熱效應原因。六、參考書目1 分析化學實驗，吉林大學化學系分析化學研究室編，19912薛奇，高分子結構研究中的光譜方法，北京，高等教育出版社，1995。3、王培銘，許乾慰 主編，材料研究方法，科學出版社，北京，2005年。實驗五分子熒光光度法測定苯酚的含量、實驗目的1、了解、掌握熒光光譜儀的結構及使用方法。2、學習熒光光譜定量分析方法。3、學習測繪苯酚的激發(fā)光譜和熒光光譜。二、方法原理 當分子在紫外或可見光的照射下，吸收了輻射能后，形成激發(fā)態(tài)分子，分子外層的電子在10-8 s內返回基態(tài)，在返回基態(tài)的過程中，部分能量通過碰撞以熱能形式釋放，躍至第一激發(fā)態(tài)

27、的最低振動能級，其余的能量以輻射形式釋放出來。這種分子在光的照射下，分子外 層電子從第一激發(fā)態(tài)的最低振動能級躍至基態(tài)時，發(fā)射出來的光稱為分子熒光。它是由于 光致發(fā)光而產生的， 通常分子熒光具有比照射光較長的波長。 分子熒光強度可用下式表示：If = 2.3K K bclo式中K取決于熒光效率，K是熒光分子的摩爾吸光系數(shù)，b是液槽厚度，c是熒光物質的 濃度。由此可見在一定條件下，熒光強度與物質的濃度呈線性關系。當 Io一定時If = K c（2）又因熒光物質的猝滅效應，此法僅適用于痕量物質分析。苯酚在水溶液中有強熒光效應， 其激發(fā)波長為272 nm,熒光發(fā)射在296 nm。在低濃度時，熒光強度與

28、熒光物質量濃度呈正 比 IF = K c。三、儀器和試劑1 、儀器分子熒光光譜儀（F-2700,日本日立）；1000 mL容量瓶1只，50 mL容量瓶8只，10 mL吸量管1只，比色皿（四面透光）1只。2、試劑50mg L-1苯酚貯備液：準確稱取50 mg固體苯酚，在45 C條件下，用去離子水完全溶解后， 定容至1000 mL，即得50.00 mg L-1苯酚標準溶液。乙醇：用于清洗比色皿。四、實驗步驟1、系列標準溶液的配制取8只50 mL容量瓶，分別加入50.0 mg L-1苯酚標準溶液0, 0.10, 0.25, 0.50, 1.00, 2.00,5.00，10.00mL，用去離子水稀釋至

29、刻度，搖勻。2、繪制激發(fā)光譜和熒光發(fā)射光譜以入em = 400nm在220400 nm范圍掃描激發(fā)光譜；入em = 260 nm和272 nm,在350600 nm 范圍掃描熒光發(fā)射光譜。3、繪制標準曲線將激發(fā)波長固定在350 nm (或250 nm),熒光發(fā)射波長固定在450 nm,測量系列標準溶 液的熒光強度。4、未知試樣的測定將起始濃度為100 mg L-1苯酚降解，在反應100 min過程中，每間隔10 min取樣100 L 至 10 ml 容量瓶中,并用去離子水稀釋至刻度、搖勻。 在標準系列溶液同樣條件下，測量試樣溶液的熒光發(fā)射強度。5、數(shù)據(jù)處理苯酚降解量的計算(1) .繪制苯酚激發(fā)

30、波長和發(fā)射波長掃描譜圖，熒光強度If對苯酚溶液濃度c的標準。(2) . 由標準曲線求算未知試樣的濃度，計算苯酚溶液的降解量。五、注意事項苯酚溶液必須當天配制，避光保存。六、實驗結果及分析1 、苯酚激發(fā)光譜實驗條件 : EM WL: 400.0 nmEX Start WL: 220.0 nmEX End WL: 380.0 nmScan speed: 3000 nm/minDelay: 0.0 sEX Slit: 5.0 nmEM Slit: 5.0 nmPMT Voltage:700 VResponse: 0.04 s2、苯酚發(fā)射光譜 實驗條件： EX WL: 250.0 nm EM Star

31、t WL: 270.0 nm EM End WL: 480.0 nmScan speed: 3000 nm/minDelay: 0.1 sEX Slit: 5.0 nmEM Slit: 5.0 nmPMT Voltage: 400 VResponse: 0.04 s260/290 nm 為苯酚溶液激發(fā)波長為272 nm,發(fā)射波長為296 nm。根據(jù)實驗需求，采用實際測量時的激發(fā)和發(fā)射波長。3、標準工作曲線實驗條件WL:250.0/296.0nmIntegrationtime:1.0 sDelay:0.1 sEX Slit:2.5 nmEM Slit:2.5 nmPMT Voltage:700

32、V標準曲線4、苯酚降解率實驗條件：WL:250.0/296.0nmIntegrationtime:1.0 sDelay:0.1 sEX Slit:2.5 nmEM Slit:2.5 nmPMT Voltage:700 V實驗六元素分析實驗一、實驗目的1、測定樣品中C、H、N、S含量及分析的原理。2、了解、掌握元素分析儀的結構及使用方法。二、方法原理EA3000元素分析儀以動態(tài)氧氣燃燒方式，進行有機元素碳、氫、氮、硫等的定量分析。反 應管內分別裝有氧化劑和還原銅，在分解樣品時通入一定量的氧氣助燃，以氦氣為載氣， 樣品通過燃燒反應生成的混合氣體為 NxOy、CO2、H2O、SQ、SO3以及過量的0

33、2,進一 步通過還原管后，過量的 02被除去，NxOy被還原為N2, S03被還原為S02。所得氣體 通過載氣氦氣流經(jīng)保持恒溫的氣相色譜分離柱（GC），通過GC柱子后，氣體被分離并順 序被熱導檢測器檢測。最后從還原管流出的氣體（除氦氣外只有二氧化碳、水和氮氣）通 入一定體積的容器中混勻后，再由載氣帶入裝有高氯酸鎂的吸收管中以除去水分。在吸收 管前后各有一熱導池檢測器，由二者響應信號之差給出水含量。除去水分的氣體再通入燒 堿石棉吸收管中，由吸收管前后熱導池信號之差求出二氧化碳含量。最后一組熱導池測量 純氦氣與含氮氣的載氣信號之差，求出氮的含量。熱導檢測器（TCD ）是利用被測組分和載氣的導熱系數(shù)

34、不同而響應的濃度型檢測器，其工 作原理如下：、儀器與試劑1、EuroEA3000 元素分析儀、百萬分之一電子天平； 2、元素分析儀取樣工具、樣品盒、錫囊；3、元素分析標準試劑色氨酸、乙酰苯胺；四、實驗步驟 1、元素分析儀開機步驟(1) . 開啟 He、 O2 ，調節(jié)壓力為 0.4Mpa ；(2) . 開啟總電源；開啟 EA 電源，(3) .打開計算機及軟件，如儀器待機 standby,則關閉待機；如儀器為gas off,則打開通氣 gas on；如有必要，則操作氧氣臂吹掃；如有必要操作漏氣檢查。(4) . 設定參數(shù)或調用方法,并發(fā)送到儀器；待儀器的反應爐和檢測器按方法加熱并恒溫；(5) .待儀

35、器恒溫并準備分析樣品前，打開 CCD，信號穩(wěn)定后，調零(1mv) 注：要求儀器已滿足恒溫條件，且 He流通正常，否則容易損壞 TCD ；(6) . 儀器準備完成，可進行樣品分析。2、樣品及標準分析(1) . 待儀器準備完成后，進入分析模式 AutoRun 文件，確認并輸入正確參數(shù)；檢查所 有儀器參數(shù)及設置是否正確；檢查數(shù)據(jù)處理及組分積分參數(shù)等是否正確；(2) . 將空白樣、標準樣及待測樣稱量好記錄質量后，裝入進樣器；(3) . 輸入樣品表內容：類型、樣品名稱、重量等；(4) .開始分析，點擊“Star開”臺自動測量；(5) . 測量完成后，數(shù)據(jù)自動計算并存盤，可以進行數(shù)據(jù)的后續(xù)處理，重新調用，

36、譜圖分析、 重新計算、打印報告等。3、樣品測試完成，按照以下步驟關機：(1) . 關閉檢測器： TCD 為 signal off；(2) . 設定程序，關閉反應爐和檢測室加熱系統(tǒng)；.等待反應爐及檢測室冷卻到室溫，選擇菜單中的GAS OFF指令，停止He的吹入；(觀 察軟件界面的carrier pressure當 內標物的橈正園子人為14. 樣品中乙酸正戊酯的定量測定：取實驗樣品進樣做氣相色譜測定，記錄乙酸正戊酯和內標物己酸乙酯的峰面積。5. 儀器操作條件：柱溫：100C進樣口溫度：200 C檢測器溫度：200 C載氣流速：60ml/min靈敏檔：102 24進樣量：2卩l(xiāng)6. GC-2014氣

37、相色譜儀操作步驟：(1) 開啟主機和色譜工作站電源，設置相應參數(shù)(溫度、壓力、流量、是否程序升溫)。(2) 打開氣源發(fā)生器開關，旋緊氫氣發(fā)生器電源開關旋扭，排空運行30分鐘后，擰緊排 空閥，觀察流量和壓力顯示是否正常。(3) 待主機ready燈亮后，調節(jié)空氣和氫氣流量至適當值，點燃FID火焰。(4) 觀察記錄儀信號，待基線平穩(wěn)后，開始測試。(5) 測試完畢后，先關閉主機和色譜工作站電源，然后旋松氫氣發(fā)生器電源開關旋扭， 直至切斷電源。打開氮氣排空閥，并排除空氣泵儲氣罐中的積液，關閉氣源發(fā)生器電源。六、【數(shù)據(jù)處理】將實驗中測得的內標物己酸乙酯和樣品乙酸正戊酯校正因子、峰面積以及內標物、混合樣 品

38、的量代入內標法定量計算公式中，計算出樣品中乙酸正戊酯的百分含量。七、【實驗報告要求】寫清楚實驗的目的和原理、實驗操作步驟以及實驗條件，并正確處理實驗數(shù)據(jù)。八、【問題討論】1. 在內標法定量分析中，內標物的選擇是很重要的，你知道內標物的選擇原則嗎？2. 試比較內標法和歸一化法定量分析在實際應用中的異同點。實驗八 高效液相色譜實驗一 、實驗目的1 了解液相色譜的發(fā)展歷史及最新進展2 學習液相色譜的基本構造及原理3 掌握液相色譜的操作方法和分析方法，能夠通過 HPLC 分離測定來對目標化合物的分析 鑒定。二 、實驗原理 液相色譜法采用液體作為流動相，利用物質在兩相中的吸附或分配系數(shù)的微小差異達到分

39、離的目的。當兩相做相對移動時，被測物質在兩相之間進行反復多次的質量交換，使溶質 間微小的性質差異產生放大的效果，達到分離分析和測定的目的。液相色譜與氣相色譜相 比，最大的優(yōu)點是可以分離不可揮發(fā)而具有一定溶解性的物質或受熱后不穩(wěn)定的物質，這 類物質在已知化合物中占有相當大的比例，這也確定了液相色譜在應用領域中的地位。 高效液相色譜可分析低分子量、低沸點的有機化合物，更多適用于分析中、高分子量、高 沸點及熱穩(wěn)定性差的有機化合物。 80%的有機化合物都可以用高效液相色譜分析，目前以 已經(jīng)廣泛應用于生物工程、制藥工程、食品工業(yè)、環(huán)境檢測、石油化工等行業(yè)。三 、高效液相色譜的分類 吸附色譜法、分配色譜法

40、、空間排阻色譜法、離子交換色譜法、親和色譜法、化學鍵合相 色譜法四 、高效液相色譜儀的基本構造 高效液相色譜至少包括輸液系統(tǒng)、進樣器、分離柱、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等幾部分。1 輸液系統(tǒng)：包括貯液及脫氣裝置、 高壓輸液泵和梯度洗脫裝置。 貯液裝置用于存貯足夠量、 符合 HPLC 要求的流動相。 高效液相色譜柱填料顆粒比較小， 通過柱子的流動相受到的流動阻力很大， 因此需要高壓泵輸送流動相。2 進樣系統(tǒng)： 將待測的樣品引入到色譜柱的裝置。液相色譜進樣裝置需要滿足重復性好、死體積小、保 證柱中心進樣、進樣時引起的流量波動小、便于實現(xiàn)自動化等多項要求。進樣系統(tǒng)包括取 樣、進樣兩項功能。3 分離柱： 色

41、譜柱是色譜儀的心臟、柱效高、選擇性好、分析速度快是對色譜柱的一般要求。商品化 的 HPLC 微粒填料，如硅膠和以硅膠為基質的鍵合相、氧化鋁、有機聚合物微球（包括離 子交換樹脂）等的粒度通常在 3叩、5叩、7叩、以及10叩。采用的固定相粒度甚至可以 達到1叩，而制備色譜所采用的固定相粒度通常大于10叩。HPLC填充柱效的理論值可以達到50000/m160000/m理論板，一般采用100-300mm的柱長可滿足大多數(shù)樣品的分析的需要。由于柱效內、外多種因素的影響，因此為使色譜柱達到其應有的效率。應盡量的減 小系統(tǒng)的死體積。4 檢測系統(tǒng)：HPLC 檢測器分為通用型檢測器和專用型檢測器兩類。通用型檢測

42、器可連續(xù)測量色譜柱流 出物（包括流動相和樣品組分）的全部特性變化。這類檢測儀器包括示差折光檢測器、介 電常數(shù)檢測器、電導檢測器和磁光旋轉檢測器。這類檢測器適用范圍廣，但是對于流動相 有響應，受溫度變化、流動相流速和組成變化的影響，檢測靈敏度低，不能用于梯度洗脫 的分離模式。專用型檢測器對樣品中組分的某種物理或化學性質敏感，可用于測量被分離 組分某類特性的變化。這類檢測器包括紫外檢測器、熒光檢測器、質譜檢測器、放射性檢 測器。5 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)： 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以分為數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和專用智能處理系統(tǒng)兩類，前者可以完成一般的色譜 數(shù)據(jù)處理任務，有些軟件可以實現(xiàn)部分儀器的控制功能。前者即一般的色譜工作站，后者 通常稱之為專家系統(tǒng)。五 、實驗數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可以完成一般的色譜數(shù)據(jù)處理任務，自動打出每個測試樣品的實