儀器分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1、儀器分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)牛淑妍化學(xué)與分子工程學(xué)院實(shí)驗(yàn)一 氣路系統(tǒng)的連接、檢漏、載氣流速的測(cè)量與校正目的要求1、了解氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)，熟悉各單元組件的功能2、熟悉氣路系統(tǒng)，掌握檢驗(yàn)方法。3、掌握載氣流速的測(cè)量和校正方法。基本原理1、氣路系統(tǒng)氣路系統(tǒng)是氣相色譜儀中極為重要的部件。氣路系統(tǒng)主要指載氣連續(xù)運(yùn)行的密閉管路，包括連接管線、調(diào)節(jié)測(cè)量氣流的各個(gè)部件以及汽化室、色譜柱、檢測(cè)器等。使用氫焰檢測(cè)器時(shí)，還需引入輔助氣體，如氫氣、空氣等。它們流經(jīng)的管路也屬于氣路系統(tǒng)。由高壓鋼瓶供給的載氣，先經(jīng)減壓表使氣體壓力降至適當(dāng)值，再經(jīng)過(guò)凈化管進(jìn)入色譜儀。色譜儀上的穩(wěn)壓閥、壓力表、調(diào)節(jié)閥、流量計(jì)等部件是用來(lái)調(diào)節(jié)、控制、測(cè)量

2、載氣的壓力和流速的。氫氣、空氣氣路系統(tǒng)也分別裝有相應(yīng)的調(diào)節(jié)、控制、測(cè)量部件。氣路系統(tǒng)必須保持清潔、密閉，各調(diào)節(jié)、控制部件的性能必須正?？煽俊?、載氣流速載氣流速是影響色譜分離的重要操作之一，必須經(jīng)常測(cè)定。色譜儀上的轉(zhuǎn)子流量計(jì)，用以測(cè)量氣體體積流速，但轉(zhuǎn)子高度與流速并非簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，且與介質(zhì)有關(guān)。故需用皂膜流量計(jì)加以校正。（1）視體積流速（CO）用皂膜流量計(jì)在柱后直接測(cè)得的體積叫視體積流速。它不僅包括了載氣流速，且包括了當(dāng)時(shí)條件下的飽和蒸汽流速。（2）實(shí)際體積流速（FCO）PO：大氣壓，mmHg；PW：室溫下的飽和水蒸氣壓，mmHg（3）校正體積流速（FC）由于氣體體積隨溫度變化，而柱溫又不同

3、于室溫，故需作溫度校正。FC=FCO TC:柱溫，K；Ta:室溫，K（4）平均體積流速（）氣體體積與壓力有關(guān)。但色譜柱內(nèi)壓力不均，存在壓力梯度，需進(jìn)行壓力校正。=FCPi：柱入口處載氣壓力；Po：柱出口處載氣壓力，計(jì)算時(shí)Pi、Po單位要相同實(shí)驗(yàn)步驟氣相色譜常以高壓鋼瓶氣為氣源，使用鋼瓶必須安裝減壓表。1、正確選擇減壓表。減壓表接口螺母與氣瓶嘴的螺紋必須匹配。減壓表上有兩個(gè)彈簧壓力表，示值大的指示鋼瓶?jī)?nèi)的氣體壓力，小的指示輸出壓力。開啟鋼瓶時(shí)，壓力表指示瓶?jī)?nèi)壓力，用肥皂水檢查接口處是否漏氣。2、準(zhǔn)備凈化管（1）清洗凈化管：先用10%NaOH溶液浸泡半小時(shí)，用水沖洗烘干。（2）活化清洗劑：硅膠12

4、0烘至藍(lán)色；活性炭300烘2小時(shí)；分子篩5503小時(shí)。不得超過(guò)600（3）填裝凈化管：三種等量?jī)艋瘎┮来窝b入凈化管，之間隔以玻璃棉。標(biāo)明氣體出入口，出口處塞一玻璃棉。硅膠裝在出口處。3、管道的連接：用一段管子將凈化管連接到減壓表出口，凈化管的另一端接一可達(dá)色譜儀的管子。開啟氣源，用氣體沖洗一下，遂關(guān)氣源，將管道接到儀器口。4、檢漏：保證整個(gè)氣路系統(tǒng)的嚴(yán)密性十分重要，須認(rèn)真檢查，易漏氣的地方為各接頭接口處。檢漏方法（1） kg/cm2，先關(guān)閉儀器上的進(jìn)氣穩(wěn)壓閥。用小毛筆蘸肥皂水檢查從氣源到接口處的全部接口。（2）將色譜柱接到熱導(dǎo)檢測(cè)器上，開啟進(jìn)氣減壓閥，并調(diào)節(jié)儀器上壓力表：2 kg/cm。調(diào)轉(zhuǎn)子

5、流量計(jì)流速最大，堵住主機(jī)外側(cè)的排氣口，如轉(zhuǎn)子流量計(jì)的浮子能落到底，則不漏氣；反之，則需用肥皂水檢查儀器內(nèi)部各接口。（3）氫氣，空氣的檢查同前。（4）漏氣現(xiàn)象的消除：上緊絲扣接口，如無(wú)效，卸開絲扣，檢查墊子是否平整，不能用時(shí)需更換。5、載氣流速的測(cè)定及校正（1）將柱出口與熱導(dǎo)檢測(cè)器相連，在皂膜流量計(jì)內(nèi)裝入適量皂液。使液面恰好處于支管口的中線處，用膠管將其與載氣相連。（2）開啟載氣，調(diào)節(jié)載氣壓力至需要值，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子高度。一分鐘后輕捏膠頭，使皂液上升封住支管即會(huì)產(chǎn)生一個(gè)皂膜。（3）用秒表記下皂膜通過(guò)一定體積所需的時(shí)間，換算成以mL/min為單位的載氣流速。（4）用上述方法，依次測(cè)定轉(zhuǎn)子流量計(jì)高度為0、

6、5、10、15、20、25、30格時(shí)的體積流速，然后測(cè)定另一氣路的流速。（5）再分別測(cè)量以氫氣為載氣的氣路的流速。（6）以轉(zhuǎn)子流量計(jì)上轉(zhuǎn)子的高度為橫坐標(biāo)，以視體積流速為縱坐標(biāo)，繪制轉(zhuǎn)子流量計(jì)的校正曲線，同時(shí)記錄載氣種類、柱溫、室溫、氣壓等參數(shù)。（7）根據(jù)視體積流速，按下式可計(jì)算出實(shí)際體積流速（8）據(jù)下式求出在柱溫條件下載氣在柱中的校正體積流速注意事項(xiàng)1、氫氣減壓表只許安裝在自燃性氣體鋼瓶上2、氧氣減壓表安裝在非自燃性氣體鋼瓶上3、安裝減壓表時(shí)，所有工具及接頭，一律禁油4、開啟鋼瓶時(shí)，瓶口不準(zhǔn)對(duì)向人和儀器5、凈化管垂直安裝，上口進(jìn)氣下口出氣6、凡涂過(guò)皂液的地方用濾紙擦干。附表 不同溫度時(shí)水的飽和

7、蒸汽壓溫度/Pw/mmHg溫度/Pw/mmHg溫度/Pw/mmHg109.122017.53031.8119.842118.73133.71210.52219.83235.71311.22321.13337.71412.02422.43439.91512.82523.83542.21613.62625.23644.61714.52726.73747.11815.52828.33849.71916.52930.03952.4思考題1、氣相色譜儀是有哪幾部分組成的？各起什么作用？2、如何檢驗(yàn)色譜系統(tǒng)的密閉性？實(shí)驗(yàn)二 醋酸甲酯、環(huán)己烷、甲醇等混合樣品的色譜測(cè)定目的要求1、進(jìn)一步掌握色譜定量分析的原理

8、2、了解校正因子的含義，用途和測(cè)定方法3、學(xué)會(huì)面積歸一化定量方法基本原理色譜定量分析的依據(jù)是，在一定條件下，被測(cè)物質(zhì)的重量w與檢測(cè)器的響應(yīng)值成正比，即：Wi=Fi Ai或：Wi=Fih hiAi：被測(cè)組分的峰面積；hi：被測(cè)組分的峰高；Fi：比例常數(shù)（以峰面積表示時(shí)）Fih：比例常數(shù)（以峰高表示時(shí)）所以定量時(shí)需要：（1）準(zhǔn)確測(cè)量響應(yīng)信號(hào)A或h。A或h是最基本的定量數(shù)據(jù)，h可以直接測(cè)得，A和其他參數(shù)計(jì)算求得。hW1/2（2）準(zhǔn)確求得校正因子F響應(yīng)值除正比于組分含量外，與樣品的性質(zhì)也有關(guān)，即在相同的條件下，數(shù)量相等的不同物質(zhì)產(chǎn)生的信號(hào)的大小可能不同。因此，在進(jìn)行定量分析時(shí)需加以校正。由前述可知：即

9、單位峰面積所代表的樣品重量，由于受操作條件影響較大，F(xiàn)的測(cè)定較困難。所以在實(shí)際操作中都采用相對(duì)校正因子f。f為組分i和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)s的絕對(duì)校正因子之比：Wi、Ws分別為待測(cè)物和標(biāo)準(zhǔn)物之重量；As、Ai分別為待測(cè)物和標(biāo)準(zhǔn)物之峰面積。f與檢測(cè)器類型有關(guān)，而與檢測(cè)器結(jié)構(gòu)特性及操作條件無(wú)關(guān)。因物質(zhì)的量可以用重量或摩爾表示，故：（相對(duì)重量校正因子） （相對(duì)摩爾校正因子）其中Mi，Ms分別為待測(cè)物和標(biāo)準(zhǔn)物的分子量f、f可以從文獻(xiàn)查得，亦可直接測(cè)量。準(zhǔn)確稱量一定重量的待測(cè)物質(zhì)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，混勻后進(jìn)樣，分別測(cè)得峰面積，即可求其校正因子。（3）選擇合適的定量方法常用的定量方法有好多種，本實(shí)驗(yàn)采用歸一法。歸一法就是分別

10、求出樣品中所有組分的峰面積和校正因子，然后依次求各組分的百分含量。歸一法優(yōu)點(diǎn)：簡(jiǎn)潔；進(jìn)樣量無(wú)需準(zhǔn)確；條件變化時(shí)對(duì)結(jié)果影響不大。缺點(diǎn)：混合物中所有組分必須全出峰；必須測(cè)出所有峰面積。儀器試劑氣相色譜儀（附TCD、FID）；微量注射器：1 L、5 L；三組分混合樣：甲醇，醋酸甲酯，環(huán)己烷色譜條件色譜柱：GDX-102(6080目)。溫度：Tc100-120；TD150；Ti150載氣：H2 45 mL/min；N2 50 mL/min；空氣400 mL/min紙速：5 cm/min；衰減：自選實(shí)驗(yàn)步驟按上述條件開機(jī)調(diào)試，待儀器穩(wěn)定后依次進(jìn)行。1、定性分析（1）調(diào)記錄紙速為5 cm/min，用1 L

11、 L，記錄色譜圖，準(zhǔn)確測(cè)量各峰的保留時(shí)間（tR）。（2）在相同條件下進(jìn)0.1 L0.2 L三組分混合樣記錄色譜圖，準(zhǔn)確測(cè)量各峰的保留時(shí)間（tR）。2、測(cè)量校正因子于分析天平上準(zhǔn)確稱取三標(biāo)準(zhǔn)試樣與同一小瓶中混勻，在設(shè)定的條件下進(jìn)樣0.1 L0.2 L，記錄峰面積。3、定量分析進(jìn)0.1 L0.2 L未知混合樣。記錄色譜圖，測(cè)量峰面積。4、關(guān)機(jī)。數(shù)據(jù)處理1、根據(jù)保留時(shí)間確定各峰歸屬。2、根據(jù)所稱標(biāo)樣重量和各峰面積，計(jì)算相對(duì)校正因子（以甲醇為標(biāo)準(zhǔn)物）。3、根據(jù)未知樣品中峰面積，用歸一化法計(jì)算待測(cè)樣品中各組分的百分含量思考題1、歸一化法使用的條件是什么？2、如何求校正因子？在什么條件下可以不考慮校正因子

12、？實(shí)驗(yàn)三 程序升溫法測(cè)定工業(yè)二環(huán)己胺中微量雜質(zhì)目的要求1、了解程序升溫色譜法的特點(diǎn)及應(yīng)用2、初步掌握程序升溫色譜法操作技術(shù)基本原理對(duì)于寬沸程多組分化合物采用程序升溫色譜法，柱溫按預(yù)定的加熱速度，隨時(shí)間呈線性或非線性增加，則混合物中所有組分將在其最佳柱溫下流出色譜柱。當(dāng)采用足夠低的初始溫度，低沸點(diǎn)組分就能得到更好分離，隨著柱溫的升高，每一個(gè)較高沸點(diǎn)的組分就被升高的柱溫“推出色譜柱”，高組分沸點(diǎn)也能加快流出，從而得到良好的尖峰。因此，程序升溫色譜法主要是通過(guò)選擇適當(dāng)溫度，而獲得良好的分離和理想的峰型，同時(shí)縮短了分離時(shí)間。一般來(lái)說(shuō)，樣品沸點(diǎn)范圍大于80100就需要用程序升溫色譜法。程序升溫方式所謂“

13、程序”即柱溫增加的方式，大都按柱溫隨時(shí)間的變化來(lái)分類。1、 線性升溫：柱溫（T）隨時(shí)間（t）成正比例的增加。T=T0+ r t To：起始溫度，r：升溫速度（/min）2、非線性升溫（1）線性恒溫加熱：首先線性升溫至固定液最高使用溫度，然后恒溫到把最后幾個(gè)高沸點(diǎn)組分沖洗出來(lái)。適于高沸點(diǎn)的分離。（2）恒溫線性加熱：先恒溫分離低沸點(diǎn)組分，再線性升溫到分離完成。（3）恒溫線性恒溫加熱：先恒溫分離低沸點(diǎn)組分，中間線性升溫至高溫，再恒溫至高沸點(diǎn)組分沖洗出來(lái)。適用于沸點(diǎn)范圍很寬的樣品。（4）多種速度升溫：開始以 r1 速度升溫然后再以 r2 、r3速度升溫本實(shí)驗(yàn)用恒溫線性恒溫加熱方式，分離分析工業(yè)二環(huán)己胺

14、樣品。目前，程序升溫色譜系統(tǒng)，大多采用雙柱雙氣路，以補(bǔ)償因固定液在升溫過(guò)程中流失而引起的基線漂移，增加柱子的穩(wěn)定性。在雙柱系統(tǒng)中，一般分析柱和參考柱有同樣固定相，也可裝兩種性質(zhì)不同的固定相，以分析不同類型的樣品，擴(kuò)大應(yīng)用面。但要注意，兩種固定液的熱穩(wěn)定性要相同，即最高使用溫度要相同或接近，否則無(wú)法補(bǔ)償固定液的流失，使穩(wěn)定性變壞。色譜條件儀器：島津GC9A型氣相色譜儀。色譜柱：2%PEG20M+2%KOH擔(dān)體：Chromosorb(酸洗、硅化烷、6080目)溫度：Tc ：130保持3 min，升溫速度為3/min，終溫180保持20 min；Ti：200；TD：200檢測(cè)器：氫焰離子化（FID）

15、載氣：N2流速：30 mL/min；燃?xì)猓篐2流速40 mL/min；助燃?xì)猓嚎諝饬魉?00 mL/min輸出衰減：自選；紙速：5 cm/min；樣品：0.10.2 L實(shí)驗(yàn)步驟1、按上述色譜條件啟動(dòng)儀器，一次升溫使檢測(cè)器和氣化室溫度達(dá)到規(guī)定之后，按以上條件設(shè)定程序升溫。2、 L 二環(huán)己胺。同時(shí)按start按鈕，程序升溫即自動(dòng)進(jìn)行，記錄色譜圖。若需要重復(fù)前次程升過(guò)程，可將設(shè)定值復(fù)位后重復(fù)進(jìn)行。3、定性：在相同程升條件下，注入標(biāo)準(zhǔn)樣品以鑒別各流出峰。4、定量：可采用歸一化法或外標(biāo)法定量。注意事項(xiàng)1、 升溫方法據(jù)儀器型號(hào)不同而有所不同，嚴(yán)格按說(shuō)明操作。2、 在升溫過(guò)程中，柱前壓力隨溫度增加而增加，流

16、量計(jì)轉(zhuǎn)子下降，這是正?，F(xiàn)象，但必須保證各次程序變化保持一致。3、 在程序升溫時(shí)，要盡量采用較低的汽化溫度，以免進(jìn)樣器硅膠墊低沸點(diǎn)成分流失造成基線不穩(wěn)，出現(xiàn)怪峰，硅膠墊最好老化處理。將其浸入乙醇中一天，用清水洗凈后，在200老化兩小時(shí)。思考題1、在什么情況下考慮使用程序升溫？2、 程序升溫操作中柱溫如何選擇？實(shí)驗(yàn)四 反相液相色譜法測(cè)定硝基酚類物質(zhì)目的要求1、了解反相離子對(duì)色譜法分離離子型化合物的基本原理及操作條件。2、掌握內(nèi)標(biāo)法色譜定量分析方法?；驹矸聪嚯x子對(duì)色譜是用疏水的固定相和含有低濃度反離子的極性緩沖液作流動(dòng)相進(jìn)行色譜分離的一種方法。它可以用于離子型或可解離化合物的分離，有代替離子交換

17、色譜的趨勢(shì)，成為液相色譜的一個(gè)很有生氣的組成部分。最容易被接受的機(jī)制是認(rèn)為解離的溶質(zhì)與流動(dòng)相中的反粒子形成疏水性離子對(duì)，然后按反相色譜的規(guī)律進(jìn)行分離。反離子的大小及濃度、有機(jī)改良劑的濃度和pH值均是控制分離的重要因素。硝基酚類是可解離的有機(jī)酸，分離時(shí)采用四丁基銨離子作為反離子，在弱堿性條件下，硝基酚類按pKa值減小的順序流出。內(nèi)標(biāo)法是廣泛使用的色譜定量方法。在進(jìn)行色譜定量之前，要選擇合適的內(nèi)標(biāo)物，并準(zhǔn)確測(cè)定校對(duì)因子。硝基酚類的測(cè)定采用2，4二氯苯酚做內(nèi)標(biāo)物。測(cè)定校對(duì)因子fi時(shí)，將一定量組分i的標(biāo)準(zhǔn)品，與一定量的內(nèi)標(biāo)物混合，進(jìn)行色譜分離，測(cè)得的峰面積分別為Ai和As，W代表重量。進(jìn)行定量分析時(shí)，

18、將需一定量的內(nèi)標(biāo)物S加入欲測(cè)的樣品中，進(jìn)行色譜分離，測(cè)得的峰面積分別為Ai和As 則：Wi 、W s分別為欲測(cè)的樣品中組分i的量和內(nèi)標(biāo)物S的量實(shí)驗(yàn)條件：固定相：YWGC18；流動(dòng)相：甲醇/水 55:45，含20 mmol/L四丁基溴化銨，并用KH2PO4/K2HPO4調(diào)整pH值在7.58.5之間。流量：1 mL/min；檢測(cè)：紫外254 nm AUFS；溫度：室溫；紙速：5 mm/min標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試：對(duì)硝基苯酚；2，4二硝基苯酚；2，5二硝基苯酚2，6二硝基苯酚；2，4，6三硝基苯酚；內(nèi)標(biāo)物：2，4二氯苯酚操作步驟1、標(biāo)準(zhǔn)品溶液及內(nèi)標(biāo)物溶液的配制（1）準(zhǔn)確稱取鄰硝基苯酚10 mg，對(duì)硝基苯酚16

19、mg，2，4二硝基苯酚10 mg，2，5二硝基苯酚6 mg，2，6二硝基苯酚10 mg，2，4，6三硝基苯酚20 mg。溶解于50 mL甲醇，轉(zhuǎn)入100 mL容量瓶中，用水稀釋至刻度搖勻。（2）準(zhǔn)確稱取2，4二氯苯酚0.3克，配成100 mL甲醇/水溶液。2、測(cè)定校對(duì)因子Fi將1 mL內(nèi)標(biāo)物溶液與1 mL標(biāo)物溶液混合。待儀器穩(wěn)定后，注入10 L混合液，記錄色譜圖13、 樣品的測(cè)定將欲分析的樣品與內(nèi)標(biāo)物溶液混合。注入10 L，記錄色譜圖2。根據(jù)保留數(shù)值，確定試樣中含有哪些成分。數(shù)據(jù)處理1、測(cè)量色譜圖1和圖2中各峰的面積。2、根據(jù)色譜圖1的數(shù)據(jù)，計(jì)算各組分的相對(duì)校正因子。3、根據(jù)色譜圖2的數(shù)據(jù)，計(jì)

20、算試樣中各組分的含量，g/mL思考題1、什么是反相液相色譜？2、內(nèi)標(biāo)法的原理是什么？在什么情況下使用內(nèi)標(biāo)法？實(shí)驗(yàn)五 紫外分光光度法鑒定未知芳香化合物及萘的測(cè)定目的要求1、學(xué)習(xí)和掌握用紫外分光光度法定性的原理和方法。2、學(xué)習(xí)紫外分光光度計(jì)的使用方法，了解基本結(jié)構(gòu)，掌握紫外分光光度法定量的原理和方法?；驹碜贤夥止夤舛确ㄆ浔容^重要的用途是用于有機(jī)化合物的定性和定量分析方面。因?yàn)楹芏嘤袡C(jī)化合物及其衍生物在紫外波段有強(qiáng)的吸收光譜，可以把未知試樣的紫外吸收光譜圖和標(biāo)準(zhǔn)試樣(或與標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)圖譜)比較，當(dāng)濃度和溶劑相同時(shí)，若兩者的譜圖相同（峰、極小值和拐點(diǎn)的相同），而且未知樣品大體已知時(shí)，可以說(shuō)明它們是同一個(gè)

21、化合物。但是在紫外和可見光區(qū)域，這些特征的峰、極小值和拐點(diǎn)的數(shù)目往往是有限的，且紫外吸收光譜的吸收峰還較寬，兩種不同的化合物可能有相同的紫外吸收光譜，對(duì)于完全未知的有機(jī)化合物，有時(shí)可以通過(guò)改換溶劑和適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理之后所得的未知標(biāo)準(zhǔn)光譜對(duì)照，不僅比較，還要比較它們的max和A，來(lái)進(jìn)一步確證，甚至還要進(jìn)一步借助紅外、核磁和質(zhì)譜等手段才能最后得出結(jié)論。 紫外分光光度法進(jìn)行定量分析是有快速，靈敏度高及分析混合物中各組份有時(shí)不需要事前分離，不需要顯色劑，因而不受顯色劑溫度及顯色時(shí)間等因素的影響，操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。目前廣泛用于微量或痕量分析中。但有一個(gè)局限性，就是待測(cè)試樣必須在紫外區(qū)有吸收并且在測(cè)試濃度范圍

22、服從比耳定律才行。 利用紫外光度法測(cè)定試樣中單組份含量時(shí)，通常先測(cè)定物質(zhì)的吸收光譜，然后選擇最大吸收峰的波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定。其原理與一般比色分析相同?？捎脴?biāo)準(zhǔn)工作曲線法。如果通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明，在測(cè)定條件下符合比耳定律，也可以不用標(biāo)準(zhǔn)曲線而與標(biāo)準(zhǔn)品的已知濃度溶液比較求出未知樣品濃度。儀器與試劑751G型，752型及53WB型紫外可見分光光度計(jì)；1 cm石英比色皿未知物1環(huán)己烷溶液；未知物2環(huán)己烷溶液；未知物3乙醇溶液；未知物4乙醇溶液；萘的標(biāo)準(zhǔn)溶液：（1）1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)萘溶液：準(zhǔn)確稱取50毫克色譜純的萘于小燒杯中，以無(wú)水乙醇溶液溶解后定量移入50毫升容量瓶中，以無(wú)水乙醇稀至刻度，搖勻；（2）10 g

23、/mL的標(biāo)準(zhǔn)萘溶液，由1 mg/mL萘標(biāo)液準(zhǔn)確稀釋100倍即成；（3）1 g/mL的標(biāo)準(zhǔn)萘溶液：由10 g/mL萘標(biāo)液準(zhǔn)確稀釋10倍即成。實(shí)驗(yàn)步驟1、以試樣的溶劑為參比對(duì)未知芳香化合物的溶液測(cè)定，其紫外吸收光譜波長(zhǎng)一般從220 nm300 nm。間隔自選（一般間隔12 nm）。 2、繪制出吸收曲線后從“Ultraiolet Spectra of Aromatic Compounds”（芳香族 化合物的紫外光譜）一書中的標(biāo)準(zhǔn)譜圖對(duì)照查出屬于何種有機(jī)化合物。 3、以95%乙醇為參比溶液，用1cm石英比色皿對(duì)標(biāo)準(zhǔn)萘乙醇溶液測(cè)定紫外吸收光譜，波段從210 nm230 nm，只要找出最大吸收峰位置即可。

24、 4、在儀器上以最大吸收峰測(cè)定已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液。 （1）用10 mL g/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列各10 mL。 （2）在分光光度計(jì)上以最大吸收峰波長(zhǎng)（220 nm）測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)系列的吸光度，濃度從低到高，記錄吸收值。 5、對(duì)未知樣品進(jìn)行測(cè)定。 對(duì)幾個(gè)未知樣品中的萘含量進(jìn)行測(cè)定時(shí)的條件應(yīng)與標(biāo)準(zhǔn)系列一致。試樣中含量高，可用乙醇稀釋后測(cè)定。結(jié)果處理式中：C標(biāo)、C樣分別為標(biāo)準(zhǔn)液和試樣中萘的濃度； A標(biāo)、A樣分別為標(biāo)準(zhǔn)液和試樣液的吸光度； W樣試樣重。注意事項(xiàng) （1）測(cè)定過(guò)程中比色皿應(yīng)加蓋子，并防止蓋子相互污染。 （2）讀數(shù)后立即關(guān)閉光閘，保護(hù)光電管。 （3）小心不要打破石英比色皿；比色皿光學(xué)玻璃面要用揩鏡紙

25、擦。思考題1、 紫外光譜儀的組成有哪幾部分？2、 紫外光譜定性、定量的方法有哪些？實(shí)驗(yàn)六 紅外吸收光譜定性分析目的要求掌握溶液試樣紅外光譜圖的測(cè)繪方法，利用紅外光譜圖進(jìn)行化合物的鑒定。基本原理 在紅外光譜分析中，固體試樣和液體試樣都可采用合適的溶劑制成溶液，置于光程為0.011 mm的液槽中進(jìn)行測(cè)定。當(dāng)液體試樣量很小或沒有合適的溶劑時(shí)，就可直接測(cè)定其純液體的光譜。通常是將一滴純液體夾在兩塊鹽片之間以得到一層液膜，然后放入光路中進(jìn)行測(cè)定，這種方法適用于定性分析。 制作溶液試樣時(shí)常用的溶劑有CCl4（適用于高頻范圍）、CS2、（適用于低頻范圍）、CHCl3等，對(duì)于高聚物則多采用四氫呋喃（適用于氫鍵

26、研究）、甲乙酮、乙醚、二甲亞砜、氯苯等。一般選擇溶劑時(shí)應(yīng)做到：(1)要注意溶劑溶質(zhì)間的相互作用，以及由此引起的特征譜帶的位移和強(qiáng)度的變化，例如在測(cè)定含羥基及氨基的化合物時(shí)，要注意配成稀溶液，以避免分子間的締和；(2) 由于溶劑本身存在著吸收，所以選擇時(shí)要注意溶劑的光譜，通常其透光率小于35%的范圍內(nèi)將會(huì)有干擾，大于70%的范圍內(nèi)則認(rèn)為是透明的；(3)使用的溶劑必須干燥，以消除水的強(qiáng)吸收帶，防止損傷槽鹽片；(4)有些溶劑由于易揮發(fā)、易燃且有毒性，使用時(shí)必須小心。 進(jìn)行紅外光譜定性分析，通常有兩種方法： （1）用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)照 在相同的制樣和測(cè)定條件下（包括儀器條件、濃度、壓力、濕度等），分別測(cè)繪被

27、分析化合物（要保證試樣的純度）和標(biāo)準(zhǔn)的純化合物的紅外光譜圖。若兩者吸收峰的頻率、數(shù)目和強(qiáng)度完全一致，則可認(rèn)為兩者是相同的化合物。 （2）查閱標(biāo)準(zhǔn)光譜圖 標(biāo)準(zhǔn)的紅外譜圖集，常見的有薩特勒（Sadtler）紅外譜圖集，“API”紅外光譜圖，“DMS”周邊缺口光譜卡片。 上述的定性分析方法，一般是驗(yàn)證被分析的化合物是否為所期待的化合物的一種鑒定方法。如果要用紅外光譜定性未知物的結(jié)構(gòu)，則必須結(jié)合其他分析手段進(jìn)行譜圖解析。如果解析結(jié)果是前人鑒定過(guò)的化合物，則可繼續(xù)采用上述方法進(jìn)行鑒定。如是未知物，就需得到其他方面的數(shù)據(jù)（如核磁共振譜、質(zhì)譜、紫外光譜等），以提出最可能的結(jié)構(gòu)式。儀器與試劑 IR400型紅外

28、分光光度計(jì)或7400型紅外分光光度計(jì)；洗耳球；2 mL注射器；可拆式液槽； mm mm）；一組已知分子式的未知試樣、四氯化碳、氯仿、丙酮實(shí)驗(yàn)步驟 1、液膜法 mm的液膜層。將兩鹽片小心地放置在可拆液槽的后框片上，蓋上前框片，旋上四個(gè)螺帽，為避免用力不均勻?qū)е蔓}片破碎，必須同時(shí)對(duì)角地小心旋緊，然后放入儀器的光路中測(cè)繪其吸收光譜，用同樣方法測(cè)繪二至三個(gè)未知試樣的紅外光譜圖。 2、液槽法 mm mm液槽的試樣注入口，直至試樣溶液由液槽上部試樣出口小孔溢出為止，并立即用塞子塞住入口和出口，然后將液槽放到儀器的測(cè)量光路中。另取一相同厚度的液槽，注入相應(yīng)量的溶劑（與試樣中的溶劑量應(yīng)大致相同）后，放到參比光

29、路中，隨即測(cè)繪它們的紅外光譜圖。注意：測(cè)量完畢后應(yīng)立即倒出試樣，并清洗液槽，可用注射器從試樣注入口注入溶劑，由試樣出口將溶劑抽出，速度要慢，以防溶劑迅速蒸發(fā)時(shí)空氣中濕氣凝集在鹽片上而損壞鹽片。清洗三次后，用洗耳球吹入干燥空氣使之干燥，對(duì)于可拆式液槽，應(yīng)卸下鹽片，用棉花浸丙酮后擦去試樣，再使其干燥。 3、查閱薩特勒紅外光譜圖 按教師給出的未知試樣的分子式，使用薩特勒紅外光譜圖的分子式索引，根據(jù)分子式中各元素的數(shù)目順序查出可能的光譜號(hào)（光柵），再根據(jù)光譜號(hào)找出與未知試樣光譜圖相同的標(biāo)準(zhǔn)譜圖，進(jìn)行對(duì)照，并確定該試樣是什么化合物。結(jié)果處理 1、在測(cè)繪的譜圖上準(zhǔn)確標(biāo)出所有吸收峰的波數(shù)。 2、根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)譜圖

30、查到的結(jié)構(gòu)，列表討論譜圖上的主要吸收峰，并分別指出其歸屬。思考題 1、用固定液槽測(cè)量溶液試樣時(shí)，為什么要用另一液槽裝入溶劑后作出參比？ 2、配制試樣溶液后，應(yīng)如何選擇溶劑？實(shí)驗(yàn)七 火焰原子吸收光譜法測(cè)定水樣中的銅含量標(biāo)準(zhǔn)加入法目的要求 掌握原子吸收光譜法的基本實(shí)驗(yàn)技術(shù)，并對(duì)同一未知樣品做一組加入量不等的曲線。領(lǐng)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)加入法的操作關(guān)鍵?；驹碓谠游罩?，為了減小試液與標(biāo)準(zhǔn)之間的差異而引起的誤差；或?yàn)榱讼承┗瘜W(xué)和電離干擾均可以采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。例如，用原子吸收法測(cè)定鍍鎳溶液中微量銅時(shí)，由于溶液中鹽的濃度很高，若用標(biāo)準(zhǔn)曲線法，由于試液與標(biāo)液之間的差異，將使測(cè)定結(jié)果偏低，這是由于噴霧高濃鹽時(shí)，霧

31、化效率較低，因而吸收值降低。為了消除這種影響，可采用標(biāo)準(zhǔn)加入法。 分別吸取10mL鍍液于4個(gè)50mL容量瓶中，于0、1、2、3號(hào)容量瓶中分別加入0、1、2、3 l/mL的Cu2+用蒸餾水稀釋至刻度。在相同條件下測(cè)量同一元素的吸光度，繪圖，由圖中查得試液中銅的含量。這種方法亦稱“直接外推法”。也可以用計(jì)算方法求得試液中待測(cè)元素的濃度。設(shè)試樣中待測(cè)元素的濃度為Cx，測(cè)得其吸光度為Ax，試樣溶液中加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度Co，在此溶液中待測(cè)元素的總濃度Cx+Co；測(cè)得其吸光度為Ao，根據(jù)比爾定律 Ax=KCx Ao=K（Co+Cx） 將上面兩式相比標(biāo)準(zhǔn)加入法也可以用來(lái)檢驗(yàn)分析結(jié)果的可靠性。儀器與試劑WFD

32、Y2型原子吸收分光光度計(jì)；50毫升容量瓶；銅標(biāo)準(zhǔn)溶液：100 g/mL g純金屬銅于15 mL1:1硝酸中，轉(zhuǎn)入1000 mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度；10 g/mL：由100 g/mL的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液準(zhǔn)確稀釋10倍而成。實(shí)驗(yàn)步驟1、 標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定溶液的配制將5個(gè)50毫升容量瓶 mL樣品（同學(xué)到指導(dǎo)老師處領(lǐng)?。┏?號(hào)外14號(hào)管中分別按下表加入不同量的銅標(biāo)準(zhǔn)溶液。編 號(hào)01234加入10 g/ml銅標(biāo)液的毫升數(shù)0測(cè)定液中加入銅標(biāo)液濃度g/mL0測(cè)定結(jié)果 最后都用蒸餾水稀釋定容。用測(cè)定溶液中加入的銅標(biāo)液濃度作橫坐標(biāo)。測(cè)得相應(yīng)的吸光度（A）為縱坐標(biāo)繪制工作曲線。2、原子吸收測(cè)定：（1）按WFDY

33、2型原子吸收分光光度計(jì)的使用操作規(guī)程熟悉儀器，并按下列條件調(diào)整好儀器。燈電流：6 mA銅分析線：3248 Å燃燒器高度：24 mm空氣流量：自選；乙炔流量：自選；狹縫寬度：2.1 Å；增益粗調(diào)：3檔（2）點(diǎn)燃火焰后用蒸餾水做空白溶液噴霧調(diào)節(jié)儀器零點(diǎn)。（3）然后由稀到濃依次測(cè)定各點(diǎn)。并記錄吸收值及測(cè)定條件。數(shù)據(jù)處理將以上數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上分別作出濃度（g/mL）吸光度（A）曲線。根據(jù)外推法分別求出未知樣中銅含量。思考題1、 標(biāo)準(zhǔn)加入法有什么優(yōu)缺點(diǎn)？若使標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定結(jié)果更加可靠，應(yīng)注意什么問(wèn)題？實(shí)驗(yàn)八 原子發(fā)射光譜法攝譜目的要求1、通過(guò)對(duì)不同目的，不同對(duì)象的攝譜，掌握不同攝譜方法

34、及其原理。2、掌握攝譜儀的基本原理和使用方法?；驹砦镔|(zhì)中每種元素的原子或離子在電能（或熱能）作用下能夠發(fā)射特征的光譜線，這種特征的光譜線經(jīng)過(guò)攝譜儀的色散器后，得到按不同波長(zhǎng)順序排列的光譜，把這種光譜記錄在感光板上，以便作定性和定量分析。由于各種元素及其化合物的沸點(diǎn)不同，其蒸發(fā)速度也各異，可利用這些特征采用不同的曝光時(shí)間，把不同元素的譜線分別攝在不同位置上。儀器與試劑WPG100型（或WP1型）平面光柵攝譜儀；Ø6 mm光譜純石墨電極錐型上電極，普通凹型下電極；鐵電極；天津紫外I型光譜感光板；秒表；帶絕緣把的醫(yī)用鑷子定性分析試樣粉末、金屬片；半定量分析PbO標(biāo)樣（Pb%3、1、0.

35、3、0.1、0.03）；顯影液、定影液。實(shí)驗(yàn)步驟1、將分析用的標(biāo)樣及分析試樣分別準(zhǔn)備好，用小匙把粉末試樣裝入相應(yīng)的電極，裝樣時(shí)適當(dāng)?shù)貕壕o，每個(gè)樣壓緊的程度盡可能一致。用剪刀將待分析的金屬片剪下兩小片折成小塊狀，分別放入凹形下電極內(nèi)。準(zhǔn)備好的樣品按編號(hào)放在電極架上。2、裝感光板。在暗室紅燈下（勿直照感光板）取出感光板（取感光板時(shí)勿大面積摸感光板面，以免損壞乳劑面）。然后用手指輕輕摸感光板的邊角，找出其乳劑面（粗糙面）。把乳面向著曝光的方向裝入暗室，切勿裝反。3、攝譜。根據(jù)不同分析對(duì)象選擇攝譜條件如：光源、電極、攝譜儀的參數(shù)、選用的波長(zhǎng)范圍等。攝譜選用的波長(zhǎng)范圍是根據(jù)分析元素的光譜靈敏線選擇所需的

36、中心波長(zhǎng)，選用的中心波長(zhǎng)按表8-1中選用其對(duì)應(yīng)的參數(shù)。例如需用中心波長(zhǎng)為3000Å，則按表調(diào)節(jié)的三個(gè)參數(shù)如下：；選用中心波長(zhǎng)為4200Å時(shí)，自己按表調(diào)節(jié)三個(gè)參數(shù)：光柵轉(zhuǎn)角（度）；狹縫調(diào)焦（毫米）；狹縫傾角（度）在此波長(zhǎng)攝譜為了消除二級(jí)光譜的重疊，攝譜在第三聚光鏡前應(yīng)套上標(biāo)有“I”記號(hào)的濾光片。表8-1WPG100型攝譜儀選擇中心波長(zhǎng)的參數(shù)光柵1200條/mm 光柵編號(hào)17052光譜級(jí)次一級(jí)衍射光譜中心波長(zhǎng)（Å）光柵轉(zhuǎn)角（度）狹縫調(diào)焦(毫米)狹縫傾角(度)30002004005008004000200400500攝譜記錄及計(jì)劃如下：攝譜儀：光源：交流電弧感光板：顯影

37、溫度： 時(shí)間：定影溫度： 時(shí)間：按已列好的攝譜計(jì)劃表進(jìn)行攝譜，儀器的操作方法見攝譜儀操作規(guī)程。表8-2 攝譜計(jì)劃實(shí)驗(yàn)內(nèi)容編號(hào)樣品條 件哈特曼光欄板移中心波長(zhǎng)（Å）狹縫寬度（）中間光欄（mm）電流大?。?#197;）激發(fā)時(shí)間（sec）光譜定性分析1Fe300053515258202粉末300053530130005383033粉末30005386044金屬片30005376095Fe42005351566金屬片42005376071標(biāo)樣13000557401302標(biāo)樣223標(biāo)樣334標(biāo)樣445標(biāo)樣556試樣67Fe30005551574、 洗感光板（在暗室進(jìn)行）。（1）準(zhǔn)備顯影液及定影

38、液。把預(yù)先配好的顯影液及定影液分別倒入帶蓋搪瓷盤里，插入溫度計(jì)檢查其溫度，若不足20， 可用電爐或熱水加熱。（2）顯影及定影。在紅外燈工作下打開暗盒，取出感光板，將乳膠面朝上放入顯影液中，蓋上蓋子不斷輕輕搖動(dòng)。顯影2 min，取出感光板用清水泡洗數(shù)分鐘，然后將感光板放入20的定影液，定影10 min，取出后用自來(lái)水沖洗（小流量）感光板15 min，若感光板發(fā)現(xiàn)有小顆粒用濕棉花輕輕擦去。再進(jìn)行沖洗。將沖洗好的感光板放在感光板架上，待干后裝入感光板袋，以便譯譜用。數(shù)據(jù)處理用眼初步檢查所攝譜得到的感光板的質(zhì)量，并記錄之。根據(jù)攝譜實(shí)踐，總結(jié)如何才能攝得好的光譜譜線底板。注意事項(xiàng)由于攝譜儀使用較大的電流

39、，因此操作時(shí)應(yīng)注意絕緣，以免觸電的危險(xiǎn)，注意保持透鏡及狹縫的干凈，切勿用手觸摸。思考題1、發(fā)射光譜定性的依據(jù)是什么？2、哈特曼光欄的作用是什么？實(shí)驗(yàn)九 電導(dǎo)法測(cè)定水的純度目的要求1、熟悉電導(dǎo)法的基本原理，掌握電導(dǎo)法測(cè)定各種水的電導(dǎo)率并計(jì)算出它們的含鹽量。2、學(xué)習(xí)電導(dǎo)率儀的使用方法及操作基本原理電解質(zhì)水溶液中的離子在電場(chǎng)作用下能產(chǎn)生定向移動(dòng)，因此，具有電導(dǎo)率。其導(dǎo)電能力的大小稱電導(dǎo)。在一定范圍內(nèi)，電解質(zhì)溶液的濃度與其電導(dǎo)率的大小成線性關(guān)系。所以，根據(jù)測(cè)量水的電導(dǎo)率可知水中離子的濃度，即知道了水的純度。測(cè)量電導(dǎo)的方法，可用兩個(gè)電極插入溶液中，測(cè)量?jī)呻姌O間的電阻R。R（L/A）其中：電阻率；L兩電極

40、間距離；A電極面積；R的倒數(shù)為電導(dǎo)L，的倒數(shù)為電導(dǎo)率K。L=K(A/L)一般用L/A作為電導(dǎo)池常數(shù)，國(guó)產(chǎn)DDS11A型電導(dǎo)率儀，能進(jìn)行電極常數(shù)的校正。其他型號(hào)儀器需計(jì)算校正。 電極常數(shù)可通過(guò)測(cè)量電極在一定濃度KCl溶液（標(biāo)準(zhǔn)溶液）的電導(dǎo)來(lái)求得。因?yàn)镵/L，K(電導(dǎo)率)為一定溫度下KCl溶液的電導(dǎo)率，可從手冊(cè)中查出，L為同實(shí)驗(yàn)條件下測(cè)出的電導(dǎo)，故可求出。儀器與試劑DDS11A型電導(dǎo)率儀；電導(dǎo)電極；KCl標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱 g，置于100 mL mol/L KCl標(biāo)準(zhǔn)溶液。水樣：高純水、普通去離子水、自來(lái)水。實(shí)驗(yàn)步驟1、按DDS11A型電導(dǎo)率儀使用說(shuō)明調(diào)整儀器，將電極和容器用被測(cè)溶液洗23次，然后將

41、電極插入溶液中，將電導(dǎo)儀旋扭撥到“測(cè)量”，量程選擇開關(guān)逐檔下降到適當(dāng)位置，讀出表上讀數(shù)，分別測(cè)出各種水的電導(dǎo)率，并比較它們的純度。2、電導(dǎo)池常數(shù)的校正DDS11A型電導(dǎo)率儀所附配套電極，出廠時(shí)均注明其電極常數(shù)，我們可以通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行校正。 mol/L mL mL，分別置于100 mol/L mol/L 的KCl標(biāo)準(zhǔn)溶液，再將出廠時(shí)已注明電極常數(shù)的電極放在此溶液中（此溶液的電導(dǎo)率可由手冊(cè)查出）。將儀器開關(guān)撥到“測(cè)量”檔，調(diào)整校正調(diào)節(jié)器，使表頭指示為查出值，然后將開關(guān)回到校正，不動(dòng)開關(guān)，調(diào)節(jié)電極常數(shù)調(diào)節(jié)器，使表頭滿度。此時(shí)，電極常數(shù)調(diào)節(jié)器所示數(shù)值，應(yīng)為電極的電極常數(shù)。結(jié)果與討論1、根據(jù)測(cè)量結(jié)果，

42、由下列經(jīng)驗(yàn)公式分別計(jì)算出各種水的含鹽量。總鹽量（mg/L）18 式中：K18：18時(shí)水樣的電導(dǎo)率（s/cm）；0.72是經(jīng)驗(yàn)常數(shù)；。2、根據(jù)三種水的電導(dǎo)率，比較其純度。3、電極常數(shù)的校正。KCl溶液的濃度 mol/L mol/L 原電極的常數(shù)校正后的電極常數(shù)思考題1、電導(dǎo)和電導(dǎo)率有什么不同，本實(shí)驗(yàn)所用儀器測(cè)出的是什么？2、電導(dǎo)池常數(shù)決定于什么？3、電導(dǎo)法在應(yīng)用中有哪些局限性？實(shí)驗(yàn)十 氟離子選擇電極測(cè)定水中的微量氟目的要求1、了解用F離子選擇電極測(cè)定水中微量氟的原理和方法。2、了解總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液的組成和作用。3、掌握用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定水中微量F的方法?；驹黼x子選擇電極的分析方法較多，基

43、本的方法是工作曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法。用氟電極測(cè)定F濃度的方法與測(cè)pH值的方法相似。以氟離子選擇電極為指示電極，甘汞電極為參比電極，插入溶液中組成電池，電池的電動(dòng)勢(shì)E在一定條件下與F離子的活度的對(duì)數(shù)值成直線關(guān)系： 式中K值為包括內(nèi)外參比電極的電位，液接電位等的常數(shù)。通過(guò)測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)可以測(cè)定F離子的活度。當(dāng)溶液的總離子強(qiáng)度不變時(shí)，離子的活度系數(shù)為一定值，則E與F離子的濃度CF的對(duì)數(shù)值成直線關(guān)系。因此，為了測(cè)定F離子的濃度，常在標(biāo)準(zhǔn)溶液與試樣溶液中同時(shí)加入相等的足夠量的惰性電解質(zhì)作總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液，使它們的總離子強(qiáng)度相同。氟離子選擇電極適用的范圍很寬，當(dāng)F離子的濃度在1106 mol/L范圍內(nèi)

44、時(shí)，氟電極電位與pF（F離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)）成直線關(guān)系。因此可用標(biāo)準(zhǔn)曲線法或標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行測(cè)定。應(yīng)該注意的是，因?yàn)橹苯与娢环y(cè)得的是該體系平衡時(shí)的F，因而氟電極只對(duì)游離F離子有響應(yīng)。在酸性溶液中，H離子與部分F離子形成HF或HF2，會(huì)降低F離子的濃度。在堿性溶液中LaF3薄膜與OH離子發(fā)生交換作用而使溶液中F離子濃度增加。因此溶液的酸度對(duì)測(cè)定有影響，氟電極適宜測(cè)定的pH范圍為57。儀器與試劑儀器：25型酸度計(jì)；E-1型氟離子選擇電極；232型甘汞電極；電磁攪拌器。試劑：（1）100 g/mL氟標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取在120干燥2小時(shí)并冷卻的分析純NaF g，溶于去離子水中，轉(zhuǎn)入1000 mL容量瓶中

45、稀釋至刻度，儲(chǔ)于聚乙烯瓶中。（2） g/mL氟標(biāo)準(zhǔn)溶液：吸取100 g/mL氟標(biāo)準(zhǔn)溶液 mL用去離子水稀釋成100 mL即可。（3）總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液：于1000 mL燒杯中加入500 mL去離子水和57 mL冰醋酸，58 g NaCl、12 g檸檬酸鈉（Na3C5H5O7。2H2O），攪拌使之溶解，將燒杯放在冷水浴中，緩緩加入6 mol/L NaOH溶液，直至pH在5.05.5之間（約125 mL，用pH計(jì)檢查）。冷至室溫，轉(zhuǎn)入1000 mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度。實(shí)驗(yàn)步驟標(biāo)準(zhǔn)曲線法1、吸取1 mL 10 g/mL mL。分別放入50 mL容量瓶中，加入0.1溴甲酚綠溶液1滴，加

46、2 mol/L NaOH溶液至溶液由黃變藍(lán)。再加入HNO3溶液至恰變黃色。加入總離子強(qiáng)度緩沖溶液10 mL，用去離子水稀釋至刻度，搖勻，即得F離子溶液的標(biāo)準(zhǔn)系列。2、將標(biāo)準(zhǔn)系列溶液由低濃度到高濃度依次轉(zhuǎn)入塑料燒杯中，插入氟電極和參比電極，在電磁拌器上攪拌4 min，停止攪拌半分鐘，開始讀取平衡電位，然后每隔半分鐘讀一次，直至3 min內(nèi)不變?yōu)橹埂?、在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上作mVF圖，或在普通坐標(biāo)紙上作mVpH圖，即得標(biāo)準(zhǔn)曲線。4、吸取含氟水樣25 mL于50 mL容量瓶中，加入0.1溴甲酚綠溶液1滴，加2 mol/L NaOH使溶液由黃變藍(lán)，再加1 mol/L HNO3溶液至由蘭恰變黃色。加入總離子

47、強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖液10 mL，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。在與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同的條件下測(cè)定電位。從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出F離子濃度。再計(jì)算水樣中F離子的濃度。思考題1、氟電極測(cè)定F離子的原理是什么？2、用氟電極測(cè)得的是F濃度還是活度？如果要測(cè)定F離子的濃度，應(yīng)該怎么辦？3、總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液包含哪些組分？各組分的作用怎樣？實(shí)驗(yàn)十一 庫(kù)侖滴定法測(cè)定微量砷目的要求1、了解恒電流庫(kù)侖法的基本原理。2、掌握庫(kù)侖滴定的基本原理和實(shí)驗(yàn)操作。3、學(xué)習(xí)恒電流庫(kù)侖滴定中終點(diǎn)指示法?；驹韼?kù)侖滴定法是建立在控制電流電解過(guò)程基礎(chǔ)上的一種相當(dāng)準(zhǔn)確而靈敏的分析方法，可用于微量分析及痕量物質(zhì)的測(cè)定。與待測(cè)物質(zhì)起定量反應(yīng)的“滴定劑”

48、由恒電流電解在試液內(nèi)部產(chǎn)生。庫(kù)侖滴定終點(diǎn)借指示劑或電化學(xué)方法指示。按法拉第定律算出反應(yīng)中消耗“滴定劑”的量，從而計(jì)算出砷的含量。本實(shí)驗(yàn)用雙鉑片電極在恒定電流下進(jìn)行電解，在鉑陽(yáng)極上KI中的I可以氧化成I2。在陽(yáng)極 2II22e在陰極 2H2eH2在陽(yáng)極上析出的I2是個(gè)氧化劑，可以氧化溶液中的As(III)，此化學(xué)反應(yīng)為：I2AsO33H2O AsO432I2H滴定終點(diǎn)可以用淀粉的方法指示，即產(chǎn)生過(guò)量的碘時(shí)，能使有淀粉的溶液出現(xiàn)藍(lán)色。也可用電流上升的方法（死停法），即終點(diǎn)出現(xiàn)電流的突躍。滴定中所消耗I2的量，可以從電解析出I2所消耗的電量來(lái)計(jì)算，電量Q可以由電解時(shí)恒定電流I和電解時(shí)間t來(lái)求得：QI

49、×t （安培×秒）本實(shí)驗(yàn)中，電量可以從KLT-1型通用庫(kù)侖儀的數(shù)碼管上直接讀出。砷的含量可由下式求得： ，n為砷的電子轉(zhuǎn)移數(shù)。I2與AsO33的反應(yīng)是可逆的，當(dāng)酸度在4 mol/L以上時(shí)，反應(yīng)定量向左進(jìn)行，即H2AsO4氧化I；當(dāng)pH>9時(shí)，I2發(fā)生岐化反應(yīng)，從而影響反應(yīng)的計(jì)量關(guān)系。故在本實(shí)驗(yàn)中采用NaH2PO4-NaOH緩沖體系來(lái)維持電解液的pH在78之間，使反應(yīng)定量地向右進(jìn)行。即I2定量的氧化H3AsO3。水中溶解的氧也可以氧化I為I2，從而使結(jié)果偏低。故在標(biāo)準(zhǔn)度要求較高的滴定中，須要采取除氧措施。為了避免陰極上產(chǎn)生的H2的還原作用，應(yīng)當(dāng)采用隔離裝置。儀器與試劑K

50、LT-1型通用庫(kù)侖儀；10 mL量筒； mL、5 mL移液管試劑：（1） g NaH2PO4·2H2O和2 g NaOH，用去離子水溶解并稀釋至250 mL mol/L NaH2PO4 ； mol/L NaOH）。（2） mol/L g KI，溶于250 mL去離子水中即得。（3） g As2O3，以少量去離子水潤(rùn)濕，加入NaOH溶液攪拌溶解，稀釋至8090 mL。用少量H3PO4中和至溶液近于pH 7，然后轉(zhuǎn)移至100 mL mg/mL，使用時(shí)可進(jìn)一步稀至500 g/mL。實(shí)驗(yàn)步驟1、調(diào)好通用庫(kù)侖儀；2、開啟電源開關(guān)預(yù)熱半個(gè)小時(shí)；3、取10 mL mol/L KI，10 mL mo

51、l/L 磷酸緩沖溶液，放于電解池中，加入20 mL mL，將電極全部浸沒在溶液中。4、終點(diǎn)指示選擇電流上升5按下電解按鈕，燈滅，開始電解。數(shù)碼管上開始記錄毫庫(kù)侖數(shù)。6、電解完畢后，記下所消耗的毫庫(kù)侖數(shù)。 mL含砷水樣，再做一次電解得到第二個(gè)毫庫(kù)侖數(shù)，如此重復(fù)4次，得到4個(gè)毫庫(kù)侖數(shù)。8、舍去第一次的數(shù)據(jù)，取后三個(gè)的平均值，計(jì)算水樣中的As量。以As mg/mL，或As2O3 mg/mL 表示。數(shù)據(jù)處理電 解 次 數(shù)樣 品 量電 解 電 流庫(kù) 侖 數(shù)1234思考題 g銅，試求此電解池的電流效率。2、庫(kù)侖滴定的基本要求是什么？雙鉑電極為什么能指示終點(diǎn)？實(shí)驗(yàn)十二 示波極譜測(cè)定鉛目的要求1、了解單掃示波

52、極譜的原理及其特點(diǎn)；2、初步掌握J(rèn)P-2型示波極譜儀的使用方法；3、用絡(luò)合吸附波測(cè)定鉛?；驹?V·S1 V·min-1），達(dá)到可還原物質(zhì)的分解電壓時(shí)，該物質(zhì)在電極上迅速地還原，產(chǎn)生很大的電流。由于可還原物質(zhì)在電極附近的濃度急劇下降，而溶液本體中的可還原物質(zhì)又來(lái)不及擴(kuò)散到電極，因此，電流迅速下降，直到電極反應(yīng)速度與擴(kuò)散速度達(dá)到平衡。這樣示波極譜的極譜曲線呈現(xiàn)尖峰形狀。對(duì)于可逆電極反應(yīng)，峰電流ip與可還原物質(zhì)的關(guān)系，可用下式表示ip2.72×105n3/2D1/2AV1/2C對(duì)于滴汞電極：ip2.31×105n3/2D1/2m2/3tp2/3V1/2C式中tp為汞滴生長(zhǎng)至出峰的時(shí)間（s）；V為掃描速度（V·S1），其它與Ilkovic方程式相同。由此可見，在其他條件相同時(shí)，峰電流與去極劑的濃度成正比，這是定量分析的根據(jù)。本實(shí)驗(yàn)是在酒石酸，KI底液中用單掃示波法測(cè)定Pb2。在KI存在下，Pb2與