苯甲酸紅外吸收光譜高效液相色譜庫倫滴定法利用紫外吸收光

1、用重鉻酸鉀電位滴定硫酸亞鐵溶液一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)習(xí)電位滴定的基本原理和操作2. 熟悉酸度計(jì)的使用方法二、實(shí)驗(yàn)原理電位滴定法定義 : 是根據(jù)滴定過程中指示電極電位的突躍來確定滴定終點(diǎn)的一種滴定分析方法。與直接電位法的區(qū)別：定量參數(shù)不同；與化學(xué)滴定法的區(qū)別：確定滴定終點(diǎn)方法不同。重鉻酸鉀法電位滴定硫酸亞鐵銨溶液中亞鐵離子含量2+測(cè)定原理 :用 K2Cr2O7 滴定 Fe,其反應(yīng)式如下Cr2O72- + 6 Fe2+ + 14H+ =2Cr2+ + 6 Fe3+ +7H2O利用鉑電極作指示電極 ,飽和甘汞電極作參比電極,與被測(cè)溶液組成工作電池。在滴定過程中,隨著滴定劑的加入 ,鉑電極的電極電位發(fā)生

2、變化。在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近鉑電極的電極電位產(chǎn)生突躍,從而確定滴定終點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)裝置如右圖三、儀器與試劑酸度計(jì) 移液管（ 10ml） 磁力攪拌器 鉑電極量筒（ 10ml） 飽和甘汞電極 酸式滴定管 0.010mol/L K2Cr2O7 標(biāo) 準(zhǔn)溶液 硫酸亞鐵銨溶液 二苯胺四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟用移液管準(zhǔn)確移取10ml 0.1mol/L 硫酸亞鐵銨溶液于燒杯中，加入1.5mol/LH2SO4 溶液 20ml，加水至約 50ml ，將飽和甘汞電極和鉑電極插入溶液中，放入轉(zhuǎn)子，開動(dòng)攪拌器，然后用 K2Cr2O7 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，待到達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)儀器停止工作，記錄儀器最終現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)，重復(fù)操作兩次，計(jì)算硫酸亞鐵銨溶液的準(zhǔn)

3、確濃度。五、數(shù)據(jù)記錄和結(jié)果分析電位滴定數(shù)據(jù)記錄表取平均值 c=0.016650mol? L-1六、思考題1.為什么氧化還原滴定可以用鉑電極作指示電極？答：在氧化還原滴定中， Fe2+ 在陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，電子通過電極和導(dǎo)線2- 傳遞到陰極， Cr2O7 在正極得到電子被還原，發(fā)生還原反應(yīng)，所以產(chǎn)生了電流。在這個(gè)過程中鉑電極并不參與任何化學(xué)反應(yīng)。鉑的性質(zhì)極其穩(wěn)定，不易被氧化，所以用它作指示電極。2.指示劑的變色與滴定突躍的電位變化是否一致？答：在化學(xué)滴定中二苯胺的條件電位為0.85V，而滴定反應(yīng)的滴定突躍范圍為0.931.34V，實(shí)驗(yàn)中用 3mol/L 的 H2SO4 溶液降低了 Fe

4、3+ / Fe2+電對(duì)的電位指示劑可以在該范圍內(nèi)變色。從化學(xué)滴定兩次平行滴定的數(shù)據(jù)（ 4.89ml 和 4.90ml）可以看出指示劑的變色與滴定突躍的電位變化不是太一致的。但由于操作較精準(zhǔn)使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)相差不大，幾乎一致。高效液相色譜柱柱效測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解高效液相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2 學(xué)習(xí)高效液相色譜儀的使用3 學(xué)習(xí)、掌握液相色譜柱柱效測(cè)定方法二、基本原理高效液相色譜法是以液體作為流動(dòng)相的一種色譜分析法，它亦是根據(jù)不同組分在流動(dòng)相和固定相之間的分配系數(shù)的差異來對(duì)混合物進(jìn)行分離的。氣相色譜中評(píng)價(jià)色譜柱柱效的方法及計(jì)算理論塔板數(shù)的公式同樣適合于高效液相色譜，即：? tn=5.54

5、 RY? 1/2?2? t=16 R Y?2式中： tR 為組分的保留時(shí)間Y1/2 為色譜峰的半峰寬度Y 為色譜峰的峰底寬度三、儀器和試劑1 儀器 1：KLC321 型高效液相色譜儀（紫外檢測(cè)器）2 5l微量進(jìn)樣器3 試劑：甲苯、萘、聯(lián)苯、甲醇、正己烷等均為分析純純水 重蒸餾水4 標(biāo)準(zhǔn)貯備液標(biāo)準(zhǔn)貯備液 配制含甲苯 苯 萘 聯(lián)苯各 1000. g/mL的正己烷溶液，備用。標(biāo)準(zhǔn)溶液 用上述貯備液配制含甲苯 萘 聯(lián)苯各 10 g/mL的正己烷溶液，混合備用。四、實(shí)驗(yàn)條件1 色譜柱 1 長(zhǎng) 15cm，內(nèi)徑 4.6mm，裝填 10m的 C-18 烷基鍵合固定相2 流動(dòng)相 甲醇 :水（ 85:15），流量

6、 1.2ml/min3 紫外光度檢測(cè)器 波長(zhǎng) 254nm，靈敏度 0.084 進(jìn)樣量 3ul五、實(shí)驗(yàn)步驟1根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)錄像指導(dǎo)，按 KLC321 儀器操作步驟將儀器調(diào)節(jié)至進(jìn)樣狀態(tài)，待儀器流路及電路系統(tǒng)達(dá)到平衡，色譜工作站之 “采樣系統(tǒng) ”基線平直時(shí)，即可進(jìn)樣。 2分別吸取 5l甲酯、混合液，并用色譜工作站記錄色譜數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄色譜數(shù)據(jù)文件名。3用色譜工作站之 “數(shù)據(jù)處理 ”系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)文件并記錄所需數(shù)據(jù)。 六、數(shù)據(jù)記錄及處理單位： min已知出峰順序?yàn)榧妆捷?聯(lián)苯七、思考題1、由本實(shí)驗(yàn)計(jì)算出的各組分理論塔板數(shù)說明什么問題？答：說明不同物質(zhì)在同一色譜柱上的理論塔板數(shù)不同。2、紫外光度檢測(cè)器

7、是否適用于檢測(cè)所有有機(jī)化合物，為什么？答：不能，因?yàn)椴皇撬杏袡C(jī)物都有紫外吸收。紫外吸收只針對(duì)于有共扼體系的物質(zhì)，而有機(jī)物不都是具有共扼體系。庫侖滴定法標(biāo)定重鉻酸鉀溶液的濃度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)庫侖滴定和永停法指示終點(diǎn)的基本原理；2學(xué)習(xí)庫侖滴定的基本操作技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理化學(xué)分析法所用的標(biāo)準(zhǔn)溶液大部分是借助于另一種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作基準(zhǔn)，而基準(zhǔn)物的純度、使用前的預(yù)處理（如烘干、保干或保濕）、稱量的準(zhǔn)確度、以及滴定時(shí)對(duì)終點(diǎn)顏色變化的目視觀察等等，無疑對(duì)標(biāo)定的結(jié)果都有重要影響。利用庫侖滴定法通過電解產(chǎn)生純物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)，不但能對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定，而且由于利用近代電子技術(shù)可以獲得非常穩(wěn)定而精度很高的恒電流

8、，同時(shí)，電解時(shí)間也易精確記錄，因此可以不必使用基準(zhǔn)物質(zhì)，而可避免上述以基準(zhǔn)物標(biāo)定時(shí)可能引入的分析誤差，提高標(biāo)定的準(zhǔn)確度。如對(duì) Na2S2O3 、 KMnO4 、 KIO3 和亞砷酸等標(biāo)準(zhǔn)溶液，都可采用庫侖滴定法進(jìn)行標(biāo)定。本實(shí)驗(yàn)是在 H2SO4 介質(zhì)中，以電解Fe 溶液產(chǎn)生的 Fe粒子標(biāo)定 K2Cr2O7 溶液。在工作電極上以恒電流進(jìn)行電解，發(fā)生下列反應(yīng)：陽極 Fe = Fe2+ +2e陰極 2H+ 2e = H2工作陰極置于隔離室（玻璃套管）內(nèi)，套管底部有一微孔陶瓷芯，以保持隔離室內(nèi)外的電路暢通，這樣的裝置避免了陰極反應(yīng)對(duì)測(cè)定的干擾。陽極產(chǎn)物I2 與Na2S2O3溶液發(fā)生作用：3Fe2+ K2

9、Cr2O7 = Cr3+3Fe3+由于上述反應(yīng)，在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之前溶液中沒有過量的 I2 兩個(gè)鉑指示電極回路中無電流通過，當(dāng)繼續(xù)電解，產(chǎn)生的，不存在可逆電對(duì)，因而Fe2+全部與的K2Cr2O7 作用完畢，稍過量的 Fe 即可與 Fe3+離子形成 FeFe3+ 可逆電對(duì)，此時(shí)在指示電極上發(fā)生下列電極反應(yīng)：指示陽極 Fe = Fe2+ +2e指示陰極 2H+ 2e = H2由于在兩個(gè)指示電極之間保持一個(gè)很小的電位差（約 200mV），所以此時(shí)在指示電極回路中立即出現(xiàn)電流的突躍，以指示終點(diǎn)的到達(dá)。正式滴定前，需進(jìn)行預(yù)電解，以清除系統(tǒng)內(nèi)還原性干擾物質(zhì)，提高標(biāo)定的準(zhǔn)確度。 本實(shí)驗(yàn)采用江蘇電分析儀器廠生產(chǎn)的

10、 KLT-1 型通用庫侖儀進(jìn)行測(cè)定，儀器裝置如圖 1、圖 2 所示。其工作原理是：1終點(diǎn)方式選擇控制電路：指示電極由用戶自己選用，其中有一鉑片，電位法和電流法指示時(shí)共用，面板設(shè)有 “電位、電流 ”“上升、下降 ”琴鍵開關(guān)，任用戶根據(jù)需要選擇。指示電極的信號(hào)經(jīng)過放大器進(jìn)行放大，然后經(jīng)微分電路輸出一脈沖信號(hào)到觸發(fā)電路，推動(dòng)開關(guān)執(zhí)行電路去帶動(dòng)繼電器使電解回路吸合、釋放。2電解電流變換電路：由電壓源，隔離電路及跟隨電路組成。電解電流大小可通過變換射極電阻大小獲得，電解電流共有5mA 、10mA、50mA 三檔，由于電解回路與指示回路的電流是分開的，故不會(huì)產(chǎn)生電解對(duì)指示的干擾。3電量積算電路：該電路包括

11、電流采樣電路、V f 轉(zhuǎn)換電路及整型電路、分頻電路等組成部分。積分精度可達(dá)0.20.3，能滿足一般通用庫侖分析的要求。4數(shù)字顯示電路：該電路全采用CMOS 集成復(fù)合塊，數(shù)碼管是4 位 LED 顯示。三、儀器與試劑1儀器1） KLT-1 型通用庫侖儀（江蘇電分析儀器廠）2）配套電解池3）磁力攪拌器4）刻度移液管、量筒、燒杯等2試劑1）電解液 Fe H2SO42）待測(cè) K2Cr2O7 溶液四、實(shí)驗(yàn)步驟1儀器準(zhǔn)備利用紫外吸收光譜檢查物質(zhì)的純度一、目的要求：(1)學(xué)習(xí)利用紫外吸收光譜檢查物質(zhì)純度的原理和方法；(2)熟練紫外可見分光光度計(jì)的操作。二、基本原理：由于物質(zhì)的紫外吸收光譜是物質(zhì)分子中生色團(tuán)和助

12、色團(tuán)的貢獻(xiàn)，也是物質(zhì)整個(gè)分子的特征表現(xiàn)。例如具有 鍵電子的共軛雙鍵化合物、芳香烴化合物等，在紫外光譜區(qū)都有強(qiáng)烈吸收，其摩爾吸光系數(shù) 可達(dá) 104105 數(shù)量級(jí)，這與飽和烴化合物有明顯的不同。利用這一特性，可以很方便地檢查純飽和烴化合物中是否含有共軛雙鍵、芳香烴等化合物雜質(zhì)。從圖105 的曲線1 和曲線2 可以看出由于乙醇中含有微量苯，故在波長(zhǎng)230270nm處出現(xiàn) B 吸收帶而純乙醇在該波長(zhǎng)范圍內(nèi)不出現(xiàn)苯的B 吸收帶。因此可利用物質(zhì)的紫外吸收光譜的不同，檢查物質(zhì)的純度。如圖106 所示的蒽醌和鄰苯二甲酸酐的紫外吸收光譜，由于在蒽醌分子結(jié)構(gòu)中的雙鍵共軛體系大于鄰苯二甲酸酐，因此，蒽醌的吸收帶紅移

13、比鄰苯二甲酸酐大，且吸收帶形狀及其最大吸收波長(zhǎng)各不相同，由此得到鑒定。三、實(shí)驗(yàn)試劑：1、 苯、蒽醌、鄰苯二甲酸酐、甲醇、乙醇、正庚烷等均為分析純2、 苯的正庚烷溶液和乙醇溶液3、 蒽醌的甲醇溶液（ 0.01g 100mL-1）4、 鄰苯二甲酸酐的甲醇溶液（0.01g 100mL-1）。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將730 型儀器按操作步驟（見本章節(jié)）進(jìn)行調(diào)節(jié)，若儀器狀態(tài)正常，即可測(cè)定各試液的紫外吸收光譜，如果測(cè)得紫外吸收光譜的吸收峰為平頭峰或太小，可適當(dāng)改變?cè)囈簼舛取?、 使用 751G 型分光光度計(jì)測(cè)定時(shí)，因 751G 型儀器無自動(dòng)波長(zhǎng)掃描及記錄裝置，因此應(yīng)先測(cè)定各試液在不同波長(zhǎng)下的吸

14、光度，然后繪制吸光度對(duì)波長(zhǎng)的曲線，即得紫外吸收光譜。測(cè)定時(shí)要求先間隔 10nm 測(cè)量一次吸光度，在峰值吸收附近，間隔逐步改為 5nm、2nm、 1nm、0.5nm 等，以便較準(zhǔn)確測(cè)繪紫外吸收光譜。五、數(shù)據(jù)記錄與處理利用上述已知濃度和吸光度的關(guān)系可作出如圖所示，可知為線性關(guān)系。由方程解得 X=8.4034，所以未知濃度溶液的濃度為 8.4034mg/L六、思考題1、哪些情況下可以利用紫外吸收光譜進(jìn)行物質(zhì)的純度檢查？答：當(dāng)純化合物與所含雜質(zhì)的紫外吸收光譜有差別時(shí)，就可以用紫外分光光度法檢查物質(zhì)的純度。2）在光度分析中參比溶液的作用是什么？答：用分光光度計(jì)測(cè)量，被測(cè)的都為液體，通常是稀釋后的，要測(cè)的

15、是溶質(zhì)吸光度，而溶劑也是有影響的，所以要有參比溶液來扣除溶劑的影響。3）簡(jiǎn)述紫外可見分光光度計(jì)的工作原理。答：當(dāng)一束光平行的單色光通過某一均勻的有色溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液的濃度和光程的乘積成正比，這就是瑯伯 -比爾定律的真正物理意義，它是光度分析中定量分析的最基礎(chǔ)、最根本的依據(jù)，也是紫外可見分光光度計(jì)的基本原理氣相色譜填充柱的柱效測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2 學(xué)習(xí)氣相色譜儀的使用3 學(xué)習(xí)、掌握色譜柱的柱效測(cè)定方法二、基本原理色譜柱的柱效能是色譜柱的一項(xiàng)重要指標(biāo)，可用于考察色譜柱的制備工藝操作水平以及估計(jì)該柱對(duì)試樣分離的可能性。在一定色譜條件下，色譜柱的柱效可用有

16、效塔板數(shù) n 有效及有效塔板高度 h 有效來表示。塔板數(shù)越多，塔板高度越小，色譜柱的分離效能越好。有效塔板數(shù)及有效塔板高度的計(jì)算公式如下：n 有效 =5.54(tRY2)=16(2tRY) 2h 有效 =Ln 有效tR=tR-tM式中： tR 為組分的保留時(shí)間。tR 為組分的調(diào)整保留時(shí)間。 tM 為空氣的保留時(shí)間（死時(shí)間）Y1/2 為色譜峰的半峰寬度。Y 為色譜峰的峰底寬度。L 為色譜柱的長(zhǎng)度。由于不同組分在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)不同，因而同一色譜柱對(duì)不同組分的柱效也不相同，所以在報(bào)告 n 有效時(shí)，應(yīng)注明對(duì)何種組分而言。三、儀器和試劑1氣相色譜儀（熱導(dǎo)檢測(cè)器）2填充色譜柱3.微量進(jìn)樣器：

17、 1l4.氮?dú)怃撈?.試劑：正己烷、正庚烷、正辛烷均為分析純，將三種試劑以體積比1：1：1 混合即為式樣四、實(shí)驗(yàn)步驟1 開啟儀器，設(shè)定實(shí)驗(yàn)操作條件。按氣相色譜儀器操作步驟開啟儀器。設(shè)定柱溫為 80，汽化室溫度為 160，檢測(cè)器溫度為 110，載氣流量為 10-15ml/min 。2 開啟色譜工作站，進(jìn)入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。按照色譜工作站操作步驟開啟計(jì)算機(jī)，進(jìn)入色譜工作站，監(jiān)視基線，待儀器上的電路和氣路系統(tǒng)達(dá)到平衡，基線平直時(shí)，即可進(jìn)樣，同時(shí)記錄數(shù)據(jù)文件名。3.測(cè)定死時(shí)間吸取 0.6 l空氣進(jìn)樣，并重復(fù)三次。4.測(cè)定試樣。用微量進(jìn)樣器吸取0.6 l試液進(jìn)樣，記錄試樣色譜圖文件名。重復(fù)三次。5.數(shù)據(jù)記錄

18、。按照色譜工作站操作步驟進(jìn)入色譜工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，依次打開色譜圖文件并對(duì)色譜圖進(jìn)行處理，同時(shí)記錄下各色譜峰的保留時(shí)間和半峰寬。6實(shí)驗(yàn)完畢后，用乙醚抽洗微量進(jìn)樣器數(shù)次，并按儀器操作步驟關(guān)閉儀器及計(jì)算機(jī)。五、數(shù)據(jù)記錄及處理測(cè)空氣 數(shù)據(jù)為 0.177 0.198 0.200平均值為舍棄差距較大的數(shù)據(jù)求平均值tM=0.199本實(shí)驗(yàn)測(cè)得的有效塔板數(shù)可說明什么問題？答：可以說明色譜分離系統(tǒng)的分離性能的好壞。有效塔板數(shù)越多分離效果越好，反之越差。2試比較測(cè)得得苯和甲苯得的 n 有效值，并說明為什么用同一根色譜柱分離不同組分時(shí)， n 有效不同。答：由于各分離組分在固定相與流動(dòng)相中的分配系數(shù)不同，因此分離系統(tǒng)

19、對(duì)他們的分離能力也不相同，柱效也不一樣，有效塔板數(shù)也不一樣。苯甲酸紅外吸收光譜的測(cè)繪 KBr 晶體壓片法制樣一、目的要求(1)學(xué)習(xí)用紅外吸收光譜進(jìn)行化合物的定性分析， (2)掌握用壓片法制作固體試樣晶片的方法；(3)熟悉紅外分光光度儀的工作原理及其使用方法。二、基本原理在化合物分子中，具有相同化學(xué)鍵的原子基團(tuán)，其基本振動(dòng)頻率吸收峰(簡(jiǎn)稱基頻峰)基本上出現(xiàn)在同一頻率區(qū)域內(nèi)，例如， CH3(CH2)5CH3 、CH3(CH2)4CN 和CH3(CH2)5CH=CH2 等分子中都有 -CH3， -CH2-基團(tuán)，它們的伸縮振動(dòng)基頻峰與圖 1 CH3(CH2)6CH3 分子的紅外吸收光譜中 -CH3，-

20、CH2-基團(tuán)的伸縮振動(dòng)基頻峰都出現(xiàn)在同一頻率區(qū)域內(nèi)，即在 3000cm-1 波數(shù)附近，但又有所不同，這是因?yàn)橥活愋驮踊鶊F(tuán)，在不同化合物分子中所處的化學(xué)環(huán)境有所不同，使基頻峰頻率發(fā)生一定移動(dòng)，例如 -CO 基團(tuán)的伸縮振動(dòng)基頻峰頻率一般出現(xiàn)在 18501860cm-1 范-1-1 圍內(nèi)，當(dāng)它位于酸酐中時(shí)， C=O為 18201750cm、在酯類中時(shí)，為17501725cm；在醛中時(shí)，為 17401720cm-1；在酮類中時(shí)，為 1725 17l0cm-l; 在與苯環(huán)共軛時(shí)，如乙酞苯中 C=O為 1695-1-11680cm，在酰胺中時(shí)， C=O為 1650cm 等。因此，掌握各種原子基團(tuán)基頻蜂

21、的頻率及其位移規(guī)律，就可應(yīng)用紅外吸收光譜來確定有機(jī)化合物分子中存在的原子基團(tuán)及其在分子結(jié)構(gòu)中的光譜。三、儀器1 7560 型雙光束紅外分光光度計(jì)2壓片機(jī)壓片模具3瑪瑙研缽4紅外干燥燈、試樣勺、鑷子等四、試劑1溴化鉀 苯甲酸標(biāo)樣2苯甲酸試樣五、實(shí)驗(yàn)條件壓片壓力： 1.2? 105kPa六、實(shí)驗(yàn)步驟1開啟空調(diào)機(jī)，使室內(nèi)溫度控制在1820，相對(duì)濕度 65。2苯甲酸試樣的制作取預(yù)先在 110下烘干 48h 以上，并保存在干燥器內(nèi)的溴化鉀 10mg 左右和 0.1mg 苯甲酸，置于潔凈的瑪瑙研缽中，研磨成均勻、細(xì)小的顆粒，然后轉(zhuǎn)移到壓片模具上壓片。注意事項(xiàng)制得的晶片，必須無裂痕，局部無發(fā)白現(xiàn)象，如同玻璃

22、般完全透明，否則應(yīng)重新制作。-1 晶片局部發(fā)白，表示壓制的晶片厚薄不勻，晶片模糊，表示晶體吸潮，水在光譜圖 3450cm和 1640cm-1 處出現(xiàn)吸收峰。3將苯甲酸晶片置于主機(jī)的試樣窗口上。4根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將紅外分光光度計(jì)按儀器操作步驟進(jìn)行調(diào)節(jié)，測(cè)繪紅外吸收光譜。七、數(shù)據(jù)及處理1記錄實(shí)驗(yàn)條件。室溫： 20 攝氏度 壓強(qiáng)： 721.95 毫米汞柱3將苯甲酸試樣光譜圖與其標(biāo)樣光譜圖進(jìn)行對(duì)比，如果兩張圖譜上的備特征吸收海及其吸收強(qiáng)度一致，則可認(rèn)為該試樣是苯甲酸。對(duì)比實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)，由以上結(jié)果可以認(rèn)為式樣是苯甲酸。高效液相色譜柱柱效測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解高效液相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2

23、 學(xué)習(xí)高效液相色譜儀的使用3 學(xué)習(xí)、掌握液相色譜柱柱效測(cè)定方法二、基本原理高效液相色譜法是以液體作為流動(dòng)相的一種色譜分析法，它亦是根據(jù)不同組分在流動(dòng)相和固定相之間的分配系數(shù)的差異來對(duì)混合物進(jìn)行分離的。氣相色譜中評(píng)價(jià)色譜柱柱效的方法及計(jì)算理論塔板數(shù)的公式同樣適合于高效液相色譜，即：? tRn=5.54 Y? 1/2? 2? t=16 R Y ? 2式中： tR 為組分的保留時(shí)間Y1/2 為色譜峰的半峰寬度Y 為色譜峰的峰底寬度三、儀器和試劑1 儀器 1：KLC321 型高效液相色譜儀（紫外檢測(cè)器）2 5l微量進(jìn)樣器3 試劑：甲苯、萘、聯(lián)苯、甲醇、正己烷等均為分析純純水 重蒸餾水4標(biāo)準(zhǔn)貯備液標(biāo)準(zhǔn)貯

24、備液 配制含甲苯 苯 萘 聯(lián)苯各 1000. g/mL的正己烷溶液，備用。標(biāo)準(zhǔn)溶液 用上述貯備液配制含甲苯 萘 聯(lián)苯各 10 g/mL的正己烷溶液，混合備用。 四、實(shí)驗(yàn)條件1 色譜柱 1 長(zhǎng) 15cm，內(nèi)徑 4.6mm，裝填 10m的 C-18 烷基鍵合固定相 2 流動(dòng)相 甲醇 :水（ 85:15），流量 1.2ml/min 3 紫外光度檢測(cè)器 波長(zhǎng) 254nm，靈敏度 0.08 4 進(jìn)樣量 3ul五、實(shí)驗(yàn)步驟1根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)錄像指導(dǎo)，按 KLC321 儀器操作步驟將儀器調(diào)節(jié)至進(jìn)樣狀態(tài)，待儀器流路及電路系統(tǒng)達(dá)到平衡，色譜工作站之 “采樣系統(tǒng) ”基線平直時(shí)，即可進(jìn)樣。 2分別吸取 5l甲酯、

25、混合液，并用色譜工作站記錄色譜數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄色譜數(shù)據(jù)文件名。3用色譜工作站之 “數(shù)據(jù)處理 ”系統(tǒng)處理數(shù)據(jù)文件并記錄所需數(shù)據(jù)。 六、數(shù)據(jù)記錄及處理單位： min已知出峰順序?yàn)榧妆捷?聯(lián)苯七、思考題1、由本實(shí)驗(yàn)計(jì)算出的各組分理論塔板數(shù)說明什么問題？答：說明不同物質(zhì)在同一色譜柱上的理論塔板數(shù)不同。2、紫外光度檢測(cè)器是否適用于檢測(cè)所有有機(jī)化合物，為什么？答：不能，因?yàn)椴皇撬杏袡C(jī)物都有紫外吸收。紫外吸收只針對(duì)于有共扼體系的物質(zhì)，而有機(jī)物不都是具有共扼體系。庫侖滴定法標(biāo)定重鉻酸鉀溶液的濃度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)庫侖滴定和永停法指示終點(diǎn)的基本原理；2學(xué)習(xí)庫侖滴定的基本操作技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理化學(xué)分析法所用的標(biāo)準(zhǔn)

26、溶液大部分是借助于另一種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作基準(zhǔn)，而基準(zhǔn)物的純度、使用前的預(yù)處理（如烘干、保干或保濕）、稱量的準(zhǔn)確度、以及滴定時(shí)對(duì)終點(diǎn)顏色變化的目視觀察等等，無疑對(duì)標(biāo)定的結(jié)果都有重要影響。利用庫侖滴定法通過電解產(chǎn)生純物質(zhì)與標(biāo)準(zhǔn)溶液反應(yīng)，不但能對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行標(biāo)定，而且由于利用近代電子技術(shù)可以獲得非常穩(wěn)定而精度很高的恒電流，同時(shí)，電解時(shí)間也易精確記錄，因此可以不必使用基準(zhǔn)物質(zhì)，而可避免上述以基準(zhǔn)物標(biāo)定時(shí)可能引入的分析誤差，提高標(biāo)定的準(zhǔn)確度。如對(duì)Na2S2O3 、KMnO4 、KIO3 和亞砷酸等標(biāo)準(zhǔn)溶液，都可采用庫侖滴定法進(jìn)行標(biāo)定。本實(shí)驗(yàn)是在 H2SO4 介質(zhì)中，以電解Fe 溶液產(chǎn)生的 Fe粒子標(biāo)定 K2C

27、r2O7 溶液。在工作電極上以恒電流進(jìn)行電解，發(fā)生下列反應(yīng)：陽極 Fe = Fe2+ +2e陰極 2H+ 2e = H2工作陰極置于隔離室（玻璃套管）內(nèi)，套管底部有一微孔陶瓷芯，以保持隔離室內(nèi)外的電路暢通，這樣的裝置避免了陰極反應(yīng)對(duì)測(cè)定的干擾。陽極產(chǎn)物I2 與Na2S2O3溶液發(fā)生作用：3Fe2+ K2Cr2O7 = Cr3+3Fe3+由于上述反應(yīng)，在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)之前溶液中沒有過量的 I2 兩個(gè)鉑指示電極回路中無電流通過，當(dāng)繼續(xù)電解，產(chǎn)生的，不存在可逆電對(duì)，因而Fe2+全部與的K2Cr2O7 作用完畢，稍過量的 Fe 即可與 Fe3+離子形成 FeFe3+ 可逆電對(duì)，此時(shí)在指示電極上發(fā)生下列電極

28、反應(yīng)：指示陽極 Fe = Fe2+ +2e指示陰極 2H+ 2e = H2由于在兩個(gè)指示電極之間保持一個(gè)很小的電位差（約 200mV），所以此時(shí)在指示電極回路中立即出現(xiàn)電流的突躍，以指示終點(diǎn)的到達(dá)。正式滴定前，需進(jìn)行預(yù)電解，以清除系統(tǒng)內(nèi)還原性干擾物質(zhì)，提高標(biāo)定的準(zhǔn)確度。 本實(shí)驗(yàn)采用江蘇電分析儀器廠生產(chǎn)的 KLT-1 型通用庫侖儀進(jìn)行測(cè)定，儀器裝置如圖 1、圖 2 所示。其工作原理是：1終點(diǎn)方式選擇控制電路：指示電極由用戶自己選用，其中有一鉑片，電位法和電流法指示時(shí)共用，面板設(shè)有 “電位、電流 ”“上升、下降 ”琴鍵開關(guān)，任用戶根據(jù)需要選擇。指示電極的信號(hào)經(jīng)過放大器進(jìn)行放大，然后經(jīng)微分電路輸出一

29、脈沖信號(hào)到觸發(fā)電路，推動(dòng)開關(guān)執(zhí)行電路去帶動(dòng)繼電器使電解回路吸合、釋放。2電解電流變換電路：由電壓源，隔離電路及跟隨電路組成。電解電流大小可通過變換射極電阻大小獲得，電解電流共有 5mA 、10mA、50mA 三檔，由于電解回路與指示回路的電流是分開的，故不會(huì)產(chǎn)生電解對(duì)指示的干擾。3電量積算電路：該電路包括電流采樣電路、 V f 轉(zhuǎn)換電路及整型電路、分頻電路等組成部分。積分精度可達(dá) 0.20.3，能滿足一般通用庫侖分析的要求。4數(shù)字顯示電路：該電路全采用CMOS 集成復(fù)合塊，數(shù)碼管是4 位 LED 顯示。三、儀器與試劑1儀器1） KLT-1 型通用庫侖儀（江蘇電分析儀器廠）2）配套電解池3）磁力

30、攪拌器4）刻度移液管、量筒、燒杯等2試劑1）電解液 Fe H2SO42）待測(cè) K2Cr2O7 溶液四、實(shí)驗(yàn)步驟1儀器準(zhǔn)備接通電源，打開儀器預(yù)熱 10min。將電解池清洗干凈，量取硫酸鐵電解液 70 mL 置于電解池中，放入攪拌磁子，將電解池放在電磁攪拌器上。2將電極系統(tǒng)裝在電解池上（注意鉑片要完全浸入試液中），在鉑絲陰極隔離管中用滴管注入電解液至管的 23 部位。鉑片電極接 “陽極 ”（紅線），隔離管中鉑絲電極接 “陰極 ”（黑線），切勿接錯(cuò)！啟動(dòng)攪拌器，將指示電極連線夾頭接在另一對(duì)鉑電極的引出線上。注意使隔離管內(nèi)的液面略高于電解池中的液面。3 “量程選擇 ”置 10mA 檔， “工作 停止

31、”開關(guān)置工作狀態(tài)，按下【電流】和【上升】琴鍵開關(guān)；按下【極化電位】按鍵，微安表指針應(yīng)在 20，如不符，調(diào)節(jié) “補(bǔ)償極化電位 ”旋鈕，使其達(dá)到要求，彈起【極化電位】按鍵。4從電解池加液側(cè)管中滴入幾滴K2Cr2O7 溶液，按下【啟動(dòng)】按鍵，再按【電解】按鈕，電解即開始。觀察數(shù)碼管顯示的消耗電量數(shù)值。當(dāng)終點(diǎn)指示燈亮，電解停止，數(shù)碼顯示的電量即為此次電解所消耗的電量毫庫侖數(shù)。彈起【啟動(dòng)】按鍵，再滴加 1 2 滴 K2Cr2O7 溶液，按下【啟動(dòng)】按鍵，按【電解】按鈕開始電解， “終點(diǎn)指示燈 ”亮，終點(diǎn)到。為能熟悉終點(diǎn)的判斷，可如此反復(fù)練習(xí)幾次。5準(zhǔn)確移取待測(cè)K2Cr2O7 溶液 2.00 mL 從加液

32、側(cè)管中加入到電解池中，按下【啟動(dòng)】按鍵，按【電解】按鈕開始電解， “終點(diǎn)指示燈 ”亮，終點(diǎn)到。記下電解庫侖值（ mQ）。彈起【啟動(dòng)】按鍵，電解液可反復(fù)使用多次，不必更換；若電解池中溶液過多，可倒去部分后，繼續(xù)使用。6關(guān)閉儀器電源，拆除電極接線，將電解液倒入回收瓶中，洗凈電解池及電極（注意清洗鉑絲陰極隔離管），并注入蒸餾水，留待下組同學(xué)使用。五、數(shù)據(jù)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄三次平衡測(cè)量的電量，根據(jù)幾次測(cè)量的結(jié)果，用三次誤差較小的數(shù)據(jù)算出毫庫侖的平均值。按法拉第定律以及電荷守恒計(jì)算溶液的濃度（ molL）。實(shí)驗(yàn)所用 K2Cr2O7 體積為 2ml，三次電荷量分別為： 974mq,862mq,961mq,利

33、用紫外吸收光譜檢查物質(zhì)的純度一、目的要求：(1)學(xué)習(xí)利用紫外吸收光譜檢查物質(zhì)純度的原理和方法；(2)熟練紫外可見分光光度計(jì)的操作。二、基本原理：由于物質(zhì)的紫外吸收光譜是物質(zhì)分子中生色團(tuán)和助色團(tuán)的貢獻(xiàn)，也是物質(zhì)整個(gè)分子的特征表現(xiàn)。例如具有 鍵電子的共軛雙鍵化合物、芳香烴化合物等，在紫外光譜區(qū)都有強(qiáng)烈吸收，其摩爾吸光系數(shù) 可達(dá) 104105 數(shù)量級(jí)，這與飽和烴化合物有明顯的不同。利用這一特性，可以很方便地檢查純飽和烴化合物中是否含有共軛雙鍵、芳香烴等化合物雜質(zhì)。從圖 105 的曲線 1 和曲線 2 可以看出由于乙醇中含有微量苯，故在波長(zhǎng)230270nm處出現(xiàn) B 吸收帶而純乙醇在該波長(zhǎng)范圍內(nèi)不出現(xiàn)

34、苯的 B 吸收帶。因此可利用物質(zhì)的紫外吸收光譜的不同，檢查物質(zhì)的純度。如圖 106 所示的蒽醌和鄰苯二甲酸酐的紫外吸收光譜，由于在蒽醌分子結(jié)構(gòu)中的雙鍵共軛體系大于鄰苯二甲酸酐，因此，蒽醌的吸收帶紅移比鄰苯二甲酸酐大，且吸收帶形狀及其最大吸收波長(zhǎng)各不相同，由此得到鑒定。三、實(shí)驗(yàn)試劑：1、 苯、蒽醌、鄰苯二甲酸酐、甲醇、乙醇、正庚烷等均為分析純2、 苯的正庚烷溶液和乙醇溶液3、 蒽醌的甲醇溶液（ 0.01g 100mL-1）4、 鄰苯二甲酸酐的甲醇溶液（0.01g 100mL-1）。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將 730 型儀器按操作步驟（見本章節(jié)）進(jìn)行調(diào)節(jié)，若儀器狀態(tài)正常，即可測(cè)定各試液的

35、紫外吸收光譜，如果測(cè)得紫外吸收光譜的吸收峰為平頭峰或太小，可適當(dāng)改變?cè)囈簼舛取?、 使用 751G 型分光光度計(jì)測(cè)定時(shí)，因 751G 型儀器無自動(dòng)波長(zhǎng)掃描及記錄裝置，因此應(yīng)先測(cè)定各試液在不同波長(zhǎng)下的吸光度，然后繪制吸光度對(duì)波長(zhǎng)的曲線，即得紫外吸收光譜。測(cè)定時(shí)要求先間隔 10nm 測(cè)量一次吸光度，在峰值吸收附近，間隔逐步改為 5nm、2nm、 1nm、0.5nm 等，以便較準(zhǔn)確測(cè)繪紫外吸收光譜。五、數(shù)據(jù)記錄與處理利用上述已知濃度和吸光度的關(guān)系可作出如圖所示，可知為線性關(guān)系。由方程解得 X=8.4034，所以未知濃度溶液的濃度為 8.4034mg/L六、思考題1、哪些情況下可以利用紫外吸收光譜進(jìn)行

36、物質(zhì)的純度檢查？答：當(dāng)純化合物與所含雜質(zhì)的紫外吸收光譜有差別時(shí)，就可以用紫外分光光度法檢查物質(zhì)的純度。2）在光度分析中參比溶液的作用是什么？答：用分光光度計(jì)測(cè)量，被測(cè)的都為液體，通常是稀釋后的，要測(cè)的是溶質(zhì)吸光度，而溶劑也是有影響的，所以要有參比溶液來扣除溶劑的影響。3）簡(jiǎn)述紫外可見分光光度計(jì)的工作原理。答：當(dāng)一束光平行的單色光通過某一均勻的有色溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液的濃度和光程的乘積成正比，這就是瑯伯 -比爾定律的真正物理意義，它是光度分析中定量分析的最基礎(chǔ)、最根本的依據(jù)，也是紫外可見分光光度計(jì)的基本原理氣相色譜填充柱的柱效測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解氣相色譜儀的基本結(jié)構(gòu)和工作原理2 學(xué)習(xí)氣

37、相色譜儀的使用3 學(xué)習(xí)、掌握色譜柱的柱效測(cè)定方法二、基本原理色譜柱的柱效能是色譜柱的一項(xiàng)重要指標(biāo)，可用于考察色譜柱的制備工藝操作水平以及估計(jì)該柱對(duì)試樣分離的可能性。在一定色譜條件下，色譜柱的柱效可用有效塔板數(shù) n 有效及有效塔板高度 h 有效來表示。塔板數(shù)越多，塔板高度越小，色譜柱的分離效能越好。有效塔板數(shù)及有效塔板高度的計(jì)算公式如下：n 有效 =5.54(tRY2)=16(2tRY) 2h 有效 =Ln 有效tR=tR-tM式中： tR 為組分的保留時(shí)間。tR 為組分的調(diào)整保留時(shí)間。tM 為空氣的保留時(shí)間（死時(shí)間）。Y1/2 為色譜峰的半峰寬度。Y 為色譜峰的峰底寬度。L 為色譜柱的長(zhǎng)度。由

38、于不同組分在固定相和流動(dòng)相之間的分配系數(shù)不同，因而同一色譜柱對(duì)不同組分的柱效也不相同，所以在報(bào)告 n 有效時(shí)，應(yīng)注明對(duì)何種組分而言。三、儀器和試劑1氣相色譜儀（熱導(dǎo)檢測(cè)器）2填充色譜柱3.微量進(jìn)樣器： 1 l 4氮.氣鋼瓶5.試劑：正己烷、正庚烷、正辛烷均為分析純，將三種試劑以體積比1：1：1 混合即為式樣四、實(shí)驗(yàn)步驟1 開啟儀器，設(shè)定實(shí)驗(yàn)操作條件。按氣相色譜儀器操作步驟開啟儀器。設(shè)定柱溫為 80，汽化室溫度為 160，檢測(cè)器溫度為 110，載氣流量為 10-15ml/min 。2 開啟色譜工作站，進(jìn)入數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。按照色譜工作站操作步驟開啟計(jì)算機(jī)，進(jìn)入色譜工作站，監(jiān)視基線，待儀器上的電路和氣路系統(tǒng)達(dá)到平衡，基線平直時(shí)，即可進(jìn)樣，同時(shí)記錄數(shù)據(jù)文件名。3.測(cè)定死時(shí)間 吸取 0.6 l空氣進(jìn)樣，并重復(fù)三次。4.測(cè)定試樣。用微量進(jìn)樣器吸取0.6 l試液進(jìn)樣，記錄試樣色譜圖文件名。重復(fù)三次。5.數(shù)據(jù)記錄。按照色譜工作站操作步驟進(jìn)入色譜工作站數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，依次打開色譜圖文件并對(duì)色譜圖進(jìn)行處理，同時(shí)記錄下各色譜峰的保留時(shí)