實(shí)驗(yàn)一鄰二氮菲分光光度法測(cè)定微量鐵

1、實(shí)驗(yàn)一 鄰二氮菲分光光度法測(cè)定微量鐵一、 目的要求1 學(xué)習(xí)723型分光光度計(jì)的使用方法。2 學(xué)習(xí)測(cè)繪吸收曲線的方法。3 掌握利用標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行微量成分測(cè)定的基本方法和有關(guān)計(jì)算。二、 實(shí)驗(yàn)原理微量鐵的測(cè)定有鄰二氮菲法、硫代甘醇酸法、磺基水楊酸法、硫氰酸鹽法等。由于鄰二氮菲法的選擇性高、重現(xiàn)性好，因此在我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)（GB）中，許多冶金產(chǎn)品和化工產(chǎn)品中鐵含量的測(cè)定都采用鄰二氮菲法。鄰二氮菲又稱鄰菲羅啉（簡(jiǎn)寫Phen），在pH值為29的溶液中，F(xiàn)e2+離子與鄰二氮菲發(fā)生下列顯色反應(yīng)：Fe2+ + 3Phen = Fe（Phen）32+生成的橙紅色配合物非常穩(wěn)定，lgK穩(wěn)=21.3（20），其最大吸收波

2、長(zhǎng)為510nm，摩爾吸光系數(shù)510=1.1×104 Lcm-1mol-1。顯色反應(yīng)的適宜pH值范圍很寬，且其色澤與pH值無(wú)關(guān)，但為了避免Fe2+ 離子水解和其它離子的影響，通常在pH值為5的HAc-NaAc緩沖介質(zhì)中測(cè)定。鄰二氮菲與Fe3+ 離子也能生成淡籃色配合物，但其穩(wěn)定性較低，因此在使用鄰二氮菲法測(cè)鐵時(shí)，顯色前應(yīng)用還原劑將Fe3+ 離子全部還原為Fe2+ 離子。本實(shí)驗(yàn)采用鹽酸羥胺為還原劑：4Fe3+ +2NH2OH = 4Fe2+ + 4H+ N2O+ H2O鄰二氮菲與Fe2+ 離子反應(yīng)的選擇性很高，相當(dāng)于含鐵量5倍的Co2+、Cu2+離子，20倍量的Cr3+、Mn2+、V（）

3、、PO43-離子，40倍量的Al3+、Ca2+、Mg2+、Sn2+、Zn2+、SiO32-離子都不干擾測(cè)定。利用分光光度法進(jìn)行定量測(cè)定時(shí)，通常選擇吸光物質(zhì)（即經(jīng)顯色反應(yīng)后產(chǎn)生的新物質(zhì)）的最大吸收波長(zhǎng)作為入射光波長(zhǎng)，這樣測(cè)得的摩爾吸光系數(shù)值最大，既測(cè)定的靈敏度最高。為了找出吸光物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)需繪制吸收曲線。測(cè)定吸光物質(zhì)在不同波長(zhǎng)下的吸光度A值，以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，描點(diǎn)繪圖即得吸收曲線，曲線最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)為該吸光物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)。本實(shí)驗(yàn)使用具有波長(zhǎng)掃描功能的723型分光光度計(jì)，吸收曲線由儀器自動(dòng)繪出。標(biāo)準(zhǔn)曲線法（工作曲線法）是定量測(cè)定中最常使用的方法。首先配制一系列不同濃度的

4、被測(cè)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在選定的條件下顯色，并測(cè)定相應(yīng)的吸光度，以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)朗白比耳定律：A=bc ，標(biāo)準(zhǔn)曲線應(yīng)是一條斜率為b的過(guò)原點(diǎn)的直線。另取試液經(jīng)適當(dāng)處理后，在與上述相同的條件下顯色、測(cè)定，由測(cè)得的吸光度從標(biāo)準(zhǔn)曲線上求出被測(cè)物質(zhì)的含量。三、 儀器與試劑儀器：723型分光光度計(jì)。（儀器使用說(shuō)明參見(jiàn)附錄。）試劑：1100g·mL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確稱取0.8634g優(yōu)級(jí)純鐵銨礬NH4Fe（SO4）2·12H2O，置于燒杯中，加入20mL6mol·L-1HCl和少量水，溶解后轉(zhuǎn)移至1L容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。（由實(shí)驗(yàn)室配制）

5、210g·mL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液。（由學(xué)生配制）30.1%鄰二氮菲溶液。（新近配制）410%鹽酸羥胺溶液。（新鮮配制）51mol·L-1醋酸鈉溶液。6鐵試液。四、 實(shí)驗(yàn)步驟1 10g·mL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制準(zhǔn)確吸取100g·mL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液10.00 mL于100 mL容量瓶中，以水稀釋至刻度，搖勻。2 鐵系列標(biāo)準(zhǔn)溶液和鐵試液的配制取7只50mL容量瓶，編號(hào)。用吸量管在前六號(hào)容量瓶中分別加入0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL10g·mL-1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液，在第7號(hào)容量瓶中加入5.00mL鐵試液，再分別加入1 mL 10

6、%鹽酸羥胺溶液，搖勻，放置2min，分別加入5 mL1mol·L醋酸鈉溶液和3 mL0.1%鄰二氮菲溶液，以水稀釋至刻度，搖勻。3 吸收曲線的繪制以1號(hào)液（空白溶液）為參比液，3號(hào)液為試液，用2cm比色皿，在儀器設(shè)定的波長(zhǎng)范圍內(nèi)掃描，得吸收曲線，在吸收曲線上找出吸光物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)。4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制和鐵試液含量的測(cè)定在選定的最大吸收波長(zhǎng)下，以1號(hào)液為參比溶液，用2cm比色皿，分別測(cè)定27號(hào)液的吸光度。用26號(hào)液的濃度和吸光度值繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出7號(hào)液的鐵含量，并計(jì)算原鐵試液的含量（g·mL-1）。五、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理試液標(biāo)準(zhǔn)溶液（10g·mL

7、-1）未知液吸量體積（mL）0.002.004.006.008.0010.005.00總鐵含量（g）吸光度A標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制及鐵含量的測(cè)定數(shù)據(jù)max= nm 比色皿b= cm六、提示與評(píng)注1使用723型分光光度計(jì)時(shí)，必須仔細(xì)閱讀儀器使用說(shuō)明，并在教師的指導(dǎo)下操作。不要擅自按動(dòng)鍵盤中的各功能鍵，以免破壞儀器設(shè)定的操作程序。2使用不具備波長(zhǎng)自動(dòng)掃描功能的分光光度計(jì)（如72型、721型等）測(cè)定吸收曲線時(shí)，每變換一個(gè)測(cè)定波長(zhǎng)需用參比溶液調(diào)節(jié)儀器的吸光度為零。3為了使測(cè)定吸光度值能落在適宜的讀數(shù)范圍內(nèi)，可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整比色皿的厚度。4加入還原劑鹽酸羥胺后應(yīng)搖勻放置2min，以保證還原反應(yīng)完全。5由于鹽酸羥胺溶

8、液不穩(wěn)定，需臨用時(shí)配制。六、 問(wèn)題1 根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算510的值，標(biāo)明單位。2 用鄰二氮菲法測(cè)鐵時(shí)，為什么在顯色前加入鹽酸羥胺？3 吸收曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線有何區(qū)別？各有何實(shí)際意義？實(shí)驗(yàn)二 三價(jià)鐵離子與磺基水楊酸配合物的組成和穩(wěn)定常數(shù)的測(cè)定一、 目的要求1了解分光光度法測(cè)定溶液中配合物的組成及穩(wěn)定常數(shù)的原理和方法。2學(xué)習(xí)有關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法。二、 實(shí)驗(yàn)原理分光光度法是研究配合物組成和測(cè)定穩(wěn)定常數(shù)的最有用的方法之一。其方法又包括連續(xù)變化法（或稱等物質(zhì)的量系列法）、物質(zhì)的量比法、平衡移動(dòng)法、直線法、斜率比法等。本實(shí)驗(yàn)采用連續(xù)變化法測(cè)定三價(jià)鐵離子與磺基水楊酸配合物的組成和穩(wěn)定常數(shù)。設(shè)金屬離子M和

9、配位體L在給定條件下反應(yīng)，并只生成一種有色配合物MLn（略去電荷符號(hào)）：M+nL = MLn 若M和L都是無(wú)色的，則此溶液的吸光度與有色配合物的濃度成正比。本實(shí)驗(yàn)中磺基水楊酸是無(wú)色的，F(xiàn)e3+溶液的濃度很稀，也接近無(wú)色，產(chǎn)生的磺基水楊酸合鐵（）配合物在實(shí)驗(yàn)條件是紫紅色的，均符合設(shè)定的實(shí)驗(yàn)條件。所謂連續(xù)變化法就是保持每份溶液中金屬離子的濃度（cM）與配位體的濃度（cL）之和不變（即總的物質(zhì)的量不變）的前提下，改變這兩種溶液的相對(duì)量，配制一系列溶液并測(cè)定每份溶液的吸光度。若以吸光度A為縱坐標(biāo)，以配位體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)作圖，即得配位體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)吸光度曲線。如圖21。將曲線兩邊直線部分延長(zhǎng)相

10、交于B，若B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的橫坐標(biāo)為0.5，則金屬離子與配位體的物質(zhì)的量比為1:1，該配合物的組成為ML型。由于本實(shí)驗(yàn)采用的金屬離子和配位體的濃度相同，可以簡(jiǎn)單地以配位體的體積分?jǐn)?shù)來(lái)表示橫坐標(biāo)。由圖可見(jiàn)，對(duì)于ML型配合物，若它全部以ML形式存在，則其最大吸光度應(yīng)在B處，即吸光度為A1；但由于配合物有一部分解離，其濃度要稍小一些，實(shí)際測(cè)得的最大吸光度在E處，即吸光度為A2。若配合物的解離度為a，則 ， ML型配合物的穩(wěn)定常數(shù)可由下列平衡關(guān)系導(dǎo)出：M + L = ML起始濃度 0 0 c平衡濃度 ca ca c（1-a）式中c 為標(biāo)準(zhǔn)濃度，即1mol·L-1 。 c為溶液內(nèi)ML的起始濃度，即當(dāng)=

11、0.5時(shí)，其值相當(dāng)于溶液中金屬離子或配位體的起始濃度的一半。這樣計(jì)算得到的穩(wěn)定常數(shù)是表觀穩(wěn)定常數(shù)，如果要測(cè)定熱力學(xué)穩(wěn)定常數(shù)，則還要考慮磺基水楊酸的酸效應(yīng)問(wèn)題?；腔畻钏崤cFe3+ 離子形成的配合物的組成因pH不同而不同，在pH為23時(shí)，生成有一個(gè)配位體的紫紅色配合物，反應(yīng)可表示如下：pH為49時(shí)，生成有兩個(gè)配位體的紅色配合物；pH為911.5時(shí)，生成有三個(gè)配位體的黃色配合物；pH>12時(shí)，有色配合物被破壞而生成Fe（OH）3 沉淀。本實(shí)驗(yàn)是在HClO4介質(zhì)中，pH<2.5的條件下進(jìn)行測(cè)定的。三、 儀器與試劑儀器：723型分光光度計(jì)試劑：10.01mol·L-1 HClO4

12、 。將4.4 mL 70% HClO4 加入50mL 水中，稀釋到5000mL。20.0100mol·L-1磺基水楊酸。將分析純磺基水楊酸溶于0.01mol·L-1 HClO4中配制而成。30.0100mol·L-1硫酸高鐵銨。將分析純硫酸高鐵銨Fe(NH4)(SO4)2·12H2O晶體溶于0.01mol·L-1 HClO4 中配制而成。四、 實(shí)驗(yàn)步驟1 0.0010mol·L-1Fe3+ 離子溶液的配制準(zhǔn)確吸取 0.0100mol·L-1硫酸高鐵銨溶液10.00mL于100mL容量瓶中，以0.01mol·L-1

13、HClO4溶液稀釋到刻度，搖勻。20.0010mol·L-1磺基水楊酸溶液的配制準(zhǔn)確吸取0.0100 mol·L-1磺基水楊酸溶液10.00mL于100mL容量瓶中，以 0.01mol·L-1 HClO4溶液稀釋到刻度，搖勻。3系列溶液的配制按下表所示溶液體積吸取各溶液，分別注入已編號(hào)的50mL容量瓶中，定容、搖勻、靜置10分鐘。溶液編號(hào)0.01mol·L-1 HClO4/mL0.0010mol·L-1Fe3+/mL0.0010mol·L-1磺基水楊酸/mL110.010.00.00210.09.001.00310.07.003.00

14、410.05.005.00510.03.007.00610.01.009.00710.00.0010.004 測(cè)定系列溶液的吸光度用723型分光光度計(jì)，在=500nm，b=1cm的條件下，以蒸餾水為參比，分別測(cè)定各溶液的吸光度A，并記錄于表中。五、 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理1 以磺基水楊酸的體積分?jǐn)?shù)為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)作圖。2根據(jù)圖上有關(guān)數(shù)據(jù)確定在本實(shí)驗(yàn)條件下，F(xiàn)e3+和磺基水楊酸形成的配合物的組成。3 求出解離度和表觀穩(wěn)定常數(shù)K穩(wěn)。六、問(wèn)題1 試說(shuō)明本實(shí)驗(yàn)須控制試液酸度的原因。2若將系列溶液中Fe3+的體積均固定為5.00mL，其余各試劑仍按原表配制，測(cè)吸光度。試草繪以吸光度為縱坐標(biāo)，

15、以磺基水楊酸和Fe3+的體積比為橫坐標(biāo)的圖，并在圖中標(biāo)出對(duì)應(yīng)物質(zhì)的量比的點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)三 氯離子選擇性電極測(cè)定水樣中的微量氯一、目的要求1學(xué)習(xí)使用直接電位法測(cè)定離子濃度的原理和方法。2了解電極構(gòu)造并理解總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液的作用。二、實(shí)驗(yàn)原理氯離子選擇性電極是一種無(wú)內(nèi)參比溶液的全固態(tài)型電極，它的敏感薄膜由AgCl和Ag2S的粉末混合物壓制而成。將氯離子選擇性電極浸入含Cl-離子的溶液中，它可將溶液中氯離子的活度Cl-轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的膜電位 ：測(cè)定Cl-離子濃度時(shí)，使用的參比電極是雙液接飽和甘汞電極（又稱雙鹽橋飽和甘汞電極）。該電極是在普通飽和甘汞電極上外加一個(gè)套管，內(nèi)充0.1mol·L-1的

16、KNO3溶液，使KNO3溶液作為外鹽橋接觸試液，這樣就能有效地避免甘汞電極中的Cl-離子通過(guò)多孔物質(zhì)向試液中擴(kuò)散所造成的干擾。以氯離子選擇性電極、雙液接飽和甘汞電極和試液組成的工作電池：Hg,Hg2Cl2|KCL(飽和)KNO3Cl-（試液）|AgCl-Ag2S其電動(dòng)勢(shì)：即在一定條件下，工作電池的電動(dòng)勢(shì)E與試液中的Cl-離子活度的對(duì)數(shù)值成線性關(guān)系。K與溫度、參比電極電位以及膜的特性有關(guān)，在實(shí)驗(yàn)中K/為一常數(shù)。在分析工作中通常測(cè)定的是離子的濃度c。根據(jù) aCl- =r Cl-·c Cl-及活度系數(shù)r取決于溶液的離子強(qiáng)度，所以在用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定時(shí)，應(yīng)向系列標(biāo)準(zhǔn)溶液中分別加入相等的足夠量的

17、惰性電解質(zhì)作總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液(即TISAB溶液)，使它們的總離子強(qiáng)度相同，并固定不變，這樣，各溶液中的 r Cl-為定值，可并入常數(shù)K中，則工作電池的電動(dòng)勢(shì)可寫為： 即E與cCl- 的對(duì)數(shù)值成線性關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定水樣中的微量氯離子，適宜的酸度條件為pH=27，由TISAB溶液控制；線性響應(yīng)的濃度范圍為110-4mol·L-1。三、儀器與試劑儀器1ZD-2型自動(dòng)電位滴定儀2301型氯離子選擇性電極3217型雙液接飽和甘汞電極試劑11.00mol·L-1氯標(biāo)準(zhǔn)溶液。取優(yōu)級(jí)純NaCl于高溫爐中在500600灼燒半小時(shí)，放置在干燥器中冷卻，準(zhǔn)確稱取14.61g

18、NaCl于小燒杯中，用水溶解后，轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中定容。2總離子調(diào)節(jié)緩沖溶液。于1mol·L-1NaNO3溶液中滴加6molLHNO3，調(diào)節(jié)至pH=23，以pH試紙?jiān)囼?yàn)確定。四、實(shí)驗(yàn)步驟1氯離子系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制·L氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液和10.00mLTISAB溶液，置于100mL容量瓶?jī)?nèi)，用去離子水稀釋至刻度，搖勻，制得10-1mol·L-1氯標(biāo)準(zhǔn)溶液。按此步驟以逐級(jí)稀釋法配成濃度為10-2,10-3,10-4,10-5mol·L-1的一組標(biāo)準(zhǔn)溶液。在逐級(jí)稀釋時(shí)，每次加入的TISAB溶液的量為9.00mL。2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制將氯標(biāo)準(zhǔn)系列溶液由低濃度到高濃

19、度依次轉(zhuǎn)入小燒杯中，插入已清洗至空白電位值（約-230mV）的氯離子選擇性電極和雙液接飽和甘汞電極，放入攪拌棒，在電磁攪拌器上攪拌3min，停止攪拌，待顯示的電位值穩(wěn)定后即可讀數(shù)，記錄各標(biāo)準(zhǔn)溶液的E值。3水樣中氯含量的測(cè)定取一定量含氯試液（若測(cè)定的是自來(lái)水中的氯含量，可取自來(lái)水50mL）于100mL容量瓶中，再用吸量管加10.00mLTISAB溶液，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。用重新清洗至空白電位值的氯離子選擇電極，按上述同樣的操作，測(cè)定試液的E值。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理1以各標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的負(fù)對(duì)數(shù)（以pCl表示）為橫坐標(biāo)，以測(cè)得的各E值為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。2在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出與試

20、液E值相應(yīng)的氯離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)，根據(jù)此數(shù)計(jì)算出水樣中的氯含量，以g/100mL表示。六、 提示與評(píng)注1 301型氯離子選擇電極使用前應(yīng)在10-3mol·L-1NaCl溶液中浸泡1小時(shí)，再用蒸餾水反復(fù)清洗至空白電位值，才能使用。清洗可在電磁攪拌下進(jìn)行。2 注意電位平衡時(shí)間對(duì)測(cè)定準(zhǔn)確度的影響，攪拌后還應(yīng)等顯示的電位值穩(wěn)定后再讀數(shù)。3 ZD-2型自動(dòng)電位滴定儀的使用見(jiàn)附錄。七、 問(wèn)題1 在測(cè)定中為什么要加入TISAB溶液？2 在測(cè)定中為什么要使用雙液接飽和甘汞電極為參比電極？實(shí)驗(yàn)四 乙酸的電位滴定分析及其解離常數(shù)的測(cè)定一、目的要求1學(xué)習(xí)電位滴定的基本原理和操作技術(shù)。2學(xué)會(huì)運(yùn)用pHV曲線和p

21、H/VV曲線及二級(jí)微商法確定滴定終點(diǎn)。3學(xué)習(xí)測(cè)定弱酸離解常數(shù)的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理乙酸CH3COOH（簡(jiǎn)寫作HAc）為一弱酸，其pKa=4.74，當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)堿溶液滴定乙酸試液時(shí)，在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近可以觀察到pH值的突躍。以玻璃電極為指示電極，飽和甘汞電極為參比電極，將兩電極插入試液即組成如下的工作電池：Ag,AgCl|HCl|玻璃膜|試液KCl（飽和）|Hg2Cl2，Hg該工作電池的電動(dòng)勢(shì)在酸度計(jì)上以pH值的形式反映出來(lái)。本實(shí)驗(yàn)使用的電極是將玻璃電極和參比電極組合在一起的塑殼可充式復(fù)合電極。測(cè)定時(shí)記錄加入標(biāo)準(zhǔn)堿溶液的體積V和相應(yīng)被滴定溶液的pH值，然后繪制pHV曲線和pH/VV曲線。pHV曲線的拐點(diǎn)

22、，pH/VV曲線的最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的體積為終點(diǎn)時(shí)消耗的標(biāo)準(zhǔn)堿溶液的體積。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)堿溶液的濃度，消耗的體積及試液的體積，即可求得試液中乙酸的濃度或含量。根據(jù)乙酸的解離平衡其解離常數(shù)當(dāng)?shù)味ǚ謹(jǐn)?shù)為50%時(shí)，c（Ac-）=c（HAc），此時(shí)Ka=c（H+） 即pKa=pH因此在滴定分?jǐn)?shù)為50%處的pH值，即為乙酸的pKa值。三、儀器與試劑儀器1ZD-2型自動(dòng)電位滴定計(jì)（使用見(jiàn)附錄）2雷磁E-201-C型（65-1 AC型）塑殼可充式復(fù)合電極。試劑10.1mol·L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液（準(zhǔn)確濃度由實(shí)驗(yàn)室提供）2乙酸試液（濃度約為1mol·L-1）3鄰苯二甲酸氫鉀溶液，pH=4.00，2

23、04Na2HPO4 與K2HPO4 混合溶液，pH=6.88，20四、實(shí)驗(yàn)步驟1按照儀器使用說(shuō)明，安裝電極、電磁攪拌裝置、滴定管。分別使用pH=6.88和 pH=4.00的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液定位和校核儀器。2吸取乙酸試液10.00mL，置于100mL容量瓶中，定容、搖勻。3吸取稀釋后的乙酸溶液10.00mL， 置于100mL燒杯中，加水至約30mL，放入攪拌子，插入電極。4將標(biāo)準(zhǔn) NaOH 溶液裝入滴定管，調(diào)節(jié)液面在0.00mL 處。5開(kāi)動(dòng)電磁攪拌器，調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣龋M(jìn)行粗測(cè)，即測(cè)量加入NaOH溶液在012 mL范圍內(nèi)，每次 1 mL時(shí)各點(diǎn)的pH 值。初步判斷發(fā)生pH 突躍時(shí)所需NaOH 的體

24、積范圍(Vep)。6重復(fù)3、4操作，然后進(jìn)行細(xì)測(cè)，即在化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近取較小的等體積增量，以增加測(cè)量點(diǎn)的密度，并在讀取滴定管讀數(shù)時(shí)，讀準(zhǔn)至小數(shù)點(diǎn)后第二位。如在粗測(cè)時(shí)Vex為89mL，則在細(xì)測(cè)時(shí)以0.10mL為體積增量，測(cè)量加入NaOH溶液8.00、8.10、8.20，8.90和9.00 mL各點(diǎn)的pH 值。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄與處理加入NaOH的體積V/ mLpHpH/V2pH/V21按以下格式記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并計(jì)算pH/V值和化學(xué)計(jì)量點(diǎn)附近的2pH/V2值。2根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制用NaOH滴定乙酸的pHV曲線及pH/VV曲線，確定終點(diǎn)體積Vep。3用內(nèi)插法求出2pH/V2=0處的NaOH的體積Vep。

25、4根據(jù)以上所得的終點(diǎn)體積計(jì)算原始試液中乙酸的濃度，以g·L-1表示。5在pHV曲線上，查出體積相當(dāng)于Vep時(shí)的pH值，即為乙酸的pKa值，并與文獻(xiàn)值比較。六、問(wèn)題1如何用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校正儀器？2在測(cè)定乙酸含量時(shí)為什么要采用粗測(cè)和細(xì)測(cè)兩個(gè)步驟？實(shí)驗(yàn)五 醇系物的氣相色譜分析歸一化法定量一、目的要求1了解氣固色普法的分離原理。2學(xué)習(xí)歸一化法定量的基本原理及測(cè)定方法。3掌握色譜分析的基本技術(shù)。二、實(shí)驗(yàn)原理氣固色譜法中的固定相是固體吸附劑，其分離是基于吸附劑對(duì)各組分氣體的吸附能力不同。目前廣泛使用的氣固色譜固定相是以二乙烯基苯作為單體，經(jīng)懸浮共聚所得的交聯(lián)多孔聚合物，國(guó)產(chǎn)商品牌號(hào)為GDX。醇系

26、物系指甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇等以及這些醇試劑中常含有的水分。用GDX103作固定相，并使用熱導(dǎo)池檢測(cè)器，在一定操作條件下，可使醇系物中的各組分完全分離。在一定的操作條件下，同系物的半峰寬與保留時(shí)間成正比，即在作相對(duì)計(jì)算時(shí)，比例系數(shù)b又可約去，這樣就可用峰高與保留時(shí)間的乘積來(lái)表示同系物峰面積的大小。使用歸一化法定量，要求試樣中的各組分都能得到完全分離，并且在色譜圖上應(yīng)能繪出其色譜峰，計(jì)算式為：對(duì)于同系物： 歸一化法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算簡(jiǎn)便，測(cè)定準(zhǔn)確，結(jié)果與進(jìn)樣量無(wú)關(guān)，且操作條件不需嚴(yán)格控制。但若試樣中的組分不能全部出峰，則不能應(yīng)用此法；若只需測(cè)量試樣中的一兩個(gè)組分，應(yīng)用此法也顯得麻煩。醇系物各組分的

27、質(zhì)量校正因子值如下表：組分水甲醇乙醇正丙醇正丁醇fi0.550.580.640.720.78本實(shí)驗(yàn)混合溶液各組分的 出峰順序?yàn)椋核?、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇。三、儀器與試劑儀器：7890氣相色譜儀、秒表、微量進(jìn)樣器。試劑：醇系物混合液（按內(nèi)含各醇的含量基本相近的方法，由實(shí)驗(yàn)室配制）。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、色譜柱的準(zhǔn)備將內(nèi)徑4mm，長(zhǎng)2m的不銹鋼色譜柱洗凈，烘干。將其一端用玻璃棉堵住，包上紗布，用橡皮管先連接緩沖瓶，后連接真空泵。色譜柱的另一端連接小漏斗，將配制好的固定相裝入小漏斗中。打開(kāi)真空泵，并不斷輕敲柱管，使固定相均勻而緊密地充滿柱管。將裝入固定相的管口也用玻璃棉堵住，并將色譜柱安裝在色譜儀上

28、，在200下通載氣“老化”數(shù)小時(shí)，然后接上檢測(cè)器進(jìn)行調(diào)試，儀器穩(wěn)定后即可進(jìn)樣分析。2、色譜操作條件（1）色譜柱：內(nèi)徑：4mm，柱長(zhǎng)：2m。（2）固定相：GDX103，6080目。（3）載氣：氮?dú)?，流速?0mL/min。（4）檢測(cè)器：熱導(dǎo)池檢測(cè)器，橋電流：150mA，溫度：130。（5）柱溫：125。（6）氣化室溫度：140150。（7）紙速：600mm/h。1，2步驟均由實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員完成。3混合液進(jìn)樣用微量進(jìn)樣器按規(guī)定量進(jìn)樣，同時(shí)測(cè)定各組分的保留時(shí)間。五、結(jié)果與數(shù)據(jù)處理取下色譜圖，量出每一組分的峰高，用峰高乘保留時(shí)間的歸一化法計(jì)算出各組分的含量。六、問(wèn)題1在什么情況下可采用歸一化法定量？2為

29、什么同系物的峰面積可采用峰高乘保留時(shí)間的方法測(cè)量？實(shí)驗(yàn)六 異丁醇的氣相色譜測(cè)定內(nèi)標(biāo)法定量一、目的要求1了解氣液色譜法的分離原理。2學(xué)會(huì)相對(duì)校正因子的測(cè)定。3掌握內(nèi)標(biāo)法定量。二、實(shí)驗(yàn)原理氣液色譜法中的固定相是在化學(xué)惰性的固體微粒（擔(dān)體）表面涂上一層高沸點(diǎn)有機(jī)化合物（固定液）的液膜，其分離是基于多組分在固定液中溶解度的不同。本實(shí)驗(yàn)使用的擔(dān)體為102白色擔(dān)體，固定液為聚乙二醇20M。當(dāng)只需測(cè)定試樣中的某幾個(gè)組分，而且試樣中的所有組分不能全部出峰時(shí)，可采用內(nèi)標(biāo)法定量。所謂內(nèi)標(biāo)法是將一定量的純物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)物，加入到準(zhǔn)確稱取的試樣中，根據(jù)被測(cè)物質(zhì)和內(nèi)標(biāo)物的質(zhì)量及其在色譜圖上相應(yīng)的峰面積比，求出被測(cè)組分的含

30、量。使用內(nèi)標(biāo)法定量時(shí)須注意：選定的內(nèi)標(biāo)物應(yīng)是試樣中不存在的純物質(zhì)，加入量應(yīng)接近待測(cè)組分的量，而且它的色譜峰應(yīng)位于待測(cè)組分色譜峰的附近。本實(shí)驗(yàn)選用正丙醇為內(nèi)標(biāo)物。在內(nèi)標(biāo)法中，通常選用內(nèi)標(biāo)物作為測(cè)定組分相對(duì)校正因子的標(biāo)準(zhǔn)物，這樣內(nèi)標(biāo)物的相對(duì)校正因子fs=1。在一定操作條件下，將一定量的，含待測(cè)組分（i）和內(nèi)標(biāo)物（s）的質(zhì)量分別為mi、ms的混合液注入色譜柱，測(cè)量出它們的峰面積Ai、As，代入下式，即得待測(cè)組分相對(duì)內(nèi)標(biāo)物的校正因子fi。準(zhǔn)確稱取一定量的試樣（W），加入一定量的內(nèi)標(biāo)物（ms），混合進(jìn)樣，測(cè)量出待測(cè)組分的峰面積（Ai）和內(nèi)標(biāo)物的峰面積(As)。則有：待測(cè)組分的百分含量：由上述計(jì)算式可以看

31、出。內(nèi)標(biāo)法是通過(guò)測(cè)量?jī)?nèi)標(biāo)物與待測(cè)組分的峰面積的相對(duì)值來(lái)進(jìn)行計(jì)算的，因而由于操作條件變化引起的誤差，都將同時(shí)反映在內(nèi)標(biāo)物及待測(cè)組分上而得到抵消，所以可得到較準(zhǔn)確的結(jié)果，這是內(nèi)標(biāo)法的主要優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)各步驟中的稱量操作全部用吸取容量的操作代替。三、儀器與試劑儀器：7890氣相色譜儀、微量進(jìn)樣器。試劑：正丙醇（色譜純）、異丁醇（色譜純）、含異丁醇試液。四、實(shí)驗(yàn)步驟1色譜操作條件（1）固定相：聚乙二醇20M固定液（10%），102白色擔(dān)體，6080目。（2）檢測(cè)器：氫火焰離子化檢測(cè)器，檢測(cè)室溫度：130。（3）柱溫：90100；氣化室溫度：150。（4）載氣：氮?dú)?，流速?0mL/min。（5）燃?xì)猓簹?/p>

32、氣，流速：30mL/min。 助燃?xì)猓嚎諝猓魉伲?00mL/min。2異丁醇相對(duì)校正因子的測(cè)定準(zhǔn)確吸取異丁醇和正丙醇（內(nèi)標(biāo)物）各0.1mL置于10mL容量瓶?jī)?nèi)，用蒸餾水稀釋至刻度，充分搖勻。在一定的操作條件下吸取此混合液1L，進(jìn)樣，得色譜圖，分別量取異丁醇和正丙醇的峰高和半峰寬，計(jì)算它們的峰面積，代入公式，求算異丁醇的相對(duì)校正因子值。按移取的體積（V）和液體的密度（d）計(jì)算質(zhì)量（m），即m=d·V。由于本實(shí)驗(yàn)移取的正丙醇和異丁醇體積相等，所以它們的質(zhì)量之比 (mi/ms)等于其密度之比。異丁醇密度： 0.806g/mL，正丙醇密度：0.804g/mL。3異丁醇含量的測(cè)定準(zhǔn)確吸取試液

33、5 mL，正丙醇 0.1mL于10mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋到刻度，充分搖勻。在與測(cè)相對(duì)校正因子相同的操作條件下，進(jìn)樣1L。從色譜圖上分別量取正丙醇和異丁醇的峰高和半峰寬，并進(jìn)行計(jì)算：試液中異丁醇含量：式中V試=5.00mL；ms=ds×0.1×1000(mg)。以上操作步驟均平行測(cè)定兩次。四、結(jié)果與數(shù)據(jù)處理1列出各色譜圖中內(nèi)標(biāo)物及待測(cè)組分的峰高、半峰寬的測(cè)量值（標(biāo)出單位）和峰面積的計(jì)算結(jié)果。2計(jì)算待測(cè)組分的相對(duì)校正因子，試與文獻(xiàn)值比較。3用內(nèi)標(biāo)法計(jì)算異丁醇的含量。五、問(wèn)題1用內(nèi)標(biāo)法對(duì)內(nèi)標(biāo)物有何要求？2實(shí)驗(yàn)中是否要嚴(yán)格控制進(jìn)樣量？為什么？實(shí)驗(yàn)七 紫外光譜與分子結(jié)構(gòu)一、目的要

34、求1了解不同類型的紫外吸收譜帶的特征，并依其特征判定化合物的類型。2了解紫外吸收光譜圖的繪制過(guò)程。二實(shí)驗(yàn)原理利用紫外吸收光譜對(duì)有機(jī)化合物進(jìn)行鑒定的主要依據(jù)是該化合物的光譜特征，如：吸收光譜曲線的形狀，吸收峰數(shù)目，吸收峰的max及相應(yīng)的max。根據(jù)化合物的這些吸收光譜特征，可以推測(cè)化合物中可能具有的生色團(tuán)、助色團(tuán)并估計(jì)共軛體系的大小。三儀器與試劑儀器：UV-3000型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，石英池。試劑：丙酮、苯甲酸、乙醇、聯(lián)苯、對(duì)三聯(lián)苯。四實(shí)驗(yàn)步驟1丙酮的蒸氣譜（1）設(shè)定儀器參數(shù)狹縫：2nm掃描速度：200nm/min波長(zhǎng)標(biāo)尺：20nm/cm掃描范圍：220360nm吸光度范圍：01.000（2）

35、操作將兩空池放入?yún)⒈裙饴泛蜋z測(cè)光路，吸光度調(diào)零。在掃描區(qū)域校準(zhǔn)基線，取出檢測(cè)光路側(cè)的樣品池，用玻璃棒沾少許丙酮于池底（注意不要沾到透明壁上?。?，蓋上池蓋，放到光路中，掃描。記錄丙酮的蒸氣吸收光譜圖。觀察R帶。2苯甲酸的溶液譜（1）設(shè)定儀器參數(shù)狹縫：2nm掃描速度：100nm/min波長(zhǎng)標(biāo)尺：20nm/cm掃描范圍：200300nm吸光度范圍：01.000（2）操作將兩池均放入乙醇，調(diào)零。在掃描波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)做基線校準(zhǔn)。滴5滴0.2g/L的苯甲酸乙醇溶液于檢測(cè)池中，掃描，記錄譜圖。（分段掃描：200260nm區(qū)間，吸光度范圍02.000；260300nm區(qū)間，吸光度范圍：01.000。）觀察E2帶和

36、B帶。3聯(lián)苯的溶液譜（1）設(shè)定儀器參數(shù)狹縫：2nm掃描速度：200nm/min波長(zhǎng)標(biāo)尺：20nm/cm掃描范圍：200320nm吸光度范圍：03.000（2）操作將兩池均放入乙醇，調(diào)零。在掃描波長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)做基線校準(zhǔn)。A溶液于檢測(cè)池中，掃描，記錄譜圖。同樣操作參數(shù)，調(diào)零，校準(zhǔn)。B溶液于檢測(cè)池中，掃描，記錄譜圖。判斷A、B何為二聯(lián)苯，何為三聯(lián)苯？五問(wèn)題1利用紫外吸收光譜你可以得到關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)的什么信息？2試解釋二聯(lián)苯與對(duì)三聯(lián)苯的譜圖差異。實(shí)驗(yàn)八 液體和固體樣品的紅外光譜測(cè)定一、目的要求1了解液體樣品的制樣方法液膜法。2了解固體樣品的制樣方法壓片法。3加深對(duì)常見(jiàn)特征吸收峰的峰形、峰位置及峰強(qiáng)度的認(rèn)識(shí)。

37、二實(shí)驗(yàn)原理紅外光譜圖是紅外光譜儀記錄下的物質(zhì)吸收紅外光的透光率%T隨波數(shù)變化的曲線。根據(jù)出峰位置，峰強(qiáng)度等即可推斷該物質(zhì)的官能團(tuán)組成。液體樣品的制樣方法可分為液膜法和溶液法。液膜法是指在兩個(gè)鹽片間滴一滴液體樣品，將兩鹽片貼在一起并用金屬池架夾好后測(cè)定的方法。（鹽片為溴化鉀、氯化鉀等，易吸水。吸水后鹽片變?yōu)?，影響透光度，故操作時(shí)應(yīng)加以注意。）對(duì)于吸收弱的或揮發(fā)性強(qiáng)的樣品，可在兩鹽片選擇適當(dāng)厚度的墊片來(lái)調(diào)節(jié)液膜厚度；對(duì)于純物質(zhì)樣品，一般不需要墊片，這種方法稱為無(wú)墊片液膜法。固體樣品常用的制樣方法有壓片法、溶液法、薄膜法和調(diào)糊法。壓片法是將1mg左右的研細(xì)的待測(cè)樣品與100mg左右的干燥好的KBr粉

38、末混勻，研細(xì)，在專用模具中壓制成透明薄片，放到固體池架上測(cè)定。這種方法應(yīng)用廣泛，但缺點(diǎn)是KBr極易吸潮，故所得光譜圖常常在3448cm-1和1639cm-1處有吸收帶，因此該法不宜用于鑒別有無(wú)羥基存在的樣品。三儀器與試劑儀器：日立270-30紅外分光光度計(jì)，可拆池，固體池架，瑪瑙研缽，壓片機(jī)。試劑：1#-9#液體樣品（正丁醇、異丁醇、正丁酸、甲苯、苯甲醛、對(duì)二甲苯、乙酸正丁酯、甲基丙基酮、14烯-1），四氯化碳，溴化鉀粉末（經(jīng)過(guò)120烘干4小時(shí)以上），苯酚，硬脂酸。四實(shí)驗(yàn)步驟1液體樣品制備將可拆池架平放在桌面上，上面放上金屬圓板，再放一塊溴化鉀鹽片于框架上，用滴管滴一滴待測(cè)試樣于鹽片上。再將另

39、一塊鹽片蓋在試樣上，放上金屬池架夾板，擰上螺絲。對(duì)角逐漸用力將螺絲擰緊。（注意用力要均勻，不要用力過(guò)猛，以免損壞鹽片）。放在紅外燈下備用。2固體樣品的制備取1mg左右的待測(cè)樣品在瑪瑙研缽中研細(xì)，與100200mg左右的干燥好的KBr粉末混勻，研細(xì)，裝到模具中，放在壓片機(jī)上用10噸/cm2左右的壓力壓成薄片。用鑷子取出樣品鹽片，放入固體池架上，測(cè)定。3紅外光譜圖的測(cè)繪（1）設(shè)定儀器參數(shù)MODE:%TSCAN SPEED:3CM-1SLIT：WIDERESPONSE：MIDIUX RANGE：4000400CM-1Y RANGE：0100（2）%T調(diào)100將不含待測(cè)物質(zhì)的空白放在樣品光路和檢測(cè)光路

40、上，雙光路調(diào)平衡，%T=100。（3）測(cè)定將待測(cè)物置于檢測(cè)光路，按<掃描鍵>掃描。（4）記錄譜圖當(dāng)測(cè)得的圖譜被認(rèn)可后（即峰的強(qiáng)度大小適中時(shí)），可做記錄：將記錄筆調(diào)到記錄紙4000波數(shù)處，按<記錄鍵>之后按<輸入鍵>。（5）記錄摘要按<名稱、摘要輸入鍵>后輸入摘要（樣品名稱、日期、做樣者等），按<名稱、摘要輸出鍵>打印出摘要。4指出譜圖中各主要吸收峰的歸屬，由各相關(guān)峰的位置推斷出化合物所含的官能團(tuán)。五問(wèn)題1用液膜法制樣應(yīng)注意什么？2紅外光譜測(cè)定時(shí)，固體樣品為什么一定要烘干燥？實(shí)驗(yàn)九 自來(lái)水中鎂的測(cè)定原子吸收分光光度法一、目的要求1了解原子吸收分光光度法的原理。2了解原子吸收分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)及其使用方法。3學(xué)習(xí)以標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定自來(lái)水中鎂的含量。二實(shí)驗(yàn)原理由空心陰極鎂燈輻射出波長(zhǎng)為285.2nm的鎂特征譜線，該特征譜線被原子化后的鎂原子蒸氣強(qiáng)烈吸收。在測(cè)定條件固定時(shí)，吸光度A和溶液中鎂離子濃度c成正比：A=Kc利用A與c的關(guān)系，先用鎂離子標(biāo)準(zhǔn)系列溶液測(cè)出吸光度，繪制A