儀器分析實驗講義

《原子吸收光譜法測定水樣中Cu2+》一、實驗目的學習原子吸收光譜法的基本原理。掌握原子吸收分光光度計的主要結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握其正確使用方法。二、實驗原理待測元素在一定條件下被原子化轉(zhuǎn)器轉(zhuǎn)變成基態(tài)原子，該基態(tài)原子吸收來自空心陰極燈發(fā)出的該元素特征輻射光，在一定條件下，其吸光度與待測元素的濃度成正比，從而求得待測元素的含量。在通常情況下，原子處于基態(tài)，當特征輻射光通過原子蒸氣時，基態(tài)原子就從入射輻射中吸收能量由基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，通常是第一激發(fā)態(tài)產(chǎn)生共振吸收，從而產(chǎn)生原子光譜。原子吸收的程度（吸光度A）取決于吸收光程內(nèi)基態(tài)原子的濃度。A=kN0Llg(I0/I)（1）式中為I0入射輻射的強度，I為透射輻射的強度，L為光程的長度，k為與波長和原子特性有光的常數(shù)，N0為基態(tài)原子數(shù)。在通常的火焰和石墨爐溫度條件下，處于激發(fā)態(tài)的原子數(shù)N1與處于基態(tài)原子數(shù)N0相比，可忽略不計，實際上可將基態(tài)原子的濃度N0看作等于總原子N，在確定的條件下，蒸氣相中的總原子數(shù)與試樣中被測元素的含量c成正比。N0=N=βc（2）式中β與實驗條件和被測元素化合物的性質(zhì)有光。將（2）帶入（1）即得A=KcL（3）即原子吸收光譜定量分析的基本公式。其中K和L在給定的儀器和條件下是常數(shù)，因此吸光度A與試樣濃度c成正比關系。三、實驗儀器和試劑藥品儀器：TAS-990火焰原子吸收分光光度儀；銅空心陰極燈試劑：二價銅離子標液（濃度為100mg/L）空白溶液１%的稀硝酸.超純水四、實驗步驟1、開機，儀器預熱，注意開機與關機順序與注意事項。2、標準系列溶液的制備：分別精密吸取銅標準溶液（100mg/L）0，0.5，1.0，1.5，2，2.5，3mL于100mL容量瓶中，用1%的稀硝酸溶液定容，搖勻。3、最佳試驗條件的選擇。4、在最佳試驗條件下測定標準溶液與未知樣品的吸光度，獲取工作曲線的方程、相關系數(shù)和未知樣品的濃度。相關儀器使用方法相關儀器操作方法參見儀器分析試驗原子吸收光譜分析檢出限的那部分內(nèi)容。五、數(shù)據(jù)處理1工作曲線的擬合：利用軟件將所得試驗數(shù)據(jù)進行擬合，得出工作曲線的方程和相關系數(shù)。2根據(jù)未知樣品的吸光度利用獲取的工作曲線方程分別計算出未知樣品中Cd2的濃度。并計算方法的相對誤差和絕對誤差。六、注意事項注意事項參見儀器分析試驗原子吸收光譜分析檢出限那部分內(nèi)容。七、思考題1、原子吸收分光光度計原子化器的類型與各自的特點？2、火焰原子吸收分光光度法中火焰的類型與常用的火焰有哪些？3、分子光譜和原子光譜的最主要區(qū)別與成因？4、影響火焰原子吸收光譜法靈敏度的主要因素有哪些？5、何為最佳實驗條件？在火焰原子吸收分光光度法中常把哪幾項因素作為實驗條件加以選擇？6、原子吸收光譜法定量的幾種方法？7、火焰原子化器都包括那些部分？各自的作用？《原子吸收光譜分析檢出限的測定》一、實驗目的掌握原子吸收光譜法檢出限的定義與測定方法。掌握影響檢出限的因素。了解檢出限與靈敏度和精密度的關系。二、實驗原理能以適當?shù)闹眯哦?，測出被測元素的最小濃度（或質(zhì)量濃度）或最小量稱作檢出限。檢出限是用來衡量一臺儀器或一項分析方法能以一定置信度測量的最低濃度或絕對量的指標，它是測定靈敏度和測量精密度的綜合體現(xiàn)。測定靈敏度越高、測量精密度越好，檢出限值越低。IUPAC對原子吸收光譜法的檢出限定義為給出信號等于二倍（或3倍）噪聲時所對應的試樣濃度或試樣的量，以μg/ml（火焰法）或g（石墨爐法）表示。按下式計算檢出限（XDL）：XDL=kSb/S，式中Sb為空白標準偏差，S為方法的靈敏度（IUPAC對靈敏度所作的定義為工作曲線的斜率），k值一般取3。對于無限多次測量且測量值嚴格遵從高斯分布時，k=3的置信度為99.86％，對于有限次測量且測量值未必遵從高斯分布時，k＝3的置信度大約只有90％。選取四份濃度不同的標準溶液，分別測定標準溶液的吸光度A。根據(jù)工作曲線求出斜率即靈敏度。之后再選取一份標準溶液，濃度約等于資料所給出該元素檢出限的5倍或10倍，在擴展10倍的條件下，連續(xù)測定10-20次，求得吸光度平均值為A，根據(jù)公式計算出檢出限。三、實驗儀器和試劑藥品儀器：TAS-990火焰原子吸收分光光度儀；銅空心陰極燈100mL容量瓶,移液管試劑：二價銅離子標液（濃度為1mg/L）空白溶液１%的稀硝酸。四、實驗步驟1、開機，儀器預熱，注意開機與關機順序與注意事項。2、利用給出的二價銅離子標液（濃度為1mg/L）配制濃度為0.02μg/ml，0.5μg/ml,1.0μg/ml,3.0μg/ml,5.0μg/ml的銅溶液，采用1%的稀硝酸定溶。3、最佳試驗條件的選擇4、在儀器的最佳試驗條件下，對濃度為0.02μg/mL的銅標準溶液連續(xù)測定20次，記錄每一次的吸光度值。之后分別測定四個標準溶液的吸光度。相關儀器使用方法一、開機依次打開打印機，顯示器，計算機電源開關，等計算機完全啟動后，打開原子吸收主機電源。二、儀器聯(lián)機初始化.1：在計算機桌面上雙擊AAwin圖標，出現(xiàn)窗口，選擇聯(lián)機方式，點擊確定,出現(xiàn)儀器初始化界面。等待3—5分鐘(聯(lián)機初始化過程)，等初始化各項出現(xiàn)確定后，將彈出選擇元素燈和預熱燈窗口。2：依照用戶需要選擇工作燈和預熱燈(雙擊元素燈位置,可更改所在燈位置上的元素符號)。點擊下一步，出現(xiàn)設置元素測量參數(shù)窗口。3：可以根據(jù)需要更改光譜帶寬，燃氣流量，燃燒器高度等參數(shù)，（一般工作燈電流，預熱燈電流和負高壓以與燃燒器位置不用更改。）設置完成后點擊下一步。出現(xiàn)設置波長窗口。4：不要更改默認的波長值，直接點擊尋峰。將彈出尋峰窗口，（根據(jù)所選元素燈元素不同，整個過程需要時間不同，一般在1—3分鐘）等尋峰過程完成后，點擊關閉。點擊下一步，點擊完成，三、設置樣品點擊樣品，彈出樣品設置向?qū)Т翱冢?：選擇校正方法（一般為標準曲線法），曲線方程（一般為一次方程），和濃度單位，輸入樣品名稱和起始編號，點擊下一步。2：輸入標準樣品的濃度和個數(shù)（可依照提示增加和減少標準樣品的數(shù)量），點擊下一步。3：可以選擇需要或不需要空白校正和靈敏度校正（一般為不要）然后點擊下一步。4：輸入待測樣品數(shù)量，名稱，起始編號，以與相應的稀釋倍數(shù)等信息，點擊完成。四、設置參數(shù)點擊參數(shù)，彈出測量參數(shù)窗口。1：常規(guī)：輸入標準樣品，空白樣品，未知樣品等的測量次數(shù)（測幾次計算出平均值）選擇測量方式（手動或自動，一般為自動），輸入間隔時間和采樣延時（一般均為1秒）2：顯示：設置吸光值最小值和最大值一般為（0—0.7）以與刷新時間（一般300秒）3：信號處理：設置計算方式（一般火焰吸收為連續(xù)或峰高，石墨爐多用峰面積），以與積分時間和濾波系數(shù)。（火焰積分時間一般為1濾波系數(shù)為0.3-0.8）4：質(zhì)量控制：（適用于帶自動進樣的設備）點擊確定，退出參數(shù)設置窗口五、火焰吸收的光路調(diào)整火焰吸收測量方法下：點擊儀器下的燃燒器參數(shù)，彈出燃燒器參數(shù)設置窗口，輸入燃氣流量和高度，點擊執(zhí)行，看燃燒頭是否在光路的正下方，如果有偏離，更改位置中相應的數(shù)字，點擊執(zhí)行，可以反復調(diào)節(jié)，直到燃燒頭和光路平行并位于光路正下方。（如不平行，可以通過用手調(diào)節(jié)燃燒頭角度來完成）點擊確定退出燃燒器參數(shù)設置窗口。六、測量A、火焰吸收的測量過程1：依次打開空氣壓縮機的風機開關，工作開關，調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥，使得空氣壓力穩(wěn)定在0.2—0.25MPa后，打開乙炔鋼瓶主閥，調(diào)節(jié)出口壓力在0.05—0.06MPa（點火前后出口壓力可能有變化，這里的出口壓力在0.05—0.06MPa指點火后的壓力）檢查水封，點擊點火(第一次點火時有點火提示窗口彈出，,點擊確定將開始點火)，等火焰穩(wěn)定后首先吸噴純凈水。以防止燃燒頭結(jié)鹽。2：點擊測量下的測量,開始(或)，吸噴空白溶液校零，依次吸噴標準溶液和未知樣品，擊開始，進行測量。測量完成后，點擊終止，完成測量，退出測量窗口。擋住火焰探頭熄火（如果不再需要繼續(xù)測量其他元素，請關閉乙炔鋼瓶主閥，讓火焰自動熄滅），點擊確定，退出熄火提示窗口，吸噴純水1分鐘，清洗燃燒頭，防止燃燒頭結(jié)鹽。3：點擊視圖下的校正曲線，查看曲線的相關系數(shù)，決定測量數(shù)據(jù)的可靠性，進行保存或打印處理。七、關機過程依次關閉乙炔鋼瓶主閥，，空壓機工作開關，按放水閥，排空壓縮機中的冷凝水，關閉風機開關，AAwin軟件，原子吸收主機電源，退出計算機Window操作程序，關閉打印機，顯示器和計算機電源。蓋上儀器罩，檢查乙炔，氬氣，冷卻水，是否已經(jīng)關閉，清理實驗室。六、數(shù)據(jù)處理1標準偏差的計算：利用標準偏差的公式將所得試驗數(shù)據(jù)帶入求得標準偏差。（標準偏差的計算公式自己查資料獲得）2根據(jù)濃度與吸光度的關系繪制出工作曲線，求出工作曲線的斜率。將標準偏差，靈敏度帶入到公式中求得方法的檢出限。七、注意事項1：如果開機順序不對，可能出現(xiàn)COM口被占用，無法聯(lián)機的現(xiàn)象，這時需要關閉原子吸收主機電源開關，重新啟動計算機，等待Windows完全啟動后再開啟原子吸收主機電源開關，將聯(lián)機正常。2：開機初始化時，如果在工作燈位置沒有元素燈，或原子化器擋光，可能造成初始化過程中的波長電極初始化失敗。工作中：如果工作燈位置上元素燈設置的元素和實際元素燈元素不同，或原子化器擋光，將造成尋峰失敗，出現(xiàn)燈能量不足，負高壓超上限的提示。3：點火前后，乙炔鋼瓶壓力可能有變化，注意調(diào)節(jié)出口壓力。當燃氣流量小于1200時可能點火失敗或吸噴溶液后自動熄火，這時需要調(diào)高燃氣流量到1500以上，再次點火即可。特別注意：乙炔氣瓶的總表壓力低于0.4MPa就必須更換新的氣瓶，否則易損壞儀器，導致不良后果；要求乙炔氣必須達到99.9%以上，如乙炔氣不純，影響分析測試結(jié)果，（吸光度值不穩(wěn)定），易導致質(zhì)量流量計損壞（堵塞）。八、思考題哪些因素影響原子吸收分光光度計的檢出限？不同的元素是否具有相同的檢出限？檢出限是否是一臺儀器能夠準確測定濃度的最低值？原子吸收分光光度計儀器的主要構(gòu)造？原子吸收光譜分析法中的衡量儀器性能的兩個主要技術(shù)指標是什么？靈敏度與檢出限的關系？《有機化合物的紫外吸收光譜與溶劑效應》一、實驗目的⒈了解苯與其衍生物的紫外吸收光譜與鑒定方法。⒉觀察溶劑對吸收光譜的影響。二、實驗原理芳香族化合物π→π*躍遷在近紫外區(qū)產(chǎn)生3個特征吸收帶。苯的特征吸收帶為184nm,(L/mol.cm),204nm(L/mol.cm)254nm(L/mol.cm)..當苯處在氣態(tài)時有良好的精細結(jié)構(gòu).;當苯環(huán)上有取代基時,會對其3個特征吸收帶強烈地影響...例如在堿性條件下的苯酚鹽離子3個吸收帶為分別為移至209nm，235nm(L/mol.cmL/mol.cm)和286nm(L/mol.cm)。利用紫外吸收光譜鑒定有機化合物的方法是在相同條件下（溶劑、濃度、pH、溫度等）比較未知物與已知純化合物的吸收光譜，或在與標準譜圖相同條件下將繪制的未知物的吸收光譜，再與標準譜圖比較，若兩者完全一致，基本可認為是同一化合物。溶劑的極性對有機化合物的紫外吸收光譜有一定的影響，溶劑的極性增加會使有機化合物π→π*躍遷產(chǎn)生的吸收帶紅移，n→π*躍遷產(chǎn)生的吸收帶蘭移。三、藥品苯、甲苯、苯甲酸、苯胺、環(huán)己烷、丁酮、乙醇、氯仿。⒊溶液⑴HCl(0.1mol·L-1)，NaOH(0.1mol·L-1)。⑵苯的環(huán)己烷溶液（1:250）,甲苯的環(huán)己烷溶液（1:250）。⑶苯酚的水溶液（0.4g·L-1），苯酚的環(huán)己烷溶液（0.3g·L-1）。⑷苯甲酸環(huán)己烷溶液（0.8g·L-1）苯胺的環(huán)己烷溶液（1:3000）。⑸異亞丙基丙酮溶液（0.4g·L-1）（分別用水、氯仿、正己烷四、實驗儀器1紫外可見分光光度計。21.00mL石英比色池。3帶塞比色管：5mL10支，10mL3支。五、實驗步驟1.苯與其衍生物的紫外吸收光譜的測繪⑴在石英吸收池，加兩滴苯，加蓋，放置約兩分鐘后，相對空石英吸收池，在200至320nm波長范圍內(nèi)繪制紫外吸收光譜。⑵在5支5mL帶塞比色管中分別加0.5mL的苯、甲苯、苯酚、苯甲酸，苯胺的環(huán)己烷溶液，用環(huán)己烷溶液稀釋至刻度，搖勻。用帶蓋的石英吸收池相對環(huán)己烷溶液，在200至320nm波長范圍內(nèi)繪制紫外吸收光譜。找出λmax，并計算相對于苯的Δλmax紅移值。2.溶劑的極性對有機化合物的紫外吸收光譜的影響⑴溶劑的極性對有機化合物n→π*躍遷產(chǎn)生的影響：在3個5mL帶塞比色管中各加0.02ml丁酮，分別用水、乙醇、氯仿稀釋至刻度，搖勻。用帶蓋的1cm石英吸收池相對各自的溶劑作參比在200至320nm波長范圍內(nèi)繪制紫外吸收光譜，找出λmax。⑵溶劑的極性對機化合物π→π*躍遷產(chǎn)生的影響：在3支10mL帶塞比色管各加0.20mL異亞丙基丙酮溶液，分別用正己烷、氯仿、水稀釋至刻度，搖勻。用帶蓋的1cm石英吸收池相對各自的溶劑在200至320nm波長范圍內(nèi)繪制紫外吸收光譜，找出λmax。3.溶液的酸堿性對苯酚的吸收光譜的影響在2支5ml帶塞比色管中各加苯酚的水溶液0.50ml，分別用0.10mol/L的HCl和0.10mol/L的NaOH稀釋至刻度，搖勻，用石英吸收池相對蒸餾水在在200至320nm波長范圍內(nèi)繪制紫外吸收光譜，找出λmax。六、數(shù)據(jù)處理1.闡述苯的不同性質(zhì)的取代基對苯的吸收峰影響規(guī)律。2.計算丁酮的水和乙醇溶液相對丁酮的氯仿溶液吸收峰的的Δλmax值，闡述規(guī)律。3.計算異亞丙基丙酮的乙醇和氯仿溶液相對異亞丙基丙酮的環(huán)己烷水溶液吸收峰的Δλmax值，闡述規(guī)律。4.比較苯酚在鹽酸和氫氧化鈉溶液中的λmax變化，并試加以解釋。七、思考題1.溶劑的極性增大對有機化合物和躍遷的吸收帶各產(chǎn)生什么影響，試分析原因。2.影響有機化合物溶液的紫外吸收光譜形狀有那些主要因素？《4-氨基安替比林光度法測定酚》一、實驗目的掌握用蒸餾法預處理水樣的方法和用分光光度法測定揮發(fā)酚的實驗技術(shù)。二、實驗原理酚類化合物于PH10.00.2的介質(zhì)中，在鐵氰化鉀的存在下，與4-氨基安替比林反應，生成成紅色的吲哚酚安替比林染料，在510mm波長出有最大吸收，用比色法定量。顯色反應受酚環(huán)上取代基的種類，位置，數(shù)目等影響。鄰位硝基酚和間位硝基酚與4-氨基安替比林發(fā)生的反應又不相同，前者反應無色，后者反應有點顏色。所以本法測定的酚類不是酚類不是總酚，而僅僅是與4-氨基安替比林反應顯色的酚，并以苯酚為標準，結(jié)果以苯酚計算含量。用20mm比色皿測定，方法最低檢出濃度為0.1mg/L。如果顯色后用三氯甲烷萃取，于460nm波長出測定，其最低檢出濃度可達0.002mg/L，測定上限為0.12mg/L。此外，在直接光度法中，有色絡合物可穩(wěn)定3小時。三、藥品無酚水：于1升水中假如0.2g經(jīng)200℃硫酸銅溶液：稱取50g（CuSO4.5H2O）溶于水，稀釋至500mL。磷酸溶液：量取10mL85%的磷酸用水稀釋至100mL。甲基橙指示劑溶液：稱取0.05g甲基橙溶于100mL苯酚標準貯備液：稱取1.00g無色苯酚溶于水，移入1000mL吸取10.00mL苯酚標準貯備液于250mL碘量瓶中，加100mL0.1000mol/L溴酸鉀—溴化鉀溶液，立即加入5mL濃鹽酸，蓋好瓶塞，輕輕搖勻，于暗處放置10min。加入1g碘化鉀，密塞，輕輕搖勻，于暗處放置5min后，用0.125mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淡黃色，加1mL苯酚（mg/L）=（V1-V2）*C*15.68/V式中：V1—空白試驗消耗硫代硫酸鈉標準溶液量，mL；V2—滴定苯酚標準貯備液時消耗硫代硫酸鈉標準溶液量，mL；V—取苯酚標準體積，mL；C—硫代硫酸鈉標準溶液濃度，mol/L15.68—苯酚摩爾（1/6C6H5OH）質(zhì)量，g/mol。（6）苯酚標準中間液：取適量苯酚貯備液，用水稀釋至每毫升含0.010mg苯酚。使用時當天配制。（7）溴酸鉀—溴化鉀標準參考溶液（c1/6KBrO3）：稱取2.784g溴酸鉀（KBrO3）溶于水，加入10g溴化鉀（KBr），使其溶解，移入1000（8）碘酸鉀標準溶液（c1/6KIO3=0.1mol/L）：稱取預先經(jīng)180℃烘干的碘酸鉀0.8917g溶于水中，移入1000（9）硫代硫酸鈉標準溶液；稱取6.2g硫代硫酸鈉標（Na2S3.H2O）溶于煮沸放冷的水中，加入0.2g碳酸鈉，稀釋至1000mL，臨用前，用下述方法標定：吸取20.00mL碘酸鉀溶液于250mL碘量瓶中，加水稀釋至100mL，加1g碘化鉀，再加5mL（1+5）硫酸，加塞，輕輕搖勻。置暗處放置5min，用硫代硫酸鈉標準溶液滴定至淡黃色，加1mLcNa2S3.H2O=0.025*V4/V3式中：V3—硫代硫酸鈉標準溶液消耗量，mL；V4—移取碘酸鉀標準溶液量，mL；0.025—碘酸鉀標準溶液濃度，mol/L。（10）淀粉溶液：稱取1g可溶性淀粉，用少量水調(diào)成糊狀，加沸水至100mL（11）緩沖溶液（PH約為10）：稱取2g氯化銨（NH4CL）溶于100mL（12）2%（m/V）4-氨基安替比林溶液：稱取4-氨基安替比林（C11H13N3O）2g溶于水，稀釋至100mL（13）8%（m/V）鐵氰化鉀溶液：稱取8g鐵氰化鉀{K3[Fe(CN)6]}溶于水稀釋至100mL四、實驗儀器1.500mL全玻璃蒸餾器2.50mL具塞比色管3.分光光度計五、實驗步驟1.標準曲線的繪制：于一組8支50mL比色管中，分別加入0、0.50、1.00、3.00、5.00、7.00、10.00、12.50mL苯酚標準中間液，加水至50mL標線。加0.5mL緩沖溶液，混勻，此時PH值為10.00.2，加4-氨基安替比林溶液1.0mL，混勻。再加1.0mL鐵氰化鉀溶液，充分混勻，放置10min后立即于510nm波長處，用20mm比色皿，以水為參比，測量吸光度。經(jīng)空白校正后，繪制吸光度對苯酚含量（mg）的標準曲線。2.水樣的測定：分取適量餾出液50mL比色管中，稀釋至50mL標線。用與繪制標準曲線相同步驟顯色何測定吸光度，計算減取空白實驗后的吸光度?？瞻讓嶒炇且运嫠畼樱?jīng)蒸餾樓，按與水樣相同的步驟測定。水樣中揮發(fā)酚類的含量按下式計算：揮發(fā)酚（以本分計，mg/L）=（m/V）*1000式中：m—水樣吸光度經(jīng)空白校正后從標準曲線上查得本分含量，mg；V—移取餾出液體積，mL。相關儀器使用方法六、數(shù)據(jù)處理繪制吸光度—苯酚含量（mg）標準曲線。計算水樣中揮發(fā)酚類含量（以苯酚計，mg/L）。根據(jù)實驗情況，分析影響測定結(jié)果準確度的因素。七、注意事項如水樣含揮發(fā)酚較高，移取適量水樣并加水至250mL進行蒸餾，則再計算時應乘以稀釋倍數(shù)。如水樣中揮發(fā)酚類濃度低時，采用4-氨基安替比林萃取分光光度法。當水樣中含游離氯等氧化劑、硫化物、油類、芳香胺類與甲醛、亞硫酸鈉等還原劑時，應在蒸餾前先做適當?shù)妙A處理。處理方法參見《水和廢水監(jiān)測分析方法》（第四版）第四篇第二章。八、思考題分析影響實驗測定準確度得因素有哪些？如加入硫酸銅溶液后產(chǎn)生較多量的黑色沉淀，應如何處理，該黑色沉淀是什么？《分子熒光光譜法測定水樣中羅丹明B》一、實驗目的學習熒光分析法的基本原理。了解分子熒光分光光度計的主要結(jié)構(gòu)與工作原理，掌握其正確使用方法。了解熒光與分子結(jié)構(gòu)的關系以與影響熒光強度的因素。了解羅丹明B的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與其應用。二、實驗原理利用某些物質(zhì)分子受光照射時所發(fā)生的熒光的特性和強度，進行物質(zhì)的定性分析或定量分析的方法。對于稀溶液（吸光度A＝εcL≤0.05）而言，其熒光強度F＝2.3jI0εcL。式中j是熒光物質(zhì)的熒光效率；I0為入射光強度；ε為熒光物質(zhì)的摩爾吸光系數(shù)，c為熒光物質(zhì)的濃度，L為樣品池的厚度。該式表明，在稀溶液（A≤0.05）和I0與L不變的條件下，熒光強度與該物質(zhì)的濃度成正比,據(jù)此進行定量。羅丹明B是一種具有鮮桃紅色的人工合成的工業(yè)染料，英文名：RhodamineB；分子式C28H31ClN2O3；分子量479.0。由于羅丹明B具有特殊的化學結(jié)構(gòu)，即含有兩個給予體基團的氨基和一個接受體基團酮基，從而有助于產(chǎn)生熒光效應。因此，羅丹明B除反射一部分可見光，還反射一部分熒光，因此具有很高的光亮度。在日光下它為品紅色，故俗稱玫瑰紅，熒光顏色為紅～橙色。其熒光顏色的變化與羅丹明B溶劑的濃度﹑pH等諸多因素相關。三、實驗儀器和試劑藥品1）儀器：960MC熒光分光光度儀（光源：150W汞燈；激發(fā)波長：365nm）100mL容量瓶,10mL移液管2）試劑：羅丹明B（濃度為1×10-5mol/L）四、實驗步驟1電源開關操作程序開機程序：燈電源開關→主機電源開關→打印機電源開關關機程序：打印機電源開關→主機電源開關→燈電源開關2利用標準溶液配制一系列濃度的羅丹明B溶液2×10-7mol/L,4×10-7mol/L,6×10-7mol/L,8×10-7mol/L3最大發(fā)射波長的確定：比色皿中放入代測溶液，選擇起始波長和終止波長掃描，確定最大發(fā)射波長。4在最大發(fā)射波長下測定不同濃度標液和待測水樣中羅丹明B的熒光強度。相關儀器使用方法部分操作流程圖定波長測定注⑦：帶※的操作，若沿用原有的參數(shù)值，此時可省略此類操作。⑧：如熒光顯示值偏小或無，可重新設置SENS（靈敏度）與YSCALE（縱軸放大倍數(shù)）值。例2樣品不扣背景值掃描六、數(shù)據(jù)處理1工作曲線的擬合：利用計算機將所得試驗數(shù)據(jù)進行擬合，得出工作曲線的方程和相關系數(shù)。2根據(jù)未知樣品的熒光強度利用獲取的工作曲線方程計算出未知樣品中羅丹明B的濃度。七、注意事項1.1注意事項：1）安裝或初次使用960熒光分光光度計前請務必仔細閱讀本使用說明書。本儀器可以選配CRT，若帶CRT部分的儀器其操作方法可參閱6.960CRT操作方法部分。2）請一定在打開燈源開關，點亮燈后再開主機開關（初次使用者，可通過儀器右上方的紅色窗口判斷燈源是否點亮），最后開打印機。3）燈源點亮穩(wěn)定需要一定的時間，故進行精密測試應在30min后。4）當操作錯誤或其他干擾引起微機出錯時，應即關斷主機開關，重新啟動，但無須關斷燈電源。5）停止工作后，應先關打印機，再關主機，最后關燈電源。6）在操作過程中，請勿用手直接接觸比色皿，同時注意樣品不要污染比色皿外表。八、思考題1、在熒光測量中，為什么激發(fā)光的入射與熒光的接收不在一直線上，而呈一定角度？2、試述熒光分光光度計與紫外-可見分光光度計在結(jié)構(gòu)上的有哪些不同點？3、分子光譜和原子光譜的最主要區(qū)別與成因？4、熒光與分子結(jié)構(gòu)的關系《電位法測定樣品中的F-》氟化物（）是人體必需的微量元素之一。人體含氟的數(shù)量受環(huán)境（特別是水中）和食物含氟量、攝入量、年齡與其他金屬（）含量的影響。一般認為，正常成年人體內(nèi)共含氟2.6g，為體內(nèi)微量元素的第三位，僅次于硅和鐵。氟對牙齒與骨骼的形成和結(jié)構(gòu)以與鈣和磷的代謝均有重要影響。適量的氟（0.5~1mg/L）能被牙釉質(zhì)中的氟灰石吸附，形成堅硬質(zhì)密的氟磷灰石表面保護層，它能抗酸腐蝕，抑制嗜酸細菌的活性，并拮抗某些酶對牙齒的不利影響，發(fā)揮防齲作用；還有利于鈣和磷的利用與在骨骼中沉積，可加速骨骼的形成，增加骨骼的硬度。缺氟易患齲齒病。而長期飲用含氟量高于1.0~1.5mg/L水時，則易患斑齒病，如水中含氟量高于4.0mg/L時，則可導致氟骨病。飲用水中氟的適宜濃度為0.5~1.0mg/L（）。氟化物廣泛存在于自然水體中。有色冶金、鋼鐵和鋁加工、焦炭、玻璃、陶瓷、電子、電鍍、化肥、農(nóng)藥廠的廢水中常常含有氟化物。本實驗用電位法測定水中氟的含量。一、實驗目的1、掌握用電位法測定水中氟含量的原理和基本操作；2、初步了解氟與人體健康的關系。二、實驗原理氟離子選擇性電極的傳感膜為氟化鑭單晶片，與含氟試液接觸時，電池的電動勢（）隨溶液中氟離子活度的變化而改變（遵守能斯特方程）。當溶液的總離子強度為定值時服從下述關系式：與成直線關系，為該直線的斜率，亦為電極的斜率。即電池的電動勢與試液中氟離子活度的對數(shù)呈線性關系。本方法的檢測限范圍為0.05~1900mg/L。水樣的顏色、濁度不影響測定。工作電池可表示如下：用氟電極測定氟離子時，最適宜的pH范圍為5.5~6.5。pH過低，由于形成，影響的活度；pH過高，可能由于單晶膜中的水解，形成，而影響電極的響應，故通常用pH=6的檸檬酸鈉緩沖液來控制溶液的pH值。對測定有嚴重的干擾，加入大量的檸檬酸鈉可消除它們的干擾。也有采用磺基水楊酸、CyDTA（環(huán)己二胺四乙酸）等為掩蔽劑，但其效果不如檸檬酸鈉。此外，用離子選擇性電極測量的是溶液中離子的活度，因此，必須控制試液和標準溶液的離子強度相同；大量檸檬酸鈉的存在，還可以達到控制溶液離子強度的目的。三、儀器與試劑1、儀器（2）氟離子選擇電極；（3）飽和甘汞電極或氯化銀電極；（4）離子活度計、毫伏計或pH計：精確到0.1mV；（5）磁力攪拌器：帶聚乙烯或聚四氟乙烯包裹的攪拌子；（6）聚乙烯杯：100mL，150mL。2、試劑（1）氟化物標準儲備液：稱取0.2210g基準氟化鈉（）（預先在105~110℃干燥2h，或者在500~650℃干燥40min，冷卻），用水溶解后轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中，稀釋至標線，搖勻，貯存在聚乙烯瓶中。此溶液氟離子濃度為100μ（2）氟化物標準溶液：移取10.00mL氟化鈉標準儲備液于100mL容量瓶中，稀釋至標線，搖勻。此溶液氟離子濃度為10μg/mL。（3）乙酸鈉溶液：稱取15g乙酸鈉溶于水，并稀釋至100mL。（4）總離子強度調(diào)節(jié)緩沖溶液（TISAB）：①0.2mol/L檸檬酸鈉-1.0mol/L硝酸鈉（TISABⅠ）：稱取58.8g二水檸檬酸鈉和85g硝酸鈉，加水溶解，用鹽酸調(diào)節(jié)pH至5～６，轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中，稀釋至標線，搖勻。②總離子強度調(diào)節(jié)緩沖溶液（TISABⅡ）：量取約500mL水置于1000mL容量瓶中，加入57mL冰乙酸，58g氯化鈉和4.0g環(huán)己二胺四乙酸（CyDTA），或1，2-環(huán)己撐二胺四乙酸，攪拌溶解，置燒杯于冷水浴中，慢慢地在不斷攪拌下加入6mol/L氫氧化鈉溶液（約125mL）使pH達到5.0~5.5之間，轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中，稀釋至標線，搖勻。③1.0mol/L六次甲基四胺-1.0mol/L硝酸鉀-0.03mol/L鐵鈦試劑（TISABⅢ）：稱取142g六次甲基四胺[]和85g硝酸鉀（或硝酸鈉），9.97g鐵鈦試劑加水溶解，調(diào)節(jié)pH至5~6，轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中，用水稀釋至標線，搖勻。（5）鹽酸溶液：2mol/L鹽酸溶液。所用水為去離子水或無氟蒸餾水。四、實驗步驟1、水樣的采集和保存應使用聚乙烯瓶采集和貯存水樣。如果水樣中氟化物含量不高、pH值在7以上，也可用硬質(zhì)玻璃瓶貯存。2、儀器的準備按測量儀器與電極的使用說明進行。在測定前應使試液達到室溫，并使試液和標準溶液的溫度相同（溫差不得超過±1℃3、標準曲線繪制分別取0.00、1.00、3.00、5.00、10.00和20.00mL氟化物標準溶液，置于50mL容量瓶中，加入10mL總離子調(diào)節(jié)緩沖溶液，用水稀釋至標線，搖勻。分別移入100mL聚乙烯杯中，各放入一只塑料攪拌子，以濃度由低到高為順序，依次插入電極，連續(xù)攪拌溶液，待電位穩(wěn)定后，在繼續(xù)攪拌下讀取電位值（），記錄數(shù)據(jù)。在每一次測量之前，都要用水將電極沖洗凈，并用濾紙吸取水分。在半對數(shù)坐標紙上繪制標準曲線。濃度標于對數(shù)分格上，最低濃度標于橫坐標的起點線上。4、樣品的測定吸取適量樣品溶液，置于50mL容量瓶中，用乙酸鈉或鹽酸調(diào)節(jié)至近中性，加入10mL總離子強度調(diào)節(jié)緩沖溶液，用水稀釋至標線，搖勻。將其移入100mL聚乙烯杯中，放入一只塑料攪拌子，插入電極，連續(xù)攪拌溶液待電位穩(wěn)定后，在繼續(xù)攪拌下讀取電位值（）。在每一次測量之前，都要用水充分洗滌電極，并用濾紙吸去水分。按測定樣品的條件和步驟，用水代替試樣進行空白實驗。五、數(shù)據(jù)處理水樣中的濃度計算公式如下：式中：——水樣中的濃度，mg/L；——水樣中的測定濃度，mg/L；——所取水樣體積，mL；——所測水樣體積，mL。根據(jù)測定結(jié)果，分析水樣中氟的污染情況，評價氟污染水體對人體健康的影響。六、注意事項1、測量儀器在使用前要進行校正；2、測定過程中，要注意測定順序由低濃度到高濃度，且在每一次測量之前，都要用水充分洗滌電極，并用濾紙吸去水分。七、思考題1、溶液的溫度和離子強度對離子選擇電極法測定水中氟有什么影響？2、水中氟化物對人體健康有什么影響？《醇系物的氣相色譜分析》一、實驗目的1、掌握氣相色譜分析的基本操作和苯系物的分析方法；2、學習用歸一法計算各組分的含量。3、熟悉FID檢測器操作與使用。二、實驗原理組分性質(zhì)不同，在固定相上的溶解或吸附能力不同，即它們的分配系數(shù)大小不同。分配系數(shù)大的組分在固定相上的溶解或吸附能力強，停留時間也長，移動速度慢，因而后流出柱子?？梢娭灰x擇合適的固定相，使被分離組分的分配系數(shù)有足夠差別，再加上對色譜柱和其他操作條件的合理選擇，就可得到令人滿意得分離。甲醇、乙醇等醇系物，可以采用氣相色譜法進行分析。在一定條件下可實現(xiàn)各組分的分離。采用歸一化法定量。三、實驗儀器GC7900氣相色譜儀，氫氣（或氮器）鋼瓶，微量注射器。四、實驗藥品標準樣的配制：分別稱取不同質(zhì)量的甲醇和乙醇等醇系物，組成標準混合樣品。樣品的配制：由甲醇和乙醇等醇系物按照一定比例組成的混合樣。五、實驗步驟開啟色譜與工作站；設定操作條件：FID溫度：250℃、；衰減：2；柱溫：110℃；氣化室溫度：200℃；載氣流速：10m待基線平穩(wěn)后，依次進入標準樣品和待測樣品；進樣量0.1μL；實驗完成后關閉氫火焰和儀器，儀器降溫后，關閉載氣。GC7900氣相色譜儀器使用方法進樣口：毛細柱進樣口檢測器：FID色譜柱：OV-17，0.25mm，進樣體積：0.1μL氣體準備：高純氫（99.999%）；干燥空氣；高純氮（99.999%）開啟N2氣鋼瓶閥門，調(diào)節(jié)載氣輸入壓力在0.3—0.4MPa；打開GC—7900電源開關，儀器通過自檢；開啟計算機，點擊D—7900色譜工作站圖標；在工作站上進行溫度設定：進樣口、柱箱、FID輸入具體數(shù)據(jù)，回車確定；觀察流量和柱壓，若柱壓太低，更換進樣器的壓墊；點擊通道1，打開窗口；輸入樣品號、樣品名稱、類型、使用方法等根據(jù)進入樣品選擇不同的類型和使用方法：標準樣品使用‘標樣’，測試樣品使用‘試樣’，方法建立：選擇‘新建方法’，輸入方法名稱，進入?yún)?shù)設定，點擊‘下一步’，進入‘定量參數(shù)’，根選擇‘峰高’或‘峰面積’為定量基礎。選擇‘內(nèi)標法’‘外標法’等為‘定量方法’，在‘組分表’中輸入測定的組分，進入‘下一步’，‘報告風格’選擇為‘默認報告風格’，點擊完成。待各部分溫度升到設定值后，開啟H2鋼瓶和空氣泵。氫火焰點火。分別進標準樣品，對曲線進行校正。如果為標樣在濃度選項中確定，其具體的濃度；樣品測定樣品類型選擇‘試樣’，方法選擇為已經(jīng)校正后的方法或歸一化法。進樣分析。11、結(jié)束關閉氫氣和空氣，關閉氫火焰，待柱溫降低至50℃以下，檢測器溫度降低至100六、數(shù)據(jù)處理測試結(jié)束后取下色譜圖，按下列計算式，用峰面積外標法求個組分的含量。式中：h：峰高（峰面積）；h0：空白峰高（峰面積）測定值；b：回歸方程的斜率；a：回歸方程的截距。七、注意事項氣相色譜的開關機順序要嚴格遵守；柱箱的溫度一定要低于色譜柱的使用溫度；檢測器的使用溫度高于色譜柱的使用溫度。八、思考題氣相色譜對苯系物分離的原理；氣相色譜定性和定量的原理；3、為什么本實驗可以用歸一法定量？4、比較氫氣和氮氣作載氣的優(yōu)缺點?！蹲詠硭嘘庪x子的測定》一、實驗目的掌握離子色譜法的基本原理；了解離子色譜的使用方法；掌握色譜法定性和定量的基本方法。二、實驗原理離子色譜法以低交換容量的離子交換樹脂為固定相，對離子行物質(zhì)進行分離。以電導檢測器連續(xù)檢測流出物電導變化的一種色譜方法。離子在固定相和流動相之間有不同的分配系數(shù)，當流動相將樣品帶到分離柱時，由于各種離子對離子交換樹脂的相對親合力不同，樣品中的各離子被分離，繼而進入抑制器。抑制器的作用主要是降低洗脫液的本底電導，增加被測離子的電導響應值和除去樣品中的陽離子，再流經(jīng)電導池，由電導檢測器檢測并繪出各離子的色譜圖，以保留時間定性，峰高或峰面積定量，測出離子含量。三、藥品1、水：超純水，且經(jīng)脫氣處理；2、氟離子標準貯備液（1.00mg/mL）：稱取氟化鈉2.210g，溶于水，移入1000mL容量瓶，用水稀釋至刻度，搖勻。貯于聚乙烯瓶中，置于冰箱(4℃3、氟離子標準溶液（0.10mg/mL）：移取氟離子標準貯備液10.00mL，于100mL容量瓶，用水稀釋至刻度，搖勻。貯于聚乙烯瓶中，此溶液現(xiàn)用現(xiàn)配。4、氯離子標準貯備液（1.00mg/mL）：稱取于500～600℃灼燒至恒重的氯化鈉1.648g，溶于水，移入1000mL容量瓶，用水稀釋至刻度，搖勻。貯于聚乙烯瓶中，置于冰箱(45、氯離子標準溶液（0.10mg/mL）：移取氯離子標準貯備10.00mL，于100mL容量瓶中，用水稀釋至刻度。貯于聚乙烯瓶中，此溶液現(xiàn)用現(xiàn)配。6、磷酸根離子標準貯備液（PO43-1.00mg/mL）：稱取1.433g預先在100～105℃干燥并恒重