儀器分析實驗指導(dǎo)書

《儀器分析》《儀器分析》實驗指導(dǎo)書《》《》《儀器分析》實驗指導(dǎo)書《》（供藥學(xué)專業(yè)使用）黃石理工學(xué)院醫(yī)學(xué)院藥學(xué)系二00七年三月編目錄實驗一紫外分光光度法測定苯甲酸……………3實驗二直接電位法測定溶液的PH………………5實驗三鹽酸的電位滴定…………7實驗四柱色譜法分離混合染料…………………9實驗五各種薄層板制備練習(xí)……11實驗六參觀氣相色譜儀的操作…………………13實驗七參觀高效液相色譜儀的操作……………16實驗八參觀原子吸收分光光度儀的操作………19實驗一紫外分光光度法測定苯甲酸【實驗?zāi)康摹?、學(xué)會使用紫外分光光度計。2、掌握標(biāo)準(zhǔn)對比法測苯甲酸的含量?！緦嶒炘怼吭趬A性條件下，苯甲酸形成苯甲酸鹽，對紫外光有選擇性吸收，其吸收光譜的最大吸收波長在225nm?？刹捎米贤夥止夤舛扔嫓y定物質(zhì)在紫外光區(qū)的吸收光譜并進(jìn)行定量分析。計算公式如下：A=εCL和【實驗材料】氫氧化鈉、苯甲酸、儀器：量瓶、燒杯、752型紫外分光光度計、石英比色杯【實驗內(nèi)容】1、苯甲酸標(biāo)準(zhǔn)儲備液的制備精確稱取苯甲酸100mg，用0.1mol/L氫氧化鈉溶液100ml溶解后，再用蒸餾水稀釋1000ml。此溶液1ml含0.1mg苯甲酸。2、苯甲酸吸收曲線的測量吸取苯甲酸貯備液4.00ml，放入50ml容量瓶中，用0.1mol/L氫氧化鈉溶液定容，搖勻。此溶液1ml含8μg苯甲酸。測量條件光源：氫燈；參比液：0.01mol/L氫氧化鈉；測量波長：210、215、218、220、222、224、225、226、228、230、235、240nm。3、標(biāo)準(zhǔn)對比法測定樣品液苯甲酸的含量取10.00ml樣品液，放入50ml容量瓶中，用0.01mol/L氫氧化鈉定容，搖勻。在上述曲線中找出最大吸收波長，以此作定量分析的入射光。以0.01mol/L氫氧化鈉溶液為參比。在完全相同的條件下測出標(biāo)準(zhǔn)苯甲酸溶液和稀釋好的樣品液的吸光度值。4、按下式計算樣品液中苯甲酸的濃度：C樣/C標(biāo)=A樣/A標(biāo)【實驗說明】1．正確選擇紫外分光光度計的光源燈。石英比色杯價格昂貴，操作時不要離開桌面，謹(jǐn)防打碎?！舅伎碱}】1、苯甲酸除了用紫外分光光度法測定外，在你學(xué)過的化學(xué)分析方法中還可以用其他什么方法來測定？實驗二直接電位法測定溶液PH【實驗?zāi)康摹?、通過實驗，加深對直接電位法測定溶液PH原理的認(rèn)識。2、掌握用PH計測定溶液PH的方法。【實驗原理】玻璃電極和飽和甘汞電極插入待測溶液中，即組成原電池。在一定條件下，測得電池電動勢E是PH的線性函數(shù)：由于K中包括難于計算的不對稱電位和液接電位，實際工作中采用儀器直讀法，即首先用已知PH的緩沖液校準(zhǔn)酸度計，然后直接測量待測溶液的PH?！緦嶒灢牧稀吭囁帲亨彵蕉姿釟溻浘彌_液、混合磷酸鹽緩沖液儀器：量瓶、燒杯、PHS-25型酸度計【實驗內(nèi)容】1、安裝電極先把電極夾子夾在電極桿上。夾上甘汞電極，把引線叉連接在電極接線柱上。再將玻璃電極夾在夾子上，使玻璃球泡略高于甘汞電極，把電極插頭插入電極孔內(nèi)，旋緊螺絲。2、連接電源檢查電源電壓與儀器電壓相符合后，將PH-mV開關(guān)置“0”，接通電源。對PHS-25型酸度計，若用交流電源，接通電源后指示燈亮，若用直流電源，指示燈不亮。3、定位（1）將標(biāo)準(zhǔn)緩沖液傾入測試杯中，侵入電極，將PH-MV開關(guān)旋至與緩沖液相應(yīng)量程范圍。（2）查表5-1，調(diào)節(jié)定位調(diào)節(jié)器，使指針指向本緩沖液該溫度下的PH。并搖動測試杯，使指針穩(wěn)定為止，重復(fù)調(diào)節(jié)定位調(diào)節(jié)器，定位后，定位調(diào)節(jié)器不可再旋動。4、測量（1）移開緩沖液測試杯。用純水淋洗電極，并用濾紙輕輕吸干。（2）將被測溶液傾入測試杯中（溫度應(yīng)和緩沖液一樣，否則應(yīng)按其溫度重性調(diào)節(jié)溫度補償器）浸入電極對，讀數(shù)即可?！緦嶒炚f明】1、由于玻璃電極膜極易碰壞，使用時應(yīng)特別小心。用后要清洗干凈再保存好?！舅伎碱}】1、在酸度計上，“定位”鈕為什么要和標(biāo)準(zhǔn)緩沖液配合使用？它的作用是什么？2、“溫度補償器”鈕的作用是什么？實驗三鹽酸的電位滴定【實驗?zāi)康摹?、掌握電位滴定法操作。2、掌握電位滴定法確定終點的方法。【實驗原理】電位滴定法是以指示電極電位（或PH值）的突躍確定滴定終點的方法。進(jìn)行鹽酸電位滴定的裝置是以玻璃電極為指示電極、飽和甘汞電極為參比電極，連接在PH計上，將兩電極浸入鹽酸試液中，用NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行滴定。記錄滴定中消耗的NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積V（ml）及相應(yīng)的溶液電動勢E的變化值，用內(nèi)插法求得滴定終點，計算鹽酸的濃度?！緦嶒灢牧稀卡MLNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液、鹽酸試樣溶液儀器：PH酸度計、復(fù)合玻璃電極、鐵架臺、堿式滴定管、燒杯【實驗內(nèi)容】1、正確安裝電位滴定裝置。2、按PH計使用方法“調(diào)零”、校正。3、鹽酸的電位滴定：吸取鹽酸試液20.00ml于燒杯中，放入攪拌磁子，加水10ml，插入復(fù)合玻璃電極。開啟電磁攪拌器，在不斷攪拌下用∕LNaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。開始每加入5ml記錄一次電動勢值，在接近化學(xué)計量點時，每次加入氫氧化鈉的量逐漸減少，在計量點前后，每次加入0.02ml，記錄一次E值，直至電動勢變化減小。按如下表計算，找到滴定終點時用氫氧化鈉的體積，計算鹽酸溶液的濃度。V(ml)E(mv)△E△V△E∕△V△(△E∕△V)△2E∕△V2【實驗注意】1、電極浸入溶液的深度應(yīng)合適，攪拌磁子不能碰擊電極。2、注意觀察化學(xué)計量點的到達(dá)，在計量點前后應(yīng)等量小體積加入氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液。【思考題】1、通過實驗的數(shù)據(jù)處理，說明為什么在化學(xué)計量點前后應(yīng)等量的滴入小體積的氫氧化鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液為好？2、用酸堿滴定法再滴定一次，比較電位滴定誤差的大小，看哪種滴定方法比較好？實驗四柱色譜法分離混合染料【實驗?zāi)康摹?、掌握柱層析分離混合物的操作方法。2、準(zhǔn)確判斷物質(zhì)先后被洗脫的順序?！緦嶒炘怼抗枘z是極性吸附劑,對極性大的成分吸附能力強,對極性小的成分吸附能力弱,由于蘇丹黃和蘇丹紅兩種染料的極性不同,所以被吸附的能力不同,當(dāng)用四氯化碳洗脫時,它們的遷移速度不同,從而得以分離。【實驗材料】試藥：硅膠（柱層析用，中性70~100目）、四氯化碳（重蒸餾）、蘇丹黃、蘇丹紅儀器：色譜柱、鐵架臺【實驗內(nèi)容】1、裝柱將硅膠倒入層析柱中約15厘米高,在桌面輕輕敲及讓柱中硅膠均勻分布,在鐵架臺上固定好。2、上樣取少量硅膠,加混合染料1毫升,充分?jǐn)嚢柚寥軇┤繐]干.上到柱頂端約2-3毫米,輕敲至上表面平坦。3、洗脫用四氯化碳沖洗,控制流速至出現(xiàn)兩條色帶。4、收集用干凈的錐形瓶兩個分別收集兩條色帶?！緦嶒炚f明】1、硅膠頂端和樣品頂端都要輕敲至上表面平坦,否則色帶不平整,分離不理想.2、洗脫劑液面始終要高出樣品面約4厘米.【思考題】1、根據(jù)蘇丹黃、蘇丹紅的結(jié)構(gòu)式，判斷其在硅膠柱上以四氯化碳為洗脫劑的順序和位置。實驗五各種薄層板制備練習(xí)【實驗?zāi)康摹繉W(xué)習(xí)軟板、硅膠G板、硅膠H-CMC板鋪制的操作方法?！緦嶒炘怼勘影甯鶕?jù)在制備過程中是否加入粘合劑分為粘合薄層和非粘合薄層二種，加入粘合劑的為硬板，不加粘合劑的多為軟板（亦有為硬板，如纖維素板）。粘合劑常用的有羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）或煅石膏（G）。加羧甲基纖維素鈉制備的板機械強度較好，但對一些需加熱的腐蝕性顯色劑不適用。加石膏制備的板性能相反，機械強度較差，但適合于使用需加熱的腐蝕性顯色劑。薄層色譜法的分離屬于吸附色譜。各組分在薄層板上的位置常用Rf來表示，Rf的數(shù)學(xué)定義為：Rf=原點至斑點中心的距離/原點至溶劑前沿的距離Rf與化合物種類、吸附劑性質(zhì)、展開劑類型幾實驗條件有關(guān)?！緦嶒灢牧稀吭囁帲汗枘zG（薄層層析用，中性160目）、氧化鋁（薄層層析用，中性160目）、羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）儀器：乳缽、薄層板、電熱恒溫烘箱、干燥器【實驗內(nèi)容】一、薄層板的制備1、硅膠G薄層板：取硅膠G1份（約3g），置研缽中加水3份，研磨均勻，至一定稠度，倒在一塊薄層板上，用棒槌~厚度，輕輕振動玻璃板，使薄層面平整均勻。水平放置，待薄層發(fā)白近干，于烘箱中110℃烘干活化1~2小時，冷后貯于干燥器內(nèi)備用?；罨娓蓽囟?、時間可依需要調(diào)整，一般鑒別水溶性化合物或一些極性大的化合物時，所用薄層板只在空氣中自然干燥，不經(jīng)活化即可貯存?zhèn)溆谩?、硅膠G-羧甲基纖維素鈉薄層板：取羧甲基纖維素0.25g，溶于50ml蒸餾水中，攪拌使完全溶解并煮沸，即為0.5%CMC-Na溶液。用0.5%CMC-Na溶液代替水鋪板，照硅膠G薄層涂布法制備薄層板。3、硅膠H-羧甲基纖維素鈉薄層板：取硅膠H1份（約3g），置研缽中加0.5%CMC-Na溶液3份，其余同1項下步驟，即得硅膠H-CMC-Na板。二、點樣與展開1、點樣：取硅膠-CMC-Na板一塊，在距離板一端處，用鉛筆輕輕劃一直線作為起始線，用內(nèi)徑為1mm的平口毛細(xì)管點加混合溶液，其直徑應(yīng)為2-3mm，等溶劑揮發(fā)。2、展開：將板置于盛有展開劑的色譜缸中，當(dāng)展開劑前沿離起始線約10cm處，混合物應(yīng)不移動。取出硅膠板，待展開劑揮發(fā)后找出各斑點中心，用尺子量出各斑點移動距離及溶劑移動距離，分別計算Rf，對混合染料的各組分定性鑒別。【實驗說明】1、用熟石膏作粘合劑的薄層板制備時,攪拌時要注意觀察粘度適中。2、CMC-Na的水溶液配制時,要注意等完全溶解了之后,才煮沸騰，放冷備用?！舅伎碱}】1、在色譜實驗中為何常采用標(biāo)準(zhǔn)品對照?2、影響Rf值的因素有哪些？實驗六參觀氣相色譜儀的操作【實驗?zāi)康摹?、熟悉氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)、部件名稱。2、熟悉氣相色譜儀的操作步驟，注意事項?！緦嶒炘怼吭跉庀嗌V中，已知物對照法是一種常用的定性鑒別的方法。它是根據(jù)同一物質(zhì)在同一色譜柱和相同的操作條件下保留值相同的原理進(jìn)行定性。方法是在相同的試驗條件下，分別測出已知對照物與試樣的色譜圖，將待測組分的保留值與對照品的保留值進(jìn)行比較定性。在氣相色譜中，由于組分的量與其峰面積成正比，因此可用歸一法對各組分進(jìn)行定量。公式如下：Ci=×100%但許多有機化合物的校正因子未知，此時可采用已知濃度對照發(fā)（內(nèi)標(biāo)對比法）進(jìn)行定量。該法是先配制已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品，將一定量的內(nèi)標(biāo)物加入其中，再按相同比例將內(nèi)標(biāo)物加入未知濃度的試樣中。分別進(jìn)樣，由下式計算試樣中待測組分的含量：Ci試樣=【實驗材料】試藥：無水乙醇儀器：氣相色譜儀、進(jìn)樣器【實驗內(nèi)容】一、氣相色譜儀器的結(jié)構(gòu)氣路：N2瓶、H2瓶、減壓調(diào)節(jié)桿、空氣壓縮泵進(jìn)樣系統(tǒng)：注射器、色譜柱、檢測器記錄系統(tǒng)：電腦、打印機二、氣相色譜儀的操作步驟1、反時針方向開啟載氣鋼瓶閥門，減壓閥上高壓壓力表指示出高壓鋼瓶內(nèi)貯氣壓力。2、順時針方向旋轉(zhuǎn)減壓調(diào)節(jié)螺桿，使低壓壓力表指示到要求的壓力數(shù)。3、開啟主機電源總開關(guān)，主機的觸摸式熒光屏顯示儀器正在自檢，柱室內(nèi)鼓風(fēng)馬達(dá)運轉(zhuǎn)。4、打開與氣相色譜儀連接的電腦，并運行氣相色譜儀工作軟件，待軟件與儀器連接成功后，即可進(jìn)行實驗。5、在氣相色譜儀工作軟件里分別設(shè)定載氣流量、檢測器溫度、進(jìn)樣口的溫度，柱箱的初始溫度及升溫程序等。設(shè)定完后，各區(qū)溫度開始朝設(shè)定值上升，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定值時，READY燈亮。6、查看儀器基線是否平穩(wěn)，待基線平直后，即可進(jìn)樣測試。9、實驗完畢后，先關(guān)閉檢測器電源，再停止加熱，待色譜柱、進(jìn)樣口的溫度降至80℃以下時，依次關(guān)閉色譜儀電源開關(guān)，計算機電源，最后關(guān)閉載氣減壓閥及總閥。10、登記儀器使用情況，做好實驗室的整理和清潔工作，并檢查好安全后，方可離開實驗室?！緦嶒炞⒁狻?、操作過程中，一定要先通載氣再加熱，以防損壞檢測器。2、在使用微量進(jìn)樣器取樣時要注意不可將進(jìn)樣器的針芯完全拔出，以防損壞進(jìn)樣器。3、檢測器溫度不能低于進(jìn)樣口溫度，否則會污染檢測器；進(jìn)樣口溫度應(yīng)高于柱溫的最高值，同時化合物在此溫度下不分解。4、含酸、堿、鹽、水、金屬離子的化合物不能分析,要經(jīng)過處理方可進(jìn)行。5、進(jìn)樣器所取樣品要避免帶有氣泡，以保證進(jìn)樣重現(xiàn)性。6、取樣前用溶劑反復(fù)洗針，再用要分析的樣品至少洗2-5次，以避免樣品間的相互干攏。7、直接進(jìn)樣品，要將注射器洗凈后，將針筒抽干避免外來雜質(zhì)的干攏?！舅伎碱}】1、氣相色譜儀的開機與關(guān)機順序有何不同？2、如何減小該分析方法引起的誤差？3、選擇柱溫的原則是什么？為什么檢測器溫度必須大于柱溫？實驗七參觀高效液相色譜儀的操作【實驗?zāi)康摹?、熟悉高效液相色譜儀的結(jié)構(gòu)、部件名稱。2、熟悉高效液相色譜儀的操作步驟，注意事項。【實驗原理】高效液相色譜法是高壓輸液泵將具有不同極性的單一溶劑或不同比例的混合劑，緩沖液等流動相泵入裝有固定相的色譜柱，經(jīng)進(jìn)樣閥注入供試品，由流動相帶入柱內(nèi)，在柱內(nèi)各成分被分離后，依次進(jìn)入檢測器，色譜儀信號由記錄儀或積分儀記錄，進(jìn)而與標(biāo)準(zhǔn)品對照，求出含量。外標(biāo)法是高效液相色譜法中最常用的定量分析方法之一。外標(biāo)法是以待測組分的純品作對照品，以對照品和試樣中待測組分的峰面積或峰高相比較進(jìn)行定量分析。外標(biāo)法包括校正曲線法和外標(biāo)一點法。在日常分析中常用外標(biāo)一點法，其方法是分別精密稱取一定量的對照品和試樣，配制成溶液，分別進(jìn)樣同體積的對照品溶液和試樣溶液，在完全相同的色譜條件下，進(jìn)行色譜分析，測得峰面積。用下式計算試樣在的待測組分的含量：mi=mi標(biāo)準(zhǔn)×【實驗材料】試藥：乙腈、甲醇、水、磷酸緩沖液儀器：高效液相色譜儀、進(jìn)樣器【實驗內(nèi)容】儀器結(jié)構(gòu)、部件高壓輸液泵、進(jìn)樣閥、色譜柱、檢測器、電腦高效液相色譜儀的操作步驟1、過濾流動相，根據(jù)需要選擇不同的濾膜。2、對抽濾后的流動相進(jìn)行超聲脫氣10-20分鐘。3、打開HPLC工作站（包括計算機軟件和色譜儀），連接好流動相管道，連接檢測系統(tǒng)。4、進(jìn)入HPLC控制界面主菜單，點擊manual，進(jìn)入手動菜單。5、有一段時間沒用，或者換了新的流動相，需要先沖洗泵和進(jìn)樣閥。沖洗泵，直接在泵的出水口，用針頭抽取。沖洗進(jìn)樣閥，需要在manual菜單下，先點擊purge，再點擊start，沖洗時速度不要超過10ml/min。6、調(diào)節(jié)流量，初次使用新的流動相，可以先試一下壓力，流速越大，壓力越大，一般不要超過2000。點擊injure，選用合適的流速，點擊on，走基線，觀察基線的情況。7、設(shè)計走樣方法。點擊file，選取selectusersandmethods，可以選取現(xiàn)有的各種走樣方法。若需建立一個新的方法，點擊newmethod。選取需要的配件，包括進(jìn)樣閥，泵，檢測器等，根據(jù)需要而不同。選完后，點擊protocol。一個完整的走樣方法需要包括：a.進(jìn)樣前的穩(wěn)流，一般2-5分鐘；b.基線歸零；c.進(jìn)樣閥的loading-inject轉(zhuǎn)換；d.走樣時間，隨不同的樣品而不同。8、進(jìn)樣和進(jìn)樣后操作。選定進(jìn)樣方法，點擊start。進(jìn)樣，所有的樣品均需過濾。方法走完后，點擊postrun，可記錄數(shù)據(jù)和做標(biāo)記等。全部樣品走完后，再用上面的方法走一段基線，洗掉剩余物。9、關(guān)機時，先關(guān)計算機，再關(guān)液相色譜。10、填寫登記本，由負(fù)責(zé)人簽字?！緦嶒炞⒁狻?、流動相均需色譜純度，水用20M的去離子水。脫氣后的流動相要小心振動盡量不引起氣泡。2、柱子是非常脆弱的，第一次做的方法，先不要讓液體過柱子。3、所有過柱子的液體均需嚴(yán)格的過濾。4、壓力不能太大，最好不要超過2000psi?！舅伎碱}】1、外標(biāo)一點法有何優(yōu)點？實驗八參觀原子吸收分光光度儀的操作【實驗?zāi)康摹?、熟悉原子吸收分光光度儀的結(jié)構(gòu)、部件名稱。2、熟悉原子吸收分光光度儀的操作步驟，注意事項?！緦嶒炘怼吭游辗止夤舛确ㄊ腔趶墓庠摧椛涞拇郎y元素特征光波通過樣品蒸氣時，被蒸氣中待測元素的基態(tài)原子所吸收，測定輻射光強減弱的程度以求出樣品中待測元素含量的一種方法。原子吸收遵循一般分光光度法的吸收定律。在固定的實驗條件下，待測原子蒸氣濃度與溶液中待測元素離子濃度成正比，所以A=KC。式中A為吸光度，K為吸收常數(shù)，C為溶液中待測元素離子濃度。根據(jù)校正曲線法可以求出待測樣品中元素的含量。【實驗材料】試藥：牛黃解毒片稀鹽酸提取液、硝酸鎳溶液、2%硝酸溶液儀器：石墨爐原子吸收分光光度儀、砷空心陰極燈【實驗內(nèi)容】一、原子吸收分光光度儀的結(jié)構(gòu)、部件乙炔鋼瓶、空氣壓縮機、全自動進(jìn)樣器、石墨爐、火焰燃燒頭、多種空心陰極燈、檢測器、電腦、打印機。二、操作步驟1、開機：依次打開打印機、計算機，主機電源。2、儀器初始化：在計算機窗口上雙擊“AAwin”圖標(biāo)，選擇“聯(lián)機”儀器進(jìn)行初始化。如果自檢各項都“正?！?，儀器將自動進(jìn)入主界面。3、儀器設(shè)置（1）選擇測量方法：單擊“儀器”下“測量方法”選擇相應(yīng)的方法。（2）元素?zé)舻脑O(shè)置與換燈：單擊“元素?zé)簟边x項，彈出元素?zé)舸翱?；雙擊相應(yīng)的燈位置改變元素型號；選擇正確的工作燈和預(yù)熱燈，按照提示進(jìn)行下一步操作。

（3）火焰法燃燒器參數(shù)設(shè)置：單擊“儀器”下“燃燒器參數(shù)”選擇適當(dāng)?shù)娜紵髁颗c高度（一般儀器默認(rèn)為準(zhǔn)），反復(fù)調(diào)整燃燒器位置，使得光束從燃燒器縫隙正上方通過。按“確定”退出。（4）石墨爐加熱程序設(shè)置：單擊“儀器”下“石墨爐加熱程序”設(shè)置相應(yīng)的：干燥溫度；灰化溫度；原子化溫度（*原子化過程要求關(guān)閉內(nèi)氣流量）；凈化溫度和冷卻時間。按“確定”退出。單擊“儀器”下“原子化位置”反復(fù)調(diào)整使得光束充分通過石墨管。（5）單