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仪器分析实验指导(内部使用)

  • 省部重点实验室
    2012/12/30
  • 私聊

化学药检测

  • 实验一 吸光光度法测定铁(以邻二氮菲为显色剂)







    .实验目的

    1.掌握分光光度的基本原理及操作;

    2.学习如何选择吸光光度的实验条件;

    3.了解邻二氮菲测定铁的基本原理。



    .实验原理

    在可见的吸光光度法测量中,若被测组份本身有色,则不用显色剂即可直接测量;若被测组份本身无色或颜色很浅,则需用显色剂与其反应(即显色反应),生成有色化合物,再进行吸光度的测量。

    大多数显色反应是络合反应,对显色反应的要求是:

    1、灵敏度足够高,一般选择反应生成物的摩尔吸光系数(ε)大的显色反应以适于微量组份的测定;

    2、选择性好,干扰少或容易消除;

    3、生成的有色化合物组成恒定,化学性质稳定,与显色剂有较大的颜色区别。

    在建立一个新的吸光光度法时,为了获得比较高的灵敏度和准确度,应以显色反应和测量条件两个方面,考虑下列因素:

    1、研究被测离子、显色剂和有色化合物的吸收光谱,选择适合的测量波长;

    2、溶液pH值对吸光度的影响;

    3、显色剂的用量、显色时间、颜色的稳定性及温度对吸光度的影响;

    4、被测离子符合朗伯—比尔定律的线性浓度范围;

    5、干扰离子的影响及排除的方法;

    6、参比溶液的选择。

    此外,对方法的精密度和准确度,也需要进行实验。

    铁的显色剂很多,如硫氰酸铵、巯基乙酸、磺基水杨酸钠和邻二氮菲等。其中,邻二氮菲是测定微量铁的一中较好的试剂,它与二价铁离子反应,生成稳定的橙红色络合物(LgK稳定=21.3)

    Fe2++3phen==[Fe(phen)3]2+



    此反应很灵敏,络合物的摩尔吸光系数为:ε=1.1e4。在pH值29之间,颜色深度与酸度无关,而且很稳定,在有还原剂存在的条件下,颜色的深度可以维持几个月不变。本方法的选择性很高,相当于铁含量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-;20倍的Cr3+、Mn2+、VO3-、PO43-;5倍的Co2+、Cu2+等均不干扰测定,所以此方法应用很广。



    三、仪器与试剂

    1、仪器

    72型分光光度计(附1cm液槽)

    容量瓶(50mL20个)

    滴定管(50mL1支)

    移液管(1mL2支;2mL1支;5mL1支)

    量筒(10mL1个)

    2、试剂

    (1)铁标准溶液100μg/mL:准确称取0.8634gNH4Fe(SO42置于大烧杯中,加入20mL1:1的HCl和少量的水。溶解后,转移至1L容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀。

    (2)盐酸羟胺溶液10%(临时配用)

    (3)邻二氮菲溶液0.15(临时配用):应先用少量酒精溶解,再用水稀释。

    (4)醋酸钠溶液1M

    (5)氢氧化钠溶液0.1M

    (6)精密pH试纸



    四、实验步骤

    1、绘制吸收曲线并选择测量波长

    取两个50mL的容量瓶,其中一个加入0.60mL的100μg/mL铁标准溶液。然后,在两个容量瓶中个加入1mL10%的盐酸羟胺溶液,2mL0.15%邻二氮菲及5mL1M醋酸钠溶液,用水稀释至刻度,摇匀。

    在72型分光光度计上,用1mL液槽,以不含铁的试剂溶液作参比溶液,在波长450540nm间,扫描出最大吸收波长(方法是:先每隔10nm测量一次波长,然后在具有较大吸光所对应的波长之间隔5nm再进行吸光度;分光光度计的操作见后。),然后以波长为横坐标、吸光度为纵坐标绘制AV曲线图。在AV图上选择具有最大吸光度值所对应的波长作为本实验的测量波长(分光光度计的波长选择旋钮调到此值)。

    2、有色溶液稳定性的试验

    取50mL容量瓶一个,加入0.60mL100μg/mL的铁标准溶液,再加入1mL10%盐酸羟胺溶液、5mL1M醋酸钠溶液、约40mL蒸馏水,最后加入2mL0.15%邻二氮菲溶液,并记下此时的时间,迅速摇匀。取适量于1cm液槽,以不含铁的相应试剂溶液作参比溶液,立即在上面步骤所选的波长条件下进行测定,读得吸光度,并记下读得吸光度的时间,以后每隔1、2、3、5、10、30、60、120、180分钟测定各测定一次。所得数据以时间为横坐标、吸光度为纵坐标绘制曲线,并选择最佳的测定时间。

    3、显色剂用量的确定

    取十个50mL容量瓶,每个容量瓶都加入100μg/mL的铁标准溶液、0.60mL10%的盐酸羟胺1mL,然后分别加入0、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.50、2.50、4.00mL的邻二氮菲溶液,最后都加入5mL1M醋酸钠溶液,定容至刻度,摇匀。以不含显色剂的溶液溶液,使用1mL液槽,在选定的波长下分别测量其吸光度。以显色剂浓度为横坐标、吸光度为纵坐标绘图,从AC图中确定显色剂的用量。

    4、pH值的影响

    取50mL容量瓶九个,每个加入0.60mL100μg/mL的铁标准溶液,再加入1mL10%盐酸羟胺溶液,最后加入2mL0.15%邻二氮菲溶液,然后用滴定管依此加入0、2.00、5.00、8.00、10.00、20.00、22.00、25.00、30.00mL0.1M氢氧化钠溶液,定容至刻度,摇匀。用精密pH试纸测定以上溶液的pH值。以不含铁的各自相应的试剂溶液作参比溶液,在所选定的波长下测量吸光度,以pH值为横坐标、吸光度为纵坐标绘制ApH曲线图,从图中找出合适的pH值范围。

    5、绘制工作曲线

    取九个50mL容量瓶,分别加入0、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20、1.60、2.00mL的100μg/mL的铁标准溶液,每个容量瓶再加入1mL10%盐酸羟胺溶液、2mL0.15%邻二氮菲溶液和5mL1M醋酸钠溶液,定容至刻度、摇匀,得一系列的标准溶液,在选定的波长下,用1cm液槽,以不含铁的试剂溶液作参比溶液,测量各个溶液的吸光度。绘制AC标准曲线。

    6、未知试样溶液的测定

    取三个50mL容量瓶,分别移取5.00mL未知试样溶液,按实验步骤配制溶液,并测量其吸光度。



    五、数据处理

    1、记录不同的波长及相应的吸光度,绘制AV曲线,并确定最大吸收峰值波长。

    2、记录吸光度随时间变化,并决定溶液的显色时间,讨论有色络合物的稳定性。

    3、记录显色剂用量与吸光度的关系,绘制相应的曲线,并确定实验应选择的显色剂用量。

    4、记录不同pH值溶液的吸光度,并绘制相应的曲线,从中决定颜色不变的pH值的范围。

    5、记录系列标准溶液浓度及相应的吸光度,绘制AC曲线,并确定其线性范围,从曲线中求得未知试样溶液的原始浓度的平均值,相对平均值。



    六、思考题

    1、实验中,盐酸羟胺、醋酸钠的作用是什么?若用氢氧化钠代替醋酸钠有什么影响?

    2、以本实验为例,说明溶液的颜色和吸收曲线峰值波长有什么关系?

    3、试分析实验得到的吸光度对铁的浓度曲线。

    4、根据实验结果计算()邻二氮菲络合物的摩尔吸光系数ε。
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    第1楼2012/12/30

    七、72型分光光度计的操作规程
    1、IS—722型光栅分光光度计的操作规程
    a、打开仪器的防尘罩,折好置于仪器的旁边(不可置于仪器上,特别是仪器散热的部位),检查仪器是否有异样。
    b、打开仪器前面板的电源开关,使指示灯亮起,打开样品室盖,预热25分钟后方可进行使用。
    c、按Frange三键中的[T]键,调节波长选择旋钮,使波长窗显示为所需的波长(单位:nm)。
    d、在样品室盖打开时调节透射比调零旋钮[0%T ADJ],使数据显示窗的读书为0。
    e、把参比溶液和样品溶液放入比色皿座(注意:定位杆不能挡住光路),合上样品室盖,拉(推)转换样品池拉杆[Cell Changeover],将参比溶液移入光路,调节亮度粗调旋钮和细调旋钮[Coarse and Fine Brightness ADJ],使T的读数为100%,直至打开样品室盖读数为0、合上时为100%时方可进行测量。
    f、若是测定吸光度A,先完成以上a~e步骤。再将测量方式按键Range中的[ABS]键按下。仪器即为吸光度A的测量方式。此时A的读数应为0.000(若不为0时可调节[ABS0Fine]旋钮将读数调为0。(注:此时应有参比溶液置于光路中),然后将样品移入光路,稍稳定可读数。
    注:若样品吸收过大,不足10%(即A值超过2)数据溢出数显表的显示范围,可通过提高参比溶液的A值或稀释样品溶液后再进行测试。
    2、IS—7220型可见分光光度计的操作规程
    (1)、透射比测量
    a、打开仪器电源(电源开关在仪器的右侧)预热15分钟;
    b、打开样品室盖,放置参比溶液及样品溶液(有规律的放置便于记住);
    c、调节波长旋钮,使波长显示窗所需波长值;
    d、按下方式选择键[MODE]使透射比[%T]指示灯亮,拉动样品池拉手,使参比溶液置于光路;
    e、按[100%TO]键调100%,推动样品池拉手使样品挡住光路。此时显示器应显示为0,若不为0,则按住[0%]键几秒种,使其显示为0;
    f、拉出样品池拉手,使参比溶液置于光路,其显示器的读数应为100.0,若不为100.0,需按[100%T]键调100%;
    g、拉动样品池拉手使被测量样品依次进入光路,依次待读数稳定可记下读数。
    (2)、吸光度测量
    当测量完透射比值时,直接按[MODE]键,使吸光度[ABS]指示灯亮,此时数据显示窗所显示的即为吸光度值。
    注:仪器使用完以后要登记

0
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    第2楼2012/12/30

    实验二 水溶液pH值的测定







    一、实验目的

    1、了解用直接定位法测定水溶液PH的原理和方法;

    2、掌握pHS-3C型酸度计的操作方法。



    二、实验原理

    水溶液的pH通常是由酸度计进行测定的,以玻璃电极作为指示电极,饱和甘汞电极作参比电极,同时插入被测试液之中组成工作电极,该电池可以用下式表示:

    (一)Ag,AgCl│HCl(0.1mol/L)│玻璃膜│试液║KCl(饱和)│HgCl2,Hg(+)

    ▕←—————玻璃电极—————→▏ ∣←—饱和甘汞电极—→∣



    在一定条件下,工作电池的电动势可表示为: E=k+0.059pH(25℃)

    由测得的电动势虽然能算出溶液的pH,但因上式的k值是由内、外参比电极以及难于计算的不对称电位和液接电位所决定的常数,实际计算并非易事,因此在实际工作中,与被测溶液的pH时,经常用已知pH的标准缓冲溶液来校正酸度计,校正时应选用与被测溶液的pH接近的标准缓冲溶液,以减少在测量过程中可能由于液接电位、不对称电位以及温度等变化而引起的误差,校正后的酸度计可直接测量水或其他低酸碱度溶液的pH值。

    本实验所用的是复合电极。复合电极其实也就是集成了工作电极和参比电极为一体的电极。使用方便,但是不能长时间浸在蒸馏水中。使用完毕要用蒸馏水洗净,然后在电极保护套里加少量外参比溶液方可套上电极保护套。



    三、仪器和试剂

    1、仪器 pHS-3C型酸度计

    玻璃电极和甘汞电极(或复合电极)

    2、试剂 pH标准缓冲溶液



    四、实验步骤

    1、安装好多功能电极架及复合电极(在指导下安装)。

    2、仪器的标定(定位)与测量

    a、安上电极(玻璃电极和甘汞电极或复合电极),打开电源开关,按[pH/Mv]键选择pH测量模式;

    b、按[温度]键,调节显示的温度为此时待测溶液的温度,再按[确认]键;

    c、将复合电极下端的保护套拔下,并拉下电极上端的橡皮套,使其露出上端小孔,用蒸馏水清洗电极,并用滤纸吸干;

    d、把电极插入pH=6.86的标准缓冲溶液中,待读数稳定后按[定位]键,并调节读数为该溶液温度下的pH值,然后按[确认]键。取出电极,用蒸馏水冲洗干净,吸干。标准缓冲溶液的pH值与温度关系对照附表;

    e、把电极插入pH=9.18的标准缓冲溶液中,待读数稳定后按[斜率]键,并调节读数为该溶液当时温度下的pH,然后按[确认]键,取出电极,用蒸馏水冲洗干净,吸干,标定完成;

    f、用水样将电极和烧杯冲洗68次后,测量水样的pH值;

    g、实验完毕,把电极用蒸馏水冲洗干净,用滤纸吸干后套上放置少量外参比补充液的电极保护套,拉上电极上端的橡皮套,小心放好。



    五、思考题

    1、在测量溶液的pH值时,为什么要进行标定(定位)?

    2、电位法测定水溶液的pH值的原理是什么?









    六、附表

    缓冲溶液的pH值与温度关系的对照表:


    温度/

    0.05mol/kg

    邻苯二钾酸氢钾

    0.025mol/kg

    混合磷酸盐

    0.01mol/kg

    四硼酸钠

    5

    4.00

    6.95

    9.39

    10

    4.00

    6.92

    9.33

    15

    4.00

    6.90

    9.28

    20

    4.00

    6.88

    9.23

    25

    4.00

    6.86

    9.18

    30

    4.01

    6.85

    9.14

    35

    4.02

    6.84

    9.11

    40

    4.03

    6.84

    9.07

    45

    4.04

    6.84

    9.04

    50

    4.06

    6.83

    9.03

    55

    4.07

    6.83

    8.99

    60

    4.09

    6.84

    8.97









    参考文献



0
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    第3楼2012/12/30

    实验三 电位滴定法测定醋酸的含量







    一、实验目的

    1、熟悉电位滴定的基本原理和操作技术;

    2、学习运用二级微商法确定滴定的终点。



    二、实验原理

    醋酸为有机酸(),与NaOH的反应为:。用与已知浓度的NaOH滴定未知浓度的HAc溶液在终点时产生pH(或mV)值的突跃,因此根据滴定过程中pH(或mV)值的变化情况来确定滴定的终点,进而求得各组份的含量。

    滴定终点可由电位滴定曲线(指示电极电位或该原电池的电动势对滴定剂体积作图)来确定,也可以用二次微商曲线法求得。二次微商曲线法是一种不需绘图,而通过简单计算即可求得滴定的终点,结果比较准确[1]。这种方法是基于在滴定终点时,电位对体积的二次微商值等于零。

    [2]:用下表的一组终点附近的数据,求出滴定终点

    滴定剂

    的体积

    V/mL

    电动势

    E

    V

    24.10

    24.20

    24.30

    24.40

    24.50

    24.60

    0.183

    0.194

    0.233

    0.316

    0.340

    0.351

    0.011

    0.039

    0.083

    0.024

    0.011

    0.10

    0.10

    0.10

    0.10

    0.10

    0.11

    0.39

    0.83

    0.24

    0.11

    +2.8

    +4.4

    -5.9

    -1.3



    表中

    在接近滴定终点时,加入V为等体积。

    从表中的数据可知,滴定终点在24.30mL与24.40mL之间。

    设: (24.30+X)mL时为滴定的终点

    即为滴定终点。

    则有:

    即:

    解得

    所以在滴定终点时滴定剂的体积应为:



    三、仪器和试剂

    1、仪器 pHS-3C型酸度计(含复合电极)

    电磁搅拌器(含搅拌子)

    滴定管

    100μL进样器

    铁架台(含滴定管夹)

    2、试剂 KHCHO(邻苯二甲酸氢钾)固体

    NaOH溶液0.1mol/L:称取4g固体NaOH,加入新鲜的或煮沸的除去二氧化碳的蒸馏水,完全溶解后,定容至1L,充分摇匀(待标定)。

    待测定的醋酸溶液



    四、实验步骤

    在指导下安装好实验仪器,并校正酸度计(见实验二)。

    1、NaOH溶液浓度的标定

    a、在称量瓶中以差减法称量KHC8H4O4(邻苯二甲酸氢钾)三份,每份0.40.6g,分别倒入200mL烧杯中,加入80100mL的蒸馏水,放入干净的搅拌子。

    b、调节至适当的搅拌速度(溶液应稳定而缓慢的转动),待邻苯二甲酸氢钾全部溶解后插入电极。开始每次加入滴定剂1.0mL,待电位稳定后,读取其值和相应的滴定剂体积,记录在表格里。随着电位差的增大(或减小),减少每次加入滴定剂的量。当电位差值变化迅速,即接近滴定终点时,每次加入0.1mL滴定剂(可以用100μL的注射器),当电位读数再次变化缓慢时,说明滴定终点已过,可以停止滴定。

    2、未知试样的测定

    a、用移液管取20.00mL未知浓度的醋酸溶液,于200mL的大烧杯中,再加入约100mL的蒸馏水,将此烧杯至于磁力搅拌器上,放入干净的搅拌子。最后把已清洗过并用滤纸吸干的复合电极插入溶液(注意:电极不能被搅拌子碰到)。

    b、调节至适当的搅拌速度。开始每次加入滴定剂1.0mL,待电位稳定后,读取其值和相应的滴定剂体积,记录在表格里。随着电位差的增大(或减小),减少每次加入滴定剂的量。当电位差值变化迅速时,即接近终点时,每次加入0.1mL滴定剂并记录相对应的电位,当电位读数再次变化缓慢时,说明滴定终点已过,可以停止滴定。

    c、重复测定两次,每次滴定结束后的电极、烧杯和搅拌子都要清洗干净。实验完毕后整理好仪器、器皿,放回原处。



    五、数据处理

    1、按前表格的形式从所记录的数据中找出有用的数据进行处理解。

    2、作EVE/VV2E/V2V滴定曲线。

    3、求出试样溶液中醋酸的浓度(mol/L),并计算相对标准偏差。



    六、问题讨论

    1、所使用的酸度计若不事先进行校正,结果是否会一样?

    2、电位滴定的原理和依据是什么?

    3、电位法滴定测定与用酚酞为指示剂的滴定中有什么区别?特点是什么?

    4、若是用二次微商法处理非





    附:实验数据记录



    滴定XgKHCHO所用NaOH的体积



    滴定20.00ml醋酸所用NaOH的体积



    X=



    X=



    X=

































































































































































































































































































































































































































































































































































































































































    参考文献

    分析化学实验,武汉大学,高等教育出版,2003

    分析化学实验,高职高专化学教材编写组,高等教育出版社,2002

    仪器分析实验,赵文宽、张悟名、周性尧等,高等教育出版社,2001

    仪器分析实验,仪器分析实验编写组,复旦大学出版社,1988

    基础仪器分析实验,北京大学化学系分析研究室,北京师范出版社,1985






    [1]

    [2]

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  • 省部重点实验室

    第4楼2012/12/30

    实验四 吸光光度法测定水和废水中的总磷







    一、实验目的

    1、学习用过硫酸钾消解水样的方法;

    2、掌握水和废水中总磷的吸光光度法的测定方法.



    二、实验原理

    在天然水和废水中,磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在。它们分别为正磷酸盐、缩合磷酸盐(焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐)和有机结合的磷酸盐,存在于溶液和悬浮物中。在淡水和海水中的平均含量分别为0.2mg/L和0.088mg/L。化肥、冶铁和合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量磷。

    磷是生物生长的必需的元素之一,但水体中磷含量过高(如超过0.2mg/L),可造成藻类的过度繁殖,直至数量上达到有害的程度(称为富营养化),造成湖泊、河流透明度降低,水质变坏。为了保护水质,控制危害,在环境监测中,总磷已列入正式的监测项目。

    总磷分析方法由两个步骤组成:第一步可用氧化剂过硫酸钾、硝酸—高氯酸或硝酸—硫酸等,将水样中不同形态的磷转化为正磷酸盐。第二步测定正磷酸盐(常用钼锑抗钼蓝光度法、氯化亚锡钼蓝光度法以及离子色谱法等),从而求得总磷含量。

    本实验采用过硫酸钾氧化—钼锑抗钼蓝光度法测定总磷。在微沸(最好在高压斧内径120℃加热)条件下,过硫酸钾将试样中不同形态的磷氧化为磷酸根。磷酸根在硫酸介质中同钼酸铵生成磷钼杂多酸。反应如下:

    (缩合磷酸盐或有机磷中的磷)+2O2→PO43-

    PO43-+12MoO42-+24H++3NH4+→(NH4)PO412MoO3+12H2O



    生成的磷钼杂多酸立即被抗坏血酸还原,生成蓝色的低价钼的氧化物即钼蓝,生成钼蓝的多少与磷含量成正比关系,以此测定水样中总磷。

    过硫酸钾消解法具有操作简单,结果稳定的特点,适用于绝大多数的地表水和部分工业废水,对于严重污染的工业废水和贫氧水,则要采用更强的氧化剂HNO3—HclO4或HNO3—HSO4等才能消解完全。

    钼锑抗钼蓝光度法灵敏度高,采用中等强度还原剂抗坏血酸,可避免还原游离的钼酸铵,因而显色稳定,重现性好。酒石酸锑钾可催化钼蓝反应,在室温下显色可较快完成。本法最低检出浓度为0.01mg/L,测定上限为0.6mg/L,砷大于2mg/L干扰测定,可用硫代硫酸钠去除。硫化物大于2mg/L干扰测定,通氮气可以去除。铬大于50mg/L干扰测定,用亚硫酸钠去除。



    三、试剂和仪器

    1、仪器 72型分光光度计

    2、试剂 过硫酸钾溶液50g/L

    HSO4 (3+7)、(1+1)

    HSO41mol/L

    NaOH1mol/L

    酚酞 10g/L(溶剂:95%乙醇溶液)

    抗坏血酸溶液100g/L:溶解10g抗坏血酸于水中,并稀释至100mL,贮存于棕色、玻璃瓶中。在冷处可稳定几周,如颜色变黄,应弃去重配。

    钼酸盐溶液:溶解13g钼酸铵[(NH46MoO7•4H2O]于100mL的蒸馏水中,溶解0.35g酒石酸锑钾[KSbC4H4O7•1/2H2O]于100mL蒸馏水中。在不断搅拌下,将钼酸铵溶液徐徐加到300mL(1+1)硫酸溶液中,再加入酒石酸锑钾溶液,混匀。贮存于棕色玻璃瓶中,于冷处保存,至少稳定两个月。

    磷标准贮备液:称取(0.2197±0.001)g于110℃干燥2h并在干燥器中放冷的磷酸二氢钾(KH2PO4),用水溶解后转移至1000mL容量瓶中,加入大约800mL蒸馏水,再加入5mL(1+1)HSO4,定容并混匀。

    磷标准操作液;吸取10.00mL磷标准贮备液于250mL容量瓶中,用蒸馏水定容。1.00mL此标准液含2.0μg磷。使用当天配制。



    四、实验步骤

    1、水样预处理

    从水样瓶中吸取适量混匀水样(含磷不超过30μg)于150mL锥形瓶中,加水至50mL,加数粒玻璃珠,加1mL(3+7)HSO4溶液、5mL50g/L过硫酸钾溶液。加热至沸,保持微沸3040min,至体积约10mL止,放冷,加一滴酚酞指示剂,边摇边滴加氢氧化钠溶液至刚呈微红色,再滴加1mol/L硫酸溶液使红色刚好退去。如溶液不澄清,则用滤纸过滤于50mL比色管中,用水洗涤锥形瓶和滤纸,洗涤液加入比色管中,加水至标线,供分析用。

    2、标准曲线的制作

    取7支50mL比色管,分别加入磷标准操作溶液0mL、0.05mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、10.00mL、15.00mL,加蒸馏水至50mL。

    a、显色:向比色管中加入1mL抗坏血酸溶液,混匀。30s后加2mL钼酸盐溶液,充分混匀,放置15min。

    b、测量:使用光程为3cm比色皿,于700nm波长处,以试剂空白溶液为参比,测量吸光度,绘制标准曲线。

    3、试样测定

    将消解后并稀释至标线的水样,按标准曲线制作步骤进行显色和测量。从标准曲线上查出含磷量,计算水样中总磷的含量(P以mg/L表示)。



    五、思考题

    1、考虑到一般教学实验室的条件,本实验制作标准曲线时,省略了预处理的步骤,这样对试样的测定结果可能会有什么影响?

    2、本实验测量吸光度时,以零浓度溶液为参比,这同以水作参比时比较,在扣除试剂空白方面,做法有何不同?

    3、如果只需测定水样中可溶性正磷酸盐或可溶性总磷盐,应如何进行?



    参考文献



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  • 省部重点实验室

    第5楼2012/12/30

    实验五 紫外—可见分子吸收光谱法的应用
    ——苯的紫外光谱的测定与分析


    一、实验目的
    1、掌握利用紫外分子吸收光谱进行定性和定量分析;
    2、掌握756型单光束紫外—可见(UV—VIS)分光光度计的使用。

    二、实验原理
    许多有机化合物在一定能量的电磁辐射下伴随着价电子能级的跃迁。根据量子理论:基态电子发生跃迁所吸收的能量是既定的,即满足E-E=hυ时才能产生跃迁。产生各种跃迁所需的能量为:ΔE电子≈1~20eV;ΔE震动≈ΔE电子×(1/10~1/100)≈0.01~2eV;ΔE转动≈ΔE震动×(1/10~1/100)≈1×10-4~0.02eV[1],紫外可见光波长范围为:λ可见=800nm~200nm(常用的波长分析范围。200nm~10nm为真空紫外区,主要是CO2、O2等对这波长范围的谱线有严重的吸收,导致干扰分析测定,所以要求在真空中进行测定)。相对的能量为6.2eV~1.6eV,其能量可以满足部分电子能级跃迁的需要。此外,在电子能级跃迁也伴随着相应的振动和转动能级的变化(ΔE电子>ΔE震动>ΔE转动),若是仪器的分辨能力不高,则使三种谱线(或精密结构)密集在一起,则使打印出来的图谱的峰宽变宽(在仪器分辨能力一定时,溶剂由极性到非极性也可使这些精密结构消失[2])。
    利用分子中生色基团对特定谱线的吸收可进行定性分析,利用浓度与吸收值成正比(即朗伯—比尔定律)可进行定量分析。
    进行定性分析时,一般用的是比较法,把待分析的未知化合物的谱图与纯的已知物的谱图或标准谱图(如萨勒特光谱图等)进行比较;也可以用有机化合物吸收波长的经验规则的计算值进行分析[3]。但应该注意的是:相同的紫外吸收光谱不能充分地证明两种化合物是完全相同。因为只要有相同的发色基团,而分子结构可以不同,它们的最大吸收波长λmax为相同。所以紫外—可见光谱图在分析未知化合物时只是提供有可能的基团结构信息,常和NMR、MS和IR(即四谱)联用,使得分析更为准确、可靠。
    苯有三个吸收带,分别为:E1带(180nm,εmax=6×104L•cm-1•mol-1)、E2带(204nm,εmax=8×10L•cm-1•mol-1)和B带(255nm,εmax=200L•cm-1•mol-1),都是→的跃迁。在分析的时候可以大致的进行判定。

    三、仪器与试剂
    1、仪器 756型单光束紫外可见分光光度计(附1cm的石英比色皿)
    2、试剂 苯(A.R.)
    环己烷(A.R.)

    四、实验步骤
    1、准备
    a、通电之前检查样品室,样品室除比色皿架外,不应有其他物体。
    b、打开电源(开关位于仪器右侧下方),仪器自动进入初始化。约等10min,初始化完毕,波长显示:220(nm)并打印出“UV—VIS Spectropho Tometer Model 756MC”,这时方可进行测量操作。
    2、未知物的光谱图扫描
    a、参数的设定(“→”表示键入;若是键入错误要清除,按键[CE])
    →[MODE]→[1](选择波长扫描方式)→[ENTER]→[ ](选择扫描步长)→[ENTER]→[/A]→[1](选择T方式)→[ENTER]→[λ RANGE](设置横坐标(扫描波长)范围)→[190](起始波长为190nm)→[ENTER]→[300](终止波长为300nm)→[ENTER]→[T/A RANGE](设置纵坐标(T/A)范围)→[ENTER]→[ENTER]→[FUNC](进行功能设置)→[81](存储功能;0不存储,1为存储)→[0]→[ENTER]→[FUNC]→[83](扫描速度1~4)→[ENTER]→[3]→[ENTER]→(把样品移入光路)→[START/STOP]。仪器进入波谱扫描,并打印出相应的谱图。
    b、分析谱图
    选择合适的波长为下步骤测定浓度用,其波长为: (nm)。
    3、浓度的测量
    a、苯标准样品:取四个10mL的容量瓶,用吸量管分别取0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL的苯(A.R.),用环己烷(A.R.)定容至刻度。
    b、仪器的操作过程(“→”表示键入;若是键入错误要清除,按键[CE])
    →[MODE]→[2]→[ENTER]→[T/A]→[3]→[ENTER]→[2]→[ENTER]→[4](作工作曲线所用标样数)→[ENTER]→[0](第一个标样的浓度为0)→[ENTER]→[ ](第二个标样的浓度)→[ENTER]→[ ](第三个标样的浓度)→[ENTER]→[ ](第四个标样的浓度)→[ENTER]→[GOTO λ](设置进行分析的波长)→[ ](上面所选的波长)→[ENTER]→[ABS0/T%100](调零或调百,此时应用参比溶液位于光路中)→(将第一个标样移入光路、稳定)→[START/STOP]→[ABS0/T%100](调零或调百,此时应用参比溶液位于光路中)→(将第二个标样移入光路、稳定)→[START/STOP]→[ABS0/T%100](调零或调百,此时应用参比溶液位于光路中)→(将第三个标样移入光路、稳定)→[START/STOP]→[ABS0/T%100](调零或调百,此时应用参比溶液位于光路中)→(将第四个标样移入光路、稳定)→[START/STOP](待打印完毕)→[0](存储数据功能;0否,1是)→(将待测样品一移入光路、稳定)→[START/STOP]→(将待测样品二移入光路、稳定)→[START/STOP]。
    c、从打印机上取下谱图、数据供分析用。
    d、仪器的模式退出到T方式,清洗干净石英比色皿放回原处。关闭电源,整理实验室。

    五、数据处理
    根据所打印的数据和谱图进行分析,并计算出被测试样苯的浓度,以mol/L表示(苯的分子量为78.11;比重为0.88)。

    六、思考题
    1、用紫外—可见分光光度法测得某两种物质的最大吸收峰值在同一波长处,可否判断是同一物质?为什么?
    2、用紫外—可见分光光度法进行物质分析应注意什么?
    3、在分析谱图时要不要注明所用的溶剂?为什么?
    4、对苯的扫描谱图进行分析,指出E2和B带。






















    参考文献
    有机化合物结构分析与鉴定,冯金城,国防工业出版社,2003
    现代有机分析,余仲建、李松兰、张殿坤,天津科学技术出版社,1994
    仪器分析,武汉大学化学系,高等教育出版社,2001
    谱学方法在有机化学中的应用,谈天,高等教育出版社,1985
    基础仪器分析实验,北京师范大学化学系分析研究室,北京师范大学出版社,1985
    仪器分析实验,《仪器分析实验》编写组,复旦大学出版社,1988

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  • happy水中月

    第6楼2012/12/31

    这个帖子好,楼主可以一个实验内容一个帖子,这样看起来也比较方便,最后可以在版面置顶帖子里面放个目录的链接,大家想看哪一个内容就很容易找到的。

    想我大学毕业的时候带回来很多书,但是用的最多专业书就是那些老师自己编的或者买的实验指导书。

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  • xiaowang268

    第8楼2013/01/05

    和钼蓝法测磷挺像

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  • 青林

    第9楼2013/01/26

    我们测金属指标和阴离子合成洗涤剂有用到

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