环境监测实验.doc

1、环境监测实验环境分析实验教案任课教师：赵艳琴河北联合大学化学工程学院实验五 .差值紫外吸收光谱法测定废水中微量苯酚一、实验目的及要求1. 学会使用紫外可见分光光度计；2. 掌握差值吸收光谱法测定废水中微量苯酚的方法。二、实验原理酚类化合物在酸、碱溶液中发生不同的离解，其吸收光谱也发生变化。例如，苯酚在紫外光区有两个吸收峰，在酸性或中性溶液中， max 为 210nm 和 272nm，在碱性溶液中， max 位移至 235nm和 288nm：图 1 为苯酚在两种溶液中的吸收光谱。在紫外分析中，有时利用不同的酸、碱条件下光谱变化的规律直接对有机化合物进行测定。图 1 苯酚的紫外吸收光谱曲线 A:

2、在 0.1mol/L KOH 溶液中苯酚的吸收光谱；曲线 B: 在中性溶液中苯酚的吸收光谱；曲线 A B：苯酚的差值光谱废水中含有多种有机杂质，干扰苯酚在紫外区的直接测定。如果将苯酚的中性溶液作为参比溶液，测定苯酚碱性溶液的吸收光谱，利用两种光谱的差值光谱，就有可能消除杂质的干扰，实现废水中苯酚含量的直接测定。这种利用两种溶液中吸收光谱的差异进行测定的方法，称为差值吸收光谱法。三、仪器与试剂仪器：紫外可见分光光度计；容量瓶（50mL 10 个）；吸量管 (10mL,5mL) 。 试剂：苯酚标准溶液：称取苯酚0.004 mol L-1 ；KOH溶液： 0.1mol L-1 。四、实验步骤1. 配

3、制苯酚的标准系列溶液将 10 个 50 mL 容量瓶分成两组，各自编号。按表至刻度，摇匀，作为苯酚的标准系列溶液。1 所示加入各种溶液，再用水稀释表 1配制溶液数据表2.绘制苯酚的吸收光谱取上述第 3 号的一对溶液，用 1cm吸收池，以水作参比溶液，分别绘制苯酚在中性溶液和碱性溶液中的吸收光谱 (250nm-320nm)。然后用苯酚的中性溶液作参比溶液，绘制苯酚在碱性溶液中的差值光谱，将数据填入表2，找差值光谱中的最大吸收波长。3. 测定苯酚两种溶液的光谱差值从上述绘制的差值光谱中，选择288nm附近最大吸收波长作为测定波长 max，在紫外可见分光光度计上固定测定波长为 max， 然后以中性溶

4、液为参比，测定碱性溶液的吸光度，即苯酚溶液两种光谱的吸光度差值。以苯酚浓度为横坐标，以苯酚溶液两种光谱的吸光度差值为纵坐标，绘制标准曲线（表3）。4. 未知试样中苯酚含量的测定将 4 个 50 mL 容量瓶分成两组，每组2 个。分别加入未知样4ml。将其中 2 个用去离子水稀释，其余 2 个加入 5.0 mL KOH 溶液，再用去离子水稀释至刻度、分别摇匀。分成 2 对，用 1cm吸收池测定光度差值。五、注意事项1. 熟悉仪器使用及注意事项；2. 利用差值光谱进行定量测定，两种溶液中被测物的浓度必须相等。六、数据处理1. 将表中测得的光谱差值，绘制成吸光度浓度曲线，计算回归方程；得曲线或回归方

5、程，计算未知样品中苯酚的含量 ( 用 molL-1 表示 ) ；3.2.利用所计算苯酚在碱性溶液 (288nm 附近 ) 中的表观摩尔吸收系数。表 2 实验测定数据七、思考题1.绘制苯酚在中性溶液、碱性溶液中的光谱和差值光谱时，应如何选择参比溶液?2. 在苯酚的差值光谱上有两个吸收峰，本实验采用288nm测定波长，是否可以用235nm波长作测定波长 ?为什么 ?3.试说明差值吸收光谱法与示差分光光度法有何不同?实验六气相色谱分析内标法测定邻二甲苯中杂质一、实验目的（1）熟悉气相色谱仪的操作，进一步了解仪器的性能。（ 2）掌握内标法定量的基本原理。（3）学习应用内标法测定试样中杂质含量的方法。二

6、、实验原理对于试样中少量杂质的测定，或只需测定试样中某些组分时，可采用内标法定量。用内标法测定时需在试样中加入一种物质作为内标物，而内标物质应符合下列条件：（1） 应是试样中不存在的物质；（2） 内标物的色谱峰位置，应位于被测组分色谱峰的附近；（ 3） 其物理性质及物化性质应与被测组分相近。（ 4） 加入的量应与被测组分含量接近。设在重量为 W的试样中加入内标物重量为 Ws，被测组分的重量为 Wi，被测组分与内标物的色谱峰面积分别为 Ai ，As, 则Ci%=WiW ?WsW?Aifi? 100=i ? 100=s? 100WW?WsW?Asfs若以内标物作标准，则可设fs=1, 那么：Ci%

7、=Ws ?Aifi? 100W ?AsAi/As在不知道 fi的情况下，可用内标标准曲线法。即准确配制一系列标准溶液（内标物重量恒定），分别注入色谱仪中，测得相应的 Ai/As ，绘制 Ai/As-Wi/Ws 内标标准曲线，如图所示。然后准确称取一定量的试样，加入与标准溶液同样量的内标物，混匀后进样，即可得到试样中该组分与内标物的峰面积之比 Ai/As ，根据此峰面积比，就可从标准曲线上查得相应的重量比Wi/Ws，则Ci%=Ws ?Wi? 100 W ?Ws图 内标标准曲线Wi/Ws内标法定量结果准确，对于进样量及操作条件不需严格控制，内标标准曲线法更适用于工厂的控制分析。本实验以苯作内标物，

8、以内标标准曲线法测定邻二甲苯中杂质环己烷的含量，出峰顺序为环己烷，苯，邻二甲苯。 三、仪器与试剂实验仪器： GC112A型气相色谱仪、氢气发生器、色谱柱（ PEG-20M不锈钢填充柱）、皂膜流量计、微量液体进样器（ 5L）实验试剂：环己烷（分析纯）、苯（分析纯）、邻二甲苯（分析纯）四、实验步骤 :（一）标准溶液的配制：按下表准确配制一系列标准溶液，分别置于具塞试剂瓶中混匀备用。（二）实验条件：1、流速： 60mL/min 左右；2 、柱温： 100、汽化室温度： 150 3 、检测器： TCD，检测器温度为150 4 、进样量： 5L（三）未知样品的配制：称取未知样品 40.0 g ( 称至 0.0001 g) 于具塞试剂瓶中，准确加入 0.8780 g 苯混匀备用。 （四）色谱分析：1.分别吸取上述各标准溶液及未知溶液5L 注入色谱仪中，记录下色谱图。2.计算出各溶液相应的环己烷与苯的重量比Wi/Ws 和峰面积比Ai/As 。 3.绘制 Ai/As Wi/Ws内标标准曲线。4. 根据未知样品的 Ai/As 值，于标准