仪器实验指导书课件

1、实验一 发射光谱分析实验一、目的和要求：由于经典光源已不适应新的发展形势，发射光谱分析实验不再沿用照相法。但利用原有的摄谱仪可以更直观地获得对发射光谱分析方法原理的认识。本实验借助31WI型平面光栅光谱仪和经典光源进行实地演练，以巩固课堂所学知识。通过对实际相板上谱线的认识，掌握能级、激发、发射、谱线波长和强度、最后线、自吸收等概念以及定性、半定量及定量分析方法，同时初步掌握240310nm间谱线识别的方法二、内容和步骤：1、 观察和描述仪器的外光路和内光路2、 了解入射狭缝和焦面的重要性3、 了解光栅转角和中心波长的关系4、 观看火花电弧放电现象，掌握两种光源的特点5、 观看焦面上的Fe、N

2、a、Mg元素的谱线，并进行描述（仪器性能指标： =1050 mm ；刻线：1200条/ mm ；N =72000；d入 /dl=0.8nm/mm ; 入闪=300nm） 6、 了解谱板乳胶面特性和谱线分布规律7、 了解识别天然标尺铁谱的方法8、 了解阶梯减光板和谱线强度的关系9、 观看自吸收对谱线强度的影响10、比较灵敏线、最后线、原子线和离子线思考题原于发射光谱定性分析的原理是什么?摄谱的主要工作条件及选择这些条件的依据是什么简述识谱的步骤，并说明其理由。实验二 电感耦合等离子体发射光谱法同时测定水中钙、镁、铁一、目的要求1了解电感耦合等离子体光谱仪的结构及其工作原理。 ：、2初步掌握顺序型

3、等离子体光谱仪的使用方法，了解其工作特点，并懂得维护常识。二、基本原理：ICP光谱分析法是用电感耦合等离子体作为激发光源的一种发射光谱分析方法。等离子体是氮气通过炬管时，在高频电场的作用下电离而产生的。它具有很高的温度，样品在等离子体中激发比较完全。在等离子体某一特定的观测区，即固定的观察高度，测定的谱线强度与样品浓度具有一定的定量关系。通常用1次或2次或3次方程拟合工作曲线。因此，只要测量出样品的谱线强度，就可以换算出浓度 影响谱线强度的因素较多，主要因素有入射功率、观察高度和载气流量。三、仪器与试剂1仪器 AtomScan16电感耦合等离子体光谱仪(美国TJA公司)。2试剂 高纯氮气；碳酸

4、钙(分析纯)；高纯金属镁；高纯金属铁；硝酸(优级纯)；二次蒸馏水；盐酸(优级纯)。四、实验步骤1熟悉高频电感耦合等离子体光谱仪的结构，工作原理和使用方法。2配制标准溶掖和样品溶液 （1）、配制标准贮备按(均为l000ug/ml) 准确称取24973g在ll0烘干过的碳酸钙，用少量盐酸溶解后，用二次蒸馏水稀释至1L，备用。 准确称取10000g高纯金属镁，用少量的6mo1盐酸溶解后，用二次蒸馏水稀释至1L备用。准确称取1.0000g高纯金属铁，在30m1盐酸中溶解，再加数毫升的硝酸，然后用二次水稀释至1L。 （2）、配制标准溶液 取5只250m1的容量瓶，分别加入0，01，1，5，l0ml的10

5、00ug/ml的钙贮备浓，再分别加入0，01，05，25，5mI的1000ug/ml的镁贮备掖，然后分别加入0，001，005，01，1m1的铁贮备液和5ml硝酸。用二次水稀释至刻度，摇匀。 （3）、配制样品溶液 取200ml水样于250m1容量瓶中，加入5mI硝酸，用二次去离子水稀释至刻度，摇匀。 3设置分析参数 打开计算机，打开软件。用ICP程序建立分析任务名称。 在ICP软件程序中，输入分析元素 元素 波长(nm)Ca 31793Mg 27955Fe 25994（3）、同时在程序中输入三种元素标准溶液的名称、单位和浓度值。选择冲洗时间、积分时间等值。4点燃等离子体等离子体最好由老师点燃，

6、或在老师的指导下由学生点燃。5校正波长 6操作条件选择选择合适的入射功率、观察高度、裁气流量。 7制作工作曲线 首先测定标准溶液的谱线强度，并把测定结果存贮 8样品测定 将样品溶液用蠕动泵输入等离子体中，运行程序进行测量。计算机将测量结果处理后，以浓度形式显示出来，将浓度值记录。 9 .测定结束后，用蒸馏水引入等离子体中清洗雾室及炬管。然后熄灭等离子体，关闭计算机，关闭氩气钢瓶。思考题1用ICP测定样品，为什么要选择入射功率，观测高度和载气流量等条件?怎样选择?2顺序扫描型等离子体光谱仪在测量之前为什么通常要进行波长校正，怎样校正?多通道型的光谱仪是否也需要波长校正，为什么 实验三 分光光度计

7、波长检查及酸碱指示剂PKa 值的测定一、目的要求1、学会检查和校正分光光度计的波长2、掌握用分光光度法测量弱酸P Ka值的原理和工作方法二、基本原理1、各种物质的吸收光谱是一定的， 借此可检查单色器读数转盘上刻度值与理论值是否一致，当入>10nm时，需要予以校正。2、溴百里酚兰为一元弱酸，在下式电离平衡中： HIn=H+In- PH=PKa-log(In-/HIn) log(In-/HIn)=PH-PKa In-=HIn PH=PKa根据吸收定律的加和性，在一定PH下测得的吸光度是HIn及In-的贡献，In-/HIn=(A-Aa)/(Ab-A)由测量的A值及可计算出In-/HIn，然后由

8、曲线得到PKa值三、仪器和试剂1、721分光光度计、PHS 酸度计2、KMnO4溶液（1mol/L）3、01%溴百里酚兰，0.1g试剂溶于100mL水中4、0.2mol/L Na2HPO4溶液，7.1623g试剂溶于100mL水中5、0.2mol/L KH2PO4溶液2.7218g试剂溶于100mL水中6、3mol/LNaOH溶液四、实验步骤1、波长检查和校正：用稀溶液制作吸收曲线，观察入max对525nm的偏离；或用镨钕滤光片或其它方法进行检查校正。2、溴百里酚兰PKa值的测定（1） 用25mL容量瓶按下表配制7个溶液， 编号 试剂12345670.1% 溴百里酚兰（mL）0.10.1 0.

9、10.10.10.10.1(0.2mol/L KH2PO4（mL）2.52.552.50.50.500.2mol/L Na2HPO4(mL)00.52.552.552.5其中7号溶液稀释前加一滴3mol/LNaOH（2）测量所有溶液的PH值（3）在400-700nm范围内分别测定1号或7号溶液的吸光度（1cm吸收池），每隔20nm读数一次，入max附近每隔5nm读数一次（4）在入max（用两种或选一种）处测定1-7号溶液的吸光度。实验四 分光光度法中基本实验条件的选择邻二氮菲测定铁一.目的要求 通过邻二氮菲和铁（II）络合物选择测定铁的最佳条件，熟悉用分光光度法测定某种组分的实验步骤和工作方法

10、，进一步加深理解实验条件对获得准确的测量结果的重要性。二.基本原理邻二氮菲在PH=2-9的溶液中能与Fe（II）生成红色络合物，其logK稳=21.3，络合物的最的吸收波长入max=510nm，=1.1×104其反应如下：该反应有很高的选择性，相当于40倍铁量的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-，20倍量的Cr3+、Mn2+、V(V)、PO43-及50倍量的Ce2+、Cu2+等不干扰测定。三.仪器和试剂：1、712分光光度计，PHS-3型酸度计2、标准铁溶液（1）、100ug/mL：准确称取0.8632gNH4Fe（SO4）2·12H2O置于烧杯

11、种加入20mL（1+1）HCl和少量水，溶解后转移至1升容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用（2）、20ug/mL：用上述标准溶液稀释而成3、邻二氮菲0.15%水溶液（新鲜配制）4、盐酸羟胺，10%水溶液5、醋酸钠溶液，1mol/L6、NaOH溶液，3mol/L四、实验步骤1、吸收曲线的制作：用吸量管取5mL20ug/mL标准铁溶液转入50mL容量瓶中，加入1mL10%盐酸羟胺溶液，摇匀，加入2mL邻二氮菲溶液，5mL1mol/L醋酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀。在721型分光光度计上，用1cm比色皿，采用试剂为参比溶液，在440-560nm间，每隔10nm测定一次吸光度，以波长为横坐标，吸光度

12、为纵坐标，绘制吸收曲线，从而选择测定铁的最佳波长。2、显色剂浓度的影响：取七只50mL容量瓶，各加5mL20ug/mL标准铁溶液和1mL10%盐酸羟胺溶液，摇匀，分别加入0.10、0.30、0.50、0.80、1.0、2.0、4.0mL0.15%邻二氮菲溶液，然后加入5mL1mol/L醋酸钠，以水稀释至刻度，摇匀。在721型分光光度计上，用1cm比色皿，选择最佳波长，以试剂为参比溶液，测定显色剂各浓度的吸光度。以显色剂邻二氮菲的毫升数为横坐标，相应的吸光度为纵坐标，绘制吸光度试剂用量曲线。从而确定在测定过程中应加入的试剂毫升数。3、有色溶液的稳定性，在50mL容量瓶中，加5mL20ug/mL标

13、准铁溶液，1mL10%盐酸羟胺溶液，加2mL0.15%邻二氮菲溶液，5mL1mol/L醋酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀，立即在所选波长下，用1cm比色皿，以相应的试剂溶液为参比，测定吸光度。然后放置0、3、5、10、30分钟，1、2小时，测定相应的吸光度，以时间为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制吸光度时间曲线，观察络合物的稳定性情况。4、溶液酸度的影响：在9只50mL容量瓶中， 分别加入5mL20ug/mL标准铁溶液，1mL10%的盐酸羟胺，摇匀，再加入2mL0.15%邻二氮菲溶液，加入0、0.05、0.10、0.20、0.40、0.80、1.20、1.60、1.80mL3mol/LNaOH溶液，

14、以水稀释至刻度，摇匀。用精密PH试纸测定各溶液的PH。然后在所选择的波长下，以1cm比色皿，以各自的试剂溶液为参比，测定其吸光度。以PH值为横坐标，溶液相应的吸光度为纵坐标PH曲线，找出测定用的适宜的PH区间。5、标准曲线的制作：在5只50mL容量瓶中，用吸量管分别加入1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL标准铁溶液（含铁20ug/mL），再加入1mL10%盐酸羟胺溶液，摇匀，再加入2mL0.15%邻二氮菲溶液和5mL1mol/L醋酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀，在所选择的波长下，用1cm比色皿以试剂溶液为参比，测定各溶液的吸光度。思考题1、 盐酸羟胺在实验中的作用是什么2、实验中这什么要

15、进行各各种条件实验实验五 络合物组成的测定一、目的要求在实验五的基础上学会用三种方法测定邻二氮菲络合物的组成。二、基本原理金属离子和配位体生成络合物时，按照络合比，需要一定的浓度，在理想情况下，二者的浓度满足络合比时，络合物浓度达到最大值，因此根据吸收定律，由吸光度与合反应物浓度或浓度比值的关系曲线求得络合比。三、仪器和试剂1、712分光光度计，PHS-3型酸度计2、标准铁溶液（1）、100ug/mL：准确称取0.8632gNH4Fe（SO4）212H2O置于烧杯种加入20mL（1+1）HCl和少量水，溶解后转移至1升容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用（2）、20ug/mL：用上述标准溶液稀释

16、而成3、邻二氮菲0.15%水溶液（新鲜配制）4、盐酸羟胺，10%水溶液5、醋酸钠溶液，1mol/L6、NaOH溶液，3mol/L四、实验步骤（一）斜率比法1、取4只50mL容量瓶，分别加入20ug/mL铁标准溶液8mL，1mL10%盐酸羟胺溶液，摇匀后，分别加入0.15%邻二氮菲1.0、2.0、4.0、6.0mL，1mol/L醋酸钠水溶液5mL，以水稀释至刻度，摇匀。在所选波长下，以蒸馏水为参比用1cm比色皿，测量各溶液的吸光度。2、取4只50mL容量瓶，分别加入20ug/mL铁标准溶液0.4、0.8、1.6、2.4mL，加1mL10%盐酸羟胺溶液，摇均匀后各加入0.15%5mL邻二氮菲，2m

17、ol/L醋酸钠水溶液5mL，以水稀释至刻度，摇匀。在所选波长下，以蒸馏水为参比用1cm比色皿，测量各溶液的吸光度。3、绘制ACM及ACR曲线，求出络合比。（二）等摩尔连续变化法取7至50mL容量瓶，分别加入8.0、7.0、6.0、4.0、2.0、1.0mL20ug/mL铁标准溶液，加入1mL10%盐酸羟胺溶液，摇匀，再分别加入0、1.0、2.0、4.0、6.0、7.0、8.0mL 0.15%邻二氮菲溶液，加入5醋酸钠溶液，以水稀释至刻度，摇匀，在所选波长下，用1cm比色皿，以蒸馏水为参比，测定各溶液的吸光度，绘制ACR/（CR+CM）曲线，求出络合比。（三）摩尔比法取9只50mL容量瓶，各加入

18、20ug/mL标准铁溶液和1mL10%盐酸羟胺溶液，摇匀，分别加入2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0mL0.15%邻二氮菲溶液，然后各加入5mL1mol/L醋酸钠溶液，以水稀释至刻度摇匀。在所选波长下，用1cm比色皿，以蒸馏水为参比。测定各溶液的吸光度，绘制ACR/CM曲线，求出络合比。思考题1、络合比的几种求法的适用范围实验六 原子吸收分光光度计内、外光路的认识、检查及调整一、目的和要求1、了解内、外光路的结构及各部件的作用2、掌握仪器各电气开关的操作3、掌握外光路的调整方法二、内容及步骤1、认识仪器的外光路结构及作用2、检查面板各电气开关均应处于“关”

19、的位置，接通电源，插上铜空心阴极灯，打开高压开关，旋转波长手轮，使324.7nm的铜线出射到光电倍增管上。3、外光路的调整（1）空心阴极灯位置的调整 反复调整灯位的调节螺丝，使表头指针偏转至最大值，要注意：空心阴极灯发出的橙色光斑位置，不能确定灯位，应以表头指针的最大偏转来确定。（2）用档杆或透光检验工具，检查燃烧头的缝口，是否处于光轴的正下方。调整原子化器的前后位置，使档杆位于燃烧缝中间时，透过率应从100降为0，档杆位于燃烧两端时，透光度应从100降为30以下。4、认识单色器的结构和内光路关闭光电倍增管的高压供电，由老师打开单色器顶盖，介绍单色器的结构，以及单色器各部件所处位置和作用，仔细

20、观察内光路及汞原子谱线。思考题1、原子吸收的组成部件及作用实验七 AAS仪器主要技术指标的测定一、目的和要求1、测定单色器的波长精度2、测定单色器的分辨率3、测定仪器的基线漂移4、测定铜的灵敏度和检出限二、内容和步骤1、波长精度的测定（1）接通电源，预热汞灯（灯电流1-2A）（2）转动波长手轮，仔细寻找汞的一组谱线，将实际波长读数填入下表：理论波长（nm）253.7365.0404.7435.8546.1577.0690.7730.0871.6实测波长（nm）误 差2、分辨率的测定（1）将镍灯移入工作位置：狭缝为0.1mm，在适当的灯电流和高压下，预热数分钟（2）使232.0nm的镍线出射，调

21、整高压使透过率为100，然后转动波长手轮，扫描231.6nm，231.0nm，三条线的峰值和谷值，如232.0与231.6之间谷值小于25%，231.6和231.0之间谷值小于10%，则认为可分开镍三线，实际分辨率按下式计算： 实际分辨率=二谱线波长的平均值/能分开谱线波长差3、基线稳定的测定仪器在一定时间内的漂移情况，反映出基线的稳定性。以每小时漂移的吸光度来表示（A/小时)稳定性。（1）选用发射稳定的铜空心阴极灯，灯电流4mA，调出324.7nm的铜谱线，预热30分钟。同时预热记录仪。（2）开启记录仪走纸旋钮，以4毫米/分的滴速记录基线的稳定情况，记录30分钟，计算仪器的静态稳定性。（3）

22、开启空压机，待气流稳定后再开启乙炔减压阀，点燃火焰，预烧10分钟，以蒸馏水喷雾，记录10分钟，检查动态漂移情况。4、铜的灵敏度及检出限的测定（1）紧接上步实验，将蒸馏水改成用标准铜溶液喷雾。调节燃烧器高度，使吸光度最大。（2）连续测10次吸光度，如中间测量数据有明显偏离，则需重新测量10次。（3）特征浓度的计算。灵敏度指工作曲线的斜率，工作中也常用特征浓度表示灵敏度。即能产生1%吸收（或0.0044吸光度）时待测元素的浓度。 特征浓度=0.0044C/A5、检出限的计算在计算检出限之前，先求标准偏差。思考题：1、如何确认仪器处于正常使用状态实验八 原子吸收测定的仪器基本工作条件的选择一、目的和

23、要求通过选择测定钙的工作条件，认识实验条件的变化对原子吸收分析的影响情况，并初步掌握选择最佳的仪器工作条件原则。二、内容与步骤1、预热钙空心阴极灯，灯电流为4mA，波长422.7nm，狭缝0.1mm2、灯电流选择：用10ug/mL的钙标准溶液喷雾，在不同灯电流时，测得相应吸光度，并绘制IA曲线。确定最佳灯电流。3、火焰状态选择改变乙炔流量，识别贫燃焰，化学计量焰及富燃焰三种火焰的状态。选用上述实验测得的最佳灯电流，从贫燃焰开始逐渐增加乙炔流量，测得相应吸光度，绘制乙炔 流量A曲线。确定最佳乙炔流量。4、燃烧器高度选择各种元素的化合物，在火焰中原子化时，所需条件各异，在火焰的某一部位，某元素原子

24、的浓度最高，如果让光束从这一区域通过，则可获得较高的测量灵敏度。在上述最佳条件下，改变燃烧器高度，测得相应吸光度，绘制HA曲线，确定最合适燃烧器高度。5、光谱通带的选择光谱通带即出射狭缝所包含的光谱范围。它与仪器色散能力有如下关系： 光谱通带=狭缝机械宽度*线色散率的倒数=S*d入/dL一般仪器d入/dL=2nm。改变狭缝宽度，测量吸光度，选择最佳光谱通带。6、工作曲线的线性范围：用实验确定的最佳工作条件，测定0、2、4、6、8、10ug/mLCa的吸光度，绘制Ca的工作曲线。思考题1、如何选择最佳实验条件实验九 原子吸收分光度法测定饮用水中的钙一、目 的 掌握以原子吸收分光光度法进行定量测定

25、的方法，并了解原子吸收分光光度计的大致结构及其使用方法。二、基本原理 在使用锐线光源和低浓度的情况下，基态原子蒸气对共振线的吸收符合比尔定律 A1g(I。/I)KLN。 式中A为吸光度，I。为入射光强度，I为经原子蒸气吸收后的透射光强度，K为吸光系数，L为辐射光穿过原子蒸气的光程长度，N。为基态原于密度。 当试样原子化，火焰的绝对温度低于3000K时，可以认为原子蒸气中基态原于的数目实际上接近于原子总数。在固定的实验条件下，原子总数与试样浓度c的比例是恒定的，则上式可记为 AKc 该式就是原子吸收分光光度法的定量基础。定量方法可用标准曲线法或标准溶液加入法等。火焰原子化法是目前使用最广泛的原子

26、化技术。火焰中原子的生成是一个复杂的过程，其最大吸收部位是由该处原子生成和消失的速度决定的。它不仅与火焰的类型及喷雾效率有关，而且还因元素的性质及火焰燃料气与助燃气的比例不同而异。为了获得较高的灵敏度，象钙、锶等与氧化合反应较快的碱土金属，在火焰上部的浓度较低，宜选用富燃气的火焰。实验测定饮用水中钙的含量，用4227纳米波长进行测量。三、仪器与试例1仪器GGX-5、GGX-9型原子吸收分光光度计(附钙空心阴极灯)、无油气体压缩机、乙炔钢瓶容量瓶 50毫升12个 250毫升1个吸量管 5毫升1支 10毫升l支移液管 25毫升1支烧 杯 25毫升5个 50毫升5个 100毫升1个2试剂 ： (1)

27、钙的储存标准溶液，1.0毫克毫升：取无水CaCO3在120烘箱中烘2小时，取出，在干燥器中冷却后称取06243克，加去离子水20一30毫升，滴加2mol/l盐酸至CaCO3完全溶解，移入250毫升容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。 (2)钙的工作标准溶液，10微克毫升：取l00毫升钙的储存标淮溶液于l000毫升容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，摇匀。四、实验步骤：1系列标准溶液的配制取六个100毫升容量瓶，依次加入10，20，30，40，50及60毫升l0微克毫升钙的工作标准溶液，用去离子水稀至刻度，摇匀。 2未知试样液溶的配制 取250毫升饮用水于100毫升容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，

28、摇勺。 3标准加入法工作溶液的配制 取四个100毫升容量瓶，各加入250毫升未知试样溶液，然后依次加入0，1，2及3毫升100微克毫升钙的工作标准溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀。 4吸光度的测量 按上个实验的条件调整好仪器的最佳工作条件用去离子水作为试剂空白。测量实验步骤1、2中所配制溶液的吸光度。五、数据及处理 1以钙的系列标淮溶液的吸光度绘制标准曲线。用未知试样溶液的吸光度，求出饮用水中的钙含量。 思考题1试述标准曲线法的特点及适用范围。2如果试样成分比较复杂，应该怎样进行测定实验十 氟离子选择电极测定水中微量氟氟是人体必需微量元素，如果人体内缺氟会引起龋齿和骨质疏松，氟量过高

29、又会造成斑釉齿，甚至氟中毒。成人的适宜氟摄入量为1.54.0mg.d-1。人体中氟的主要来源是饮水，因此测定饮用水中氟含量具有重要意义。、实验目的 （1）理解F选择电极测定水中微量氟的原理和方法。 （2）了解总离子强度调节缓冲剂的作用和意义。 （3）掌握标准曲线法和标准加入法的实验技术和数据处理的方法。二、实验原理用氟离子选择电极（构造见第一章第三节二）测定F离子浓度的方法与测定pH制的方法相似。当氟电极插入溶液时，其敏感膜对F粒子产生响应，在膜和溶液间产生一定的膜电位：在一定条件下膜电位与F粒子活度的对数呈直线关系。以氟电极为指示电极，饱和甘汞电极为参比电极与待测溶液组成原电池。电池的电动势

30、E在一定条件下与F离子活度的对数呈直线关系：由于离子选择性电极测量的是溶液中粒子活度，而通常定量分析需要测量的是离子浓度，所以在测定的过程中必须保持试液的离子强度固定不变。当溶液的离子强度不变时，离子的活度系数为一定值，则上述方程可表示为： 因此，为了测定F粒子的浓度，常在标准溶液与试样溶液中同时加入相等的足量的惰性电解质做总离子强度调节缓冲溶液，使它们的总离子强度相同。当F离子浓度在110-6mol.L-1范围内，氟电极电位与F离子浓度负对数pF呈直线关系，可用标准曲线法或标注加入法进行测定。测定F时最适宜的pH值范围为5.06.0。在酸性溶液中，易形成HF或HF而影响F的平衡浓度，在碱性溶

31、液中，易引起单晶膜中La的水解，形成La(OH),影响电极对F的响应，所以，测定中必须严格控制溶液的pH值。加入总离子强度调节缓冲剂既可以控制一定的离子强度，也起到了调节一定酸度和掩蔽干扰离子的作用。三、仪器pHs-2型或者pHS-3型酸度计；氟离子选择性电极；232型或者222型饱和甘汞电极；电磁搅拌器。50mL容量瓶6个；100mL容量瓶1个；50mL塑料杯6个；100mL塑料杯1个；5mL吸量管；25mL和50mL移液管各一只。四、试剂0.100mol.L-1氟标准溶液：标准称取120C干燥2小时并冷却的NaF 4.199g, 将它溶于去离子水，转入1000mL容量瓶中，用去离子水稀释至

32、刻度，贮于聚乙烯瓶中。TISAB（总离子强度调节缓冲剂）：于1000mL烧杯中，加入500mL去离子水和57mL冰醋酸、58gNaCl和12g柠檬酸钠搅拌至溶解。将烧杯放入冷水浴中，缓缓加入6mol.L-1NaOH溶液（约125mL）直至pH在5.05.5之间，冷却后用pH计检查其pH值，然后转入1000mL容量瓶中，用去离子水稀释至刻度。五、试验步骤1 准备工作将氟电极和甘汞电极分别与pH酸度计联结，开启仪器开关，选择“mV”档，预热10min。取去离子水50mL与烧杯中，放入搅拌磁子，插入电极，搅拌清洗电极至空白电位为300mV左右。若空白电位达不到300mV以上，应更换去离子水，继续清洗

33、，直至读数大于300mV。2 标注曲线法（1） 吸取5mL0.100mol.L-1氟标准溶液于50mL容量瓶中，加入5mLTISAB溶液，用去离子水稀释至刻度，混匀。此溶液为10-2mol.L-1氟标准溶液。用逐级稀释法配成浓度为10-3、10-4,10-5及10-6molL-1F粒子溶液的标准系列。逐级稀释时，只需加入4.5mLTISAB溶液。（2） 将标准系列溶液由低浓度到高浓度一次转入干燥的塑料烧杯中，插入氟电极和甘汞电极，开启电磁搅拌器搅拌，待电位值稳定后，记录点位值。更换待测溶液时，必须将磁子和电极洗净并吸干。（3） 以测得的电位值E为纵坐标，pF为横坐标，绘制标准曲线。（4） 吸取

34、自来水样25mL于50mL容量瓶中，加入5mLTISAB溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀。在与测绘标准曲线相同的条件下测定电位。从标准曲线上查出对应的pF值，在计算自来水中氟含量，分别以mol.L-1和mg.L-1表示。3 标准加入法标准加入法是先测定试液的E,然后将一定量的溶液加入此试液中、，在测其E。根据下式计算含氟量： 式中的c为增加的F离子浓度，c=c*V/V;S为电极响应倾斜率（见第一章第四节二），即标准曲线的斜率，S又叫级差（浓度改变10倍所引起的E值变化）。在理论上，S=2.303RT/F,25时S=59.1mV/pF.。实际测定值与理论值常有出入，因此最好进行测定，以免引起误差

35、。测定的最简单的方法式借稀释一倍的方法以测得实际响应斜率。即测出E后的溶液，用水稀释一倍，然后再测定E,则电极在试液中的实际响应斜率为： S=（E-E）/lg2=（E-E）0.301测定步骤如下：(1) 准确吸取50mL自来水于100mL容量瓶中，加入10mLTISAB溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀，吸取50mL于塑料烧杯中测定E.(2) 在上述试液中准确加入0.5mL浓度约为10-3mol.L-1的氟标准溶液，摇匀，继续测定E。(3) 在测定过E的试液中准确加入5mTISAB溶液及45mL去离子水，混匀，继续测定E。根据测定结果，计算自来水中氟含量并与标准曲线测得结果相比较。六、注意事项（

36、1） 氟电极在使用前，宜在去离子水中浸泡数小时或过夜，或在10-3mol.L-1NaF溶液中浸泡1小时，再用去离子水洗到空白电位为300mV左右。（2） 电极的敏感膜应保持清洁和完好，且勿沾污或受机械损伤。如沾有油污，用脱脂棉一次以酒精、丙酮轻拭，再用去离子水洗净。（3） 测定时应按溶液从稀到浓的顺序进行，测定浓溶液之后，应立即用去离子水将电极清洗至空白电位值。电极也不宜在浓溶液中长时间浸泡，以免影响检出下限。（4） 电极使用后，应将它清洗至空白电位，暂时不用可浸泡在水中，长期不用时，应擦干后保存。思考题1 本实验测定的是F离子的活度，还是浓度？为什么？2 本实验中加入的TISAB有哪些组分组

37、成？各起什么作用？3 测定F离子时，为什么要控制酸度？pH值过高或过低有何影响？4 测定标准溶液系列时，为什么应按从稀到浓的顺序进行 实验十一 单扫描示波极谱法测定硝基苯一、试验目的(1) 熟悉单扫描示波极谱法的基本原理和特点。(2) 掌握示波极谱仪的使用方法。二、试验原理很多有机化合物都可用极谱法测定其含量。大多数有机化合物R在滴汞电极上的反应常有氢离子参加： 因此，在不同pH的溶液中，所得的还原反应亦不同。对硝基苯而言，当pH小于5时，出现两个还原峰，而pH大于5时，则只有一个还原峰。本实验采用标准加入法测硝基苯的浓度。先取一定体积的试液，测得其极谱峰高h。然后，在此溶液中加入少量的已知溶

38、度为和体积为的硝基苯标准溶液，在测得其峰高H，试液中硝基苯浓度cx可根据以下公式计算 在分析个别试样时，常采用标准加入法。其主要优点是可以消除样品组成的影响。三、仪器 JP-1A型、JP-2型或JP-303型示波极谱仪；滴汞电极和饱和甘汞电极。50mL容量瓶2个；10mL吸量管1支；1mL吸量管1支；5mL吸量管2支；10mL量筒1个；10mL烧杯2个；25mL烧杯1个。四、试剂 硝基苯标准溶液： 1.00×10-4mol·L-1硝基苯溶液。 PH=3的缓冲溶液：8.4 g柠檬酸与2.93 g Na2HPO4溶于100毫升水中。 PH=7的缓冲溶液：1.86 g柠檬酸与11

39、.7 g Na2HPO4溶于100毫升水中。 95%乙醇，0.5% 聚乙烯醇（PVA）,氮气。五、实验步骤1. 绘制不同pH时硝基苯的极谱图取两个50mL容量瓶，各加入4.00mL硝基苯未知试样溶液，4.0mL95%乙醇，1mL0.5%聚乙烯醇。其中一个容量瓶中加入10mLpH=3的缓冲溶液，另一个则加10mLpH=7的缓冲溶液，用水稀释至刻度，摇匀。 分别取10mL上述溶液与两个10mL烧杯（作电解池用）中。在测量前，先通氮气五分钟，除氮。参照附录五仪器说明书将滴汞电极和甘汞电极与仪器连接，并插入试液中，设起始电压为0V，终止电压为1.30V，开启仪器进行扫描，记录阴极扫描常规极谱图。 2.

40、 pH=7的缓冲溶液中校基本的测定 取pH=7的花虫溶液的硝基苯未知试样溶液10.0mL于干燥的小烧杯中，通氮气五分钟。插入电极，电压扫描由0V至1.30V，记录极谱图，测量峰高h。保持条件不变，准确加入0.80mL 1.00×10-4mol·L-1 硝基苯标准溶液，通氮气除氧，按上述操作绘制极谱图，测量峰高H（均平行测三次）。六、数据处理（1） 观察不同pH值下硝基苯的极谱图，比较并讨论极谱还原峰的数目及峰电位。（2）列出测量数据表，计算试液中硝基苯的浓度。123hH思考题1. 标准加入法的优点是什么？ 什么情况下适合用标准加入法进行定量测定?2. 本实验在测定硝基苯的浓

41、度时,是否应保持实验条件一致?为什么?实验十二 直接电导法测定水的纯度一、试验目的 （1）掌握电导法测定水质的原理和方法。 （2）了解电导率仪的结构和使用方法。二、试验原理 电解质溶液电导是通过溶液中离子在外电场作用下产生迁移来实现的。溶液电导G(S)的大小与电极面积A(cm2)、两极间距离(cm)、离子浓度c（mol·L-1）、离子所带电荷数n、迁移率及溶液温度等有关 式中 ，称为电导池常数，单位为cm-1，它的大小决定于电导池的电极面积及两电极间的距离。对于给定电极，值是固定的（一般为1.0左右）。称为电导率，单位为S·cm-1,使用时常以mS·cm-1或S&

42、#183;cm-1表示。1 S·cm-1=103 mS·cm-1=106 S·cm-1,它是为1cm，A为1cm2时溶液的电导值。仅与离子浓度和离子在溶液中的摩尔电导有关： 式中为某离子的浓度（mol·L-1）, 为某离子的摩尔电导（S·cm2·mol-1）.由上式可知，水的电导率反映了水中电解质的总含量，从而可计算水的纯度。因此水的电导率是水质鉴定和检测中一项非常重要的指标，但不能反映水中的有机物、细菌及其它悬浮物对水纯度的影响。 绝对纯水的理论电导率在298K时为5.5×10-8 S·cm-1。水溶液的电导率不

43、能小于此值。普通蒸馏水电导率为5×10-6 S·cm-1。应用DDS-A型电导率仪能进行电导池常数较正，可直接读出溶液的电导率。电导池常数可通过测量已知浓度KCl标准溶液电导G，再由第四章表4-2查出KCl标准溶液的电导率，利用公式计算电导池常数。三、仪器 DDS-A型电导率仪；DJS-型光亮电导池；DJS-型铂黑电导池。四、试剂 0.1 mol·L-1 KCl标准溶液。 水样： 去离子水、蒸馏水、自来水、河水或海水。五、实验步骤 1. 水样电导率的测定 按附录四所述的DDS-A型电导率仪使用方法开启电导率仪并装好电导池。测去离子水和蒸馏水用DJS-型光亮电导池和

44、低周频率，测自来水、河水、海水及工业污水用DJS-型铂黑电导池和高周频率。将装好的电极插入蒸馏水中，按通电源预热5min后，调较好电导率仪。将电极用待测水样洗涤三次后插入水样中，再重复调较仪器后将开关扳到“测量”位置，即可读其电导率。用温度计测量水样中的温度。 2. 电导池常数的测定 电导池用去离子水洗涤多次，然后用0.1000 mol·L-1 KCl标准溶液洗涤至少二次，浸入0.1000 mol·L-1 KCl标准溶液中。用温度计测量溶液温度，查出该温度下KCl溶液的电导率。将校正测量开关扳向“校正”，旋动校正调节器使表针指向满度，然后将校正测量开关扳到“测量”位置，调节

45、电极常数调节器，使指针指在该温度下KCl 溶液的电导率。此时，电极常数调节器所指的数值，即为该电极的电导池常数。 六、数据处理 1. 水中总含盐量计算 将测得的各种水样的电导率值代入下列经验公式，分别计算出各种水样中所含的总盐量： 总盐量0.72(mg·L-1) 式中0.72位经验常数， 为291 K 时水样的电导率，可用下列计算： 式中 为在T(K)时测得水样的电导率，系数=0.022。 将结果填入下表中水样电导率总盐量去离子水蒸馏水自来水 2. 电导池常数的测定原值：实测值： 思考题1电导和电导率有何不同？DDS-A型电导率仪测出的是什么？ 2电导池常数的意义是什么? 怎么校准它

46、？3用电导率评价水质有何局实验十三 填充柱的制备一、 一、目的要求 1 掌握静态法固定液涂布技术。2 掌握柱填装及老化技术。二、 二、原理一个良好的色谱柱不仅与选择合适的固定液与载体有重要关系，而且与固定液涂布在载体表面是否均匀，以及固定相装填是否均匀紧密密切相关。本实验采用静态法涂布。涂布是要求做到载体不破碎，液膜均匀。涂布完毕后，进行柱的装填。装填好的柱子不能马上使用，需要老化处理。所谓老化，即将色谱柱置于高于所要求的柱温下进行试验，以除去残余溶剂和其他杂质，并使固定液均匀、牢固地分布在载体表面。三、仪器与试剂仪器 台天平；分析天平；真空泵。试剂 101载体（6080目）；乙醚；邻二甲酸二

47、壬酯（色谱柱固定液）。四、实验步骤1色谱柱的清洗将不锈钢柱用5%10%的热NaOH溶液抽洗数次，以除去内壁污物，再用水冲洗干净，烘干备用。2 固定液涂布固定液的配比；邻苯二甲酸二壬酯（色谱柱固定液）。将市售载体（6080目）过筛，除去细颗粒。称取8g载体,置于50mL量筒内，记下体积。称取0.4gDNP于小烧杯中。用量筒取略少于载体体积的无水乙醚，并分数次将DNP全部转移至400mL烧杯中，将载体倒入，迅速摇匀，使乙醚淹没全部载体。于室温下，置于通风橱内，让乙醚挥发，并适当轻轻拍打烧杯，帮助载体翻转。直至无乙醚气味止。3 柱的装填在柱一端塞入少许玻璃棉，用数层纱布包住，与真空泵相连。另一端接漏

48、斗。启动真空泵，边抽气边从漏斗上慢慢加入已涂布好的载体，并轻轻敲打柱壁，直至载体不再下沉为止。在另一端也赛上玻璃棉。4 老化 将柱接入色谱仪(注意将接真空泵的柱端与检测器相连，但在老化时，只需接与气化器相连接的一端)，并检漏。检漏方法是：通入载气后，柱出口堵死，转子流量计应下降至零。否则，应在各接头处用肥皂水检查。检查毕，擦干肥皂水，调节柱温至95C，老化数小时，直至基线平直为止。至此柱已可供分析使用。注意事项1 涂布固定液时，切忌用玻璃棒搅拌载体。2 填充时不得敲打过猛。3 当需要使用乙醚时，应在通风橱内操作。实验十四 气相色谱定性及定量分析一、 实验目的1 学习计算色谱峰的分辨率。2 熟练

49、掌握根据保留值，用已知物对照定性的分析方法。3 熟悉用归化法定量测定混合物各组分的含量。二、方法原理对一个混合试祥成功地分离，是气相色谱法完成定性及定量分析的前提和基础。衡量对色谱峰分离的程度可用分离度R表示：式中tR,2，Y2分和tR,1，Y1分别是两个组分的保留时间和峰底宽，当R=1.5 时，两峰完全分离；当R=1.0时，98%的分离。在实际应用中，R=1.0一般可以满足需要。用色谱法进行定性分析的任务是确定色谱图上每一个峰所代表的物质。在色谱条件一定时，任何一种物质都有确定的保留值、保留时间、保留体积、保留指数及相对保留值等保留参数。因此，在相向的色谱操作条件下，通过比较已知纯

50、样和未知物的保留参数或在固定相上的位置，即可确定未知物为何种物质。当实验室有待测组分的纯样时，用与已知物对照进行定性极为简单。根据不同的悄况，可选用不同的定量方法。归一化法是将样品中所有分含量之和按100%计算，以它们相应的响应信号为定量参数通过下式计算各组分的质量分数：该法简便、准确。当操作条件变化时，对分析结果影响较小，常用于常量分析，尤其适于进样量少而体积不易淮确测景的液体试样。但采用本法进行定量分析时，要求试样中各组分产生可测量的色谱峰。三、仪器与试剂1、 7890II型气相色谱仪（带工作站）、FID检测器。2、 氢气瓶、氮气瓶、空气发生器3、 色谱柱：1.5米不锈钢填充柱（内填PEG

51、-20M）4、 微量注射器（1ul，10ul）5、 苯、甲苯(均为AR)、二甲苯6、 未知的混合试样四、实验步骤1认真阅读气相色谱仪操作说明；2在教师指导下，按照下列色谱条件开启色谱仪及工作站的设定。柱温：8595；检测器温度：150；气化室温度：1503分别注射纯物质1ul，然后再进未知样品1ul，根据工作站上的数据进行判别及计算各组分的质量分数。五、思考题：1、 本实验中进样量是否一定要很准确，为什么？2、 试根据混合试样各组分及固定液的性质，解释各组分的流出顺序。实验十五 气相色谱定量校正因子测定一、实验目的（1） 学习测定定量校正因子的方法。（2） 了解气相色谱仪的基本结构、操作技术与

52、仪器性能。二、实验原理由于同一种检测器对不同物质具有不同的响应值，这样就不能用峰面积来直接计算物质的含量，需要对响应值（峰面积A或峰高h进行校正）。（见第九章第五节二）为了消除色谱条件对响应值的影响，在色谱定量分析中通常采用相对校正因子f'即被测物质I与标准物质s的绝对质量校正因子之比值：f=f/f=m/A/(m/A)=mA/(mA)式中f、m、A分别为标准物质的绝对校正因子、质量、峰面积。相对校正因子f'通常称作校正因子，按被测组分使用的计算单位的不同，可分为质量校正因子和体积校正因子。测定f'时，先准确称量被测物I和标准物质s的m和m，混合后在一定条件下进行色谱测定

53、，然后测算相应的峰面积Ai和As,按上式计算f'值。本实验以苯作为标准物质，分别测定甲苯、邻二甲苯、相对校正因子。三、仪器和试剂(1) 气相色谱仪 7890II型(2) 色谱柱 2m*3mm不锈钢或玻璃柱管(3) 氢气、氮气钢瓶(4) 微量进样量10L(5) 分析纯苯、甲苯、邻二甲苯四、实验步骤1 色谱柱的制备担体预处理 用6mol.L-1的盐酸浸泡101担体（6080目）约0.5h，水洗至中性，抽干，转入烘箱于105C烘干46h，冷却后再用6080目筛过筛，置干燥器中备用。若担体为已经预处理产品，则可直接过筛，进行烘干处理后使用。固定相填料 按邻二甲酸二壬酯与担体比为15：100称取适量邻二甲酸二壬酯与蒸发皿中，以适量乙醚（丙酮）溶解后，加入101担体浸泡涂渍，担体上应保持有约3mm的液层，轻缓搅拌，置通风橱内使乙醚自然挥发完毕，移至红外干燥箱内烘干约0.5h.填柱与柱老化处理 可采用真空泵抽洗办法装填色谱柱。将固定相填料装满处理干净且烘干好的色谱柱管，使固定相填料均匀而紧密的装填在柱管内，在110C下老化48后，即可连接到检测