实验一 邻二氮菲分光光度法测定微量铁

1、实验一 邻二氮菲分光光度法测定微量铁一、目的要求1.学习 723型分光光度计的使用方法。2.学习测绘吸收曲线的方法。3.掌握利用标准曲线进行微量成分测定的基本方法和有关计算。二、实验原理微量铁的测定有邻二氮菲法、 硫代甘醇酸法、 磺基水杨酸法、 硫氰酸盐法等。 由于邻二氮菲法的选择性高、重现性好,因此在我国的国家标准(GB 中,许 多冶金产品和化工产品中铁含量的测定都采用邻二氮菲法。邻二氮菲又称邻菲罗啉 (简写 Phen , 在 pH 值为 2 9的溶液中, Fe 2+离子 与邻二氮菲发生下列显色反应:Fe 2+ + 3Phen = Fe(Phen 32+生成的橙红色配合物非常稳定, lgK

2、稳 =21.3(20 ,其最大吸收波长为 510nm ,摩尔吸光系数 510=1.1×104 L cm -1 mol -1。显色反应的适宜 pH 值范围很宽,且其色泽与 pH 值无关,但为了避免 Fe 2+离子水解和其它离子的影响,通常在 pH 值为 5的 HAc-NaAc 缓冲介质中测定。 邻二氮菲与 Fe 3+离子也能生成淡篮色配合物,但其稳定性较低,因此在使 用邻二氮菲法测铁时, 显色前应用还原剂将 Fe 3+离子全部还原为 Fe 2+离子。 本 实验采用盐酸羟胺为还原剂:4Fe 3+ +2NH2OH = 4Fe2+ + 4H+ N2O+ H2O邻二氮菲与 Fe 2+离子反应的

3、选择性很高,相当于含铁量 5倍的 Co 2+、 Cu 2+离子, 20倍量的 Cr 3+、 Mn 2+、 V ( 、 PO 43-离子, 40倍量的 Al 3+、 Ca 2+、 Mg 2+、 Sn 2+、 Zn 2+、 SiO 32-离子都不干扰测定。利用分光光度法进行定量测定时,通常选择吸光物质(即经显色反应后产 生的新物质 的最大吸收波长作为入射光波长, 这样测得的摩尔吸光系数 值最 大,既测定的灵敏度最高。为了找出吸光物质的最大吸收波长需绘制吸收曲线。 测定吸光物质在不同波长下的吸光度 A 值,以波长为横坐标,吸光度为纵坐标, 描点绘图即得吸收曲线,曲线最高点所对应的波长为该吸光物质的最

4、大吸收波 长。 本实验使用具有波长扫描功能的 723型分光光度计, 吸收曲线由仪器自动绘 出。标准曲线法(工作曲线法是定量测定中最常使用的方法。首先配制一系 列不同浓度的被测物质的标准溶液, 在选定的条件下显色, 并测定相应的吸光度, 以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线。根据朗白比耳定律:A=bc ,标准曲线应是一条斜率为 b 的过原点的直线。另取试液经适当处理后, 在与上述相同的条件下显色、 测定, 由测得的吸光度从标准曲线上求出被测物质 的含量。三、仪器与试剂仪器:723型分光光度计。 (仪器使用说明参见附录。 试剂:1. 100g·mL -1铁标准溶液:准确称取 0.8

5、634g 优级纯铁铵矾NH 4Fe (SO 4 2·12H 2O ,置于烧杯中,加入 20mL6mol·L -1HCl 和少量水,溶解 后转移至 1L 容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀。 (由实验室配制2. 10g ·m L -1铁标准溶液。 (由学生配制3. 0.1%邻二氮菲溶液。 (新近配制4. 10%盐酸羟胺溶液。 (新鲜配制5. 1mol·L -1醋酸钠溶液。6.铁试液。四、实验步骤1. 10g ·m L -1铁标准溶液的配制准确吸取 100g ·m L -1铁标准溶液 10.00m L 于 100m L 容量瓶中,以水稀释 至

6、刻度,摇匀。2.铁系列标准溶液和铁试液的配制取 7只 50m L 容量瓶, 编号。 用吸量管在前六号容量瓶中分别加入 0.00、 2.00、 4.00、 6.00、 8.00、 10.00m L10g ·m L -1铁标准溶液, 在第 7号容量瓶中加入 5.00m L 铁试液,再分别加入 1 mL 10%盐酸羟胺溶液,摇匀,放置 2min ,分别加入 5 m L1mol·L 醋酸钠溶液和 3 mL0.1%邻二氮菲溶液,以水稀释至刻度,摇匀。 3.吸收曲线的绘制以 1号液(空白溶液为参比液, 3号液为试液,用 2cm 比色皿,在仪器设 定的波长范围内扫描, 得吸收曲线, 在吸

7、收曲线上找出吸光物质的最大吸收波长。 4.标准曲线的绘制和铁试液含量的测定在选定的最大吸收波长下, 以 1号液为参比溶液, 用 2cm 比色皿, 分别测定 2 7号液的吸光度。用 2 6号液的浓度和吸光度值绘制标准曲线。在标准曲线 上查出 7号液的铁含量,并计算原铁试液的含量(g ·m L -1 。五、实验数据的记录与处理标准曲线的绘制及铁含量的测定数据max= nm 比色皿 b= cm 六、提示与评注1. 使用 723型分光光度计时, 必须仔细阅读仪器使用说明, 并在教师的指导 下操作。不要擅自按动键盘中的各功能键,以免破坏仪器设定的操作程序。 2.使用不具备波长自动扫描功能的分光

8、光度计(如 72型、 721型等测定 吸收曲线时,每变换一个测定波长需用参比溶液调节仪器的吸光度为零。3. 为了使测定吸光度值能落在适宜的读数范围内, 可适当地调整比色皿的厚 度。4.加入还原剂盐酸羟胺后应摇匀放置 2min ,以保证还原反应完全。5.由于盐酸羟胺溶液不稳定,需临用时配制。六、问题1.根据自己的实验数据,计算 510的值,标明单位。2.用邻二氮菲法测铁时,为什么在显色前加入盐酸羟胺?3.吸收曲线与标准曲线有何区别?各有何实际意义?实验二 三价铁离子与磺基水杨酸配合物的组成和稳定常数的测定一、目的要求1.了解分光光度法测定溶液中配合物的组成及稳定常数的原理和方法。2.学习有关实验

9、数据的处理方法。二、实验原理分光光度法是研究配合物组成和测定稳定常数的最有用的方法之一。其方法 又包括连续变化法(或称等物质的量系列法 、物质的量比法、平衡移动法、直 线法、 斜率比法等。 本实验采用连续变化法测定三价铁离子与磺基水杨酸配合物 的组成和稳定常数。设金属离子 M 和配位体 L 在给定条件下反应, 并只生成一种有色配合物 MLn (略去电荷符号 :M+nL = MLn若 M 和 L 都是无色的, 则此溶液的吸光度与有色配合物的浓度成正比。 本实 验中磺基水杨酸是无色的, Fe 3+溶液的浓度很稀,也接近无色,产生的磺基水杨 酸合铁(配合物在实验条件是紫红色的,均符合设定的实验条件。

10、 所谓连续变化法就是保持每份溶液中金属离子的浓度(c M 与配位体的浓度 (c L 之和不变(即总的物质的量不变的前提下,改变这两种溶液的相对量, 配制一系列溶液并测定每份溶液的吸光度。若以吸光度 A 为纵坐标,以配位体 的物质的量分数 LM L n n n 为横坐标作图, 即得配位体的物质的量分数吸光度曲 线。 如图 2 1。 将曲线两边直线部分延长相交于 B , 若 B 点对应的横坐标为 0.5, 则金属离子与配位体的物质的量比为 1:1,该配合物的组成为 ML 型。由于本实验采用的金属离子和配位体的浓度相同,可以简单地以配位体的体 积分数来表示横坐标。由图可见,对于 ML 型配合物,若它

11、全部以 ML 形式存在,则其最大吸光度 应在 B 处,即吸光度为 A 1;但由于配合物有一部分解离,其浓度要稍小一些, 实际测得的最大吸光度在 E 处,即吸光度为 A 2。若配合物的解离度为 a ,则 121A A A -= , ML 型配合物的稳定常数可由 下列平衡关系导出:M + L = ML起始浓度 0 0 c平衡浓度 ca ca c (1-a c c L c c M c c ML c 21 ( ( (-=K稳 式中 c 为标准浓度,即 1mol ·L -1 。 c 为溶液内 ML 的起始浓度,即当 LM L n n n +=0.5时,其值相当于溶液中金属离子或配位体的起始浓度

12、的一半。 这样计算得到的稳定常数是表观稳定常数,如果要测定热力学稳定常数,则 还要考虑磺基水杨酸的酸效应问题。磺基水杨酸与 Fe 3+ 离子形成的配合物的组成因 pH 不同而不同, 在 pH 为 23时,生成有一个配位体的紫红色配合物,反应可表示如下:COOH OH-O 3S Fe 3+ O O -O 3S Fe 3+O +2H+pH为 49时,生成有两个配位体的红色配合物; pH 为 911.5时,生成有三个配位 体的黄色配合物; pH>12时,有色配合物被破坏而生成Fe (OH 3 沉淀。本实验是在 HClO 4介质中, pH<2.5的条件下进行测定的。三、仪器与试剂仪器:72

13、3型分光光度计试剂:1. 0.01mol·L -1 HClO 4 。将 4.4 mL 70% HClO 4 加入 50mL 水中,稀释到 5000mL 。2. 0.0100mol·L -1磺基水杨酸。将分析纯磺基水杨酸溶于 0.01mol·L -1 HClO 4中配制而成。3. 0.0100mol·L -1硫酸高铁铵。将分析纯硫酸高铁铵 Fe(NH4(SO4 2·12H 2O 晶体溶于 0.01mol·L -1 HClO4 中配制而成。四、实验步骤1. 0.0010mol·L -1Fe 3+离子溶液的配制准确吸取 0.010

14、0mol·L -1硫酸高铁铵溶液 10.00mL 于 100mL 容量瓶中,以 0.01mol·L -1 HClO4溶液稀释到刻度,摇匀。2. 0.0010mol·L -1磺基水杨酸溶液的配制准确吸取 0.0100 mol·L -1磺基水杨酸溶液 10.00mL 于 100mL 容量瓶中,以 0.01mol·L -1 HClO4溶液稀释到刻度,摇匀。3.系列溶液的配制按下表所示溶液体积吸取各溶液, 分别注入已编号的 50mL 容量瓶中, 定容、 摇匀、静置 10分钟。 4.测 定 系 列 溶 液 的 吸 光 度 用 型分 光 度 计,在 =50

15、0nm, b=1cm的条件下,以蒸馏水为参比,分别测定各溶液的吸光度 A ,并 记录于表中。五、实验数据的记录与处理1.以磺基水杨酸的体积分数为横坐标,对应的吸光度为纵坐标作图。2.根据图上有关数据确定在本实验条件下, Fe 3+和磺基水杨酸形成的配合物 的组成。3.求出解离度和表观稳定常数 K 稳 。六、问题1.试说明本实验须控制试液酸度的原因。2. 若将系列溶液中 Fe 3+的体积均固定为 5.00mL , 其余各试剂仍按原表配制, 测吸光度。 试草绘以吸光度为纵坐标, 以磺基水杨酸和 Fe 3+的体积比为横坐标的 图,并在图中标出对应物质的量比的点。实验三 氯离子选择性电极测定水样中的微

16、量氯一、目的要求1.学习使用直接电位法测定离子浓度的原理和方法。2.了解电极构造并理解总离子强度调节缓冲溶液的作用。二、实验原理氯离子选择性电极是一种无内参比溶液的全固态型电极,它的敏感薄膜由 AgCl 和 Ag 2S 的粉末混合物压制而成。将氯离子选择性电极浸入含 Cl -离子的溶液中,它可将溶液中氯离子的活度Cl -转换成相应的膜电位 M :-=Cl M a nF RT K lg 303. 2 测定 Cl -离子浓度时,使用的参比电极是双液接饱和甘汞电极(又称双盐桥饱和甘汞电极 。 该电极是在普通饱和甘汞电极上外加一个套管, 内充 0.1mol ·L -1的 KNO 3溶液,使

17、KNO 3溶液作为外盐桥接触试液,这样就能有效地避免甘汞电极中的 Cl -离子通过多孔物质向试液中扩散所造成的干扰。以氯离子选择性电极、双液接饱和甘汞电极和试液组成的工作电池:Hg,Hg 2Cl 2|KCL(饱和 KNO 3 Cl -(试液 |AgCl-Ag2S其电动势: -'=Cl a nFRT K E lg 303. 2 即在一定条件下, 工作电池的电动势 E 与试液中的 Cl - 离子活度的对数值成线性关系。 K 与温度、参比电极电位以及膜的特性有关,在实验中 K /为一常数。在分析工作中通常测定的是离子的浓度 c 。根据 aCl- =r Cl-·c Cl- 及活度系数

18、 r 取决于溶液的离子强度, 所以在用标准曲线法测定时, 应向系列标准溶液中 分别加入相等的足够量的惰性电解质作总离子强度调节缓冲溶液 (即 TISAB 溶 液 ,使它们的总离子强度相同,并固定不变,这样,各溶液中的 r Cl- 为定值,可 并 入 常 数 K 中 , 则 工 作 电 池 的 电 动 势 可 写 为 : -'=F c nFRT k E lg 303. 2 即 E 与 c Cl- 的对数值成线性关系。本实验采 用标准曲 线法测 定水样 中的微 量氯离 子,适宜 的酸度 条件为pH=27,由 TISAB 溶液控制;线性响应的浓度范围为 110-4mol ·L -1

19、。三、仪器与试剂仪器1. ZD-2型自动电位滴定仪2. 301型氯离子选择性电极3. 217型双液接饱和甘汞电极试剂1. 1.00mol ·L -1氯标准溶液。取优级纯 NaCl 于高温炉中在 500600灼烧半小时, 放置在干燥器中冷却, 准确称取 14.61g NaCl 于小烧杯中, 用水溶解后, 转移至 250mL 容量瓶中定容。2.总离子调节缓冲溶液。于 1mol ·L -1NaNO 3溶液中滴加 6molLHNO 3,调节至pH=23,以 pH 试纸试验确定。四、实验步骤1.氯离子系列标准溶液的配制2.标准曲线的绘制将氯标准系列溶液由低浓度到高浓度依次转入小烧杯中

20、,插入已清洗至空 白电位值 (约 -230mV 的氯离子选择性电极和双液接饱和甘汞电极, 放入搅拌棒, 在电磁搅拌器上搅拌 3min ,停止搅拌,待显示的电位值稳定后即可读数,记录 各标准溶液的 E 值。3.水样中氯含量的测定取一定量含氯试液(若测定的是自来水中的氯含量,可取自来水 50mL 于 100mL 容量瓶中,再用吸量管加 10.00mLTISAB 溶液,用去离子水稀释至刻度, 摇匀。 用重新清洗至空白电位值的氯离子选择电极, 按上述同样的操作, 测定试 液的 E 值。五、实验数据的记录与处理1.以各标准溶液浓度的负对数(以 pCl 表示为横坐标,以测得的各 E 值 为纵坐标,在坐标纸

21、上绘制标准曲线。2.在标准曲线上查出与试液 E 值相应的氯离子浓度的负对数,根据此数计 算出水样中的氯含量,以 g/100mL表示。六、提示与评注1. 301型氯离子选择电极使用前应在 10-3mol ·L -1NaCl 溶液中浸泡 1小时, 再 用蒸馏水反复清洗至空白电位值,才能使用。清洗可在电磁搅拌下进行。2. 注意电位平衡时间对测定准确度的影响,搅拌后还应等显示的电位值稳 定后再读数。3. ZD-2型自动电位滴定仪的使用见附录。七、问题1.在测定中为什么要加入 TISAB 溶液?2.在测定中为什么要使用双液接饱和甘汞电极为参比电极?实验四 乙酸的电位滴定分析及其解离常数的测定一

22、、目的要求1.学习电位滴定的基本原理和操作技术。2.学会运用 pH V 曲线和 pH/V V 曲线及二级微商法确定滴定终点。3.学习测定弱酸离解常数的方法。二、实验原理乙酸 CH 3COOH (简写作 HAc 为一弱酸,其 pKa=4.74,当用标准碱溶液滴 定乙酸试液时,在化学计量点附近可以观察到 pH 值的突跃。以玻璃电极为指示电极,饱和甘汞电极为参比电极,将两电极插入试液即组 成如下的工作电池:Ag,AgCl|HCl|玻璃膜 |试液 KCl (饱和 |Hg2Cl 2, Hg该工作电池的电动势在酸度计上以 pH 值的形式反映出来。本实验使用的电极是将玻璃电极和参比电极组合在一起的塑壳可充式

23、复合电 极。测定时记录加入标准碱溶液的体积 V 和相应被滴定溶液的 pH 值,然后绘制 pH V 曲线和 pH/V V 曲线。 pH V 曲线的拐点,pH/V V 曲线的最高点所对应的体积为终点时消耗的标准碱溶液的体积。 根据标准碱溶液的浓度, 消耗的体积及试液的体积, 即可求得试液中乙酸的浓度 或含量。根据乙酸的解离平衡-+AcHHAc其解离常数( ( (HAc c Ac c H c Ka -+= 当滴定分数为 50%时, c (Ac - =c(HAc ,此时Ka=c(H + 即 pKa=pH因此在滴定分数为 50%处的 pH 值,即为乙酸的 pKa 值。三、仪器与试剂仪器1. ZD-2型自

24、动电位滴定计(使用见附录2.雷磁 E-201-C 型(65-1 AC型塑壳可充式复合电极。试剂1. 0.1mol·L -1 NaOH标准溶液(准确浓度由实验室提供2.乙酸试液(浓度约为 1mol·L -13.邻苯二甲酸氢钾溶液, pH=4.00, 204. Na 2HPO 4 与 K 2HPO 4 混合溶液, pH=6.88, 20四、实验步骤1. 按照仪器使用说明, 安装电极、 电磁搅拌装置、 滴定管。 分别使用 pH=6.88和 pH=4.00的标准缓冲溶液定位和校核仪器。2.吸取乙酸试液 10.00mL ,置于 100mL 容量瓶中,定容、摇匀。3. 吸取稀释后的乙酸

25、溶液 10.00mL , 置于 100mL 烧杯中, 加水至约 30mL , 放入搅拌子,插入电极。4.将标准 NaOH 溶液装入滴定管,调节液面在 0.00mL 处。5.开动电磁搅拌器,调节至适当的搅拌速度,进行粗测,即测量加入 NaOH 溶液在 012 mL 范围内,每次 1 mL 时各点的 pH 值。初步判断发生 pH 突跃 时所需 NaOH 的体积范围 (V ep 。6.重复 3、 4操作,然后进行细测,即在化学计量点附近取较小的等体积增 量, 以增加测量点的密度, 并在读取滴定管读数时, 读准至小数点后第二位。 如 在粗测时 V ex 为 89mL ,则在细测时以 0.10mL 为体

26、积增量,测量加入 NaOH 溶液 8.00、 8.10、 8.20, 8.90和 9.00 mL各点的 pH 值。五、实验数据的记录与处理1. 按以下格式记录实验数据, 并计算 pH/V 值和化学计量点附近的 2pH/V 2值。2根据 验 据制 用NaOH 滴定乙酸的 pH V 曲线及pH/V V 曲线,确定终点体积 V ep 。3.用内插法求出 2pH/V 2=0处的 NaOH 的体积 V ep 。4.根据以上所得的终点体积计算原始试液中乙酸的浓度,以 g·L -1表示。5. 在 pH V 曲线上, 查出体积相当于 21V ep 时的 pH 值, 即为乙酸的 pKa 值, 并与文献

27、值比较。六、问题1.如何用标准缓冲溶液校正仪器?2.在测定乙酸含量时为什么要采用粗测和细测两个步骤?实验五 醇系物的气相色谱分析归一化法定量一、目的要求1.了解气固色普法的分离原理。2.学习归一化法定量的基本原理及测定方法。3.掌握色谱分析的基本技术。二、实验原理气固色谱法中的固定相是固体吸附剂,其分离是基于吸附剂对各组分气体 的吸附能力不同。 目前广泛使用的气固色谱固定相是以二乙烯基苯作为单体, 经 悬浮共聚所得的交联多孔聚合物,国产商品牌号为 GDX 。醇系物系指甲醇、 乙醇、 正丙醇、 正丁醇等以及这些醇试剂中常含有的水分。 用 GDX 103作固定相,并使用热导池检测器,在一定操作条件

28、下,可使醇系 物中的各组分完全分离。在一定的操作条件下,同系物的半峰宽与保留时间成正比,即R R t b Y t Y =22、R t b h Y h A =2在作相对计算时, 比例系数 b 又可约去, 这样就可用峰高与保留时间的乘积来表 示同系物峰面积的大小。使用归一化法定量,要求试样中的各组分都能得到完全分离,并且在色谱图 上应能绘出其色谱峰,计算式为:100%1=ii n i ii A f A f Ci 对于同系物: 100%1=Rii i n i Ri i i t h f t h f Ci 归一化法的优点是计算简便,测定准确,结果与进样量无关,且操作条件不 需严格控制。 但若试样中的组分

29、不能全部出峰, 则不能应用此法; 若只需测量试 样中的一两个组分,应用此法也显得麻烦。醇系物各组分的质量校正因子值如下表: 本实验混合溶液各组分的 出峰顺序为:水、甲醇、乙醇、正丙醇、正丁醇。 三、仪器与试剂仪器:7890气相色谱仪、秒表、微量进样器。试剂:醇系物混合液(按内含各醇的含量基本相近的方法,由实验室配制 。 四、实验步骤1、色谱柱的准备将内径 4mm ,长 2m 的不锈钢色谱柱洗净,烘干。将其一端用玻璃棉堵住, 包上纱布, 用橡皮管先连接缓冲瓶, 后连接真空泵。 色谱柱的另一端连接小漏斗, 将配制好的固定相装入小漏斗中。 打开真空泵, 并不断轻敲柱管, 使固定相均匀 而紧密地充满柱

30、管。 将装入固定相的管口也用玻璃棉堵住, 并将色谱柱安装在色 谱仪上,在 200下通载气“老化”数小时,然后接上检测器进行调试,仪器稳 定后即可进样分析。2、色谱操作条件(1色谱柱:内径:4mm ,柱长:2m 。(2固定相:GDX 103, 6080目。(3载气:氮气,流速:20mL/min。(4检测器:热导池检测器,桥电流:150mA ,温度:130。(5柱温:125。(6气化室温度:140150。(7纸速:600mm/h。1, 2步骤均由实验技术人员完成。3.混合液进样用微量进样器按规定量进样,同时测定各组分的保留时间。五、结果与数据处理取下色谱图,量出每一组分的峰高,用峰高乘保留时间的归

31、一化法计算出各 组分的含量。六、问题1.在什么情况下可采用归一化法定量?2.为什么同系物的峰面积可采用峰高乘保留时间的方法测量?实验六 异丁醇的气相色谱测定内标法定量一、目的要求1.了解气液色谱法的分离原理。2.学会相对校正因子的测定。3.掌握内标法定量。二、实验原理气液色谱法中的固定相是在化学惰性的固体微粒(担体表面涂上一层高 沸点有机化合物 (固定液 的液膜, 其分离是基于多组分在固定液中溶解度的不 同。本实验使用的担体为 102白色担体,固定液为聚乙二醇 20M 。当只需测定试样中的某几个组分,而且试样中的所有组分不能全部出峰时, 可采用内标法定量。 所谓内标法是将一定量的纯物质作为内标

32、物, 加入到准确称 取的试样中, 根据被测物质和内标物的质量及其在色谱图上相应的峰面积比, 求 出被测组分的含量。 使用内标法定量时须注意:选定的内标物应是试样中不存在 的纯物质, 加入量应接近待测组分的量, 而且它的色谱峰应位于待测组分色谱峰 的附近。本实验选用正丙醇为内标物。在内标法中,通常选用内标物作为测定组分相对校正因子的标准物,这样内 标物的相对校正因子 f s =1。在一定操作条件下,将一定量的,含待测组分(i 和内标物(s 的质量分 别为 m i 、 m s 的混合液注入色谱柱,测量出它们的峰面积 A i 、 A s ,代入下式,即 得待测组分相对内标物的校正因子 f i 。si

33、 i s i m A m A fs f fi ='= 准确称取一定量的试样(W ,加入一定量的内标物(m s ,混合进样,测量 出待测组分的峰面积(A i 和内标物的峰面积 (As 。则有:s i i s i A fs A f m m = si i s i A A f m m = 待测组分的百分含量:100%=s i i s A A f W m Ci 由上述计算式可以看出。 内标法是通过测量内标物与待测组分的峰面积的相 对值来进行计算的, 因而由于操作条件变化引起的误差, 都将同时反映在内标物 及待测组分上而得到抵消,所以可得到较准确的结果,这是内标法的主要优点。 本实验各步骤中的称量

34、操作全部用吸取容量的操作代替。三、仪器与试剂仪器:7890气相色谱仪、微量进样器。试剂:正丙醇(色谱纯 、异丁醇(色谱纯 、含异丁醇试液。四、实验步骤1.色谱操作条件(1固定相:聚乙二醇 20M 固定液(10% , 102白色担体, 6080目。(2检测器:氢火焰离子化检测器,检测室温度:130。(3柱温:90100;气化室温度:150。(4载气:氮气,流速:30mL/min。(5燃气:氢气,流速:30mL/min。助燃气:空气,流速:300mL/min。2.异丁醇相对校正因子的测定准确吸取异丁醇和正丙醇(内标物各 0.1mL 置于 10mL 容量瓶内,用蒸馏 水稀释至刻度,充分摇匀。在一定的

35、操作条件下吸取此混合液 1L ,进样,得 色谱图, 分别量取异丁醇和正丙醇的峰高和半峰宽, 计算它们的峰面积, 代入公 式,求算异丁醇的相对校正因子值。按移取的体积(V 和液体的密度(d 计算质量(m ,即 m=d·V 。由于本 实验移取的正丙醇和异丁醇体积相等,所以它们的质量之比 (mi /ms 等于其密度 之比。异丁醇密度: 0.806g/mL,正丙醇密度:0.804g/mL。3.异丁醇含量的测定准确吸取试液 5 mL,正丙醇 0.1mL 于 10mL 容量瓶中,用蒸馏水稀释到刻 度,充分摇匀。在与测相对校正因子相同的操作条件下,进样 1L 。从色谱图 上分别量取正丙醇和异丁醇的

36、峰高和半峰宽,并进行计算:(s i i m f sY h i Y h m =2/12/1 试液中异丁醇含量: (试液 V m f s Y h i Y h mL mg C s i i =2/12/1/ 式中 V 试 =5.00mL; m s =ds ×0.1×1000(mg。以上操作步骤均平行测定两次。四、结果与数据处理1.列出各色谱图中内标物及待测组分的峰高、半峰宽的测量值(标出单位 和峰面积的计算结果。2.计算待测组分的相对校正因子,试与文献值比较。3.用内标法计算异丁醇的含量。五、问题1.用内标法对内标物有何要求?2.实验中是否要严格控制进样量?为什么?实验七 紫外光谱

37、与分子结构一、目的要求1.了解不同类型的紫外吸收谱带的特征,并依其特征判定化合物的类型。2.了解紫外吸收光谱图的绘制过程。二.实验原理利用紫外吸收光谱对有机化合物进行鉴定的主要依据是该化合物的光谱特 征,如:吸收光谱曲线的形状,吸收峰数目,吸收峰的 max 及相应的 max 。根 据化合物的这些吸收光谱特征, 可以推测化合物中可能具有的生色团、 助色团并 估计共轭体系的大小。三.仪器与试剂仪器:UV -3000型紫外可见分光光度计,石英池。试剂:丙酮、苯甲酸、乙醇、联苯、对三联苯。四.实验步骤1.丙酮的蒸气谱(1设定仪器参数狭缝:2nm扫描速度:200nm/min波长标尺:20nm/cm扫描范

38、围:220360nm吸光度范围:01.000(2操作将两空池放入参比光路和检测光路,吸光度调零。在扫描区域校准基线, 取出检测光路侧的样品池,用玻璃棒沾少许丙酮于池底(注意不要沾到透明壁 上! ,盖上池盖,放到光路中,扫描。记录丙酮的蒸气吸收光谱图。观察 R 带。2.苯甲酸的溶液谱(1设定仪器参数狭缝:2nm扫描速度:100nm/min波长标尺:20nm/cm扫描范围:200300nm吸光度范围:01.000(2操作将两池均放入乙醇,调零。在扫描波长区域内做基线校准。滴 5滴 0.2g/L的苯甲酸乙醇溶液于检测池中, 扫描, 记录谱图。 (分段扫描:200260nm 区间, 吸光度范围 02.

39、000; 260300nm 区间,吸光度范围:01.000。 观察 E 2带和 B 带。3.联苯的溶液谱(1设定仪器参数狭缝:2nm扫描速度:200nm/min波长标尺:20nm/cm扫描范围:200320nm吸光度范围:03.000(2操作将两池均放入乙醇,调零。在扫描波长区域内做基线校准。 A 溶液于检测池 中,扫描,记录谱图。同样操作参数,调零,校准。 B 溶液于检测池中,扫描,记录谱图。判断 A 、 B 何为二联苯,何为三联苯?五.问题1.利用紫外吸收光谱你可以得到关于物质结构的什么信息?2.试解释二联苯与对三联苯的谱图差异。实验八 液体和固体样品的红外光谱测定一、目的要求1.了解液体

40、样品的制样方法液膜法。2.了解固体样品的制样方法压片法。3.加深对常见特征吸收峰的峰形、峰位置及峰强度的认识。二.实验原理红外光谱图是红外光谱仪记录下的物质吸收红外光的透光率 %T随波数变 化的曲线。根据出峰位置,峰强度等即可推断该物质的官能团组成。液体样品的制样方法可分为液膜法和溶液法。液膜法是指在两个盐片间滴一 滴液体样品,将两盐片贴在一起并用金属池架夹好后测定的方法。 (盐片为溴化 钾、氯化钾等,易吸水。吸水后盐片变乌,影响透光度,故操作时应加以注意。 对于吸收弱的或挥发性强的样品, 可在两盐片选择适当厚度的垫片来调节液膜厚 度;对于纯物质样品,一般不需要垫片,这种方法称为无垫片液膜法。

41、固体样品常用的制样方法有压片法、溶液法、薄膜法和调糊法。压片法是 将 1mg 左右的研细的待测样品与 100mg 左右的干燥好的 KBr 粉末混匀,研细, 在专用模具中压制成透明薄片, 放到固体池架上测定。 这种方法应用广泛, 但缺 点是 KBr 极易吸潮,故所得光谱图常常在 3448cm -1和 1639cm -1处有吸收带,因 此该法不宜用于鉴别有无羟基存在的样品。三.仪器与试剂仪器:日立 270-30红外分光光度计,可拆池,固体池架,玛瑙研钵,压片 机。试剂：1# -9# 液体样品（正丁醇、异丁醇、正丁酸、甲苯、苯甲醛、对二甲 苯、乙酸正丁酯、甲基丙基酮、14 烯-1） ，四氯化碳，溴化

42、钾粉末（经过 120 烘干 4 小时以上） ，苯酚，硬脂酸。 四实验步骤 1液体样品制备 将可拆池架平放在桌面上，上面放上金属圆板，再放一块溴化钾盐片于框 架上，用滴管滴一滴待测试样于盐片上。再将另一块盐片盖在试样上，放上金属 池架夹板，拧上螺丝。对角逐渐用力将螺丝拧紧。 （注意用力要均匀，不要用力 过猛，以免损坏盐片） 。放在红外灯下备用。 2固体样品的制备 取 1mg 左右的待测样品在玛瑙研钵中研细， 与 100200mg 左右的干燥好的 KBr 粉末混匀，研细，装到模具中，放在压片机上用 10 吨/cm2 左右的压力压成 薄片。用镊子取出样品盐片，放入固体池架上，测定。 3红外光谱图的测

43、绘 （1）设定仪器参数 MODE:%T SCAN SPEED:3CM 1 SLIT：WIDE RESPONSE：MIDIU X RANGE：4000400CM 1 Y RANGE：0100 （2）%T 调 100 将 不 含待 测 物质 的空 白 放在 样品 光路 和 检测 光路 上 ，双 光路 调 平 衡，%T=100。 （3）测定 将待测物置于检测光路，按<扫描键>扫描。 （4）记录谱图 当测得的图谱被认可后（即峰的强度大小适中时） ，可做记录：将记录笔调 到记录纸 4000 波数处，按<记录键>之后按<输入键>。 （5）记录摘要 按<名称、摘要输

44、入键>后输入摘要（样品名称、日期、做样者等） ，按<名 称、摘要输出键>打印出摘要。 4指出谱图中各主要吸收峰的归属，由各相关峰的位置推断出化合物所含的 官能团。 五问题 1用液膜法制样应注意什么？ 2红外光谱测定时，固体样品为什么一定要烘干燥？ 实验九 自来水中镁的测定原子吸收分光光度法 一、目的要求 1了解原子吸收分光光度法的原理。 2了解原子吸收分光光度计的基本结构及其使用方法。 3学习以标准曲线法测定自来水中镁的含量。 二实验原理 由空心阴极镁灯辐射出波长为 285.2nm 的镁特征谱线，该特征谱线被原子化 后的镁原子蒸气强烈吸收。在测定条件固定时，吸光度 A 和溶液中镁离子浓度 c 成正比：A=Kc 利用 A 与 c 的关系，先用镁离子标准系列溶液测出吸光度