仪器分析实验指导书1

实验二紫外分光光度法测定芳香族化合物实验三荧光光度分析法测定维生素B?实验四原子吸收分光光度法测定自来水中的钙、镁的含量实验五石墨炉原子吸收法测定水样中痕量镉实验六气相色谱法测定白酒中的杂醇实验七离子色谱法测自来水中阴离子实验九气质联用法测定有机物结构实验十液相色谱法测定氯霉素含量实验一苯及其衍生物的紫外吸收光谱的测绘及溶剂对紫外吸收光谱的影响一、目的要求了解不同的助色团对苯的紫外吸收光谱的影响。pH对苯酚的吸收光谱的影响。二、实验原理具有不饱和结构的有机化合物，特别是芳香族化合物，在紫外区（200-400nm）有特征吸收，为鉴定有机化合物提供了有用的信息。方法是比较未知物与纯的已知化合物在相同条件（溶剂、浓度、pH值、温度等）下绘制的吸收光谱，或将未知物的紫外光谱与标准谱图（如Sadtler紫外光谱图）比较，如果两者一致，说明至少它们的生色团和分子母核是相同的。鸟带、E?B带是苯环上三个共轴体系中的的兀一兀*鸟带和E?230~270nm范围内的B带属弱吸收带，其吸收峰常随苯环上取代基的不同而发生位移。影响有机化合物的紫外吸收光谱的因素有：内因（共轴效应、空间位阻、助色效应）和外因（溶剂的极性和酸碱性）。溶剂的极性和酸碱性不仅影响待测物质吸收波长的移动，还影响吸收峰吸收强度和它的形状。三、仪器紫外可见分光光度计（自动扫描型）石英吸收池容量瓶（10mL,5mL）吸量管（ImL,0.1mL）四、试剂苯、乙醇、氯仿、丁酮、异亚丙基丙酮、正庚烷（均为A.R）苯的正庚烷溶液（以1：250比例混合而成）、甲苯的正庚烷溶液（以1:250比例混合而成）mgmL】苯酚的乙醇溶液、0.3mgmL】苯酚的正庚烷溶液、mgml/i苯酚的水溶液、0.8mgmL1苯甲酸的正庚烷溶液、0.8mg1苯甲酸的乙醇溶液、0.3mgmL】苯乙酮的正庚烷溶液、0.3mgmL1苯乙酮的乙醇溶液异亚丙基丙酮分别用水、甲醇、正庚烷配成浓度为0.4mg-mL】的溶液五、实验步骤苯及其一取代物的吸收光谱的测绘5mL0.50mL苯、甲苯、苯乙酮、苯酚、苯甲酸的正庚烷溶液，用正庚烷稀释至刻度，摇匀。将它们依次装入带盖的220320nm进行波长扫描，得吸收光谱。观察各吸收光谱的图形，找出最大吸收波长入，并计算各取代基使max苯的入红移了多少？max溶剂性质对紫外吸收光谱的影响（1）溶剂极性对n一兀跃迁的影响在三只5mL的容量瓶中，各加入0.02mL1滴)的丁酮，分别用水、乙醇、氯仿稀释至刻度，摇220-350nm并解释。溶剂极性对兀—兀*跃迁的影响在三只10mL的容量瓶中依次加0.20mL分别用水、甲醇、正庚烷配制的异亚丙基丙酮溶液，并分别用200-300nm进行波长扫描，制得吸收光谱。比较吸收光谱的最大吸收波长的变化，并解释。5mL的容量瓶0.50mL苯酚、苯乙酮、苯甲酸乙醇溶液，用乙醇稀释至刻〜320nm进行波长扫描，得吸收光谱。与苯酚、苯乙酮、苯甲酸的正庚烷溶液的吸收光谱相比较，得出结论。5mL的容量瓶中，各0.50mL0.1mol-L^HCk0.1mol-L^NaOH稀释至刻度，摇匀。将它们分别依次装入石英吸收池，相对水，从220〜350nm进行波长扫描，制得吸收光谱。比较它们的最大吸收波长，并解释。六、思考题n一兀*跃迁和兀一兀*在本实验中能否用蒸馅水代替各溶剂作参比溶液，为什么？实验二紫外分光光度法测定芳香族化合物一、实验目的1鉴定未知物；2二、实验原理物的鉴定及结构分析（鉴定有机化合物的官能团）；此外，还可对同分异光区具有强烈吸收。该法在有机物分析中可进行：（1）纯度检查；未知样品的鉴定；（3）量测定。三、仪器与试剂1、仪器：751GW型紫外-可见分光光度计；1cm石英比色皿2、试剂：苯酚，环己烷，10%Na0H四、操作步骤1、未知物的鉴定10mL比色管中取固体未知芳香化合物一小粒（0.Img）,用10mL环己烷溶解，加塞摇溶为止。以空白为参比溶液，用1cm242nm4nm测一次到290nm为止。其中应注意以下几点：IInm0.5nm;2nm或更大一些。II242nm100%;Ilk防止参比溶液及环己烷溶剂污染。图一苯酚吸收光谱图(溶剂环己烷)2、酚的定量测定0.Img/mLO.00、2.00、4.00、00、8.00、10.OOmL分别置于50.OOmL容量瓶中，各加10滴10%Na0H水溶液，用水稀释至刻度；1cm242~290nm4nm,3号（4号）A,绘制吸收曲线（按上面的注意所示），max（与图一比较，有何不同；为什么？）1cm石英比色皿，在选定的最大吸收波长下分别测定标准系列的吸光度，绘制标准曲线，以空白为参比；10.OOmL50.OOmL1010%NaOH1cmA,以空白为参比。计算未知液的含量（mg mLT）。【思考题】1、紫外吸收光谱在有机化合物分析中的特点。2、本实验与普通的分光光度法有何异同？

实验三荧光光度分析法测定维生素 B2学习和掌握荧光光度分析法的基本原理和方法。在紫外光或波长较短的可见光照射后，一些物质会发射出比入射光波长更长的荧光。以测量荧光强度和波长为基础的分析方法叫做荧光分光光度分析法。对同一物质而言，若alc«O.O5,即对很稀的溶液，荧光强度F与该物质的浓度c有以下的关系F=2.34）fIoalc式中:<bf-荧光过程的量子效率；10一入射光强度；a-荧光分子的吸收系数；1—试液的吸收光程。1°1FKc式中K为常数。因此,在低浓度的情况下，荧光物质的荧光强度与浓度呈线性关系。BJ即核黄素）430〜440nm蓝光的照射下，发出绿色荧光，535B?pH=6〜7pH=ll失。荧光分析实验首先选择激发光单色器波长和荧光单色器波长，基本原则是使测量获得最强荧光，且受背景影响最小。激发光谱是选择激发光单色器波长的依据，荧光物质的激发光谱是指在荧光最强的波长处，改变激发光单色器的波长测量荧光强度，用荧光强度对激发光波长作图所得的谱图。大多数情况下，荧光物质的激发光谱与其吸收光谱相同。荧光光谱是选择荧光单色器波长的主要依据，荧光物质的荧光光谱是将激发光单色器波长固定在最大激发光波长处，改变荧光单色器波长测量荧光强度，用荧B?（激发）及荧光光谱示意图。B?的含量。激发光单色器波长选440nmo535nm,440nm(360滤除，从而避免了它们的干扰。三、仪器及试剂仪器93050mL,棕色试剂瓶(500mL)洗瓶(500mL)冰箱药品100.0mg-L1B?0.1000gB?,将1%1L1%乙酸稀释至刻度，摇匀。5.00mgI/B?5.00mL100.0mgI/】维生素B2标准贮备液于1L容量瓶中，用1%乙酸稀释至刻度，摇匀。B?11L容量瓶中定容。四、操作步骤标准系列溶液的配制在五个干净的50mL容量瓶中，分别加入1.00mL,2.00mL,3.00mL,4.00mL和5.00mL5.00mg•L」】维生素B?工作标准溶液，用蒸馅水稀释至刻度，摇匀。标准系列溶液的测定开启仪器电源，预热约10mino用蒸馅水作空白，从稀到浓测量标准系列溶液的荧光强度。未知试样的测定2.50mL50mLt用测定标准系列溶液时相同的条件，测量其荧光强度。（仪器操作方法见荧光光度计或有关仪器说明书。五、数据处理用标准系列溶液的荧光强度绘制标准曲线。根据待测液的荧光强度，从标准曲线上求得其浓度。B?mg/片表示。六、思考题怎样选择激发光单色器波长和荧光单色器波长？荧光光度计中为什么不把激发光单色器和荧光单色器安排在一条直线上？实验四原子吸收分光光度法测定自来水中钙、镁的含量一、目的要求1, 掌握原子吸收分光光度法的基本原理；2, 了解原子吸收分光光度计的基本结构及其使用方法；3, （素的特征谱线）的吸收作用进行定量分析的一种方法。蒸气对共振线的吸收符合下式：A=Ecl1cm为单位，cmol-L1单位表示时，£称为摩尔吸收系数，单位为mol-L'emLambert-beer1为定值，上式变为A=Kc上式就是原子吸收分光光度法的定量基础。定量方法可用标准加入法或标准曲线法。标准曲线法是原子吸收分光光度分析中常用的定量方法，常用于未知试液中共存的基体成分较为简单的情况，如果溶液中基体成分较为复杂，则应在标准溶液中加入相同类型和浓度的基体成分，以消除或减少基体效应带来的干扰，必要时须采用标准加入法而不是标准曲线法。标准曲线法的标准曲线有时会发生向上或向下弯曲现象。要获得线性好的标准曲线，必须选择适当的实验条件，并严格实行。三、实验用品仪器原子吸收分光光度计(任一型号)钙、镁空心阴极灯烧杯(250mL)无油空气压缩机或空气钢瓶乙焕钢瓶容量瓶(50mL,100mL)吸量管(5mL,10mL)药品金属Mg(G.R)MgC03(G.R)无水CaC03(G.R)1mol•L「‘HC1浓HC1(G.R)1000ugmL-1Ca0.6250gCaC03(在nO°C2h)100mL烧杯中，用少量纯水润湿，盖上表面皿，滴ImolL-1HC1250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。100ug Ca10.00mL上述钙标准贮备液于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用1000PgmL"1Mg0.2500gMg于100mL5mLlmolL^HCl溶液溶解，然后把溶液转移到250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。10Pg-mC'Mg1.00mLMglOOmL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。四、实验步骤Ca标准溶液配制50mL5.00mL自来水，然后依次加入0.00,1.00,2.00,3.004.OOmLCa摇匀备用。Mg标准溶液系列、样品溶液的配制及测定1.00,2.00,3.00,4.00,5.00mLMg50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。配制自来水样溶液准确吸取适量(视Mg浓度而定)自来水置于50mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。根据实验条件，将原子吸收分光光度计，按仪器操作步骤进行调节,待仪器电路和气路系统达到稳定，即可测定以上各溶液的吸光度。五、数据处理记录实验条件仪器型号吸收线波长(nm)空心阴极灯电流(mA)光谱通带或光谱带宽(nm)乙焕流量(L空气流量(Lmin"1)燃助比Ca、Mg标准系列溶液的吸光度，然后以吸光度为纵坐Ca、MgCaMg根据自来水样的吸光度，在上述标准曲线上查得水样中Mg的浓度（gJ/i）。若经稀释须乘上稀释倍数求得原始自来水中Mg含量。CaCC换算为自来X X水中Ca的含量。六、思考题原子吸收光谱的理论依据是什么？原子吸收分光光度分析为何要用待测元素的空心阴极灯做光源？能否用氢灯或钙灯代替，为什么？如何选择最佳的实验条件？实验五石墨炉原子吸收法测定水样中痕量镉一、实验目的：通过本实验，了解石墨炉原子化器的基本构造，掌握石墨炉原子吸收法的原理、特点、分析方法及实验技术。二、实验原理：镉具有毒性，摄入过量的镉会引起多种疾病，影响人体健康。水样中镉ng/mL1。8~10一诃克，相对灵敏度达ng/mL,可以满足水样中镉的测定要求。实际分析中，样品的原子化程序一般采用四个阶段：干燥阶段：目的是在低温下蒸发试样中的溶剂。干燥温度取决于溶剂及样品中液态组分的沸点，一般选取的温度应略高于溶剂的沸点。干燥时间取决于样品体积和其基体组成，一般为10s~40So灰化阶段：目的是破坏样品中的在机物质，尽可能的除去基体成分。灰化温度取决于样品的基体和待测元素的性质，最高灰化温度以不使待测元素挥发为准则，一般可通过灰化曲线求得。灰化时间视样品的基体成分确定，一般为10~40s。原子化阶段：样品中待测元素在此阶段被解离成气态的基态原子。原子化温度可通过原子化曲线或查手册确定。原子化时间以原子化完全为准，应尽可能选短些。在原子化阶段，一般采用停气技术，以提高测定灵敏度。清洗阶段：使用更高的温度以完全除去石墨管中的残留样品，消除记忆效应。三、仪器的操作和使用：0.2~0.3MPa仪器的自检与初始化打开原子吸收仪的计算机终端和主机电源开 关，从计算机终端启动仪器的工作程序，仪器开始对数据通讯、波长扫描机构、狭缝机构和换灯机构进行自检和初始化。自检完成后，显示主菜单和工具栏参数设置:点击工具栏新建文件按钮，在主菜单中选择所分析元素、波长、光谱通带和灯号。在“仪器参数”菜单中输入项目信息，然后在信号栏中选择景校正类型和测量方式。在拟合参数菜单中输入标样浓度，工作曲线类型，重复次数及样品空白。完成后，点按“确定”，确认。点按窗口中自动寻峰按钮，仪器自动设置分析波长的峰值位置，同时点击平100%。石墨炉条件设置：点击工具栏“石墨炉”按钮，设定加热程序，点击“检查”和“发送”按钮，完成仪器参数设置。测定步骤：⑴次序加入标准溶液，按“读数”按钮，读数。仪器可以自动绘制工作曲线。⑵在同样的测定条件下，加入待测样品，读取吸收值和样品浓度。测试结束后，关闭石墨炉电源开关、冷却水和氧气。退出工作程序，关闭主机电源开关。四、实验步骤灰化曲线图，找出最佳的灰化温度。625mL1.00、2.00、3.00、4. 00、5.00mL0.025ug/mL5.00mL3. 20uL镉标准溶液及待测样品，测定吸收值，并计算样品中镉的浓度。实验六气相色谱法测定白酒中的杂醇一、实验目的1、了解气相色谱分离的基本原理及其规律。2、了解气相色谱法最常用的定性定量方法及其应用。3、了解Agilent6890N气相色谱仪的构造并掌握其基本操作。二、实验原理由于食用酒精都是由粮食发酵酿造而成，由于其中有各种酶的作用，其发酵过程不可能准确地完全朝着乙醇的方向前进，必将产生一些其它的醇类，如甲醇，异丙醇，丁醇，异戊醇等等，这些醇类的存在，在一定范围内，会给酒添加风味，然而过多的话，就会对人的身体造成影响。因此，对酒中的这类杂醇的分析监控，对人们的身体健康具有非常重要的意义。本实验采用比较保留值定性，归一化法定量。三、仪器及材料Agilent6890N气相色谱仪（使30mXO.32mmX0.25Pm弱极性色谱柱）,FID检测器；10ul进样针；乙醇，正丙醇，异丙醇，正丁醇，异丁醇标准溶液；市售白酒的处理溶液；混合未知溶液（四种杂醇，乙醇）。四、试验步骤及数据开机：打开气体发生器，待压力达到设定值后，打开气相色谱仪。InstrumentonlineMethodSTU_FID.M工作条件的设定：在Instrument菜单下设定工作条件：程序升温:起始温度：50°C,俳|315°C/min100进样口温度：200°C,分流，分流比：50:1；载气：N2;恒流1.5ml/min；检测器：FID；基温:250°C,空气：450ml/min,氢气：45ml/min,辅助气：40ml/min；保留时间。正丙醇正丙醇异丙醇正丁醇异丁醇tiGC中手动进样技术的熟练与否，直接影响到分析结果的好坏，正确的进样手法是：取样后，一手持注射器（防止气化室的高气压将针芯吹出），另一只手保护针尖（防止插入隔垫时弯曲）。先小心地将注射针头穿过隔垫，随即快速将注射器插到底，并将样品轻轻注入气化室（注意不要用力过猛使针芯弯曲），start键，拔出注射器，注射样品所用时间及注射器在气化室中停留的时间越短越好。另外，在进多个不同样品时，每次进样前都要将进样针润洗干净，确保洗针溶剂不干扰样品检测。物质对照，判断各峰的组成。正丙醇正丙醇异丙醇正丁醇异丁醇ti序名称保留序名称保留浓度校正因峰面积峰高号时间子1正丙醇2异丙醇3正丁醇4异丁醇五、问题与讨论色谱定性方法有哪几种？本实验中使用的是什么定性方法？色谱定量方法有哪几种？归一化法有什么优缺点？可以通过那些途径实现色谱分离条件的优化？讨论极性柱条件下不同化合物的出峰顺序。实验七离子色谱法测自来水中阴离子一、实验目的1.了解点到检测离子色谱仪的基本构造和原理，学习仪器的基本操作。2. 二、实验原理分析无机阴离子通常用阴离子交换柱。其填料通常为季胺盐交换基团，样品阴离子以静电相互作用进入固定相的交换位置，又被带负电荷的淋洗离子交换下来进入流动相。不同阴离子与交换基团的作用力大小不同，在固定相中的保留时间也就不相同，从而彼此达到分离。自来水中主要是CT、NO3-和沦?一等常见无机阴离子，这些离子在一般的阴离子交换柱上均能得到分离。本试验用峰面积标准曲线法定量。三、仪器与试剂仪器：离子色谱仪:DX-120型离子色谱仪、抑制型电导检测器；超声装置：用于样品溶解、流动相脱气、玻璃器皿清洗。试剂：阴离子标准溶液：用优级纯的钠盐分别配制浓度为1000mg/L的F、C「、NO』、Br\NO3SCV-10〜20mg/L6种离子的混合溶液。自来水样品：打开自来水管放流约 1分钟后，用洗净的试剂瓶接约100mlo用0.45微米的水相滤膜减压过滤，必要时用超纯水稀释5〜10倍后样。（3.5mM的Na2003和1.0mM的NaH003的混合溶液：称取0.742g的碳酸钠和0.103g的碳酸氢钠，用超纯水溶解后定容为1000ml。四、实验内容和步骤⑴检查色谱仪器中所使用的是否为阴离子交换柱。打开DX-120仪器电源后，打开泵和抑制器的开关。打开计算机，等进入系统后打开FteakNet工作站。1.2ml/mino打开工作站上的显示基线开关，30min后，基线平稳，即可开始进样。⑶调出此次数据采集的程序，并选择开始，工作站提示需要进样后殿确定。用微量注射器取大于进样器体积的阴离子混合标准溶液，注射器应事先用蒸馅水洗三次后，再用样品溶液洗三次，并注意不要吸入气泡。进样完毕后确定，仪器自动平衡基线和记录数据。⑷分别进样CT、NO3-和SO’-标准溶液，得出这三种溶液在此条件下的保留时间和峰面积。根据比较保留时间和峰面积，对自来水中的各种离子进行定性和定量分析。16积。2.得出自来水中各种离子含量。六、思考题1.流动相的组成对离子出峰时间又什么影响。2. 在此实验条件下，判断硫酸根和磷酸根离子的出峰顺序，和为什么又这样的顺序。实验八有机物样品的红外光谱定性分析一、实验目的：初步掌握两种基本样品制备技术及付立叶变换光谱仪器的简单操作。通过谱图解析及标准谱图的检索，了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程。二、实验原理：发生振动能级之间的跃迁，形成各自独特的红外吸收光谱。据此，可对物质进行定性和定量分析。特别是对化合物结构的鉴定，应用更为广泛。三、仪器和试样：370型付立叶变换红外光谱仪、压片机、玛瑙研钵、红外灯、NaCI窗片、KBr晶体、待分析试样等。四、实验步骤：1样品制备：固体样品：KBr压片法用一玛瑙研钵将KBr晶体充分研磨后加入其量5%左右的待测固体样品，混合研磨直至均匀，并使其颗粒大小比所检测的光波长更小(约2um以下)。在一个具有抛光面的金属模具上放一个圆形纸环，用刮勺 将研磨好的粉末移至环中，盖上另一块模具，放入油压机中进行压片。KBr压片形成后用夹具固定测试。.液体样品：液膜法NaCI覆盖在上面，形成一个没有气泡的毛细厚度薄膜，用夹具固定，即可放入仪器光路中进行测试，此法适用于高沸点液体样品。仪器测试：进入测试对话框一背景测试一样品测试一标峰值一打印谱图一取出样品室中样品。解析谱图，推出可能的结构式。查阅萨特勒标准谱图集，直至查到与所测试样品红外光谱图完全一致 谱图才能确定化合物结构。用分子式索引查阅顺序为:化合物分子式一化合物英文名称一谱图号-谱图。五、结果处理：简述两种制样方法的适用范围，仪器操作要点。解释谱图中主要吸收峰与官能团的关系，重点写出谱图解释过程。六、思考题:KBr、NaCI制样?有何优缺点？用FT-IR仪测试样品为什么要先测试背景？如何用红外光谱鉴定饱和炷，不饱和炷和芳香炷的存在？实验九气质联用法测定有机物结构一、实验目的1.了解气质联用的基本原理及在有机分析中的应用；掌握质谱谱图分析方法；掌握工作站的操作及定性定量方法。二、实验原理气相色谱质谱联用在有机领域应用最为广泛，以氮气为载气，对可挥发性有机化合物在气相色谱中进行高效分离。气相色谱柱的末端联接质谱仪，101023MU谱中已经得到高效的分离，各个谱带进入质谱被检测，得出每一扫描时间内（NIST库）还可以根据总离子流色谱图的峰高或峰面积定量。三、仪器与药品Agilent6890-5973N气相色谱质谱联用仪（30mx0.25mmx0.25pn非极性色谱柱）；10|jl进样针；四、实验步骤1.打开桌面上的工作站。推荐工作条件：GC：程序升温：起始温度：120°C，保持0分钟；然后以10°C/nh250°C,保持2分钟；进样口温度：250°C；分流比：50:1；分流保护：3.5分钟，分流比：20：1；载气：恒流1.Oml/min；真空补偿；MS：离子化方式：EI；扫描范围：m/z45-600