1.6.10 旋光度的测定 1.6.11 原子吸收分光光度仪

1、1.6.10 旋光度的测定1仪器结构及测定原理具有光学活性的物质能使平面偏振光的振动平面发生旋转，旋转的角度叫作旋光度。使平面偏振光的振动平面向右旋转的叫做右旋，用(+)或d表示，向左旋转的叫做左旋，用()或z表示。一个化合物具有光学活性是由其分子结构决定的。具有光学活性的化合物的分子具有实物与其镜影不能重叠的特点，即具有“手性”。在一定条件下不同旋光活性物质的旋光度为一常数，通常用比旋光度表示。比旋光度是旋光活性物质的特征物理常数，只与分子结构有关，可以通过旋光仪测定物质的旋光度经计算求得。图252是旋光仪的结构示意图。它由光源(一般测定时用钠灯)、起偏镜、样品管、检偏镜和目镜组成。起偏镜为

2、尼科尔棱镜，它只能使与其镜轴平行的平面振动的光通过。这种在一个平面振动的光叫做平面偏振光。检偏镜是能转动的尼科尔棱镜，它连有一刻度盘。样品管装待测物质液体或溶液，长度有1dm和2dm等几种。对于旋光度小或很稀的溶液，最好用2dm的样品管。当检偏镜和起偏镜的镜轴平行，并且样品管是空着或放有无旋光活性物质时，由旋光仪的目镜可以见到最大强度的光，这时刻度盘指向零。当样品管放入有旋光活性物质的溶液时，由起偏镜射来的平面偏振光被它向左或向右旋转了一定角度，达到目镜的光的强度就被减弱。这时转动检偏镜直至光的亮度最强时为止，由刻度盘上可以读出左旋或右旋的度数。但人的眼睛对最亮点并不是很灵敏。为了准确判断旋光

3、度的大小，在旋光仪的起偏镜后加一石英晶片，使光的偏振方向旋转一个角度(称半暗角)。当检偏镜与通过石英片的光的偏振面平行时，通过目镜可以观察到中间明亮，两旁较暗(见图253a)；若检偏镜的偏振面与起偏镜的偏振面平行时，可观察到中间暗，两旁明亮(见图253b)；只有当检偏镜的偏振面处于l2的角度时，视场内明暗相同(见图253c)，把这一位置定为零点。测定时应调节视场内明暗相同，以使观察结果准确。由于人的眼睛对弱照度的变化比较敏感，一般测定时选较小的半暗角，视野的照度随着半暗角减小而变弱，所以在测定时通常选几度到几十度的结果。物质的旋光度与所用光源的波长、测定时溶液的浓度、样品管长度、温度及溶剂等因

4、素有关。为了表征出只与分子结构有关的化合物的旋光特性，引入比旋光度a概念。当光源、温度、溶剂固定时，a为样品浓度为1gn止，样品管长度为1dm的物质的旋光度。测定出旋光度后，用下式求出比旋光度： atd=cL式中：atd钠光作光源(D)，温度为t()时的比旋光度； 从旋光仪测得的旋光度； L样品管长度，单位以分米(dm)表示； c溶液浓度，以每毫升含溶质的克数表示，如果测定的物质为纯液体，则 c改为密度d(gcm3)。另外，还应标出测定时所用的溶剂2测定步骤 准备工作准确称取0.51g样品，选择适当溶剂在容量瓶中配制溶液。一般溶剂可选用水、乙醇、氯仿等。 (1)接通电源，5min后钠灯发光正常

5、，开始测定。 (2)校正仪器零点在样品管中未放样品和充满蒸馏水时，观察视场是否一致。如果不一致，说明零点有误差，应在测量读数中减去或加上这一偏差值。 (3)测试选取合适长度的样品管，将样品管的一端用玻盖和螺帽封好，并用已配好的待测溶液冲洗2次。将管竖起，充满待测溶液，并使溶液因表面张力而形成凸液面，中心高出管顶。将玻盖沿管口边上平移过去，使样品管内不留空气泡，然后旋上螺帽，使之不漏。螺丝不易过紧，过紧会使玻盖引起应力，影响读数。将样品管擦干净，放人旋光仪中。旋转旋纽，使视场明暗一致，从刻度盘上读数。(4)计算比旋光度，然后求出样品的光学纯度(印)。光学纯度为所测物质的比旋光度除以光学纯度试样在

6、相同条件下的比旋光度：1.6.11 原子吸收分光光度仪1仪器结构及测定原理原子吸收分光光度分析法已成为测定痕量金属元素的有效方法，可用来分析元素周期表中约70多个元素，检出限可达到109g/g。具有灵敏度高、准确度好、分析速度快等特点。其结构如下：差照片或示意图在通常的情况下，原子处于基态，当特征辐射通过原子蒸气时，基态原子吸收能量由基态跃迁到激发态(光激发)，产生共振吸收。原子吸收分光光度仪中被测元素的特征辐射由相应元素的空心阴极灯提供。原子吸收的程度(吸光度A)取决于吸收光程内基态原子数。 分析时溶液中的金属离子需要转化成基态原子状态，常用的转化方法有火焰法和石墨炉原子化法。在通常原子化温

7、度条件下，受热激发的激发态原子数与基态原子数相比很小，可忽略不计，基态原子数与总原子数成正比，总原子数与溶液中的金属离子浓度成正比，故吸光度A与溶液中的金属离子浓度两者间符合朗伯一比耳定律，可用于定量分析。 原子吸收分光光度仪型号较多，新型仪器多配置计算机和工作站操作软件，如SOLAR969型原子吸收分光光度仪。可同时将多个空心阴极灯安置在旋转灯架上，通过工作站操作软件选择并设定操作条件。2操作条件的选择（1）分析线的选择分析谱线的选择应根据试样组成、含量等因素作如下考虑： 灵敏度的选择 因为原子吸收分光光度分析常用于测量微量元素，故通常选用最灵敏线。当待测元素浓度较高时，也可以选用次灵敏线。

8、 要考虑共存元素谱线的干扰及背景干扰 例如铅的测定，为了克服短波区内分子吸收的干扰，不在最灵敏的217.0 nm，而常用283.3 nm谱线测定。（2）灯电流的选择 一般说来灯电流低些，光强度较弱，灵敏度较低。若灯电流过高则稳定性差，灯的使用寿命缩短。选择灯电流的原则是：凡是在较低的工作电流下能满足测定要求时，就不要选用高的工作电流。通常以在最大额定电流的4060条件下工作为好。（3）试样提取量 一般说来，试样提取量在36 mLmin叫时具有最佳的吸收灵敏度。通过改变喷雾气流速度及吸液管的长度或内径，可以调节试样提取量。（4）雾化效率的调节 雾化效率对仪器的测定灵敏度影响很大。雾化效率可以通过

9、仔细调节毛细管喷口与节流嘴端面的相对位置与同心度，以及调节碰撞球与喷嘴的位置来实现。（5）火焰的选择 原子吸收分光光度分析中，需根据待测元素的性质选择火焰种类和燃烧类型。合适的火焰能提高测定灵敏度，减少干扰，提高稳定性。对于易电离和易挥发的元素应采用低温火焰。对于形成难解离化合物以及容易形成耐热氧化物的元素，则采用高温火焰。常用的火焰是空气乙炔火焰。空气乙炔火焰属于高温火焰；空气丙烷火焰属于低温火焰。 同一种火焰例如空气乙炔火焰，由于助燃气和燃料气的比例不同，火焰的温度、性质、灵敏度及干扰的大小也不相同(即火焰的状态不同)，通常可分为贫燃性火焰、化学计量性火焰及富燃性火焰，其燃助比范围如下：

10、贫燃性火焰 燃气：助燃气l:3 选择火焰状态的简便方法是在改变燃气流量的同时直接观察吸光度的变化。吸光度最高而稳定时所对应的燃气流量为最佳。（6）燃烧器高度的选择 燃烧器的高度决定了发射光通过火焰的部位，因而影响测定的灵敏度稳定性和干扰的程度。适当的燃烧器高度可以在吸喷待测元素标准溶液的同时，通过调节燃烧器的高度并仔细观察吸光度的变化加以确定。（7）光电倍增管工作电压选择 光电倍增管的工作电压常选择在最大工作电压的1323的范围内。4操作步骤（1） 依次打开总电源、稳压电源、主机电源。（2） 打开计算机电源，运行SOLAAR 32工作站软件。（3） 选取安装所用的空心阴极灯。（4） 打开空心阴极灯，预热20 min。（5） 校准光路，调节燃烧头位置，使A越小越好。（6） 设置分析条件。（7） 打开室内排风开关。（8） 打开奎压机开关，空气压力为2.07 bar(2.07105Pa)。（9） 打开乙炔气钢瓶阀，压力为0.62 bar(0.62105Pa，分压表0. 0