《仪器分析实验》指导书.docx
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1、;断箱外去*、曲式方至更-7 MEIZHOOWAN VOCATIONAL TECHNOLOQY COLLEGE仪器分析试验指导书编写刘开敏化学工程与技术系2022年3月水中氟化物的测定-离子选择电极法(GB7484-87)水中氟化物的含量是衡量水质的重要指标之一,生活饮用水水质限值为LOmg/L。测定 氟化物的方法有氟离子选择电极法、离了色谱法、比色法和容量滴定法,前两种方法应用普遍。 本试验承受氟离子选择电极法测定游离态氟离子浓度,当水样中含有化合态(如氟硼酸盐)、 络合态的氟化合物时,应预先蒸储分别后测定。一、试验目的和要求1 .把握用离子活度计或pH计、晶体管毫伏计及氟离子选择电极测定氟
2、化物的原理和 测定方法,分析干扰测定的因素和消退方法。2 .复习教材其次章中的相关内容;在预习报告中列出被测原电池,简要说明测定方法 原理和影响测定的因素。二、仪器1 .氟离子选择电极(使用前在去离子水中充分浸泡)。2 .饱和甘汞电极。3 .周密pH计或离子活度计、晶体管毫伏计,准确到O.lmv。4 .磁力搅拌器和塑料包裹的搅拌子。5 .容量瓶:100mL、50mLo6 .移液管或吸液管:10.00mL、5.00mL。7 .烧杯:50mL、lOOmLo三、试剂所用水为去离子水或无氟蒸储水。1 .氟化物标准贮备液:称取0.2210 g基准氟化钠(NaF)(预先于105110烘干2 h或 者于5(
3、)()65()烘干约4() min,冷却),用水溶解后转入1()0() mL容量瓶中,稀释至标线, 摇匀。贮存在聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含氟离子100p g。2 .乙酸钠溶液:称取15 g乙酸钠(CH3coONa)溶于水,并稀释至100 mL。3 .盐酸溶液:2 mol/Lo4 .总离子强度调整缓冲溶液(TISAB):称取58.8 g二水合柠檬酸钠和85 g硝酸钠,力H 水溶解,用盐酸调整pH至56,转入1000 mL容量瓶中,稀释至标线,摇匀。5 .水样1, 2o四、测定步骤1 .仪器预备和操作依据所用测量仪器和电极使用说明,首先接好线路,将各开关置于“关”的位置,开 启电源开关,预热15m
4、in,以后操作按说明书要求进展。2 .氟化物标准溶液制备用氟化钠标准贮备液、吸液管和100mL容量瓶制备每毫升含氟离子10p g的标准溶液。3 .标准曲线绘制用吸液管取1.00、3.00、5.00、10.00、20.00 mL氟化物标准溶液,分别置于5只50 mL 容量瓶中,参加10mL总离子强度调整缓冲溶液,用水稀释至标线,摇匀。分别移入100 mL聚 乙烯杯中,放入一只塑料搅拌子,按浓度由低到高的挨次,依次插入电极,连续搅拌溶液,读取 搅拌状态下的稳态电位值(E)。在每次测量之前,都要用水将电极冲洗净,并用滤纸吸 去水分。在半对数坐标纸上绘制E-lgc-标准曲线,浓度标于对数分格上,最低浓
5、度标于横F 坐标的起点线上。4 .水样测定用无分度吸液管吸取适量水样,置于50 mL容量瓶中,用乙酸钠或盐酸溶液调整至近 中性,参加10mL总离子强度调整缓冲溶液,用水稀释至标线,摇匀。将其移入100 mL聚乙 烯杯中,放入一只塑料搅拌子,插入电极,连续搅拌溶液,待电位稳定后,在连续搅拌下 读取电位值(E )。在每次测量之前,都要用水充分洗涤电极,并用滤纸吸去水分。依据测得 X的毫伏数,由标准曲线上查得试液氟化物的浓度,再依据水样的稀释倍数计算其氟化物含量。5 .空白试验用去离子水代替水样,按测定样品的条件和步骤测量电位值,检验去离子水和试剂的纯度, 假设测得值不能无视,应从水样测定结果中减去
6、该值。当水样组成简单时,宜承受一次标准参加法,以减小基体的影响。其操作是:先按步骤 4测定出试液的电位值(E ),然后向试液中参加与试液中氟含量相近的氟化物标准溶液(体积1为试液的1/10-1/100),在不断搅拌下读取稳态电位值(E ),按下式计算水样中氟化物的含 2量:.普(渭一金尸式中:C 水样中氟化物(F-)浓度(mg/L); XV 水样体积(mL); Xc F-标准溶液的浓度(mg/L); SV 参加F-标准溶液的体积(mg/L); SE一等于E- E (对阴离子选择性电极),其中,E为测得水样试液的电位值(mV),I 2E为试液中参加标准溶液后测得的电位值(mV); 2s一氟离子选
7、择性电极实测斜率。假设V WV ,则上式可简化为:S Xvr aBJ =氾(10至 7)-1匕五、结果处理1 .绘制E(mV)-lgF1标准曲线。2 .计算水样中氟化物的含量。3 .分析测定方法中实行的把握或消退各种干扰因素的措施。气相色谱定量分析一、试验目的用苯作标准物,测定己烷、环己烷、甲苯的定量校正因子,依据色谱图,用归一法测定 混合物中各组分的含量;用外标法测定混合物中甲苯的含量。学习定量校正因子的测定和气相色 谱常用的定量方法。二、仪器与试剂气相色谱仪、热导池检测器、10微升注射器3支、色谱柱:不锈钢色谱柱(长2米, 内径4毫米)15%聚乙二醇一1000: 6201担体(6080目)
8、、苯、甲苯、己烷、环己烷(都为分析纯)、 混合物样品三、试验步骤1 .色谱条件:柱温80;载气,氮气或氢气1520毫升/分钟(柱后),检测器温度100,汽化室 温度120150,桥电流130毫安。2 .测定相对重量校正因子在分析天平上,于5毫升中,按重量比大约2 :1的比例,称取己烷和苯配制二元混合 物。待色谱仪基线稳定后,进样分析二元混合物,重复35次。量取己烷和苯的峰面积, 按公式求出己烷对苯的相对重量校正因子。以此为例,测定并求出环己烷对甲苯的相对重量校 正因子。3 .定量测定各组分含量(1)归一化法假设被测样品中只含有己烷、环己烷和甲苯,并且三者相对重量校正因子均已求出,即可 进被测样
9、品进展色谱分析,按归一化法求出各组分的含量。(2)外标法假设被测试样中含有微量苯,推测定其含量,则可以甲苯为溶剂,配制浓度的苯标准溶液, 用外标法测定试样中苯的含量,具体方法如下:准确量取10毫升苯于100毫升容量瓶中,用 甲苯稀至刻度,摇匀,作为标准储藏液体积百分数,v/V)。准确分别量取1, 2, 3, 4, 5, 6毫升储藏液于5个10毫升容量瓶中,用甲苯稀释定容,摇匀,作为系列标准溶液。将六个标准溶液分别进样,每次1微升,测量各自的峰高(或峰面积)。以峰高(或峰 面积)对苯浓度绘制工作曲线。取1微升被测样品注入色谱分析,重复3次,取峰高或峰 面积)平均值,由工作曲线查出被测样品中苯的浓
10、度。四、问题争辩1 .在气相色谱定量分析中,峰面积为什么要用校正因子校正?2 .试说明归一化法定量的适用范围。紫外分光光度法测定苯甲酸含量一、试验目的1 . 了解紫外吸取光谱在有机化合物构造分析中的应用2 .把握测定试样测定波长的选择。3 .学习有机物紫外吸取光谱定量分析。二、试验原理:本试验是基于分子中价电子吸取肯定波长范围的紫外光而产生的分子吸取光谱,该光谱 打算于分子的组成构造和分子中价电子的分布。在选定波长下,吸光度与物质的浓度符合朗伯 比耳定律,利用此可进展定量分析。对具有兀键电子及共轨双键的化合物特别灵敏,其在紫外光 区具有猛烈地吸取,该法可用于有机化合物的纯度检查、未知样品的鉴定
11、,分子构造的推想, 互变异构体的判别和定量测定。苯酚在227nm处有特征吸取峰,在肯定范围内其吸取强度与苯甲酸的含量成正比,符 合Lambert-Beer定律,因此,可用紫外分光光度法直接测定苯甲酸的含量。三、仪器与试剂1 .仪器L1紫外分光光度计(7504型);1.2 石英比色皿(1cm): 2个;1.3 容量瓶(100mL): 7只1 . 4 吸量管(1mL、2mL、5mL 10mL):各 1 只。2 .试剂2.1 苯甲酸标准溶液(Img/mL);2. 2未知液:浓度约为5055ug/mLo四、试验操作4. 1吸取池配套性检查石英吸取池在220nm装蒸储水,以一个吸取池为参比,调整工为10
12、0%,测定另一吸取 池的透射比,其偏差应小于0.5%,可配成一套使用,记录其次比色皿的吸光度值作为校正 值。4.2吸取曲线的绘制准确吸取未知液5mL,于100mL容量瓶中配成浓度约为10ug/mL的待测溶液,以蒸储水 为参比,于波长200300nm范围内测定吸光度,作吸取曲线,从曲线上查得最大吸取波长 (227nni四周)。吸取曲线如以下图。苯甲酸吸取曲线(1 Oug/mL)202205210215220225230235240245250255260265270275280285290295300305310315320325330335340345350 波长3.3 标准曲线的绘制准确吸取
13、苯甲酸标准溶液假设干体积,稀释成一系列不同浓度的标准溶液(0-16ug/mL), 于最大吸取波长分别测出其吸光度。然后以浓度为横坐标,以相应的吸光度为纵坐标绘制出标 准曲线。3.4 样品测定由步骤3.2的测量结果,从标准曲线查出样品的浓度。五、结果计算依据未知液的稀释倍数,可求出未知溶液的浓度。荧光法测定维生素一、试验目的学习荧光分析法的根本原理,了解荧光光度计的构造,把握其使用方法。二、试验原理在紫外光或波长较短的可见光照耀后,一些物质会放射出比入射光波长更长的荧光。以测 量荧光强度和波长为根底的分析方法叫做荧光分光光度分析法。对同一物质而言,假设 alc0.05,即对很稀的溶液,荧光强度F
14、与该物质的浓度c有以下的关系F = 2.3 (pfloalc式中:8 1荧光过程的量子效率;I 一入射光强度;oa一荧光分子的吸取系数;1一试液的吸取光程。I和1不变时oF= Kc式中K为常数。因此,在低浓度的状况下,荧光物质的荧光强度与浓度呈线性关系。维生素B2 (即核黄素)在430-440纳米蓝光照耀下会发生绿色荧光,荧光峰值波长为 535纳米,在pH67溶液中荧光最强,在pHll时荧光消逝。荧光分析试验首先选择激发光单色器波长和荧光单色器波长,根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 在荧光最强的波特长,转变激发光单色
15、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。大多数状况下,荧光物质的激发光谱与其吸取光谱一样。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 发光波特长,转 变荧光单色器波长测量荧光强度,用荧光强度对荧光波长作图所得的谱图。图1为维生素B的吸取(激发)光谱及荧光光谱示意图。2A/xm本试验承受标准曲线法来测定维生素B2的含量。激发光单色器波长选440 nm。荧光单 色器波长选535nm,可将440nm的激发光及水的拉曼光(360 nm)滤除,从而避开了它们 的干扰。三、仪器与试剂1 .仪器930型荧光光度计(附液槽一对,漏光片一
16、盒)容量瓶50毫升6个吸量管5毫升1支棕色试剂瓶(500 mL洗瓶(500 mL)冰箱2 .试剂 100.0 mg L-1维生素B2标准贮备液准确称取0.1000 g维生素B2,将其溶解于少量的1%乙酸中,转移至1L容量瓶中,用1%乙酸稀释至刻度,摇匀。 5.00 mg L-i维生素B2工作标准溶液准确移取5.00 mL 100.0 mg L-1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。(3)待测液取市售维生素B2 一片,用1%乙酸溶液溶解,在1 L容量瓶中定容。以上溶液均应装于棕色试剂瓶中,置于冰箱冷藏保存溶液应保存在棕色瓶中,置于阴凉处。四、试验步骤.标准系列溶液的配
17、制在五个干净的50 mL容量瓶中,分别参加1.00 mL, 2.00 mL, 3.00 mL, 4.00 mL 5.00 mL 5.00 mg - L-i 维生素B2工作标准溶液,用蒸储水稀释至刻度,摇匀。1 .标准系列溶液的测定开启仪器电源,预热约lOmin。用蒸储水作空白,从稀到浓测量标准系列溶液的荧光强 度。2 .未知试样的测定取2.50 mL待测液置于50 mL容量瓶中,用蒸储水稀释至刻度,摇匀。用测定标准系列 溶液时一样的条件,测量其荧光强度。五、数据及处理.用标准系列溶液的荧光强度绘制标准曲线。1 .依据待测液的荧光强度,从标准曲线上求得其浓度。2 .计算药片中维生素B2的含量,用
18、mg/片表示。六、思考题1 .在荧光测量时,为什么激发光的入射与荧光的接收不在始终线上,而呈肯定角度?2 .为什么要使用两块滤光片,其选择的依据是什么?参考资料1 H.H.Willard,L.L.Merritt and J.A.Dean,Instrumental Methods ofAnalysis,5th ed.,p. 145,Nostrand,New York,1974。2厦门大学化学系分祈化学教研室编,陈国珍主编,萤光分析法,第248页,科学 出版社,1975 o水质钾和钠的测定 火焰原子吸取分光光度法Water quality-Determination of potassium an
19、d Sodium-Flame atomic absorption spectrophotometryGB 11904-891主题内容与适用范围本标准规定了用火焰原子吸取分光光度法测定可过滤态钾和钠。他适用于地面水和饮用 水测定。测定范围钾为0.054.00m8/L;钠为0.012.00mg / L。对于钾和钠浓度较高的 样品,应取较少的试料进展分析,或承受次灵敏线测定。K 1副定总用及最依茂度2原理优士也欢度制定有黑C.tt2队 l-t.O .ttQ. 00:原子吸取光谱分析的根本原理是测量基态原子对共振辐射的吸取。在高温火焰中,钾和钠 很易电离,这样使得参于原子吸取的基态原子削减。特别是钾在
20、浓度低时表现更明显,一般在水 中钠比钾浓度高,这时大量钠对钾产生增感作用。为了抑制这一现象,参加比钾和钠更易电离 的绝作电离缓冲剂。以供给足够的电子使电离平衡向生成基态原子的方向移动。这时即可在同 一份试料中连续测定钾和钠。3试剂除非另有说明,分析时均使用公认的分析纯试剂以及重蒸储水或具有同等纯度的水。3.1 硝酸(HNO3), p= 1.42g/mLo硝酸溶液,1 + 1。3.2 硝酸溶液,0.2%(V/V):取2mL硝酸(3.1)参加998mL水中混合均匀。3.3 硝酸溶液,10.0g/L:取1.0g硝酸艳(CsNC)3)溶于100mL水中。3.4 标准溶液:配制标准溶液时所用的基准氯化钾
21、和基准氯化钠均要在150枯燥2h,并在 下燥器内冷至室温。3.4.1 钾标准贮备溶液,含钾1.000g/L:称取(1.90670.0003)g基准氯化钾(KC1)。以水溶 解并移至1000mL容量瓶中,稀释至标线.摇匀。将此溶液准时转入聚乙烯瓶中保存。3.4.2 钠标准贮备溶液。含钠L000g/L:称取(2.54230.0003)g基准氯化钠(NaCI),以水溶 解,并移至1000mL容量瓶中,稀释至标线摇匀。即时转入聚乙烯瓶中保存。3.4.3 钾和钠混合标准贮备溶液.含钾和钠1.000g/L:称取(1.9067土 0.0003)g基准氯化钾和 (2.5421 0.0003)g基准氯化钠于同一
22、烧杯中,用水溶解并转移至1000mL容量瓶中。稀释至 标线,摇匀。将此溶液即时转入聚乙烯瓶中保存。3.4.4 钾标准使用溶液,含钾100.00mg/L:吸取钾标准贮备溶液(3.5.1)10.000于100mL 容量瓶中,加2mL硝酸溶液(3.2),以水稀释至标线,摇匀备用。此溶液可保存3个月。3.4.5 钠标准使用溶液I,含钠100.00mg/L:吸取钠标准贮备溶液(352)10.00mL于100mL 容量瓶中,加2mL硝酸溶液(3.2),以水稀释至际线,摇匀。此溶液可保存3个月。3.4.6 钠标准使用溶液H,含钠10Q0mg/L:吸取钠标准使用溶液I (3.5.5)10.00mL于100mL
23、 容量瓶中,加2mL硝酸溶液(3.2),以水稀释至标线,摇匀。此溶液可保存一个月。4仪器原子吸取分光光度计:仪器操作参数可参照厂家说明书进展选择。4.1 钾和钠空心阴极灯:灵敏吸取线为钾766.5nm,钠589.0nm;次灵敏吸取线为钾404.4nm, 钠 330.2nmo乙快的供气装置:使用乙快钢瓶或发生器均可,但乙快气必需经水和浓硫酸洗涤后,方 可使用。4.2 空气压缩机:均应附有过滤装置,由此得到无油无水净化空气。4.3 对玻璃器皿的要求:所用玻璃器皿均应经硝酸溶液(3.2)浸泡,用时以去离子水洗净。5采样和样品水样在采集后,应马上以045 m滤膜(或中速定量滤纸)过滤,其滤液用硝酸(3
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