《现代分析仪器技术》课程教学实验讲义（共十二个）.doc_大学文库

实验一原子吸收分光光度法测定自来水中钙、镁的含量一一标准曲线法一、目的要求 1、学习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、掌握应用标准曲线法测定自来水中钙、镁的含量。二基本原理标准曲线法是原子吸收分光光度分析中一种常用的定量方法，常用于未知试液中共存的基体成分较为简单的情况，如果溶液中共存基体成分比较复杂，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用标准曲线法。标准曲线法的标准曲线有时会发生向上或向下弯曲现象，造成标准曲线弯曲的原因有：(1)当标准溶液浓度超过标准曲线的线性范围时，待测元素基态原子相互之间或与其他元素基态原子之间的碰撞几率增大，使吸收线半宽度变大，中心波长偏移，吸收选择性变差，致使标准曲线向浓度座标轴弯曲（向下）。(2)因火焰中共存大量其他易电离的元素，由这些元素原子的电离所产生的大量电子，将抑制待测元素基态原子的电离效应，使测得的吸光度增大，使标准曲线向吸光度座标轴方向弯曲（向上）。 (3)空心阴极灯中存在杂质成分，产生的辐射不能被待测元素基态原子所吸收，以及杂散光存在等因素，形成背景辐射，在检测器上同时被检测，使标准曲线向浓度座标轴方向弯曲 (向下) (4)由于操作条件选择不当，如灯电流过大，将引起吸光度降低，也使标准曲线向浓度座标轴方向弯曲。总之，要获得线性好的标准曲线，必须选择好适当的实验条件，并严格实行。一、仪器 1、原子吸收分光光度计A4320型（上海分析仪器厂） 2、空心阴极灯钙、镁空心阴极灯（上海电光仪器厂） 3、无油空气压缩机或空气钢瓶 4、乙炔钢瓶 5、通风设备二、试剂 1、金属镁或碳酸镁均为优级纯 2、无水碳酸钙优级纯

实验一原子吸收分光光度法测定自来水中钙、镁的含量——标准曲线法一、目的要求 1、学习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、掌握应用标准曲线法测定自来水中钙、镁的含量。二基本原理标准曲线法是原子吸收分光光度分析中一种常用的定量方法，常用于未知试液中共存的基体成分较为简单的情况，如果溶液中共存基体成分比较复杂，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用标准曲线法。标准曲线法的标准曲线有时会发生向上或向下弯曲现象，造成标准曲线弯曲的原因有：（1）当标准溶液浓度超过标准曲线的线性范围时，待测元素基态原子相互之间或与其他元素基态原子之间的碰撞几率增大，使吸收线半宽度变大，中心波长偏移，吸收选择性变差，致使标准曲线向浓度座标轴弯曲（向下）。（2）因火焰中共存大量其他易电离的元素，由这些元素原子的电离所产生的大量电子，将抑制待测元素基态原子的电离效应，使测得的吸光度增大，使标准曲线向吸光度座标轴方向弯曲（向上）。（3）空心阴极灯中存在杂质成分，产生的辐射不能被待测元素基态原子所吸收，以及杂散光存在等因素，形成背景辐射，在检测器上同时被检测，使标准曲线向浓度座标轴方向弯曲（向下）。（4）由于操作条件选择不当，如灯电流过大，将引起吸光度降低，也使标准曲线向浓度座标轴方向弯曲。总之，要获得线性好的标准曲线，必须选择好适当的实验条件，并严格实行。一、仪器 1、原子吸收分光光度计 AA 320 型（上海分析仪器厂） 2、空心阴极灯钙、镁空心阴极灯（上海电光仪器厂） 3、无油空气压缩机或空气钢瓶 4、乙炔钢瓶 5、通风设备二、试剂 1、金属镁或碳酸镁均为优级纯 2、无水碳酸钙优级纯

实验二尿素中铁含量的测定一、目的 1．学会 721 型分光光度计的使用方法。 2．学会用邻二氮菲（Phen）法测定尿素中铁的含量二、原理用盐酸羟胺将溶液中的 Fe3+还原为 Fe2+，在缓冲介质中，Fe2+与邻二氮菲（ Phen）生成橘红色配合物，其颜色的深浅与铁的含量成正比。三、仪器与试剂仪器：721 分光光度计，1cm 比色皿，50ML 容量瓶 10 只，5ML 吸液管一支，10ML 吸液管一支，200ML 烧杯 2 只，洗瓶一只。试剂：100μg/mL， Fe3+标准溶液：准确称取 0.8634g 分析纯 NH4Fe(S04)2•12H2O 于 200ML 烧杯中，加入 20mL 6mol/L Hcl 和少量水，溶解后转移至 1L 容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。0.15%邻二氮菲水溶液，10%盐酸羟胺水溶液（用时配制），5% NH4Ac，6mol/L HCl。四、实验步骤 1、标准曲线的制作用移液管吸取 100μg/mL 铁标液 10mL 于 100mL 容量瓶中,加入 2mL HCl,用水稀释至刻度,摇匀.此液每 mL 含 Fe3+10μg。在 6 个 50mL 容量瓶中，用吸量管分别加入 10μg/mL 的铁标准溶液 0.0 , 2.0 , 4.0 , 6.0 ,8.0 , 10.0 mL，分别加入 1 mL 盐酸羟胺，3mL 邻二氮菲，5 mL NH4Ac 溶液，每加入一种试剂时都要摇匀。然后，用水稀释至刻度，摇匀后放置 10min。用 1 cm 比色皿，以试剂为空白（即 0.0mL 铁标液），在 512nm 波长下，测量各溶液的吸光度。以含铁量为横坐标，吸光度 A 为纵坐标，绘制标准曲线。 2、测定准确称取尿素试样 5g 左右（称准至 0.2mg）于 100 mL 烧杯中，加入 20mL 蒸馏水和 5mL HCl 溶液，煮沸 3 分钟，冷却后移入 50mL 容量瓶中，加入 10%盐酸羟胺（NH2OH•HCl）溶液 2mL，放置 5 分钟后加入 5% NH4Ac 溶液 5mL、0.15%邻二氮菲水溶液 3mL，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。放置 10 分钟后同上进行分光光度分析，测得其吸光度（做 5 个平行样）。五、结果计算根据溶液的吸光度从标准曲线上查出相当于 Fe2+标准溶液的体积，计算式样中铁的含量

实验三紫外吸收光谱法测定水中的总酚一、实验目的 1. 学会使用 Specord50 型紫外-可见分光光度计 2. 学会并掌握紫外吸收光谱曲线的绘制和测量波长的选择以及标准曲线的绘制二、原理以同一个水样酸化后作空白对照,碱化后作测定样，用 1cm 石英比色皿在 292.6nm 处测定含酚量较高的水样，用 3cm 石英比色皿在 238nm 处测定含酚量较低的水样，其苯酚、对甲酚的紫外吸收光谱曲线。三、仪器、试剂 1.Specord50 型紫外-可见分光光度计（附 1cm 石英皿 1 套）。具塞磨口硬质玻璃试管（或比色管）10ml 若干支吸量管 1ml 1 支移液管 10ml 1 支 2.10mol/LNaOH 水溶液。 3.0.5mol/LHCL 水溶液。 4.0.250/L苯酚标准溶液：准确移取25.0mg分析纯苯酚，用少量不含酚蒸馏水溶解，移入100ml 容量瓶中，并稀释至刻度，混匀。此溶液苯酚含量为 0.250mg/ml。四、实验内容 1.绘制吸收光谱曲线和选择测量波长 ⑴用吸量管量取 1ml 苯酚标准溶液（0.250mg/ml）两份，分别放入硬质玻璃试管中，用无酚蒸馏水稀释至 10ml，摇匀。 ⑵其中一管中加一滴 10mol/LNaOH 溶液，另一管中加 1 滴 0.5mol/LHCL 溶液作空白。 ⑶以酸化标样作空白对照，碱化标样作测定样，在 754 型紫外-可见分光光度计上，取狭缝宽度为 2.05mm，用 1cm 石英比色皿，在波长 220~350nm 范围内，从 220nm 起每隔 10nm 测定一次吸光度值，并做记录。以波长为横坐标，对应的吸光度值为纵坐标绘制吸收光谱曲线，并选择测量波长。 2.绘制标准曲线用吸量管分别吸收 0.00，0.40，0.80，1.20，1.60 和 2.00ml 苯酚标准溶液（0.250mg/ml）各两份，分别放入试管中（请编上序号），用无酚蒸馏水稀释至 10ml，混匀。此苯酚标准溶液系列对应的浓度为 0.00，10.0，20.0，30.0，40.0 和 50.0mg/L。同样以酸化标样作空白，碱

性标样作测定样，在选定的工作波长处测定对应的吸光度值，做记录。以苯酚标准溶液的含量（mg/L)为横坐标，对应的吸光度值为纵坐标绘制标准曲线。 3. 水样的测定 ⑴取含酚水样 10ml 两份，放入硬质玻璃试管中。 ⑵其中一管加入 1 滴 10mol/lNaOH 溶液，另一管中加入 1 滴 0.5mol/lHCL 溶液，混匀。 ⑶以酸化水样为空白对照（调零），碱化水样作测定样，在选定测量波长处测定吸光度值，然后在标准曲线上查出对应水样中的总酚含量（mg/L）。 4. 实验数据处理 ⑴记录各步实验条件和测得数据； ⑵绘制苯酚吸收光谱曲线，并选择测量波长； ⑶绘制标准曲线，并由曲线上求算水样总酚含量（mg/L）。五、注意事项本实验旨在学会使用 754 型紫外-可见分光光度计。该仪器较精密可靠，使用前必须认真阅读仪器说明书，认真听老师的讲解与安排。避免因使用不当而造成仪器性能下降甚至损坏仪器。754 型紫外-可见分光光度计外形结构如图 11.6 所示。实验四维生素 E 和维生素 C 的测定一、实验目的学习在紫外光谱区同时测定双组分体系——维生素 C 和维生素 E 二、实验原理维生素 C 和维生素 E 在食品中能起抗氧化剂作用，即它们在一定时间内能防止油脂变酪。维生素 C 是水溶性的，维生素 E 是脂溶性的，但它们都能溶于无水乙醇，因此能在同一溶液中，用与可见分光光度法测定双组分的原理，在紫外光区测定它们。三、仪器与试剂 1、仪器：752N 紫外-可见分光光度计，石英吸收池一对，50ml 容量瓶 9 只，1000ml 容量瓶 2 只，10ml 吸量管 2 只。 2、试剂：维生素 C，维生素 E，无水乙醇四、实验内容与操作步骤 1、准备工作（1）清洗容量瓶等需要使用的玻璃仪器，晾干待用。（2）检查仪器。开机预热 20 分钟，并调试至正常工作状态

2、配制系列标准溶液 (1)配制维生素系列标准溶液称取0.0132维生素C,浴于无水乙醇中，定量转移入1000ml 容量瓶中，用无水乙醇稀释至标线，摇匀。此溶液浓度7.50*10-5mol*L-1 分别吸取上述溶液4.00、6.00、8.00、10.00mL于4个洁净且干燥的50mL容量瓶中，用无水乙醇稀释至标线，摇匀。 (2)配制维生素E系列标准溶液称取维生素E0488g溶于无水乙醇中，定量转移入1000ml 容量瓶中，用无水乙醇稀释至标线，摇匀。此溶液浓度为1.13*10-4mo*L-1 分别吸取上述所配标准溶液4.00、6.00、8.00、1000mL于4个洁净且干燥的50mL容量瓶中，用无水乙醇稀释至标线，摇匀。 3、绘制吸收光谱曲线，以无水以无水乙醇为参比，在220-320nm范围绘制维生素C和维生素E的吸收光谱曲线，并确定入射光波长入1和入2。 4、绘制工作曲线以无水乙醇为参比，分别在入1和入2测定维生素C和维生素E系列标准的各溶液的吸光度，并记录测定结果和实验条件。 5、试样的测定取未知液5.00mlgf50ml容量瓶中。用无水乙醇稀至标线，摇匀。在X1和入2分别测出吸光度AX1C+E,AX2C+E。 6、结束工作 (1)实验完毕，关闭电源，取出吸收池，清洗晾干后入盒保存。 (2)清理工作台，罩上仪器防尘罩，填写仪器使用记录。五、注意事项试液取样量应经实验来调整，以其吸光度在适宜的范围内为宜。六、数据处理 1、绘制、维生素C和维生素E的吸收曲线。 2、分别绘制维生素C和维生素E在入1和入2时的4条工作曲线，求出4条直线的斜率 3、由测得的未知液维生素A人1C+E,A入2C+E利用式(3-16)，计算未知样中维生素C和维生素E的浓度。实验五、苯甲酸的红外吸收光谱测定一、实验目的 1、掌握一般固体样品的制样方法以及压片的使用法 2、了解红外光谱仪的工作原理 3、掌握红外光谱的一般操作

2、配制系列标准溶液（1）配制维生素系列标准溶液称取 0.0132 维生素 C，浴于无水乙醇中，定量转移入 1000ml 容量瓶中，用无水乙醇稀释至标线，摇匀。此溶液浓度 7.50*10-5mol*L-1 分别吸取上述溶液 4.00、6.00、8.00、10.00mL 于 4 个洁净且干燥的 50mL 容量瓶中，用无水乙醇稀释至标线，摇匀。 (2）配制维生素E 系列标准溶液称取维生素 E 0.488 g溶于无水乙醇中,，定量转移入 1000ml 容量瓶中，用无水乙醇稀释至标线，摇匀。此溶液浓度为 1.13*10-4 mol*L-1. 分别吸取上述所配标准溶液 4.00、6.00、8.00、10.00mL 于 4 个洁净且干燥的 50mL 容量瓶中，用无水乙醇稀释至标线，摇匀。 3、绘制吸收光谱曲线，以无水以无水乙醇为参比，在 220-320nm 范围绘制维生素 C 和维生素 E 的吸收光谱曲线，并确定入射光波长λ1 和λ2。 4、绘制工作曲线以无水乙醇为参比，分别在λ1 和λ2 测定维生素 C 和维生素 E 系列标准的各溶液的吸光度，并记录测定结果和实验条件。 5、试样的测定取未知液 5.00mlgf 50ml 容量瓶中。用无水乙醇稀至标线，摇匀。在λ1 和λ2 分别测出吸光度 Aλ1C+E ，Aλ2C+E。 6、结束工作（1）实验完毕，关闭电源，取出吸收池，清洗晾干后入盒保存。（2）清理工作台，罩上仪器防尘罩，填写仪器使用记录。五、注意事项试液取样量应经实验来调整，以其吸光度在适宜的范围内为宜。六、数据处理 1、绘制、维生素 C 和维生素 E 的吸收曲线。 2、分别绘制维生素 C 和维生素 E 在λ1 和λ2 时的 4 条工作曲线，求出 4 条直线的斜率 3、由测得的未知液维生素 Aλ1C+E ，Aλ2C+E 利用式(3-16)，计算未知样中维生素 C 和维生素 E 的浓度。实验五、苯甲酸的红外吸收光谱测定一、实验目的 1、掌握一般固体样品的制样方法以及压片的使用法 2、了解红外光谱仪的工作原理 3、掌握红外光谱的一般操作

二、实验原理不同的样品状态（固体、液体、气体以及粘稠样品）需要相应的制样方法的选择和制样技术的好坏直接影响谱带的频率、数目和强度。对于像苯甲酸这样的粉末样品常采用压片法。实际方法是：将研细的粉末散在固体介质中，并用压片机压成透明的薄片后测定。固体分散介质一般是金属卤化物（如KB),使用时要将其充分研细，颗粒直径最好要小于2（因为中红外区的波长是从2.5开始的)。三、仪器与试剂仪器或其它型号的红外光谱仪，压片机，模具和样品架，玛瑙研钵，不锈钢镊子，红外灯。试剂分析纯的苯甲酸，光谱纯的Kb粉末，分析纯的无水乙醇，擦镜纸。四、实验内容和操作步骤 (1)准备工作 ①开机：打开红外光谱分析仪主机电源，打开显示器的电源，仪器预热水器20mi:回复工厂设置（撒restore+sctup+-factory):打开计算机，进入Spectrum v3.O1工作软件。 ②用分析纯的无水乙醇清洗玛瑙研体，用擦镜纸擦干后，再用红外灯烘干。 (2)试样的制各取2~3mg苯甲酸与200-300mg干燥的KBr粉末，置于玛璃研钵中，在红外灯下混匀，充分研磨（颗粒粒度2左右）后，用不锈钢药匙取约70-80g于压片机模具的两片压舌下。将压力调至28kgf1kgf=9.8)左右，压片，约5min后，用不锈钢镊子小心取出压制好的试样薄片，置于样品架中待用。 (3)试样的分析测定 ①背景的扫描在未放入试样前，扫描背景1次（在仪器键盘上揿scan+-backg+1:或在工作软件上点instrument下拉菜单的“scan background”,设置扫描参数，单击OK:或者直接点击Bkgrd图标)。 ②试样的扫描将放入试样压片的样品室中，扫描试样1次(scanX or Y or Z+1:或在工作软件上点击instrument下拉菜单的”scan sample”,设置扫描参数，单击OK:或者直接点击scan图标)。 (4)结束工作 ①关机实验完毕后，先关闭红外工作软件，然后回复工厂设置，关闭显示器电源，关闭红外光谱仪的电源。 ②用无水乙醇清洗玛瑙研体不锈钢药匙镊子。 ③清理台里，填写仪器使用记录

二、实验原理不同的样品状态（固体、液体、气体以及粘稠样品）需要相应的制样方法的选择和制样技术的好坏直接影响谱带的频率、数目和强度。对于像苯甲酸这样的粉末样品常采用压片法。实际方法是：将研细的粉末散在固体介质中，并用压片机压成透明的薄片后测定。固体分散介质一般是金属卤化物（如 KBr），使用时要将其充分研细，颗粒直径最好要小于 2 （因为中红外区的波长是从.2.5 开始的）。三、仪器与试剂仪器或其它型号的红外光谱仪，压片机，模具和样品架，玛瑙研钵，不锈钢镊子，红外灯。试剂分析纯的苯甲酸，光谱纯的 Kbr 粉末，分析纯的无水乙醇，擦镜纸。四、实验内容和操作步骤（1）准备工作 ①开机：打开红外光谱分析仪主机电源，打开显示器的电源，仪器预热水器 20min;回复工厂设置（揿 restore+setup+factory）:打开计算机，进入 Spectrum v3.01 工作软件。 ②用分析纯的无水乙醇清洗玛瑙研钵，用擦镜纸擦干后，再用红外灯烘干。（2）试样的制备取 2~3mg 苯甲酸与 200~300mg 干燥的 KBr 粉末，置于玛瑙研钵中，在红外灯下混匀，充分研磨（颗粒粒度 2 左右）后，用不锈钢药匙取约 70~80mg 于压片机模具的两片压舌下。将压力调至 28kgf(1kgf=9.8N)左右，压片，约 5min 后，用不锈钢镊子小心取出压制好的试样薄片，置于样品架中待用。（3）试样的分析测定 ①背景的扫描在未放入试样前，扫描背景 1 次（在仪器键盘上揿 scan+backg+1；或在工作软件上点 instrument 下拉菜单的“scan background”,设置扫描参数,单击 OK；或者直接点击 Bkgrd 图标）。 ②试样的扫描将放入试样压片的样品室中，扫描试样 1 次（ scanX or Y or Z+1；或在工作软件上点击 instrument 下拉菜单的”scan sample”,设置扫描参数,单击 OK;或者直接点击 scan 图标）。（4）结束工作 ① 关机实验完毕后，先关闭红外工作软件，然后回复工厂设置，关闭显示器电源，关闭红外光谱仪的电源。 ② 用无水乙醇清洗玛瑙研钵`不锈钢药匙`镊子。 ③ 清理台里，填写仪器使用记录