实验3邻菲啰啉分光光度法测定水中微量铁一、实验目的1.1学习和掌握邻菲啰啉光度法测定Fe(II)的原理和方法1.2熟悉DU650紫外-可见分光光度计的基本构造及使用方法二、实验原理2.1原理:邻菲啰啉(1,10-邻二氮菲)是光度法测定铁的一种有机络合剂,在PH=2-9 范围内(一般PH=5-6),它与二价铁离子形成稳定的红色络离子其反应如下:C12H8N2.H2O + Fe2+=[Fe(C12H8N2)3]2+生成的邻菲啰啉亚铁络离子,在510nm附近有一吸收峰,摩尔吸光系数 £510=1.1*104L. moL-1. cm-1,其LgK=21.3反应能迅速完成,且显色稳定,灵敏 度高,适合于微量铁的测定在含铁0.1-8.0mg/L范围内,该被测物质的吸光度与 浓度成正比A=KCL,符合朗伯-比尔定律因此,用紫外-可见分光光度法测定 水中微量铁2.2标准曲线法配制已知一系列标准溶液,在相同条件下,由低浓度到高浓度依次测定其吸 光度值,以标准溶液浓度为横坐标,吸光度为纵坐标绘制标准曲线在同样条件 下测定样品溶液的吸光度,从标准曲线上查出待测样品的浓度值,即可计算出样 品的质量浓度2.3注意事项:(1) 被测溶液用PH= 4.5-5的乙酸-乙酸钠缓冲溶液保持其酸度。
2) 必须保持在亚铁状态,二价铁不稳定,因此在显色前加入还原剂盐酸 羟胺,还原其中的Fe3+,同时防止Fe2+被空气氧化反应为:2Fe3+ + 2NH2OH・HC1f 2Fe2+ + N2 ?+ 2H2O + 4H+ + 2Cl-三、仪器与试剂3・1仪器:DU650型紫外-可见分光光度计 美国Beckman公司制造3.2试剂:(1)邻菲啰啉水溶液0.15% (新配制2周内,避光保存)2) 盐酸羟胺水溶液5% (新配制2周内,避光保存)(3) 乙酸-乙酸钠缓冲溶液(ph=4.5-5):称取13.6gNaAc加少量蒸馏水溶解 后,加入120mL冰醋酸,加蒸馏水稀释至500mL4) 1: 1 盐酸 20mL(5)铁标准储备液(1mg/mL):准确称取3.5110g硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2.6H2O],于烧杯中加入1: 1盐酸20mL和少量水溶解,然后转移至500mL容量瓶中,蒸馏水定容至刻线,此溶液含Fe2+1mg/mL6)铁标准工作液(10ug/mL):吸取1mL铁标准储备液,放入100mL容量 瓶中用蒸馏水定容至刻度7)水样前处理:当采集水样后不立刻测定时,可按100: 1体积加入 HAc-NaAc缓冲溶液或加入2%盐酸,或用0.45“n滤膜过滤后进行分析。
8) 0.1moL.L-i盐酸溶液或0.1moL.L-i氢氧化钠溶液四、分析步骤4.1标准曲线的制作:在6只25mL比色管中,用吸量管分别加入10ug Fe2+标准溶液ug): 0.00, 0.2, 0.40, 0.80, 1.20, 1.60(mL): 0.00, 0.5, 1.00 2.00, 3.00 4.00然后依次加入HAc-NaAc缓冲溶液2.5mL,盐酸羟胺1.0mL,加入0.15%邻 菲啰啉水溶液2.0mL,蒸馏水定容至刻线,摇匀,放置10min后,用1cm玻璃比 色皿,在波长510nm处读取吸光度值,绘制吸光度-浓度曲线4.2样品的制备及测定:吸取自来水样10.0mL,于25mL比色管中,然后按上述(4. 1)制备样品 试液测定出试液吸光度值,在曲线上查出试液浓度,计算出铁浓度4.3比色皿一致性的检验与校正将同样厚度的六个比色皿分别编号,以试液空白溶液为校准液,在所用波长(510n m)处测定各比色皿的吸光度值或透光率,结果应相同若差异显著,应 将比色皿重新洗涤后再测试,用1: 3盐酸或乙醇,通过反复洗涤使透光率或吸 光度基本一致为止4.4最大吸收波长的选择选择已制备好的0.8ug/mL铁标准溶液,以标准溶液空白为参比,用lcm玻 璃比色皿,在分光光度计的扫描波长窗口,从400〜800nm波段扫描吸收峰,(或 在波长480〜530nm间,每隔10nm测定一次吸光度,以波长为横坐标,吸光度为 纵坐标,绘制吸收曲线),选择吸光度最大处的波长为测定波长。
4.4溶液酸度的影响:在PH=1〜10范围内,选择PH为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10十个点, 将配好的0.1moL.L-i盐酸溶液或0.1moL.L-i氢氧化钠溶液,分别取一定体积,用 PH计准确测定PH值待用在10只50mL的容量瓶中各加入10ug/mL2mL,分别 加入测定待用的 0.1moL.L-1 盐酸溶液 2、4、6、8、10、12、14、16、18、20mL, 各加入盐酸羟胺1.0mL,加入0.15%邻菲啰啉水溶液2.0mL,蒸馏水定容至刻线, 在相同条件下,测定吸光度,以PH值为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制吸收曲 线,选择吸光度最大处为最佳测定PH值4.5显色剂浓度的影响:在10只50mL的容量瓶中各加入10ug/mL2mL, HAc-NaAc缓冲溶液2.5mL, 盐酸羟胺1.0mL,分别加入0.15%邻菲啰啉水溶液0.25, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5 mL,蒸馏水定容至刻线,摇匀,放置10min后,用1cm玻璃比色皿, 在波长510nm处读取吸光度值,绘制吸光度一显色剂用量曲线,选择出显色剂 最佳用量。
五、思考题1、 实验哪些试剂应准确加入?哪些不必准确加入?为什么?2、 实验测定时能否用石英皿?为什么?实验4维生素B1的荧光特性和含量测定一、 实验原理:维生素B1在碱性溶液中被铁氰化钾氧化成硫色素,用异丁醇提取后在紫外 光(入ex365nm)照射下呈现蓝色荧光(入em435nm),通过与对照品荧光强度 比较,即可测的供试品含量二、 仪器及试剂1、 仪器:FP—750荧光分光光度计(JASCO Inc. Japan)2、 试剂:(1) 氧化试剂的制备:取新鲜配制的1.0%铁氧化钾溶液4.0mL,力口 3.5mol/L 氢氧化钠溶液配成100mL,与4小时内使用2) 对照品溶液的制备:取维生素B1对照品约25mg,精密称定,溶于300mL (1 k的稀醇溶液,用3mol/L盐酸溶液调节pH4.0,加稀醇溶液稀释成1000mL,作为贮 备液,避光冷藏,每月配制一次,取贮备液适量,用0.2mol/L盐酸溶液逐步定 量稀释至0.2ug/mL的溶液3) 供试品溶液的制备:取供试品适量,用0.2mol/L盐酸溶液制成100ug/mL 的溶液(若难溶,可在水浴上加热溶解),精密量取5ml,逐步定量稀释至0.2ug/mL 的溶液。
三、 实验步骤取3支具塞试管,各精密加入对照品溶液5mL,于其中两支试管中迅速加入(1-2秒)氧化剂各3mL,在30秒内再加入异丁醇20mL,密塞,剧烈振摇90 秒于另一支试管中加入3.5mol/L氢氧化钠溶液3mL以代替氧化剂,并照上述 方法操作,作为空白另取3支以上试管,各精密加入供试品溶液5mL,照上述方法同样处理于上述试管中各加入无水乙醇2mL,旋摇数秒,待分层后,取上层澄清的 异丁醇约10mL,只荧光计中测定其荧光强度利用对比法求得供试品溶液中维 生素B1的含量四、 思考题1、实验中铁氧化钾的作用是什么?实验5有机化合物红外光谱的测定一、实验原理红外光谱是研究分子振动和转动信息的分子光谱,它反映了分子化学键的 特征吸收频率,可用于化合物的结构分析和定量测定根据实验技术和应用的不同,一般将红外光区划分为三个区域:近红外区(13158〜4000cm-i),中红外区(4000〜400cm-i,和远红外区(400〜10cm-i),一般的红外光谱在中红外区进行检测红外光谱对化合物定性分析常用方法有已知物对照法和标准谱图查对法傅立叶变换红外光谱仪主要由红外光源、迈克尔逊(Michelson)干涉仪、 检测器、计算机等系统组成。
光源发散的红外光经干涉仪处理后照射到样品上, 透射过样品的光信号被检测器检测到后以干涉信号的形式传送到计算机,由计算 机进行傅立叶变换的数学处理后得到样品红外光谱图在有乙烯聚合成聚乙烯的过程中,乙烯的双键被打开,聚合生成-—(CH-CH )2 2-n长链,因而聚乙烯分子中原子基团是饱和的亚甲基化 (CH -CH)--,其红2 2外吸收光谱如图所示:有图可知聚乙烯的基本振动形式有:1. v (-CH-)2926cm-i、2853cm-iC-H 22. 6 (-CH -) 1468 cm-iC-H 23. 6 (-CH -)n,n> 4 时 720 cm-iC-H 2由于6 1306 cm-i和6 1250 cm-i为弱峰,在红外谱图上未出现,因此只能C-H C-H观察到四个吸收峰在聚苯乙烯的结构中,除了亚甲基和次甲基外,还有苯环上不饱和碳氢基团 (=CH-)和碳碳骨架(-C=C-),它们构成了聚苯乙烯分子中基团的基本振动形式 如图汕加''''^00二、 仪器及试剂1、 仪器:美国BIO-RAD公司生产的FTS3000型傅立叶变换红外光谱仪,模 具和样品架,不锈钢子红外灯2、 试剂:分析纯的苯甲酸,光谱纯的Kbr粉末,分析纯的无水乙醇棉球。
三、 实验步骤(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 30min;打开计算机,进入WIR-IR-pro工作软件2)样品制备用分析纯的无水乙醇棉球清洗样品架,用红外灯烘干在红外灯下安装好聚 乙烯膜,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次从软件菜单中的“ 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次从软件菜单中 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,关闭显示器电源,关闭红外光谱仪 的电源② 用无水乙醇清洗使用过的制样用品③ 清理台里,填写仪器使用记录四、 注意事项(1) 在红外灯下操作时,用溶剂(乙醇,也可以用CC14或氯仿)清洗盐 片,不要离灯太近,否则,移开灯时温度太大,盐片会碎裂2) 取出试压片时要平稳数据处理(1) 对基线倾斜的谱图进行校正工作软件中进行(2) 标出试样谱图上各主要吸收峰的波数值,然后打印出式样的红外谱图。
3) 选择试样的主要吸收峰,指出其归属五、 思考题1、 用压片法制样时,为什么要求将固体试样研磨到颗粒粒度在2 pm左右? 为什么要求KBr粉末干燥、避免吸水受潮?2、 对于高聚物固体材料,很难研磨成细小的颗粒,采用什么制样方法比较 可行?3、 芳香烃的红外特征吸收在谱图的什么位置?4、 羟基化合物谱图的主要特征是什么?实验6红外光谱对未知样品CHO的定性分析7 6 2一、 实验原理:在化合物分子中,具有相同化学键的原子基团,其基本振动频率吸收峰基本上 出现在同一频率区域内,但又有所不同,这是因为同一类原子基团,在不同化合物 中所处的化学环境有所不同,使基频频率发生一定位移,因此,掌握各种原子基团 基频峰的频率及其位移规律,就可应用红外光谱来确定有机化合物分子中存在的 原子基团及其在分子结构中的相对位置二、 仪器与试剂仪器:美国BIO-RAD公司生产的FTS3000型傅立叶变换红外光谱仪,压片机, 模具和样品架,玛瑙研钵,不锈钢镊子,红外灯试剂:分析纯的样品,光谱纯的Kbr粉末,分析纯的无水乙醇棉球三、 实验步骤(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 30min;:打开计算机,进入WIR-IR-pro工作软件。
② 用分析纯的无水乙醇棉球清洗玛瑙研钵,镊子及试样勺,用红外灯烘干2) 试样的制备 取2~3mg样品与200~300mg干燥的KBr粉末,置于玛瑙研 钵中,在红外灯下混匀,充分研磨后,用不锈钢药匙取少量于压片机模具的中心 孔中,放好上压片,平稳放入压片机中,用手旋转压片机手柄,直至宁不动,约 1-2min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次从软件菜单中的“ 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次从软件菜单中 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,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,填写仪器使用记录四、注意事项(1) 在红外灯下操作时,不要离灯太近2) 取出试压片时为防止压片破裂,应轻取轻放3) 处理谱图时,平滑参数不要选择太高,否则会影响谱图的分辨率。
五、数据处理(1) 对基线倾斜的谱图进行校正工作软件中进行2) 标出试样谱图上各主要吸收峰的波数值,然后打印出式样的红外谱图3) 选择试样的主要吸收峰指出其归属并推断其结构实验9原子吸收分光光度法测定水中钙一、 实验目的1、 掌握用标准加入法进行定量分析的基本原理和方法2、 学习原子吸收分光光度计的基本构造、性能和操作过程二、 实验原理1、 原理:利用标准加入法测定样品含量,是在几份相同体积的样品溶液中, 加入不同浓度的待测元素的标准溶液,其中一份不加入标准容液,然后稀释至相 同体积,在一定条件下测定其吸光度值以加入待测元素的标准溶液浓度为横坐标,对应的吸光度值为纵坐标,绘制 吸光度一浓度曲线延长曲线至横坐标延长线上交于Cx点,此点与原点间的距 离即为试样中待测元素的浓度也可以把曲线平移至原点,测量平移的距离2、 注意事项:(1) 由于每个溶液都含有相同的试液,可以消除基体干扰如物理因素引 起的密度、粘度和表面张力等;还有与浓度无关的化学干扰(干扰物质不随待测 元素浓度变化而改变,只影响斜率不影响线性,La对Ca的干扰);还可以消除 某些电离干扰2) 用于基体未知,成分复杂的、含量低的样品的测定。
3) 能消除背景干扰,如分子吸收光谱的干扰4) 要求测定范围在直线范围内,否则曲线不能延长引起误差5) 本方法适合测定少量样品,大批样品繁琐,取样量大三、 仪器和试剂1、仪器与玻璃器皿:Z-5000偏振塞曼效应原子吸收分光光度计,钙空心阴极灯,空气压缩机, 乙烘钢瓶,氮气钢瓶,容量瓶(100mL、50mL),移液管(10mL、5mL、)万分 之一天平2、试剂:(1) 、钙标准储备液配制:精确称取1.2500克在110oC烘干1h的优级纯 CaCO3,于250mL烧杯中,加入少量水,小心滴加浓HCL至分解完全,转移到 500mL容量瓶中,用去离子水定容至刻度此溶液含钙浓度为1mg/mL2) 、钙标准工作液配制:准确吸取1mg/mL钙储备液5.0mL,于100mL 容量瓶中,加入1%盐酸,用去离子水定容至刻度,则含钙为50ug/mL3) 硝酸镧10%(4) 1: 1 盐酸 100mL四、实验步骤1、标准加入法溶液配制:在7只50mL容量瓶中依次加入配好的溶液,见 表1表1标准加入法溶液配制编号空白123456取水样(mL )02.02.02.02.02.02.0钙浓度(ug/mL)000.51.02.04.06.0硝酸镧(10%)2.02.02.02.02.02.02.0盐酸(mL)1.01.01.01.01.01.01.0然后加入去离子水稀释至50mL摇匀,在相同条件下,用火焰原子吸收分光 光度计测定其吸光度值,绘制吸光度一浓度曲线,计算出被测样品中钙的质量浓 度。
2、基体改进剂用量试验:在7只50mL容量瓶中,各加入50ug/mL钙标准 溶液1mL,分别加入10%硝酸镧溶液0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0毫升, 在同样条件下依次测定其吸光度值,选择出最佳数值3、酸度对吸光度值的影响:在7只50mL容量瓶中,各加入50ug/mL钙标准溶液ImL,各加入10%硝酸镧溶液2.0毫升,分别加入1:1盐酸0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、3.0, 4.0毫升,在同样条件下依次测定其吸光度值,并将数值进行 比较,选择出最佳用量4、石墨炉原子吸收分光光度法测定水中铜(1) 铜标准储备液配制:浓度为1mg/mL(2) 铜标准工作液配制:浓度为10ug/mL在7只50mL容量瓶中依次加入配好的溶液,见表1表1标准加入法溶液配制编号空白123456取水样(mL )010.010.010.010.010.010.0铜浓度(ug/mL)000.20.40.81.21.6盐酸(mL)1.01.01.01.01.01.01.0然后加入去离子水稀释至50mL摇匀,在相同条件下,用石墨炉原子吸收分 光光度计测定其吸光度值,绘制吸光度一浓度曲线,计算出被测样品中铜的质量 浓度。
五、问题与讨论实验11气相色谱法测定混合样品一、 基本原理色谱定性分析的任务是确定色谱图上各色谱峰代表何组分,根据各色谱峰的 保留值进行色谱定性分析在一定的色谱操作条件下,每种物质都有一确定不变的保留值(如保留时 间),故可作为定性的依据,只要在相同色谱条件下,对已知纯样和待测试样进 行色谱分析,分别测量各组分峰的保留值,若某组分峰的保留值与已知纯样相同, 则可认为二者是同一物质这种色谱定性分析方法要求色谱条件稳定,保留值测 定准确二、 仪器试剂气相色谱仪AutoSystem XL (附TCD、FID);微量注射器:1吐;五组分混合样;丙酮、乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯的标准品三、 实验步骤色谱条件:色谱柱:FFAP 30心0.25um*0.3um(PEG-20M-硝酸对苯二甲酸反应物)温度:Tc——90°C; TD——170°C;片——150°C载气:H2 40 mL/min; N2 50 mL/min;空气 400 mL/min o时间:6min按上述条件开机调试,待仪器稳定后依次进行1、 用1 yL注射器进分别进丙酮、乙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸异戊酯 的标准品1 yL,记录色谱图,准确测量各峰的保留时间($)。
2、 在相同条件下进1 yL五组分混合样,记录色谱图,准确测量各峰的保留 时间($)数据处理1、根据保留时间确定各峰归属四、 思考题1、 色谱定性分析的依据及参数是什么?2、 如何求校正因子?在什么条件下可以不考虑校正因子?。