1.火焰原子吸收法测定水中的铜1、实验目的和要求了解原子吸收分光光度计的基本结构和使用方法;掌握应用标准曲线测定水中的金属含 量2、原理将水样或消解处理好的试样直接吸入火焰,火焰中形成原子蒸汽对光源发射的特征电磁 辐射产生吸收将测得的样品吸光度和标准溶液的吸光度进行比较,确定样品中被测元素的 含量3、仪器和试剂(1)仪器 原子吸收分光光度计、背景校正装置、所测元素的元素灯及其必要的附件(2)试剂硝酸,优级纯、高氯酸,优级纯、去离子水、燃气乙炔,纯度不低于99.6%、助燃 空气、铜标准贮备液:准确称取经稀酸清洗干燥后的0.5000g光谱纯金铜,用50mL (1+1) 硝酸溶解,必要时加热至完全溶解,用水稀释至500 mL,此溶液每毫升含l.OOmg铜铜标 准溶液:用0.2%硝酸稀释金属主钡溶液配置而成,使配成的标准溶每毫升含铜50.0ug4、步骤(1) 样品预处理:取100 mL水样放入200 mL烧杯中,加入硝酸5 mL,在电热板上加 热消解蒸至10 mL左右,加入5毫升硝酸和2 mL高氯酸,继续消解,直至1 mL左右2) 样品测定:按参数选择分析线和调节火焰仪器用0.2%硝酸调零,吸入空白样和 试样,测量其吸光度。
扣除空白样吸收光度后,从校准曲线上查处试样中的金属浓度也可 以从仪器上读出3)校准曲线:吸收标准溶液0 mL、0.5 mL、1.00 mL、3.00 mL、5.00 mL、10.00 mL,分别放入6个100 mL容量瓶中,用0.2%硝酸稀释定容接着按样品测定的步骤测量吸光度, 用经空白校正的各标准的吸光度对相应的浓度作图,绘制校准曲线5、计算铜(mg/L) =m/v式中,m为从校准曲线上查出或仪器直接读出的被测金属量,ug; V为分析用的水样体积, mL6、思考题(1)简述原子吸收分光光度分析的基本原理2)能否用氢灯或钨灯代替空心阴极灯?2.高效液相色谱仪的定量分析一、 实验目的1、 了解高效液相色谱仪定量分析的基本原理2、 基本掌握液相色谱仪定量分析的操作过程二、 仪器及试剂1、Waters 515高压泵(双泵)2、RHEODYNE 7725i六通进样阀3、 Waters 2996 二极管阵列检测器4、 Waters Millennium32 色谱工作站5、乙腈(色谱纯);水(亚沸蒸馏水)6、苯甲酸(A.R.) 7、容量瓶、烧杯、移液管等三、基本原理1、定量分析的基本原理:当一个样品在色谱柱内被分离成几个组分以后,每个组分依次流经检测器, 经检测得到相应的色谱图。
色谱图中各个组分的响应值,也就是色谱峰的一些性 质如峰高、峰面积是定量分析的基本依据以常用的紫外-可见光检测器为例: 由于紫外-可见光检测器(UV-Vis检测器)与分光光度计的基本原理一致,在一定 的浓度范围内都服从比耳定律(Beer' slaw):a=sbc其中,a为吸光度;£为该物 质的摩尔吸光系数;b为光程;c为该物质的浓度根据一系列的数学推导,得出 以下的公式:在一定的浓度范围内,有C=kA+bC为样品中该物质的浓度,A为该物 质对应的峰面积,k、b为常数也就是说,被分析样品内某一物质的浓度和该物 质所对应的峰面积成正比,这就是高效液相色谱定量分析的基本原理在本实验 中,首先我们通过观察保留时间,对未知样品中的苯甲酸进行定性分析然后, 通过一系列苯甲酸的标准溶液、未知溶液的峰面积测定,计算出未知溶液中苯甲 酸的浓度四、实验步骤1、 流动相的配制:乙腈和水分别以0.45 微米的微孔滤膜过滤后,超声脱气 20 分钟,放到色谱储液槽中2、 标准溶液的配制:正确称取一定量的苯甲酸,以乙腈溶解,以流动相稀 释至1 mg/mL,用移液管分别移取0.2mL此溶液至50mL容量瓶内,以流动相稀释 至刻度。
每个标准溶液都以0.45微米的微孔滤膜过滤,备用3、 检查高效液相色谱仪电路连接和液路连接,正确以后,打开稳压电源 待工作电压稳定在220伏后,依次打开色谱泵、检测器、色谱工作站的电源开关 各部分自检通过后,按下列条件,进行仪器参数设置:色谱柱:XDB-C18(5“m, 150 mm X 4.6mm I.D)流动相:乙腈:水=30: 70 流速: 1.0mL/min检测波长: 254纳米进样体积: 20微升数据收集时间: 5分钟4、通过色谱工作站观察色谱基线,待基线稳定以后,分别对标准样和未知样品进行进样分析,利用色谱工作站收集、处理数据5、分析结束以后,以15毫升纯乙腈冲洗色谱柱6、实验结束后,依次关闭色谱工作站、检测器、色谱泵等各部分电源五、数据及处理1. 记录标准样色谱图中组分的保留时间tR和峰面积AR表 1 标准样数据苯甲酸t (min)R峰面积A12平均值2.记录未知样中组分的 tR 和峰面积 AR表2 试样数据苯甲酸t (min)R峰面积A12平均值4. 计算苯甲酸试样中苯甲酸的含量苯甲酸含量=A试样/A标样X标样浓度试样 标样3•苯甲酸红外光谱吸收光谱的测定一一KBr压片法制样一、实验目的1、学习用红外吸收光谱进行化合物的定性分析;2、掌握溴化钾压片法制备固体样品的方法;3、学习并掌握TENSOR27型傅立叶变换红外光谱仪的使用方法。
二、实验原理物质分子中的各种不同基团,在有选择地吸收不同频率的红外辐射后,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、定量分析基团的振动 频率和吸收强度与组成基团的原子质量、化学键类型及分子的几何构型等有关因此根据红 外吸收光谱的峰位置、峰强度、峰形状和峰的数目,可以判断物质中可能存在的某些官能团, 进而推断未知物的结构最后可通过与未知样品相同测定条件下得到的标准样品的谱图或已 发表的标准谱图(如Sadtler红外光谱图等)进行比较分析,做出进一步的证实三、 试剂和仪器仪器TENSOR 27型傅立叶变换红外光谱仪(德国Bruker公司);压片机和模具;玛瑙 研钵;试样勺试剂苯甲酸为优级纯,溴化钾为光谱纯四、 实验步骤溴化钾压片法:取l-2mg苯甲酸,加入100-200mg溴化钾粉末,在玛瑙研钵中充分磨 细(颗粒约2“m),使之混合均匀,取出适量混合物均匀铺洒在干净的压模内,于压片机 上在12〜15kg/cm2压力下,维持3min,制成透明薄片将此片装于固体样品架上,样品架 插入红外光谱仪的固体支架上,扫描测绘谱图在整个制样过程中注意避免吸潮五、 数据处理将测得的苯甲酸的吸收光谱与标准谱图对照,根据特征吸收频率数据,对特征吸收峰进行检验,在4000-2000cm-1范围内,波数误差不大于±10cm-1。
在2000-650cm-1范围内,波 数误差不大于土 3cm-1苯甲酸分子中各原子基团的基频峰如下:原子基团的基本振动形式 基频峰的频率/cm-1V=C-H(Ar 上)3077,3012vC=C(Ar 上)1600,1582,1495,14505=C-H(Ar 上邻接五氢)715,690&0—H 935VC=O 1400&C-0-H(面内弯曲振动)12504.紫外-可见分光光度法测定水中苯酚含量苯酚是工业废水中一种有害污染物质,需对水中酚含量控制苯酚在 270-295nm 波长 处有特征吸收峰,其吸光度与苯酚的含量成正比,应用 Lambert-Beer 定律可直接测定水中 总酚的含量一、实验目的1 •学会使用Cary50型紫外-可见分光光度计 2.掌握紫外-可见分光光度计的定量分析方法二、原理简介紫外-可见吸收光谱是由分子外层电子能级跃迁产生,同时伴随着分子的振动能级和转 动能级的跃迁,因此吸收光谱具有带宽紫外-可见吸收光谱的定量分析采用朗伯-比尔定律, 被测物质的紫外吸收的峰强与其浓度成正比,即:其中A是吸光度,I、厶分别为透过样品后光的强度和测试光的强度,占为摩尔吸光系数, b 为样品厚度。
由于苯酚在酸、碱溶液中吸收波长不一致(见下式),实验选择在碱性中测试,选择测 试的波长为288nm左右,取紫外-可见光谱仪波长扫描后的最大吸收波长Cary50 是瓦里安公司的单光束紫外-可见分光光度计仪器原理是光源发出光谱,经单 色器分光,然后单色光通过样品池,达到检测器,把光信号转变成电信号,再经过信号放大、 模/数转换,数据传输给计算机,由计算机软件处理三、仪器与溶液准备1、Cary50 型紫外-可见分光光度计2、1cm 石英比色皿一套3、25 ml容量瓶5只,100 ml容量瓶1只,10ml移液管二支配置250 mg/L苯酚的标准溶液:准确称取0.0250 g苯酚于250 mL烧杯中,加入去离 子水20 mL使之溶解,加入0.1MNaOH 2 mL,混合均匀,移入100 mL容量瓶,用去离子 水稀释至刻度,摇匀取5只25 mL容量瓶,分别加入1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL苯酚标准溶液,用 去离子水稀释至刻度摇匀,作为标准溶液系列将溶剂,标准溶液,待测水样依此装入石英比色皿按测试程序的提示,依次放入样品 室中进行测试四、测试过程1 、确认样品室内无样品2、 开电脑进入 Window 系统3、 点击进入 Cary50 主菜单4、 双击 Cary-WinUV 图标5、 在Win-UV主显示窗口下,双击所选图标“SCAN”以扫描测定吸收曲线:取上述标准 系列任一溶液装进1cm石英比色皿至4/5,以装有蒸馏水的1cm石英比色皿作为空白参比, 设定在220-350 nm波长范围内扫描,获得波长-吸收曲线,读取最大吸收的波长数据。
6、 在Win-UV主显示窗口下,双击图标“Concentration"进入定量分析主菜单7、 设定测试分析步骤:(1)单击Setup功能键,进入参数设置页面在Wavelength处填入由步骤5获取的波长数 据 2)按 Cary Control 、 Standards、 Options、 Samples、 Reports、 Auto store 顺序,分别设 置好菜单中每页的参数按OK回到“Concentration”界面主菜单3) 单击View莱单,选择需要显示的内容例如基本选项 Toolbar, buttons, Graphics, Report4) 单击Zero,提示"Load blank press OK to read"(放空白按OK读),放入空白蒸馏水到样 品室内,按 OK 测试,测完取出样品5)单击 Start, 出现标准/样品选择页选 Selected for Analysi(s 选择分析的标准和样品) 此框的内容为准备分析的标准和样品6) 按OK进行分析测试依 Presentstdl 的提示:放入标准 1 然后按 OK 键进行读数放标准 2 按 OK 进行读数 直到全部标准读完。
7) 出现“Present Samplel Press OK to read”提示框,根据提示,放入样品1按OK开始读样 品,直到样品测完 8)可点击 Save Method AS 保存此方法,以后可以从 Open Method 调用此方法从标准曲 线读出水样中苯酚的含量(g/L),测试数据采用点击Save Data AS保存五、 实验数据处理打印报告,读取待测样品的苯酚含量六、 问题与讨论1、 为什么紫外-可见光谱定量分析的准确度比红外光谱高?2、 为获得准确数据,在使用分光光度计时,哪些操作必不可少?5.荧光分光光度法测定多维葡萄糖粉中维生素b2的含量一、 实验目的1、 学习荧光分光光度法测定多维葡萄糖粉中维生素b2的分析原理;2、 掌握荧光分光光度计的操作技术和测定多维葡萄糖粉中维生素B2的方法二、 实验原理维生素B2(核黄素,VB2)橘黄色无臭的针状结晶,维生素B2溶液在430~440nm蓝光的 照射下,发出绿色荧光,荧光峰在535nm维生素B2在pH=6~7的溶液中荧光强度最大,在 pH=11的碱性溶液中荧光消失,所以可以用荧光光度法测维生素B2的含量维生素 B2 在碱性溶液中经光线照射会发生分解而转化为光黄素,光黄素的荧光比核黄素的 荧光强的多,故测维生素B2的荧光时溶液要控制在酸性范围内,且在避光条件下进行。
三、 试剂与仪器荧光光度计,5 ml吸量管,2 ml吸量管,50 ml容量瓶10.0yg/ml维生素B2标准溶液,冰乙酸(AR)四、 实验步骤1、按先开机预热 30min2、 设置相关参数:激发波长:440nm,发射波长:540 nm,灵敏度=2,入射缝宽和出 射缝宽均为 10nm3、 标准溶液测定在6个干净的50 ml容量瓶中,分别吸取0.50、1.00、1.50, 2.00, 2.50 和3.00ml维生素B2标准溶液,各加入2.00 ml冰乙酸,稀释至刻度,摇匀分别得到0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6“g/m的维生素B2溶液,从稀到浓测量系列标准溶液的荧光强度4、 未知试样的测定称取0.1094 g葡萄糖粉试样,用少量水溶解后转入50 ml容量瓶中, 加2.00 ml冰乙酸,稀释至刻度,摇匀在测定标准系列时的相同条件下,平行测量其荧光 强度 3 次5、 退出主程序,关闭计算机,先关主机,最后关氙灯五、数据处理:1. 用标准系列溶液的荧光强度绘制标准工作曲线VB2(ml)0.501.001.502.002.503.00C(ug/ml)0.100.200.300.400.500.60荧光强度标准曲线:2、未知样品的测定根据待测液的荧光强度,从标准工作曲线上求得其浓度,计算出试样中含量。
编号123平均值荧光强度C(ug/ml)从标准曲线计算出待测试液维生素B2的浓度为:六、思考题:1.维生素B2在pH=6〜7时荧光最强,本实验为何在酸性溶液中测定?答:因为维生素b2在碱性溶液中经光线照射,会发生分解而转化为光黄素,后者的荧 光比核黄素的荧光强的多因此,测量时溶液要控制在酸性范围内,且必须在避光条件下进 行。