1、第 1 页 共 28 页实验一 吸光光度法测定铁（以邻二氮菲为显色剂）一.实验目的1.掌握分光光度的基本原理及操作；2.学习如何选择吸光光度的实验条件；3.了解邻二氮菲测定铁的基本原理。二.实验原理在可见的吸光光度法测量中，若被测组份本身有色，则不用显色剂即可直接测量；若被测组份本身无色或颜色很浅，则需用显色剂与其反应（即显色反应） ，生成有色化合物，再进行吸光度的测量。大多数显色反应是络合反应，对显色反应的要求是：1、灵敏度足够高，一般选择反应生成物的摩尔吸光系数（）大的显色反应以适于微量组份的测定；2、选择性好，干扰少或容易消除；3、生成的有色化合物组成恒定，化学性质稳定，与显色剂有较大的
2、颜色区别。在建立一个新的吸光光度法时，为了获得比较高的灵敏度和准确度，应以显色反应和测量条件两个方面，考虑下列因素：1、研究被测离子、显色剂和有色化合物的吸收光谱，选择适合的测量波长；2、溶液 pH 值对吸光度的影响；3、显色剂的用量、显色时间、颜色的稳定性及温度对吸光度的影响；4、被测离子符合朗伯比尔定律的线性浓度范围；5、干扰离子的影响及排除的方法；6、参比溶液的选择。此外，对方法的精密度和准确度，也需要进行实验。铁的显色剂很多，如硫氰酸铵、巯基乙酸、磺基水杨酸钠和邻二氮菲等。其中，邻二氮菲是测定微量铁的一中较好的试剂，它与二价铁离子反应，生成稳定的橙红色络合物（L gK 稳定 =21.3
3、）Fe2+3phen=Fe(phen)32+此反应很灵敏，络合物的摩尔吸光系数为：=1.1e4。在 pH 值 29 之间，颜色深度与酸度无关，而且很稳定，在有还原剂存在的条件下，颜色的深度可以维持几个月不变。本方法的选择性很高，相当于铁含量 40 倍的 Sn2+、Al 3+、Ca 2+、Mg 2+、Zn 2+、SiO 32-；20 倍的 Cr3+、Mn 2+、VO 3-、PO 43-；5 倍的 Co2+、Cu 2+等均不干扰测定，所以此方法应用很广。三、仪器与试剂1、仪器72 型分光光度计（附 1cm 液槽）容量瓶（50mL20 个）滴定管（50mL1 支）移液管（1mL2 支；2mL1 支；
4、5mL1 支）量筒（10mL1 个）2、试剂第 2 页 共 28 页（1）铁标准溶液 100g/mL：准确称取 0.8634gNH4Fe（SO 4） 2置于大烧杯中，加入20mL1：1 的 HCl 和少量的水。溶解后，转移至 1L 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。（2）盐酸羟胺溶液 10%（临时配用）（3）邻二氮菲溶液 0.15（临时配用）：应先用少量酒精溶解，再用水稀释。（4）醋酸钠溶液 1M（5）氢氧化钠溶液 0.1M（6）精密 pH 试纸四、实验步骤1、绘制吸收曲线并选择测量波长取两个 50mL 的容量瓶，其中一个加入 0.60mL 的 100g/mL 铁标准溶液。然后，在两个容量瓶中个
5、加入 1mL10%的盐酸羟胺溶液，2mL0.15%邻二氮菲及 5mL1M 醋酸钠溶液，用水稀释至刻度，摇匀。在 72 型分光光度计上，用 1mL 液槽，以不含铁的试剂溶液作参比溶液，在波长450540nm 间，扫描出最大吸收波长（方法是：先每隔 10nm 测量一次波长，然后在具有较大吸光所对应的波长之间隔 5nm 再进行吸光度；分光光度计的操作见后。 ） ，然后以波长为横坐标、吸光度为纵坐标绘制 AV 曲线图。在 AV 图上选择具有最大吸光度值所对应的波长作为本实验的测量波长（分光光度计的波长选择旋钮调到此值） 。2、有色溶液稳定性的试验取 50mL 容量瓶一个，加入 0.60mL100g/m
6、L 的铁标准溶液，再加入 1mL10%盐酸羟胺溶液、5mL1M 醋酸钠溶液、约 40mL 蒸馏水，最后加入 2mL0.15%邻二氮菲溶液，并记下此时的时间，迅速摇匀。取适量于 1cm 液槽，以不含铁的相应试剂溶液作参比溶液，立即在上面步骤所选的波长条件下进行测定，读得吸光度，并记下读得吸光度的时间，以后每隔1、2、3、5、10、30、60、120、180 分钟测定各测定一次。所得数据以时间为横坐标、吸光度为纵坐标绘制曲线，并选择最佳的测定时间。3、显色剂用量的确定取十个 50mL 容量瓶，每个容量瓶都加入 100g/mL 的铁标准溶液、0.60mL10%的盐酸羟胺 1mL，然后分别加入 0、0
7、.10、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.50、2.50、4.00mL的邻二氮菲溶液，最后都加入 5mL1M 醋酸钠溶液，定容至刻度，摇匀。以不含显色剂的溶液溶液，使用 1mL 液槽，在选定的波长下分别测量其吸光度。以显色剂浓度为横坐标、吸光度为纵坐标绘图，从 AC 图中确定显色剂的用量。4、pH 值的影响取 50mL 容量瓶九个，每个加入 0.60mL100g/mL 的铁标准溶液，再加入 1mL10%盐酸羟胺溶液，最后加入 2mL0.15%邻二氮菲溶液，然后用滴定管依此加入0、2.00、5.00、8.00、10.00、20.00、22.00、25.00、30.00mL0.
8、1M 氢氧化钠溶液，定容至刻度，摇匀。用精密 pH 试纸测定以上溶液的 pH 值。以不含铁的各自相应的试剂溶液作参比溶液，在所选定的波长下测量吸光度，以 pH 值为横坐标、吸光度为纵坐标绘制 ApH曲线图，从图中找出合适的 pH 值范围。5、绘制工作曲线取九个 50mL 容量瓶，分别加入0、0.20、0.40、0.60、0.80、1.00、1.20、1.60、2.00mL 的 100g/mL 的铁标准溶液，每个容量瓶再加入 1mL10%盐酸羟胺溶液、2mL0.15%邻二氮菲溶液和 5mL1M 醋酸钠溶液，定容至刻度、摇匀，得一系列的标准溶液，在选定的波长下，用 1cm 液槽，以不含铁的试剂溶第
9、 3 页 共 28 页液作参比溶液，测量各个溶液的吸光度。绘制 AC 标准曲线。6、未知试样溶液的测定取三个 50mL 容量瓶，分别移取 5.00mL 未知试样溶液，按实验步骤配制溶液，并测量其吸光度。五、数据处理1、记录不同的波长及相应的吸光度，绘制 AV 曲线，并确定最大吸收峰值波长。2、记录吸光度随时间变化，并决定溶液的显色时间，讨论有色络合物的稳定性。3、记录显色剂用量与吸光度的关系，绘制相应的曲线，并确定实验应选择的显色剂用量。4、记录不同 pH 值溶液的吸光度，并绘制相应的曲线，从中决定颜色不变的 pH 值的范围。5、记录系列标准溶液浓度及相应的吸光度，绘制 AC 曲线，并确定其线
10、性范围，从曲线中求得未知试样溶液的原始浓度的平均值，相对平均值。六、思考题1、实验中，盐酸羟胺、醋酸钠的作用是什么？若用氢氧化钠代替醋酸钠有什么影响？2、以本实验为例，说明溶液的颜色和吸收曲线峰值波长有什么关系？3、试分析实验得到的吸光度对铁的浓度曲线。4、根据实验结果计算（）邻二氮菲络合物的摩尔吸光系数 。七、72 型分光光度计的操作规程1、IS722 型光栅分光光度计的操作规程a、打开仪器的防尘罩，折好置于仪器的旁边（不可置于仪器上，特别是仪器散热的部位），检查仪器是否有异样。b、打开仪器前面板的电源开关，使指示灯亮起，打开样品室盖，预热 25 分钟后方可进行使用。c、按 Frange 三
11、键中的T键，调节波长选择旋钮，使波长窗显示为所需的波长（单位：nm） 。d、在样品室盖打开时调节透射比调零旋钮0%T ADJ，使数据显示窗的读书为 0。e、把参比溶液和样品溶液放入比色皿座（注意：定位杆不能挡住光路） ，合上样品室盖，拉（推）转换样品池拉杆Cell Changeover，将参比溶液移入光路,调节亮度粗调旋钮和细调旋钮Coarse and Fine Brightness ADJ,使 T 的读数为 100%,直至打开样品室盖读数为 0、合上时为 100%时方可进行测量。f、若是测定吸光度 A，先完成以上 ae 步骤。再将测量方式按键 Range 中的ABS键按下。仪器即为吸光度 A
12、 的测量方式。此时 A 的读数应为 0.000（若不为 0 时可调节ABS0Fine旋钮将读数调为 0。(注：此时应有参比溶液置于光路中） ，然后将样品移入光路，稍稳定可读数。注：若样品吸收过大，不足 10%（即 A 值超过 2）数据溢出数显表的显示范围，可通过提高参比溶液的 A 值或稀释样品溶液后再进行测试。2、IS7220 型可见分光光度计的操作规程（1） 、透射比测量a、打开仪器电源（电源开关在仪器的右侧）预热 15 分钟；b、打开样品室盖，放置参比溶液及样品溶液（有规律的放置便于记住） ；c、调节波长旋钮，使波长显示窗所需波长值；d、按下方式选择键MODE使透射比%T指示灯亮，拉动样品
13、池拉手，使参比溶液置于光路；第 4 页 共 28 页e、按100%TO键调 100%，推动样品池拉手使样品挡住光路。此时显示器应显示为 0，若不为 0，则按住0%键几秒种，使其显示为 0；f、拉出样品池拉手，使参比溶液置于光路，其显示器的读数应为 100.0，若不为 100.0，需按100%T键调 100%；g、拉动样品池拉手使被测量样品依次进入光路，依次待读数稳定可记下读数。（2） 、吸光度测量当测量完透射比值时，直接按MODE键，使吸光度ABS指示灯亮，此时数据显示窗所显示的即为吸光度值。注：仪器使用完以后要登记参考文献仪器分析实验， 仪器实验分析编写组，复旦大学出版社，1998实验二 水
14、溶液 pH 值的测定一、实验目的第 5 页 共 28 页1、了解用直接定位法测定水溶液 PH 的原理和方法；2、掌握 pHS-3C 型酸度计的操作方法。二、实验原理水溶液的 pH 通常是由酸度计进行测定的，以玻璃电极作为指示电极，饱和甘汞电极作参比电极，同时插入被测试液之中组成工作电极，该电池可以用下式表示：(一)Ag,AgClHCl(0.1mol/L)玻璃膜试液KCl（饱和）HgCl2,Hg(+)玻璃电极 饱和甘汞电极在一定条件下，工作电池的电动势可表示为： E=k+0.059pH(25)由测得的电动势虽然能算出溶液的 pH，但因上式的 k 值是由内、外参比电极以及难于计算的不对称电位和液接
15、电位所决定的常数，实际计算并非易事，因此在实际工作中，与被测溶液的 pH 时，经常用已知 pH 的标准缓冲溶液来校正酸度计，校正时应选用与被测溶液的 pH 接近的标准缓冲溶液，以减少在测量过程中可能由于液接电位、不对称电位以及温度等变化而引起的误差，校正后的酸度计可直接测量水或其他低酸碱度溶液的 pH 值。本实验所用的是复合电极。复合电极其实也就是集成了工作电极和参比电极为一体的电极。使用方便，但是不能长时间浸在蒸馏水中。使用完毕要用蒸馏水洗净，然后在电极保护套里加少量外参比溶液方可套上电极保护套。三、仪器和试剂1、仪器 pHS-3C 型酸度计玻璃电极和甘汞电极（或复合电极）2、试剂 pH 标
16、准缓冲溶液四、实验步骤1、安装好多功能电极架及复合电极（在指导下安装） 。2、仪器的标定（定位）与测量a、安上电极（玻璃电极和甘汞电极或复合电极） ，打开电源开关，按pH/Mv键选择 pH测量模式；b、按温度键，调节显示的温度为此时待测溶液的温度，再按确认键；c、将复合电极下端的保护套拔下，并拉下电极上端的橡皮套，使其露出上端小孔，用蒸馏水清洗电极，并用滤纸吸干；d、把电极插入 pH=6.86 的标准缓冲溶液中，待读数稳定后按定位键，并调节读数为该溶液温度下的 pH 值，然后按确认键。取出电极，用蒸馏水冲洗干净，吸干。标准缓冲溶液的 pH 值与温度关系对照附表；e、把电极插入 pH=9.18
17、的标准缓冲溶液中，待读数稳定后按斜率键，并调节读数为该溶液当时温度下的 pH，然后按确认键，取出电极，用蒸馏水冲洗干净，吸干，标定完成；f、用水样将电极和烧杯冲洗 68 次后，测量水样的 pH 值；g、实验完毕，把电极用蒸馏水冲洗干净，用滤纸吸干后套上放置少量外参比补充液的电极保护套，拉上电极上端的橡皮套，小心放好。五、思考题1、在测量溶液的 pH 值时，为什么要进行标定（定位）？2、电位法测定水溶液的 pH 值的原理是什么？第 6 页 共 28 页六、附表缓冲溶液的 pH 值与温度关系的对照表：温度/ 0.05mol/kg邻苯二钾酸氢钾 0.025mol/kg混合磷酸盐 0.01mol/kg
18、四硼酸钠5 4.00 6.95 9.3910 4.00 6.92 9.3315 4.00 6.90 9.2820 4.00 6.88 9.2325 4.00 6.86 9.1830 4.01 6.85 9.1435 4.02 6.84 9.1140 4.03 6.84 9.0745 4.04 6.84 9.0450 4.06 6.83 9.0355 4.07 6.83 8.9960 4.09 6.84 8.97参考文献实验三 电位滴定法测定醋酸的含量一、实验目的1、熟悉电位滴定的基本原理和操作技术；2、学习运用二级微商法确定滴定的终点。二、实验原理第 7 页 共 28 页醋酸为有机酸（ ） ，
19、与 NaOH 的反应为：5108.aK。用与已知浓度的 NaOH 滴定未知浓度的 HAc 溶液在终点OHNAcHAc2时产生 pH（或 mV）值的突跃，因此根据滴定过程中 pH（或 mV）值的变化情况来确定滴定的终点，进而求得各组份的含量。滴定终点可由电位滴定曲线（指示电极电位或该原电池的电动势对滴定剂体积作图）来确定，也可以用二次微商曲线法求得。二次微商曲线法是一种不需绘图，而通过简单计算即可求得滴定的终点，结果比较准确 1。这种方法是基于在滴定终点时，电位对体积的二次微商值等于零。例 2：用下表的一组终点附近的数据，求出滴定终点滴定剂的体积V/mL电动势 VEE V VE224.1024.
20、2024.3024.4024.5024.600.1830.1940.2330.3160.3400.3510.0110.0390.0830.0240.0110.100.100.100.100.100.110.390.830.240.11+2.8+4.4-5.9-1.3表中 VEE122在接近滴定终点时，加入V 为等体积。从表中 的数据可知，滴定终点在 24.30mL 与 24.40mL 之间。2V设： （24.30+X）mL 时为滴定的终点即为滴定终点。02E则有： 0212VEV1 2 第 8 页 共 28 页即： 4.9.54.302X解得 )(mL所以在滴定终点时滴定剂的体积应为： mL3
21、4.20.3.2三、仪器和试剂1、仪器 pHS-3C 型酸度计（含复合电极）电磁搅拌器（含搅拌子）滴定管100L 进样器铁架台（含滴定管夹）2、试剂 KHCHO（邻苯二甲酸氢钾）固体NaOH 溶液 0.1mol/L：称取 4g 固体 NaOH，加入新鲜的或煮沸的除去二氧化碳的蒸馏水，完全溶解后，定容至 1L，充分摇匀(待标定)。待测定的醋酸溶液四、实验步骤在指导下安装好实验仪器，并校正酸度计（见实验二） 。1、NaOH 溶液浓度的标定a、在称量瓶中以差减法称量 KHC8H4O4（邻苯二甲酸氢钾）三份，每份 0.40.6g，分别倒入 200mL 烧杯中，加入 80100mL 的蒸馏水，放入干净的
22、搅拌子。b、调节至适当的搅拌速度（溶液应稳定而缓慢的转动） ，待邻苯二甲酸氢钾全部溶解后插入电极。开始每次加入滴定剂 1.0mL，待电位稳定后，读取其值和相应的滴定剂体积，记录在表格里。随着电位差的增大（或减小） ，减少每次加入滴定剂的量。当电位差值变化迅速，即接近滴定终点时，每次加入 0.1mL 滴定剂（可以用 100L 的注射器） ，当电位读数再次变化缓慢时，说明滴定终点已过，可以停止滴定。2、未知试样的测定a、用移液管取 20.00mL 未知浓度的醋酸溶液，于 200mL 的大烧杯中，再加入约 100mL 的蒸馏水，将此烧杯至于磁力搅拌器上，放入干净的搅拌子。最后把已清洗过并用滤纸吸干的
23、复合电极插入溶液（注意：电极不能被搅拌子碰到） 。b、调节至适当的搅拌速度。开始每次加入滴定剂 1.0mL，待电位稳定后，读取其值和相应的滴定剂体积，记录在表格里。随着电位差的增大（或减小） ，减少每次加入滴定剂的量。当电位差值变化迅速时，即接近终点时，每次加入 0.1mL 滴定剂并记录相对应的电位，当电位读数再次变化缓慢时，说明滴定终点已过，可以停止滴定。c、重复测定两次，每次滴定结束后的电极、烧杯和搅拌子都要清洗干净。实验完毕后整理好仪器、器皿，放回原处。五、数据处理1、按前表格的形式从所记录的数据中找出有用的数据进行处理解。2、作 EV、E/VV、 2E/V 2V 滴定曲线。3、求出试样
24、溶液中醋酸的浓度（mol/L） ，并计算相对标准偏差。第 9 页 共 28 页六、问题讨论1、所使用的酸度计若不事先进行校正，结果是否会一样？2、电位滴定的原理和依据是什么？3、电位法滴定测定与用酚酞为指示剂的滴定中有什么区别？特点是什么？4、若是用二次微商法处理非附：实验数据记录滴定 XgKHCHO 所用 NaOH 的体积 滴定 20.00ml 醋酸所用 NaOH 的体积X= X= X=参考文献分析化学实验，武汉大学，高等教育出版，2003分析化学实验，高职高专化学教材编写组，高等教育出版社，2002仪器分析实验，赵文宽、张悟名、周性尧等，高等教育出版社，2001仪器分析实验，仪器分析实验编
25、写组，复旦大学出版社，1988基础仪器分析实验，北京大学化学系分析研究室，北京师范出版社，1985第 10 页 共 28 页实验四 吸光光度法测定水和废水中的总磷一、实验目的1、学习用过硫酸钾消解水样的方法；2、掌握水和废水中总磷的吸光光度法的测定方法.二、实验原理在天然水和废水中，磷几乎都以各种磷酸盐的形式存在。它们分别为正磷酸盐、缩合磷酸盐（焦磷酸盐、偏磷酸盐和多磷酸盐）和有机结合的磷酸盐，存在于溶液和悬浮物中。在淡水和海水中的平均含量分别为 0.2mg/L 和 0.088mg/L。化肥、冶铁和合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量磷。磷是生物生长的必需的元素之一，但水体中磷含
26、量过高（如超过 0.2mg/L） ，可造成藻类的过度繁殖，直至数量上达到有害的程度（称为富营养化） ，造成湖泊、河流透明度降低，水质变坏。为了保护水质，控制危害，在环境监测中，总磷已列入正式的监测项目。总磷分析方法由两个步骤组成：第一步可用氧化剂过硫酸钾、硝酸高氯酸或硝酸硫酸等，将水样中不同形态的磷转化为正磷酸盐。第二步测定正磷酸盐（常用钼锑抗钼蓝光度法、氯化亚锡钼蓝光度法以及离子色谱法等） ，从而求得总磷含量。本实验采用过硫酸钾氧化钼锑抗钼蓝光度法测定总磷。在微沸（最好在高压斧内径120加热）条件下，过硫酸钾将试样中不同形态的磷氧化为磷酸根。磷酸根在硫酸介质中同钼酸铵生成磷钼杂多酸。反应如下
27、： 24282 1OKHSOSK（缩合磷酸盐或有机磷中的磷）+2O 2PO 43-PO43-+12MoO42-+24H+3NH4+（NH 4）PO 412MoO3+12H2O生成的磷钼杂多酸立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的低价钼的氧化物即钼蓝，生成钼蓝的多少与磷含量成正比关系，以此测定水样中总磷。过硫酸钾消解法具有操作简单，结果稳定的特点，适用于绝大多数的地表水和部分工业废水，对于严重污染的工业废水和贫氧水，则要采用更强的氧化剂 HNO3HclO4或HNO3HSO4等才能消解完全。钼锑抗钼蓝光度法灵敏度高，采用中等强度还原剂抗坏血酸，可避免还原游离的钼酸铵，因而显色稳定，重现性好。酒石酸锑钾可催
28、化钼蓝反应，在室温下显色可较快完成。本法最低检出浓度为 0.01mg/L，测定上限为 0.6mg/L，砷大于 2mg/L 干扰测定，可用硫代硫酸钠去除。硫化物大于 2mg/L 干扰测定，通氮气可以去除。铬大于 50mg/L 干扰测定，用亚硫酸钠去除。三、试剂和仪器1、仪器 72 型分光光度计2、试剂 过硫酸钾溶液 50g/LHSO4 （3+7） 、 （1+1）HSO4 1mol/LNaOH 1mol/L第 11 页 共 28 页酚酞 10g/L（溶剂：95%乙醇溶液）抗坏血酸溶液 100g/L：溶解 10g 抗坏血酸于水中，并稀释至 100mL，贮存于棕色、玻璃瓶中。在冷处可稳定几周，如颜色变
29、黄，应弃去重配。钼酸盐溶液：溶解 13g 钼酸铵（NH 4） 6MoO74H2O于 100mL 的蒸馏水中，溶解0.35g 酒石酸锑钾KSbC 4H4O71/2H2O于 100mL 蒸馏水中。在不断搅拌下，将钼酸铵溶液徐徐加到 300mL（1+1）硫酸溶液中，再加入酒石酸锑钾溶液，混匀。贮存于棕色玻璃瓶中，于冷处保存，至少稳定两个月。磷标准贮备液：称取（0.21970.001）g 于 110干燥 2h 并在干燥器中放冷的磷酸二氢钾(KH 2PO4)，用水溶解后转移至 1000mL 容量瓶中，加入大约 800mL 蒸馏水，再加入 5mL(1+1)HSO4，定容并混匀。磷标准操作液；吸取 10.0
30、0mL 磷标准贮备液于 250mL 容量瓶中，用蒸馏水定容。1.00mL 此标准液含 2.0g 磷。使用当天配制。四、实验步骤1、水样预处理从水样瓶中吸取适量混匀水样（含磷不超过 30g）于 150mL 锥形瓶中，加水至 50mL，加数粒玻璃珠，加 1mL（3+7）HSO 4溶液、5mL50g/L 过硫酸钾溶液。加热至沸，保持微沸3040min，至体积约 10mL 止，放冷，加一滴酚酞指示剂，边摇边滴加氢氧化钠溶液至刚呈微红色，再滴加 1mol/L 硫酸溶液使红色刚好退去。如溶液不澄清，则用滤纸过滤于50mL 比色管中，用水洗涤锥形瓶和滤纸，洗涤液加入比色管中，加水至标线，供分析用。2、标准曲
31、线的制作取 7 支 50mL 比色管，分别加入磷标准操作溶液0mL、0.05mL、1.00mL、3.00mL、5.00mL、10.00mL、15.00mL，加蒸馏水至 50mL。a、显色：向比色管中加入 1mL 抗坏血酸溶液，混匀。30s 后加 2mL 钼酸盐溶液，充分混匀，放置 15min。b、测量：使用光程为 3cm 比色皿，于 700nm 波长处，以试剂空白溶液为参比，测量吸光度，绘制标准曲线。3、试样测定将消解后并稀释至标线的水样，按标准曲线制作步骤进行显色和测量。从标准曲线上查出含磷量，计算水样中总磷的含量（P 总 以 mg/L 表示） 。五、思考题1、考虑到一般教学实验室的条件，本
32、实验制作标准曲线时，省略了预处理的步骤，这样对试样的测定结果可能会有什么影响？2、本实验测量吸光度时，以零浓度溶液为参比，这同以水作参比时比较，在扣除试剂空白方面，做法有何不同？3、如果只需测定水样中可溶性正磷酸盐或可溶性总磷盐，应如何进行？参考文献第 12 页 共 28 页实验五 紫外可见分子吸收光谱法的应用苯的紫外光谱的测定与分析一、实验目的1、掌握利用紫外分子吸收光谱进行定性和定量分析；2、掌握 756 型单光束紫外可见（UVVIS）分光光度计的使用。二、实验原理许多有机化合物在一定能量的电磁辐射下伴随着价电子能级的跃迁。根据量子理论：基态电子发生跃迁所吸收的能量是既定的，即满足 E-E
33、=h 时才能产生跃迁。产生各种跃迁所需的能量为：E 电子 120eV；E 震动 E 电子 （1/101/100）0.012eV；E 转动 E 震动 （1/101/100）110 -40.02eV 1,紫外可见光波长范围为: 可见 =800nm200nm(常用的波长分析范围。200nm10nm 为真空紫外区，主要是CO2、O 2等对这波长范围的谱线有严重的吸收，导致干扰分析测定，所以要求在真空中进行测定)。相对的能量为 6.2eV1.6eV，其能量可以满足部分电子能级跃迁的需要。此外，在电子能级跃迁也伴随着相应的振动和转动能级的变化（E 电子 E 震动 E 转动 ） ，若是仪器的分辨能力不高，则
34、使三种谱线（或精密结构）密集在一起，则使打印出来的图谱的峰宽变宽（在仪器分辨能力一定时，溶剂由极性到非极性也可使这些精密结构消失 2） 。利用分子中生色基团对特定谱线的吸收可进行定性分析，利用浓度与吸收值成正比（即朗伯比尔定律）可进行定量分析。进行定性分析时，一般用的是比较法，把待分析的未知化合物的谱图与纯的已知物的谱图或标准谱图（如萨勒特光谱图等）进行比较；也可以用有机化合物吸收波长的经验规则的计算值进行分析 3。但应该注意的是：相同的紫外吸收光谱不能充分地证明两种化合物是完全相同。因为只要有相同的发色基团，而分子结构可以不同，它们的最大吸收波长 max为相同。所以紫外可见光谱图在分析未知化
35、合物时只是提供有可能的基团结构信息，常和 NMR、MS 和 IR（即四谱）联用，使得分析更为准确、可靠。苯有三个吸收带，分别为：E 1带(180nm， max=6104Lcm-1mol-1)、E 2带（204nm， max=810Lcm-1mol-1）和 B 带（255nm， max=200Lcm-1mol-1） ，都是的跃迁。在分析的时候可以大致的进行判定。三、仪器与试剂1、仪器 756 型单光束紫外可见分光光度计（附 1cm 的石英比色皿）2、试剂 苯（A.R.）环己烷(A.R.)四、实验步骤1、准备1.有机分析 ,陈耀祖,高等教育出版社,198323第 13 页 共 28 页a、通电之前
36、检查样品室，样品室除比色皿架外，不应有其他物体。b、打开电源（开关位于仪器右侧下方） ，仪器自动进入初始化。约等 10min，初始化完毕，波长显示：220（nm）并打印出“UVVIS Spectropho Tometer Model 756MC”,这时方可进行测量操作。2、未知物的光谱图扫描a、参数的设定（“”表示键入；若是键入错误要清除，按键CE）MODE1（选择波长扫描方式）ENTER （选择扫描步长）ENTER/A1（选择 T 方式）ENTER RANGE（设置横坐标（扫描波长）范围）190（起始波长为 190nm）ENTER300（终止波长为 300nm）ENTERT/A RANGE（
37、设置纵坐标（T/A）范围）ENTERENTERFUNC（进行功能设置）81（存储功能；0 不存储，1 为存储）0ENTERFUNC83（扫描速度 14）ENTER3ENTER（把样品移入光路）START/STOP。仪器进入波谱扫描，并打印出相应的谱图。b、分析谱图选择合适的波长为下步骤测定浓度用，其波长为： （nm） 。3、浓度的测量a、苯标准样品：取四个 10mL 的容量瓶，用吸量管分别取 0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL 的苯（A.R.） ，用环己烷（A.R.）定容至刻度。b、仪器的操作过程（“”表示键入；若是键入错误要清除，按键CE）MODE2ENTERT/A3ENTER2EN
38、TER4（作工作曲线所用标样数）ENTER0（第一个标样的浓度为 0）ENTER （第二个标样的浓度）ENTER （第三个标样的浓度）ENTER （第四个标样的浓度）ENTERGOTO （设置进行分析的波长） （上面所选的波长）ENTERABS0/T%100（调零或调百，此时应用参比溶液位于光路中）（将第一个标样移入光路、稳定）START/STOPABS0/T%100（调零或调百，此时应用参比溶液位于光路中）（将第二个标样移入光路、稳定）START/STOPABS0/T%100（调零或调百，此时应用参比溶液位于光路中）（将第三个标样移入光路、稳定）START/STOPABS0/T%100（调零
39、或调百，此时应用参比溶液位于光路中）（将第四个标样移入光路、稳定）START/STOP（待打印完毕）0（存储数据功能；0 否，1 是）（将待测样品一移入光路、稳定）START/STOP（将待测样品二移入光路、稳定）START/STOP。c、从打印机上取下谱图、数据供分析用。d、仪器的模式退出到 T 方式，清洗干净石英比色皿放回原处。关闭电源，整理实验室。五、数据处理根据所打印的数据和谱图进行分析，并计算出被测试样苯的浓度，以 mol/L 表示（苯的分子量为 78.11；比重为 0.88） 。六、思考题1、用紫外可见分光光度法测得某两种物质的最大吸收峰值在同一波长处，可否判断是同一物质？为什么？
40、2、用紫外可见分光光度法进行物质分析应注意什么？3、在分析谱图时要不要注明所用的溶剂？为什么？4、对苯的扫描谱图进行分析，指出 E2和 B 带。第 14 页 共 28 页参考文献有机化合物结构分析与鉴定，冯金城，国防工业出版社，2003现代有机分析，余仲建、李松兰、张殿坤，天津科学技术出版社，1994仪器分析，武汉大学化学系，高等教育出版社，2001谱学方法在有机化学中的应用，谈天，高等教育出版社，1985基础仪器分析实验，北京师范大学化学系分析研究室，北京师范大学出版社，1985仪器分析实验， 仪器分析实验编写组，复旦大学出版社，1988实验六 电重量法分析测定铜第 15 页 共 28 页一
41、、实验目的1、掌握恒电流电解法的基本原理；2、学习电重量法的实验技术。二、实验原理电重量法是通过电解使金属离子在电极上还原成金属，或氧化成氧化物而析出，然后根据析出物的质量确定被测物质含量的分析方法。精练铜含铜量在 99.9%以上，需要有高精度的分析方法，常用电解分析结合光度法来测定。试样溶于硝酸后，先用恒电流（0.5A）电解铜的硝酸溶液，称量在铂网电极上析出的铜量，再用光度法测定电解液中残留铜的量，从两者的加和来计算精铜中铜的含量。电解时，溶液的酸度是很重要的因素。酸度过高使电解的时间延长或电解不完全；酸度不足则析出的铜易被氧化。最适宜的酸度是在 0.50.8mol/L 的硝酸溶液中，硝酸有
42、去极化作用，能防止氢气在阴极上析出，有利于金属在阴极上沉积。硝酸跟离子还原时的电极反应为：NO3-+10H+8e-=NH4+3H2O硝酸溶液中常含有各种低价氮的氧化物，它们能影响铜的定量沉积，故常需将溶液煮沸或加脲素等以除去之。在酸性溶液中电解时,析出电位比铜离子负的金属离子一般不干扰测定.但 Fe2+因能在阴极上还原为 Fe2+，而 Fe2+又能还原硝酸产生亚硝酸，故应设法掩蔽。析出电位比铜更正的离子有干扰，应设法消除。但铅不干扰测定，因为在此条件下，生成 PbO2在阳极上析出。三、仪器和试剂1、仪器 44B 双联电解分析器一台722 型可见分光光度计一台铂网电极、螺旋形铂丝电极各一个2、试
43、剂 1：1 硝酸溶液0.1mol/L 硝酸溶液30%柠檬酸溶液10%EDTA 溶液0.2%铜试剂溶液0.5%阿拉伯胶溶液1：1 氨水脲素无水乙醇铜标准溶液：称取金属铜（99.9%）0.1271g。溶解于 10mL1：1 的硝酸水溶液中，煮沸以出去氮化物，冷却，移入 1000mL 的容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。此溶液浓度为 2.0010-3mol/L。四、实验步骤1、铜的电解a、将铂网电极置于 1：1 的硝酸水溶液中微热 45min，取出后先用自来水冲洗，再用蒸馏水清洗，然后将电极浸入装有乙醇的烧杯中，浸洗两次。取出铂网电极放入烘干箱中，第 16 页 共 28 页于 105左右烘烤 5min
44、，移入干燥器中冷却，备用。b、准确称取 1.52.0g 精炼铜试样，再放上已处理好的铂网电极（阴极） ，称取其总质量（m 1） 。试样置于 250mL 高型烧杯中，加入 1：1 硝酸水溶液 2530mL，盖好表面皿，在电热板上加热使试样分解完全（反应应慢慢地进行，一面溅失） 。继续小心煮沸，赶尽氮的氧化物，取下烧杯稍冷后，用水洗表面皿和烧杯壁。加蒸馏水稀释至 150mL，加脲素0.5g，0.1mol/L 盐酸 2 滴，搅拌均匀。c、将铂网和铂螺旋形电极安装在电解分析仪上（铂网作阴极、螺旋形铂丝作阳极） ，轻轻转动阳极，此时，两电极应不能相碰。然后放上电解液烧杯，使铂对电极浸入试液中，以0.5A
45、 电流进行电解，电解过夜。d、在不中断电流的情况下，慢慢地将电解烧杯向下移动的同时用蒸馏水冲洗电极。待网状电极全部移出液面并用并已用蒸馏水洗涤后，中断电流，取下阴极，浸入酒精中片刻，放在表玻璃上于 150左右的烘干箱中烘 5min，取出，放入干燥器中冷却至室温，然后用同一天平称量得质量 m2。将铂网电极置于温热的 1：1 硝酸溶液中，溶解去铜的镀层，取出后洗净后备用。2、光度法测定电解液中残留铜a、将电解析出铜后的溶液移入 250mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。然后吸取10.0mL 此溶液置于 50mL 容量瓶中，加 30%柠檬酸溶液 10mL，10%EDTA 溶液 2mL，1：1 氨水
46、5mL，0.5%阿拉伯树胶 5mL，0.2%铜试剂 5mL，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。15min 后，在470nm 波长处测定吸光度。同时做试剂空白实验。b、标准曲线制作：取铜标准溶液（浓度为 2.0010-3mol/L）0.0mL、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL 分别置于 50mL 容量瓶中，按前述 a、加入试剂显色。然后，测定其吸光度，绘制工作曲线。五、数据处理1、按下式计算电解析出铜的质量：m 电解 =m 精练铜 -(m1-m2)2、按下述公式计算电解溶液中残留铜的质量：m 残留 =csVMCu25.0/1000式中：c s为铜标准溶液的浓度（mol/L） ，
47、V 为试样溶液吸光度在工作曲线上查得相应标准溶液体积（mL） 。3、精练铜中铜的总质量分数。六、问题讨论1、本实验中为什么要将样品和铂网电极一起称重，而不单独称量铂网电极？2、电解完毕后，为什么要在不中断电流的情况下取出电极？3、要做好本实验，应该特别注意哪些操作步骤？实验七 原子吸收分光光度法测定中药柴胡锰的含量一、实验目的1、掌握 361MC 原子吸收分光光度计的使用方法；第 17 页 共 28 页2、掌握标准加入法分析未知试样。二、实验原理定量分析试样常用的计算方法有：工作曲线法（或外标法。即先准确配制一系列标准试样，测得其对应浓度的净响应值后，作净响应值与浓度的曲线，再测得未知试样净响
48、应值，从曲线图中找出与其相对应的浓度值即可确定其浓度） 、标准加入法（或添加法、增量法。即将已知量的标准试样加入到一定量的待分析未知试样中，测得不同浓度的净响应值进行分析的一种方法）和内标法等。三种分析计算方法在不同的分析条件下是有一定的区别。361MC 原子吸收分光光度计所采用的是火焰原子化（或采用火焰原子化法的其它型号的仪器） ，这时被分析的未知试样的基体效应比较复杂（例如溶液的粘度、表面张力和火焰因素等的影响） ，由于被分析试样溶液的物理性质和化学性质不能在标准溶液中较为精确的体现出来、以及无法配制与被测未知试样浓度相匹配的标准样品时，采用标准加入法是较为合适的 1。标准加入法的基本原理是：根据浓度与信号净响应值成正比，则有：A=KCA：仪器对试样的响应值；C：样品的浓度；K：常数。对未知样品的浓度为 Cx，测得其吸光度值为：Ax=KCx（1）在未知样品中加入浓度为 C 的标准溶液，测得其吸光度为：As=K（C s+Cx）
