1、实验一：pH 值得测定直接比较法 1 学时 第 7 周实验二：氟离子选择电极测定自来水中微量氟离子标准曲线 2 学时 第 7 周实验三：Gran 图法测定水中微量氯离子 连续标准加入法 2 学时 第 9 周实验四：电位滴定法测定水中氯离子E-V 曲线法 2 学时 第 9 周实验五：紫外光谱法检查物质的纯度乙醇中微量苯的测定 2 学时 第 11 周实验六：邻二氮菲分光光度法测定微量铁的条件试验 3 学时 第 11 周实验七：原子吸收光谱法测定自来水中镁的含量标准曲线法 2 学时 第 13 周实验八：气相色谱定性分析纯物质对照法 2 学时 第 13 周实验一 水样 pH 值的测定一、目的要求1.了
2、解电位法测定水样 pH 值的原理和方法。2.学会使用 PXS-270 型离子计。4.学习使用 PXS-270 型离子计测量溶液的 pH 值。二、测定原理将指示电极(玻璃电极)与参比电极插入被测溶液组成原电池Ag|AgC1，HCl(0.1mo1L -1)|玻璃膜 |H+(xmo1L-1)KCl( 饱和)|Hg 2Cl2,Hg玻璃电极 试液 盐桥 甘汞电极在一定条件下，测得电池的电动势就是 pH 的直线函数EK 十 0.059pH(25)由测得的电动势就能算出被测溶液的 pH 值。但因上式中的 K 值是由内外参比电极电位及难于计算的不对称电位和液接电位所决定的常数，实际不易求得，因此在实际工作中，
3、用酸度计测定溶液的 pH 值(直接用 pH 刻度)时，首先必须用已知 pH 值的标淮溶液来校正酸度计(也叫“定位”) 。校正时应选用与被测溶液的 pH 值接近的标准缓冲涪液，以减少在测量过程个可能由于液接电位、不对称电位及温度等变化而引起的误差。一支电极应该用两种不同 pH 值的缓冲溶液校正。在用一种 pH 值的缓冲溶液定位后，测第二种缓冲溶液的 pH 佰时，误差应在 0.05pH 单位之内。粗略测量中用一种 pH 值缓冲溶液校正即可，但必须保证电极斜率在允许误差范围内。经过校正后的酸度计就可以直接测量水或其它溶液的 pH 值。用离子活度计测量溶液的 pH 值，其原理仍然是依据能斯特方程，测量
4、电池在标准缓冲溶液中的电动势为：EsK十 s pHs同样，在样品溶液中电池电动势为：ExK十 s pHx上述两式相减得到：pHxpHs 十 Ex-Es/s = pHs + E/s在离子计上仪器的示值按照 Es 分度，而且仪器有电极斜率 s 的调节路线。当用标准缓冲溶液对仪器进行校正后，样品溶液的 pHx 即可从仪器示值上直接读出。三、试剂与仪器1.pH4.00 标准缓冲溶液(25) 2.pH6.86 标准缓冲溶液(25) 3.pH9.18 标准缓冲溶液(25) 4.PXS-270 型离子计， pH 复合电极.5.100 m1 烧杯四只。标准缓冲液通常能稳定贮放二个月，温度不同，其相应标准值也不
5、同。温度 0 5 10 15 20 25 30 35 40 500.05molL-1KHC8H4O44.003 3.999 3.998 3.999 4.003 4.008 4.015 4.024 4.035 4.0600.025molL-1 KH2PO4-Na2HPO46.984 6.951 6.923 6.900 6.881 6.864 6.853 6.844 6.838 6.8330.01molL-1 Na2B4O710H2O9.464 9.395 9.332 9.276 9.225 9.182 9.139 9.102 9.068 9.011四、测定步骤1.按照所使用仪器的操作方法进行操作
6、。2.预热仪器达到稳定。3.将仪器的温度补偿旋钮调节到室温（25）。4.将电极和烧杯用水冲洗干净后，用滤纸将电极上的水吸干。5.将电极浸入标准缓冲溶液内，待达到稳定读数后，调节定位旋钮使仪器示值为标准溶液的 pHs 值（6.86）。6.将电极取出，用水将电极和烧杯冲洗干净，滤纸吸干水分。7.将擦干的电极置于水样中，待读数稳定后，从数字显示器上读出水样的pHx 值。8.如此重复三次，得到三次水样的 pH，三次测量值的极差不得大于 0.05，求出平均 pH 值，9.测定完毕后，将电极（甘汞电极套上电极帽）和烧杯冲洗干净妥善保存。五、实验的注意事项1.邻苯二甲酸氢钾缓冲溶液、磷酸盐缓冲溶液和硼酸钠缓
7、冲溶液的 pH 值随温度不同稍有差异（如上表）。2.用蒸馏水或去离子水冲洗电极时，应当用滤纸吸去玻璃膜上的水分而不是擦拭电极。3.由于玻璃电极内阻很高，使用电磁搅拌可能引起电磁干扰，搅拌引起的涡流可能使液接电位波动，因此用玻璃电极测量 pH 值时一般不使用电磁搅拌。正确的操作是将电极浸入溶液后，用手摇动一下测量杯或开启搅拌使电极与溶液充分接触，然后停止搅拌进行测量。4.玻璃电极球泡很薄，小心打碎。思 考 题1.电位法测定水的 pH 值的原理是什么?2.酸度计为什么要用已知 pH 值的标准缓冲溶液校正 ?校正时应注意什么?3.标准缓冲溶液的 pH 值受那些因素的影响？如何保证其 pH 值恒定不变
8、?4.玻璃电极在使用前应如何处理?为什么？玻璃电极、甘汞电极在使用时应注意什么?5.安装电极时，应注意哪些问题?实验二 用氟离子选择性电极测定水中微量 F-离子标准曲线法一、目的要求1.学习氟离子选择性电极测定微量 F-离子的原理和测定方法。2.学习标准曲线法定量分析。二、基本原理氟离子选择性电极的敏感膜为 LaF3 单晶膜(掺有微量 EuF2 利于导电)，电极管内放入 NaF+NaCl 混合溶液作为内参比液，以 Ag-AgCl 作内参比电极。当将氟电极浸入含 F-离子溶液中时，在其敏感膜内外两侧产生膜电位 m.m = K - 0.0592lgF- *(25)以氟电极作指示电极，SCE 为参比
9、电极，浸入试液组成工作电池Hg,Hg2Cl2|KCl(饱和) F -试液|LaF 3|NaCl,NaF(均为 0.1molL-1)|AgCl,AgE = K- 0.0592lgF-(25)在测量时加入以 HAc，NaAc，柠檬酸钠和大量 NaCl 配制成的总离子强度调节缓冲液(TISAB)，由于加入了高离子强度的溶液(本实验所用的 TISAB 液其离子强度 I12) ，可以在测量过程中维持离子强度恒定，因此工作电池电动势与 F-离于浓度的对数成线性关系。本实验采用标准曲线法测定 F-离子浓度，即配制成不同浓度的 F-*离子标准溶液，测定工作电池的电动势，并在同样条件下测得试液的 Ex，由 E-
10、pF（或E-lgcF-）曲线查得未知试液中的 F-离子浓度。如果用 E-cF-曲线，必须用半对数座标纸。当试液组成较为复杂时，则应采用标推加入法或 Gran 作图法测定之。氟电极的适用酸度范围为 pH=56，测定浓度在 10-110 -6molL-1 范围内。m 与 lgc F-呈线性响应，电极的检测下限在 10-6molL-1 左右（随着电极的不断老化，检测下限会不断升高）。氟离子选择性电极是比较成熟的离子选择性电极之一，其应用范围比较广泛。本实验所介绍的测定方法，完全适用于人指甲中 F-离子的测定(指甲需先经适当的预处理)，为诊断氟中毒程度提供科学依据；采取适当措施，用标准曲线法可以直接测
11、定雪和雨水中的痕量 F-离子，磷肥厂的废渣，经 HCl 分解，即可用来快速、简便地测定其 F-离子含量；用标准加入法不需预处理即可直接测定尿中的无机氟及河水中的 F-离子，通过预处理，则可测定尿和血中的总氟含量；大米、玉米、小麦粒经磨碎、干燥、并经 HClO4 浸取后，不加 TISAB，即可用标准加入法测定其中的微量氟；本法还可测定儿童食品中的微量氟，因此，是食品分析的国标方法。三、仪器1PXS-270 型离子计 2氟离子选择性电极3232 型饱和甘汞电极4电磁搅拌器5容量瓶 1000mL，塑料瓶 1000mL 6 个6吸量管 10mL 8 支7塑料烧杯 50mL 8 支四、试剂110 -1-
12、10-6molL-1 F-离子标准溶液 2总离子强度调节缓冲液(TISAB) 3F -离子试液（自来水），浓度约在 10-410 -5molL-1。五、实验步骤1按 PXS-270 型离子计操作步骤，调试时按下 mV 按健。摘去甘汞电极的橡皮帽，并检查内电极是否浸入饱和 KCl 溶液中，如未浸入，应补充饱和 KCl 溶液。安装电极，用去离子水清洗氟电极空白电位值至300mV 以上。氟电极空白电位值受制备工艺、内参比液中 F-离子浓度、水质纯度、电极老化程度、离子计型号等因素的影响，因此，视情况清洗到空白电位值最大即可（一般 3-4 次，每次 3min）。2.分别准确吸取 10-1-10-6mo
13、lL-1 F-离子标准液 10.00mL，置于 6 个 50mL 塑料烧杯中，在每一烧杯中加入 TISAB 液 10.00mL，待用。3.将配制的标准溶液系列由低浓度到高浓度逐个进行测量。在塑料烧杯中放入氟电极和饱和甘汞电极及搅拌子，开动搅拌器，调节至适当的搅拌速度，搅拌 3min，至数字显示值无明显变化时，读取各溶液的电位值（mV）。4.测量完标准溶液然后，将电极按照步骤 1 再次清洗到最大空白电位值（3-4 次，每次 3min） 。5吸取 F-离子试液 10.00mL，于 50mL 烧杯中，加入 10.00mLTISAB 液，测定其试液的电位值。记录在下表。六、数据及处理1实验数据pF 值
14、 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 试液E/mV2. 以电位值为纵坐标，pF 值为横坐标，绘制 E -pF 标准曲线。3在标准曲线上找出与 Ex 值相应的 pF 值，求得原始试液中氟离子的含量，以 mg/L 或 g/mL 表示。或将数据输入微机，以 Excel 一元线性回归方程求出 F-离子含量。思 考 题1.本实验测定的是 F-离子的活度，还是浓度?为什么?2.测定 F-离子时，加入的 TISAB 由那些成分组成？各起什么作用?3.测定 F-离子时，为什么要控制酸度，pH 值过高或过低有何影响 74.测定标准溶液系列时，为什么按从稀到浓的顺序进行?5.为什么要反复清
15、洗空白电位值？实验三 用氯离子选择姓电极测定微量氯离子Gran 作图法一、目的要求1.学习标准加入法的基本原理和测定技术，2.学习 Gran 作图法的基本原理和数据处理方法。二、基本属理氯离子选择性电极是由 AgCl 和 Ag2S 的粉末混合物压制成的敏感薄膜，固定在电极管的一端，用焊锡或导电胶封接于敏感膜内侧的银箔上，装配成无内参比溶液的全固态型电极。当将氯离子选择性电极浸入含 C1-离子溶液中，它可将溶液中的氯离子活度 Cl-转换成相应的膜电位 m：-Cl2.30gmRTKanF测定 Cl-离子时，不能使用通常的饱和甘汞电极作参比电极，因为电极内的Cl-离子将通过陶瓷芯或玻璃砂芯等多孔物质
16、向试浓中扩散，而干扰分析测定，为避免这一影响，应在饱和甘汞电极上连接可卸的非 KC1 盐桥套管，内盛适当的液接液体(本实验采用 KNO3 溶液)，即构成双盐桥饱和甘汞电极，作为参比电极。以氯离子选择性电极、双盐桥饱和甘汞电极和试液组成工作电池： -232Hg,ClKNOClAgl-S饱 和 试 液其电动势 -, Cl2.0RTEanF即在一定条件下，工作电池的电动势 E 与溶液中 Cl-离子活度的对数值成线性关系。K与温度、参比电极电位以及膜的特性等有关，在实验中 K为一常数。分析工作中常需测定离子的浓度，根据 ，在实验中加入离子CllClac强度调节缓冲液(ISAB)，使溶液的离子强度保持恒
17、定，从而使活度系数 为一Cl常数，则工作电池电动势 E 可写作： -, Cl2.30gRTkcnF即 与 的对数值成线性关系。E-Clc氯离子选择电极宜在 pH=27 的酸度范围内使用，浓度在 l10 -4molL-1 范围内，电极呈线性电位响应。根据上述关系式，通过标准曲线法，测定微量 C1-离子含量，操作简便，数据处理也很简单，是较常用的一种定量方法。但是标准曲线法的适用范围有其局限性，在分析测定较复杂体系(实际试样)而配制标准溶液系列时，应考虑到试样基体和其它共存组分及其含量所引起的离子强度变化等情况，以便标准溶液与实际试液的成分尽量保持一致，显然，这种情况下使用标准曲线法实验操作将变得
18、复杂，有时甚至不可能，而采用标准加入法和 Gran 作图法则是克服这一困难的有效途径。标准加入法是先测量电极在未知试液中的电位值 E1，然后加入小体积欲测组分的标准溶液，要求加入的标准溶液浓度约为试样中欲测组分的 100 倍，所以加入的体积 Vs 可以很小，一般约为试液体积 Vx 的 1，混合均匀后再测量电极在混合液中的电位 E2，根据两次测量值的增量 E，按下式计算欲测组分的浓度 。xc10xESc式中 ， ，0sscV21.30/RTnF上述未单次标准加入法。Gran 作图法与上述标准加入法相类似只是多次加入欲测组分的标推溶液，测量电位值 E，并计算每次加入标准溶液后的 值，然后以其为纵0
19、1ESsV座标，以 Vs 为横座标作图，延长各实验点的连线，得出与横座标轴的交点 Vs。由下式计算预测组分的浓度： 0/xscVGran 作图法中 的计算较繁，若采用特制的半反对数座标纸，01ESs可将实验数据直接标在图纸上，不需要计算，即可求得 Vs 值。 Gran 图所示的座标纸是以取 100mL 试液进行测定和假设电极响应的斜率 s为 58mV(对一价离子) 为根据而设计的，横座标每一大格表示加入 1ml 标准溶液，纵座标每一大格表示电位变化值(E)为 5mV。当电极响应斜率 s 不是 58mV 时，可以用图左方的 E 校正图，将测得的 与实际的 s 值联线，并且延长与E测的座标相交，然
20、后以交点的数值 作图。为了校正由于标准溶液的加入E校 校而引起的稀释效应，纵轴上同一位置的分度值间距从左向右逐渐增大（即向上倾斜）。在 Gran 图的实际应用中，可以按 100mL 的 0.5 倍， 1.5 倍，2.0 倍适当扩大或缩小，本实验采用 0.5 倍进行测定。由于 Gran 作图法是通过多次测量电位值进行求其欲测组分浓度的，提高了测定准确度，尤其是对于含量较低的试样，加入标准溶液后，欲测组分浓度增加，于是在较高浓度进行电位测量，电极易于达到平衡，测得的电位较稳定，因而实验的重现性也较好。标准加入法和 Gran 作图法都是在有其它组分共存情况下进行测量的，因此实际上减免了共存组分的影响
21、，所以这两种方法都适合于成分不明或组成复杂试样的测定。氯离子选择性电极使用方便，是应用较广的一种离子选择性电极，在化学工业、环境科学、生物科学以及食品工业等许多领域都有实际应用。三、仪器1PXS-270 型离子计2氯离子选择性电极3饱和甘汞电极4双液接饱和甘汞电极5电磁搅拌器6滴定管 50mL7吸量管 5mL，0.5 mL四、试剂1离子强度调节缓冲液(ISAB) 20.05molL -1NaCl 标准溶液 3待测试液 自来水五、实验步骤1. 按 PXS-270 型离子计操作步骤调试仪器，按下 mV 按键。摘去饱和甘汞电极的橡皮帽，并检查内电极是否浸入饱和 KCl 溶液中，如未浸入，应补充饱和
22、KCl 溶液。安装电极，并用滤纸吸去电极上的水滴。2. 使用去离子水清洗电极至最大空白电位（一般清洗 3-4 次，每次 3min）。3. 空白溶液的测定 由滴定管准确放出去离子水 45.00mL，置于 100mL 烧杯中，加入 ISAB 液 5.00mL（总体积为 50 mL），插入氯离子选择性电极和饱和甘汞电极，放入搅拌子，开动搅拌器，调节至适当的搅拌速度，待电位稳定后，读取电位值。用刻度吸管向烧杯中加入 0.05molL-1NaCl 标推溶液 0.5mL，待电位稳定后，读取电位位。然后每加 0.5mL 标准溶液，测量一次电位值，连续测量 56 次。4. 重复步骤 2，清洗电极空白电位至最大
23、值（一般 3-4 次，每次 3min）。5. 待测溶液的测定 由滴定管准确放出水样 45.00mL，以下按步骤 3 操作，连续测量 56 次。六、数据及处理1. 将测量数据填入下表Vx_mL,C s_molL -1标准溶液加入量 Vs/mL 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0去离子水电位 E/mV水样电位 E/mV2. 将上述实验数据直接标在图纸上，做出标准曲线，从曲线与横坐标的交点得到 V 样 （上线）和 V 标 （下线）值并计算结果。所得图为：注意：考虑到去离子水中存在极少量的氯离子，在此，V 样 需扣除空白溶液（去离子水）所消耗的标准溶液的体积（V 标 ）。即采用公式为：
24、 0(-sxcV样 标 ）3. 利用标准溶液加入量为 0 和 0.5 的数据，采用标准加入法公式计算，并和 Gran 图法计算结果进行比较，结果都换算成 gmL-1 表示。思 考 题1.本实验为什么要使用干燥的烧杯？3.试比较标准曲线法，标准加入法和 Gran 作图法的优缺点。4.本实验选择甘汞电极作为参比电极对测定结果有何影响？应该采用什么样的参比电极较合适？为什么？注意事项:如果被测溶液中 C1-离子的含量偏低，将会使曲线的下限发生弯曲，此时应采用加入标准溶液较多的上限数值连线。实验四 电位滴定法测定水中氯离子的含量一、目的要求1.巩固电位滴定法的理论知识。2.了解沉淀滴定过程中溶液电位变
25、化与离子浓度变化的关系。3.了解电位滴定法测定废水中氯离子的原理和方法。4.学会用电位滴定法测定废水中氯化物的含量。二、测定原理用电位滴定法测定水中 C1-时，用双液接甘汞电极作参比电极(最好用玻璃电极作参比电极，因为在滴定过程中溶液的 pH 值基本上保持不变，更没有干扰离子的存在) ，银电极作指示电极，用 AgNO3 溶液滴定。在滴定过程中用ZD-2 型自动电位滴定计测量两个电极间电动势的变化，当 C1-含量高时用EV 曲线法，含量低时用一次微分曲线法确定滴定终点。在测定 C1-时，水中含少量的 I-、Br -、高铁氰化物，会使结果偏高。Fe 3+的含量若超过 C1-的含量，也有影响。 Cr
26、3+、Fe 3+、 PO43-没有干扰。严重污染的水样，般需要预处理，如污染较小，加入 HNO3 就可破坏一些污染物。三、试剂与仪器1. 0.01 mo1L-1 AgNO3 标准溶液 2. 6mo1L-1 HNO3、KNO 3 或 Ba(NO3)2 固体3. ZD-2 型自动电位滴定计。4. 银电极。5. 双液接饱和甘汞电极。6. 搅拌磁子 20 mL 移液管 100 mL 烧杯四、操作步骤移取 20.00mL 水样于 100mL 的烧杯内。滴加 3 滴浓 HNO3 酸化，然后加入约 2 克的硝酸钾作为离子强度调节剂，必要时可加水稀释。把搅拌棒和电极都浸入水样内，开始搅拌，待硝酸钾溶解完后，按
27、照仪器使用方法作必要调整，把选择开关调到适当位置以测量两个电极间的电动势。先预作一遍，找出滴定突跃的大致范围，然后另取一份样品进行细作，并记录每加入一定体积后所对应的电位值。绘出 E-V 滴定曲线,找出终点电位值和对应的终点体积计算含量。并对仪器设置终点电位值进行第三次自动滴定。五、结果计算 sxcV最终换算成 mgL-1 表示。思 考 题1.玻璃电极是 H+浓度的指示电极，为什么可以在这里用作参比电极?2.试液滴定前为什么要用 HNO3 酸化?实验五 邻二氮菲分光光度法测定微量铁的条件试验一、目的要求1. 通过本实验学习确定实验条件的方法。2. 学习所用紫外-可见分光光度计的使用方法。二、基
28、本原理在可见光分光光度测定中，通常是将被测物质与显色剂反应，使之生成有色物质，然后测其吸光度，进而求得被测物质含量。因此，显色反应的完全程度和吸光度的物理测量条件都影响到测定结果的准确性。显色反应的完全程度取决于介质的酸度、显色剂的用量、反应的温度和时间等因素。在建立分析方法时，需要通过实验确定最佳反应条件。为此，可改变其中一个因素(例如介质的 pH 值)，暂时固定其它因素，显色后测定相应溶液的吸光度，通过吸光度pH 曲线确定显色反应的适宜酸度范围。其它几个影响因素的适宜值，也可按这一方式分别确定。本实验以邻二氮菲为显色剂，找出测定微量铁的适宜显色条件，反应式如下： Fe2+ NNFe32+3
29、橙红色三、仪器1. V-5000 分光光度计2. 容量瓶 50mL3. 吸量管 1mL，2mL，5mL，10mL四、试剂1. 铁盐标准溶液 10gmL-1（配制方法见实验教材）2. 0.15邻二氮菲(又称邻菲啰琳)水溶液3. 10盐酸羟胺水溶液4. 1molL-1 NaAc 溶液(pH=4 6) 5. 0.2molL-1 NaOH 溶液6. 1molL-1 HCl 溶液7. 广泛 pH 试纸和不同范围的精密 pH 试纸五、实验步骤1. 显色反应时间的影响及有色溶液的稳定性取 2 只 50mL 容量瓶，分别加入 0，5.00mL 铁标液，分别加入 10盐酸羟胺 1mL，摇匀，稍停，再加入 NaA
30、c 溶液 5mL，邻二氮菲溶液 2mL，记下稀释至刻度后的时刻(0min)，立即以不含 Fe2+离子，但其余试剂用量完全相同的试剂空白作参比，在波长 510nm 处测定溶液吸光度。然后依次测量放置0、1、3、5、10、30、60、90、120 和 150min 时溶液的吸光度，每次都取原容量瓶中的溶液测定。测量结果填入下表。放置时间/min 0 1 3 5 10 30 60 90 120 150吸光度 A2. 酸度影响于 7 只 50mL 容量瓶中，然后按下表分别配制溶液再分别用蒸馏水稀释到刻度，摇匀，放置 10min，用 1cm 比色皿 并以蒸馏水作参比，在波长 510nm处测定各溶液的吸光
31、度。并先用广泛 pH 试纸粗略测定所配制各溶液的 pH 值，再用精密 pH 试纸准确测定各溶液的 pH 值。容量瓶编号 No 1 2 3 4 5 6 7铁标准溶液 10gmL-1 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.0010盐酸羟胺 1 1 1 1 1 1 11molL-1 HCl 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.00.2molL-1 NaOH 0 4.0 6.0 8.0 12.0 16.0 20.00.15邻二氮菲 2 2 2 2 2 2 2pHA3. 显色剂用量的影响同理，按下表配制不同显色剂用量的溶液，用蒸馏水分别稀释至刻度，摇匀，放置 1
32、0min，以蒸馏水为参比溶液，在波长 510nm 处测量各溶液的吸光度。容量瓶编号 No 1 2 3 4 5 6 7 8铁标准溶液 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.0010盐酸羟胺 1 1 1 1 1 1 1 11molL-1 NaAc 5 5 5 5 5 5 5 50.15邻二氮菲 0 0.1 0.5 1.0 1.5 2.0 3.0 4.0A六、数据及处理1. 根据上列三组数据分别绘制：(1)ApH 曲线(吸光度为纵坐标 )；(2)AVR 用量曲线(吸光度为纵坐标 )；(3)At 曲线(吸光度为纵坐标 )。2从上列三条曲线上确定显色反应适宜的 pH
33、值范围、显色剂用量范围和适宜的显色时间范围。思 考 题1. 根据什么原则从吸光度 pH 曲线确定显色的适宜 pH 值范围？如果选择不当，其后果怎样？2. 在从吸光度反应时间曲线选定适宜的显色时间范围时，主要应考虑什么问题？如果时间选择过短或过长对测定有何影响?3. 显色剂用量的选择原则是什么？实验六 利用紫外吸收光谱检查物质的纯度一、目的要求1. 学习利用紫外吸收光谱检查物质纯度的原理和方法，2. 熟练所用紫外-可见分光光度计的操作。二、基本原理由于物质的紫外吸收光谱是物质分子中生色团和助色团的贡献，也是物质整个分子的特征表现。例如具有 电子的共扼双键化合物、芳香烃化合物等，在紫外光谱区都有强
34、烈吸收，其摩尔吸光系数 可达 104105 数量级，这与饱和烃化合物有明显的不同。利用这一特性，可以很方便地检查纯饱和烃化合物中是否含有共轭双键、芳香烃等化合物杂质。如果乙醇中含有微量苯，会在波长230270nm 处出现苯吸收带，而纯乙醇在该波长范围内不出现苯的吸收带。因此可利用物质的紫外吸收光谱的不同，检查物质的纯度。紫外吸收光谱可以定量分析、推断有机化合物的分子结构和检查物质纯度。三、仪器UNICO UV-2000 型紫外 -可见分光光度计 四、试剂1. 苯、无水乙醇 分析纯2. 苯的乙醇溶液 五、实验条件1.波长范围 220280nm2.石英比色皿 1cm六、实验步骤1. 根据实验条件，
35、将各仪器按操作步骤进行调节，把仪器状态调节正常后，即可测定各样品的紫外吸收光谱。在其它实验中，如果测得紫外吸收光谱的吸收峰为平头蜂或太小，可适当改变试液浓度。使用分光光度计绘制紫外光谱时，因仪器无自动波长扫描及记录装置，因此应先测定各试液在不同波长下的吸光度，然后绘制吸光度对波长的曲线，即得紫外吸收光谱。2. 无水乙醇紫外光谱的绘制 使用空气为参比，无水乙醇为样品，在 220-280nm 范围内，每隔 2 nm 测量一次吸光度，记录数据。3. 含苯乙醇紫外光谱的绘制 以空气为参比，含苯乙醇为样品，在 220-280nm 范围内，每隔 2 nm 测量一次吸光度，记录数据。4. 以波长为横坐标，吸
36、光度为纵坐标，在同一张坐标纸上，绘制出上述得到的无水乙醇和含苯乙醇的紫外光谱，并比较两图的不同之处。并从理论上进行解释和阐述。七、数据及处理1. 记录实验条件2. 通过紫外吸收光谱的对比，说明检查纯度的可行性。思 考 题1.如何利用紫外吸收光谱进行物质的纯度检查？2.在紫外光谱区饱和烷烃为什么没有吸收蜂？3.为什么紫外吸收光谱可用于物质的纯度检查？实验七 原子吸收分光光度法测定自来水中钙含量标准曲线法一、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
37、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弯曲现象。造成标准曲线弯曲原因有：(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它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它易电离的元素，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
38、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，必须选择适当的实验条件，并严格实行。三、仪器1上海精科公司生产的 4510 型原子吸收分光光度计 2. 钙空心阴极灯3. 无油空气压缩机4. 乙炔钢瓶5. 容量瓶、移液管四、试剂1. 无水碳酸钙 优级纯3. 浓盐酸 优级纯，稀盐酸溶液 1molL-14. 纯
39、水 去离子水或重蒸馏水5. 标准溶液配制 首先配成 1000gmL-1 储备液，然后钙稀释成 50gmL-1使用（参看实验教材）五、实验条件（4510 型原子吸收分光光度计）指标 钙1.吸收线波长 / nm2.空心阴极灯电流 I/ mA3.狭缝宽度 d/ mm4.燃烧器高度 h/ mm5.乙炔压力 Q/ Mpa6.空气压力 Q/ Mpa422.71.60.4调整至最佳0.10.3六、实验步骤 1.配制标准溶液系列1.钙标准溶液系列 准确吸取 2.00、4.00、6.00、8.00mL 上述钙标准使用液（50gmL -1），分别置于 4 只 50mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。该标准溶
40、液系列钙的浓度分别为 2.00、4.00、6.00、8.00 gmL -1。2. 配制自来水样溶液 准确吸取 5.00mL 自来水置于 100mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。3. 根据实验条件，将原子吸收分光光度计按仪器操作步骤进行调节，待仪器电路和气路系统达到稳定，即可进样。测定各标难溶液系列溶液的吸光度，并记录吸光度与浓度的相关系数。4. 在相同的实验条件下，分别测定自来水样溶液中钙的吸光度。七、数据及处理1. 记录实验条件(1) 仪器型号(2) 吸收线波长 (nm)(3) 空心阴极灯电流 (mA)(4) 狭缝宽度 (mm)(5) 乙炔压力 (Mpa) (6) 空气压力 (Mpa)2
41、. 列表记录测量钙标准溶液系列溶液的吸光度(A)，然后以吸光度为纵座标，标准溶液系列浓度为横座标绘制标准曲线。3. 测量自来水样溶液的吸光度(A)，然后在上述标准曲线上查得水样中钙的浓度(gmL -1)。若经稀释需乘上相应倍数求得原始自来水中钙、镁含量。或将数据输入微机，以一元线性回归计算程序，计算钙含量。思 考 题1. 简述原子吸收分光光度分析的基本原理。2. 原子吸收分光光度分析为何要用待测元素的空心阴极灯作光源？能否用氘灯或钨灯代替？为什么？3. 如何选择最佳的实验条件？实验八 气相色谱定性分析纯物质对照法一、目的要求1. 学习利用保留值和相对保留值进行色谱对照的定性方法2. 熟悉色谱仪
42、器操作二、基本原理各种物质在一定的色谱条件(一定的固定相与操作条件等)下有各自确定的保留值，因此保留值可作为一种定性指标。对于较简单的多组分混合物，若其中所有待测组分均为已知且它们的色谱峰均能分开，则可将各个色谱峰的保留值与各相应的标准样品在同一条件下所得的保留值进行对照比较，就能确定各色谱蜂所代表的物质，这就是纯物质对照法定性的原理。该法是气相色谱分析中最常用的一种定性方法。以保留值作为定性指标，虽然简便，但由于保留值的测定受载气流速等色谱操作条件的影响较大，可靠性较差；若采用仅与所用的固定相种类和柱温有关而不受其它色谱操作条件影响的相对保留值 作为指,isr标，则更适合用于色谱定性分析。相
43、对保留值 定义为：,isr式中 、 、 分别为死时间、被测组分 i 及标准物质 s 的调MtRist整保留时间； 、 为被测组分 i 及标准物质 s 的保留时间。Rits还应注意，有些物质在相同的色谱条件下，往往具有相近的甚至相同的保留值，因此在进行具有相近保留值物质的色谱定性分析时，要求使用高柱效的色谱柱，以提高分离效率，并且采用双柱法(即分别在两根具有不同极性的色谱柱上测定保留值) 。在没有已知标准样品可作对照的情况下，可借助于保留指数 (Kovts 指数 )文献值进行定性分析。对于组分复杂的混合物，则应采用更为有效的方法，即与其它鉴定能力强的仪器联用，如气相色谱-质谱、气相色谱-红外吸收
44、光谱联用等手段进行定性分析。本实验以正庚烷作为标准物质，利用保留值和相对保留值进行丁酮、环己烷、甲苯和乙酸正丁酯的定性分析。三、仪器1气相色谱仪： 上海天美公司 7890型2氢气钢瓶3色谱柱： 2mm2m OV-101 不锈钢柱( 或其他类似色谱柱)4微量进样器： 5L 和 50L 注射器 四、试剂1:1 丁酮:正庚烷、1:1 环己烷:正庚烷、1:1 甲苯:正庚烷、1:1 乙酸正丁酯:正庚烷混合溶液。五、实验条件1.色谱柱：2mm2m （i.d）OV-101 不锈钢柱2.流动相： 氢气 流量为 26.57mLmin-13.柱温： 80 4.气化（进样口）温度： 1605.检测器： TCD 检测
45、温度为 1306.桥电流： 150mA7.进样量： 1.0 L 混合样，50 L 空气六、实验步骤1根据实验条件，将色谱仪按仪器操作步骤调节至可进样状态，待仪器上的电路和气路系统达到平衡，记录仪上基线平直时，即可进样。2分别吸取以上各种混合液 1L，依次进样，并在色谱工作站上，于进样信号附近标明混合液组分名称。重复进样 1 次。3为测定死时间，在相同的实验条件下，取 50L 空气进样，记录色谱图，并重复进样 1 次。4试验完毕，用乙醚或无水乙醇抽洗微量注射器数次，并按仪器操作步骤中的有关细节关闭仪器七、数据及处理1记录实验条件2记录各色谱图中各组分的保留时间 ，正庚烷的保留时间 、空气保Rit
46、 Rst留时间(死时间 )。并计算各组分的调整保留时间、相对保留时间 (以正庚烷作Mt标准物质)，并把数据列于表中(以 min 作单位)。1 2 平均值/min（空气）t丁酮:正庚烷 环己烷:正庚烷 甲苯:正庚烷 乙酸正丁酯:正庚烷1 2平均值1 2平均值1 2平均值1 2平均值/minRit/mins/minRit/minstri,s3. 测量未知试样中各组分的 tR，并计算 和 ri,s 值，然后以 ri,s 与上表所列Rit数据进行对照比较，确定未知试样中的各个组分。思 考 题1为什么可以利用色谱峰的保留值进行色谱定性分析？2在利用相对保留值进行色谱定性时，对实验条件是否可以不必严格控制，为什么?3除了利用气相色谱的保留值（包括相对保留值和调整保留值）定性外，还有哪些定性方法？
