1、实验 2-1 毛细管气相色谱法分析低沸点烃类的含量(归一化法)一、实验目的 1掌握 GC900 型气相色谱仪结构与使用方法。2掌握毛细管色谱法的操作与应用技术。3分析低沸点烃类的组成。4掌握色谱归一化定量分析方法。二、实验原理气相色谱法是一种典型的分离分析方法。样品由进样器注入气化室，在气化室气化变成蒸汽，随载气进入色谱柱，在色谱柱内分离。色谱柱内存在有气固（液）两相，组分在两相间进行分配，由于组分在两相间的分配系数存在微小差异，经过多次分配平衡，将具有微小差异的组分分开。被分开的组分依次进入检测器，在检测器中转变成电信号被记录下来，信号强度大小与组分在样品中的浓度成正比，这就是定量分析基础；
2、组分出峰时间与其分配比有关，可以用来做定性分析的依据。归一化法是常用的气相色谱定量方法之一，该方法要求试样中的各个组分都能够得到完全分离，且所有组分都能流出色谱柱并在色谱图上显示出色谱峰。i 物质的质量分数 wi 的计算公式为：归一化的优点是计算方便，定量结果与进样量无关，且操作条件不需严格控制。但此法缺点是不管试样中某组分是否需要测定，都必须全部分离流出，并获得可测量的信号，而且其校正因子 fi 也应为已知。三、仪器与试剂1仪器GC-900 型气相色谱仪 (FID 检测器) ；NHA-氮氢空气体发生器；GS-2010 色谱工作站；AC-5 毛细管色谱柱 30m0.32mm0.25m；电子天平
3、；5 L 微量进样器。仪器工作条件：汽化室温度：200；检测室温度：200；柱温程序：70；载气：氮气；柱前压：0.04 MPa ；分流比 50/1；尾吹气流量：40 mLmin-1；空气流量：300 mLmin-1；氢气流量：25 mLmin-1；灵敏度：3；进样量：1 L。%101niiiAf2试剂正己烷；正庚烷；正辛烷；甲苯；苯 ；混合烃样。四、实验步骤1开机打开氮氢空一体机开关，开始制备气体，20 min 以后打开气相色谱仪开关，按仪器操作条件设置柱温、气化室、检测室温度。设置完成后，按“输入”键，显示“monitor ”后，按”运行”键，使各种温度控制开始运行（注意：运行后，按“热导
4、” “退出”关闭热导加热电源） ，稳机。待仪器检测器温度超过 120后，打开氢气阀，调节氢气表压力在 0.08 MPa，点燃氢火焰，氢火焰点燃后，将氢气压力减少到 0.02 MPa，开机完成。在开机的同时，打开工作站计算机电源，进入工作站界面，等候进样。2测样定性分析：在选定的实验条件下，分别注入 0.1L 的纯样，记录其保留时间，作为定性依据。仪器稳定后，进混合样 0.2L，记录色谱图，待组分出完后，在工作站上记录保留时间、面积百分含量，计算三组混合样中各组分的平均百分含量，给出试验结果，列表完成实验报告。3关机试验完成后，关机。首先，将氢气阀关死，灭掉氢火焰，然后按“输入”键，显示“mon
5、itor”后，按“退出”键。关闭各加热点电源，待温度降至室温后，关闭色谱仪电源。五、数据记录与处理1列表记录各纯样的保留时间。2对混合烃样，与纯样保留时间相对照，确认各色谱峰对应样品。利用色谱工作站，采用归一化法计算混合烃样中各组分的百分含量。3用计算机打印出各分析结果和色谱图。六、思考题1毛细管色谱与填充拄色谱在仪器结构上有什么不同？2归一化定量分析的优缺点？实验 3-1 高压液相色谱法测定有机化合物一、实验目的1学习和掌握高压液相色谱技术的原理。2了解高效液相色谱仪的基本操作。3学习高效液相色谱柱效能测定方法。二、实验原理色谱法的分离原理是：溶于流动相(mobile phase)中的各组分
6、经过固定相时，由于与固定相(stationary phase)发生作用（吸附、分配、离子吸引、排阻、亲和） 的大小、强弱不同，在固定相中滞留时间不同，从而先后从固定相中流出。又称为色层法、层析法。色谱法最早是由俄国植物学家茨维特（Tswett ）在 1906 年研究用碳酸钙分离植物色素时发现的，色谱法(Chromatography)因之得名。后来在此基础上发展出纸色谱法、薄层色谱法、气相色谱法、液相色谱法。高校液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography,HPLC）是以液体作为流动相的一种色谱分析法，与气象色谱相比，它同样具有高灵敏度，高效能和高速度
7、的特点，但它的应用范围更广泛。据估计，在自然界数百万中有机化合物中，仅有 20可以不经过化学预处理，直接采用 GC，而对于总数的 75 80，则可采用高效液相色谱进行分离分析，特别是许多高沸点、难挥发、热稳定性差的物质，如生物化学制剂，金属有机结合物等物质的分离分析，更要借助高效液相色谱方法。HPLC 系统一般由输液泵、进样器、色谱柱、检测器、在线脱气机、数据记录及处理装置、微机控制系统等组成。其中输液泵、色谱柱、检测器是关键部件。有的仪器还有梯度洗脱装置、自动进样器、预柱或保护柱、柱温控制器等。气相色谱中评价色谱柱柱效的方法及计算理论塔板数的公式同样适用于高校液相色谱：三、仪器与试剂1仪器恒
8、流泵；光电二极管阵列检测器；高压六通进样阀；色谱工作站；色谱柱：填充 C18 烷基键合相固定相；25L 微量进样器；超声波清洗器。2试剂重蒸水；甲醇（色谱纯） ；苯甲醇；苯；甲苯；正己烷等均为分析纯。22/1)(6)(54.YttnRR标准溶液的配置1）标准储备液： 配置含苯甲醇，苯，甲苯各 1000gmL1 的正己烷溶液，待用。2）标准溶液： 用上述储备液制含苯甲醇，苯，甲苯各 10gmL1 的正己烷溶液，混匀待用。3实验条件1）色谱柱：长 150mm，内径 4.6mm，装填 C-18 烷基键合相，颗粒度10m 的固定相。2）流动相：甲醇:水（75:25，85:15） ，流量 0.8mLmi
9、n1 。3）二极管阵列监测器：选择波长 240nm，254nm，260nm，275nm。4）进样量：10L四、实验步骤1配置流动相甲醇和水。2打开计算机及 HPLC 各模块电源，仪器开始自检，仪器自检通过并与计算机通讯成功（约 12min）后，进入 Online 工作站。3系统初始化完成，在线脱气。4系统平衡后，吸取 10uL 标准溶液进样，记录色谱图，重复进样一次。五、实验记录与处理1记录实验条件：色谱柱与固定相、流量、检测器及灵敏度、进样量。2记录各色谱图中苯甲醇，苯，甲苯等的保留时间 tR 及相应的色谱峰的半峰宽 Y1/2 代入公式计算对应理论塔板数。六、思考题1在 HPLC 中，为什么
10、可利用保留值定性，你认为这种方法可靠吗？2液相色谱脱气对实验有何重要性？实验 51 氟离子选择电极测定水样中 F-一、实验目的1掌握离子选择性电极法测定的基本原理。2了解总离子强度调节缓冲溶液的意义和作用。3掌握水中氟离子含量的测定操作及数据处理方法。二、实验原理离子选择电极（ISE）分析法是六十年代以后发展起来的一种新技术。由于它使用的仪器简单，操作简便，所以得到广泛应用。本实验所用的氟离子选择电极是由 LaF3 化合物晶体压制成膜片，固定在聚四氟乙烯塑料管或玻璃管（即电极管）一端，以 Ag-AgCl 为内参比电极，0.1molL -1 的 NaF 溶液为内参比溶液制成的离子选择性电极。当氟
11、电极插入含 F-的溶液时，LaF 3 敏感膜对 F-产生响应，在膜和溶液的界面上产生一定的膜电位（ 膜 ） ，该电位与 F-离子浓度的关系在一定条件下遵守能斯特公式： 膜 = K -2.303RT lg F-在一定条件下膜电位 膜 与 F-活度的对数值成直线关系。当氟离子选择性电极（做指示电极）与饱和甘汞电极（vs. SCE 参比电极）插入被测溶液中组成原电池时，电池的电极电动势 E 在一定条件下与 F-活度的对数值成直线关系：E = K， -2.303RT lg F-式中 K， 值为包括内外参比电极的电位、液接电位等的常数。通过测量电池的电动势可以测定 F-的活度。当溶液的总离子强度不变时，
12、离子的活度系数为一定值，则电池电动势与 F-的浓度 CF-有如下关系：E =K“ - 2.303RT lgCF-E 与 F-的浓度 CF-的对数值成直线关系。因此，为了测定 F-的浓度，常在标准溶液与试样溶液中同时加入相等的足够量的惰性电解质作总离子强度调节缓冲溶液，使它们的总离子强度相同。当氟离子浓度在 110 -6 molL-1 范围内时，氟电极电位与 pF (F-浓度的负对数)成直线关系，可用标准曲线法或标准加入法进行测定。在酸性溶液中，H +与部分 F-形成 HF 或 HF-2，会降低 F-的浓度；在碱性溶液中，LaF 3 薄膜与 H-发生交换作用而使溶液中 F-浓度增加，并使La(O
13、H)3 沉积在电极表面上。因此溶液的酸度对测定有较大的影响，氟电极适宜测定的范围为 5-8（视氟离子浓度大小而定） 。能与 F-生成稳定络合物或难溶沉淀的元素（如Al、Fe、Zr、 Th、Ca、Mg 、Li 及稀土元素等）会干扰测定，可用柠檬酸、DCTA、EDTA 、磺基水杨酸及硫酸盐等掩蔽。试样溶液中加入 TISAB（总离子强度调节缓冲剂） ，可以起到控制一定的离子强度和酸度，以及掩蔽干扰离子等多种作用。三、实验用品1. 仪器PHS-2 型或 PHS-3 型精密酸度计以及各种型号的离子计；HDF 或7601 型氟电极；232 或 222 型甘汞电极；电磁搅拌器。2. 试剂氟标准溶液：准确称取
14、 120下干燥 2h 的分析纯氟化钠 4.199g，将它溶于去离子水，转入 1L 容量瓶中，用去离子水稀释至刻度，放入聚乙烯瓶中。TISAB（总离子调节缓冲溶液）：于 1000mL 烧杯中，加入 500mL 去离子水和 57mL 冰醋酸、58g NaCl、12g 柠檬酸搅拌至溶解。将烧杯放入冷水浴中，缓缓加入 6mL NaOH 溶液，用 pH 计调节 pH 值至 5.0-5.5 之间，冷至室温，转入 1000mL 容量瓶中，用去离子水稀释至刻度。四、实验步骤1. 使用离子选择电极一般注意事项电极在使用之前应按说明书要求进行活化、清洗。电极的敏感膜应保持清洁和完好，切勿玷污或受机械损伤。固态膜电
15、极钝化后，用 M5（06 #）金相砂纸抛光，一般可恢复原来的性能，或在湿鹿皮上放少量优质的牙膏及牙粉，用以摩擦氟电极，也可以使氟电极活化（有的氟电极的固态膜容易脱落，处理时应注意） 。测定时应按溶液从稀到浓的次序进行，在浓溶液中测定后应立即用去离子水清洗到空白电位，再测定稀溶液，否则将严重损伤电极寿命和测量准确度。电极也不宜在浓溶液中长时间的浸泡，以免影响检出下限。使用后，应将它清洗到空白电位值，擦干，按要求保存。氟离子选择性电极的准备：氟离子选择性电极在使用之前，宜在去离子水中浸泡数小时或过夜，或在 1.0-3.0 molL-1NaF 溶液中浸泡 1-2 小时，用去离子水洗到空白电位为 30
16、0mV 左右。电极晶片勿与坚硬物碰擦，晶片上如沾有污油，用脱脂棉依次用酒精、丙酮轻拭，再用去离子水洗净，电极在连续使用期间的间隙内可浸泡在水中，长期不用时应风干后保存。2. 标准曲线法吸取 5mL 0.100 molL-1 氟标准溶液于 50mL 容量瓶中，加入 5mL TISAB 溶液，用去离子水稀释至刻度，混匀。此溶液为 10-2 molL-1 氟标准溶液，用逐级稀释法配成浓度为 10-3，10 -4，10 -5，及 10-6 molL-1 F-溶液的标准系列，逐级稀释时只须加入 4.5mL TISAB 溶液。同时配空白溶液：于 50mL 容量瓶中，加入 5mL TISAB 溶液，用去离子
17、水稀释至刻度，混匀。启动仪器，再将标准系列溶液（包括空白溶液）由低浓度到高浓度依次转入干塑料烧杯中，插入氟离子选择性电极和参比电极（vs. SCE） ，用电磁搅拌器搅拌 2 分钟后，在保持搅拌速度不变的情况下（或停止搅拌半分钟） ，开始读取平衡电位，然后每隔半分钟读一次数，直至 3min 内不变为止（或取其平均值） 。所有标准系列测得电位值均减去空白溶液测得的电位值，求得一系列 E 值，在普通坐标纸上作 E-pF 图即得标准曲线。吸取自来水样 25mL于 50mL 容量瓶中，加入 5mL TISAB 溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀，在与测绘标准曲线相同条件下测定电位，求 E。从标准曲线上查出
18、F-浓度，再计算自来水中的氟含量。3. 标准加入法准确吸取 50mL 自来水样于 100mL 容量瓶中，加入 10mL TISAB 溶液，用去离子水稀释至刻度，摇匀，吸取 50mL 于干塑料烧杯中，测定 E1。在上述试液中准确加入 0.5mL 浓度为 10-3 molL-1 的氟标准溶液，混匀，继续测定 E2，计算出两次测定的电位差值。根据测定结果，计算自来水中氟含量，并与标准曲线法测得的结果比较。五、实验记录与处理1列表记录实验数据，在坐标纸上绘制 ElgCF-或 EpF 曲线。2根据水样测得的电位值，在校正曲线上查得其对应的浓度，计算水样中 F-的含量。3 根据标准加入法所得的E 和从校正
19、曲线上计算所得的电极响应斜率 S 代入方程式： 计算水样中 F-的含量。式中：c s 和 Vs 分别为标准溶液的浓度和体积；c x 和Vx 分别为试样溶液中的 F-浓度和体积。六、思考题1氟离子选择性电极在使用时应注意哪些问题？2氟离子选择电极测定水样中 F-浓度的原理是什么？3所添加 TISAB 的作用有哪些？实验 52 电位滴定法连续测定水中的氯和碘一、实验目的1)0(SEsx1掌握电位滴定的原理及其方法。2熟悉 ZD-2 自动电位滴定仪的操作步骤。二、实验原理氯离子是水中主要的阴离子之一，一般当氯离子含量超过 250mgL-1时，就含有一定碱味。水中氯离子含量过高时，对金属管道和农作物等
20、都有害处。在常规滴定分析氯离子含量中，一般采用 AgNO3 作标准溶液滴定，它的滴定终点是采用了 K2CrO4 和 NH4Fe(SO4)2 等为指示剂；而碘离子共存时，使用常规滴定分析法无法将氯离子和碘离子分别连续滴定。如果采用电位法来进行滴定，由于在沉淀滴定中 AgCl 和 AgI 的溶度积常数（Ksp）相差较大（K sp(AgI)=9.310-17，K sp(AgCl)=1.810-10） ，在滴定过程中先生成 AgI 沉淀，然后再生成 AgCl 沉淀。所以，在采用电位滴定法进行滴定分析时，会得到两个滴定突跃，从而可以实施氯离子和碘离子分别连续滴定。如果在常规滴定分析中，被测试样较浑浊或带
21、有颜色，则靠指示剂的颜色改变来确定终点就有困难，如维生素 B1 中氯含量的测定，由于维生素 B1 片剂中含有糊精和淀粉等添加剂，形成悬浊液而致使终点难以用指示剂来指示，所以只能采用电位滴定法来克服这一困难而顺利实施滴定。用 AgNO3 作标准溶液滴定 Cl-和 I-时，发生下列反应：Ag+I-=AgI Ksp=9.310-17Ag+ + Cl-=AgCl Ksp=1.810-10电位滴定时可选择对氯离子和碘离子或银离子有响应的电极为指示电极，选择带硝酸钾的双盐桥饱和甘汞电极作参比电极（vs.SCE） 。由于是对 Cl-和 I-进行连续滴定，所以应当选用对银离子有响应的银电极为指示电极。由于银电
22、极的电位与银离子的浓度有关，在 25时：EAg+/Ag=E0+0.0591lgAg+滴定中，首先沉淀的是 AgI，在样品中的碘离子尚末完全沉淀之前，体系的电位变化很慢，在第一化学计量点，Ag +迅速增加至 AgCl 的Ksp，同样，在氯离子尚末完全沉淀之前，体系的电位和Ag +保持相对稳定，随后体系的电位值又迅速增加，表明第二等当点的到达。即随着滴定的进行，银离子的浓度逐渐改变，原电池的电池电动势亦随之改变，在上述两个沉淀反应的化学计量点附近会出现明显的电池电动势的突跃。以 E（mV）为纵坐标，加入的滴定剂的体积 V 为横坐标，绘制电位滴定曲线，滴定终点可以由滴定曲线来确定，本实验典型滴定曲线
23、如图 5-5 所示。按教材论述，也可以用一次微商（E/VV 作图） ，或二次微商法（ 2E/V 2V 作图）求得滴定终点。二次微商法是一种可以不经过绘图手续，通过简单计算就可以求得终点的方法，结果比较准确，这种方法是基于在滴定终点时，二次微商等于零。图 5-5 E-V 电位滴定曲线（三切线法求终点电位）三、仪器与试剂1仪器ZD-2 自动电位滴定仪； 216 型银电极；217 型饱和甘汞电极（双盐桥）；磁力搅拌器（包括搅拌子一个） ；25mL 滴定管一支；吸量管（移液管）10mL 一支；以及量筒，烧杯和洗瓶等。2试剂硝酸银标准溶液：0.1molL -1（必要时可用 NaCl 或 KCl 标定）
24、；NaCl， AR 级以上；NaI（或 KI） ，AR 级以上；实验用水为二次去离子水。四、实验步骤1滴定池安装及 ZD-2 自动电位滴定仪调节1） 滴定池安装：如下图 5-6（其中玻璃电极为酸碱滴定时所用，本实验更换为银电极） 。2）ZD-2 自动电位滴定仪调节：手动滴定：先将仪器功能钮调整至“mV”档和测量档，将滴定选择调至“手动” ，校正钮逆时针调到头，调整好电磁阀控制好滴定剂的流量，然后每按下一次“滴定”钮，滴定剂流出，抬起停止。开始时每次加入的滴定剂可以大一些（如 1mL 到 3mL） ，接近终点时每次加入的滴定剂要相对的小一些（如 0.2mL 左右） 。每次记录滴定剂滴下毫升数和电
25、池电动势的变化值。绘制滴定曲线，求得突跃时的终点电池电动势值。自动滴定：先将仪器功能钮调整至“mV”档和测量档。将滴定选择调至“自动” ，将功能钮调至“终点” ，然后用“终点电位”钮将数字显示调整至实验滴定体系的终点电位值，调回“测量” ，按下滴定钮，ZD-2 开始实施自动滴定，直至到达终点电位，滴定停止，读取消耗的滴定剂毫升数即可。如果实施连续滴定，在第一个终点到达后，再调整“终点电位”钮将数字显示到第二终点电位值，按上述继续实施自动电位滴定即可。2水中的氯离子和碘离子的电位滴定分析1）氯离子和碘离子的滴定终点电池电动势的测定用移液管准确移取氯离子和碘离子的混合液 10mL 于 50mL（或
26、 100mL）烧杯中，加入 10mL（或 25mL）二次去离子水，放入搅拌子，再将洗净的银电极和双盐桥饱和甘汞电极插入溶液，调整搅拌速度为一定（注意：搅拌子不要和电极相碰） ，在滴定管内注入标准溶液（本实验为 AgNO3） ，调好刻度，按“1”中手动方式进行滴定，绘制曲线，找出氯离子和碘离子的滴定终点时的电池电动势（终点电位） 。图 5-6 电位滴定装置示意图2）水样中氯离子和碘离子的含量测定用移液管准确移取含氯离子和碘离子的水样 10mL 于 50mL（或100mL）烧杯中，加入 10mL（或 25mL）二次去离子水，放入搅拌子，再将洗净的银电极和双盐桥饱和甘汞电极插入溶液，调整搅拌速度为一
27、定（注意：搅拌子不要和电极相碰） ，在滴定管内注入标准溶液（本实验为AgNO3） ，调好刻度，按“1” 中自动动方式先调节到第一个终点电位（由手动滴定求得，下同） ，进行自动滴定，然后再调节第二个终点电位，进行自动滴定，分别记下它们在各自终点时所消耗的滴定剂的毫升数。重复测定两次。五、实验记录与处理1列表记录手动滴定时所得数据，作出 EV 滴定曲线（电池电动势（mV）对滴定剂消耗的毫升数） ，用三切线法找到终点电位和终点时消耗的滴定剂毫升数。或用二次微商法确定滴定终点和滴定终点时消耗的滴定剂的毫升数。2列表记录自动滴定到达终点时所消耗的滴定剂的毫升数（V 终 ） 。3计算水中氯和碘的含量（mo
28、lL -1） 。设 CAgNO3 为硝酸银标准溶液的浓度，V 样 为移取的水样体积，C Cl 和 CI 分别为水样中氯离子和碘离子的浓度，则：CCl（或 CI）= C AgNO3 V 终 Cl (或 I） / V 样六、思考题1本实验为什么用双盐桥饱和甘汞电极作参比电极？若使用 KCl 盐桥的饱和甘汞电极，对测定结果有何影响？2电位滴定有什么优点？滴定操作时应注意那些问题？实验 62 电位溶出法(PSA)测定废水 Cd2+一、实验目的1了解电位溶出法(PSA)测定废水中 Cd2+含量的原理。2掌握 MP2（pc）溶出分析仪或 QL-800 微量元素分析仪的使用方法。二、实验原理电位溶出法示意图
29、（图 6-14）如下：图 6-14 阳极溶出伏安法原理示意图第一步为“电析”。即在一个恒电位下，将被测离子电解沉积（实际只是溶液中被测离子的一部分被沉积），富集在工作电极上。与电极（一般工作电极有悬汞电极、银基汞膜电极或玻炭汞膜电极等）上汞生成汞齐，反应式为：Mn+neHg =M（Hg）被测物在电极上沉积的质量（m）可用下式表示：式中 n金属离子的电荷数；F法拉第常数； A电极面积；D金属离子的扩散系数；溶液搅拌速度；溶液的粘度；C被测金属离子的浓度；t预电解时间。从上式看出，影响电解沉积金属量的因素很多，但是这些因素都是可以控制的。对给定的金属离子来说，如果搅拌速度恒定，预电解时间固定，则
30、m=Kc，即电积的金属量与被测金属离子的浓度成正比。第二步为“溶出”，即在富集结束后，一般静止 30s60s 后（静止的目的是使被测金属在汞齐中的浓度均一化，也使溶液中的对流作用基本静止），在工作电极上施加一个反向电压，由负向正扫描，将汞齐中金属重新氧化为离子回归溶液中，产生氧化电流，记录电压一电流曲线，即伏安ctnFDm61236.0曲线。曲线呈峰形，峰值电流与溶液中被测离子的浓度成正比，可作为定量分析的依据，峰值电位可作为定性分析的依据。峰值电流的大小与电极、预电解时间、搅拌速度、电压扫描速度和溶液的组成等有关。峰电流对悬汞电极：ip=K1mn3/2DR1/2 r v1/2 C0 t对于玻
31、碳电极：ip=K2 m n2 A vC0 tm 是传质系数。对于本实验，工作电极为汞膜电极，电极反应如下：富集：Cd 2+ + Hg + 2e- = Cd(Hg)溶出：Cd(Hg) - 2e- = Cd2+ + Hg Cd2+ 在 0.03molL-1 HCl 底液中出峰的峰电位（E p）为-0.62V （vs. SCE）左右。Ip =K CCd2+ K 为常数三、仪器和试剂1仪器MP2(PC)溶出分析仪或 QL-800 微量元素分析仪；玻碳电极；饱和甘汞电极；铂电极。2试剂含 Cd2+废水水样；1:1HCl 溶液；1000gmL -1 Cd2+标准溶液。四、实验步骤1镀汞取 40mL 左右镀
32、汞液，放入包括打磨好的玻碳电极在内的三电极系统（汞膜电极为工作电极，饱和甘汞电极（SCE）作参比电极，铂（ Pt）电极作对电极） 。 利用溶出分析法中“镀汞”程序对玻碳电极镀汞，一般要镀汞三次，制成汞膜电极。镀汞曲线应该为一条平滑的直线。2测定1） 样品测定：准确移取含 Cd2+废水水样 1.00mL 于 50mL 烧杯中，加入 3 滴左右 1:1HCl 溶液，加入 19mL 去离子水（此时作为底液 HCl 的浓度约为 0.03molL-1） ，在被测溶液中放入三电极系统。2）在 MP2(PC)的界面上由“功能”一项选择“溶出分析”中“动态溶出法”一项，出现“动态溶出法”条件菜单，选择条件见下
33、表：清洗时间 00.0s 搅拌富集时间 30s灵敏度 30 恒电流 0上限电位 -1.00V 下限电位 -0.20V富集电位 -1.10V 清洗电位 0按“确定”进入实验准备状态，按“实验开始” ，进行溶出分析实验，得样品 Cd2+的溶出峰，用光标指向溶出峰最高处，界面下方出现 Ep 和 Ip值，纪录 Ep（-0.62V 左右）和 Ip 值。3）标准加入法工作曲线绘制在 2）的试样溶液中，每次用微量进样器加入 5L 1000gmL-1 Cd2+标准溶液，按 2）条件，直接按“运行实验”进行实验，记录 Ep 近似为-0.62V 时的 Cd2+溶出峰的 Ip。连续加入 5 次 5L 1000gmL
34、-1 Cd2+标准溶液进行测量。五、实验记录与处理1将 2）与 3）步骤中所测得数据填入下表：C /L C 样 5 10 15 20 25Ip /A Ix I1 I2 I3 I4 I52以 Ip 为纵坐标，以 C 为横坐标，绘制工作曲线。工作曲线与横坐标的交点记为 x L 。3结果计算（以 gmL-1 表示）六、注意事项1汞膜电极镀的不均匀或太厚将直接影响到分析结果。2由于该实验是微量分析，所用容器一定要彻底清洗。七、思考题1如果不断延长沉积富集的时间，测定的灵敏度是否会不断提高？为什么？2本实验除了用镀汞膜的玻碳电极作为工作电极外，可以用悬汞电极吗？两者有何区别？3如果要用溶出伏安法同时测定
35、三种离子的含量，沉积电位如何选择？mLgCx1013实验 7-1 大气中氮氧化物的测定-分光光度法一、实验目的1学会大气流量采样器的使用方法。2掌握气体吸收富集技术及分光光度法测定室内空气环境中的氮氧化物含量的原理方法。二、实验原理大气中的氮氧化物包括一氧化氮与二氧化氮等，在测定氮氧化物浓度时，应先用三氧化铬氧化管将一氧化氮转化为二氧化氮。二氧化氮被吸收在溶液中形成亚硝酸，与对氨基苯磺酸发生重氮化反应，再与盐酸萘乙二胺偶合，生成玫瑰红色偶氮染料，根据颜色深浅，利用分光光度法测定。因为 NO2（气）转变为 NO2（液）的转换系数是0.76，故在计算结果时应除以 0.76。用亚硝酸钠标准溶液配制系
36、列标准溶液，各加入等量吸收液显色，定容，制成标准色列，于 540nm 处测其吸光度及试剂空白溶液的吸光度，以经试剂空白修正后的标准色列的吸光度对亚硝酸根含量绘制标准曲线。三、仪器与试剂1仪器多孔玻板吸收管；双球玻璃管（内装三氧化铬砂子） ；空气采样器（流量范围 01Lmin-1 )； S22PC 分光光度计，1cm 比色皿。2试剂所有试剂用不含亚硝酸根的重蒸馏水配制。其检验方法是：所配制的吸收液对 540nm 光的吸光度不超过 0.005。1）吸收液：称取 5.0g 对氨基苯磺酸，置于 1000mL 容量瓶中，加入50mL 冰乙酸和 900mL 水的混合液，盖塞振摇使其完全溶解，继之加入0.0
37、50g 盐酸萘乙二胺，溶解后，用水稀释至标线，此为吸收原液，贮于棕色瓶中，在冰箱中可保存两个月。保存时应密封瓶口，防止空气与吸收液接触。2）采样时，按 4 份吸收原液于 1 份水的比例混合配成采样用吸收液。三氧化铬砂子氧化管：筛取 20-40 目海砂（或河砂） ，用（1+2）的盐酸溶液浸泡一夜，用水洗至中性，烘干。将三氧化铬与砂子按重量比（1:20）混合，加少量水调匀，放在红外灯下或烘箱内于 105烘干，烘干过程中应搅拌几次。制备好的三氧化铬砂子应是松散的，若粘在一起，说明三氧化铬比例太大，可适当增加一些砂子，重新制备。称取约 8g 三氧化铬砂子装入双球玻璃管内，两端用少量脱脂棉塞好，用乳胶管
38、或塑料管制的小帽将两端密封，备用。采样时将氧化管与吸收管用一小段乳胶管相接。3）亚硝酸钠标准贮备液：称取 0.1500g 粒状亚硝酸钠（NaNO 2） ，预先在干燥器内放置 24h 以上，溶解于水，移入 1000mL 容量瓶中，用水稀释至标线。此溶液每毫升含 100.0g NO2-，贮于棕色瓶内，冰箱中保存，可稳定三个月。4）亚硝酸标准溶液：吸取贮备液 5.00mL 于 100mL 容量瓶里，用水稀释至标线。此溶液毫升含 5.0g NO2-。四、实验步骤1采样将一支内装 5.00mL 吸收液的多孔波板吸收管进气口接三氧化铬砂子氧化管，并使管口略微向下倾斜，以免当湿空气将三氧化铬弄湿时污染后面的
39、吸收液。将吸收管的出气口与空气采样器相连接。以0.20.3L min-1 的流量避光采样至吸收液呈微红色为止，记下采样时间，密封好采样管，带回实验室，当日测定。若吸收液不变色，应延长采样时间，采样量不少于 6L。在采样的同时，应测定采样现场的温度和大气压力，并做好记录。2标准曲线的绘制取 7 支 10mL 具塞比色管，按表 7-1 所列数据配制标准色列。以上溶液摇匀，避开阳光直射放置 15min，在 540nm 波长处，用 1cm比色皿，以水为参比，测定吸光度。以吸光度为纵坐标，相应的标准溶液中 NO2-含量（ g ）为横坐标，绘制标准曲线。表 7-1 亚硝酸钠标准色列管号 0 1 2 3 4
40、 5 6亚硝酸钠标准溶液 /mL吸收原液/mL水 /mLNO2-含量/g0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.604.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.00 4.001.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.400 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.03样品的测定采样后放置 15min，将样品溶液移入 1cm 比色皿中，按绘制标准曲线的方法和条件测定空白溶液和样品溶液的吸光度。计算结果时应乘以吸释倍数。计算公式：式中：A-样品溶液的吸光度。A0-试剂空白溶液的吸光度。b-标准曲线斜率，即单位吸光度对应的 NO2-的毫克数。Vn
41、-标准状态下的采样体积（L） 。0.76-NO2（气）转换为 NO2-（液）的系数。五、实验记录与处理1列表记录各项实验数据。2绘制标准曲线。3求出大气中氮氧化物的含量。六、注意事项1吸收液应避光，且不能长时间暴露在空气中，以防止光照使吸收液显色或吸收空气中的氮氧化合物而使试剂空白值增高。2氧化管适于在相对湿度为 30-70%时使用。当空气相对湿度大于 70%时，应勤换氧化管，小于 30%时，则在使用前，用经过水面的潮湿空气通过氧化管，平衡 1h。在使用过程中，应经常注意氧化管是否吸湿引起板结，或者变成绿色。若板结会使采样系统阻力增大，影响流量，若变成绿色，表示氧化管已失效。3亚硝酸钠（固体）
42、应密封保存，防止空气及湿气侵入。部分氧化成硝酸钠或是呈粉末状的试剂都不能不直接法配制标准溶液。若无可粒状亚硝酸钠试剂，可用高锰酸钾容量法标定出亚硝酸钠贮备溶液的准确浓度后，再稀释为含 5.0g mL-1 亚硝酸根的标准溶液。nVbAmgNO76.01)(/32），氮 氧 化 物 （4溶液若呈黄棕色，表明吸收液已受三氧化铬污染，该样品应报废。5绘制标准曲线，向各管中加亚硝酸钠标准使用溶液时，都应以均匀，缓慢的速度加入。七、思考题1气体采集时间由什么因素来决定？2计算大气中氮氧化物含量时为什么要除 0.76？3影响实验结果准确度的可能因素有哪些？如何避免？实验 7-4 苯酚、苯甲酸、苯胺的紫外光谱
43、定性鉴定及苯胺含量分析一 、实验目的1掌握吸收光谱法进行物质定性分析的基本原理。2掌握差示分光光度法的基本原理。3学习 UV2300 型紫外分光光度计的使用方法。二、实验原理各种物质由于结构的不同，就有不同的可见及紫外吸收光谱曲线。换句话说，就是具有吸收曲线上的不同最大吸收波长 max、最低吸收波长min。它们及肩峰以及整个吸收光谱的形状决定于物质的性质，其特征随物质结构而异，是进行物质定性的依据。所以在进行定性分析时，通常是根据 max，吸收系数 max 和 max1/max2比值等物理常数来进行的。在本实验中，要鉴定苯酚，苯甲酸及苯胺三种物质，我们首先从文献上查得三种物质的 max 及摩尔
44、吸收系数 max 并算出吸收系数的比值 max1/max2，现列表如下：物质max（nm ）max max1max2 溶剂苯酚 210.5270 62001450 4.3 水苯甲酸 230270 10000800 12.5 水苯胺 230280 86001430 6 水然后在紫外分光光度计上分别作三物质水溶液（试液）的吸收光谱曲线。再由曲线上找出 max，并计算出 max 对应的吸光度的比值。与表上所列数值进行对照，比较 max 及吸光度比值是否一致，即可判断是何种物质。用紫外分光光度计进行定量分析时，若被分析物质波度太低，可将选择开关置于“0.1”即可使透光率的读数扩展十倍，有利于低浓度的分
45、析。对于高浓度的分析，则可用差示分光光度法来完成。其方法原理是：配两种比试样溶液稍稀的标准溶液 C1C2,并且 C1C2Cx。以 C1 作参比溶液，测 C2、 Cx 的消光度。根据郎白-比尔定律：A= LCxA1= LC1, ； A2= LC2 及 Ax= LCxA2-A1= L(C2-C1)Ax-A1= L(Cx-C1)因为以 C1 作参比溶液，所以 A1=0，因此：A2= L(C2-C1)AX= L(CX-C1)解联立方程式可以求得试液的浓度 CX。三、仪器与试剂1仪器紫外可见分光光度计（UV2300） ；细口瓶；容量瓶；吸量管；滴定管；吸液球；烧杯。 2试剂没有标签的苯酚水溶液，浓度约
46、310-3molL-1，称 A 溶液；没有标签的苯甲酸水溶液，浓度约 310-3molL-1，称 B 溶液；没有标签的苯胺水溶液，浓度约 310-3molL-1，称为 C 溶液；标准苯胺溶液（310 -3molL-1）：称取分析纯苯胺 0.1400 克溶于少量水中，然后转移至 500 毫升容量瓶中，加水稀释至刻度。四、实验步骤1取 A 溶液、B 溶液及 C 溶液各 2.50mL，分别放入三只 50mL 容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，则得 A、B、C三种溶液。2取三只 50mL 容量瓶，用滴定管分别加入 310-3molL-1 苯胺标准溶液 2.00、2.50 及 5.00mL，用水稀释至刻度，
47、得 1、2及 3溶液。3在 UV2300 型分光光度计上，光源用氢弧灯，吸收池用石英池，以蒸馏水作参比液，分别对 A、B及 C溶液在 200-360nm 波长范围扫描，绘制苯酚、苯甲酸及苯胺的吸收光谱曲线。由曲线上找出 max，并求出 max 所对应的吸光度之比。鉴定 A、B、C 三溶液各为哪种物质。4在 230nm 波长下，先以蒸馏水作参比溶液，测定 1、2及 3溶液的消光值。测定结果可能是 3溶液的吸光值为。假定 3溶液的浓度不知道，是我们要测定的试液，为了确定 3溶液的浓度，采用通常的分光光度法是不行的。为此，采用差示分光光度法则可解决问题。方法是以 1溶液作参比溶液，调透光率为 100
48、.00，然后分别测得 2及 3溶液对 1溶液的吸光度。以 2溶液作标准溶液，试计算 3溶液的浓度与配制的浓度是否相符。5结束工作：1）先关闭记录器及灯电源的电源，再关闭主机电源，最后拉开-220V 电源刀闸。2）用自来水，蒸馏水洗干净吸收池。3）整理好药品、仪器。五、实验记录与处理1列表记录各项实验数据。2定性鉴定苯酚、苯甲酸及苯胺。3高浓度苯胺的定量分析。六、思考题1紫外分光光度法的定性依据是什么？2紫外分光光度法在分析化学中有哪些应用？3影响紫外吸收够的因素有哪些？实验 101 火焰原子吸收分光光度法测定固体样品中铁含量一、实验目的1掌握火焰原子吸收光谱分析的基本理论2熟练掌握原子吸收分光光度计操作过程二、实验原理原子通常处于能量最低的基态。当辐射通过原子蒸汽，且辐射频率相当于原子中的电子由基态跃迁到较高的能态所需要能量的频率时，原子从入射辐射中吸收能量，发生共振吸收，产生原子吸收光谱。本实验中利用铁空心阴极元素灯发出被测元素的特征辐射光，样品溶液直接喷入空气乙炔火焰。在火焰中形成的铁基态原子蒸汽吸收特征辐射光。通过测定特征辐射光被吸收的大小，来计算出待测元素的含量。本实验
