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1、仪器分析实训指导书编写 刘开敏化学工程与技术系 2008 年 3 月目 录水中硬度的测定1混合碱的分析（双指示剂法）3紫外分光光度法测定未知有机物含量6邻菲罗啉分光光度法测定铁10电位法测定水溶液的 pH 值13醋酸的电位滴定和酸常数测定15水中氟化物的测定离子选择电极法17气相色谱定量分析10荧光法测定维生素 B220水质 钾和钠的测定 火焰原子吸收分光光度法22原子吸收分光光度法测定自来水中镁的含量26苯、萘、联苯的高效液相色谱分析及柱效能的测定28- 1 -水中硬度的测定一、实验目的1掌握配位滴定法测定水中硬度的原理和方法。2掌握钙指示剂的应用条件和终点颜色判断。3了解水硬度的表示方法，

2、掌握计算方法。二、实验原理水的总硬度，一般是指水中钙、镁的总量。用氨-氯化铵缓冲溶液控制水试样 pH=10，以铬黑 T 为指示剂，用 EDTA 标准滴定溶液直接滴定 Ca2+和 Mg2+，终点为纯蓝色。用 NaOH 调节水试样 pH=12，Mg 2+形成 Mg（OH） 2 沉淀，用 EDTA 标准滴定溶液可滴定 Ca2+，钙指示剂在终点时由红色变为蓝色。镁硬则可由总硬与钙硬之差求得。三、试剂1EDTA 标准滴定溶液 c(EDTA)=0.02mol/L。2铬黑 T 指示液（5gL） 。3钙指示剂：钙指示剂 1.0g 与固体 NaCl(干燥、研细)100g 混合均匀。临用前配制。4NH 3-NH4

3、Cl 缓冲溶液（pH=10） 。5HCl（11）6NaOH 溶液 c（NaOH）= 4mol/L：160g 固体 NaOH 溶于 500mL 水中，冷却至室温，稀释至 1000mL。7刚果红试纸。四、实验内容1总硬度的测定用移液管移取水样 100.00mL 于 250mL 锥形瓶中，加入 NH3-NH4Cl 缓冲溶液 5mL，铬黑 T 指示液 34 滴，然后用 EDTA 标准滴定溶液滴定至溶液由酒红色变成纯蓝色，即为终点。记录消耗 EDTA 标准滴定溶液的体积 V1。平行测定三次，同时作空白。2钙硬度的测定用移液管移取水样 100.00mL 于 250mL 锥形瓶中，加入刚果红试纸一小块，加入

4、（11）HCl 12 滴，至试纸变蓝紫色为止，煮沸 23min，冷却至 4050，加入4mol/LNaOH 溶液 4mL，再加少量钙指示剂，用 EDTA 标准滴定溶液滴定至溶液由红色变成蓝色，即为终点。记录消耗 EDTA 标准滴定溶液的体积 V2。平行测定三次，同时作空白。五、计算公式总硬度 133C(EDTA)V-M(CaO)aO100（ 空 白 ）总 （ 空 白 ）（ ） =度 （ ）钙硬度 233()-(a)(a)（ 空 白 ）钙镁硬度 = 总硬度 - 钙硬度式中 总 （CaCO 3） 水样的总硬度， （mg/L） 钙 （ CaCO3） 水样的钙硬度， （mg/L）c（EDTA）EDTA

5、 标准滴定溶液的浓度，mol/L；- 2 -V1测定总硬度时消耗 EDTA 标准滴定溶液的体积，mL ；V1 空白 测定总硬度空白实验消耗 EDTA 标准滴定溶液的体积，mL ；V2测定钙硬度时消耗 EDTA 标准滴定溶液的体积，mL ；V空白 测定钙硬度空白实验消耗 EDTA 标准滴定溶液的体积，mL ；V 所取水样体积， mL；M（CaCO 3）CaCO 3 的摩尔质量，g/mol；M（CaO）CaO 的摩尔质量，g/mol。六、数据记录1 2 3V /mLV1 / mLV2/ mLV1空白 / mLV空白 / mLc（EDTA）/mol/L总 （CaCO 3）/mg/L钙 （CaCO 3

6、）/mg/L总硬度的平均质量浓度/mg/L钙硬度的平均质量浓度/mg/L总硬度相对平均偏差钙硬度相对平均偏差七、注意事项因水样中的钙、镁含量不高、滴定时，反应速度较慢，故滴定速度要慢。八、思考题1.什么叫水的总硬度？怎样计算水的总硬度？答：水中 Ca2+、Mg 2+的总量称为水的总硬度。计算水的总硬度的公式为：（mgL -1） ( o )10)(水VMcCaOEDTA 10)(水VMcCaOEDTA2.为什么滴定 Ca2+、Mg 2+总量时要控制 pH10，而滴定 Ca2+分量时要控制 pH 为1213？若 pH13 时测 Ca2+对结果有何影响？答：因为滴定 Ca2+、Mg 2+总量时要用铬

7、黑 T 作指示剂，铬黑 T 在 pH 为 811 之间为蓝色，与金属离子形成的配合物为紫红色，终点时溶液为蓝色。所以溶液的 pH 值要控制为 10。测定 Ca2+时，要将溶液的 pH 控制至 1213，主要是让 Mg2+完全生成 Mg(OH)2 沉淀。以保证准确测定 Ca2+的含量。在 pH 为 1213 间钙指示剂与 Ca2+形成酒红色配合物，指示剂本身呈纯蓝色，当滴至终点时溶液为纯蓝色。但 pH13 时，指示剂本身为酒红色，而无法确定终点。3.如果只有铬黑 T 指示剂，能否测定 Ca2+的含量？如何测定？答：如果只有铬黑 T 指示剂，首先用 NaOH 调 pH12，使 Mg2+生成沉淀与

8、Ca2+分离，分离 Mg2+后的溶液用 HCl 调 pH=10，在加入氨性缓冲溶液。以铬黑 T 为指示剂，用 MgEDTA 标准溶液滴定 Ca2+的含量。- 3 -混合碱的分析（双指示剂法）一、实验目的1掌握双指示剂法测定混合碱中两种组分的方法。2根据测定结果判断混合碱样品的成分，并计算各组分含量。二、实验原理混合碱是指 NaOH、Na 2CO3、与 NaHCO3 中两种组分 NaOH 与 Na2CO3 或 Na2CO3 与NaHCO3 的混合物。在试液中，先加酚酞指示剂，用盐酸标准滴定溶液滴定至溶液由红色恰好褪去，消耗 HCl 溶液体积为 V1。反应式如下:NaOH + HCl = NaCl

9、 + H2ONa2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl然后在试液中再加甲基橙指示剂，继续用 HCl 标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变橙色，消耗 HCl 溶液体积为 V ，反应式为:NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2三、试剂1HCl 标准滴定溶液 c（HCl）=0.1mol/L。2甲基橙指示剂（1g/L） 。3酚酞指示剂(10g/L)。四、实验内容准确称取 1.52.0g 碱试样于 250mL 烧杯中，加水使之溶解后，定量转入 250mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，充分摇匀。用移液管移取 25.00mL 试液于锥形瓶中，加酚酞指示液 2 滴，用 0.1mo

10、l/LHCl 标准滴定溶液滴定至溶液由红色恰好变为无色，记下 HCl 溶液用量 V1，然后，加入甲基橙指示液12 滴，继续用 HCl 标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变为橙色。记下 HCl 溶液用量 V2(即终读数减去 V1)。平行测定三次。根据 V1、V 2 判断混合碱组成，并计算各组分的含量。五、计算公式1若 V1V 2 混合碱则为 NaOH 和 Na2CO3 的混合物；1322323c(HCl)V-0M(NaOH)(NaO10%5m(l)(C)( 502若 V1V 2 混合碱则为 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合物。- 4 -31232332133c(HCl)V0M(NaCO)(NaO

11、10%5m(l)-(H)式中 （NaOH）NaOH 的质量分数，；（Na 2CO3） Na2CO3 的质量分数，；（NaHCO 3）NaHCO 3 的质量分数，；c（HCl ） HCl 标准滴定溶液的浓度，mol/L；V1酚酞终点时消耗 HCl 标准滴定溶液的体积，mL；V2甲基橙终点时消耗 HCl 标准滴定溶液的体积，mL；m试样的质量， g ；M（NaOH ）NaOH 的摩尔质量，g/mol；M（1/2Na 2CO3）1/2Na 2CO3 的摩尔质量，g/mol ；M（NaHCO 3）NaHCO 3 的摩尔质量，g/mol 。六、数据记录1 2 3称量瓶+ 纯碱（倾样前）/g称量瓶+ 纯碱

12、（倾样后）/gm(纯碱)/g取试液体积/mLV 1 / mLV 2 / mLc（HCl ）/mol/L（Na 2CO3）/%（NaOH）/%（NaHCO 3）/%Na2CO3的平均质量分数 /%NaOH的平均质量分数/%NaHCO3的平均质量分数/%Na2CO3相对平均偏差NaHCO3相对平均偏差NaOH相对平均偏差七、实验注意事项1当混合碱为 和 组成时，酚酞指示剂用量可适当多加几滴，否则常NaOH32C因滴定不完全而使 的测定结果偏低。2第一计量点的颜色变化为红一微红色，不应有 的损失，造成 损失的操作2CO2C是滴定速度过快，溶液中 HCl 局部过量，引起 的OHNalHl3- 5 -反

13、应。因此滴定速度宜适中，摇动要均匀。3第二计量点时颜色变化为黄色橙色。滴定过程中摇动要剧烈，使 逸出避2CO免形成碳酸饱和溶液，使终点提前。八、思考题1.用双指示剂法测定混合碱组成的方法原理是什么？答：测混合碱试液，可选用酚酞和甲基橙两种指示剂。以 HCl 标准溶液连续滴定。滴定的方法原理可图解如下： 2.采用双指示剂法测定混合碱，判断下列五种情况下，混合碱的组成？（1） V1=0 V20（2）V 10 V2=0（3）V 1V2（4）V 10 时，组成为： HCO3-（2）V 10 V2=0 时，组成为： OH-（3）V 1V2 时，组成为： CO32-+ OH-（4）V 1V2 时，组成为：

14、 HCO3- +CO32-（5）V 1=V2 时，组成为： CO32- 6 -紫外分光光度法测定未知有机物含量1.仪器1.1 紫外分光光度计(7504-A 型)；配石英比色皿(1cm)：4 个；1.2 容量瓶(100mL、50mL)：各 10 只；1.3 吸量管(1mL、2mL、5mL、10mL)：各 1 支；1.4 移液管(20mL、25mL、50mL)：各 1 支。 2.试剂2.1 标准溶液(1mg/mL)：从维生素 C、水杨酸、糖精钠、硝酸盐氮、苯甲酸五种物质中任取其中两种，分别配成 1mg/mL 的标准溶液，作为储备液。2.2 未知液：浓度约为 4060ug/mL。其必为给出的两种标准

15、物质中的一种。3.实验操作3.1 吸收池配套性检查石英吸收池在 220nm 装蒸馏水，以一个吸收池为参比，调节 为 100%，测定其余吸收池的透射比，其偏差应小于 0.5%，可配成一套使用，记录其余比色皿的吸光度值作为校正值。说明：参赛选手可以自由选择使用比色皿的个数（推荐使用 4 个）。3.2 未知物的定性分析将两种标准储备液和未知液均配成浓度约为 10ug/mL 的待测溶液(配制方法由选手自定)。以蒸馏水为参比，于波长 200350nm 范围内测定三种溶液吸光度，并作吸收曲线。根据吸收曲线的形状确定未知物，并从曲线上确定最大吸收波长作为定量测定时的测量波长。五种标准物质溶液的吸收曲线参见附

16、图。3.3 未知物的定量分析根据未知液吸收曲线上最大吸收波长处的吸光度，确定未知液的稀释倍数，并配制待测溶液。合理配制标准系列溶液(推荐：标准储备液先稀释 10 倍（100ug/mL），然后再配制成所需浓度），于最大吸收波长处分别测出其吸光度。然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。根据待测溶液的吸光度，从标准曲线上查出未知样品的浓度。未知样要平行测定两次。推荐方法3.3.1 维生素 C 含量的测定：准确吸取 1mg/mL 的维生素 C 标准储备液 10mL，在 100mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为 100ug/mL）。再分别准确移取 0、1、2、4、6、8、10mL上述溶液

17、，在 50mL 容量瓶中定容（浓度分别为 0、2、4、8、12、16、20ug/mL）。准确移取 10mL 维生素 C 未知液，在 50mL 容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。从标准曲线上查得未知液的浓度。- 7 -3.3.2 苯甲酸含量的测定：准确吸取 1mg/mL 的苯甲酸标准储备液 10mL，在 100mL 容量瓶中定容（此溶液的浓度为 100ug/mL）。再分别准确移取 0、1、2、4、6、8、10mL 上述溶液，在 100mL 容量瓶中定容（浓度分别为 0、1、2、4、6、8、10ug/mL）。准确移取10

18、mL 苯甲酸未知液，在 100mL 容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。从标准曲线上查得未知液的浓度。3.3.3 糖精钠含量的测定：准确吸取 1mg/mL 的糖精钠标准储备液 10mL，在 100mL 容量瓶中定容（此溶液的浓度为 100ug/mL）。再分别准确移取 0、1、2、4、6、8、10mL 上述溶液，在 50mL 容量瓶中定容（浓度分别为 0、2、4、8、12、16、20ug/mL）。准确移取10mL 糖精钠未知液，在 50mL 容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。然后以浓度为横坐标，以相

19、应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。从标准曲线上查得未知液的浓度。3.3.4 水杨酸含量的测定：准确吸取 1mg/mL 的水杨酸标准储备液 10mL，在 100mL 容量瓶中定容（此溶液的浓度为 100ug/mL）。再分别准确移取 0、1、2、4、6、8、10mL 上述溶液，在 50mL 容量瓶中定容（浓度分别为 0、2、4、8、12、16、20ug/mL）。准确移取10mL 水杨酸未知液，在 50mL 容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。从标准曲线上查得未知液的浓度。3.3.5 硝酸盐氮含量的测定：准确吸取 1mg/mL

20、 的硝酸盐氮标准储备液 10mL，在 100mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为 100ug/mL）。再分别准确移取 0、1、2、4、6、8、10mL上述溶液，在 100mL 容量瓶中定容（浓度分别为 0、1、2、4、6、8、10ug/mL）。准确移取 10mL 硝酸盐氮未知液，在 100mL 容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。从标准曲线上查得未知液的浓度。4.结果计算根据未知液的稀释倍数，可求出未知溶液的浓度。附图 1- 8 -维 生 素 C吸 收 曲 线 (10ug/mL)00.20.40.60.811.21.420

21、0205210215220225230235240245250255260265270275280285290295300305310315320325330335340345350波 长吸光度附图 2糖 精 钠 吸 收 曲 线 (10ug/mL)00.20.40.60.811.21.4200205210215220225230235240245250255260265270275280285290295300305310315320325330335340345350波 长吸光度附图 3苯 甲 酸 吸 收 曲 线 (10ug/mL)0.0000.2000.4000.6000.8001.000

22、1.2001.4001.600200205210215220225230235240245250255260265270275280285290295300305310315320325330335340345350波 长吸光度附图 4- 9 -水 杨 酸 吸 收 曲 线 (10ug/mL)0.0000.2000.4000.6000.8001.0001.2001.4001.6001.8002.000200205210215220225230235240245250255260265270275280285290295300305310315320325330335340345350波 长吸光度

23、附图 5硝 酸 盐 氮 吸 收 曲 线 (10ug/mL)0.0000.4000.8001.2001.6002.000200205210215220225230235240245250255260265270275280285290295300305310315320325330335340345350波 长吸光度- 10 -邻菲罗啉分光光度法测定铁一、实验内容：1. 吸收曲线的制作。2. 标准曲线的制作。3. 未知水样的铁含量的测定。二、准备工作1、722S 型分光光度计 20 台（二人一台）。2、通知仪器室准备 20 套仪器：(1) 50ml 容量瓶 7 只。(2）1ml 刻度吸管 1 支

24、。(3）吸球 1 只。(4）洗瓶 1 只。(5）400ml 烧杯（废液杯）1 只。3. 准备好公用仪器：(l）1ml 刻度吸管（发样品用）1 支。(2）100ml 小烧杯（发标准 Fe3+）20 只。(3）自动加液器二套（ 6 只），盛放 HAcNaAc 缓冲溶液， 1盐酸羟胺及 0.1邻菲罗啉。4. 试剂：（1）100gmlFe 3+标准溶液：准确称取 1.9gNH4Fe(SO4)212H2O 于 100ml 烧杯中，加入 1：1HCl20ml 及少量水，溶解后，转移到 1L 容量瓶中，用水稀释到刻度、摇匀。（2）0.10邻菲罗啉水溶液：将 0.100g 邻菲罗啉溶于加有 23 滴浓 HCl

25、 的蒸馏水100ml 中，贮于棕色瓶内。（3）HAc NaAc 缓冲溶液：取 12.9mlC.P.级 HAc 及 34gC.P.级 NaAc3H2O 溶于水中，稀释至 1000ml。（4）1盐酸羟胺水溶液：取 1g 盐酸羟胺溶于水中，稀释至 100ml。5. 未知样品不另配制，直接将标准 Fe3+液发于同学交上来的容量瓶中，发放体积应介于0.21.0ml 间，可为 0.3，0.5，0.7，0.9ml。未知样品体积以 1ml 计。三、提问内容：1. 在本实验中，那些试剂加入量要比较准确，哪些试剂则可不必？为什么？2. 要使分光光度测定结果的误差尽可能小一些，吸光度的最佳读数范围为多少？如何控制？

26、3. 为什么要制作吸收曲线？- 11 -4. 在分光光度分析的操作间隙，不关断光路，让光电池长时间暴露在光照下，会产生什么不良影响？5. 什么是空白溶液？在本实验中采用何种空白？6. 使用比色皿，清洗时及操作时，应注意什么？7. 本实验中如用配制已久的盐酸羟胺溶液，对分析结果将带来什么影响？四、讲解要点1. 在本实验中，哪些试剂的加入量要比较准确？为什么？在制备工作曲线时，标准 Fe3+液的加入量必须非常准确，因为工作曲线是测量未知试样的依据，若标准 Fe3+液加入量不准确，会直接影响到工作曲线的线性，从而影响测定结果的准确性另外显色剂邻菲罗啉的用量也要比较准确，因为吸光度与显色剂的用量间有一

27、定的关系，该关系可通过实验测得，为了消除因显色剂用量改变而对吸光度产生的影响，应比较准确地控制邻菲罗啉的用量。2. 为了使分光光度测定结果的误差尽可能小一些，吸光度的最佳读数范围为多少？如何控制？为了使测定结果的误差尽可能小一些，吸光度的读数范围应在 0.20.7 之间。要使吸光度的读数正好落在该范围内，可采用改变溶液浓度或改变比色皿厚度的方法。3. 为何要制作吸收曲线？吸收曲线反映了溶液对光吸收的选择性，它是光度分析中选择波长的重要依据，通过制作吸收曲线，找出相应于溶液吸收最大处的波长 max，作为分光光度分析的测定波长，在该波长处，溶液浓度的微小变化能引起吸光度的较大改变，从而提高了分析的

28、灵敏度。4. 在分光光度分析的操作间隙，不关断光路，让光电池长时间暴露在光照下，会产生什么不良影响？光电池长时间暴露在光照下，会产主“疲劳”现象，而使灵敏度降低，影响测定结果的准确度，因而在分析的操作间隙，应注意及时关闭光路，使光电池得到休息，保持良好的灵敏度。5. 什么是空白溶液？在本实验中采用何种空白？空白溶液又称参比溶液，用来调节仪器的零点即透光度为 100，或吸光度为 0，以作为测量的相对标准，同时还可用来抵消某些影响光度测定的因素。在本实验中采用的是试剂空白。6. 使用比色皿时，应注意什么？（1）比色皿的握法：使用比色皿时，应注意保护其透光面，不要用手指直接接触，以免沾上油污或磨损，

29、影响透光度，因而在拿比色皿时，应握住两边磨砂面。（2）比色皿的洗涤：比色皿要先用自来水再用蒸馏水洗涤，测定时，为了避免溶液浓度改变，需先用待装入的溶液清洗数次，再注入溶液，并用吸水纸将皿壁外的液体擦干，- 12 -同时，比色皿壁被有机试剂染上颜色，用水不易洗去，可试用 HClC 2H5OH（1：2）洗涤液浸泡，然后水洗，应避免使用毛刷或铬酸洗涤液。（3）比色皿的盛液量：比色皿内所装溶液量不宜太少，致使光线无法照射到溶液上，也不宜太多，以使溶液洒出流入光度计内，一般以装至比色皿高度的 2/34/5 为宜。7. 实验中如用配制过久的盐酸羟胺溶液，对分析结果将有何影响？如盐酸羟胺配制过久，则因其还原

30、能力减弱，而无法将试样中的 Fe3+完全还原成Fe3+，并与邻菲罗啉定量形成橙红色络合物，这样将使测定结果偏低。8. 吸收曲线的制作：吸取 1.0ml 100gml 标准 Fe3+溶液，注入 50ml 容量瓶中，加入 5ml 1盐酸羟胺溶液，5mlHAcNaAc 缓冲液及 3ml 0.10邻菲罗啉溶液，以水稀释至刻度、摇匀。在 722S 型分光光度计上，用 1cm 比色皿，采用试剂空白，在 440560nm 间，每隔10nm 测定一次吸光度，然后绘制 A 吸收曲线，以选择最适当的测定波长。9. 标准曲线的制作：在 5 只容量瓶中，分别加入 100gml 标准 Fe3+液 0.20ml，0.40

31、ml ，0.60ml ，0.80ml及 1.0ml（可利用上述那个，不必再配）。再各加入 5ml 1盐酸羟胺溶液，5ml HAc-NaAc 缓冲溶液和 3ml 0.10邻菲罗啉溶液（次序不能颠倒），以水稀释至刻度摇匀，在所选择的波长下，用 1cm 比色皿，采用试剂空白，测定各溶液的吸光度，作出 AC 工作曲线。10. 未知试样中铁含量的测定：用洗净的 50ml 容量瓶一只向教师领取 1ml 未知试样（贴上标签，写上学号），按与标准溶液完全相同的步骤配成有色溶液，并摇匀，然后在与制作标准曲线完全相同的测试条件下测出其吸光度。由该吸光度值即可从工作曲线上查得相应的铁含量。五、计算公式未知试样含铁量

32、（p.p.m ） 六、评分标准5 10 15 155 分 4 分 3 分 2 分- 13 -电位法测定水溶液的 pH 值一、实验目的1学会用单标准和双标准 pH 缓冲溶液法测定水溶液 pH 的测量技术；2掌握用玻璃电极测量溶液 pH 值的基本原理。二、实验原理以玻璃电极作指示电极，饱和甘汞电极作参比电极，用电位法测量溶液的 pH 值，常采用相对方法，即选用 pH 值已经确定的标准缓冲溶液进行比较而得到欲测溶液的 pH 值。为此，pH 值通常被定义为其溶液所测电动势与标准溶液的电动势差有关的函数，其关系式为：式中，pH和 pHs 分别为欲测溶液和标准溶液的 pH 值；Ex 和 Es 分别为其相应

33、电动势。该式常称为 pH 值的实用定义。测定 pH 用的仪器pH 电位计是按上述原理设计制作的。测定方法有单标准 pH 缓冲溶液法和双标准 pH 缓冲溶液法。通常我们采用单标准 pH 缓冲溶液法，如果要提高测量的准确度，则需要采用双标准 pH 缓冲溶液法。同时，标准缓冲溶液的 pH 值是否准确可靠，是准确测量 pH 值的关键。目前，我国所建立的 pH 标准溶液体系有 7 个缓冲溶液，它们的标准 pH 值见附表。三、仪器和试剂1pH/mV 计2玻璃电极（2 支，其电极响应斜率须有一定差别） ，饱和甘汞电极3邻苯二甲酸氢钾标准 pH 缓冲溶液4磷酸氢二钠与磷酸二氢钾标准 pH 缓冲溶液5硼砂标准

34、pH 缓冲溶液6未知 pH 试样溶液（至少 3 个，选 pH 值分别在 3，6， 9 左右为好）四、实验步骤1单标准 pH 缓冲溶液法测量溶液 pH 值。这种方法适合于一般要求，即待测溶液的 pH 值与标准缓冲溶液的 pH 值之差小于 3(EX-ES)FRTLn10pHX=pHS+- 14 -个 pH 单位。（1）选用仪器“pH”档，将清洗干净的电极浸入欲测标准 pH 缓冲溶液中，按下测量按钮，转动定位调节旋钮，使仪器显示的 pH 值稳定在该标准缓冲溶液 pH 值；（2）松开测量按钮，取出电极，用蒸馏水冲洗几次，小心用滤纸吸去电极上水液；（3）将电极置于欲测试液中，按下测量按钮，读取稳定值 p

35、H，记录。松开测量按钮，取出电极，按（2）清洗，继续下个样品溶液测量。测量完毕，清洗电极，并将玻璃电极浸泡在蒸馏水中。2双标准 pH 缓冲溶液法测量溶液 pH 值为了获得高精度的 pH 值，通常用两个标准 pH 缓冲溶液进行定位校正仪器，并且要求未知溶液的 pH 值尽可能落在这两个标准 pH 溶液的 pH 值中间。（1）按单位标准 pH 缓冲溶液方法步骤（ 1）（2） ，选择两个标准缓冲溶液，用其中一个对仪器定位；（2）将电极置于另一个标准缓冲溶液中，调节斜率旋钮（如果没设斜率旋钮，可使用温度补偿旋钮调节） ，使仪器显示的 pH 读数至该标准缓冲溶液的 pH 值；(3) 松开测量按钮，取出电极

36、，用蒸馏水冲洗几次，小心用滤纸吸去电极上水液；再放入第一次测量的标准缓冲溶液中，按下测量按钮，其读数与该试液的 pH 值相差至多不超过 0.05pH 单位，表明仪器和玻璃电极的响应特性均良好。往往要反复测量 反复调节几次，才能使测量系统达到最佳状态；(4) 当测量系统调定后，将洗干净的电极置于欲测试样溶液中，按下测量按钮，读取稳定 pH 值，记录。松开测量按钮，取出电极，冲洗净后，将玻璃电极浸泡在蒸馏水中。五问题讨论1 在测量溶液的 pH 值时，为什么 pH 计要用标准 pH 缓冲溶液进行定位？2 使用玻璃电极测量溶液 pH 值时，应匹配何种类型的电位计？3为什么用单标准 pH 缓冲溶液法测量

37、溶液 pH 值时，应尽量选用 pH 与它相近的标准缓冲溶液来校正酸度计？- 15 -醋酸的电位滴定和酸常数测定- 16 - 17 - 18 -水中氟化物的测定离子选择电极法(GB 7484-87)水中氟化物的含量是衡量水质的重要指标之一，生活饮用水水质限值为 1.0mg/L。测定氟化物的方法有氟离子选择电极法、离了色谱法、比色法和容量滴定法，前两种方法应用普遍。本实验采用氟离子选择电极法测定游离态氟离子浓度，当水样中含有化合态(如氟硼酸盐)、络合态的氟化合物时，应预先蒸馏分离后测定。 一、实验目的和要求 1掌握用离子活度计或 pH 计、晶体管毫伏计及氟离子选择电极测定氟化物的原理和测定方法，分

38、析干扰测定的因素和消除方法。 2复习教材第二章中的相关内容；在预习报告中列出被测原电池，简要说明测定方法原理和影响测定的因素。 二、仪器 1氟离子选择电极(使用前在去离子水中充分浸泡 )。 2饱和甘汞电极。 3精密 pH 计或离子活度计、晶体管毫伏计，精确到 0.1mv。 4磁力搅拌器和塑料包裹的搅拌子。 5容量瓶：100mL、50mL。 6移液管或吸液管：10.00mL、5.00mL 。 7烧杯：50mL、100mL。 三、试剂 所用水为去离子水或无氟蒸馏水。 1氟化物标准贮备液：称取 0.2210 g 基准氟化钠(NaF)(预先于 105110烘干 2 h 或者于 500650烘干约 40

39、 min，冷却)，用水溶解后转入 1000 mL 容量瓶中，稀释至标线，摇匀。贮存在聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含氟离子 100 g。 2乙酸钠溶液：称取 15 g 乙酸钠(CH 3COONa)溶于水，并稀释至 100 mL。 3盐酸溶液：2 mol/L。 4总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)：称取 58.8 g 二水合柠檬酸钠和 85 g 硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节 pH 至 56，转入 1000 mL 容量瓶中，稀释至标线，摇匀。 5水样 1，2。 四、测定步骤 1仪器准备和操作 按照所用测量仪器和电极使用说明，首先接好线路，将各开关置于“关”的位置，开启电源开关，预热 15min，以后操

40、作按说明书要求进行。 2氟化物标准溶液制备 用氟化钠标准贮备液、吸液管和 100mL 容量瓶制备每毫升含氟离子 10g 的标准溶液。- 19 -3标准曲线绘制 用吸液管取 1.00、3.00、5.00、10.00、20.00 mL 氟化物标准溶液，分别置于 5 只 50 mL 容量瓶中，加入 10mL 总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至标线，摇匀。分别移入100 mL 聚乙烯杯中，放入一只塑料搅拌子，按浓度由低到高的顺序，依次插入电极，连续搅拌溶液，读取搅拌状态下的稳态电位值(E)。在每次测量之前，都要用水将电极冲洗净，并用滤纸吸去水分。在半对数坐标纸上绘制 E-lgcF-标准曲线，浓度标于对

41、数分格上，最低浓度标于横坐标的起点线上。 4水样测定 用无分度吸液管吸取适量水样，置于 50 mL 容量瓶中，用乙酸钠或盐酸溶液调节至近中性，加入 10mL 总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至标线，摇匀。将其移入 100 mL 聚乙烯杯中，放入一只塑料搅拌子，插入电极，连续搅拌溶液，待电位稳定后，在继续搅拌下读取电位值(E x)。在每次测量之前，都要用水充分洗涤电极，并用滤纸吸去水分。根据测得的毫伏数，由标准曲线上查得试液氟化物的浓度，再根据水样的稀释倍数计算其氟化物含量。 5空白试验 用去离子水代替水样，按测定样品的条件和步骤测量电位值，检验去离子水和试剂的纯度，如果测得值不能忽略，应从水样

42、测定结果中减去该值。 当水样组成复杂时，宜采用一次标准加入法，以减小基体的影响。其操作是：先按步骤 4 测定出试液的电位值(E 1)，然后向试液中加入与试液中氟含量相近的氟化物标准溶液(体积为试液的 1/101/100)，在不断搅拌下读取稳态电位值(E 2)，按下式计算水样中氟化物的含量： 式中：C x水样中氟化物(F -)浓度(mg/L)； Vx水样体积(mL)； csF-标准溶液的浓度(mg/L) ； Vs加入 F-标准溶液的体积(mg/L)； E等于 E1 - E2(对阴离子选择性电极 )，其中，E 1 为测得水样试液的电位值(mV)，E2 为试液中加入标准溶液后测得的电位值(mV)；

43、S氟离子选择性电极实测斜率。 如果 VsV x，则上式可简化为： 五、结果处理 1绘制 E(mV)-lgF-标准曲线。 - 20 -2计算水样中氟化物的含量。 3分析测定方法中采取的控制或消除各种干扰因素的措施。 气相色谱定量分析一、实验目的 用苯作标准物，测定己烷、环己烷、甲苯的定量校正因子，根据色谱图，用归一法测定混合物中各组分的含量；用外标法测定混合物中甲苯的含量。学习定量校正因子的测定和气相色谱常用的定量方法。 二、仪器与试剂 气相色谱仪、热导池检测器、10 微升注射器 3 支、色谱柱：不锈钢色谱柱（长 2 米，内径 4 毫米） 15%聚乙二醇1000：6201 担体（6080 目）、

44、苯、甲苯、己烷、环己烷（都为分析纯）、混合物样品三、实验步骤 1. 色谱条件：柱温 80C；载气，氮气或氢气 1520 毫升/分钟（柱后），检测器温度 100，汽化室温度 120150，桥电流 130 毫安。 2. 测定相对重量校正因子 在分析天平上，于 5 毫升中，按重量比大约 2 :1 的比例，称取己烷和苯配制二元混合物。待色谱仪基线稳定后，进样分析二元混合物，重复 35 次。量取己烷和苯的峰面积，按公式求出己烷对苯的相对重量校正因子。以此为例，测定并求出环己烷对甲苯的相对重量校正因子。 3. 定量测定各组分含量 （1）归一化法 如果被测样品中只含有己烷、环己烷和甲苯，并且三者相对重量校正

45、因子均已求出，即可进被测样品进行色谱分析，按归一化法求出各组分的含量。 （2）外标法 如果被测试样中含有微量苯，预测定其含量，则可以甲苯为溶剂，配制已知浓度的苯标准溶液，用外标法测定试样中苯的含量，具体方法如下：准确量取 10 毫升苯于 100 毫升容量瓶中，用甲苯稀至刻度，摇匀，作为标准储备液（体积百分数，v/V）。准确分别量取1，2，3，4，5，6 毫升储备液于 5 个 10 毫升容量瓶中，用甲苯稀释定容，摇匀，作为系列标准溶液。 将六个标准溶液分别进样，每次 1 微升，测量各自的峰高（或峰面积）。以峰高（或峰面积）对苯浓度绘制工作曲线。取 1 微升被测样品注入色谱分析，重复 3 次，取峰

46、高（或峰面积）平均值，由工作曲线查出被测样品中苯的浓度。四、问题讨论 1. 在气相色谱定量分析中，峰面积为什么要用校正因子校正？ 2. 试说明归一化法定量的适用范围。 - 21 -荧光法测定维生素 B2一、实验目的学习荧光分析法的基本原理，了解荧光光度计的构造，掌握其使用方法。二、实验原理在紫外光或波长较短的可见光照射后，一些物质会发射出比入射光波长更长的荧光。以测量荧光强度和波长为基础的分析方法叫做荧光分光光度分析法。对同一物质而言，若alc0.05，即对很稀的溶液，荧光强度 F 与该物质的浓度 c 有以下的关系式中： f荧光过程的量子效率；I0入射光强度；a荧光分子的吸收系数；l试液的吸收

47、光程。I0 和 l 不变时式中 K 为常数。因此,在低浓度的情况下，荧光物质的荧光强度与浓度呈线性关系。维生素 B2（即核黄素）在 430-440 纳米蓝光照射下会发生绿色荧光，荧光峰值波长为 535 纳米，在 pH67 溶液中荧光最强，在 pH11 时荧光消失。荧光分析实验首先选择激发光单色器波长和荧光单色器波长，基本原则是使测量获得最强荧光，且受背景影响最小。激发光谱是选择激发光单色器波长的依据，荧光物质的激发光谱是指在荧光最强的波长处，改变激发光单色器的波长测量荧光强度，用荧光强度对激发光波长作图所得的谱图。大多数情况下，荧光物质的激发光谱与其吸收光谱相同。荧光光谱是选择荧光单色器波长的

48、主要依据，荧光物质的荧光光谱是将激发光单色器波长固定在最大激发光波长处，改变荧光单色器波长测量荧光强度，用荧光强度对荧光波长作图所得的谱图。图 1 为维生素 B2 的吸收（激发）光谱及荧光光谱示意图。本实验采用标准曲线法来测定维生素 B2 的含量。激发光单色器波长选 440 nm。荧光- 22 -单色器波长选 535nm，可将 440nm 的激发光及水的拉曼光（ 360 nm）滤除，从而避免了它们的干扰。三、仪器与试剂 1.仪器 930 型荧光光度计（附液槽一对，漏光片一盒）容量瓶 50 毫升 6 个吸量管 5 毫升 l 支 棕色试剂瓶（500 mL）洗瓶（500 mL ）冰箱2.试剂（1）100.0 mgL 1维生素 B2 标准贮备液准确称取 0.1000 g 维生素 B2,将其溶解于少量的 1%乙酸中，转移至 1 L 容量瓶中，用 1%乙酸稀释至刻度，摇匀。（2）5.00 mg