仪器分析实验指导书邱会东样本.doc

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。

仪 器 分 析 实 验
指 导 书

邱 会 东

重庆科技学院化学化工学院
.1

前 言

《仪器分析实验》是一门实践性很强的课程, 理论教学与实验教学是一个不可分割的完整体系。搞好实验教学, 是完整掌握这门课程的重要环节。《仪器分析实验》的教学目的是为了巩固和加强学生对该课程基本原理的理解和掌握, 树立准确的”量”的概念, 培养学生独立思考问题、 解决问题及实际操作的能力。为实现上述目的, 特编写了本书。旨在经过《仪器分析实验》教学, 使学生正确掌握基础分析化学的基本操作和基本技能, 掌握各类指标的测定方法和测定原理, 了解并熟悉一引些大型分析仪器的使用方法, 培养学生严谨的科学态度, 提高她们的动手能力及对实验数据的确分析能力, 使其初步具备分析问题、 解决问题的能力, 为学生后续专业课程的学习及完成学位论文和走上工作岗位后参加科研、 生产奠定必须的理论和实践基础。

目 录
实验一 吸收光谱的绘制 4
实验二 高吸光度示差分析法测量铬 9
实验三 水溶液中铬、 钴的同时测定 12
实验四 紫外吸收光谱法测定水中的总酚 14
实验五 分光光度法同时测定维生素C和维生素E 16
实验六 原子吸收测定最佳实验条件的选择 18
实验七 原子吸收光谱法测定饮用水中的钙 21
实验八 原子吸收光谱法测定水中镁的含量 23
实验九 原子吸收光谱法测定钢中的铜 26
实验十 原子吸收分光光度法测定豆乳粉中的铁、 铜 28
实验十一 发射光谱定性分析 30
实验十二 发射光谱半定量分析 33
实验十三 合金钢中锰的光谱定量分析 35
实验十四 荧光光度法测定多维葡萄糖粉中维生素B2的含量 37
实验十五 荧光分析法测定邻-羟基苯甲酸和间-羟基苯甲酸 39
实验十六 二氯荧光素最大激发波长和最大发射波长的测定 41
实验十七 分子荧光法测定奎宁的含量 43
实验十八 水中pH值的测定( 玻璃电极法) 44
实验十九 氯离子选择性电极性能的测试 47
实验二十 自来水中含氟量的测定 ——标准曲线法和标准加入法 49
实验二十一 水中I-和Cl-的连续测定( 电位滴定法) 51
实验二十二 阳极溶出伏安法测铅 55
实验二十三 单扫描示波极谱法测定铅和镉 58
实验二十四 汞膜电极阳极溶出法测定微量铅 60
实验二十五 气相色谱法测定混合醇 62
实验二十六 气相色谱定性分析 64
实验二十七 苯系混合物的气相色谱分析——归一化法定量 66
实验二十八 气相色谱法测定大气中的苯系物 68
实验二十九 气相色谱法测定乙醇中乙酸乙酯的含量 71
实验三十 气相色谱法定量分析乙醇中水含量 73
实验三十一 液相色谱法测定污染水样中的苯和甲苯 74
实验三十二 苯甲酸红外吸收光谱的测绘—KBr晶体压片法制样 76
实验三十三 间、 对二甲苯的红外吸收光谱定量分—液膜法制样 80
实验三十四 红外光谱法测定简单机化合物的结构 84
附 录 85

实验一 吸收光谱的绘制
一、 实验目的
1. 初步熟悉722型分光光度计的使用方法。
2. 熟悉测绘吸收光谱的一般方法。
3. 学习标准曲线定量方法。

二、 实验原理
在建立一个新的吸收光谱法时, 必须进行一系列条件试验, 包括显色化合物的吸收光谱曲线( 简称吸收光谱) 的绘制、 选择合适的测定波长、 显色剂浓度和溶液pH值的选择及显色化合物影响等。另外, 还要研究显色化合物符合朗伯－比尔定律的浓度范围、 干扰离子的影响及其排除的方法等。
本实验利用分光光度计能连续变换波长的性能, 测定邻二氮菲－Fe2+的吸收光谱, 并选择合适的测定波长。
在pH=3～9的溶液中, Fe2+与邻二氮菲( phen) 生成稳定的橙红色络合物, λmax＝508nm,ε＝1.1×104L/( mol·cm) , lgβ3=21.3(20℃)
( 橙红色)
Fe3+与邻二氮菲生成1: 3的淡蓝色络合物( lgβ3=14.1) , 故显色前应先用盐酸羟胺将Fe3+还原为Fe2+, 其反应为

在508nm处测定吸光度值, 用标准曲线法可求得水样中Fe2＋的含量。若用盐酸羟胺等还原剂将水中Fe3＋还原为Fe2＋, 则本法可测定水中总铁、 Fe2＋和Fe3＋各自的含量。

三、 仪器与试剂
仪器: 722型分光光度计; 具塞磨口比色管50mL; 吸量管1, 2, 5mL; 洗耳球
试剂:
1. 铁标准溶液( I) ( Fe2+＝100μg/mL) : 准确称取0.7022g分析纯硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O, 放入烧杯中, 加入20mL( 1＋1) HCl, 溶解后移入1000 mL容量瓶中, 用去离子水稀释至刻度, 混匀。此溶液中含铁量为100μg/mL, Fe2+的量浓度为1.79×10－3mol/L。
2. 铁标准溶液( Ⅱ) ( Fe2+＝10μg/mL) : 用吸量管准确吸取10.0 mL铁标准溶液( I) 至100 mL容量瓶中, 用去离子水稀释至刻度。此溶液铁含量为10μg/mL。
3. 0.15%( m/V) 邻二氮菲水溶液( 新鲜配制) 。
4. 10%( m/V) 盐酸羟胺NH2OH·HCl水溶液( 新鲜配制) 。
5. 缓冲溶液( pH＝4.6) : 将68g乙酸钠溶于约500 mL蒸馏水中, 加入29 mL冰乙酸稀释至1L。
6. 含铁水样( 总铁含量0.3～1.4mg/mL) 。

四、 实验内容
1. 吸取1.00 mL铁标准溶液( I) ( Fe=1.79×10－3mol/L) , 同时吸取1.00mL去离子水( 空白试验) , 分别放入50mL比色管中, 加入1.0mL10%NH2OH·HCl溶液, 混匀。放置2min, 加入2.0mL0.15%邻二氮菲溶液和5.0mL缓冲溶液, 用水稀释至刻度, 混匀。
2. 在722型分光光度计上, 将邻二氮菲－Fe( Ⅱ) 溶液和空白溶液分别盛于1cm比色皿中, 安放于仪器中比色皿架上。按仪器使用方法操作, 从420nm～560nm, 每隔10nm测定一次。每次用空白溶液调零, 测定邻二氮菲－Fe( Ⅱ) 溶液的吸光度值。
3. 在吸收峰510nm附近, 再每隔2nm测定一点。记录不同波长下的吸光度值。
4. 标准曲线的绘制
( 1) 用吸量管准确吸取0.00( 空白试验) , 0.50, 1.00, 2.50, 3.50, 5.00和7.00mL铁标准溶液( Ⅱ) ( 含铁10μg/mL) , 分别放入50mL比色管中。各加入1.0mL10%NH2OH·HCl溶液, 混匀。静置2min后, 再各加入2.0mL0.15%邻二氮菲溶液和5mL缓冲溶液, 用水稀释至刻度, 混匀, 放置10min。
( 2) 在722型分光光度计上, 于508nm处, 用1cm比色皿, 以”空白试验”调零, 测定各溶液的吸光度值, 做记录。
( 3) 以含铁量为横坐标, 对应的吸光度值为纵坐标, 绘制标准曲线。
5. 水样中铁的测定
( 1) 总铁的测定
用移液管吸取25 mL水样, 放入50 mL比色管中, 按照绘制标准曲线程序测定吸光度值。在标准曲线上查出水样中总铁含量( 共做3份平行样) 。
( 2) Fe2＋的测定
用移液管吸取25 mL水样, 放入50 mL比色管中, 不加NH2OH·HCl溶液, 以下按绘制标准曲线步骤进行, 测定吸光度值, 在标准曲线上查出水样中Fe2＋的含量。
( 3) 计算
或
式中 m——标准曲线上查出总铁或Fe2＋的含量( μg) ;
C标·Fe——标准曲线上查出总铁或Fe2＋的含量( mg/L) ;
V——水样的体积( mL) ;
50——水样稀释最终体积( mL) 。
五、 数据处理
( 1) 吸收光谱绘制
波长λ( nm)
420
430
440
450
460
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
吸光度A

波长λ( nm)
502
504
506
508
510
512
514
516
518

吸光度A

以波长为横坐标, 对应的吸光度为纵坐标, 将测得值逐个描绘在坐标纸上, 并连成光滑曲线, 即得吸收光谱。从曲线上查得溶液的最大吸收波长λmax, 即为测量铁的测量波长( 又称工作波长)
( 2) 标准曲线绘制( 终体积50 mL)
铁标准溶液( 10μg/mL)
1
2
3
4
5
6
7
加入量( mL)
0.0
0.5
1.00
2.50
3.50
5.00
7.00
Fe含量( μg)
0.0
5.0
10.0
25.0
35.0
50.0
70.0
Fe浓度( mg/L)
0.0
0.10
0.20
0.50
0.70
1.00
1.40
吸光度值
0.0

绘制标准曲线。
( 3) 水样测定
总

铁
水样编号
1
2
3
Fe2＋
水样编号
1
2
3
吸光度值

吸光度值

Fe含量( μg)

Fe含量( μg)

( mg/L)

( mg/L)

平均含量( mg/L)

平均含量( mg/L)

六、 注意事项
1. 本实验旨在学会分光光度法测定水中微量物质时的最基本操作条件、 原理和方法以及722型分光光度计的使用。因此, 要仔细阅读仪器说明书, 了解仪器的构造和各个旋钮的功能; 在使用时, 一定要遵守操作规程和听从老师的指导。
2. 在每次测定前, 应首先作比色皿配对性试验。方法是: 将同样厚度的4个比色皿分别编号, 都装空白溶液, 在508nm处测定各比色皿的吸光度( 或透光率) , 结果应相同。若有显著差异, 应将比色皿重新洗涤后再装空白溶液测定, 直到吸光度( 或透光率) 一致。若经过多次洗涤, 仍有显著差异, 则用下法校正:
( 1) 以吸光度最小的比色皿为0, 测定其余三个比色皿的吸光度值作为校正值。
( 2) 测定水样或溶液时, 以吸光度为零的比色皿作空白, 用其它各皿装溶液, 测各吸光度值减去所用比色皿的校正值。
溶液吸光度测量值的校正示例
比色皿编号
空白溶液校正值( A)
显色溶液测得值( A)
校正后测得值( A)
1
0.0
0.0
空白
2
0.0044
0.2041
0.200
3
0.0088
0.4089
0.400
4
0.0223
0.6234
0.601
3. 拿取比色皿时, 只能用手指捏住毛玻璃的两面, 手指不得接触其透光面。盛好溶液( 至比色皿高度的4/5处) 后, 先用滤纸轻轻吸去外部的水( 或溶液) , 再用擦镜纸轻轻擦拭透光面, 直至洁净透明。另外, 还应注意比色皿内不得粘附小气泡, 否则影响透光率。
4. 测量之前, 比色皿需用被测溶液荡洗2～3次。然后再盛溶液。比色皿用毕后, 应立即取出, 用自来水及蒸馏水洗净、 倒立晾干。
5. 仪器不测定时, 应打开暗箱盖, 以保护光电管。
6. 绘制吸收光谱时应选择恰当的坐标比例, 曲线应光滑。

七、 思考题
1. 根据实验数据, 计算在最大吸收波长下, 邻二氮菲-Fe( Ⅱ) 的摩尔吸收系数ε。你的计算值与文献值ε＝1.1×104是否一致? 如不一致, 请作解释。
2. 本次实验中用722型分光光度计测得的最大吸收波长与文献值λmax＝508nm是否有差别? 如有差别, 请解释原因。
3. 单色光不纯对吸收光谱的测定有何影响?

实验二 高吸光度示差分析法测量铬
一、 实验目的
1． 了解高吸光度示差分析法的基本原理及特点
2． 掌握高吸光度示差分析法的实验技术
二、 实验原理
吸光光度法一般仅适用于微量组分的测定, 实践证明, 在一般吸收光度法测定中如果吸光度值在0.2~0.8范围内, 则读数误差较小。因此, 在日常的测量中, 我们应尽量控制待测溶液最终的吸光度值落在上述范围内。当待测定组分浓度过高或过低, 会引起很大的测量误差, 导致准确度降低。尽管采取了其它措施( 如减少( 或增加) 称样, 增加( 或减小) 稀释倍数等) , 仍不能使最终试液的吸光度值落在上述最佳范围内。为了避免测量时读数误差过大, 提高分析的精密度和准确度, 示差吸光光度法可克服这一缺点。当前, 主要有高浓度示差吸光光度法、 低浓度示差吸光光度法和使用两个参比溶液的精密示差吸光光度法。它们的基本原理相同, 且以高浓度示差吸光光度法应用最多, 仅介绍高浓度示差吸光光度法。
所谓高吸光度示差法, 就是用一个比未知溶液浓度略低的已知浓度标准溶液为参比溶液, 与未知溶液相比较, 测量其吸光度, 再从测得的吸光度值求出未知试液浓度的一种分析方法。
设用作参比的标准溶液浓度为Cs, 未知溶液的浓度为Cx。根据Lambert—Beer定律应有:

式中As和Ax分别为标准溶液及未知溶液的吸光度、 I0为入射光强度、 Is和Ix分别为透过标准溶液和未知溶液后的透光度、 ε和b分别为待测物质的摩尔吸光系数及吸收皿厚度。
两式相减( Ax-As) , 经整理得:

即
上式中则:

上式表明, 两溶液的相对吸光度Af值的大小与它们的浓度差成正比。根据此式能够计算未知溶液的浓度Cx。
高吸光度示差法与普通法相比, 准确度有所提高, 如果测量误差仅仅是由读数( A或T) 的不确定引起的, 那么, 高吸光度示差法的光度误差, 能够由下式表示:

式中Tf为被测溶液以标准溶液CS为参比时的相对透光度, Ts为标准溶液的透光度。
由上式能够看出, 随着参比溶液浓度的增加, 参比溶液的透光度Ts变小, 光度误差也随它降低。应用高吸光度示差法, 充分利用了仪器的灵敏度, 使其准确度与滴定分析和重量分析的准确度相近。
本实验以Cr( NO3) 3为例, 在550nm处进行普通吸收光度法测量, 并与高吸光度示差法测量进行比较。
三、 仪器与试剂
1、 仪器
721(722)型分光光度计
2、 试剂
0.2500mol·L-1Cr( NO3) 3溶液
四、 实验内容
1． 标准系列溶液的配制
准确分取2、 4、 6、 8、 10、 12、 14、 16、 18、 20mL0.25mol.L-1Cr( NO) 3溶液于25mL比色管中, 用水稀释至刻度, 摇匀。
2． 工作曲线的绘制与试样的测定
用1cm吸收皿, 在550nm处, 分别测量下列溶液的吸光度。
( 1) 以水为参比, 测量2~20mL 0.2500mol·L-1Cr( NO3) 3标准溶液及未知试样溶液的吸光度。
( 2) 以8mL 0.2500mol·L-1Cr( NO3) 3标准溶液为参比, 测量10~20mL 0.2500mol·L-1Cr( NO3) 3.标准溶液及未知试样溶液的吸光度。
( 3) 以中性滤光片( 相对空气其A值约为0.45) 代表参比溶液, 测量10~20mL 0.2500mol·L-1Cr( NO3) 3标准溶液及未知试样溶液的吸光度。
五、 数据处理
1． 以铬浓度为横坐标, 测得的吸光度为纵坐标, 在同一坐标纸上绘制( 1) ~( 3) 组的工作曲线。
2． 从( 1) ~( 3) 组工作曲线上计算未知试样的浓度。
六、 问题讨论
三组的测量结果是否一致? 分析产生偏差的原因。

实验三 水溶液中铬、 钴的同时测定
一、 实验目的
学习用分光光度法测定有色混合物组分的原理和方法。
二、 实验原理
当混合物两组分M及N的吸收光谱互不重叠时, 则只要分别在波长λ1和λ2处测定试样溶液中的M和N的吸光度, 就能够得到其相应含量。可是, 若M及N的吸收光谱互相重叠( 如图所示) , 则可根据吸光度的加和性质在M和N的最大吸收波长λ1和λ2处测量总吸光度及。假如采用1cm比色皿, 则可由下列方程式求出M及N组分的含量:
＝＋＝cM＋cN
＝＋＝cM＋cN
解此联立方程可得:
cM＝
cN＝
式中、 、 、 分别代表组分N及M在λ1和λ2处的摩尔吸光系数。
本实验中测定Cr和Co的混合物。分别配制Cr和Co的系列标准溶液, 在λ1和λ2分别测量Cr和Co系列标准溶液的吸光度, 并绘制标准曲线。四条标准曲线的斜率即为Cr和Co在λ1和λ2处的摩尔吸光系数, 代入上面公式中即可求出所测溶液中Cr和Co的浓度。
三、 仪器与试剂
1．仪器
722型分光光度计、 容量瓶( 50mL) 、 刻度吸管( 5mL, 10mL) 等。
2．试剂
Co(NO3)2 溶液, 0.700 mol∕L; Cr(N03)3 溶液, 0.200 mol∕L; Cr3+、 Co2+ 混合液。
四、 实验内容
1．溶液的配制
1) Co2+ 系列溶液: 取0.700 mol∕L的Co2+溶液2.50、 5.00、 7.50、 10.00 mL于50 mL容量瓶中, 用蒸馏水稀释至刻度, 摇匀。计算各溶液的Co2+ 浓度;
2) Cr3+ 系列溶液: 取0.200 mol∕L的Cr3+溶液2.50、 5.00、 7.50、 10.00 mL于50 mL容量瓶中, 用蒸馏水稀释至刻度, 摇匀。计算各溶液的Cr3+ 浓度;
3) 待测Cr、 Co混合溶液的稀释: 取5.00 mL 待测未知液, 用50 mL容量瓶稀释至刻度。
2．吸收曲线的测绘, 确定λ1、 λ2
选取Co2+ 和Cr3+ 系列溶液中的一个, 以蒸馏水为参比, 从450 nm到700 nm, 每隔20 nm测一次吸光度, 在吸收峰附近可多测几个点。分别绘制Co2+ 和Cr3+ 的吸收曲线, 确定λCo和λCr 。
3．标准曲线的绘制
以蒸馏水为参比, 在λCo和λCr 处分别测定Co2+ 和Cr3+ 系列标准溶液的吸光度。分别绘制λCo和λCr 波长处Co2+ 和Cr3+ 的四条标准曲线。
4．未知溶液的吸光度测定
以蒸馏水为参比, 在λCo和λCr 处分别测定未知溶液的吸光度和 。
五、 数据处理
1．绘制Cr3+、 Co2+ 吸收曲线, 确定最大吸收波长λCr 和λCo ;
2．分别绘制Co2+ 和Cr3+ 在λCr 和λCo的4条标准曲线, 并计算摩尔吸光系数、 、 、 ;
3．试样中Cr3+、 Co2+ 含量的计算:
由未知溶液的吸光度和, 计算未知溶液中Cr3+、 Co2+ 的浓度。
六、 问题讨论
1．同时测定两组分混合液时, 如何选择吸收波长?
2．若同时测定三组分混合液, 怎么办?
实验四 紫外吸收光谱法测定水中的总酚
一、 实验目的
1. 学会使用UV1100型紫外分光光度计;
2. 学会并掌握紫外吸收光谱曲线的绘制和测量波长的选择以及标准曲线的绘制。

二、 实验原理
以同一个水样酸化后作空白对照, 碱化后作测定样, 用1cm石英比色皿在292.6nm处测定含酚量较高的水样, 用3cm石英比色皿在238nm处测定含酚量较低的水样。

三、 仪器、 试剂
1. UV1100型紫外分光光度计( 附1cm石英皿1套)
具塞磨口硬质玻璃试管( 或比色管) 10mL若干支
吸量管 1mL 1支
移液管 10mL 1支
2. 10mol/LNaOH水溶液
3. 0.5mol/LHCl水溶液
4. 0.250g/L苯酚标准溶液: 准确称取25.0mg分析纯苯酚, 用少量不含酚蒸馏水溶解, 移入100 mL容量瓶中, 并稀释至刻度, 混匀。此溶液苯酚含量为0.250mg/mL。
5. 不含酚蒸馏水: ( 1) 蒸馏水加入少量高锰酸钾的碱性溶液( pH＞11) 后进行蒸馏制得( 蒸馏过程中水应保持红色) 。( 2) 于1L蒸馏水中加入0.2g经200℃活化0.5h的活性炭粉末, 充分振摇后, 放置过夜。用双层中速滤纸过滤制得。

四、 实验内容
1. 绘制吸收光谱曲线和选择测量波长
( 1) 用吸量管取0.8mL苯酚标准溶液( 0.250mg/mL) 2份, 分别放入硬质玻璃试管中, 用无酚蒸馏水稀释至10mL, 摇匀。
( 2) 其中一管中加1滴10mol/LNaOH溶液, 另一管中加1滴0.5mol/LHCl溶液作空白。
( 3) 以酸化标样作空白对照, 碱化标样作测定样, 在752型分光光度计上, 取狭缝宽度为2.05mm, 用1cm石英比色皿, 在波长220～350nm范围内, 从220nm起每隔10nm测定一次吸光度值, 并做记录。以波长为横坐标, 对应的吸光度为纵坐标绘制吸收光谱曲线, 并选择测量波长。
2. 绘制标准曲线
用吸量管分别吸取0.00, 0.20, 0.40, 0.60, 0.80, 1.00 mL苯酚标准溶液( 0.250mg/mL) 各2份, 分别放入试管中( 请编上序号) , 用无酚蒸馏水稀释至10 mL, 混匀。此苯酚标准溶液系列对应的浓度为0.00, 5.0, 10.0, 15.0, 20.0, 和25.0 mg/L。同样以酸化标样作空白, 碱性标样作测定样, 在选定的工作波长处测定对应的吸光度值, 做记录。以苯酚标准溶液的含量( mg/L) 为横坐标, 对应的吸光度值为纵坐标绘制标准曲线。
3. 水样的测定
( 1) 取含酚水样10 mL两份, 放入硬质玻璃试管中。
( 2) 其中一管中加入1滴10mol/LNaOH溶液, 另一管中加入1滴0.5mol/LHCl溶液, 混匀。
( 3) 以酸化水样为空白对照( 调零) , 碱化水样作测定样, 在选定测量波长处测定吸光度值, 然后在标准曲线上查出对应水样中的总酚含量( mg/L) 。
4.实验数据处理
( 1) 记录各步试验条件和测得数据;
( 2) 绘制苯酚吸收光谱曲线, 并选择测量波长;
( 3) 绘制标准曲线, 并由曲线上求算水样中总酚含量( mg/L) 。
五、 注意事项
本实验旨在学会使用752型分光光度计。该仪器较精密可靠, 使用前必须认真阅读仪器说明书, 认真听老师讲解与安排。避免因使用仪器不当而造成仪器性能下降甚至损坏仪器。
六、 思考题
1. 本实验中为什么使用石英比色皿?
实验五 分光光度法同时测定维生素C和维生素E
一、 实验目的
学习在紫外光谱区同时测定双组分体系—维生素C和维生素E。

二、 实验原理
维生素C( 抗坏血酸) 和维生素E( α—生育酚) 起抗氧化剂作用, 即它们在一定时间内能防止油酯变酪。两者结合在一起比单独使用的效果更佳, 因为它们在抗氧化剂性能方面是”协同的”。因此, 它们作为一种有用的组合试剂用于各种食品中。
抗坏血酸是水溶性的, α—生育酚是酯溶性的, 可是它们都能溶于无水乙醇, 因此, 能用在同一溶液中测定双组分的原理来测定它们。

三、 仪器与试剂
仪器 UV— 紫外——可见分光光度计; 石英比色皿2只, 50mL容量瓶, 10mL移液管2只。
试剂 抗坏血酸: 称0.0132g抗坏血酸, 溶于无水乙醇中, 并用无水乙醇定容于1000mL( 7.5×10—5mol/L) ; α—生育酚: 称0.0488g α—生育酚溶于无水乙醇中, 并用无水乙醇定容于1000mL( 1.13×10—4mol/L) ; 无水乙醇。

四、 实验内容
1． 配制标准溶液
( 1) 分别取抗坏血酸贮备液4.00、 6.00、 8.00、 10.00mL于4只50mL容量瓶中, 用无水乙醇稀释至刻度, 摇匀。
( 2) 分别取α—生育酚贮备液4.00、 6.00、 8.00、 10.00mL于4只50mL容量瓶中, 用无水乙醇稀释至刻度, 摇匀。
2． 绘制吸收光谱
以无水乙醇为参比, 在320~220nm范围测绘出抗坏血酸和α—生育酚的吸收光谱, 并确定λ1和λ2。
3． 绘制标准曲线
以无水乙醇为参比, 在波长λ1和λ2, 分别测定步骤1配制的8个标准溶液的吸光度。
4． 未知液的测定
取未知液5.00mL于50mL容量瓶中, 用无水乙醇稀释至刻度, 摇匀。在λ1和λ2分别测其吸光度。

五、 数据处理
1． 绘制抗坏血酸和α—生育酚的吸收光谱, 确定λ1和λ2。
2． 分别绘制抗坏血酸和α—生育酚在λ1和λ2的4条标准曲线, 并求出4条直线的斜率。
3． 计算未知液中抗坏血酸和α—生育酚的浓度。

六、 注意事项
抗坏血酸会缓慢地氧化成脱氢抗坏血酸, 因此必须每次实验时配制新鲜溶液。

七、 思考题
写出抗坏血酸和α—生育酚的结构式, 并解释一个是”水溶性”, 一个是”酯溶性”的原因。

实验六 原子吸收测定最佳实验条件的选择
一、 实验目的
1． 了解原子吸收分光光度计的结构、 性能及操作方法。
2． 了解实验条件对测定的灵敏度、 准确度和干扰情况的影响及最佳实验条件的选择。
二、 实验原理
在原子吸收分析中, 测定条件的选择, 对测定的灵敏度、 准确度和干扰情况均有很大影响。
一般选择共振线作分析线, 使测定有较高的灵敏度。但为了消除干扰, 可选择灵敏度较低的谱线。例如, 测定Pb时, 为了避开短波区分子吸收的影响, 不用217.0nm的共振线, 而常选用283.3nm的次灵敏线。分析高浓度样品时, 也采用灵敏度较低的谱线, 以便得到适中的吸光度。
使用空心阴极灯时, 灯电流不能超过允许的最大工作电流值。灯的工作电流过大, 易产生自吸( 蚀) 作用, 多普勒效应增加, 谱线变宽, 测定灵敏度降低, 工作曲线弯曲, 灯的寿命减少。灯电流低, 谱线变宽小, 灵敏度高。但灯电流过低, 发光强度减弱, 发光不稳定, 信噪比下降。在保证稳定和适当光强输出情况下, 尽可能选用较低的灯电流。
燃气和助燃比流量的改变, 直接影响测定的灵敏度和干扰情况。燃助比小于1:6的贫燃焰, 燃烧充分, 温度较高, 还原性差, 适于不易氧化的元素测定。燃助比大于1:3的富燃焰, 燃烧充分, 温度较前者低, 噪音较大, 火焰呈还原气氛, 适于易形成难熔氧化物的元素测定。燃助比为1:4的化学计量焰, 温度较高, 火焰稳定, 背景低, 噪音小, 多数元素分析常见这种火焰。
被测元素基态原子的浓度, 随火焰高度不同, 分布是不均匀的。因为火焰高度不同, 火焰温度和还原气氛不同, 基态原子浓度也不同。
原子吸收测定中, 光谱干扰较小, 测定时能够使用较宽的狭缝, 增加光强, 提高信噪比。对谱线复杂的元素, 如铁族、 稀土等, 要采用较小的狭缝, 否则工作曲线弯曲。过小的狭缝使光强减弱, 信噪比变差。
三、 仪器与试剂
仪器 WFX—120型原子吸收分光光度计; 镁空心阴极灯; 空气压缩机; 乙炔钢瓶;
试剂 镁贮备液: 准确称取于800℃灼烧至恒重的氧化镁( A.R.) 1.6583g, 加入1 mol·L-1盐酸至完全溶解, 移入1000mL容量瓶中, 稀释至刻度, 摇匀。溶液中含镁1.000mg·mL-1。
四、 实验内容
1． 实验溶液的配制
（1） 用吸管吸取1.000 mg·mL-1Mg贮备液10mL至100mL容量瓶中, 用蒸馏水稀至刻度。溶液含Mg0.1000mg·mL—1。
（2） 准确吸取0.1000 mg·mL—1Mg标准溶液5mL至100mL容量瓶中, 稀至刻度, 此标液含Mg0.00500mg·mL—1。
（3） 用0.00500mg·mL—1Mg标准溶液, 配制100mL0.300μg·mL—1Mg的标准溶液。
2． 仪器的调节
（1） 开启仪器电源开关、 灯电源开关, 预热镁空心阴极灯, 调节灯座的高低、 前后、 左右的位置, 使接受器得到最大的光强。
（2） 在285.2nm附近, 调节波长直至观察到透光度最大值。若透光度超过100, 可降低高压, 使透光度回到100以内。
（3） 燃烧器位置的调节。在燃烧器上方放一张白纸, 调节燃烧器前后位置, 使光轴与燃烧器的燃烧缝平行并在同一垂面。将对光棒( 或火柴棒) 垂直于缝中央, 透光度从100%变到0%, 否则调整前后位置。再把对光棒插于缝的两端, 透光度度大致相等( 约30%左右) , 否则适当改变燃烧器的转角。
3． 点燃火焰
（1） 开启空气压缩机, 打开仪器上助燃气压表, 调至压力0.2MPa。
（2） 开启乙炔钢瓶, 调节减压阀使乙炔输出压力为0.07MPa左右。调节仪器上燃气压力表, 使其压力为0.05MPa左右。
（3） 先开启仪器面板上助燃气流量计开关, 再开乙炔流量计开关, 立即点火, 火焰点燃后, 调节空气和乙炔流量的比例, 用去离子水喷雾。
4． 最佳实验条件的选择
（1） 分析线 根据对试样分析灵敏度的要求、 干扰的情况, 选择合适的分析线。试液浓度低时, 选择灵敏线; 试液浓度较高时, 选择次灵敏线, 并要选择没有干扰的谱线。
（2） 空心阴极灯的工作电流选择 喷雾所配制的实验溶液, 每改变一次灯电流, 记录对应的吸光度信号。每测定一个数值前, 必须先喷入蒸馏水调零( 以下实验均相同) 。
（3） 燃助比选择 固定其它实验条件和助燃气流量, 喷入实验溶液, 改变燃气流量, 记录吸光度。
（4） 燃烧器高度选择 喷入实验溶液, 改变燃烧器的高度, 逐一记录对应的吸光度。
（5） 光谱通带选择 一般元素的光谱通带为0.5~4.0nm, 对谱线复杂的元素, 如铁、 钴、 镍等, 采用小于0.2nm的通带, 可将共振线与非共振线分开。通带过小使光强减弱, 信噪比降低。
5． 结束实验
（1） 实验结束后, 喷入蒸馏水3~5min, 先关乙炔气, 再关空气。
（2） 关闭灯电流开关、 记录仪及总电源开关。
（3） 清理实验台面, 盖好仪器罩, 填好仪器使用登记卡。
五、 结果处理
1． 绘制吸光度—灯电流曲线, 找出最佳灯电流。
2． 绘制吸光度—燃气流量曲线, 找出最佳燃助比。
3． 绘制吸光度—燃烧器高度曲线, 找出燃烧器最佳高度。
六、 注意事项
1． 乙炔钢瓶阀门旋开不超过1.5转, 否则丙酮逸出。
2． 实验时, 要打开通风设备, 使金属蒸气及时排除室外。
3． 点火时, 先开空气, 后开乙炔气。熄火时, 先关乙炔气, 后关空气。室内若有乙炔气味, 应立即关闭乙炔气源, 开通风, 排除问题后, 再继续进行实验。
七、 思考题
1． 如何选择最佳实验条件? 实验时, 若条件发生变化, 对结果有何影响?
2． 在原子吸收分光光度计中, 为什么单色器位于火焰之后, 而紫外可见分光光度计单色器位于试样室之前?
实验七 原子吸收光谱法测定饮用水中的钙
一、 实验目的
1、 掌握原子吸收光谱分析法的基本原理
2、 了解原子吸收分光光度计的基本结构, 掌握火焰原子吸收光谱分析法的基本操作技能。
3、 学习选择测量条件和干扰抑制剂的应用
二、 实验原理
原子吸收光谱分析法的基本依据是: 将一束特定波长的光束投射到被测元素的基态原子蒸气中, 原子蒸气对这一波长的光产生吸收。在一定浓度范围内, 其吸收程度与被测元素的浓度之间符合Beer定律:
A=abc
式中A为吸光度, a为被测元素对某一波长光的吸收系数, b为光束经过火焰的长度, c为被测元素的浓度。依据这一关系能够用工作曲线或标准加入法来测定试样中某一元素的含量。
钙是火焰原子化的敏感元素。测量条件的变化, 如燃气与助燃气的种类及比值、 观测高度, 干扰离子的存在等因素都将严重影响钙的在火焰中的原子化效率, 从而影响钙的测定灵敏度。
本实验仅对燃助比和燃烧器的高度进行选择, 并用锶盐为释放剂消除火中可能存在的干扰离子如SO42-、 PO43-等对测定的影响。
三、 仪器与试剂
1、 仪器
WFX-120型原子吸收分光光度计
钙空心阴极灯
2、 试剂
钙标准溶液: 1.0mg•mL-1。取经105~110℃烘干的光谱纯CaCO32.4973g,放入100mL去离子水中,加入10mL HCL使其溶解,煮佛。移入1L量瓶中,稀至刻度。用此液再稀释成100μg.·mL-1及25μg·mL-1钙溶液。
锶溶液: 10mg·mL-1。标取30.4gSrCl2.6H2O溶于水中,再用水稀至100mL。
四、 实验内容
1、 测量条件的选择
（1） 条件实验溶液的配制: 吸取2.5ml100μg·mL-1钙溶液于100mL容量瓶中,加入2.0mL锶溶液,用水稀释到刻度,摇匀。此液浓度为2.5μg·mL-1钙,供实验条件选择用。
（2） 燃气与助燃气比例的选择: 开启仪器, 调节波长为422.7nm、 灯电流为4mA、 光谱通带为0.2nm、 燃烧高度为6mm、 空气流量为400L·h-1。改变乙炔流量为0. 8、 1.0、 1.5、 1.4、 6L•min-1,测量上述溶液的吸光度。随后将乙炔流量固定在最佳流量Q乙位置上。
（3） 燃烧器高度的选择: 根据以上测量条件及确定的燃助比, 改变燃烧器高度为2、 4、 6、 8、 10、 12mm, 测量上述溶液的吸光度。随后将燃烧器高度调节到所选择的最佳位置H上。
2、 锶溶液加入量的选择: 吸取5.0mL自来水6份于6支50mL比色管中,加入1+1HCL1.0mL,分别加入锶溶液0.0、 1.0、 2.0、 3.0、 4.0、 5.0mL, 用水稀释到刻度, 摇匀。在以上确定的最佳实验条件下, 测量各自的吸光度。从中选出抑制干扰最佳的锶溶液用量。
3、 自来水中钙的测量
（1） 标准曲线的绘制: 分取0.0、 1.0、 2.0、 3.0、 4.0、 5.0mL 25μg·mL-1钙标液于50mL比色管中,加入确定的最佳锶溶液量,用水稀释至刻度,摇匀。在选定的测量条件下, 测定相应的吸光度。
（2） 水样的测定: 吸取5.0mL自来水水样两份, 分别放入50mL比色管中, 加入1.0mL1+1HCL及确定的最佳锶溶液量, 用水稀释至刻度, 摇匀。测量吸光度。
五、 数据处理
1、 在坐标纸上绘制: 吸光度~乙炔流量曲线; 吸光度~燃烧器高度曲线; 锶盐用量消除干扰效果的曲线( 吸光度~锶浓度曲线) ; 锶工作曲线。
2、 由工作曲线查出并计算水样中的钙含量( mg•L-1) 。
六、 问题讨论
1、 为什么燃助比和燃烧器高度的变化会影响钙的测量灵敏度?
2、 锶盐抑制干扰的机制是什么?
实验八 原子吸收