儀器分析實驗指導(dǎo)書

1、儀器分析實驗指導(dǎo)書 范家友 編昆明冶金高等專科學校環(huán)境與市政工程系環(huán)境工程實驗中心目 錄實驗一 鐵的測定鄰菲羅啉分光光度法 2實驗二 二氧化鈦的測定 6實驗三 紫外分光光度法測定礦物油 12實驗四 原子吸收分光光度法測定水樣中的銅 16實驗五 乙二胺底液極譜法測定試樣中的銅 21實驗六 氣相色譜法測定水樣中的六六六、滴滴涕 25實驗七 ph值的測定 29附： 實驗報告 33實驗一 鐵的測定鄰菲羅啉法 目的： 掌握分光光度計的測定原理、方法及其結(jié)構(gòu)。掌握吸收曲線的繪制及樣品的測定原理。原理：亞鐵離子（fe2+）與鄰菲羅啉生成穩(wěn)定的橙紅色絡(luò)合物，應(yīng)用此反應(yīng)可用比色法測定鐵。橙紅色絡(luò)合物的吸光度與濃

2、度的關(guān)系符合朗伯-比耳定律。儀器： 721型分光光度計、容量瓶（50ml）等。試劑：1、鐵鹽標準溶液：準確稱取0.0730克分析純硫酸亞鐵銨于100毫升燒懷中（nh4）2fe（so4）26h2o，加50毫升1mol/lhcl，完全溶解后，移入1升容量瓶中，再加50毫升1mol/lhcl，并用水稀釋到刻度，搖勻，所得溶液每毫升含鐵0.01毫克；2、0.1%鄰菲羅啉水溶液；3、1%鹽酸羥胺水溶液；4、醋酸-醋酸鈉緩沖溶液（ph4.6）：稱取136克分析純醋酸鈉，加120毫升冰醋酸，加水溶解后稀釋至500毫升。測定步驟：1、鄰菲羅啉鐵吸收曲線的繪制吸取上述標準鐵鹽溶液2.0ml于50ml容量瓶中，加

3、入5ml醋酸-醋酸鈉緩沖溶液，2.5ml鹽酸羥胺溶液，5ml鄰菲羅啉溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，放置10分鐘，用3厘米比色皿，以蒸餾水作參比溶液，在分光光度計上，從波長440600nm分別測定其吸光度a。以波長為橫坐標，吸光度a縱坐標，繪制鄰菲羅啉鐵的吸收曲線，求出最大a值時的波長入m。2、標準曲線的繪制：分別吸取鐵的標準溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0ml于八只50ml容量瓶中，依次分別加入5ml醋酸醋酸鈉緩沖溶液，2.5ml鹽酸羥胺溶液，5ml鄰菲羅啉溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，放置10分鐘，然后用分光度計在其最大吸收的波長下測得吸光度，以不加鐵的試劑

4、溶液作參比。以吸光度為縱坐標，鐵含量（mg，50ml）為橫坐標，繪制出標準曲線。3、試樣中鐵含量的測定吸取試樣溶液10ml（其中含鐵0.020.06mg）于50ml容量瓶中，按繪制標準曲線的操作，加入各種試劑使之顯色，用水稀釋至刻度，搖勻。以不加鐵的試劑溶液作參比，于分光光度計上測得吸光度，由標準曲線查得相應(yīng)的鐵含量，計算出試樣的含鐵濃度。討論：、加入鹽酸羥胺fe3+離子；2、顯色對溶液的ph應(yīng)為29，若酸度過高（ph2），顯色緩慢而色淺；3、bi3+、cd2+、hg2+、ag+、zn2+離子與顯色劑生成沉淀，co2+、ni2+離子則形成有色絡(luò)合物，因此當這些離子共存時應(yīng)注意它們的干擾作用，較

5、大量的草酸鹽（在ph6時）及酒石酸鹽（在ph3時）無干擾，而cn離子將嚴重干擾測定。附：721型分光光度計的原理、結(jié)構(gòu)及使用方法儀器工作原理根據(jù)溶液中的物質(zhì)對照射光的吸收效應(yīng)（物質(zhì)對光的吸收具有選擇性），測量其光能量減弱的程度和物質(zhì)的濃度之間的比例關(guān)系，符合比色原理比耳定律。i/i0=kcla=kcl 式中：透過率 透射光強度 入射光強度 吸收系數(shù) 吸光度 溶液厚度溶液濃度在公式中可以看出，當入射光、吸收系數(shù)和溶液厚度不變時，透射光是根據(jù)溶液的濃度變化而變化的，用721型分光光度計測定溶液物質(zhì)含量（濃度）的基本原理是根據(jù)對上述物理光學現(xiàn)象的測量而實現(xiàn)的一種分析方法。儀器的結(jié)構(gòu)儀器內(nèi)部分成光源燈

6、部件，單色光器部件，入射光與出射光調(diào)節(jié)部件，比色皿座部件，光電管暗盒（電子放大器）部件，光電管暗盒（電子放大器）部件，穩(wěn)定電壓裝置部件及電源變壓器部件等幾部份，全部裝成于一體。圖1-1 儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)方塊示意圖儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1、光源燈室 7、波長選擇磨擦輪機構(gòu)2、電源變壓器 8、單色光器組件3、穩(wěn)壓電路控制板 9、“0”粗調(diào)節(jié)電位器4、濾波電解電容 10、讀數(shù)電表 5、光電管盒 11、穩(wěn)壓電源大功率調(diào)整管（3dd15）6、比色架部份 圖1-2 儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1、光源燈12v25w； 2、聚光透鏡； 3、色散棱鏡； 1、光源燈（12v25w）； 2、聚光透鏡； 3、色散棱鏡；4、準直鏡； 5、保護

7、玻璃； 6、狹縫；7、反射鏡； 8、聚光透鏡 9、比色皿10、光門； 11、保護玻璃； 12、光電管。圖1-3 儀器光學系統(tǒng)圖由光源燈發(fā)出的連續(xù)輻射光線，射到聚光透鏡上，會聚后再經(jīng)過平面鏡轉(zhuǎn)角90。反射至入射狹縫，由此入射到單色光器內(nèi)，狹縫正好位于球面準直鏡的焦面上，當入射光線經(jīng)過準直鏡反射后就以一束平行光射向棱鏡（該棱鏡的背面鍍鋁），光線進入棱鏡后，就在其中色散，入射角在最小偏向角，入射光在鋁面上反射后是依原路稍偏轉(zhuǎn)一個角度反射回來，這樣從棱鏡色散后出來的光線再經(jīng)過物鏡反射后，就會聚在出光狹縫上，出射狹縫和入射狹縫是一體的，為了減少譜線通過棱鏡后呈彎曲形狀，對于單色性的影響，因此把狹縫的二片

8、刀口作成弧形的，以便近似地吻合譜線的彎曲度，保證了儀器有一定幅度的單色性。儀器使用（1）該儀器應(yīng)安放在干燥的房間內(nèi)，使用時放置在堅固平穩(wěn)的工作臺上，室內(nèi)照明不宜太強。熱天時不能用電扇直接向儀器吹風。 防止燈泡燈絲發(fā)光不穩(wěn)。（2）使用本儀器前，使用者應(yīng)該首先了解本儀器的結(jié)構(gòu)和工作原理，以及個操作旋律之功能。在未接通電源之前，應(yīng)該對于儀器的安全性進行檢查，電源線接線應(yīng)牢固，通地要良好各個調(diào)節(jié)旋鈕的起始位置應(yīng)該正確，然后在接通電源開關(guān)。儀器在使用前先檢查一下，放大器及單色器的二個硅膠干燥筒（在儀器底部可側(cè)面豎直來檢查和調(diào)換），如受潮變色，應(yīng)更換干燥的藍色硅膠或者倒出原硅膠烘干后再用。（3）在儀器尚未

9、接通電源時，電表的指針必須位于“0”刻線上，若不是這種情況，則可以用電表上的校正螺絲進行調(diào)節(jié)。（4）將儀器的電源開關(guān)接通，打開比色皿暗箱蓋，選擇需用的單色波長，靈敏度選擇請參照（5），調(diào)節(jié)“0”電位器使用電表指針指“0”，然后將比色皿暗箱蓋合上，比色皿座處于蒸餾水校正位置，使光電管受光，旋轉(zhuǎn)調(diào)“100%”電位器使電表指針到滿度附近。儀器預(yù)熱約20分鐘。（5）放大器靈敏度有五檔，是逐步增加，“1”最低。其選擇原則是保證能使空白檔良好調(diào)到“100”的情況下，盡可能采用靈敏度較低檔，這樣儀器將有更高的穩(wěn)定性。所以使用時一般置“1”，靈敏度不夠時再逐漸升高，但改變靈敏度后須按（4）重新校正“0”和“1

10、00%”。（6）預(yù)熱后，按（4）連續(xù)幾次調(diào)整“0”和“100%”，儀器即可以進行測定工作。（7）如果大幅度改變測試波長時，在調(diào)整“0”和“100%后稍等片刻，（鎢燈在急劇改變亮度后需要一段熱平衡時間），當指針穩(wěn)定后重新調(diào)整“0”和“100%”即可工作。上述操作規(guī)程請充分注意，儀器方可獲得測試結(jié)果。實驗二 二氧化鈦的測定目的：掌握分光光度計的測試原理及使用方法。掌握二氧化鈦的測試方法。方法提要：在0.51mol/l鹽酸溶液中，tio2+與二安替比林甲烷生成黃色絡(luò)合物，在波長420nm處測定溶液的吸光度。加抗壞血酸以消除fe3+的干擾；加入乙醇可消除經(jīng)氫氧化鈉銀坩堝熔樣后在顯色的沉淀現(xiàn)象。試劑：

11、硫酸（1+9） 鹽酸（1+2） 抗壞血酸溶液1%（w/v） 乙醇95%（w/v） 二安替比林甲烷溶液3%（w/v）鹽酸溶液：將15g二安替比林甲烷溶于500ml1n鹽酸中，過濾后使用。 二氧化鈦標準溶液：稱取0.100g經(jīng)高溫灼燒過的二氧化鈦置于鉑（或瓷）坩堝中，加入2g焦硫酸鉀，在500600下熔融至透明，熔塊用硫酸（1+9）浸出，并加熱至5060使熔融物完全溶解。將溶液冷卻后，移入1000ml容量瓶中，再以硫酸（1+9）稀釋至標線，搖勻。此標準溶液）每毫升含有0.1mg二氧化鈦。吸取100ml上述標準溶液于500ml容量瓶中，用硫酸（1+9）稀釋至標線，搖勻。此標準溶液每毫升含有0.02m

12、g二氧化鈦。 儀器：723（721）分光光度計測定步驟：1工作曲線的繪制用滴定管分別向7個100ml容量瓶中放入0.00；2.50；5.00；7.50；10.00；12.50；15.00ml二氧化鈦標準溶液（0.02mg/ml）（分別相當于0.00；0.05；0.10；0.15；0.20；0.25；0.30mg二氧化鈦）依次加入10ml鹽酸（1+2）、10ml抗壞血酸溶液1%（w/v）、5ml乙醇95%（w/v）、20ml二安替比林甲烷溶液3%（w/v）鹽酸溶液，然后用水稀釋至標線，搖勻。放置40min后，使用分光光度計，10mm比色皿，以水作參比，于420nm處測定溶液的吸光度。然后按測得的

13、吸光度與溶液濃度的關(guān)系，繪制工作曲線。2樣品分析 準確吸取已制備好的待測試樣25ml溶液（視二氧化鈦的含量而定）放入100ml容量瓶內(nèi)，加入10ml鹽酸（1+2）、10ml抗壞血酸溶液1%（w/v）, 放置5min，再加5ml乙醇95%（w/v）、20ml二安替比林甲烷溶液3%（w/v）鹽酸溶液。以下分析步驟同工作曲線的繪制。3二氧化二鈦的百分含量（）按下式計算 式中 在工作曲線上查得每100ml被測定溶液中二氧化鈦的含量（mg）；10全部試樣溶液與所分取試樣溶液的體積比；試樣的重量（g）。4討論1）嚴格控制鹽酸酸度在0.51mol/l為宜。2）fe3+與二安替比林甲烷作用，使測定結(jié)果產(chǎn)生正誤

14、差。3）tio2+與二安替比林甲烷生成黃色絡(luò)合物的顯色充分。4）測定體系應(yīng)避免引入氧化劑。5允許誤差同一實驗室的允許誤差為0.05%;不同實驗室的允許誤差為0.10%;思考題1如果測定體系的酸度不在0.51mol/l范圍時，測定結(jié)果如何解釋。2如何理解fe3+與二安替比林甲烷作用，使測定結(jié)果產(chǎn)生正誤差的現(xiàn)象。3在測定體系為什么不能引入氧化劑？4tio2+與二安替比林甲烷生成黃色絡(luò)合物的顯色為什么要在40分鐘以上呢？附：723型分光光度計的原理、結(jié)構(gòu)及使用方法：723可見分光光度計可以在近紫外、可見光譜區(qū)域?qū)悠肺镔|(zhì)作定性和定量分析，它采用單片微機控制，可是現(xiàn)自動調(diào)整100、0、四孔校正、自動掃

15、描、自動繪圖、打印及濃度計算等功能。具有波長精度高，讀數(shù)穩(wěn)定的特點，可廣泛用于醫(yī)學、生物學、環(huán)境保護及冶金等分析。儀器圖型： 1 、fd-tp40熱敏打印機 2、鍵盤顯示 3、試樣槽拉桿 4、干燥器圖2-1 整機外型圖1、 電源開關(guān) 2、2a保險絲 3、電源插頭 4、打印電纜 5、打印機電源插頭圖2-2 儀器后視圖 1、 試樣槽拉桿2、“參考（比）”糟（r）3、4、5分別為1（s1）2（s2）3（s3）樣品糟圖2-3 試樣室注！用拉桿改變比色皿位置時，儀器面板上的指示燈會亮，說明比色皿所處位置正確（到位），開機時比色皿應(yīng)處于“參考”（r）位置。儀器的結(jié)構(gòu)：1) 整機方框圖 圖2-4 儀器整機方

16、框圖2) 面板操作圖 圖2-5 儀器面板操作圖1 電源指示燈 2. 聯(lián)機/脫機切換鍵 3. 走紙鍵按扭 4. 電源開關(guān)5儀器工作狀態(tài)指示燈見下圖： cell no：r。s1。s2。s3 t % abs cono lowo higho staro end scan data tinae 注！“表頭”指比色皿架當前所在位置；其余指儀器當前所在（鍵盤設(shè)定）工作狀態(tài)。 6t/a鍵：可以用1、2、3數(shù)字設(shè)定對應(yīng)的t、a、c三種狀態(tài)，儀器開機后的最初狀態(tài)應(yīng)為吸光度abs。 7t/a range鍵：設(shè)置儀器繪圖時t或a的坐標。 8（nm）range鍵：設(shè)置儀器掃描繪圖時所須的波長。 注！7.8兩項功能在儀器

17、功能擴展時才能實現(xiàn)。 9mond鍵：可以分別用1、2、3數(shù)字設(shè)定對應(yīng)的掃描（scan）、和定時打?。╰ime）的儀器三種工作方式，儀器開機后的最初狀態(tài)應(yīng)為數(shù)據(jù)（data）10abs.o 100% t 鍵: 按此鍵儀器自動調(diào)零及滿刻度,即當比色皿架在參比(r)時,按此鍵,參考槽全部相對參考調(diào)零和調(diào)滿刻度；當比色皿架在s1s3位置時，按此鍵僅各相對于s1s3單孔調(diào)零和調(diào)瞞刻度。11start/stop鍵：儀器選擇數(shù)據(jù)（data）和定時打印方式時，按此鍵即可打印輸出數(shù)據(jù)，測定次數(shù)從199自動遞增編號。12enter鍵：按此鍵可將各項設(shè)定功能或參數(shù)輸入內(nèi)存，設(shè)定結(jié)束時再按此鍵，可終止本次鍵盤設(shè)定任務(wù)。

18、13ce鍵：在按下enter鍵前，按此鍵可清除設(shè)定數(shù)據(jù)，以便從新輸入數(shù)據(jù)。14func鍵：按此鍵可選擇儀器各項基本功能及擴展功能（暫未編入），個專用功能描述見8.4節(jié).15. coto鍵:按此鍵可以設(shè)定波長，設(shè)定方法見8.1節(jié)。16數(shù)字鍵：用此鍵設(shè)置各項參數(shù)及選擇功能時，必須在t/a、t/a range、 coto、mond和func鍵按過后輸入才有效，可輸入的數(shù)字為09十個數(shù)字鍵及小數(shù)點“.”負號“-”。 注！ 輸入的數(shù)字應(yīng)符合各參數(shù)規(guī)格要求，否則設(shè)定無效。17波長顯示窗：有四位led數(shù)碼管，顯示從320.0nm820.0nm范圍內(nèi)儀器可選擇的當前波長。在各功能鍵均按下后，顯示儀器各功能的相

19、應(yīng)數(shù)字及各項參數(shù)值。18數(shù)據(jù)顯示窗：有四位led數(shù)碼管，顯示儀器各項測定數(shù)據(jù)（ 或a），在能量方式時顯示能量。3）光學系統(tǒng)圖 圖2-5 儀器光學系統(tǒng)圖由光源發(fā)出的連續(xù)光線，經(jīng)濾光片和球面發(fā)射鏡至單色器的入射狹縫聚焦成像，光束通過入射狹縫經(jīng)平面反射鏡至準直鏡，產(chǎn)生平行光線射至光柵，在光柵上色散后，由經(jīng)準直鏡聚焦在出射狹縫上形成一連續(xù)光譜，由出射狹縫射出一定波長，通過標準溶液在照射到光電管上。儀器的使用方法：1 波長的設(shè)定按儀器 coto鍵后，波長顯示窗燈熄滅，輸入測定某樣品時的波長值可在330.0nm800.0nm范圍內(nèi)任意設(shè)定（波長變化精度為0.1nm，同時還允許在320.0nm820.0nm

20、范圍內(nèi)設(shè)定使用），然后在按enter鍵，波長顯示窗會顯示儀器當前波長值。2 工作方式設(shè)定在儀器開機后的初始設(shè)定為數(shù)據(jù)（data）方式下，按t/a鍵，顯示透射比（透光率）讀數(shù)（000.0100.0）或吸收比(吸光度)讀數(shù)(0.0002.000)。每次按下start/stop鍵，儀器就打印出當時（測得）的讀數(shù)及編號（0099）。儀器通過按mond鍵，可以實現(xiàn)上述三種方式的設(shè)定。在掃描（scan ）方式下，它可實現(xiàn)全波長（330.0nm800.0nm）范圍內(nèi)樣品掃描光譜圖；在定時打?。╰ime）方式下，儀器每隔設(shè)定時間（30sec999.9min），自動打印測試數(shù)據(jù)。2.1掃描方式設(shè)定在此方式下，設(shè)

21、定過程為：當儀器掃描的起始波長不在330nm時，可用（nm）range鍵，按上述1設(shè)定波長為330nm。在樣品放入樣品室后，按下start/stop鍵，儀器會自動掃描，然后在打印出譜圖。若須進行重復(fù)掃描，需將mond方式轉(zhuǎn)化為“2”，在轉(zhuǎn)至為“1”即可。 2.2定時打印方式設(shè)定 在鍵盤操作為mond、3；波長顯示窗為2、3；指示燈為數(shù)據(jù)（data）的模式下，按下enter鍵后，直接輸入需要定時打印時間及掃描的波長。注！在定時打印方式時請不要進行 coto、線性回歸運算、func等操作。3“t”和“a”方式設(shè)定3.1 t和a顯示方式的設(shè)定從“a”轉(zhuǎn)化成“t”的過程：在鍵盤操作為“t/a”鍵、顯示

22、波長為“2”、指示燈為“abs”的模式下，直接在鍵盤操作處輸入“1”，顯示波長處輸入“1”后，按下enter鍵，輸入波長值即可。從“t”轉(zhuǎn)化成“a”的過程：在鍵盤操作為“t/a”鍵、顯示波長為“1”、指示燈為“t %”的模式下，直接在鍵盤操作處輸入“2”，顯示波長處輸入“2”后，按下enter鍵，輸入波長值即可。3.2濃度方式設(shè)定儀器在鍵盤操作為“t/a”鍵、顯示波長為“2”、指示燈為“abs”的模式下，直接在鍵盤操作處輸入“3”，顯示波長處輸入“3”后，按下enter鍵，指示燈為“con”即可。在此模式下，儀器可完成標準樣品的標定及計算工作。樣品的標定過程：儀器在鍵盤操作為“t/a”鍵、顯示

23、波長為“2”、指示燈為“abs”的模式下，直接在鍵盤操作處輸入“1”，顯示波長處輸入“1”后，輸入進行標定工作代號，按下enter鍵，輸入需標定工作代號的波長值，它將會顯示上次1標樣的濃度。依次類推，可以顯示24個標樣的濃度。儀器在已知斜率（k）和截矩（b）條件下，可直接根據(jù)公式conc=k*abs+b，直接測定樣品濃度，并打印輸出運算結(jié)果，具體操作方法如下：儀器在鍵盤操作為“t/a”鍵、顯示波長為“2”、指示燈為“abs”的模式下，直接在鍵盤操作處輸入“3”，顯示波長處輸入“3”后，指示燈不變的情況下，分別輸入斜率（k）和截矩（b）后，按下enter鍵即可。設(shè)定后直接進入樣品測定程序，每次在

24、樣品室放入被測樣品后，按start/stop鍵，即可直接打印輸出測定樣品濃度。4自動調(diào)零及調(diào)滿刻度設(shè)定在樣品位置上放入有參比溶液的比色皿，蓋上樣品室蓋子。待樣品架在“r”位置的測試數(shù)字穩(wěn)定后，按abs.o 100% t 鍵，儀器進行自動調(diào)零/調(diào)滿刻度工作。待樣品架在“s1s3”位置的測試數(shù)字穩(wěn)定后，按abs.o 100% t 鍵，儀器進行自動調(diào)零/調(diào)滿刻度工作。經(jīng)上述13步驟操作后，可消除比色皿間配對誤差。當“s1s3”位置內(nèi)比色皿裝入被測溶液時，可以進行直接測定。注！在測試過程中，各比色皿防入樣品架的位置不能任意改變（必須保持步驟的插入位置）。長時間測試時，須用步驟檢查儀器零及滿刻度的變化，

25、如變化大，應(yīng)重新按步驟校正。實驗三 紫外分光光度法測定礦物油目的：掌握紫外分光光度計的原理及測試方法，學會礦物油的紫外分析方法。原理： 石油及其產(chǎn)品在紫外光區(qū)有特征吸收，帶有苯環(huán)的芳香族化合物，主要吸收波長為250 260nm帶有共軛雙鍵的化合物主要吸收波長為215230nm。一般原油的兩個吸收波長為225及254nm。在石油產(chǎn)品中，有燃料油、潤滑油等的吸收峰與原油相近。因此，波長的選擇應(yīng)視實際情況而定，原油和重質(zhì)油可選254nm，而輕質(zhì)油及煉油廠的油品可選225nm。 標準油采用受污染地點水樣中的石油醚萃取物。 水樣加入15倍含油量的苯酚，對測定結(jié)果無干擾。動、植物性油脂的干擾作用比紅外線法

26、小。用塑料桶采集或保存水樣，會引起測定結(jié)果偏低。儀 器： (1)分光光度計(具215256nm波長)，l0mm石英比色皿。 (2)1000m1分漏斗。 (3)50ml容量瓶。 (4)g3型25ml玻璃砂芯漏斗。試劑：（1）標準油：用經(jīng)脫芳烴并重蒸餾過的3060石油醚，從待測水樣中萃取油品，經(jīng)無水硫酸鈉脫水后過濾。將濾液置于655水浴上蒸出石油醚，然后置于65土5恒溫箱內(nèi)趕盡殘留的石油醚，即得標準油品。（2)標準油貯備溶液：準確稱取標準油品0.100g溶于石油醚中，移人100m1容量瓶內(nèi)，稀釋至標線，貯于冰箱中。此溶液每毫升含1.00mg油。（3）標準油使用溶液：臨用前把上述標準油貯備液用石油醚

27、稀釋10倍，此液每毫升含.10mg油。 (4)無水硫酸鈉：在300下烘1h，冷卻后裝瓶備用。 (5)石油醚(6090餾份)。脫芳烴石油醚：將60100目粗孔微球硅膠和70一120目中性層析氧化鋁(在15060活化4h)，在未完全冷前裝入內(nèi)徑25mm（其它規(guī)格也可)高750mm的玻璃柱中。下層硅膠高600mm，上面覆蓋50mm厚的氧化鋁，將60-90石油醚通過此柱以脫除芳烴。收集石油醚于細口瓶中，以水為參比，在225nm處測定處理過的石油醚，其透光率不應(yīng)小于80%。(6) 1+1硫酸。(7）氯化鈉。測定步驟：（1）向7 個50ml容量瓶中，分別加入0、2.00、4.00、8.00、12.00、2

28、0.00和25.ooml，標準油使用溶液，用石油醚(6090)稀釋至標線。在選定波長處，用lomm石英比色，以石油醚為參比測定吸光度，經(jīng)空白校正后，繪制校準曲線。 (2)將已測量體積的水樣，仔細移人1000m1分液漏斗中，加入1+1硫酸5ml酸化(若采樣時已酸化，則不需加酸)。加入氯化鈉，其量約為水量的2%(mv)。用20ml石油醚(6090餾份)清洗采樣瓶后，移入分液漏斗中。充分振搖3min，靜置使之分層，將水層移入采樣瓶內(nèi)。 (3)將石油醚萃取液通過內(nèi)鋪約5mm厚度無水硫酸鈉層的砂芯漏斗， 濾入50ml容量瓶內(nèi)。 (4)將水層移回分液漏斗內(nèi)，用20ml石油醚重復(fù)萃取一次，同上操作。 然后用

29、l0ml石油醚洗滌漏斗，其洗滌液均收集于同一容量瓶內(nèi)，并用石油醚稀釋至標線。 (5)在選定的波長處，用10mm石英比色皿，以石油醚為參比，測量其吸光度。 (6)取水樣相同體積的水，與水樣同樣操作，進行空白試驗，測量吸光度。 (7)由水樣測得的吸光度，減去空白試驗的吸光度后，從校準曲線上查出相應(yīng)的油含量。 計 算： 油（mg/l）=式中，從校準曲線中查出相應(yīng)油的量(mg)，水樣體積(ml）。 精密度與準確度 三個實驗室分析含10.0mgl油的統(tǒng)一分發(fā)標準溶液，實驗室內(nèi)相對標準偏差為1.7%；實驗室間的相對標準偏差為3.0%；相對誤差為-0.6%。注意事項：1）使用的器皿應(yīng)避免有機物的污染。2）水

30、樣和空白測定所用的石油醚應(yīng)為同一批號（減少空白誤差）。3）若不能提純石油醚，可以采用乙烷作萃取劑。以水作參比，于波長225nm處測定，其透光率應(yīng)大于80%時才可用。4）用品油不同其吸收峰與不同。思考題1、為什么分析油樣品時器皿不能被有機物污染？2、如何確定被測組分的最大吸收峰？3、如何提取油樣品？附：752紫外可見分光光度計能在紫外可見光譜區(qū)域內(nèi)對不同物質(zhì)作定性或定量的分析，該儀器在醫(yī)學、生物學、石油化工、環(huán)境保護等方面得到廣泛應(yīng)用。原理：利用溶液中的物質(zhì)對光的照射有選擇性吸收，其能量因吸收而減弱的程度和溶液中所含物質(zhì)的濃度符合比色原理（比耳定律）來測量物質(zhì)的含量的方法。式中：透過率 透射光強

31、度 入射光強度 吸收系數(shù) 吸光度 溶液厚度溶液濃度 儀器結(jié)構(gòu)：該儀器由光源室、單色器、試樣室、光電管暗盒、電子系統(tǒng)和數(shù)字顯示器等部件組成。其工作原理方框圖如下： 圖3-1 工作原理方框圖儀器各部分的詳細圖見后：1、字顯示器 2、吸光度調(diào)零旋鈕 3、選擇開關(guān) 4、吸光度調(diào)斜率電位器5、濃度旋鈕 6、光源室 7、電源開關(guān) 8、氘燈電源開關(guān)9、氘燈觸發(fā)按鈕 10、波長手輪 11、波長刻度窗 12、試樣架拉手13、100%旋鈕 14、0%旋鈕 15、靈敏度旋鈕 16、干燥器圖3-2 儀器外形圖 1、鎢鹵素燈開關(guān) 2、3、保險絲 4、電源插座 5、外接插座圖3-3 儀器后視圖光學系統(tǒng)： 圖3-4 儀器光

32、學系統(tǒng)圖由光源發(fā)出的連續(xù)光線，經(jīng)濾光片和球面發(fā)射鏡至單色器的入射狹縫聚焦成象，光束通過入射狹縫經(jīng)平面反射鏡至準直鏡，產(chǎn)生平行光線射至光柵，在光柵上色散后，由經(jīng)準直鏡聚焦在出射狹縫上形成一連續(xù)光譜，由出射狹縫射出一定波長，通過標準溶液在照射到光電管上。 通過調(diào)整“100%旋鈕，使透過率為100%，然后移動試樣槽，使同一單色光經(jīng)過被測樣品后照射到光電管上。如果被測樣品有吸收現(xiàn)象，由于儀器放大器和對數(shù)放大器的作用，可以直接讀出透射比或吸光度a。儀器的使用方法： 將靈敏度旋鈕調(diào)置“1”擋（放大倍率最小）。 按“電源”開關(guān)，分別點亮鎢燈和氫燈，預(yù)熱30分鐘。注！儀器背面有鎢燈開關(guān)，如不需要它時可將其關(guān)閉

33、。 選擇開關(guān)置于“”。 打開試樣蓋，調(diào)節(jié)“0%”（）旋鈕，使數(shù)字顯示為“000.0”。 將波長置于所需要測的波長處。 將裝有溶液的比色皿方入比色架中。注！波長在360nm以上時，可以用玻璃比色皿；波長在360nm以下時，可以用石英比色皿。 蓋上樣品室，將參比溶液比色皿置于光路，調(diào)節(jié)透光率“100.0”旋鈕，使數(shù)字顯示為100.0 %（）（如不能顯示此數(shù)據(jù)，可適當增加靈敏度的擋數(shù)，同時應(yīng)重復(fù)“4”，調(diào)節(jié)儀器的“000.0”）。 將被測溶液置于光路中，數(shù)字顯示器上直接讀出被測溶液的透光率（）。 吸光度a的測量：參照“4”和“7”，調(diào)整儀器的“000.0 %”和“100.0 %”。將選擇開關(guān)置于“a

34、”，旋動吸光度調(diào)整旋鈕，使得數(shù)字顯示為“000.0”，然后方入被測溶液，顯示值即為溶液的吸光度a值。 濃度c的測量：選擇開關(guān)由“a”旋至“c”，將已標定濃度的溶液放入試樣槽的光路中，調(diào)節(jié)“濃度”旋鈕使得數(shù)字顯示為標定值；將被測溶液放入試樣槽的光路中，即可讀出相應(yīng)的濃度值。實驗四 原子吸收分光光度法測定水樣中的銅直接吸入火焰原子吸收分光光度法測定快速、干擾少，適合分析廢水和受污染的水。萃取或離子交換火焰原子吸收分光光度法，適合于清潔水的分析。石墨爐原子吸收分光光度計靈敏度高，但基體干擾比較復(fù)雜，適合于分析清潔水。目的：掌握原子吸收分光光度計法進行定量測定的方法，并了解原子吸收分光光度計的大致結(jié)構(gòu)

35、及其使用方法。掌握標準加入法的溶液配置及測定方法。原理： 將樣品或消解處理好的試樣直接吸入火焰，火焰中形成的原子蒸氣對光源發(fā)射的特征電磁輻射產(chǎn)生吸收。將測得的樣品吸光吸光度和標準溶液的吸光度進行比較，確定樣品中被測元素的含量。 地下水和地表水的共存離子和化合物，在常見濃度下不擾測定。因此，在分析樣品前需要檢驗樣品是否存在基體干擾或背景吸收。一般通過加標回收率測定，判斷基體干擾的程度。通過測定分析線附近1nm內(nèi)的一條非特征吸收線處的吸收，可判斷背景吸收的大小。附：背景校正用的鄰近非特征譜線波長元素 分析線波長（nm） 非特征吸收譜線（nm）鎘 2287.8 229 (氘)銅 324.7 324

36、(鋯)鉛 283.3 283.7 (鋯)鋅 213.8 214 (氘)根據(jù)實驗的結(jié)果，如果存在基體干擾，可加入干擾抑制劑，或用標準加入法測定并計算結(jié)果。如果存在背景校正吸收，用自動背景校正裝置或鄰近非特征吸收譜線法進行校正。即是從分析線處測得的吸收中扣除鄰近非特征譜線的吸收，得到被測元素原子的真正吸收。本方法適用于地表水、地下水和廢水中的鎘、鉛、銅和鋅的測定，適用濃度范圍與儀器的特性有關(guān)。一般儀器的適用濃度范圍如下：元素 適用濃度范圍（mg/l）鎘 0.051銅 0.055鉛 0.0510鋅 0.051儀器與試劑：儀器：aa-6800原子吸收分光光度計（有背景校正裝置），上述所測元素的空心陰極

37、燈及其它必要的附件。aa-6800原子吸收分光光度計的使用方法附后。試劑：硝酸（優(yōu)級純ar）。高氯酸（優(yōu)級純ar）。去離子水。燃料：乙炔，純度不底于99.6%。氧化劑：空氣，由氣體空壓機供給，經(jīng)過必要的過濾和凈化。銅金屬標準貯備液：準確稱取0.5000g光譜純金屬，用適量1+1硝酸溶液溶解，必要時加熱直至溶解完全。用水稀釋至500.0ml，此溶液沒毫升含1.00mg的金屬銅。銅標準使用溶液：取50ml銅金屬標準貯備液于1l容量瓶中，用0.2%硝酸定容至標線，此標準溶液每毫升含銅為50.0ug。測定步驟：1 標準溶液的配制：吸取銅標準溶液0.00，0.50，1.00，3.00，5.00和10.0

38、0ml，分別放入6個100ml容量瓶中，用0.2%的硝酸稀釋定容后，搖勻。銅標準使用溶液體積（ml） 0.00 0.50 1.00 3.00 5.00 10.00銅標準使用溶液濃度（ugml） 0 0.25 0.50 1.50 2.50 5.002 樣品預(yù)處理：取100.0ml水樣防入300ml燒杯中，加入硝酸5ml，在電熱板上加熱消解（不要沸騰），蒸至10ml左右，加入5硝酸和2高氯酸，繼續(xù)消解，直至1ml左右。如果消解不完全，再加入硝酸5ml和高氯酸2ml，再次蒸至1ml左右。取下冷卻，加水溶解殘渣，通過預(yù)先用酸洗過的中100ml容量瓶中，用水稀釋至標線。取0.2%的硝酸100ml，按上述

39、相同的程序操作，以此為空白樣。3 標準加入法銅工作溶液的配制：取若干個（如四個）100ml的容量瓶，各加入25.0ml試樣溶液，然后依次分別加入0.00，1.00，3.00和5.00ml（50ug/ml）銅的標準溶液，用0.2%的硝酸稀釋定容后，搖勻。4 樣品測定： 按規(guī)范的操作程序啟動原子吸收分光光度計，通過本儀器工作站的軟件，選擇或設(shè)置待測元素的測定條件及參數(shù)，待儀器自檢（漏氣、光路及測定參數(shù)）就緒后，可以測定樣品。 儀器先用0.2%的硝酸調(diào)零后，按實驗步驟1，2，3，4次序分別吸入空白樣和試樣，測量其吸光度。在儀器工作站上，直接讀出試樣中的金屬濃度值即可（可保存、打印標準曲線或標準方程）

40、。計算及討論： 計算： 被測金屬含量（mg/l）= 式中， m從校準曲線上查出或儀器直接讀出的被測金屬量（ug）； v分析用的水樣體積（ml）。 討論：通過測定標準加入法配制的銅溶液，可以檢查樣品中是否存在基體干擾。若樣品存在基體干擾，除了認真檢查實驗的每個過程外，還應(yīng)根據(jù)實驗原理所提到的方法進行處理。允許誤差：如果有5個實驗室參加銅的測定實驗，測定銅（500ug/l）質(zhì)控樣品的平均濃度為480（ ug/l）時，那么實驗室內(nèi)相對標準偏差為3.1%；實驗室間相對標準偏差為7.1%。思考題1 簡述原子吸收分光光度分析法的基本原理。2 從原理上比較原子吸收光譜法與分光光度法的異同點。3 原子吸收法定

41、量分析的依據(jù)是什么？4 原子吸收法的干擾有哪些？5 標準加入法中為什么要在第二份開始按比例加入不同量的待測元素的標準溶液？其標準加入樣品數(shù)小于4個點行嗎？附： aa-6800/6650原子吸收分光光度計簡介：原子吸收分光光度計 aa-6800/6650 具有兩種背景校正功能，d2 法(氘燈法)和 sr 法(自吸收法或自蝕法)，用戶可根據(jù)測定的樣品，選擇使用合適的方法。aa-6800通過計算機控制平臺的自動上下、前后移動，進行快速、簡單的火焰和石墨爐自動切換。此外，可以手動測定，也可以使用自動進樣器(asc-6100)進行全自動多元素連續(xù)測定。用戶可根據(jù)測定元素、測定樣品的多少以及操作人員的具體

42、情況進行適當?shù)倪x擇?？刂芶a-6800/6650的pc軟件在ms-windows環(huán)境下運行，應(yīng)用wizard（魔塊）功能引導(dǎo)用戶進行參數(shù)設(shè)定，即使是原子吸收分析的初學者都能簡單地編制測定條件。gfa-6500石墨爐原子化器簡介：gfa-6500是島津原子吸收分光光度計aa-6800的石墨爐原子化器，其有如下特點如下：(1) 采用高靈敏度的光-熱探頭，電流控制范圍采用自動溫度校正，具有良好的溫度準確性和重現(xiàn)性。(2) 光控溫度范圍降至400左右，因此從灰化到原子化都能得到良好的控制。(3) 樣品原子化階段可采用高靈敏度方式，與傳統(tǒng)的石墨爐比，靈敏度和精度都有提高。(4) 精密控制內(nèi)部保護氣流和可

43、根據(jù)測定樣品的情況切換氣體類型，適應(yīng)各種樣品的分析。基本原理：通過測量試樣在火焰或石墨爐原子霧化器中產(chǎn)生的基態(tài)原子蒸氣，對從銳線光源發(fā)出特征譜線（通常采用待測元素發(fā)出的譜帶寬度很窄的特征譜線）的吸收來測定試樣中待測元素濃度的一種定量分析方法，原子蒸氣對共振線的吸收符合朗白比爾定律。基本結(jié)構(gòu)：1）、光學系統(tǒng)從空心陰極燈和氘燈出來的光在合束器結(jié)合，通過原子化器，原子和共存物吸收光成為信號和背景吸收。然后光通過分光光度計到光電倍增管。分光光度計是高分辨率的czerny-turner 型裝置。通過衍射光柵的轉(zhuǎn)動進行波長選擇，把測定元素的吸收波長與其他光譜分開。光柵的轉(zhuǎn)動采用直接精密驅(qū)動機構(gòu)，用驅(qū)動自動

44、搜索波長。所有的光學元件都用石英窗板屏蔽在內(nèi)，與外界的空氣隔絕，防止灰塵和腐蝕性氣體的影響。hcl：空心陰極燈 d2：氘燈 bs：分束器 w1-w4：窗板 m1-m6：反射鏡s1，s2：狹縫 g：衍射光柵 pmt：光電倍增管圖4-1 儀器光學系統(tǒng)圖2）、aa-6800/6650主機結(jié)構(gòu)圖 電源開關(guān)（打開儀器）。 燃燒器選擇開關(guān)（防止誤用燃燒器頭） extinguish鍵（按該鍵熄滅火焰） ignite 鍵（按該鍵，氣體輸入到燃燒器，用點火火焰點火。）圖4-2 儀器主機面板圖3）、測光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖4-3儀器測光系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4）gfa-6500石墨爐構(gòu)成 溫度探頭（該探頭控制石墨管的溫度） 管口（開

45、口用于探測石墨管發(fā)射光的強度）不銹鋼管（氬氣流入到管口） 冷卻水流路（冷卻水從左流向右） 熱敏元件（用于探測冷卻塊的冷卻溫度；約30） 保護板(當火焰測定時需要放上) 彈簧(插座接頭) 密封圈(防止石墨管氧化)圖4-4 儀器石墨爐構(gòu)成圖5aa6800 原子吸收儀器操作步驟1）、打開氣源閥及空壓機電源：把乙炔鋼瓶的一級閥逆時針打開1-1.5圈，二級閥順時針調(diào)至0.1-0.11mpa。打開空壓機電源開關(guān)，使空壓機自動加壓并保持壓力為0.4-0.5 mpa，輸出壓力為0.35 mpa不變的工作狀態(tài)。2）、打開主機電源：按下儀器主機左側(cè)的電源開關(guān)，約2分鐘后，機器發(fā)出三聲蜂鳴聲，表明儀器初始化完畢。3

46、）、儀器參數(shù)設(shè)定與連接：啟動電腦wizaard軟件，依次在“元素選擇”、“制備參數(shù)”、“樣品標識符”、“樣品選擇”、“連接主機/發(fā)送參數(shù)”、“光學參數(shù)”、“燃燒器/氣體流量設(shè)置”等項目設(shè)定參數(shù)（必須在指導(dǎo)教師的同意下進行）。設(shè)定確認無誤后，按“完成”。4） 、點火：當“漏氣檢查”進行完畢后彈出“未檢查到漏氣”時（這個過程大約11分鐘），則可以點火（點火前須查看可燃氣的流量設(shè)置是否符合條件！）。點火時同時按下主機上的“exignite”紅色按鈕下面的黑白兩個按鍵，直到點燃火焰穩(wěn)定為止。若點燃的火焰不穩(wěn)（熄滅）時，則要按下“tinguish”的紅色熄火按鈕（關(guān)閉氣路以免造成危險）。5） 、進樣分析

47、：火焰穩(wěn)定后，按照設(shè)定的要求，采用手動進樣或者自動進樣分析完所有的樣品。6） 、結(jié)束時關(guān)機：待樣品分析完畢后，繼續(xù)吸入去離子水（蒸餾水）燃燒35min。點擊電腦窗口“儀器”菜單欄下“余氣燃燒”命令按鈕，按提示，先關(guān)乙炔主閥；待儀器火焰熄滅后，再按主機extinguish鍵，切斷工作站與主機的信號連接，并退出wizaard軟件的操作。關(guān)閉主機電源及乙炔瓶氣路上的二級閥，再關(guān)空壓機，最后將空壓機內(nèi)氣體排出。7） 、檢查清掃：確認檢查氣閥、空壓機和主機電源均關(guān)閉無誤，清掃實驗桌面及實驗室衛(wèi)生。實驗五 乙二胺底液極譜法測定試樣中的銅目的：掌握示波極譜儀的測定原理及使用方法。 掌握用波極譜儀的測定試樣的

48、基本方法，學會極譜峰的繪制及利用其求算未知樣的濃度方法。方法提要：試料用鹽酸、硝酸溶解。在乙二胺亞硫酸鈉明膠的底液中，銅與乙二胺形成穩(wěn)定的多元環(huán)結(jié)構(gòu)絡(luò)合物，用極譜法測定，銅為直接雙電子還原波，波形清晰，峰電位為0.46v（對飽和甘汞電極而言）。在分析測試液中含鉛量大于5mg時，本方法不適用。試劑：鹽酸（1.19g/ml）。硝酸（1.40g/ml）。鹽酸（1+1 v+v）。氯化鐵溶液（5% m/v）：稱取5g氯化鐵（fecl36h2o），用鹽酸（2% v/v）溶解并定容至100ml，搖勻。此溶液1ml約含10mg鐵。乙二胺（60% v/v）。亞硫酸鈉溶液（20% m/v）。明膠溶液（0.5% m

49、/v）(用沸水溶解)。銅標準溶液：稱取0.5000g金屬銅（99.99%），置于250ml燒杯中，蓋上表皿，沿杯壁加入10ml硝酸（1+1 v+v），低溫溶解后，加入10ml硫酸(1+1)，蒸至冒濃煙取下冷卻，加水溶解銅鹽，用水洗去表皿，冷卻后移入500ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。此溶液1ml含1.0mg銅。銅標準使用溶液：移取25.00ml銅標準溶液（1.0mg/ml），置于250ml容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。此溶液1ml含0.1mg銅。儀器：1、 示波極譜儀。使用jp1、jp2型示波極譜儀，采用3電極系統(tǒng)。2、 參比電極：飽和甘汞電極。分析步驟：1、 試料 試樣粒度應(yīng)小于0.

50、097mm，裝入小瓶，在80烘2h，置于干燥器中備用。按下表稱取試樣：表5-1 銅含量與稱樣量對照表銅量，% 試料，g0.011155100.50000.00050.20000.00030.10000.00032 、空白實驗隨同試料做空白實驗。3、 測定3.1樣品峰的測定1）按上表稱取一定量的試樣置于100ml燒杯中，加入15ml鹽酸，蓋上表皿，置電熱板上加熱510min以除去大部分硫化氫，加入5ml硝酸，繼續(xù)加熱至試料分解完全，用少量水洗去表皿，蒸發(fā)至干。趁熱加入1.5ml鹽酸（1+1）溶解殘渣，加入3ml氯化鐵溶液（如試料中含鉛高于5mg時應(yīng)加入5ml，或減少試料），移入25ml容量瓶中。2）在電解池中分別加入1.5ml乙二胺，2ml亞硫酸鈉溶液，1ml明膠溶液，每加入一種試劑均需搖勻，用水稀釋至刻度，搖勻。3）傾出上層清液于電解池中，選擇適當?shù)碾娏鞅堵?，于起始電?.10v處，作常規(guī)極譜圖。記錄峰電流值。同時進行試樣的空白測定。3.2 工作曲線的繪制移取0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00ml銅標準溶液（1.0mg/ml）或（0.1mg/ml），分別置于一組25ml容量瓶中，加入3ml氯化鐵溶液，以下按分析步驟3.1中的2）3）進行測定。以銅量為橫坐標，峰電流為縱坐標，繪制工作曲線。分析結(jié)果的計算：按下式計算銅的含量： （1）式中