水質(zhì)儀器分析實驗報告模板 - 副本課件

1、重 慶 大 學(xué)學(xué) 生 實 驗 報 告實驗課程名稱 水質(zhì)儀器分析實驗 開課實驗室 市政與環(huán)境工程實驗研究中心 學(xué) 院 城 環(huán) 年級 20010 專業(yè)班 給排水3班 學(xué) 生 姓 名 童思源 學(xué) 號 20106488 開 課 時 間 2013 至 2014 學(xué)年第 一 學(xué)期總 成 績教師簽名城市建設(shè)與環(huán)境工程學(xué)院制開課學(xué)院、實驗室：市政與環(huán)境工程實驗研究中心 實驗時間 ：2013年 11 月 27 日課程名稱水質(zhì)儀器分析實驗實驗項目名 稱熒光分光光度計測定實驗實驗項目類型驗證演示綜合設(shè)計其他指導(dǎo)教師古勵成 績一、實驗?zāi)康牧私鉄晒夥止夤舛扔嬋S掃描和波長掃描的使用。二、實驗原理熒光，是指一種光致發(fā)光的

2、冷發(fā)光現(xiàn)象。當(dāng)某種常溫物質(zhì)經(jīng)某種波長的入射光照射，吸收光能后進(jìn)入激發(fā)態(tài)，并立即會激發(fā)并發(fā)射出出射光，而且一旦停止入射光，發(fā)光現(xiàn)象也隨之消失。物質(zhì)熒光的產(chǎn)生是由在通常狀況下處于基態(tài)的物質(zhì)分子吸收激發(fā)光后變?yōu)榧ぐl(fā)態(tài), 這些處于激發(fā)態(tài)的分子是不穩(wěn)定的,在返回基態(tài)的過程中將一部分的能量又以光的形式放出，從而產(chǎn)生熒光不同物質(zhì)由于分子結(jié)構(gòu)的不同,其激發(fā)態(tài)能級的分布具有各自不同的特征，這種特征反映在熒光上表現(xiàn)為各種物質(zhì)都有其特征熒光激發(fā)和發(fā)射光譜，因此可以用熒光激發(fā)和發(fā)射光譜的不同來定性地進(jìn)行物質(zhì)的鑒定。 熒光分光光度計由光源氙弧燈發(fā)出的光通過切光器使其變成斷續(xù)之光以及激發(fā)光單色器變成單色光后，此光即為熒光

3、物質(zhì)的激發(fā)光，被測的熒光物質(zhì)在激發(fā)光照射下所發(fā)出的熒光，經(jīng)過單色器變成單色熒光后照射于測樣品用的光電倍增管上，由其所發(fā)生的光電流經(jīng)過放大器放大輸至記錄儀，激發(fā)光單色器和熒光單色器的光柵均由電動機帶動的凸輪所控制，當(dāng)測繪熒光發(fā)射光譜時，將激發(fā)光單色器的光柵，固定在最適當(dāng)?shù)募ぐl(fā)光波長處，而讓熒光單色器凸輪轉(zhuǎn)動，將各波長的熒光強度訊號輸出至記錄儀上，所記錄的光譜即發(fā)射光譜，簡稱熒光光譜。 熒光分光光度計，當(dāng)測繪熒光激發(fā)光譜時，將熒光單色器的光柵固定在最適當(dāng)?shù)臒晒獠ㄩL處，只讓激發(fā)光單色口的凸輪轉(zhuǎn)動，將各波長的激發(fā)光的強度訊號輸出至記錄儀，所記錄的光譜即激發(fā)光譜。 當(dāng)用熒光分光光度計進(jìn)行樣品溶液的定量分

4、析時，將激發(fā)光單色器固定在所選擇的激發(fā)光波長處，將熒光單色器調(diào)節(jié)至所選擇的熒光波長處，由記錄儀得出的信號是樣品溶液的熒光強度。熒光分光光度計是用于掃描液相熒光標(biāo)記物所發(fā)出的熒光光譜的一種儀器。其能提供包括激發(fā)光譜、發(fā)射光譜以及熒光強度、量子產(chǎn)率、熒光壽命、熒光偏振等許多物理參數(shù)，從各種角度反映了分子的成鍵和結(jié)構(gòu)情況。通過對這些參數(shù)的測定，不但可以做一般的定量分析，而且還可以推斷分子在各種環(huán)境下的構(gòu)象變化，從而闡明分子結(jié)構(gòu)與功能之間的關(guān)系?？捎糜谝后w、固體樣品（如凝膠條）的光譜掃描。熒光分光光度計基本結(jié)構(gòu)1光源：為氙弧燈，能發(fā)射出強度較大的連續(xù)光譜。 2激發(fā)單色器：置于光源和樣品室之間的為激發(fā)單

5、色器或第一單色器，篩選出特定的激發(fā)光譜。 3發(fā)射單色器：置于樣品室和檢測器之間的為發(fā)射單色器或第二單色器，常采用光柵為單色器。篩選出特定的發(fā)射光譜。4樣品室：由石英池(液體樣品用)或固體樣品架(粉末或片狀樣品)組成。測量液體時，光源與檢測器成直角安排；測量固體時，光源與檢測器成銳角安排。 5檢測器：一般用光電管或光電倍增管作檢測器。可將光信號放大并轉(zhuǎn)為電信號三、使用儀器、材料F7000熒光分光光度計、電腦、打印機等四、實驗步驟（一）儀器操作步驟 1、開機順序：（1） 接通電腦及打印機電源，進(jìn)入Windows操作系統(tǒng)。（2） 接通光度計左側(cè)電源開關(guān)（POWER）約5秒鐘后主機右上方綠色氙燈指示燈

6、點亮，表示氙燈已經(jīng)啟輝工作。（3） 雙擊電腦屏幕上FL Solutions 熒光分析快捷框，進(jìn)入儀器操作界面。 2、關(guān)機順序：（1） 使用儀器操作軟件退出操作系統(tǒng)并關(guān)閉氙燈。（2） 保持主機通電10分鐘以上最后關(guān)閉主機電源開關(guān)。（目的是讓燈室充分散熱） 3、波長掃描的簡易操作：點擊快捷欄“Method” 后，立即顯示了分析方法（Analysis Method）的五個模塊界面，分別為“常規(guī)”（General），“儀器條件”（Instrument），“監(jiān)視界面”(Monitor)，“處理”(Processing)，“報告”(Report)。下面詳細(xì)介紹每個界面：（1） General（常規(guī)）*Me

7、asurement（測量方式）-選擇Wavelength （波長掃描）*Operator （操作者名）-鍵入操作者性名*Insturment (儀器型號) -自動給出*Sampling (進(jìn)樣器類型) -選用自動進(jìn)樣器后該項自動指定*Comments (注釋表)-可輸入簡單注釋說明*o Use sample table（使用樣品表）-（2） Instrument（儀器條件）*Scan mode (掃描方式) - Excitation (激發(fā)波長掃描)Emission（發(fā)射波長掃描）Synchronous（同步掃描） *Data mode（數(shù)據(jù)方式）-Fluorescence （熒光采集） Lu

8、minescence （發(fā)光采集）Phosphorescence（磷光采集） *EM WL （發(fā)射波長）-輸入范圍 0nm, 200nm900nm*EX Start WL （激發(fā)起始波長）- 輸入范圍 200nm890nm *EX End WL （激發(fā)終止波長）-輸入范圍 210nm900nm * EX WL (激發(fā)波長)-輸入范圍 0nm, 200nm900nm *EM Start WL （發(fā)射起始波長）-輸入范圍 200nm890nm *EM End WL （發(fā)射終止波長）-輸入范圍 210nm900nm *Scan speed （掃描速度）-30,60,240,1200,2400,120

9、00,30000,60000nm/min 八擋可選（磷光掃描僅有三擋：30,60,240nm/min） *Delay （延遲時間）-輸入范圍 09999秒（重復(fù)測量時僅對第一次測量有效） *EX Slit （激發(fā)單元狹縫）-1, 2.5 ,5, 10, 20,五擋可選。*EM Slit （發(fā)射單元狹縫）-1, 2.5, 5, 10, 20五擋可選。 *PMT Voltage（光電管負(fù)高壓）-250V,400V, 700V, 950V四擋固定電壓可選。 *o PMT Voltage (光電管負(fù)高壓)-當(dāng)此項選定后，可在01000V之間任意設(shè)定。 *Response （響應(yīng)速度）-0.002,0.

10、004,0.01,0.05,0.1,0.5,2.0,4.0,8.0秒和Auto共有十擋可選。響應(yīng)速度快峰形分辨率高，但噪音大。速度慢反之。通常選Auto。 *Corrected spectra （光譜校正）-使用副標(biāo)準(zhǔn)光源附件進(jìn)行長波長光譜校正。*o shutter control（光閘控制）-選定后，在不測樣品時，激發(fā)光不能照射到樣品上。*Replicates（重復(fù)次數(shù)）-可在199之間選擇。（重復(fù)掃描用）*Cycle time（循環(huán)間隔）-兩次掃描的間隔時間的設(shè)定，可在0180分鐘范圍選擇。（3） Monitor（模擬監(jiān)視）*Y-Axis Max （縱軸標(biāo)尺上限值）- 一般樣品預(yù)掃描后儀器

11、自動賦值。*Y-Axis Min （縱軸標(biāo)尺上限值）- 根據(jù)需要賦值。*R Open data processing window after data acquisition（測量后打開數(shù)據(jù)處理窗口）一般選定R，測定結(jié)果可自動存儲，便于后期處理。*o Print report after data acquisition （數(shù)據(jù)采集后自動打?。? 一般不選定。*Overlay（重疊光譜圖）-可將光譜圖重疊在監(jiān)視畫面上但重復(fù)掃描時不可設(shè)定。（4） Processing （處理方法）簡介：此界面主要是對已測定的圖譜根據(jù)用戶的要求進(jìn)行選擇處理。* CAT （平均化）- 如選定則對重復(fù)測定的圖譜進(jìn)行

12、平均處理。*Processing choices （處理方法的選擇）- 有如下四種處理方法：1) Savitsky-Golay Smooth（ ） 2）Mean Smooth (平均平滑)3) Median Smooth （中間平滑） 4) Derivative （微分求導(dǎo)）*Processing steps （處理步驟）-*Peak Finding (峰檢出) - 有如下三項內(nèi)容：1）Integration method （積分方法）- a) Rectangnlar (矩形) ，b) Trapezoid （梯形） c) Romberg（羅伯格方式）2）Threshold （閾值）-決定信號峰

13、的舍取。賦值范圍0.001-1000。小于賦值的峰可以顯示但不打印結(jié)果。3）Sensitivity （靈敏度）- 可改變放大器的放大倍數(shù)。一般設(shè)置為“1”。（5） Report (報告格式)*Output （輸出）-有如下三種格式可選： Print Report - 打印報告（常用格式） Use Microsoft Excel -將數(shù)據(jù)變換為微軟Excel 格式。 Use print generator sheet- 利用變換器（附選件）打印圖表。*Orientati （打印方向）-橫向 (Portrait)，縱向 (Landscape)*Pintable items （打印選項）- 有五種項

14、目可選： Include data （打印數(shù)據(jù)） Include method （打印方法） Include graph （打印圖譜） Include data listing （打印數(shù)據(jù)表）-如果選定此項后，會顯示右側(cè)的打印數(shù)據(jù)列表Include data listing功能，有固定數(shù)據(jù)間隔constant 和選擇數(shù)據(jù)間隔Select data兩種類型的選擇。 Include peak table (打印峰值表)*Printer Font (打印機字形)- 可改變報告的打印字形。 4、時間掃描的簡單操作： 簡介：此掃描方式是EX,EM的波長均固定，僅觀察樣品隨時間的變化。監(jiān)視畫面的橫坐標(biāo)軸為

15、時間單位。進(jìn)入方法與波長掃描相同。（1） General (常規(guī))*Measurement (測量方式)-選擇 Time Scan (時間掃描)（其它內(nèi)容與波長掃描相同，故從略。)（2） Instrument （儀器條件）*Data mode (數(shù)據(jù)方式)-Fluorescence（熒光采集），Luminescence （發(fā)光采集）Phosphorescence(磷光采集) Phosphorescence Life Time（磷光壽命采集）Phosphorescence Life Time (Shoet)（磷光短壽命采集）注：如果選擇磷光短壽命采集方式，時間單位為ms,采集時間自動設(shè)定為20m

16、s。*EX WL （激發(fā)波長）- 0nm,200nm900nm 設(shè)定*EM WL （發(fā)射波長）- 0nm,200nm900nm 設(shè)定*Time unit （時間單位）- -s和ms 兩種單位可設(shè)定*Scan （掃描周期）- 當(dāng)時間單位為sec時， 周期范圍為：109000sec；當(dāng)時間單位為msec時，周期范圍為：1009999msec。*EX Slit （激發(fā)單元狹縫）-1, 2.5 ,5, 10, 20,五擋可選。*EM Slit （發(fā)射單元狹縫）-1, 2.5, 5, 10, 20五擋可選。*PMT Voltage（光電管負(fù)高壓）-250V,400V, 700V, 950V四擋固定電壓可

17、選。*o PMT Voltage (光電管負(fù)高壓)-當(dāng)此項選定后，可在01000V之間任意設(shè)定。*Response （響應(yīng)速度）-0.002,0.004,0.01,0.05,0.1,0.5,2.0,4.0,8.0秒共九檔。*o shutter control（光閘控制）-選定后，在不測樣品時，激發(fā)光不能照射到樣品上。*Replicates （重復(fù)次數(shù)）-可在199之間選擇。（重復(fù)掃描用）*Cycle time （循環(huán)間隔）-兩次掃描的間隔時間的設(shè)定，可在0180分間選擇。*o Stopped Flow （外部控制測量）-選定后，按下測量鈕后，等待外部控制信號啟動測量。（3） Monitor (

18、模擬監(jiān)視)*Y-Axis （縱軸上下限值）- 一般樣品預(yù)掃描后儀器自動賦值。*X-Axis （橫軸上下限值）-時間軸， 根據(jù)需要設(shè)定（其它內(nèi)容與波長掃描相同，故從略。）（4） Processing （處理方法）- 內(nèi)容與波長掃描相同，從略（5） Report （報告格式）- 內(nèi)容與波長掃描相同，從略 5、光度計法的簡單操作: 簡介：光度計法亦稱濃度直讀法，也稱工作曲線法。利用配制的具有梯度的標(biāo)準(zhǔn)樣品，先做出一條標(biāo)準(zhǔn)曲線，然后再反測未知樣品。（1） General (常規(guī))*Measurement (測量方式)-選擇 Photometry（光度計）（其它內(nèi)容與波長掃描相同，故從略。）（2） Qu

19、antitation (定量條件)*Quantitation type （測量類型）- Wavelength (指定波長) Peak area（峰面積） Peak height (峰高) ， Derivative（導(dǎo)數(shù)）， Ratio （比率）。*Calibration type (曲線校正類型)- None（沒有）， 1 st order （線性方程） 2 nd order (二次方程）， 3 rd order （三次方程）， Segmented（折線）*Num ber of wavelengths (波長數(shù))-當(dāng)曲線校正選擇“None” 時波長數(shù)可以在間選擇，但再不能使用工作曲線法了。其他

20、校正類型只能在間選擇，但此時的波長數(shù)并不表示在若干波長值下可以同時測定樣品的吸光度，僅僅是對光譜圖的一種處理方法。*Concentration unit (濃度單位)- 根據(jù)需要格式設(shè)定*Manual calibration（手動校正）- 根據(jù)公式校正*Force curve through zero (強制曲線歸零)*Digit after decimal point （小數(shù)有效位）-可以在間賦值（3） Instrument (儀器條件)*Data mode(數(shù)據(jù)方式)- Fluorescence（熒光采集），Luminescence（發(fā)光采集） Phosphorescence（磷光采集）*

21、Wavelength mode （波長方式）- EX WL Fixed（激發(fā)波長固定）EM WL Fixed（發(fā)射波長固定），Both WL Fixed（兩側(cè)均固定）*Fixed WL （波長選定）- 可以選定16個波長值，波長值賦值范圍0nm,200900nm。*EX Slit （激發(fā)單元狹縫）- 設(shè)定范圍2.5, 5.0, 10.0,nm*EM Slit （發(fā)射單元狹縫）- 設(shè)定范圍2.5, 5.0, 10.0, 20.0nm*PMT Voltage (光電管高壓)- 設(shè)定范圍 400V, 700V ,950V*Auto statistic cal.number （自動統(tǒng)計計算）-可以進(jìn)行

22、平均值，標(biāo)準(zhǔn)偏差，變異系數(shù)的計算。為此目的則要設(shè)置樣品重復(fù)個數(shù)，此數(shù)在2-4000間選擇。*Replicates （重復(fù)次數(shù)）- 重復(fù)測量次數(shù)，輸入范圍1-20。*Integration Time （積分時間）- 0.110.0秒間設(shè)定。*Delay （延遲時間）-啟動后經(jīng)過所設(shè)定的時間自動開始測量。（4） Standards (標(biāo)準(zhǔn)樣品表)*Number of Samples （標(biāo)準(zhǔn)樣品數(shù)目的設(shè)定）- 120間設(shè)定。*Update (修定確認(rèn))-當(dāng)標(biāo)樣數(shù)確定后，點擊此框后顯示標(biāo)樣表以供賦值。*Insert (插 入)- 點擊此框可臨時插入一個標(biāo)樣條目。*Delete (刪 除)- 點擊此框可

23、臨時刪除一個標(biāo)樣條目。（5） Monitor (監(jiān)視界面) 同前述相同，故從略。（6） Report (報告形式)同前述相同，故從略。注：標(biāo)樣測量點擊Measure框，未知樣品測量點擊F4鍵，結(jié)束測量點擊F9鍵。 6、三維掃描的簡易操作：說明：該功能的作用是，當(dāng)某個樣品不知最佳激發(fā)波長和最佳發(fā)射波長時，利用該功能可自動快速地給出最佳條件。并可供其他特殊分析用。（1） General (常規(guī))*Measurement (測量方式)- 選擇 3D Scan 方式。（2） Instrument (儀器條件)*Data mode (數(shù)據(jù)方式)-可選擇Fluorescence熒光或Phosphoresc

24、ence磷光。*Chopping speed （切光器轉(zhuǎn)速）-使用磷光測定時用，有10Hz,20Hz,40Hz三檔可選。*EX Start WL (激發(fā)起始波長)- 0nm, 200nm850nm間選擇。*EX end WL (激發(fā)終止波長)-0nm, 200nm900nm間選擇。*EX Sampling interval (激發(fā)掃描間距)- 150nm間選擇。*EM Start WL (發(fā)射起始波長)- 0nm, 200nm850nm間選擇。*EM end WL (發(fā)射終止波長)- 0nm, 200nm900nm間選擇。*EM Sampling interval (發(fā)射掃描間距)- 110n

25、m間選擇。*Scan speed (掃描速度)- 30,60,240,1200,2400,12000,30000,60000nm/min八擋可選。 （磷光掃描僅有三擋：30,60,240nm/min）Monitor (模擬監(jiān)視) ,(4) Processing (數(shù)據(jù)處理) (5) Processing (數(shù)據(jù)處理) 從略。（二）開機（三）把被測樣品裝入比色皿里，放入樣槽內(nèi)（被測樣品裝入1/3即可）（四）對被測樣品進(jìn)行三維掃描，找出最佳激發(fā)波長和最佳發(fā)射波長。（五）根據(jù)三維掃描結(jié)果，確定激發(fā)或發(fā)射波長，進(jìn)行波長掃描。五、實驗過程原始記錄及結(jié)果分析(數(shù)據(jù)、圖表、計算等)1、進(jìn)行三維掃描后，得到下

26、圖1，從而分析得出該樣品最佳激發(fā)波長和最佳發(fā)射波長。圖12、下圖2是上圖1的立面圖，凸顯出最佳發(fā)射波長和最佳激發(fā)波長。圖23、下圖3為激發(fā)波長的曲線，選擇熒光強度最大的激發(fā)波長，即： 選擇第一組數(shù)據(jù)的激發(fā)波長 圖34、下圖4為發(fā)射波長的曲線，選擇熒光強度最大的發(fā)射波長，即 選擇第二組數(shù)據(jù)的發(fā)射波長 圖4從上圖中可以得出該樣品的最佳發(fā)射波長為386.0 nm, 最佳激發(fā)波長為233.0 nm。六 實驗注意事項：1、 進(jìn)行三維掃描時，scan speed掃描速度12000nm/min。2、 進(jìn)行波長掃描時，scan speed掃描速度2400nm/min。3、使用儀器操作軟件退出操作系統(tǒng)并關(guān)閉氙燈

27、，保持主機通電10分鐘以上最后關(guān)閉主機電源開關(guān)。（目的是讓燈室充分散熱） 教師簽名：年 月 日開課學(xué)院、實驗室：市政與環(huán)境工程實驗研究中心 實驗時間 ：2013 年 11 月 5 日課程名稱水質(zhì)儀器分析實驗實驗項目名 稱流動注射法測定正磷實驗實驗項目類型驗證演示綜合設(shè)計其他指導(dǎo)教師古勵成 績一、實驗?zāi)康恼莆绽肣C8500富營養(yǎng)鹽自動分析儀測定水中正磷的測試方法和基本原理。二、實驗原理正磷酸離子在酸性條件下與鉬酸銨和酒石酸銻鉀反應(yīng)，生成磷鉬化合物。此磷鉬化合物被抗壞血酸還原，形成藍(lán)色化合物，它在880nm處有吸收。吸光度與樣品中正磷酸鹽的濃度成比例。本方法用于測量飲用水、地下水、地表水、生活和

28、工業(yè)排放廢水中的正磷酸鹽。方法測定的是總正磷酸鹽，如果樣品用045urn的過濾器過濾后測定，檢測結(jié)果為溶解性的正磷酸鹽。直接測定樣品和過濾后測定的樣品結(jié)果是不一樣的。適用范圍：001200mgPL，方法檢測限是001 mgL。每小時能測定90個樣品。三、使用儀器、材料天平：分析級，可以準(zhǔn)確稱量到0.0001g。玻璃器皿：A級容量瓶和移液管或者塑料容器。 QC8500富營養(yǎng)鹽自動分析儀，包括：進(jìn)樣器、多通道比例進(jìn)樣泵、反應(yīng)單元和模塊、比色檢測器、數(shù)據(jù)系統(tǒng)等。 QC8500富營養(yǎng)鹽自動分析儀如下圖所示四、實驗步驟（1）配制試劑和標(biāo)準(zhǔn)溶液。（2）打開儀器所有電源及計算機。檢查所有的管道是否安裝無誤。

29、（3）設(shè)置性能參數(shù)。（4）輸入數(shù)據(jù)系統(tǒng)參數(shù)。（5）泵入去離子水通過所有的試劑管路并檢查其泄漏和穩(wěn)流情況。若沒有泄漏，將閥切換到試劑管路，使實際的試劑泵入管線，記住總是先泵入緩沖溶液，讓系統(tǒng)穩(wěn)定到出現(xiàn)穩(wěn)定的基線為止。（6）將稀釋器線E放入稀釋液中(如去離子水中)，同時放一些空管子在空試管架上。在校準(zhǔn)管中倒入校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，在測試管中倒入樣品。（7）根據(jù)分析需要創(chuàng)建一個工作表。通過數(shù)據(jù)系統(tǒng)輸入所需信息，比如濃度、平行性等。點擊工作表上的START，系統(tǒng)開始分析樣品。（8）測試完畢后，將試劑線從每種試劑中取出，在放入清洗劑前清洗管及玻璃錘子上的試劑，若QuickChem方法中推薦某種清洗液，將所有的試劑放

30、在該清洗液中以標(biāo)準(zhǔn)速度泵5分鐘。將管線放在去離子水中，讓系統(tǒng)以標(biāo)準(zhǔn)速度清洗5-10分鐘。將管線從去離子水中取出，讓所有管路中的溶液從模板中泵出。若模板有滲析塊，將所有的試劑管線留在去離子水中。將泵關(guān)閉，從泵管卡槽中取出所有的泵管。正確關(guān)閉計算機所有的文件后將插線板的主電源開關(guān)關(guān)掉。五、實驗過程原始記錄及結(jié)果分析(數(shù)據(jù)、圖表、計算等)圖一:圖中脈沖在方框內(nèi)的面積表示樣品的濃度，前五個是標(biāo)準(zhǔn)樣品，用以繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。圖1圖二 ：擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線，其中R平方達(dá)到0.99989，說明擬合度很好。圖2 通過上面的脈沖圖和標(biāo)準(zhǔn)曲線，可以讀數(shù)，本次實驗的數(shù)值為：樣品編號1234正磷濃度mg/l20.008.002

31、.001.00 實驗注意事項： 該流動注射分析儀要求按必要的順序和比例傳輸樣品和試劑并發(fā)生反應(yīng)，順序依次為：進(jìn)樣器多通道比例進(jìn)樣泵反應(yīng)單元和模塊比色檢測器數(shù)據(jù)系統(tǒng)教師簽名：年 月 日開 開 開課學(xué)院、實驗室：市政與環(huán)境工程實驗研究中心 實驗時間 ：2012年 11 月 5 日課程名稱水質(zhì)儀器分析實驗實驗項目名 稱金屬離子測定實驗項目類型驗證演示綜合設(shè)計其他指導(dǎo)教師古勵成 績一、實驗?zāi)康?、了解原子吸收測定方法的基本原理和基本步驟；2、了解用原子吸收測定金屬離子的方法。二、實驗原理在原子吸收分光光度法中，一般由空心陰極燈提供特定波長的輻射，即待測元素的共振線。由噴霧-火焰燃燒器或石墨爐等原子化裝

32、置使試樣中的待則元素分解為氣相狀態(tài)的基態(tài)原子。當(dāng)空心陰極燈的輻射通過原子蒸氣時，特定波長的輻射部分被基態(tài)原子所吸收，經(jīng)單色器分光后，通過檢測器測得其吸收前后的強度變化，從而求得試樣中待測元素的含量。基本原理：氣相中自由原子對同種元素原子發(fā)射的特征波長的光波具有吸收作用，測量自由原子對光輻射能的吸收程度就可以推斷出樣品中的所含元素濃度。原子吸收在一定條件下遵守朗伯比爾定律： A=LN其中：吸收系數(shù)L通過原子蒸氣光程長度N蒸氣相基態(tài)質(zhì)子密度。如果固定光程(L)，其它測試條件不變，那么A就與溶液中待測金屬濃度(C)成正比，即： A=KC這就是原子吸收分析的理論依據(jù)。它主要由一個陽極（鎢棒）和空心圓柱

33、形陰極組成，與待測元素同種的元素被選為陰極材料或襯在陰極上。將這兩個電極密封于充入一種低壓的惰性氣體（氖、氬、氙、氦），并帶有石英窗的玻璃管中。當(dāng)燈與電源相連接，即在空心陰極內(nèi)發(fā)生放電。由于稀有氣體離子的轟擊使自由原子從陰極四處濺出，它們又與稀有氣體原子碰撞而激發(fā)出元素的輻射線。 使用時，燈安放在燈架上，調(diào)整上下左右的螺絲，使光斑成像在燃燒器的狹縫上方。 空心陰極燈常采用脈沖供電方式，以改善放電特性，同時便于使有用的原子吸收信號與原子化池的直流發(fā)射信號區(qū)分開，稱為光源調(diào)制。在實際工作中，應(yīng)選擇合適的工作電流。使用燈電流過小，放電不穩(wěn)定；燈電流過大，濺射作用增加，原子蒸氣密度增大，譜線變寬，甚至

34、引起自吸，導(dǎo)致測定靈敏度降低，燈壽命縮短。原子化器系統(tǒng)：原子化器的功能是提供能量，使試樣干燥，蒸發(fā)和原子化。在原子吸收光譜分析中，試樣中被測元素的原子化是整個分析過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。實現(xiàn)原子化的方法，最常用的有兩種：火焰原子化法和非火焰原子化法火焰原子化法：是原子光譜分析中最早使用的原子化方法，至今仍在廣泛地被應(yīng)用； 非火焰原子化法：其中應(yīng)用最廣的是石墨爐電熱原子化法?；鹧嬖踊ㄖ校Ｓ玫念A(yù)混合型原子化器，其結(jié)構(gòu)如下圖。這種原子化器由霧化器、混合室和燃燒器組成。三、使用儀器、材料AA800型原子吸收分光光度計電子天平（0.0001g）空心陰極燈、空氣壓縮機乙炔氣瓶容量瓶1000mL、100mL移

35、液管2mL、5mL、10mL燒杯25mL、50mL、150mL四、實驗步驟1、系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：（待測元素為Cu元素）配制一組合適的標(biāo)準(zhǔn)溶液，由低濃度到高濃度，依次噴入火焰，分別測定其吸光度A，以測得的吸光度為縱坐標(biāo)，待測元素的含量或濃度C為橫坐標(biāo)，繪制A-C標(biāo)準(zhǔn)曲線。在相同的實檢條件下，噴入待測試樣溶液，根據(jù)測得的吸光度，由標(biāo)準(zhǔn)曲線求出試樣中待測元素的含量，標(biāo)準(zhǔn)曲線法簡便、快速，但僅使用于組成簡單的試樣。 2、標(biāo)準(zhǔn)加入法工作液的配制：（待測元素為Cu元素）若試樣基體組成較復(fù)雜，又沒有純凈的基體空白，很難配制相類似的標(biāo)準(zhǔn)溶液時，使用標(biāo)準(zhǔn)加入法是合適的。分取幾份等量的被測試樣，其中一份不加入被

36、測元素，其余各份試樣中分別加入不同已知量C1、C2、C3Cn的被測元素，然后，在標(biāo)準(zhǔn)測定條件下分別測定它們的吸光度A，繪制吸光度A對被測元素加入量CI的曲線。如果被測試樣中不含被測元素，在正確校正背景之后，曲線應(yīng)通過原點；如果曲線不通過原點，說明含有被測元素，截距所相應(yīng)的吸光度就是被測元素所引起的效應(yīng)。外延曲線與橫坐標(biāo)軸相交，交點至原點的距離所相應(yīng)的濃度Cx，即為所求的被測元素稀釋后的含量。3、未知樣溶液的配制。4、最佳儀器分析條件的選擇。5、標(biāo)準(zhǔn)曲線的建立。6、樣品含量測定。7、數(shù)據(jù)處理。 X（mg/L）=從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查的樣品含量（g/mL）水樣稀釋倍數(shù)五、實驗過程原始記錄及結(jié)果分析(數(shù)據(jù)、

37、圖表、計算等) 實驗注意事項：若使用標(biāo)準(zhǔn)加入法，應(yīng)當(dāng)注意：（1）待測元素的濃度與其對應(yīng)的吸光度應(yīng)呈線性關(guān)系。（2）為了得到較為精確的外推結(jié)果，最少應(yīng)采用4個點來做外推曲線。（3）本法能消除基體效應(yīng)帶來的影響，但不能消除背景吸收的影響，這是因為相同的信號，既加到試樣測定值上，也加到增量后的試樣測定值上，因此只有扣除了背景之后，才能得到待測元素的真實含量，否則將得到偏高結(jié)果。（4）對于斜率太小的曲線（靈敏度差），容易引起較大的誤差。教師簽名：年 月 日開課學(xué)院、實驗室：市政與環(huán)境工程實驗研究中心 實驗時間 ：2012年 11 月 4 日課程名稱水質(zhì)儀器分析實驗實驗項目名 稱OLYMPUS倒置顯微鏡

38、觀察及測定微生物個體大小實驗項目類型驗證演示綜合設(shè)計其他指導(dǎo)教師古勵成 績一、實驗?zāi)康?、了解倒置式研究型顯微鏡的構(gòu)造及各部分的功能。2、學(xué)習(xí)使用倒置式研究型顯微鏡觀察微生物的各種方法。3、學(xué)習(xí)運用圖像分析軟件測量微生物個體大小。二、實驗原理倒置顯微鏡：倒置顯微鏡的物鏡在載物臺下面，工作距離長；聚光鏡在載物臺上面，高度可調(diào)節(jié)。載物臺上空間大，可放載玻片及培養(yǎng)皿、三角瓶等較大容器，能觀察到菌落生長狀態(tài)及微生物運動狀態(tài)。調(diào)節(jié)裝置的使用及光學(xué)系統(tǒng)介紹：包括電源裝置和顯微鏡架、聚焦裝置、載物臺、觀察筒、照明柱、聚光鏡、物鏡、分光鏡組件盒的光閘、濾色片滑板、分光鏡組件盒等，詳細(xì)介紹如下。（一）電源裝置和

39、顯微鏡架1、光源：鹵素?zé)艄庠匆粋€，汞燈光源1個。將光強調(diào)節(jié)旋鈕擰到MIN（最小光強）位置，然后將主開關(guān)撥到“I”（開），然后將光強調(diào)節(jié)旋鈕向MAX方向轉(zhuǎn)動，提高電壓，使照明加亮。注意汞燈開后，至少15min后才能關(guān)閉。下次開啟，要到等10min后。2、選擇照明光路：使用光路選擇桿可以在觀察、旁路之間轉(zhuǎn)換光路。3、改變放大倍率拉出放大倍率選擇拉桿，放大倍率為1.6x。推進(jìn)放大倍率選擇拉桿，放大倍率為1x。顯微鏡各部分如下圖所示：（二）聚焦裝置 有粗調(diào)焦旋鈕和微調(diào)焦旋鈕1、粗調(diào)焦和微調(diào)焦旋鈕轉(zhuǎn)動方向：向前旋轉(zhuǎn)粗調(diào)焦旋鈕或微調(diào)焦旋鈕時，物鏡就升高；向后旋轉(zhuǎn)，物鏡就降低。IX71倒置式研究型顯微鏡各部

40、分名稱2、調(diào)節(jié)粗調(diào)焦旋鈕張力：用粗調(diào)焦旋鈕張力調(diào)節(jié)環(huán)調(diào)節(jié)粗調(diào)焦旋鈕的張力，可增加或減少張力。（三）載物臺1、放置樣品：對于載玻片樣品，請將蓋玻片放在下方。2、移動樣品：轉(zhuǎn)動X軸旋鈕和軸旋鈕，可以前后左右移動樣品。（四）觀察筒1、調(diào)節(jié)瞳間距：通過目鏡觀察時，調(diào)節(jié)雙目鏡筒間距直到左右視場完全吻合，記下瞳間距。2、調(diào)節(jié)屈光度：(1) 邊通過右目鏡觀察，邊轉(zhuǎn)動右目鏡筒上的屈光度調(diào)節(jié)環(huán)，直到視場周邊區(qū)域清晰可見。(2) 邊通過右目鏡觀察，邊調(diào)節(jié)粗、微調(diào)焦旋鈕對樣品聚焦。(3) 通過左目鏡觀察，只轉(zhuǎn)動左目鏡上的屈光度調(diào)節(jié)環(huán)對樣品聚焦。（五）照明柱1、安裝濾色片（透射光觀察）：用手指撥濾色片架上有花紋部分，

41、抬起，壓下濾色片架的安裝桿，插入濾色片，往下推濾色片架，將每個濾色片放進(jìn)光路中。注意：除非需要是強照明，否則應(yīng)該始終把毛玻璃放在光路中。插入濾色片時捏住濾色片邊緣，不要在濾色片表面留下指紋或污垢。啟動照明后。濾色片會非常熱，更換濾色片時，一定要把開關(guān)撥動“”，并等濾色片架和濾色片完全冷卻。2、使用視場光闌：視場光闌用于根據(jù)所用物鏡調(diào)節(jié)照明光束直徑。為了阻止散射光線，改善圖像反差，請將光闌調(diào)節(jié)到外切于視場。（六）聚光鏡使用孔徑光闌：卸下目鏡，直接從目鏡筒中觀察，就可以看到孔徑光闌圖像和物鏡外緣，轉(zhuǎn)動孔徑光闌桿就可以調(diào)節(jié)它的外徑。（七）物鏡1、本儀器物鏡配置有：4x，10x，20x，40x，60x

42、。2、調(diào)節(jié)校正環(huán)(1) 使用物鏡校正環(huán)可以校正培養(yǎng)皿底部厚度值。(2) 使用物鏡校正環(huán)可校正蓋玻片厚度，如果不知道玻片厚度，可左右轉(zhuǎn)動校正環(huán)直至得到最佳圖像為止。（八）分光鏡組件盒的光閘當(dāng)光閘開關(guān)鈕撥到標(biāo)有“”的位置，即表示，打開光閘，當(dāng)撥到標(biāo)有“”的位置時即表示光閘進(jìn)入光路擋住激發(fā)光。（九）濾色片滑板（反射光觀察）反射光照明器上濾色片滑板有四個位置：光閘、兩個濾色片座和一個空位置，可插入濾光片（注意，插入時帶刻字的一面一定要朝向觀察一側(cè)，否則濾光片就會破裂，更換濾光片時，一定要等濾光片冷卻）移入光路，不觀察時，請將光閘移入光路。（十）分光鏡組件盒轉(zhuǎn)動選擇轉(zhuǎn)盤，可選擇紅光、藍(lán)光、紫外三種熒光組

43、件盒。三、使用儀器、材料IX71倒置式研究型顯微鏡、擦鏡紙、微生物標(biāo)本片、載玻片、蓋玻片等。四、實驗步驟（一）用三種方法觀察微生物1. 明場觀察(1) 打開顯微鏡鹵素?zé)綦娫撮_關(guān)TH4。(2) 將相襯選擇環(huán)轉(zhuǎn)到BF檔（空檔），熒光轉(zhuǎn)盤（位于物鏡下方）也打到BF檔（空檔）。把綠色干涉濾色片取出，放入藍(lán)色濾色片。(3) 標(biāo)本置于載物臺上，物鏡先到10倍，將光路轉(zhuǎn)換鈕置于目鏡觀察檔。(4) 調(diào)節(jié)光強調(diào)節(jié)旋鈕，將光強調(diào)到合適位置。(5) 調(diào)節(jié)粗旋鈕以及載物臺旋鈕，找到想要觀察的標(biāo)本，再調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕，直到看清楚標(biāo)本。(6) 如果想要觀察更大倍數(shù)，換用更大數(shù)物鏡，稍微調(diào)節(jié)微旋鈕即可。(7) 觀察完閉，關(guān)閉顯

44、微鏡鹵素?zé)綦娫撮_關(guān)。2.相差觀察法(1) 打開顯微鏡鹵素?zé)綦娫撮_關(guān)TH4。(2) 將相襯選擇環(huán)轉(zhuǎn)換到與物鏡相對應(yīng)的檔（如下箭頭所示），熒光轉(zhuǎn)盤打到BF檔。將藍(lán)色濾片取出，放入綠色干涉濾色片。4x PHL10x PHC20x PHC40x PH260x PH2(3) 標(biāo)本置于載物臺上，將光路轉(zhuǎn)換旋鈕置于目鏡觀察檔。(4) 調(diào)節(jié)光強調(diào)節(jié)旋鈕，將光強調(diào)到合適位置。(5) 調(diào)節(jié)粗調(diào)旋鈕以及載物臺旋鈕，找到想要觀察的標(biāo)本，再調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕，直到看清楚標(biāo)本。(6) 如果相要觀察更大倍數(shù)，換用更大倍數(shù)物鏡，同時更換聚光鏡轉(zhuǎn)盤到與該物鏡對應(yīng)的檔，稍微調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕即可。(7) 觀察關(guān)閉，關(guān)閉顯微鏡鹵素?zé)綦娫撮_關(guān)。

45、3.熒光觀察法(1) 打開熒光汞燈電源開關(guān)，等待10分鐘。(2) 將相襯選擇環(huán)轉(zhuǎn)換到BF檔。(3) 選擇10倍物鏡，將經(jīng)過熒光染料處理的標(biāo)本置于載物臺轉(zhuǎn)動熒光轉(zhuǎn)盤選擇適合該染料波長的熒光激發(fā)鏡塊（B、G、U三種選擇）。(4) 調(diào)節(jié)光調(diào)旋鈕及載物臺旋鈕，找到想要觀察的標(biāo)本，調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕至標(biāo)本清楚。(5) 如果想要觀察更大倍數(shù)，換用更大倍數(shù)物鏡，稍微調(diào)節(jié)微調(diào)旋鈕即可。(6) 觀察完閉，關(guān)閉顯微鏡熒光汞燈電源開關(guān)。(7) 若進(jìn)行熒光和相襯同時觀察，即將相襯選擇環(huán)轉(zhuǎn)換到與物鏡相對應(yīng)的檔，見2（2），再進(jìn)行3（3）、（4）、（5）（6）步驟觀察。（二）、顯微鏡攝像在觀察微生物后可進(jìn)行顯微鏡攝像：將光路轉(zhuǎn)

46、換旋鈕轉(zhuǎn)到拍攝檔，再打開電腦，打開DP70軟件即可拍攝微生物圖像。（三）、圖像分析將拍攝下的圖像通過分析軟件，選擇需要分析的微生物，測量微生物個體的長度、周長、面積等，并記錄。五、實驗過程原始記錄及結(jié)果分析(數(shù)據(jù)、圖表、計算等)1、什么是倒置顯微鏡，為什么需要倒置。傳統(tǒng)的顯微鏡都是物鏡在上，載物臺在下，聚光鏡在載物臺下面，而倒置顯微鏡則剛好倒過來，物鏡在載物臺下面，聚光鏡在載物臺上面。這樣做，一可以使物鏡的工作距離加長，使聚光鏡的高度可調(diào)節(jié)，二可以增大載物臺上的空間，可放培養(yǎng)皿、三角瓶等較大容器，從而能更好的觀察到菌落生長狀態(tài)及微生物運動狀態(tài)。2、什么是熒光觀察。熒光觀察就是以紫外線為光源，用

47、以照射被檢物體，使之發(fā)出熒光，然后在顯微鏡下觀察物體形狀及其所在位置。在該實驗中，利用汞燈通電時汞原子輻射出的紫外線作為紫外線光源，將需要測定的標(biāo)本進(jìn)行熒光染料染色，至于顯微鏡下，經(jīng)紫外線照射發(fā)出熒光，然后再對其進(jìn)行必要的分析測量。需要指出，有些物質(zhì)，如葉綠素等，無需處理，受紫外線照射后可發(fā)熒光；另有一些物質(zhì)本身雖不能發(fā)熒光，但如果用熒光染料或熒光抗體染色后，經(jīng)紫外線照射亦可發(fā)熒光，熒光觀察就是對這類物質(zhì)進(jìn)行定性和定量研究。3、什么是相差觀察。相差分析用于觀察未染色的標(biāo)本。未染色的生物標(biāo)本，因各部細(xì)微結(jié)構(gòu)的折射率和厚度的不同光波通過時，波長和振幅并不發(fā)生變化，僅相位發(fā)生變化(振幅差)，這種振幅

48、差人眼無法觀察，相差觀察通過改變這種相位差，并利用光的衍射和干涉現(xiàn)象，把相差變?yōu)檎穹顏碛^察未染色的標(biāo)本。相差觀察和普通顯微鏡觀察的區(qū)別是:用環(huán)狀光闌代替可變光闌， 用帶相板的物鏡代替普通物鏡，并帶有一個合軸用的望遠(yuǎn)鏡。普通顯微鏡觀察室根據(jù)物體對光線的不同吸收來區(qū)別的，即圖像的反差是由光的吸收差異產(chǎn)生的。但對于未經(jīng)染色的透明標(biāo)本或反差較小的染色標(biāo)本，再用普通顯微鏡觀察就不行了，這時就需要用相差分析。4、拍照、攝像功能。在觀察微生物后可進(jìn)行顯微鏡攝像：將光路轉(zhuǎn)換旋鈕轉(zhuǎn)到拍攝檔，再打開電腦，打開DP70軟件即可拍攝微生物圖像。需特別強調(diào)的是，這里的攝像功能能拍出微生物活動的動態(tài)效果，是一系列連續(xù)的

49、動作，更加先進(jìn)，更加方便，有助于后階段對微生物進(jìn)行測量和分析。5、微生物拍攝圖片及尺寸測量結(jié)果。 用拍攝功能拍攝的照片如下圖：照片1照片2通過分析軟件，選擇需要分析的微生物（在下圖中已圈出），測量微生物個體的長度、周長、面積等。測量結(jié)果為： 該微生物 長L=7.469018 um 寬B=5.327215 um 面積S=36.80502 um2 周長C=28.95925 um教師簽名：年 月 開課學(xué)院、實驗室：市政與環(huán)境工程實驗研究中心 實驗時間 ：2011年 11月 2 日課程名稱水質(zhì)儀器分析實驗實驗項目名 稱TOC的測定實驗項目類型驗證演示綜合設(shè)計其他指導(dǎo)教師古勵成 績 一、實驗?zāi)康牧私庠揟

50、OC儀器的使用原理，了解測定總有機碳TOC的方法。二、實驗原理TOC監(jiān)測方法分為燃燒氧化法和濕式氧化法。本臺儀器為燃燒氧化法。一般情況下，燃燒氧化法由于反映條件劇烈，對有機物的氧化完全。該臺儀器可測TC,TIC,TOC,NPOC,POC以及它們結(jié)合，工作范圍為0.1 to 10,000 mg/l C。燃燒氧化法是將廢水水樣酸化后曝氣,將無機碳酸鹽分解生成二氧化碳去除,注入裝有鉑鈷等高性能氧化催化劑的高溫燃燒爐中,水樣在850 (或680催化條件下)的高溫下燃燒分解成二氧化碳和水,二氧化碳則進(jìn)入非分散紅外檢測器,吸收峰面積與樣品的有機碳濃度即TOC值成正比,從而測得廢水中總有機碳的含量。Elementar德國元素分析系統(tǒng)公司生產(chǎn)的liquiTOC儀器的工作原理主要為：燃燒管中填充有催化劑, 并加熱到680，由進(jìn)樣器將樣品輸入到TC燃燒管內(nèi),樣品中的TC燃燒或分解成為二氧化碳。載氣（高純氧氣）帶著來自TC燃燒管的燃燒生成物, 經(jīng)冷卻、除濕后, 通過鹵素吸收器, 到達(dá)非分散紅外氣體檢測器(ND IR)的樣品池中, 檢測出二氧化碳。ND IR 的檢測信號(模擬信號) 為波峰形式, 此峰面積由數(shù)據(jù)處理單元進(jìn)行計算。峰面積與樣品的TC濃度成正比。利用TC標(biāo)準(zhǔn)液預(yù)先得出TC濃度和峰面積的關(guān)系式(工作曲線) , 就可以計算出樣