工科分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)講義(資)2012 (1)

1、分析天平稱量練習(xí)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、熟悉電子分析天平的原理和使用規(guī)則2、學(xué)習(xí)分析天平的基本操作方法和常量稱量方法二、實(shí)驗(yàn)原理參見相關(guān)內(nèi)容三、主要試劑和儀器1、石英砂或金剛砂2、電子分析天平3、稱量瓶4、坩堝5、鑷子四、實(shí)驗(yàn)步驟（遞減稱量法）打開天平門，清潔天平。打開電子天平開關(guān)，使其顯示0.0000g，然后將一潔凈、干燥的瓷坩堝放在秤盤正中央，關(guān)好天平門，待讀數(shù)穩(wěn)定后讀取數(shù)值并記錄。取一潔凈、干燥放有試樣的稱量瓶，置天平盤正中央，關(guān)好天平門，按清零鍵，使其顯示0.0000g，取出稱量瓶，將部分試樣輕敲至瓷坩堝中，再稱量，看天平的讀數(shù)是否在-0.30-0.32g范圍內(nèi)。若敲出量不夠，則繼續(xù)敲出，直至

2、讀數(shù)在此范圍內(nèi)，并記錄數(shù)據(jù)。然后稱量瓷坩堝的質(zhì)量，比較瓷坩堝中試樣的質(zhì)量與從稱量瓶中敲出的試樣量，看其差別是否符合要求（一般應(yīng)小于0.4mg）。若敲出量超出0.32g，則需重新稱量。重復(fù)上述操作，稱取第2分試樣。每次遞減時(shí)，可根據(jù)稱量瓶中試樣的量或前一次所稱試樣的體積來判斷敲出多少試樣較合適，這樣有助于提高稱量速度。注意：拿稱量器皿時(shí)不要用手直接接觸，可墊上濾紙或者戴手套。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格遞減稱量法記錄表格編號12m空坩堝/g稱量瓶倒出試樣m1/gm坩堝+試樣/g坩堝中試樣m2/g偏差（m2-m1）/mg六、思考題1、用分析天平稱量的方法有哪幾種？固定稱量法和遞減稱量法各有何優(yōu)缺點(diǎn)？在什么

3、情況下選用這兩種方法？2、稱量時(shí)，應(yīng)盡量將物體放在天平盤的中央，為什么？3、使用稱量瓶時(shí)，如何操作才能保證不損失試樣？4、本實(shí)驗(yàn)中要求稱量試樣量偏差應(yīng)小于0.4mg，為什么？滴定分析基本操作一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)滴定分析常用儀器的洗滌和正確的使用方法2、學(xué)會以甲基橙為指示劑的滴定終點(diǎn)二、原理滴定分析是將一種已知準(zhǔn)確濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴加到被測試樣的溶液中，直到化學(xué)反應(yīng)完全為止，然后根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度和體積求得被測試樣中組分含量的一種方法。在滴定分析時(shí)，一方面要會配置滴定劑溶液并能準(zhǔn)確測定其濃度；另一方面要準(zhǔn)確測量滴定過程中所消耗的滴定劑體積。本實(shí)驗(yàn)以甲基橙為指示劑，用NaOH溶液與HCI溶液互滴，來

4、進(jìn)行滴定分析操作練習(xí)。強(qiáng)酸HCI與強(qiáng)堿NaOH溶液的滴定反應(yīng)，突躍范圍pH約為410，在這一范圍中可采用甲基橙（變色范圍pH3.14.4）指示劑來指示終點(diǎn)。通過測定HCl與NaOH溶液的體積比，來嚴(yán)格訓(xùn)練學(xué)生的滴定分析基本操作，并學(xué)會配置酸堿滴定劑溶液的方法和判別滴定終點(diǎn)的方法。二.儀器與試劑 l、.錐形瓶、細(xì)口瓶、燒杯、量筒 2、酸式滴定管、堿式滴定管 3、NaOH（固體）A.R 4、濃HCl A.R 5、甲基橙指示劑0.l水溶液三、步驟 1.酸堿溶液的配制 （1）0.1mol/L鹽酸溶液 用潔凈量杯（或量筒）量取濃HCl約3mL（為什么是3mL？），倒人試劑瓶中，加水稀至300mL，蓋好玻

5、璃塞，搖勻。注意濃HCl易揮發(fā)，應(yīng)在通風(fēng)圍中操作。 （2）0.1 NaOH溶液 用臺平稱取固體NaOH1.2g左右，置于250ml燒杯中立即加人蒸餾水使之溶解，稍冷卻后轉(zhuǎn)人試劑瓶中，加水稀至300mL，用膠塞塞好瓶口，充分搖勻。 2酸堿溶液的相互滴定 （1）用0.1mol/LNaOH溶液潤洗堿式滴定管23次，每次用510mL溶液潤洗。然后將堿溶液倒入堿式滴定管中，滴定管液面調(diào)節(jié)至0.00刻度。 （2）用0.lmol/L HCI溶液潤洗堿式滴定管23次，每次用5l0mL溶液潤洗。然后將HCl溶液倒入酸式滴定管中，滴定管液面調(diào)節(jié)至0.00刻度。 （3）在250mL錐形瓶中加入約20mLNaOH溶液

6、，2滴甲基橙指示劑，用酸式滴定管中的HCl溶液按附錄滴定管的操作要領(lǐng)進(jìn)行滴定操作練習(xí)，務(wù)必熟練掌握操作。操作過程中，可以不斷補(bǔ)充NaOH和HCl反復(fù)進(jìn)行，直至操作熟練后，再進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)。 （4）以每秒34滴的速度，由堿管中放出 NaOH溶液2025mL于錐形瓶中加入1滴甲基橙指示，用0.1mol/L HCl溶液滴定至溶液顏色由黃色轉(zhuǎn)變?yōu)槌壬?。記下讀數(shù)。平行滴定三份。數(shù)據(jù)按下列表格記錄。計(jì)算體積比VHCl/VNaOH，要求相對偏差在±0.3以內(nèi)。3滴定數(shù)據(jù)及結(jié)果： 滴定數(shù)據(jù) I II III VNaOH/mLVHCl/mLVHCl/VNaOH平均值VHCl/VNaOH相對偏差/%相對

7、平均偏差%四、思考題 1 配制NaOH溶液時(shí)，能否用分析天平稱取試劑？為什么？ 2 能否直接配制準(zhǔn)確濃度的HCl和NaOH溶液？為什么？3 本實(shí)驗(yàn)用HCl滴定NaOH采用甲基橙作為指示劑。如果反過來用NaOH滴定HCl時(shí)，仍用甲基橙作為指示劑是否合適？為什么？EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定及水樣中鉛含量的測定一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 學(xué)習(xí)絡(luò)合滴定法的基本原理及應(yīng)用。2. 學(xué)會EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)定方法。3. 掌握用絡(luò)合滴定法測定水樣中鉛的方法。4. 學(xué)習(xí)并掌握滴定分析中常用的玻璃儀器的使用方法。二. 實(shí)驗(yàn)原理EDTA與大多數(shù)金屬離子均能形成穩(wěn)定的11的絡(luò)合物，因此是一種非常理想的絡(luò)合滴定劑。但由于ED

8、TA吸附約0.3%的水分和其中含有少量雜質(zhì)而不能直接用作標(biāo)準(zhǔn)溶液，通常先把EDTA配成所需要的大概濃度，然后用基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定。標(biāo)定EDTA溶液常用的基準(zhǔn)物質(zhì)有含量不低于99.95%的某些金屬，如Zn、Cu、Ni、Pb等，及它們的金屬氧化物，或某些鹽類，如：CaCO3、MgSO47H2O等。本實(shí)驗(yàn)中，EDTA溶液用于測定水樣中Pb2+離子的含量，故選擇金屬鋅為基準(zhǔn)物質(zhì)，以二甲酚橙為指示劑。在pH=56的溶液中，二甲酚橙指示劑本身顯黃色，與Zn2+（或Pb2+）的絡(luò)合物呈紫紅色。EDTA與Zn2+（或Pb2+）形成更穩(wěn)定的絡(luò)合物，因此用EDTA溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)，二甲酚橙被游離出來，溶液由紫紅色變?yōu)辄S

9、色。三. 儀器與試劑1. 滴定裝置及各種玻璃儀器。2. 乙二胺四乙酸二鈉鹽（Na2H2Y2H2O,相對分子量372.2）3. 20%的六次甲基四胺溶液。4. 0.2%的二甲酚橙指示劑。5. 鋅片（純度為99.99%）。6. 11的HCl。7. 含Pb2+水樣。四. 實(shí)驗(yàn)步驟1. 0.02molL-1的EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制在臺秤上稱取乙二胺四乙酸二鈉鹽3.8g于250ml燒杯中，加200ml去離子水，加熱溶解，冷卻后，轉(zhuǎn)移至500ml試劑瓶中，用去離子水稀釋至500ml，搖勻。2. 0.02molL-1的Zn標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制準(zhǔn)確稱取0.300.34gZn片于250ml燒杯中，加5ml11的HCl

10、，蓋上表面皿，待Zn片完全溶解后，用去離子水沖洗表面皿和燒杯內(nèi)壁，將溶液完全轉(zhuǎn)移到250ml容量瓶中，稀釋至刻度并搖勻。3. EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)定用移液管移取25.00mlZn標(biāo)準(zhǔn)溶液，置于錐形瓶中，加2滴二甲酚橙指示劑，邊搖邊滴加20%六次甲基四胺至溶液呈穩(wěn)定的紫紅色，再過量5ml，用EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色即為終點(diǎn)。記錄所消耗的EDTA的體積。平行測定三次，計(jì)算EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的準(zhǔn)確濃度，取平均值。4. 水樣中Pb2+測定測定步驟同3。平行測定三次，根據(jù)EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度及滴定所消耗的體積計(jì)算水樣中Pb2+的含量，用mgL-1表示。五. 數(shù)據(jù)記錄及結(jié)果計(jì)算1. E

11、DTA的標(biāo)定滴定數(shù)據(jù)及結(jié)果稱樣量（g）WZn=初始讀數(shù)（ml）終點(diǎn)讀數(shù)（ml）滴定消耗的體積（ml）CEDTA（molL-1）平均值2. 水樣中Pb2+含量測定滴定數(shù)據(jù)及結(jié)果 I II IIICEDTA（molL-1）初始讀數(shù)（ml）終點(diǎn)讀數(shù)（ml）滴定消耗的體積（ml）鉛的含量（mgL-1）平均值相對平均偏差（%）計(jì)算舉例： CEDTA（molL-1）= CPb2+（mgL-1）= 相對平均偏差（%）=六. 問題與討論1. 為什么通常使用乙二胺四乙酸二鈉鹽配制EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，而不用乙二胺四乙酸？2. 在滴定過程中，為什么要加入六次甲基四胺？3. 在標(biāo)定EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度時(shí)，為什么采用Zn

12、作基準(zhǔn)物質(zhì)？選用其它基準(zhǔn)物質(zhì)可以嗎？為什么？鐵礦石中全鐵含量的測定（無汞定鐵法）一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 掌握K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及使用。2、 學(xué)習(xí)礦石試樣的酸溶法。3、 學(xué)習(xí)K2Cr2O7法測定鐵的原理及方法。4、 対無汞定鐵有所了解，增強(qiáng)環(huán)保意識。5、 了解二苯胺磺酸鈉指示劑的作用原理。二、實(shí)驗(yàn)原理用HCl溶液分解鐵礦石后，在熱HCl溶液中，以甲基橙為指示劑，用SnCl2將Fe3+還原至Fe2+，并過量12滴。經(jīng)典方法是用HgCl2氧化過量的SnCl2，除去Sn2+的干擾，但HgCl2造成環(huán)境污染，本實(shí)驗(yàn)采用無汞定鐵法。還原反應(yīng)為2FeCl4-+ SnCl42-+2Cl-=2FeCl42-

13、+SnCl62-使用甲基橙指示SnCl2還原Fe3+的原理是：Sn2+將Fe3+還原完后，過量的Sn2+可將甲基橙還原為氫化甲基橙而退色，不僅指示了還原的終點(diǎn)，Sn2+還能繼續(xù)使氫化甲基橙還原成N,N二甲基対苯二胺和對氨基苯磺酸，過量的Sn2+則可以消除，反應(yīng)為 （CH3）2NC6H4N = NC6H4SO3Na（CH3）2NC6H4NH NHC6H4SO3Na（CH3）2NC6H4H2N+ NH2C6H4SO3Na以上反應(yīng)為不可逆的，因而甲基橙的還原產(chǎn)物不消耗K2Cr2O7。HCl溶液濃度應(yīng)控制在4 mol·L-1，若大于6 mol·L-1，Sn2+會將甲基橙還原為無色，

14、無法指示Fe3+的還原反應(yīng)。HCl濃度低于2 mol·L-1，則甲基橙褪色緩慢。滴定反應(yīng)為6Fe2+Cr2O72-+14H+ = 6Fe3+2Cr3+7H2O滴定突躍范圍為0.931.34V，使用二苯胺磺酸鈉為指示劑時(shí)，由于它的條件電位為0.85V，因而需加入H3PO4使滴定生成的Fe3+生成的Fe（HPO4）2-而降低Fe3+/ Fe2+電對的電位，使突躍范圍變成0.711.34V，指示劑可以在此范圍內(nèi)變色，同時(shí)也消除了FeCl4-黃色對終點(diǎn)觀察的干擾，Sb()，Sb()干擾本實(shí)驗(yàn)，不應(yīng)存在。三、主要試劑和儀器1、SnCl2 100g·L-1 10g SnCl2·

15、;2H2O溶于40 mL 濃熱HCl溶液中，加水稀釋至100mL。2、SnCl2 50g·L-1。3、H2SO4H3PO4混酸 將15mL濃H2SO4緩慢加至70mL水中，冷卻后加入15mL濃H3PO4混勻。4、甲基橙1g·L-1。5、二苯胺磺酸鈉 2g·L-1。 6、K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液 C1/6 K2Cr2O7=0.05000mol·L-1 將K2Cr2O7在150180干燥2h，置于干燥其中冷卻至室溫。用指定質(zhì)量稱重法準(zhǔn)確稱取0.6129g K2Cr2O7于小燒杯中，加水溶解，定量轉(zhuǎn)移至250 mL容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻。四、實(shí)驗(yàn)步驟準(zhǔn)確

16、稱取鐵礦石粉1.01.5g于250 mL燒杯中，用少量水潤濕，加入25mL濃HCl溶液，蓋上表面皿，在通風(fēng)柜中低溫加熱分解試樣，若有帶色不溶殘?jiān)?，可滴?030滴100g·L-1 SnCl2助溶。試樣分解完全時(shí)，殘?jiān)鼞?yīng)接近白色（SiO2）,用少量水吹洗表面皿及燒杯壁，冷卻后轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中，稀釋至刻度并搖勻。 移取試樣溶液25.00mL于錐形瓶中，加20mL1:1HCl溶液，加熱近沸，加入6滴甲基橙，趁熱邊搖動錐形瓶邊逐滴加入100g·L-1 SnCl2還原Fe3+。溶液由橙變紅，再慢慢滴加50g·L-1 SnCl2至溶液變?yōu)榈凵?，再搖幾下直至粉色褪去。

17、立即流水冷卻，加50mL蒸餾水，20mL硫磷混酸，4滴二苯胺磺酸鈉，立即用K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定到穩(wěn)定的紫紅色為終點(diǎn)，平行測定三次，計(jì)算礦石中鐵的含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。五、思考題1、 K2Cr2O7為什么可以直接稱量配制準(zhǔn)確濃度的溶液？2、 分解鐵礦石時(shí)，為什么要在低溫下進(jìn)行？如果加熱至沸會對結(jié)果產(chǎn)生什么影響？3、 SnCl2還原Fe3+的條件是什么？怎樣控制SnCl2不過量？4、 以K2Cr2O7溶液滴定Fe2+時(shí)，加入H3PO4的作用是什么？5、 本實(shí)驗(yàn)中甲基橙起什么作用？氣相色譜法分析苯系物一. 目的1. 了解氣相色譜分析的基本原理和特點(diǎn)。2. 掌握氣相色譜分析基本操作和苯系物的分析。3

18、. 學(xué)習(xí)分離度的計(jì)算和色譜峰面積的測量及用歸一化法計(jì)算各組分的含量。二. 原理氣相色譜法是一種極有效的分離分析手段，主要用于混合物的分離測定。苯系物系指苯、甲苯、二甲苯、乙苯乃至異丙苯、三甲苯等，這類樣品常需用氣相色譜方法進(jìn)行分析。本實(shí)驗(yàn)采用有機(jī)皂土-34和鄰苯二甲酸二壬酯作為固定液，將其均勻地載附在101白色擔(dān)體上形成固定相，制備成填充型氣液色譜柱。該體系對苯系物有著較好的分離效果，能夠?qū)⒏鹘M分完全分離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對苯系物混合樣品的分析測定。色譜條件（色譜柱、柱溫、載氣流速等）恒定不變，某一組分的流出時(shí)間（稱為保留時(shí)間）也固定不變，不受樣品中其它組分的影響，可作為定性分析的依據(jù)。如待測組分的保

19、留時(shí)間與在相同實(shí)驗(yàn)條件下測得的純物質(zhì)的保留時(shí)間相同，則初步可認(rèn)為它們屬于同一物質(zhì)。但由于在同一色譜柱上不同的組分可能有相同的保留時(shí)間，因此在定性鑒定時(shí)往往要用到二種以上不同極性固定相制成的色譜柱。在一定操作條件下，某一組分的進(jìn)樣量（mi）與其響應(yīng)訊號（峰面積Ai）成正比，即： 或 式中fi絕對質(zhì)量校正因子，其含義是：單位峰面積某組分的質(zhì)量。絕對質(zhì)量校正因子一般不易測得，因此，在定量分析中都采用相對質(zhì)量校正因子（），即某物質(zhì)的絕對校正因子與一標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的絕對校正因子的比值：熱導(dǎo)池檢測器常用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是苯，氫火焰離子化檢測器常用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是正庚烷。各種物質(zhì)的校正因子通?？梢詮奈墨I(xiàn)中查得，查不到時(shí)需要

20、自己測定。要求出被測組分的含量，必須先準(zhǔn)確地測量出色譜峰的面積（Ai），峰面積的近似計(jì)算式如下：峰高，半峰寬，1.065峰形校正系數(shù)。也可使用數(shù)字積分儀進(jìn)行自動測量。本實(shí)驗(yàn)采用峰面積歸一化法進(jìn)行定量分析，即：分離度是判斷相鄰兩組分（或稱物質(zhì)對）在色譜柱中總分離效能的指標(biāo)，用R表示，其定義為相鄰兩個(gè)色譜峰保留時(shí)間之差與兩峰基線寬度之和的一半的比值，即：三. 儀器和試劑1. 氣相色譜儀，2. 秒表，3. 微量進(jìn)樣器，4. 氣體：N2、H2和空氣，5. 101白色擔(dān)體（60-80目），6. 苯、甲苯、乙苯、環(huán)己烷、二甲苯、有機(jī)皂土-34、鄰苯二甲酸二壬酯（以上均為分析純試劑）及混合苯試樣。四. 步驟

21、1. 色譜柱的制備：固定相配比：有機(jī)皂土-34：鄰苯二甲酸二壬酯：101白色擔(dān)體=3：2.5：100。稱取101擔(dān)體約40g。另用二個(gè)小燒杯分別稱取有機(jī)皂土1.2g和鄰苯二甲酸二壬酯1.0g。先加少量苯于有機(jī)皂土中，用玻璃棒調(diào)成糊狀至無結(jié)塊為止，另用少量苯溶解鄰苯二甲酸二壬酯。然后將兩者混合，攪拌均勻，再用苯稀釋至體積稍大于擔(dān)體體積。將稱好的擔(dān)體加入，室溫下浸泡2h。將固定相傾入大蒸發(fā)皿中，在通風(fēng)櫥中使大量的苯揮發(fā)，然后在600C烘6h，置于干燥器中冷卻，用60-80目篩篩過，保存于干燥器中備用。裝柱及老化：取不銹鋼色譜柱管，洗凈，烘干。將其一端用玻璃棉堵住，包上紗布，用橡皮管連接緩沖瓶，再與

22、真空泵連接。另一端連以小漏斗，在不斷抽氣下，將配制好的固定相裝入，并不斷輕敲柱管，使固定相均勻而緊密地充滿柱管。然后用玻璃棉堵住這一端，安裝在色譜儀上（不接檢測器），通入載氣（30-40mL/min）于950C老化8h。然后接好檢測器，檢查是否漏氣。再按照檢測器（熱導(dǎo)池檢測器TCD或氫火焰離子化檢測器FID）操作方法進(jìn)行分析。2. 苯系物的分析：色譜條件：項(xiàng)目指標(biāo)色譜柱柱長：2m，內(nèi)徑：4mm，材質(zhì)：不銹鋼固定相：有機(jī)皂土-34：鄰苯二甲酸二壬酯：101白色擔(dān)體=3：2.5：100檢測器熱導(dǎo)池檢測器TCD或氫火焰離子化檢測器FID（二者選用其一）TCD FID色譜柱溫度 600C 850C檢測

23、器溫度 1100C 1200C氣化室溫度 1200C 1200C氣體及流速載氣： H2，50 mL/min N2，35 mL/min燃?xì)猓?H2，40 mL/min助燃?xì)猓?空氣，400 mL/min橋電流 130mA記錄儀紙速 1200mm/h 1200mm/h進(jìn)樣量 1µL 0.02-1µL操作步驟：參考熱導(dǎo)池檢測器或氫火焰離子化檢測器操作方法（按實(shí)驗(yàn)中實(shí)際采用的檢測器并根據(jù)其說明書或操作規(guī)程）開機(jī)，待儀器穩(wěn)定后即可進(jìn)樣分析。用微量進(jìn)樣器移取一定體積的樣品迅速進(jìn)樣，從進(jìn)樣起即開始計(jì)時(shí)，記錄每一組分的保留時(shí)間。五實(shí)驗(yàn)記錄及結(jié)果計(jì)算1.定性分析：各組分的保留時(shí)間組分苯 甲苯

24、 乙苯 環(huán)己烷 對二甲苯 間二甲苯 鄰二甲苯 保留時(shí)間直接比較標(biāo)準(zhǔn)樣品和混合苯試樣的保留時(shí)間確定樣品色譜圖中各峰所代表的物質(zhì)名稱。2.定量分析：取下色譜圖，量出混合苯試樣的色譜峰中各峰的峰高和半峰寬，計(jì)算出峰面積，再用歸一化方法計(jì)算出各組分含量。 不同檢測器條件下各組分的相對質(zhì)量校正因子如下表所示：化合物（TCD） （FID）苯 0.78 0.89甲苯 0.79 0.94乙苯 0.82 0.97環(huán)己烷 0.74 0.99對二甲苯 0.81 1.00間二甲苯 0.81 0.96鄰二甲苯 0.84 0.983. 分離度的測定：在色譜圖上畫出整個(gè)譜的基線，量出任何相鄰兩峰的基線寬度和兩個(gè)保留時(shí)間之差

25、（由保留時(shí)間差與紙速可以算出兩峰頂?shù)木嚯x），計(jì)算相鄰兩組分的分離度。六. 思考題1. 苯系物中主要有哪些組分？為什么用色譜方法分離最好？2. 保留值在色譜定性、定量分析中有什么意義？3. 分離度的意義是什么？如何從測得相鄰兩組分的分離度判斷其分離情況。水樣中鎂含量的測定一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)習(xí)原子吸收光譜分析法的基本原理。2.了解原子吸收分光光度計(jì)的主要結(jié)構(gòu)，并學(xué)習(xí)其操作和分析方法。3.掌握用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測定水樣中鎂含量的方法。二. 實(shí)驗(yàn)原理溶液中的鎂離子在火焰溫度下變成鎂原子蒸氣，由光源鎂空心陰極燈輻射出鎂的特征譜線，波長285.2nm的鎂特征譜線被鎂原子蒸氣強(qiáng)烈吸收，其吸收強(qiáng)度與鎂原子蒸氣濃度

26、的關(guān)系符合比耳定律，即式中：A吸光度T透光率k吸光系數(shù)N單位體積鎂原子蒸氣中吸收輻射共振線的鎂原子數(shù)L鎂原子蒸氣的厚度鎂原子蒸氣濃度N是與溶液中鎂離子濃度C成正比的，當(dāng)測定條件固定時(shí)，利用A與C的關(guān)系，配制不同濃度的鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液并測出相應(yīng)的吸光度值，繪制成標(biāo)準(zhǔn)曲線。再測試液的吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出鎂的濃度，進(jìn)而求出試液中鎂的含量。三. 儀器與試劑1.原子吸收分光光度計(jì)、空氣壓縮機(jī)，鎂空心陰極燈。2.50mL容量瓶7只，100mL容量瓶1只，1mL吸量管1支，5mL吸量管3支。3.鎂標(biāo)準(zhǔn)貯備液：溶解1.000g純金屬鎂與少量11的HCl中，然后用1（V/V）鹽酸稀釋至1000mL。此溶液1.00

27、mL含1.00mg鎂。4.氯化鍶溶液：稱取30.4gSrCl2·6H2O,將其溶于水中，再用水稀釋至1000mL。此溶液1.00mL含10.0mg鍶。四. 實(shí)驗(yàn)步驟1. 鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制用移液管移取1.00mg的鎂標(biāo)準(zhǔn)貯備液于100mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。此溶液1.00mL含10.00g鎂。2. 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制分別移取0.00,1.00,2.00,3.00,4.00,5.00mL 10.00g/mL的鎂標(biāo)準(zhǔn)溶液于6只50mL容量瓶中，再分別加入2.0mL氯化鍶溶液，用水稀釋至刻度，搖勻。調(diào)節(jié)原子吸收分光光度計(jì)，選擇空氣乙炔貧燃型火焰，用鎂空心陰極燈作光源，波長285

28、.2nm。待電路和氣路系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后，每次用去離子水調(diào)零。依次測定各瓶溶液的吸光度值。 3. 水樣中鎂的測定取2.00mL水樣于50mL容量瓶中，加入2.0mL氯化鍶溶液，用水稀釋至刻度，搖勻。在測定標(biāo)準(zhǔn)曲線的儀器條件下，用去離子水調(diào)零，測其吸光度值。 五. 數(shù)據(jù)處理及計(jì)算根據(jù)所測得的結(jié)果，繪制AC圖，查出待測元素含量m(g)。 分析結(jié)果的計(jì)算： 六.問題討論1. 原子吸收光譜法具有哪些特點(diǎn)？ 2. 測定鎂時(shí)，為什么要加入氯化鍶？它的作用是什么?1 連續(xù)測定幾個(gè)試樣，為什么每次都要用去離子水調(diào)零?若忽略這一操作，將生什么結(jié)果？ 水樣中微量氟的測定一.原理：離子選擇電極是一種電化學(xué)傳感器，它將溶

29、液中特定離子的活度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電位，氟離子選擇電極(簡稱氟電極)是由電極薄膜(LaF3單晶片)，內(nèi)參比電極(Ag-AgCl)和內(nèi)參比溶液(0.1molL或0.001molL LaF+0.1 molL NaCl溶液)等部分組成。由LaF3單晶制成的電極薄膜，對溶液中游離的氟離子濃度具有良好的選擇性，當(dāng)氟電極插入溶液中時(shí)，電極薄膜對F-離子產(chǎn)生響應(yīng)，在膜和溶液間產(chǎn)生一定的膜電位：氟電極與甘汞電極在待測溶液中組成原電池，其電位差：用離子選擇電極測量的是溶液中離子活度，而通常定量分析需要測量的是離子的濃度，不是活度，所以必須控制試液的活度。如果測量試液的離子強(qiáng)度不變時(shí)，離子的活度系數(shù)為一定值，則：E與

30、F離子的濃度CF的對數(shù)值呈直線關(guān)系，因此，為了測定F離子的濃度，常在標(biāo)準(zhǔn)溶液與試樣溶液中同時(shí)加入相等的，足夠量的惰性電解質(zhì)作為總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液，使它們的總離子強(qiáng)度相同。當(dāng)F離子的濃度在110-6molL范圍內(nèi)時(shí),氟電極電位與pF(F離子的濃度的負(fù)對數(shù))呈直線關(guān)系，可用標(biāo)準(zhǔn)曲線法或標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行測定。標(biāo)準(zhǔn)加入法是先測定試樣的E1，然后將一定量的F標(biāo)準(zhǔn)溶液加入此試樣中，再測定E2，利用下式公式計(jì)算出氟的含量：式中：C為增加的F濃度，S為電極的響應(yīng)斜率，即標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，S又叫作級差(濃度改變10倍所引起的E值變化)，在理論上， (250C，n=1時(shí)，S59mv/pF)實(shí)際測定值與理論值常有出

31、入,因此最好進(jìn)行測定，以免引入誤差。測定最簡單的方法是借稀釋一倍的方法以測得實(shí)際響應(yīng)斜率。即測出E2的溶液，用水稀釋一倍，然后再測定E3，則電極在試液中的實(shí)際響應(yīng)斜率為：用離子選擇性電極測量氟時(shí)，最適宜的pH范圍為58。pH值過低，H+離子與部分F離子形成HF或HF2，降低F離子的濃度；pH值過高，LaF3單晶膜與OH離子發(fā)生交換作用而使溶液中的F離子濃度增加。氟電極的最大優(yōu)點(diǎn)是選擇性好。除能與F離子生成穩(wěn)定絡(luò)合物或難溶沉淀的元素（如Al，F(xiàn)e，Zr，Th，Ca，Mg，Li及稀土元素等）會干擾測定（通常可用檸檬酸，EDTA，DCTA，磺基水揚(yáng)酸及磷酸鹽等掩蔽）外,高達(dá)103倍的Cl-，Br-，

32、I-，SO42-，HCO3-，NO3-，AC-，C2O42-及C4H4O62等陰離子均不干擾。加入總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖液（TISAB），可以起到控制一定的離子強(qiáng)度和酸度，以及掩蔽干擾離子等作用。二.儀器與試劑：1. pH-3C型酸度計(jì)，電磁攪拌器。2. 氟電極，飽和甘汞電極。3. 陽離子交換樹脂柱。4. 102mol/L NaF溶液。5. 總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖溶液（TISAB）：溶解12g檸檬酸鈉，58gNaCl，57mL冰醋酸,用6mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)PH值為5.05.5之間，稀釋至1000mL。6. 6mol/LNaOH溶液。三.步驟：1.電極的準(zhǔn)備（1）氟電極使用前在盛有103mol/

33、L NaF溶液內(nèi)浸泡12小時(shí)，進(jìn)行活化；甘汞電極在去離子水浸泡45小時(shí)，再向甘汞電極內(nèi)加入飽和KCl溶液。（2）轉(zhuǎn)動酸度計(jì)前面板至要求角度,將氟電極，甘汞電極插在電極夾上，把電極夾裝在電磁攪拌器的電極立桿上。氟電極插頭插入酸度計(jì)后面的電極插口上，甘汞電極引線連接在接線柱上，將儀器接上電源，按下電源按鈕，預(yù)熱20分鐘，選擇開關(guān)置mv檔。（3）用去離子水清洗電極到空白電位，即洗到氟電極在去離子水的電位為-350mv以下。2.標(biāo)準(zhǔn)加入法測定F(1)準(zhǔn)確吸取25.00mL水樣于100mL容量瓶中。向容量瓶內(nèi)滴加6 mol/L NaOH，剛好產(chǎn)生沉淀為止，加入0.05mol/L EDTA 10mL,加入

34、10mL TISAB溶液，用去離子水稀釋至刻度，搖勻，取50mL于燒杯中，測定E1。(2)在上述試液中，準(zhǔn)確加入0.5mL濃度約為102mol/L的F標(biāo)準(zhǔn)溶液，混勻，繼續(xù)測定E2。(3)在測定過E2的試液中，加入5mL TISAB及45mL去離子水，混勻，測定E3。根據(jù)測定結(jié)果，計(jì)算出水樣中氟離子的濃度。四.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄：電位值 試液（E1） 加標(biāo)后(E2) 稀釋一倍后(E3) E(mv)五.問題討論：1.用氟電極測定F濃度的原理是什么？2.氟電極測得的是F濃度還是活度？如果要測定F的濃度，應(yīng)該怎么辦？3.TISAB溶液應(yīng)包含哪些組分？各組份的作用怎樣？4.試導(dǎo)出公式 分光光度法測定水樣中鐵的

35、含量一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解分光光度法的基本原理。2. 掌握用分光光度法測定鐵的原理與方法。3. 了解分光光度計(jì)的構(gòu)造學(xué)習(xí)其使用方法。二實(shí)驗(yàn)原理有色溶液受到可見光的照射，會對可見光中某一波長的單色光產(chǎn)生較強(qiáng)烈的吸收，這種現(xiàn)象稱為物質(zhì)對光的選擇性吸收。在定量分析中，選用適當(dāng)?shù)娘@色劑與樣品的被測組份發(fā)生顯色反應(yīng)，使其轉(zhuǎn)化成有色溶液，再用分光光度計(jì)測定該溶液在某一特定波長單色光條件下的吸光度值。那么，樣品中被測組份的量與吸光度值之間，存在著確定的對應(yīng)關(guān)系，即遵循郎伯比爾定律： Abc式中：A吸光度值；被測溶液的摩爾吸光系數(shù)；b液層厚度；c被測物質(zhì)的濃度。根據(jù)這一關(guān)系，運(yùn)用適當(dāng)?shù)臏y定方法，即可求出樣品中被

36、測組份的含量。本實(shí)驗(yàn)采用鄰二氮菲作為顯色劑，測定水樣中鐵的含量。鄰二氮菲(Phen)又稱鄰菲啰啉，是測定鐵的一種優(yōu)良顯色劑，在pH29的條件下，F(xiàn)e2+與鄰二氮菲生成橘紅色絡(luò)合物Fe(Phen)2+反應(yīng)式如下：Fe2+3C12N2H8Fe(C12N2H8)32+其lgK穩(wěn)21.3,508=1.1×104L·mol-1·cm-1，max510nm, Fe3+。2 Fe3+2NH4OH·HCl2 Fe2+N2+2H2O+4H+2Cl-測定時(shí)，用NaAc控制溶液的pH值為56之間。Bi3,Cd2,Hg2,Ag,Zn2等離子與鄰二氮菲生成沉淀,Ca2,Cu2,Ni2等