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文檔簡介

1、儀器分析實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書衢州學(xué)院化學(xué)與材料工程學(xué)院2010.12-45 -儀器分析實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個不可分割的完整體系。搞好實(shí)驗(yàn)教學(xué),是完整掌握這門課程的重要環(huán)節(jié)。儀器分析實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的是為了鞏固和加強(qiáng)學(xué)生對該課程基本原理的理解和掌握,樹立準(zhǔn)確的“量”的概念,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題、解決問題及實(shí)際操作的能力。為實(shí)現(xiàn)上述目的,特編寫了本書。旨在通過儀器分析實(shí)驗(yàn)教學(xué),使學(xué)生正確掌握基礎(chǔ)分析化學(xué)的基本操作和基本技能,掌握各類指標(biāo)的測定方法和測定原理,了解并熟悉一引些大型分析儀器的使用方法,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,提高他們的動手能力及對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的確分析能力,使其初步具備分析問

2、題、解決問題的能力,為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)及完成學(xué)位論文和走上工作崗位后參加科研、生產(chǎn)奠定必需的理論和實(shí)踐基礎(chǔ)。目錄實(shí)驗(yàn)1吸收光譜的繪制3實(shí)驗(yàn)2水溶液中銘、鉆的同時測定8實(shí)驗(yàn)3紫外吸收光譜法測定水中的總酚10實(shí)驗(yàn)4分光光度法同時測定維生素C和維生素E12實(shí)驗(yàn)5原子吸收測定最佳實(shí)驗(yàn)條件的選擇.14實(shí)驗(yàn)6原子吸收光譜法測定飲用水中的鈣17實(shí)驗(yàn)7原子吸收光譜法測定水中鎂的含量.19實(shí)驗(yàn)8水中pH值的測定(玻璃電極法)22實(shí)驗(yàn)9氯離子選擇性電極性能的測試25實(shí)驗(yàn)10自來水中含氟量的測定標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法27實(shí)驗(yàn)11水中I-和Cl-的連續(xù)測定(電位滴定法)29實(shí)驗(yàn)12氣相色譜定性分析33實(shí)驗(yàn)13苯

3、系混合物的氣相色譜分析一一歸一化法定量35實(shí)驗(yàn)14氣相色譜法測定乙醇中乙酸乙酯的含量37實(shí)驗(yàn)15液相色譜法測定污染水樣中的苯和甲苯39實(shí)驗(yàn)16苯甲酸紅外吸收光譜的測繪一KBr晶體壓片法制樣41實(shí)驗(yàn)17紅外光譜法測定簡單機(jī)化合物的結(jié)構(gòu)45實(shí)驗(yàn)一吸收光譜的繪制一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .初步熟悉722型分光光度計(jì)的使用方法。2 .熟悉測繪吸收光譜的一般方法。3 .學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)曲線定量方法。二、實(shí)驗(yàn)原理在建立一個新的吸收光譜法時,必須進(jìn)行一系列條件試驗(yàn),包括顯色化合物的吸收光譜曲線(簡稱吸收光譜)的繪制、選擇合適的測定波長、顯色劑濃度和溶液pH值的選擇及顯色化合物影響等。止匕外,還要研究顯色化合物符合朗伯-比爾定

4、律的濃度范圍、干擾離子的影響及其排除的方法等。本實(shí)驗(yàn)利用分光光度計(jì)能連續(xù)變換波長的性能,測定鄰二氮菲-Fe2+的吸收光譜,并選擇合適的測定波長。在pH=39的溶液中,F(xiàn)e2+與鄰二氮菲(phen)生成穩(wěn)定的橙紅色絡(luò)合物,2max=508nm,e=1.1X04L/(molcm),1g由=21.3(20C)Fe"+3phenTFe(phen,2+(橙紅色)Fe3+與鄰二氮菲生成1:3的淡藍(lán)色絡(luò)合物(lg由=14.1),故顯色前應(yīng)先用鹽酸羥胺將Fe3+還原為Fe2+,其反應(yīng)為3_2-_2Fe2NH2OHHCl>2FeN22H204H2Cl在508nm處測定吸光度值,用標(biāo)準(zhǔn)曲線法可求得

5、水樣中Fe"的含量。若用鹽酸羥胺等還原劑將水中Fe3+還原為Fe2+,則本法可測定水中總鐵、Fe2+和Fe3+各自的含量。三、儀器與試劑儀器:722型分光光度計(jì);具塞磨口比色管50mL;吸量管1,2,5mL;洗耳球試齊I:1.鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(I)(Fe2+=100皿mL):準(zhǔn)確稱取0.7022g分析純硫酸亞鐵錢(NH4)2Fe(S04)26H2O,放入燒杯中,加入20mL(1+1)HCl,溶解后移入1000mL容量瓶中,用去離子水稀釋至刻度,混勻。此溶液中含鐵量為100聞/mL,Fe2+的量濃度為1.79漢03mol/L02. 鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(H)(Fe2+=10必mL):用吸量管準(zhǔn)確吸取1

6、0.0mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(I)至100mL容量瓶中,用去離子水稀釋至刻度。此溶液鐵含量為10/mLo3. 0.15%(m/V)鄰二氮菲水溶液(新鮮配制)。4. 10%(m/V)鹽酸羥胺NH20HHCl水溶液(新鮮配制)。5. 緩沖溶液(pH=4.6):將68g乙酸鈉溶于約500mL蒸儲水中,加入29mL冰乙酸稀釋至1L。6.含鐵水樣(總鐵含量0.31.4mg/mL)。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 吸取1.00mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(I)(Fe=1.79X103mol/L),同時吸取1.00mL去離子水(空白試驗(yàn)),分別放入50mL比色管中,加入1.0mL10%NH20HHCl溶液,混勻。放置2min,加入2.0mL0

7、.15%鄰二氮菲溶液和5.0mL緩沖溶液,用水稀釋至刻度,混勻。2. 在722型分光光度計(jì)上,將鄰二氮菲Fe(H)溶液和空白溶液分別盛于1cm比色皿中,安放于儀器中比色皿架上。按儀器使用方法操作,從420nm560nm,每隔10nm測定一次。每次用空白溶液調(diào)零,測定鄰二氮菲一Fe(H)溶液的吸光度值。3. 在吸U峰510nm附近,冉每隔2nm測定一點(diǎn)。記錄不同波長下的吸光度值。4 .標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制(1)用吸量管準(zhǔn)確吸取0.00(空白試驗(yàn)),0.50,1.00,2.50,3.50,5.00和7.00mL鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(H)(含鐵10©mL),分別放入50mL比色管中。各加入1.0mL10%

8、NH20H-HCl溶液,混勻。靜置2min后,再各加入2.0mL0.15%令二氮菲溶液和5mL緩沖溶液,用水稀釋至刻度,混勻,放置10min。(2)在722型分光光度計(jì)上,于508nm處,用1cm比色皿,以“空白試驗(yàn)”調(diào)零,測定各溶液的吸光度值,做記錄。(3)以含鐵量為橫坐標(biāo),對應(yīng)的吸光度值為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。5 .水樣中鐵的測定(1)總鐵的測定用移液管吸取25mL水樣,放入50mL比色管中,按照繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線程序測定吸光度值。在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出水樣中總鐵含量(共做3份平行樣)。(2)Fe2+的測定用移液管吸取25mL水樣,放入50mL比色管中,不加NH20HHCl溶液,以下按繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線步驟

9、進(jìn)行,測定吸光度值,在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出水樣中Fe2+的含量。(3)計(jì)算鐵(mg/L)=m或鐵(mg/L)=。標(biāo)FeVV式中m標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出總鐵或Fe2+的含量(目);C標(biāo)Fe標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出總鐵或Fe2+的含量(mg/L);V水樣白體積(mL);50水樣稀釋最終體積(mL)。五、數(shù)據(jù)處理(1)吸收光譜繪制波長入(nm)420430440450460470480490500510520530540550560吸光度A波長入(nm)502504506508510512514516518吸光度A以波長為橫坐標(biāo),對應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo),將測得值逐個描繪在坐標(biāo)紙上,并連成光滑曲線,即得吸收光譜。從曲線上查得溶

10、液的最大吸收波長入max,即為測量鐵的測量波長(又稱工作波長)(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制(終體積50mL)鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液(10g/mL)1234567加入量(mL)0.00.51.002.503.505.007.00Fe含量(科g)0.05.010.025.035.050.070.0Fe濃度(mg/L)0.00.100.200.500.701.001.40吸光度值0.0繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(3)水樣測定水樣編號123水樣編號123總吸光度值吸光度值Fe含量(科g)i-2+FeFe含量(科g)鐵(mg/L)(mg/L)平均含量平均含量(mg/L)(mg/L)六、注意事項(xiàng)1. 本實(shí)驗(yàn)旨在學(xué)會分光光度法測定水中微量物質(zhì)

11、時的最基本操作條件、原理和方法以及722型分光光度計(jì)的使用。因此,要仔細(xì)閱讀儀器說明書,了解儀器的構(gòu)造和各個旋鈕的功能;在使用時,一定要遵守操作規(guī)程和聽從老師的指導(dǎo)。2. 在每次測定前,應(yīng)首先作比色皿配對性試驗(yàn)。方法是:將同樣厚度的4個比色皿分別編號,都裝空白溶液,在508nm處測定各比色皿的吸光度(或透光率),結(jié)果應(yīng)相同。若有顯著差異,應(yīng)將比色皿重新洗滌后再裝空白溶液測定,直到吸光度(或透光率)一致。若經(jīng)過多次洗滌,仍有顯著差異,則用下法校正:1 1)以吸光度最小的比色皿為0,測定其余三個比色皿的吸光度值作為校正值。2 2)測定水樣或溶液時,以吸光度為零的比色皿作空白,用其它各皿裝溶液,測各

12、吸光度值減去所用比色皿的校正值。溶液吸光度測量值的校正示例比色皿編號空白溶液校正值(A)顯色溶液測得值(A)校正后測得值(A)10.00.0空白20.00440.20410.20030.00880.40890.40040.02230.62340.6013 .拿取比色皿時,只能用手指捏住毛玻璃的兩面,手指不得接觸其透光面。盛好溶液(至比色皿高度的4/5處)后,先用濾紙輕輕吸去外部的水(或溶液),再用擦鏡紙輕輕擦拭透光面,直至潔凈透明。另外,還應(yīng)注意比色皿內(nèi)不得粘附小氣泡,否則影響透光率。4 .測量之前,比色皿需用被測溶液蕩洗23次。然后再盛溶液。比色皿用畢后,應(yīng)立即取出,用自來水及蒸儲水洗凈、倒

13、立晾干。5 .儀器不測定時,應(yīng)打開暗箱蓋,以保護(hù)光電管。6 .繪制吸收光譜時應(yīng)選擇恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)比例,曲線應(yīng)光滑。七、思考題1 .根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算在最大吸收波長下,鄰二氮菲-Fe(n)的摩爾吸收系數(shù)E。你的計(jì)算值與文獻(xiàn)值&=1.1X104是否一致?如不一致,請作解釋。2 .本次實(shí)驗(yàn)中用722型分光光度計(jì)測得的最大吸收波長與文獻(xiàn)值入ma彳508nm是否有差別?如有差別,請解釋原因。3 .單色光不純對吸收光譜的測定有何影響?、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)二水溶液中銘、鉆的同時測定學(xué)習(xí)用分光光度法測定有色混合物組分的原理和方法0、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)混合物兩組分M及N的吸收光譜互不重 疊時,則只要分別在波長入i和入2處

14、測定試樣溶 液中的M和N的吸光度,就可以得到其相應(yīng)含 量。但是,若M及N的吸收光譜互相重疊(如 圖所示),則可根據(jù)吸光度的加和性質(zhì)在 M和N 的最大吸收波長入i和入2處測量總吸光度AM1相 及AM24。假如采用1cm比色皿,則可由下列方 程式求出M及N組分的含量:M NMN M . NA乳=人九 + AJ1 = *乳 cd ZcN cN.MN “M,“N M , NA?2= A?2+ A、?= 872 c葉 色)2CN解此聯(lián)立方程可得:式中吟、吟、分2、苗2分別代表組分N及M在入1和入2處的摩爾吸光系數(shù)。本實(shí)驗(yàn)中測定Cr和Co的混合物。分別配制Cr和Co的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,在入i和入2分別測量Cr

15、和Co系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度,并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。四條標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率即為Cr和Co在入i和入2處的摩爾吸光系數(shù),代入上面公式中即可求出所測溶液中Cr和Co的濃度。三、儀器與試劑1 .儀器722型分光光度計(jì)、容量瓶(50mL、刻度吸管(5mL10mL)等。2 .試劑Co(N2溶液,0.700mol/L;Cr(N03)3溶液,0.200mol/L;Cr3+、Co+混合液。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .溶液的配制1) C(T系列溶液:取0.700mol/L的C(T溶液2.50、5.00、7.50、10.00mL于50mL容量瓶中,用蒸儲水稀釋至刻度,搖勻。計(jì)算各溶液的C濃度;2) Cr3+系列溶液:取0.200mol

16、/L的Cr3+溶液2.50、5.00、7.50、10.00mL于50mL容量瓶中,用蒸儲水稀釋至刻度,搖勻。計(jì)算各溶液的Cr3+濃度;3)待測Cr、Co混合溶液的稀釋:取5.00mL待測未知液,用50mL容量瓶稀釋至刻度。2 .吸收曲線的測繪,確定入1、入2選取C(T和Cr3+系列溶液中的一個,以蒸儲水為參比,從450nm到700nm,每隔20nm測一次吸光度,在吸收峰附近可多測幾個點(diǎn)。分別繪制Cc2+和Cr3+的吸收曲線,確定入Co和入Cr。3 .標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制以蒸儲水為參比,在入Co和入Cr處分別測定Co2+和Cr3+系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。分別繪制入Co和入Cr波長處C(T和Cr3+的四條

17、標(biāo)準(zhǔn)曲線。4 .未知溶液的吸光度測定以蒸儲水為參比,在入Co和入Cr處分別測定未知溶液的吸光度A7。和A7°。五、數(shù)據(jù)處理1 .繪制Cr3+、C(T吸收曲線,確定最大吸收波長入Cr和入Co;2 .分別繪制C(T和Cr3+在入Cr和入Co的4條標(biāo)準(zhǔn)曲線,并計(jì)算摩爾吸光系數(shù)吸、.Co.Cr.Co力1、蜂、S?2;3 .試樣中Cr3+、C不含量的計(jì)算:由未知溶液的吸光度AC:和AC,計(jì)算未知溶液中Cr3+、C的濃度六、問題討論1 .同時測定兩組分混合液時,如何選擇吸收波長?2 .若同時測定三組分混合液,怎么辦?實(shí)驗(yàn)三紫外吸收光譜法測定水中的總酚一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .學(xué)會使用UV110cs紫外分

18、光光度計(jì);2 .學(xué)會并掌握紫外吸收光譜曲線的繪制和測量波長的選擇以及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。二、實(shí)驗(yàn)原理以同一個水樣酸化后作空白對照,堿化后作測定樣,用1cm石英比色皿在3 92.6nm處測定含酚量較高的水樣,用3cm石英比色皿在238nm處測定含酚量較低的水樣。三、儀器、試劑1. UV1100型紫外分光光度計(jì)(附1cm石英皿1套)具塞磨口硬質(zhì)玻璃試管(或比色管)10mL若干支吸量管1mL1支移液管10mL1支2. 10mol/LNaOH水溶液3. 0.5mol/LHCl水溶液4. 0.250g/L苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取25.0mg分析純苯酚,用少量不含酚蒸儲水溶解,移入100mL容量瓶中,并稀釋至刻

19、度,混勻。此溶液苯酚含量為0.250mg/mL。5. 不含酚蒸儲水:(1)蒸儲水加入少量高鈕酸鉀的堿性溶液(pH>11)后進(jìn)行蒸儲制得(蒸儲過程中水應(yīng)保持紅色)。(2)于1L蒸儲水中加入0.2g經(jīng)200c活化0.5h的活性炭粉末,充分振搖后,放置過夜。用雙層中速濾紙過濾制得。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .繪制吸收光譜曲線和選擇測量波長(1)用吸量管取0.8mL苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.250mg/mL)2份,分別放入硬質(zhì)玻璃試管中,用無酚蒸儲水稀釋至10mL,搖勻。(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)以酸化標(biāo)樣作空白對照,堿化標(biāo)樣作測定樣,

20、在752型分光光度計(jì)上,取狹縫寬度為2.05mm,用1cm石英比色皿,在波長220350nm范圍內(nèi),從220nm起每隔10nm測定一次吸光度值,并做記錄。以波長為橫坐標(biāo),對應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo)繪制吸收光譜曲線,并選擇測量波長。2 .繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線用吸量管分別吸取0.00,0.20,0.40,0.60,0.80,1.00mL苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.250mg/mL)各2份,分別放入試管中(請編上序號),用無酚蒸儲水稀釋至10mL,混勻。此苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液系列對應(yīng)的濃度為0.00,5.0,10.0,15.0,20.0,和25.0mg/L。同樣以酸化標(biāo)樣作空白,堿性標(biāo)樣作測定樣,在選定的工作波長處測定對應(yīng)的吸光度

21、值,做記錄。以苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液的含量(mg/L)為橫坐標(biāo),對應(yīng)的吸光度值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。3 .水樣的測定(1)取含酚水樣10mL兩份,放入硬質(zhì)玻璃試管中。(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,混勻。(3)以酸化水樣為空白對照(調(diào)零),堿化水樣作測定樣,在選定測量波長處測定吸光度值,然后在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出對應(yīng)水樣中的總酚含量(mg/L)。4 .實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理(1)記錄各步試驗(yàn)條件和測得數(shù)據(jù);(2)繪制苯酚吸收光譜曲線,并選擇測量波長;(3)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,并由曲線上求算水樣中總酚含量(mg/L)。五、注意事項(xiàng)本實(shí)驗(yàn)旨在學(xué)會使用752型分光光度

22、計(jì)。該儀器較精密可靠,使用前必須認(rèn)真閱讀儀器說明書,認(rèn)真聽老師講解與安排。避免因使用儀器不當(dāng)而造成儀器性能下降甚至損壞儀器。六、思考題1.本實(shí)驗(yàn)中為什么使用石英比色皿?實(shí)驗(yàn)四分光光度法同時測定維生素C和維生素E一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)在紫外光譜區(qū)同時測定雙組分體系一維生素C和維生素E。二、實(shí)驗(yàn)原理維生素C(抗壞血酸)和維生素E(a生育酚)起抗氧化劑作用,即它們在一定時間內(nèi)能防止油酯變酪。兩者結(jié)合在一起比單獨(dú)使用的效果更佳,因?yàn)樗鼈冊诳寡趸瘎┬阅芊矫媸恰皡f(xié)同的”。因此,它們作為一種有用的組合試劑用于各種食品中。抗壞血酸是水溶性的,a生育酚是酯溶性的,但是它們都能溶于無水乙醇,因此,能用在同一溶液中測定雙

23、組分的原理來測定它們。三、儀器與試劑儀器UV-2000紫外一一可見分光光度計(jì);石英比色皿2只,50mL容量瓶,10mL移液管2只。試劑抗壞血酸:稱0.0132g抗壞血酸,溶于無水乙醇中,并用無水乙醇定容于1000mL(7.5X105mol/L);a一生育酚:稱0.0488ga一生育酚溶于無水乙醇中,并用無水乙醇定容于1000mL(1.13X104mol/L);無水乙醇。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .配制標(biāo)準(zhǔn)溶液(1)分別取抗壞血酸貯備液4.00、6.00、8.00、10.00mL于4只50mL容量瓶中,用無水乙醇稀釋至刻度,搖勻。(2)分別取a一生育酚貯備液4.00、6.00、8.00、10.00mL于4

24、只50mL容量瓶中,用無水乙醇稀釋至刻度,搖勻。2 .繪制吸收光譜以無水乙醇為參比,在320220nm范圍測繪出抗壞血酸和a一生育酚的吸收光譜,并確定入1和入2。3 .繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線以無水乙醇為參比,在波長入1和入2,分別測定步驟1配制的8個標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度4 .未知液的測定取未知液5.00mL于50mL容量瓶中,用無水乙醇稀釋至刻度,搖勻。在入i和入2分別測其吸光度。五、數(shù)據(jù)處理1 .繪制抗壞血酸和a一生育酚的吸收光譜,確定入i和入2。2 .分別繪制抗壞血酸和a一生育酚在入1和入2的4條標(biāo)準(zhǔn)曲線,并求出4條直線的斜率。3 .計(jì)算未知液中抗壞血酸和a一生育酚的濃度。六、注意事項(xiàng)抗壞血酸會緩慢地氧

25、化成脫氫抗壞血酸,所以必須每次實(shí)驗(yàn)時配制新鮮溶液。七、思考題寫出抗壞血酸和a一生育酚的結(jié)構(gòu)式,并解釋一個是“水溶性”,一個是“酯溶性”的原因。實(shí)驗(yàn)五原子吸收測定最佳實(shí)驗(yàn)條件的選擇一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 了解原子吸收分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)、性能及操作方法。2. 了解實(shí)驗(yàn)條件對測定的靈敏度、準(zhǔn)確度和干擾情況的影響及最佳實(shí)驗(yàn)條件的選擇。二、實(shí)驗(yàn)原理在原子吸收分析中,測定條件的選擇,對測定的靈敏度、準(zhǔn)確度和干擾情況均有很大影響。通常選擇共振線作分析線,使測定有較高的靈敏度。但為了消除干擾,可選擇靈敏度較低的譜線。例如,測定Pb時,為了避開短波區(qū)分子吸收的影響,不用217.0nm的共振線,而常選用283.3nm的次

26、靈敏線。分析高濃度樣品時,也采用靈敏度較低的譜線,以便得到適中的吸光度。使用空心陰極燈時,燈電流不能超過允許的最大工作電流值。燈的工作電流過大,易產(chǎn)生自吸(蝕)作用,多普勒效應(yīng)增加,譜線變寬,測定靈敏度降低,工作曲線彎曲,燈的壽命減少。燈電流低,譜線變寬小,靈敏度高。但燈電流過低,發(fā)光強(qiáng)度減弱,發(fā)光不穩(wěn)定,信噪比下降。在保證穩(wěn)定和適當(dāng)光強(qiáng)輸出情況下,盡可能選用較低的燈電流。燃?xì)夂椭急攘髁康母淖儯苯佑绊憸y定的靈敏度和干擾情況。燃助比小于1:6的貧燃焰,燃燒充分,溫度較高,還原性差,適于不易氧化的元素測定。燃助比大于1:3的富燃焰,燃燒充分,溫度較前者低,噪音較大,火焰呈還原氣氛,適于易形成難

27、熔氧化物的元素測定。燃助比為1:4的化學(xué)計(jì)量焰,溫度較高,火焰穩(wěn)定,背景低,噪音小,多數(shù)元素分析常用這種火焰。被測元素基態(tài)原子的濃度,隨火焰高度不同,分布是不均勻的。因?yàn)榛鹧娓叨炔煌?,火焰溫度和還原氣氛不同,基態(tài)原子濃度也不同。原子吸收測定中,光譜干擾較小,測定時可以使用較寬的狹縫,增加光強(qiáng),提高信噪比。對譜線復(fù)雜的元素,如鐵族、稀土等,要采用較小的狹縫,否則工作曲線彎曲。過小的狹縫使光強(qiáng)減弱,信噪比變差。、儀器與試劑儀器WFX120型原子吸收分光光度計(jì);鎂空心陰極燈;空氣壓縮機(jī);乙快鋼瓶;試劑鎂貯備液:準(zhǔn)確稱取于800c灼燒至恒重的氧化鎂(A.R.)1.6583g,加入1molL-1鹽酸至完

28、全溶解,移入1000mL容量瓶中,稀釋至刻度,搖勻。溶液中含鎂-11.000mg-mL。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.實(shí)驗(yàn)溶液的配制(1)用吸管吸取1.000mg-mCMgC備液10mLs100mL容量瓶中,用蒸儲水稀至刻度。溶液含Mg0.1000mgm。2 2)準(zhǔn)確吸取0.1000mgmMg標(biāo)準(zhǔn)溶液5mLs100mL容量瓶中,稀至刻度,此標(biāo)液含Mg0.00500mgmL。3 3)用0.00500mgmLM亦準(zhǔn)溶液,配制100mL0.300仙gmMg的標(biāo)準(zhǔn)溶液。4 .儀器的調(diào)節(jié)(1)開啟儀器電源開關(guān)、燈電源開關(guān),預(yù)熱鎂空心陰極燈,調(diào)節(jié)燈座的高低、前后、左右的位置,使接受器得到最大的光強(qiáng)。(2)在285.2n

29、m附近,調(diào)節(jié)波長直至觀察到透光度最大值。若透光度超過100,可降低高壓,使透光度回到100以內(nèi)。(3)燃燒器位置的調(diào)節(jié)。在燃燒器上方放一張白紙,調(diào)節(jié)燃燒器前后位置,使光軸與燃燒器的燃燒縫平行并在同一垂面。將對光棒(或火柴棒)垂直于縫中央,透光度從100崛到0%否則調(diào)整前后位置。再把對光棒插于縫的兩端,透光度度大致相等(約30%£右),否則適當(dāng)改變?nèi)紵鞯霓D(zhuǎn)角。5 .點(diǎn)燃火焰(1)開啟空氣壓縮機(jī),打開儀器上助燃?xì)鈮罕恚{(diào)至壓力0.2MP3(2)開啟乙快鋼瓶,調(diào)節(jié)減壓閥使乙快輸出壓力為0.07MPa左右。調(diào)節(jié)儀器上燃?xì)鈮毫Ρ恚蛊鋲毫?.05MPa左右。(3)先開啟儀器面板上助燃?xì)饬髁?/p>

30、計(jì)開關(guān),再開乙快流量計(jì)開關(guān),立即點(diǎn)火,火焰點(diǎn)燃后,調(diào)節(jié)空氣和乙快流量的比例,用去離子水噴霧。4 .最佳實(shí)驗(yàn)條件的選擇(1)分析線根據(jù)對試樣分析靈敏度的要求、干擾的情況,選擇合適的分析線。試液濃度低時,選擇靈敏線;試液濃度較高時,選擇次靈敏線,并要選擇沒有干擾的譜線。(2)空心陰極燈的工作電流選擇噴霧所配制的實(shí)驗(yàn)溶液,每改變一次燈電流,記錄對應(yīng)的吸光度信號。每測定一個數(shù)值前,必須先噴入蒸儲水調(diào)零(以下實(shí)驗(yàn)均相同)。(3)燃助比選擇固定其他實(shí)驗(yàn)條件和助燃?xì)饬髁?,噴入?shí)驗(yàn)溶液,改變?nèi)細(xì)饬髁?,記錄吸光度?4)燃燒器高度選擇噴入實(shí)驗(yàn)溶液,改變?nèi)紵鞯母叨?,逐一記錄對?yīng)的吸光度。(5)光譜通帶選擇一般元

31、素的光譜通帶為0.54.0nm,對譜線復(fù)雜的元素,如鐵、鉆、鍥等,采用小于0.2nm的通帶,可將共振線與非共振線分開。通帶過小使光強(qiáng)減弱,信噪比降低。5 .結(jié)束實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,噴入蒸儲水35min,先關(guān)乙快氣,再關(guān)空氣。(2)關(guān)閉燈電流開關(guān)、記錄儀及總電源開關(guān)。(3)清理實(shí)驗(yàn)臺面,蓋好儀器罩,填好儀器使用登記卡。五、結(jié)果處理1 .繪制吸光度一燈電流曲線,找出最佳燈電流。2 .繪制吸光度一燃?xì)饬髁壳€,找出最佳燃助比。3 .繪制吸光度一燃燒器高度曲線,找出燃燒器最佳高度。六、注意事項(xiàng)1 .乙快鋼瓶閥門旋開不超過1.5轉(zhuǎn),否則丙酮逸出。2 .實(shí)驗(yàn)時,要打開通風(fēng)設(shè)備,使金屬蒸氣及時排除室外。3

32、 .點(diǎn)火時,先開空氣,后開乙快氣。熄火時,先關(guān)乙快氣,后關(guān)空氣。室內(nèi)若有乙快氣味,應(yīng)立即關(guān)閉乙快氣源,開通風(fēng),排除問題后,再繼續(xù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。七、思考題1 .如何選擇最佳實(shí)驗(yàn)條件?實(shí)驗(yàn)時,若條件發(fā)生變化,對結(jié)果有何影響?2 .在原子吸收分光光度計(jì)中,為什么單色器位于火焰之后,而紫外可見分光光度計(jì)單色器位于試樣室之前?實(shí)驗(yàn)六原子吸收光譜法測定飲用水中的鈣一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握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)的基本結(jié)構(gòu),掌握火焰原子吸收光譜分析法的基本操作技能。3、學(xué)習(xí)選擇測量條件和干擾抑制劑的應(yīng)用二、實(shí)驗(yàn)原理原子吸收光譜分析法的基本依據(jù)是:將一束特定波長的光束投射到被測元素的基態(tài)

33、原子蒸氣中,原子蒸氣對這一波長的光產(chǎn)生吸收。在一定濃度范圍內(nèi),其吸收程度與被測元素的濃度之間符合Beer定律:A=abc式中A為吸光度,a為被測元素對某一波長光的吸收系數(shù),b為光束經(jīng)過火焰的長度,c為被測元素的濃度。依據(jù)這一關(guān)系可以用工作曲線或標(biāo)準(zhǔn)加入法來測定試樣中某一元素的含量。鈣是火焰原子化的敏感元素。測量條件的變化,如燃?xì)馀c助燃?xì)獾姆N類及比值、觀測高度,干擾離子的存在等因素都將嚴(yán)重影響鈣的在火焰中的原子化效率,從而影響鈣的測定靈敏度。本實(shí)驗(yàn)僅對燃助比和燃燒器的高度進(jìn)行選擇,并用鍬鹽為釋放劑消除火中可能存在的干擾離子如SO2-、PO3-等對測定的影響。三、儀器與試劑1、儀器WFX-120a

34、原子吸收分光光度計(jì)鈣空心陰極燈2、試劑鈣標(biāo)準(zhǔn)溶液:1.0mg?mL取經(jīng)105110c烘干的光譜純CaC32.4973g,放入100mL去離子水中,加入10mLHCLffi其?§解,煮佛。移入1L量瓶中,稀至刻度。用此液再稀釋成100ng.mL1及25ngmL1鈣溶液。鍬溶液:10mgmL1。標(biāo)取30.4gSrCl2.6H2O溶于水中,再用水稀至100mL四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、測量條件的選擇(1)條件實(shí)驗(yàn)溶液的配制:吸取2.5ml100pgmL1鈣溶7于100mL容量瓶中,加1.入2.0mL鍬溶液,用水稀釋到刻度,搖勻。此液濃度為2.5仙gmL鈣,供實(shí)驗(yàn)條件選擇用。(2)燃?xì)馀c助燃?xì)獗壤倪x

35、擇:開啟儀器,調(diào)節(jié)波長為422.7nm、燈電流為4mA光譜通帶為0.2nm、燃燒高度為6mm空氣流量為400Lh-1。改變乙快流量為0.8、1.0、1.5、1.4、6L?min-1,測量上述溶液的吸光度。隨后將乙快流量固定在最佳流量Q乙位置上。(3)燃燒器高度的選擇:根據(jù)以上測量條件及確定的燃助比,改變?nèi)紵鞲叨葹?、4、6、8、10、12mm測量上述溶液的吸光度。隨后將燃燒器高度調(diào)節(jié)到所選擇的最佳位置H上。2、鍬溶液加入量的選擇:吸取5.0mL自來水6份于6支50mL比色管中,加入1+1HCL1.0mL分別加入鍬溶液0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL,用水稀釋到刻度,搖勻。在

36、以上確定的最佳實(shí)驗(yàn)條件下,測量各自的吸光度。從中選出抑制干擾最佳的鍬溶液用量。3、自來水中鈣的測量(1)標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制:分取0.0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0mL25g-mL1鈣標(biāo)液于50mL比色管中,加入確定的最佳鍬溶液量,用水稀釋至刻度,搖勻。在選定的測量條件下,測定相應(yīng)的吸光度。(2)水樣的測定:吸取5.0mL自來水水樣兩份,分別放入50mL比色管中,加入1.0mL1+1HCL及確定的最佳鍬溶液量,用水稀釋至刻度,搖勻。測量吸光度。五、數(shù)據(jù)處理1、在坐標(biāo)紙上繪制:吸光度乙快流量曲線;吸光度5然燒器高度曲線;鍬鹽用量消除干擾效果的曲線(吸光度-B濃度曲線);鍬工作曲線。2、由工

37、作曲線查出并計(jì)算水樣中的鈣含量(mg?L-1)o六、問題討論1、為什么燃助比和燃燒器高度的變化會影響鈣的測量靈敏度?2、鍬鹽抑制干擾的機(jī)制是什么?實(shí)驗(yàn)七原子吸收光譜法測定水中鎂的含量一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .掌握原子吸收光譜法的基本原理;2 .熟悉原子吸收光譜法的基本定量方法一一標(biāo)準(zhǔn)曲線法;3 .了解原子吸收分光光度計(jì)的基本結(jié)構(gòu)、性能和操作方法。二、實(shí)驗(yàn)原理稀溶液中白鎂離子Mg2+在火焰溫度(<3000K)下變成鎂原子蒸氣,由光源空心陰極燈輻射出鎂的特征譜線被鎂原子蒸氣強(qiáng)烈吸收,具吸光度A與鎂原子蒸氣濃度N的關(guān)系符合朗伯-比爾定律。在固定的實(shí)驗(yàn)條件下,鎂原子蒸氣濃度N與溶液中鎂離子濃度C成正比,

38、故A=KC式中A一一水樣的吸光度;C水樣中鎂離子的濃度;K常數(shù)。用標(biāo)準(zhǔn)曲線法,可以求出水樣中Mg2+的含量。三、儀器及試劑原子吸收分光光度計(jì),鎂元素空心陰極燈,乙快鋼瓶,空氣壓縮機(jī);容量瓶250mL,100mL;吸量管2mL,10mL;洗耳球。試齊I1 .鎂標(biāo)準(zhǔn)貯備液(100.0pg/mL):稱取0.1658g光譜純氧化鎂MgO于燒杯中,用適量鹽酸溶解后,蒸干除去過剩鹽酸后,用去離子水溶解,轉(zhuǎn)移到1000mL容量瓶中,并稀釋至刻度。2 .氯化錮溶液:稱取1.76g氯化錮LaCl3溶于水中,稀釋至100mL,此溶液含La10mg/mLo3 .鹽酸分析純AR。4 .去離子水。四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .儀器

39、工作條件的選擇按改變一個因素,固定其它因素來選擇最佳工作條件的方法,確定實(shí)驗(yàn)的最佳工作條件是:鎂空心陰極燈工作電流4mA狹縫寬度0.5mm波長285.2nm燃燒器高度6mm乙快流量1.6L/min2 .標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制(1)鎂標(biāo)準(zhǔn)使用溶液的配制準(zhǔn)確吸取10.0mL鎂標(biāo)準(zhǔn)貯備液(100.0&mL),放入100mL容量瓶中,用去離子水稀釋至刻度。此溶液鎂含量為10.0回/mL。(2)鎂標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的配制準(zhǔn)確吸取鎂標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(10.04/mL)0.0(試劑空白),2.00,4.00,6.00,8.00,10.00mL分別放入6支100mL容量瓶中,冉分別加入5mLLaCl3溶液,用去離子水稀

40、釋至刻度,搖勻。(溶液濃度依次為0.000,0.200,0.400,0.600,0.800和1.000mg/L)。(3)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液的測定按選定的工作條件,用“試劑空白”調(diào)吸光度為零,然后由稀到濃依次測定各標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度值。做記錄。3 .水樣的測定準(zhǔn)確吸取水樣2.00mL(如水樣中Mg2+含量低時,可適當(dāng)多?。?,放入100mL容量瓶中,加入5mLLaCl3溶液,用去離子水稀釋至刻度,混勻。按同樣條件測定吸光度值。做平行樣3份,記錄。五、數(shù)據(jù)處理1 .記錄實(shí)驗(yàn)編號123456鎂標(biāo)準(zhǔn)使用液體積(mL)0.02.004.006.008.0010.00含量(口)0.020.040.060.080.0

41、100.0濃度C(mg/mL)0.00.2000.4000.6000.8001.000吸光度值0.0水樣吸光度值2 .繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線:以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度C(mg/L)為橫坐標(biāo),對應(yīng)的吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。3 .在標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出水樣中鎂的含量。水樣中鎂的含量(mg/L)=C標(biāo)X100/V水式中C標(biāo)一一由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查出鎂的含量(mg/L);V水一一取水樣的體積(mL);100一一水樣稀釋至最后體積(mL)04 .寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告六、注意事項(xiàng)1 .儀器操作中注意事項(xiàng)(1)單光束儀器一般預(yù)熱1030min。(2)啟動空氣壓縮機(jī)壓力不允許大于0.2MPa,乙快壓力最好不要超過0.1MPa。(3)點(diǎn)燃空氣一

42、乙快火焰時,應(yīng)先開空氣,后開乙快;熄滅火焰時,先關(guān)乙快開關(guān),后關(guān)空氣開關(guān)。(4)排廢水管必須用水封,以防回火。2 .在空氣一乙快火焰中,一般水中常見的陰、陽離子不影響鎂、鈣的測定。而Al3+與SiO32-、PO43-和SO42-共存時,能抑制鈣、鎂的原子化,吸光度將減少,使結(jié)果偏低。故在水樣中加入過量的La鹽或Sr鹽,由于La和Sr能與干擾離子生成更穩(wěn)定的化合物,將被測元素釋放出來,可消除共存離子對Ca2+、Mg2+測定的干擾。3 .如改用氧化亞氮一乙快高溫火焰,所有的化學(xué)干擾均會消除。但由于溫度高,會出現(xiàn)電離干擾,水樣中加入大量鉀或鈉鹽即可消除。4 .乙快管道及接頭禁止使用紫銅材質(zhì),否則易生

43、成乙快銅引起爆炸。5 .測定水樣中鎂含量時,采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法;如測定水樣中鈣含量時,則采用標(biāo)準(zhǔn)加入法定量。七、思考題1 .原子吸收光譜測定不同元素時,對光源有什么要求?2 .用原子吸收光譜法和EDTA絡(luò)合滴定法測定水中金屬元素或離子時有何異同?實(shí)驗(yàn)八水中pH值的測定(玻璃電極法)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? .通過實(shí)驗(yàn)加深理解pH計(jì)測定溶液pH值的原理;2 .掌握pH計(jì)測定溶液pH值的方法。二、實(shí)驗(yàn)原理電位法測定溶液的pH值,是以玻璃電極為指示電極(一),飽和甘汞電極為參比電極(+)組成電池。25c時,溶液的pH值變化1個單位時,電池的電動勢改變59.0mV。實(shí)際測量中,選用pH值與水樣pH值接近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶

44、液,校正pH計(jì)(又叫定位),并保持溶液溫度恒定,以減少由于液接電位、不對稱電位及溫度等變化而引起的誤差,測定水樣之前,用兩種不同pH值的緩沖溶液校正,如用一種pH值的緩沖溶液定位后,在測定相差約3個pH單位的另一種緩沖溶液的pH值時,誤差應(yīng)在S.lpH之內(nèi)。校正后的pH計(jì),可以直接測定水樣或溶液的pH值。三、儀器與試劑儀器:各種型號的pH計(jì)試劑:0.05mol/L鄰苯二甲酸氫鉀標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液0.025mol/L混合磷酸鹽緩沖溶液NaH2PO4溶液約0.1mol/L四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .按照儀器說明書的操作方法進(jìn)行操作。2 .將電極與塑料杯用蒸儲水沖洗干凈后,用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液淋洗12次,用濾紙吸干。3

45、.用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校正儀器。4.水樣或溶液pH值的測定。(1)用蒸儲水沖洗電極35次,再用被測水樣或溶液沖洗35次,然后將電極放入水樣或溶液中。(2)測定NaH2PO4溶液的pH值,測定3次(3)測定完畢,清洗干凈電極和塑料杯。(4)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄。編號123被測溶液pH值平均值五、注意事項(xiàng)1.玻璃電極使用(1)使用前,將玻璃電極的球泡部位浸在蒸儲水中24h以上。如果在50c蒸儲水中浸泡2h,冷卻至室溫后可當(dāng)天使用。不用時也須浸在蒸儲水中。(2)安裝:要用手指夾住電極導(dǎo)線插頭安裝,切勿使球泡與硬物接觸。玻璃電極下端要比飽和甘汞電極高23mm,防止觸及杯底而損壞。(3)玻璃電極測定堿性水樣或溶液時,

46、應(yīng)盡快測定。測量膠體溶液、蛋白質(zhì)和染料溶液時,用后必須用棉花或軟紙蘸乙醴小心地擦拭、酒精清洗,最后用蒸儲水洗凈。2.飽和甘汞電極使用(1)使用飽和甘汞電極前,應(yīng)先將電極管側(cè)面小橡皮塞及彎管下端的橡皮套輕輕取下,不用時再裝上。(2)飽和甘汞電極應(yīng)經(jīng)常補(bǔ)充管內(nèi)的飽和氯化鉀溶液,溶液中應(yīng)有少許KCl晶體,不得有氣泡。補(bǔ)充后應(yīng)等幾小時再用。(3)飽和甘汞電極不能長時間浸泡在被測水樣中。不能在60c以上的環(huán)境中使用。3.儀器校正(1)應(yīng)選擇與水樣pH接近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校正儀器。(2)標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液。1) pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制,見下表。pH標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的配制標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度pHs(25C)1000mL蒸儲水中

47、基準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)量(g)10.05mol/L一草酸三氫鉀1.67912.612飽和酒后酸氫鉀(25C)3.5596.430.05mol/L檸檬酸一氫鉀3.77611.4140.05mol/L鄰苯一甲酸氫鉀4.00810.1250.025mol/L磷酸二氫鉀十0.025mol/L磷酸氫二鈉6.8653.388+3.53360.008695mol/L磷酸二氫鉀十0.03043mol/L磷酸氫二鈉7.4131.179+4.30270.01mol/L四硼酸鈉9.1803.8080.025mol/L碳酸氫鈉十0.025mol/L碳酸鈉10.0122.029+2.6409飽和氫氧化鈣(25C)12.4541.

48、5近似溶解度。110130c烘干2h0用新煮沸并冷卻的無CO蒸儲水2)試劑商店購買的pH基準(zhǔn)試劑,按說明書配制。(3)定位1)將電極浸入第1份標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中,調(diào)節(jié)“溫度”鈕,使與溶液溫度一致然后調(diào)“定位”鈕,使pH讀數(shù)與已知pH值一致。注意,校正后,切勿再動“定位”鈕。2)將電極取出,洗凈、吸干,再浸入第2份標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中,測定pH值如果測定值與第2份標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液已知pH值之差小于0.1pH值,則說明儀器正常,否則需檢查儀器、電極或標(biāo)準(zhǔn)溶液是否有問題。六、思考題1 .從原理上解釋pH計(jì)上的“溫度”鈕與“定位”鈕的作用是什么?2 .一種緩沖溶液是一個共腕酸堿的混合物,那么為什么鄰苯二甲酸氫鉀、四

49、硼酸鈉、二草酸三氫鉀等可作為緩沖溶液?實(shí)驗(yàn)九氯離子選擇性電極性能的測試一、實(shí)驗(yàn)原理離子選擇性電極是一種電化學(xué)傳感器,它對特定的離子有電位響應(yīng)。但任何一支離子選擇性電極不可能只對某種特定離子有響應(yīng),對其它某些離子也會有響應(yīng),若把氯離子選擇性電極浸入含有Br-溶液時,也會產(chǎn)生膜電位。當(dāng)C和Br-共存于溶液中時,由于Br-存在必然會對C的測定產(chǎn)生干擾。為了表明共存離子對電位的“貢獻(xiàn)”,可用一個擴(kuò)展的能斯特公式描述:2.303RTE=K-nFlog(ai+Kijajb)(1)式中:i為被測離子;j為干擾離子;n和b分別為被測離子和干擾離子的電荷數(shù);Kij為電位選擇系數(shù)。從上式可以看出,電位選擇系數(shù)愈小

50、,電極對被測離子的選擇性愈好。測定Kij的方法可以用分別溶液法或混合溶液法測定,本實(shí)驗(yàn)采用混合溶液法測定Kij?;旌先芤悍ㄊ莍、j離子共存于溶液中,實(shí)驗(yàn)中配制一系列含有固定活度的干擾離子和不同活度的被測離子的標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別測量電位值E,繪成E5gai曲線。曲線中的直線部分(ai>aj)的能斯特方程為:2.303RTEi=K+nFlogai(2)在曲線的水平部分(ai>aj),電極對i離子的響應(yīng)可以忽略,電位值完全由j離子決定,則:2.303RT巳=&+nFlogKijajn/b(3)假定K尸區(qū),且兩斜率相同,在直線的交點(diǎn)處E產(chǎn)E,可以得出下述公式:Kij=ai/ajn/b(

51、4)因此可以求得Kij值,這一方法也稱為固定干擾法,本實(shí)驗(yàn)以Br-為干擾離子,測定氯離子選擇電極的選擇性系數(shù)Kci-,b-。儀器及試劑1. pHS3B型酸度計(jì),磁力攪拌器。2. 氯離子選擇性電極和217型雙鹽橋飽和甘汞電極。氯離子選擇電極,敏感膜由Ag2sAgCl粉末混合壓片制成。它是無內(nèi)參比溶液的全固態(tài)型電極,電荷由膜內(nèi)電荷數(shù)最少、半徑最小的Ag+傳導(dǎo)。當(dāng)把氯離子選擇性電極浸入含有Cl-溶液時,它可將溶液中Cl-活度轉(zhuǎn)變成電信號。由于飽和氯化鉀甘汞電極中有Cl-存在,電極內(nèi)的Cl-可通過陶瓷芯多孔物質(zhì)向溶液中擴(kuò)散,影響Cl-的測定,所以應(yīng)該使用雙鹽橋飽和甘汞電極。3. 0.1000mol/L

52、NaCl標(biāo)準(zhǔn)溶液,4. 0.100mol/LNaBr標(biāo)準(zhǔn)溶液。5. 1.0mol/LKNO3作為離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑,用HNOM節(jié)pH在2.5左右。三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1. 按pHS-3B型酸度計(jì)操作步驟調(diào)試儀器,選擇-mV鍵,檢查217型甘汞電極是否充滿KCl溶液,若未充滿,應(yīng)補(bǔ)充飽和KCl溶液,并排除其中的氣泡。于鹽橋套管中放置KNO溶液,并用皮筋將套管連接在甘汞電極上。2. 將氯離子選擇性電極和甘汞電極與pHS-3B型酸度計(jì)聯(lián)好(217型飽和甘汞電極接“正”,氯離子選擇性電極接“負(fù)”,即玻璃電極插孔),把電極浸入蒸儲水中,放入磁性攪拌磁子,開動攪拌器,將電極洗至空白電位。3. 準(zhǔn)確吸取適量的氯離子標(biāo)準(zhǔn)

53、溶液于50mL容量瓶中,以配制1.00X10-4,1.00X10-3,5.00X10-3,1.00X10-2,5.00X10-2和1.00X10-1mol/LNaCl的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,各加入5.00mL1.00X10-2Br-標(biāo)準(zhǔn)溶液,15mL1.0mol/LKNO溶液,用水稀釋至刻度,搖勻。從低濃度至高濃度分別測量電位值4、 結(jié)果處理以電位E值為縱坐標(biāo),logCci-為橫坐標(biāo)作圖,延長曲線中兩段直線部分,得一交點(diǎn),并從交點(diǎn)處求得Cci-的值,根據(jù)公式計(jì)算氯離子選擇性電極對澳離子的電位選擇系數(shù)。BKsl-,Br-=cBr-5、 思考題1 .評價離子選擇性電極的性能有哪些特性參數(shù)?2 .本實(shí)驗(yàn)中為

54、什么要選用雙鹽橋飽和甘汞電極?實(shí)驗(yàn)十自來水中含氟量的測定標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法1、 實(shí)驗(yàn)原理氟離子選擇性電極是一種由LaF3單晶制成的電化學(xué)傳感器。當(dāng)控制測定體系的離子強(qiáng)度為一定值時,電池的電動勢與氟離子濃度的對數(shù)值呈線性關(guān)系。2、 儀器與試劑1 .pHS-3B型酸度計(jì)。2 .氟離子選擇性電極。3 .飽和甘汞電極。4 .電磁攪拌器。5 .半對數(shù)坐標(biāo)紙。6 .1.00Xl0-1molL-1F-的標(biāo)準(zhǔn)貯備液稱取分析純試劑NaF(烘干12h,溫度110c左右)1.050g于燒杯中,用去離子水溶解,定量轉(zhuǎn)入250mL容量瓶中,用水稀釋至刻度,貯存于聚乙烯瓶中,備用。7 .總離子強(qiáng)度緩沖溶液(簡寫為TISAB)稱取NaCl58g,檸檬酸鈉(NaGHO2HO)12g溶于800mL去離子水中,力口57mL冰醋酸,用500gL-1NaOHM節(jié)pH=5.05.5之間,冷至室溫,用去離子水稀釋至1000mL三、實(shí)驗(yàn)步驟1.氟離子選擇性電極的準(zhǔn)備接通儀器電源,預(yù)熱20min,校正儀器,調(diào)儀器零點(diǎn)。氟電極接儀器負(fù)極接線柱,甘汞電極接儀器正極接線柱。將兩電極插入蒸儲水中,開動攪拌器,

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