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1、实验一 苯及其衍生物的紫外吸收光谱的测绘及溶剂对紫外吸收光谱的影响一、目的要求 1了解不同的助色团对苯的紫外吸收光谱的影响。 2观察溶剂极性对丁酮、异亚丙基丙酮的吸收光谱以及pH 对苯酚的吸收光谱的影响。 3学习并掌握紫外可见分光光度计的使用方法。 二、实验原理 具有不饱和结构的有机化合物，特别是芳香族化合物，在紫外区（200 400nm）有特征吸收，为鉴定有机化合物提供了有用的信息。方法是比较未知物与纯的已知化合物在相同条件（溶剂、浓度、pH值、温度等）下绘制的吸收光谱，或将未知物的紫外光谱与标准谱图（如Sadtler紫外光谱图）比较，如果两者一致，说明至少它们的生色团和分子母核是相同的。
2、E1带、E2带和B带是苯环上三个共轭体系中的的*跃迁产生的，E1带和E2带属强吸收带，在230270nm范围内的B带属弱吸收带，其吸收峰常随苯环上取代基的不同而发生位移。 影响有机化合物的紫外吸收光谱的因素有：内因（共轭效应、空间位阻、助色效应）和外因（溶剂的极性和酸碱性）。 溶剂的极性和酸碱性不仅影响待测物质吸收波长的移动，还影响吸收峰吸收强度和它的形状。 三、仪器 紫外可见分光光度计（自动扫描型） 石英吸收池 容量瓶（10 mL，5 mL） 吸量管（1 mL，0.1 mL） 四、试剂 苯、乙醇、氯仿、丁酮、异亚丙基丙酮、正庚烷 （均为A.R） 苯的正庚烷溶液（以1250比例混合而成）、甲苯
3、的正庚烷溶液（以1250比例混合而成） 0.3 mg mL1苯酚的乙醇溶液、0.3 mg mL1苯酚的正庚烷溶液 、0.4 mg mL1苯酚的水溶液、 0.8 mg mL1苯甲酸的正庚烷溶液 、0.8 mg mL1苯甲酸的乙醇溶液、 0.3 mg mL1 苯乙酮的正庚烷溶液 、0.3 mg mL1苯乙酮的乙醇溶液 异亚丙基丙酮分别用水、甲醇、正庚烷配成浓度为0.4 mg mL1的溶液 五、实验步骤 1苯及其一取代物的吸收光谱的测绘 在五只5 mL容量瓶中分别加入0.50 mL苯、甲苯、苯乙酮、苯酚、苯甲酸的正庚烷溶液，用正庚烷稀释至刻度，摇匀。将它们依次装入带盖的石英吸收池中，以正庚烷为参比，
4、从220320 nm进行波长扫描，得吸收光谱。 观察各吸收光谱的图形，找出最大吸收波长max，并计算各取代基使苯的max红移了多少？ 2溶剂性质对紫外吸收光谱的影响 （1）溶剂极性对n* 跃迁的影响 在三只5 mL的容量瓶中，各加入0.02 mL（长嘴滴管1滴）的丁酮，分别用水、乙醇、氯仿稀释至刻度，摇匀。将它们依次装入石英吸收池，分别相对各自的溶剂，从220350 nm进行波长扫描，制得吸收光谱。比较它们吸收光谱的最大吸收波长的变化，并解释。 （2）溶剂极性对* 跃迁的影响 在三只10 mL的容量瓶中依次加入0.20 mL分别用水、甲醇、正庚烷配制的异亚丙基丙酮溶液，并分别用水、甲醇、正庚烷
5、稀释至刻度，摇匀。将它们依次装入石英吸收池，相对各自的溶剂，从200 300 nm 进行波长扫描，制得吸收光谱。比较吸收光谱的最大吸收波长的变化，并解释。 （3）溶剂极性对吸收峰吸收强度和形状的影响 在三只5 mL的容量瓶中，分别加入0.50 mL苯酚、苯乙酮、苯甲酸乙醇溶液，用乙醇稀释至刻度，摇匀。将它们依次装入带盖的石英吸收池中，以乙醇为参比，从220320 nm进行波长扫描，得吸收光谱。与苯酚、苯乙酮、苯甲酸的正庚烷溶液的吸收光谱相比较，得出结论。 3溶液的酸碱性对苯酚吸收光谱的影响 在二只5 mL的容量瓶中，各加入0.50 mL苯酚的水溶液，分别用0.1 molL1HCl、0.1 mo
6、lL1NaOH溶液稀释至刻度，摇匀。将它们分别依次装入石英吸收池，相对水，从220350 nm进行波长扫描，制得吸收光谱。比较它们的最大吸收波长，并解释。 六、思考题 1举例说明溶剂极性对n*跃迁和* 跃迁吸收峰将产生什么影响？ 2在本实验中能否用蒸馏水代替各溶剂作参比溶液，为什么？ 实验二 紫外分光光度法测定芳香族化合物一、实验目的1、 了解紫外吸收光谱在有机结构分析的应用；借助“标准吸收光谱图”鉴定未知物；2、 学习有机物的定量分析方法。二、实验原理许多有机化合物在紫外具有特征的吸收光谱，从而可以用来进行有机物的鉴定及结构分析（鉴定有机化合物的官能团）；此外，还可对同分异构体进行鉴别。对具
7、有健电子及共轭双键的化合物特别灵敏，且在紫外光区具有强烈吸收。该法在有机物分析中可进行：（1）纯度检查；（2）未知样品的鉴定；（3）分子结构的推测；（4）互变异构的判别；（5）定量测定。三、仪器与试剂1、 仪器：751GW 型紫外-可见分光光度计；1cm 石英比色皿2、 试剂：苯酚，环己烷，10%NaOH四、 操作步骤1、 未知物的鉴定（1） 在10mL 比色管中取固体未知芳香化合物一小粒（约0.1mg），用5-10mL 环己烷溶解，加塞摇溶为止。（2） 以空白为参比溶液，用1cm 石英比色皿，于紫外分光光度计上以氢灯为光源，测定吸收曲线。测定波长从242nm 开始，每隔4nm 测一次到290
8、nm 为止。其中应注意以下几点：、测定时波峰谷处间隔1nm 或0.5nm；曲线上升或下降部分可间隔2nm 或更大一些。、从242nm 连续向长波方向测定。每测定一个数据均需以参比溶液调节仪器零点及透光率100%；、防止参比溶液及环己烷溶剂污染。图一 苯酚吸收光谱图（溶剂环己烷）2、 酚的定量测定（1） 配制标准系列：取酚标准溶液0.1mg/mL0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL分别置于50.00mL 容量瓶中，各加10 滴10%NaOH 水溶液，用水稀释至刻度；（2） 绘制吸收曲线及标准曲线：用1cm 石英比色皿，在波长242290nm 内每间隔4nm，以空白为参
9、比，测定标准系列中3 号（或4 号）的吸光度A，绘制吸收曲线（按上面的注意所示），找出最大吸收波长max（与图一比较，有何不同；为什么？）用1cm 石英比色皿，在选定的最大吸收波长下分别测定标准系列的吸光度，绘制标准曲线，以空白为参比；（3） 测定未知液：取未知液10.00mL 置于50.00mL 容量瓶中，加10 滴10% NaOH 水溶液，用水稀释至刻度；用1cm 石英比色皿，在最大吸收波长处测定吸光度A，以空白为参比。（4） 计算未知液的含量（mgmL-1）。【思考题】1、 紫外吸收光谱在有机化合物分析中的特点。2、 本实验与普通的分光光度法有何异同？实验三、UV-2401PC紫外光谱仪
10、的使用及氯霉素含量分析一、 实验目的1 了解紫外光谱仪的结构和原理，学习紫外光谱仪的使用方法；2 了解氯霉素最大吸收峰波长的测定方法。3 掌握紫外光谱分析氯霉素浓度的原理和方法。二、 UV-2401PC紫外-可见分光光度计(UV-Vis Spectrophotometer)使用规程1 开机（顺序：稳压电源、光学台、电脑）。2 预热二十分钟后，在UVPC v3.9菜单下进入紫外可见光谱测试程序，然后仪器进行自检。3 自检完后，在Acquire Mode菜单下，选取Spectrum，设计参数4 放入样品，按Start进行自动扫描。5 在Manipulate菜单下，选Peak Pick，用鼠标拉出隐
11、藏的参数和最大吸收峰波长。6 在Presentation菜单下，选Plot,然后点Print，打印扫描谱图。7 在Acqurie Mode菜单下，选Quantitative，对定量参数进行设计。8 放入样品，点Read，输入标准物浓度值。9 标准物做完后，点Unknown，做未知浓度样品。10 在Presentation菜单下，选Plot,进行图形位置设计，点Print，打印谱图。11 关机，顺序与开机相反三、 氯霉素最大吸收峰波长的测定1. 实验原理HO2NCCCH2OHOHNHCOCH Cl2H 氯霉素具有消炎、镇静的作用，是一种抗菌素，分子结构较简单，其结构式为：氯霉素有两个手性碳原子，
12、四个异构体统称为“氯胺苯醇”，由于氯霉素分子中含有910大键，氯霉素水溶液在=270nm左右的近紫外区有一最大吸收峰，因此，在400-200nm的波长范围内即紫外区我们可测定氯霉素的最大吸收峰波长，如图1所示：2 仪器与试剂仪器：UV-2401PC紫外-可见分光光度计， 50ml容量瓶6个,1000ml容量瓶1个, 10ml吸液管1支试剂：氯霉素注射液（250mg/支）或氯霉素药片（50 mg/片）3 操作步骤 氯霉素标准液的配制用氯霉素水剂1支（含氯霉素250mg），加水至1000mL配制成浓度为250 ppm 的氯霉素标准溶液。氯霉素测定液的配制用10ml吸液管分别移取2、4、6、8、10
13、ml的氯霉素标准溶液于5个50mL容量瓶中，加蒸馏水稀释至刻度，其浓度分别为：10、20、30、40、50 ppm。最大吸收峰波长的测定以40ppm的溶液为例，用石英比色皿取2/3到3/4体积的氯霉素测定液，用紫外-可见分光光度计在400-200nm波长范围内扫描得氯霉素吸光度与波长关系图（图1），找出最大吸收峰波长。200 300 400 (nm)吸光度A2.01.50.51.0从图1可知，随着吸收峰波长的下降，吸光度A增加到一个最大值后又下降，其最大值处即为最大吸收峰值。图1：氯霉素吸光度与波长关系图最大吸收峰波长最大在270nm左右。四、氯霉素含量分析实验原理：由于氯霉素分子中含有910
14、大键，在近紫外区=270nm左右有一最大吸收峰。当氯霉素浓度不太大时，在最大吸收峰处，氯霉素的浓度（C）与吸光度（A）具有线性关系：C=KA+C0例如：下面的表格数据就表示了氯霉素的浓度（C）与吸光度（A）具有的线性关系浓度ppm102030405060吸光度（A）0.40.81.21.62.02.4例：有一种氯霉素未知液，在最大吸收峰处，测得A=1.4，从表中可看出，氯霉素的浓度C=35ppm。如果说以上面的数据作吸光度（A）对浓度（C）的工作曲线图，图示（图2）如下：图2 氯霉素的标准曲线图从图2中亦可求出，氯霉素的浓度C=35ppm。 标准曲线图的绘制 在最大吸收峰波长下，分别测定浓度为
15、0、10，20，30，40，50ppm的氯霉素的吸光度A，绘制成工作曲线。未知氯霉素溶液浓度测定配制未知氯霉素溶液（浓度约在20-40ppm之间，以便在标准曲线内查找浓度），在最大吸收峰波长（前已测定的最大）下测定未知溶液的吸光度A值，根据A值在标准曲线上找出未知液的浓度或由计算机处理得出C未。五、数据记录及处理最大吸收峰波第测定吸收波长（）最大 吸光度（A） 标准曲线图的绘制浓度ppm01020304050吸光度（A）未知液的测定 在最大吸收峰波长下，测出未知液的 A未= 从工作曲线上查出：未知液的浓度：C未=五、 注意事项1、紫外可见分光光度计属大型精密仪器，必须由专人管理和使用；2、紫外
16、可见分光光度计管理人员每周至少开一次机或更换干燥剂，以除去机内湿气；3、易挥发、具有腐蚀性的样品、对主机内塑料或石英池有溶解作用的样品等应尽量少做或不做；4、要遵守紫外可见分光光度计的操作规则：另外还注意 1全班共分6组，每组9人。2实验报告按时交。3服从教师指挥，不准随便乱动仪器，损坏仪器照价赔偿。4进实验室必须换拖鞋，出实验室要把拖鞋套上，放入箱子里。5值日生搞卫生，检查签名情况。6石英比色皿只能拿毛面，不能拿光面，最后完成实验的同学清洗比色皿。实验三 荧光光度分析法测定维生素B2 一、目的要求 1学习和掌握荧光光度分析法的基本原理和方法。 2熟悉荧光分光光度计的结构和使用方法。 二、实验
17、原理 在紫外光或波长较短的可见光照射后，一些物质会发射出比入射光波长更长的荧光。以测量荧光强度和波长为基础的分析方法叫做荧光分光光度分析法。 对同一物质而言，若alc0.05，即对很稀的溶液，荧光强度F与该物质的浓度c有以下的关系 F = 2.3f I0 alc 式中： f 荧光过程的量子效率； I 0 入射光强度； a 荧光分子的吸收系数； l 试液的吸收光程。 I 0和l不变时 F = Kc 式中K为常数。因此,在低浓度的情况下，荧光物质的荧光强度与浓度呈线性关系。 维生素B2(即核黄素)在430 440 nm蓝光的照射下，发出绿色荧光，其峰值波长为535 nm。维生素B2的荧光在pH=6
18、7时最强，在pH=11时消失。 荧光分析实验首先选择激发光单色器波长和荧光单色器波长，基本原则是使测量获得最强荧光，且受背景影响最小。激发光谱是选择激发光单色器波长的依据，荧光物质的激发光谱是指在荧光最强的波长处，改变激发光单色器的波长测量荧光强度，用荧光强度对激发光波长作图所得的谱图。大多数情况下，荧光物质的激发光谱与其吸收光谱相同。荧光光谱是选择荧光单色器波长的主要依据，荧光物质的荧光光谱是将激发光单色器波长固定在最大激发光波长处，改变荧光单色器波长测量荧光强度，用荧光强度对荧光波长作图所得的谱图。下图为维生素B2的吸收（激发）光谱及荧光光谱示意图。 本实验采用标准曲线法来测定维生素B2的
19、含量。激发光单色器波长选440 nm。荧光单色器波长选535 nm，可将440nm的激发光及水的拉曼光（360 nm）滤除， 从而避免了它们的干扰。 三、仪器及试剂 1 仪器 国产930型（或其它型号）荧光光度计 容量瓶 （50 mL，1 L） 吸量管 （5 mL） 棕色试剂瓶（500 mL） 洗瓶（500 mL） 冰箱 2药品 （1）100.0 mg L1 维生素B2标准贮备液 准确称取0.1000 g 维生素B2,将其溶解于少量的1% 乙酸中，转移至1 L容量瓶中，用1%乙酸稀释至刻度，摇匀。（2）5.00 mg L1维生素B2工作标准溶液 准确移取5.00 mL 100.0 mg L1
20、维生素B2标准贮备液于1 L容量瓶中，用1 %乙酸稀释至刻度，摇匀。 （3）待测液 取市售维生素B2一片，用1 %乙酸溶液溶解，在1 L容量瓶中定容。 以上溶液均应装于棕色试剂瓶中，置于冰箱冷藏保存。 四、操作步骤 1标准系列溶液的配制 在五个干净的50 mL容量瓶中，分别加入1.00 mL，2.00 mL，3.00 mL，4.00 mL和5.00 mL 5.00 mg L1维生素B2工作标准溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。 2标准系列溶液的测定 开启仪器电源，预热约10min。用蒸馏水作空白，从稀到浓测量标准系列溶液的荧光强度。 3未知试样的测定 取2.50 mL待测液置于50 mL容量瓶中
21、，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。用测定标准系列溶液时相同的条件，测量其荧光强度。 （仪器操作方法见荧光光度计或有关仪器说明书。） 五、数据处理 1用标准系列溶液的荧光强度绘制标准曲线。 2根据待测液的荧光强度，从标准曲线上求得其浓度。 3计算药片中维生素B2的含量，用mg/片表示。 六、思考题 1怎样选择激发光单色器波长和荧光单色器波长？ 2荧光光度计中为什么不把激发光单色器和荧光单色器安排在一条直线上？ 实验四 原子吸收分光光度法测定自来水中钙、镁的含量 一、目的要求 1. 掌握原子吸收分光光度法的基本原理； 2. 了解原子吸收分光光度计的基本结构及其使用方法； 3. 掌握应用标准加入法和标准曲
22、线法测定自来水中钙、镁的含量； 二、实验原理 原子吸收分光光度法是基于物质所产生的原子蒸气对特定谱线(即待测元素的特征谱线)的吸收作用进行定量分析的一种方法。 若使用锐线光源,待测组分为低浓度,在一定的实验条件下,基态原子蒸气对共振线的吸收符合下式： A= cl 当l以cm为单位，c以molL1为单位表示时， 称为摩尔吸收系数，单位为molL1cm1。上式就是Lambert-beer定律的数学表达式。如果控制l为定值，上式变为 A=Kc 上式就是原子吸收分光光度法的定量基础。定量方法可用标准加入法或标准曲线法。 标准曲线法是原子吸收分光光度分析中常用的定量方法，常用于未知试液中共存的基体成分较
23、为简单的情况，如果溶液中基体成分较为复杂，则应在标准溶液中加入相同类型和浓度的基体成分，以消除或减少基体效应带来的干扰，必要时须采用标准加入法而不是标准曲线法。标准曲线法的标准曲线有时会发生向上或向下弯曲现象。要获得线性好的标准曲线，必须选择适当的实验条件，并严格实行。 三、实验用品 1仪器 原子吸收分光光度计（任一型号） 钙、镁空心阴极灯 烧杯（250 mL） 无油空气压缩机或空气钢瓶 乙炔钢瓶 容量瓶（50 mL，100 mL） 吸量管 （5 mL，10 mL） 2药品 金属Mg（G.R） Mg2CO3（G.R） 无水CaCO3（G.R） 1 molL1HCl 浓HCl（G.R） （1）1
24、000gmL1Ca标准贮备液 准确称取0.6250g的无水CaCO3（在110下烘干2 h）于100mL烧杯中，用少量纯水润湿，盖上表面皿，滴加1molL1HCl溶液，直至完全溶解，然后把溶液转移到250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。 （2）100 gmL1 Ca标准工作溶液 准确吸取10.00 mL上述钙标准贮备液于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用（3）1000gmL1 Mg标准贮备液 准确称取0.2500g金属Mg于100mL烧杯中，盖上表面皿，滴加5 mL1 molL1HCl溶液溶解，然后把溶液转移到250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。 （4）10 gmL
25、1Mg标准工作溶液 准确吸取1.00 mL上述Mg标准贮备液于100mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。 四、实验步骤 1标准加入法Ca标准溶液配制 在五个干净的50 mL容量瓶中，各加入5.00 mL自来水，然后依次加入0.00，1.00，2.00，3.00和4.00mLCa的标准工作溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀备用。 2Mg标准溶液系列、样品溶液的配制及测定 准确吸取1.00，2.00，3.00，4.00，5.00 mL上述Mg标准工作溶液，分别置于五只50 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。 配制自来水样溶液 准确吸取适量（视Mg浓度而定）自来水置于50 mL容量瓶中，用水稀
26、释至刻度，摇匀备用。 根据实验条件，将原子吸收分光光度计，按仪器操作步骤进行调节，待仪器电路和气路系统达到稳定，即可测定以上各溶液的吸光度。 五、数据处理 1记录实验条件 （1）仪器型号 （2）吸收线波长（nm） （3）空心阴极灯电流（mA） （4）光谱通带或光谱带宽（nm） （5）乙炔流量（Lmin1） （6）空气流量（Lmin1） （7）燃助比 2列表记录测量Ca、Mg标准系列溶液的吸光度，然后以吸光度为纵坐标，分别以Ca、Mg加入浓度为横坐标绘制Ca的工作曲线和Mg的标准曲线。 3根据自来水样的吸光度，在上述标准曲线上查得水样中Mg的浓度（gL1）。若经稀释须乘上稀释倍数求得原始自来水中
27、Mg含量。 4延长Ca工作曲线与浓度轴相交，交点为Cx，根据Cx换算为自来水中Ca的含量。 六、思考题 1原子吸收光谱的理论依据是什么？ 2原子吸收分光光度分析为何要用待测元素的空心阴极灯做光源？能否用氢灯或钨灯代替，为什么？ 3如何选择最佳的实验条件？ 实验五 石墨炉原子吸收法测定水样中痕量镉一、实验目的： 通过本实验，了解石墨炉原子化器的基本构造，掌握石墨炉原子吸收法的原理、特点、分析方法及实验技术。 二、实验原理： 镉具有毒性，摄入过量的镉会引起多种疾病，影响人体健康。水样中镉含量较低，一般只有ng/mL级，需使用高灵敏度方法进行测定。石墨炉原子吸收法是最灵敏的方法之一，绝对灵敏度可高达
28、10-1010-14克，相对灵敏度达ng/mL，可以满足水样中镉的测定要求。 实际分析中，样品的原子化程序一般采用四个阶段： 干燥阶段：目的是在低温下蒸发试样中的溶剂。干燥温度取决于溶剂及样品中液态组分的沸点，一般选取的温度应略高于溶剂的沸点。干燥时间取决于样品体积和其基体组成，一般为10s40s。 灰化阶段：目的是破坏样品中的在机物质，尽可能的除去基体成分。灰化温度取决于样品的基体和待测元素的性质，最高灰化温度以不使待测元素挥发为准则，一般可通过灰化曲线求得。灰化时间视样品的基体成分确定，一般为1040s。 原子化阶段：样品中待测元素在此阶段被解离成气态的基态原子。原子化温度可通过原子化曲线
29、或查手册确定。原子化时间以原子化完全为准，应尽可能选短些。在原子化阶段，一般采用停气技术，以提高测定灵敏度。 清洗阶段：使用更高的温度以完全除去石墨管中的残留样品，消除记忆效应。 三、仪器的操作和使用： 1. 首先打开冷却水和氩气开关，使氩气钢瓶出囗压力为0.20.3 MPa 2. 仪器的自检与初始化打开原子吸收仪的计算机终端和主机电源开关，从计算机终端启动仪器的工作程序，仪器开始对数据通讯、波长扫描机构、狭缝机构和换灯机构进行自检和初始化。自检完成后，显示主菜单和工具栏。 3. 参数设置：点击工具栏新建文件按钮，在主菜单中选择所分析元素、波长、光谱通带和灯号。在“仪器参数”菜单中输入项目信息
30、，然后在信号栏中选择景校正类型和测量方式。在拟合参数菜单中输入标样浓度，工作曲线类型，重复次数及样品空白。完成后，点按“确定”，确认。4. 启动仪器：点击工具栏“开始”按钮，将输入的仪器参数装入仪器，点按窗囗中自动寻峰按钮，仪器自动设置分析波长的峰值位置，同时点击平衡按钮，调整平衡元素灯和背景校正光源的能量，使其均为100%。 5. 石墨炉条件设置：点击工具栏“石墨炉”按钮，设定加热程序，点击“检查”和“发送”按钮，完成仪器参数设置。 6. 测定步骤： (1) 次序加入标准溶液，按“读数”按钮，读数。仪器可以自动绘制工作曲线。(2) 在同样的测定条件下，加入待测样品，读取吸收值和样品浓度。(3
31、) 测试结束后，关闭石墨炉电源开关、冷却水和氩气。(4) 退出工作程序，关闭主机电源开关。 四、实验步骤 1. 灰化温度的选择：在加入同一浓度的标准溶液时，改变灰化温度，绘制灰化曲线图，找出最佳的灰化温度。 2. 溶液配制：取6个25 mL容量瓶，分别加入1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL浓度为0.025g/mL的镉标准溶液和5.00 mL待测水样，用去离子水稀释至刻度，摇匀，待测。 3. 分析测试：用微量注射器由稀到浓依次向石墨管中注入20L镉标准溶液及待测样品，测定吸收值，并计算样品中镉的浓度。实验六 气相色谱法测定白酒中的杂醇一、实验目的1、了解气相色谱分离的基本原理
32、及其规律。2、了解气相色谱法最常用的定性定量方法及其应用。3、了解Agilent 6890N气相色谱仪的构造并掌握其基本操作。二、实验原理由于食用酒精都是由粮食发酵酿造而成，由于其中有各种酶的作用，其发酵过程不可能准确地完全朝着乙醇的方向前进，必将产生一些其它的醇类，如甲醇，异丙醇，丁醇，异戊醇等等，这些醇类的存在，在一定范围内，会给酒添加风味，然而过多的话，就会对人的身体造成影响。因此，对酒中的这类杂醇的分析监控，对人们的身体健康具有非常重要的意义。本实验采用比较保留值定性，归一化法定量。三、仪器及材料Agilent 6890N 气相色谱仪（使 30m0.32mm0.25m弱极性色谱柱），F
33、ID检测器；10l进样针；乙醇，正丙醇，异丙醇，正丁醇，异丁醇标准溶液；市售白酒的处理溶液；混合未知溶液（四种杂醇，乙醇）。四、试验步骤及数据 1. 开机：打开气体发生器，待压力达到设定值后，打开气相色谱仪。 2. 打开电脑中Instrument online色谱工作站。调出本次实验所用的Method：STU_FID.M工作条件的设定：在Instrument菜单下设定工作条件：程序升温：起始温度：50，保持3分钟，然后以15/min升温到100；进样口温度：200，分流，分流比：50:1；载气：N2; 恒流1.5ml/min；检测器：FID;基温：250，空气：450ml/min,氢气：45m
34、l/min,辅助气：40ml/min；3. 分别吸取正丙醇，异丙醇，正丁醇，异丁醇标准溶液进行测定记录下其保留时间。 正丙醇 异丙醇 正丁醇 异丁醇 ti 进样应注意的问题：GC中手动进样技术的熟练与否，直接影响到分析结果的好坏，正确的进样手法是：取样后，一手持注射器(防止气化室的高气压将针芯吹出)，另一只手保护针尖（防止插入隔垫时弯曲）。先小心地将注射针头穿过隔垫，随即快速将注射器插到底，并将样品轻轻注入气化室（注意不要用力过猛使针芯弯曲），同时按start键，拔出注射器，注射样品所用时间及注射器在气化室中停留的时间越短越好。另外，在进多个不同样品时，每次进样前都要将进样针润洗干净，确保洗针
35、溶剂不干扰样品检测。 4. 在相同条件下测定白酒处理样品，将所出各峰的保留时间分别与以上物质对照，判断各峰的组成。 正丙醇 异丙醇 正丁醇 异丁醇 ti 5、在相同条件下测定混合未知样品，用归一化法算出未知样品中各组分的含量。序号名称保留时间浓度校正因子峰面积峰高半高峰宽峰分离度1正丙醇2异丙醇3正丁醇4异丁醇五、问题与讨论1. 色谱定性方法有哪几种？本实验中使用的是什么定性方法？2. 色谱定量方法有哪几种？归一化法有什么优缺点？3. 可以通过那些途径实现色谱分离条件的优化？4. 讨论极性柱条件下不同化合物的出峰顺序。实验七 离子色谱法测自来水中阴离子一、实验目的 1.了解点到检测离子色谱仪的
36、基本构造和原理，学习仪器的基本操作。 2. 学习用阴离子交换色谱分析无机阴离子的方法。二、实验原理 分析无机阴离子通常用阴离子交换柱。其填料通常为季胺盐交换基团，样品阴离子以静电相互作用进入固定相的交换位置，又被带负电荷的淋洗离子交换下来进入流动相。不同阴离子与交换基团的作用力大小不同，在固定相中的保留时间也就不相同，从而彼此达到分离。自来水中主要是Cl-、NO3-和SO42-等常见无机阴离子，这些离子在一般的阴离子交换柱上均能得到分离。本试验用峰面积标准曲线法定量。三、仪器与试剂 仪器：离子色谱仪:DX-120型离子色谱仪、抑制型电导检测器；超声装置：用于样品溶解、流动相脱气、玻璃器皿清洗。
37、试剂：阴离子标准溶液：用优级纯的钠盐分别配制浓度为1000mg/L的F-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-和SO42-的储备液。用超纯水稀释成1020mg/L的工作溶液。同时配制6种离子的混合溶液。 自来水样品：打开自来水管放流约1分钟后，用洗净的试剂瓶接约100ml。用0.45微米的水相滤膜减压过滤，必要时用超纯水稀释510倍后进样。 流动相（3.5mM的Na2CO3和1.0mM的NaHCO3的混合溶液）：称取0.742g的碳酸钠和0.103g的碳酸氢钠，用超纯水溶解后定容为1000ml。四、实验内容和步骤 检查色谱仪器中所使用的是否为阴离子交换柱。打开DX-120 仪器电源后，打开泵和抑
38、制器的开关。打开计算机，等进入系统后打开PeakNet工作站。 调节泵的旋钮，使流速保持在1.2ml/min。打开工作站上的显示基线开关，观察基线，约30min后，基线平稳，即可开始进样。 调出此次数据采集的程序，并选择开始，工作站提示需要进样后殿确定。用微量注射器取大于进样器体积的阴离子混合标准溶液，注射器应事先用蒸馏水洗三次后，再用样品溶液洗三次，并注意不要吸入气泡。进样完毕后确定，仪器自动平衡基线和记录数据。 分别进样Cl-、NO3-和SO42-标准溶液，得出这三种溶液在此条件下的保留时间和峰面积。根据比较保留时间和峰面积，对自来水中的各种离子进行定性和定量分析。 1.从6种阴离子混合溶
39、液的分析数据，计算各离子单位浓度的峰高和峰面积。2.得出自来水中各种离子含量。六、思考题 1.流动相的组成对离子出峰时间又什么影响。 2.在此实验条件下，判断硫酸根和磷酸根离子的出峰顺序，和为什么又这样的顺序12实验八 有机物样品的红外光谱定性分析 一、实验目的：1.初步掌握两种基本样品制备技术及付立叶变换光谱仪器的简单操作。 2.通过谱图解析及标准谱图的检索，了解由红外光谱鉴定未知物的一般过程。 二、 实验原理：物质分子中的各种不同基团，在有选择地吸收不同频率的红外辐射后，发生振动能级之间的跃迁，形成各自独特的红外吸收光谱。据此，可对物质进行定性和定量分析。特别是对化合物结构的鉴定，应用更为
40、广泛。三、 仪器和试样：370型付立叶变换红外光谱仪、压片机、玛瑙研钵、红外灯、NaCl窗片、KBr晶体、待分析试样等。四、实验步骤：1样品制备：(1) 固体样品：KBr压片法 用一玛瑙研钵将KBr晶体充分研磨后加入其量5%左右的待测固体样品，混合研磨直至均匀，并使其颗粒大小比所检测的光波长更小(约2m以下)。在一个具有抛光面的金属模具上放一个圆形纸环，用刮勺将研磨好的粉末移至环中，盖上另一块模具，放入油压机中进行压片。KBr压片形成后，用夹具固定测试。（2）. 液体样品：液膜法 取一对NaCl窗片，用刮勺沾取液体滴在一块窗片上，然后用另一块窗覆盖在上面，形成一个没有气泡的毛细厚度薄膜，用夹具
41、固定，即可放入仪器光路中进行测试，此法适用于高沸点液体样品。2仪器测试： 进入测试对话框背景测试样品测试标峰值打印谱图取出样品室中样品。3. 解析谱图，推出可能的结构式。4. 查阅萨特勒标准谱图集，直至查到与所测试样品红外光谱图完全一致的谱图才能确定化合物结构。5. 用分子式索引查阅顺序为：化合物分子式化合物英文名称谱图号谱图。五、 结果处理：1简述两种制样方法的适用范围，仪器操作要点。2解释谱图中主要吸收峰与官能团的关系，重点写出谱图解 释过程。3在红外光谱上注出官能团的特征吸收峰。六、 思考题：1为什么测试红外光谱选用KBr、NaCl制样?有何优缺点?2用FT-IR仪测试样品为什么要先测试
42、背景?3如何用红外光谱鉴定饱和烃，不饱和烃和芳香烃的存在?实验九 气质联用法测定有机物结构一、 实验目的1.了解气质联用的基本原理及在有机分析中的应用；2.掌握质谱谱图分析方法；3.掌握工作站的操作及定性定量方法。二、实验原理 气相色谱质谱联用在有机领域应用最为广泛，以氦气为载气，对可挥发性有机化合物在气相色谱中进行高效分离。气相色谱柱的末端联接质谱仪，质谱仪配有 EI 源，质谱检测范围 101023MU。由于样品中各组分在气相色谱中已经得到高效的分离，各个谱带进入质谱被检测，得出每一扫描时间内的质谱图以及总离子流强度色谱图，计算机自动谱库检索（NIST库）定性，还可以根据总离子流色谱图的峰高
43、或峰面积定量。三、仪器与药品Agilent 6890-5973N气相色谱质谱联用仪（ 30m0.25mm0.25m 非极性色谱柱）；10l进样针；四、实验步骤1.打开桌面上的工作站。2.打开程序，设定工作条件；推荐工作条件：GC：程序升温：起始温度：120，保持0分钟；然后以10/min升到250，保持2分钟；进样口温度：250；分流比：50:1；分流保护：3.5分钟，分流比：20：1；载气：恒流1.0ml/min；真空补偿；MS：离子化方式：EI；扫描范围：m/z 45600;3.设定样品类型，样品名，样品文件保存路径，方法文件等等。4.点击控制图标run sample，等待色谱以面板上re
44、ady控制灯绿灯亮时，即可进样。5.分析样品，观察所得色谱质谱图，分析数据。五、数据分析与处理1.观察各峰的保留时间，主要质谱碎片峰，分析可能的结构，并与Library search中搜索的结构相对照；2.由检测出来的结构推测物质。六、问题与讨论1.质谱分析中，有哪些是在实验过程中需要注意的？2.气质联用还可以用于哪些领域或方面？3.你对本实验有什么意见和建议吗？实验十 液相色谱法测定氯霉素含量一、实验目的：1.了解液相色谱仪的基本构造和原理，学习仪器的基本操作。2. 学习液相色谱色谱分析氯霉素的方法。二、实验原理高效液相色谱的定性和定量分析，与气相色谱分析相似，在定性分析中，采用保留值定性，或与其它定性能力强的仪器分析法（如质谱法、红外吸收光谱法等）联用。在定量分析中，采用测量峰面积的归一化法、内标法或外标法等。 气相色谱中评价色谱柱柱效的方法及计算理论塔板数的公式，同样适用于高效液相色谱： n =5.54(tR/Y1/2)2速率理论及范弟姆特方程式对于研究影响高效液相色谱柱效的各种因素，同样具有指导意义： H= A+B/u+Cu由于组分在液体中的扩散系数很小，纵向扩散项（B/u）对色谱扩展的