儀器分析實(shí)驗(yàn)講義

1、實(shí)驗(yàn)一 水樣pH值的測(cè)定一、目的要求1.了解電位法測(cè)定水樣pH值的原理和方法。2.認(rèn)識(shí)和了解pHS-3E型酸度計(jì)、25型酸度計(jì)和pHS-3C型酸度計(jì)。 3.學(xué)會(huì)使用pHS-25型酸度計(jì)。 4.練習(xí)使用pHS-3E型酸度計(jì)、pHS-3C型酸度計(jì)測(cè)量溶液的pH值。二、測(cè)定原理 將指示電極(玻璃電極)與參比電極插入被測(cè)溶液組成原電池 Ag|AgC1，HCl(0.1mo1.L-1)|玻璃膜 |H+(xmo1.L-1)KCl(飽和)|Hg2Cl2,Hg 玻璃電極 試液 鹽橋 甘汞電極 在一定條件下，測(cè)得電池的電動(dòng)勢(shì)就是pH的直線函數(shù) EK十0.059pH(25)由測(cè)得的電動(dòng)勢(shì)就能算出被測(cè)溶液的pH值。但

2、因上式中的K值是由內(nèi)外參比電極電位及難于計(jì)算的不對(duì)稱電位和液接電位所決定的常數(shù)，實(shí)際不易求得，因此在實(shí)際工作中，用酸度計(jì)測(cè)定溶液的pH值(直接用pH刻度)時(shí)，首先必須用已知pH值的標(biāo)淮溶液來(lái)校正酸度計(jì)(也叫“定位”)。校正時(shí)應(yīng)選用與被測(cè)溶液的pH值接近的標(biāo)準(zhǔn)緩沖涪液，以減少在測(cè)量過(guò)程個(gè)可能由于液接電位、不對(duì)稱電位及溫度等變化而引起的誤差。一支電極應(yīng)該用兩種不同pH值的緩沖溶液校正。在用一種pH值的緩沖溶液定位后，測(cè)第二種緩沖溶液的pH佰時(shí)，誤差應(yīng)在0.05pH單位之內(nèi)。粗略測(cè)量中用一種pH值緩沖溶液校正即可，但必須保證電極斜率在允許誤差范圍內(nèi)。經(jīng)過(guò)校正后的酸度計(jì)就可以直接測(cè)量水或其它溶液的pH

3、值。用離子活度計(jì)測(cè)量溶液的pH值，其原理仍然是依據(jù)能斯特方程，測(cè)量電池在標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液中的電動(dòng)勢(shì)為： EsK十s pHs同樣，在樣品溶液中電池電動(dòng)勢(shì)為： ExK十s pHx上述兩式相減得到： pHxpHs十Ex-Es/s = pHs + E/s在離子計(jì)上儀器的示值按照Es分度，而且儀器有電極斜率s的調(diào)節(jié)路線。當(dāng)用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液對(duì)儀器進(jìn)行校正后，樣品溶液的pHx即可從儀器示值上直接讀出。注意：1.指針式與數(shù)字式酸度計(jì)的差異。2.高、中、低檔酸度計(jì)之間的差異。3.旋鈕式、鐘表式、齒輪式溫度補(bǔ)償器的使用方法。4.緊固式、彈球式、自鎖式電極插口的使用注意事項(xiàng)。5.復(fù)合電極與單電極的差異。將復(fù)合電極接口變換

4、成單電極接口需要電極轉(zhuǎn)換接頭附件來(lái)完成。三、試劑與儀器1pH4.00標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(20) 2pH6.88標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(20) 3. pH9.22標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液(20) 4pHS-25型酸度計(jì)，23l型玻璃電極，232型甘汞電極.5. pHS-3E型、pHS-3C型型酸度計(jì)。 6100 m1燒杯四只。標(biāo)準(zhǔn)緩沖液通常能穩(wěn)定貯放二個(gè)月，溫度不同，其相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值也不同。溫度0510152025303540500.05mol/L KHC8H4O44.0033.9993.9983.9994.0034.0084.0154.0244.0354.0600.025mol/L KH2PO4-Na2HPO46.9846.

5、9516.9236.9006.8816.8646.8536.8446.8386.8330.01mol/L Na2B4O710H2O9.4649.3959.3329.2769.2259.1829.1399.1029.0689.011四、測(cè)定步驟 1.按照所使用儀器的操作方法進(jìn)行操作。 2.預(yù)熱儀器達(dá)到穩(wěn)定。 3.測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液溫度，確定該溫度下的pHs值，將儀器的溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)節(jié)到該溫度上。 4.將電極和燒杯用水沖洗干凈后，用標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液蕩洗l一2次電極用濾紙吸干)。 5.將電極浸入標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液內(nèi)，待達(dá)到穩(wěn)定讀數(shù)后，調(diào)節(jié)定位旋鈕使儀器示值為pHs值。 6.將電極取出，用水樣將電極和燒杯沖洗多次

6、。 7.測(cè)量水樣溫度，將儀器的溫度補(bǔ)償旋鈕調(diào)節(jié)至該溫度。 8.將沖洗過(guò)的電極置于水樣中，待讀數(shù)穩(wěn)定后，從標(biāo)尺或數(shù)字顯示器上讀出水樣的pHx值。 9.測(cè)定完畢后，將電極（甘汞電極套上電極帽）和燒杯沖洗干凈妥善保存。五、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng) 1.鄰苯二甲酸氫鉀緩沖溶液、磷酸鹽緩沖溶液和硼酸鈉緩沖溶液的pH值隨溫度不同稍有差異（如上表）。 2.用蒸餾水或去離子水沖洗電極時(shí)，應(yīng)當(dāng)用濾紙吸去玻璃膜上的水分而不是擦拭電極。3.由于玻璃電極內(nèi)阻很高，使用電磁攪拌可能引起電磁干擾，攪拌引起的渦流可能使液接電位波動(dòng)，因此用玻璃電極測(cè)量pH值時(shí)一般不使用電磁攪拌。正確的操作是將電極浸入溶液后，用手搖動(dòng)一下測(cè)量杯或開(kāi)啟攪

7、拌使電極與溶液充分接觸，然后停止攪拌進(jìn)行測(cè)量。4.玻璃電極球泡很薄，小心打碎。思 考 題 1.電位法測(cè)定水的pH值的原理是什么? 2.酸度計(jì)為什么要用已知pH值的標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液校正?校正時(shí)應(yīng)注意什么?3.標(biāo)準(zhǔn)緩沖溶液的pH值受那些因素的影響？如何保證其pH值恒定不變? 4.玻璃電極在使用前應(yīng)如何處理?為什么？玻璃電極、甘汞電極在使用時(shí)應(yīng)注意什么?5.安裝電極時(shí)，應(yīng)注意哪些問(wèn)題? 實(shí)驗(yàn)二 用氟離子選擇性電極測(cè)定水中微量F-離子 標(biāo)準(zhǔn)曲線法一、目的要求1.學(xué)習(xí)氟離子選擇性電極測(cè)定微量F-離子的原理和測(cè)定方法。2.學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量分析。3.學(xué)習(xí)PXD-2、PXD-12型離子計(jì)的使用方法。二、基本原理

8、氟離子選擇性電極的敏感膜為L(zhǎng)aF3單晶膜(摻有微量EuF2利于導(dǎo)電)，電極管內(nèi)放入NaF+NaCl混合溶液作為內(nèi)參比液，以Ag-AgCl作內(nèi)參比電極。當(dāng)將氟電極浸入含F(xiàn)-離子溶液中時(shí)，在其敏感膜內(nèi)外兩側(cè)產(chǎn)生膜電位m.m = K - 0.059 lgF- *(25)以氟電極作指示電極，SCE為參比電極，浸入試液組成工作電池Hg,Hg2Cl2|KCl(飽和)F-試液|LaF3|NaClNaF（均為0.1mol/L）|AgCl,AgE = K- 0.059lgF-(25) 在測(cè)量時(shí)加入以HAc，NaAc，檸檬酸鈉和大量NaCl配制成的總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖液(TISAB)，由于加入了高離子強(qiáng)度的溶液(本

9、實(shí)驗(yàn)所用的TISAB液其離子強(qiáng)度I12)，可以在測(cè)量過(guò)程中維持離子強(qiáng)度恒定，因此工作電池電動(dòng)勢(shì)與F-離于濃度的對(duì)數(shù)成線性關(guān)系。 本實(shí)驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定F-離子濃度，即配制成不同濃度的F-*離子標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)定工作電池的電動(dòng)勢(shì)，并在同樣條件下測(cè)得試液的Ex，由E-pF（或E-lgcF-）曲線查得未知試液中的F-離子濃度。如果用E-cF-曲線，必須用半對(duì)數(shù)座標(biāo)紙。當(dāng)試液組成較為復(fù)雜時(shí)，則應(yīng)采用標(biāo)推加入法或Gran作圖法測(cè)定之。 氟電極的適用酸度范圍為pH=56，測(cè)定濃度在10010-6mol/L范圍內(nèi)m與lgc F-呈線性響應(yīng)，電極的檢測(cè)下限在10-6mol/L左右（隨著電極的不斷老化，檢測(cè)下限會(huì)

10、不斷升高）。 氟離子選擇性電極是比較成熟的離子選擇性電極之一，其應(yīng)用范圍比較廣泛。本實(shí)驗(yàn)所介紹的測(cè)定方法，完全適用于人指甲中F-離子的測(cè)定(指甲需先經(jīng)適當(dāng)?shù)念A(yù)處理)，為診斷氟中毒程度提供科學(xué)依據(jù)；采取適當(dāng)措施，用標(biāo)準(zhǔn)曲線法可以直接測(cè)定雪和雨水中的痕量F-離子，磷肥廠的廢渣，經(jīng)HCl分解，即可用來(lái)快速、簡(jiǎn)便地測(cè)定其F-離子含量；用標(biāo)準(zhǔn)加入法不需預(yù)處理即可直接測(cè)定尿中的無(wú)機(jī)氟及河水中的F-離子，通過(guò)預(yù)處理，則可測(cè)定尿和血中的總氟含量；大米、玉米、小麥粒經(jīng)磨碎、干燥、并經(jīng)HClO4浸取后，不加TISAB，即可用標(biāo)準(zhǔn)加入法測(cè)定其中的微量氟；本法還可測(cè)定兒童食品中的微量氟，因此，是食品分析的國(guó)標(biāo)方法。三

11、、儀器1Pxd-2型通用離子計(jì) pXD-12型數(shù)字式離子計(jì) 2氟離子選擇性電極3飽和甘汞電極4電磁攪拌器5容量瓶 1000mL，塑料瓶1000mL 6個(gè)6吸量管 10mL 8支7. 塑料燒杯 50mL 8支四、試劑 10.100mol/L F-離子標(biāo)準(zhǔn)溶液 準(zhǔn)確稱取120干燥2h并經(jīng)冷卻的優(yōu)級(jí)純NaF 4.20g于小燒杯中，用水溶解后，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中配成水溶液，然后轉(zhuǎn)入洗凈、干燥的塑料瓶中。2總離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖液(TISAB) 于1000mL燒杯中加入500mL水和57mL冰乙酸，58gNaCl，12g檸檬酸鈉(Na3C6H5O7.2H2O)，攪拌至溶解。將燒杯置于冷水中，在PH計(jì)

12、的監(jiān)測(cè)下，緩慢滴加6mol/LNaOH溶液，至溶液的pH5.05.5,冷卻至室溫，轉(zhuǎn)入1000mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。轉(zhuǎn)入洗凈、干燥的容量瓶中。 3F離子試液（自來(lái)水），濃度約在10-410-5mol/L。五、實(shí)驗(yàn)步驟 1按pXD-2和pXD-12型離子計(jì)操作步驟，調(diào)試時(shí)各按下mV按健。 摘去甘汞電極的橡皮帽，并檢查內(nèi)電極是否浸入飽和KCl溶液中，如未浸入，應(yīng)補(bǔ)充飽和KCl溶液。安裝電極，清洗氟電極空白電位值至300mV以上。氟電極空白電位值受制備工藝、內(nèi)參比液中F-離子濃度、水質(zhì)純度、電極老化程度、離子計(jì)型號(hào)等因素的影響，因此，視情況清洗到空白電位值最大即可。2.準(zhǔn)確吸取0.10

13、0mol/L F-離子標(biāo)準(zhǔn)液1000mL，置于100mL容量瓶中，加入TISAB液10.0mL，用水稀釋至刻度,搖勻，得pF=2.00溶液。3吸取pF=200溶液1000mL，置于100mL容量瓶中，加入TISAB 9.0mL，用水稀釋至刻度，搖勻，得pF=3.00溶液。 仿照上述步驟，配制pF=4.00，pF5.00和pF=6.00的溶液。 4將配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液系列由低濃度到高濃度逐個(gè)轉(zhuǎn)入塑料小燒杯中，并放入氟電極和飽和甘汞電極及攪拌子，開(kāi)動(dòng)攪拌器，調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣?，攪?min，至指針無(wú)明顯移動(dòng)時(shí)，讀取各溶液的mV值，讀數(shù)時(shí)注意使眼睛、指針和刻度三者在一直線上。 5吸取F-離子試液10.

14、00mL，于50mL容量瓶中，加入10.0mLTISAB液，用水稀釋至刻度，搖勻。按標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定步驟，將電極重新清洗到最大空白電位值后，測(cè)定其試液的電位值。六、數(shù)據(jù)及處理1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)pF值1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 試液E/mV2. 以電位值為縱坐標(biāo)，pF值為橫坐標(biāo)，繪制E -pF標(biāo)準(zhǔn)曲線。3在標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出與Ex值相應(yīng)的pF值，求得原始試液中氟離子的含量，以g·L-1表示?；?qū)?shù)據(jù)輸入微機(jī)，以Excel一元線性回歸方程求出F-離子含量。思 考 題1.本實(shí)驗(yàn)測(cè)定的是F-離子的活度，還是濃度?為什么?2.測(cè)定F-離子時(shí)，加入的TISAB由那些成分組成？各

15、起什么作用?3.測(cè)定F-離子時(shí)，為什么要控制酸度，pH值過(guò)高或過(guò)低有何影響74.測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)溶液系列時(shí)，為什么按從稀到濃的順序進(jìn)行? 5.為什么要反復(fù)清洗空白電位值？實(shí)驗(yàn)三 用氯離子選擇姓電極測(cè)定微量氯離子 標(biāo)準(zhǔn)加入法和Gran作圖法一、目的要求1.學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)加入法的基本原理和測(cè)定技術(shù)，2.學(xué)習(xí)Gran作圖法的基本原理和數(shù)據(jù)處理方法。二、基本屬理氯離子選擇性電極是由AgCl和Ag2S的粉末混合物壓制成的敏感薄膜，固定在電極管的一端，用焊錫或?qū)щ娔z封接于敏感膜內(nèi)側(cè)的銀箔上，裝配成無(wú)內(nèi)參比溶液的全固態(tài)型電極。 當(dāng)將氯離子選擇性電極浸入含C1-離子溶液中，它可將溶液中的氯離子活度Cl-轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的膜電位m

16、：測(cè)定Cl-離子時(shí)，不能使用通常的飽和甘汞電極作參比電極，因?yàn)殡姌O內(nèi)的Cl-離子將通過(guò)陶瓷芯或玻璃砂芯等多孔物質(zhì)向試濃中擴(kuò)散，而干擾分析測(cè)定，為避免這一影響，應(yīng)在飽和甘汞電極上連接可卸的非KC1鹽橋套管，內(nèi)盛適當(dāng)?shù)囊航右后w(本實(shí)驗(yàn)采用KNO3溶液)，即構(gòu)成雙鹽橋飽和甘汞電極，作為參比電極。 以氯離子選擇性電極、雙鹽橋飽和甘汞電極和試液組成工作電池：其電動(dòng)勢(shì) 即在一定條件下，工作電池的電動(dòng)勢(shì)E與溶液中Cl-離子活度的對(duì)數(shù)值成線性關(guān)系。K與溫度、參比電極電位以及膜的特性等有關(guān)，在實(shí)驗(yàn)中K為一常數(shù)。 分析工作中常需測(cè)定離子的濃度，根據(jù)，在實(shí)驗(yàn)中加入離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖液(ISAB)，使溶液的離子強(qiáng)度保持

17、恒定，從而使活度系數(shù)為一常數(shù)，則工作電池電動(dòng)勢(shì)E可寫作：即與的對(duì)數(shù)值成線性關(guān)系。 氯離子選擇電極宜在pH=27的酸度范圍內(nèi)使用，濃度在l10-4mol/L范圍內(nèi)，電極呈線性電位響應(yīng)。根據(jù)上述關(guān)系式，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線法，測(cè)定微量C1-離子含量，操作簡(jiǎn)便，數(shù)據(jù)處理也很簡(jiǎn)單，是較常用的一種定量方法。但是標(biāo)準(zhǔn)曲線法的適用范圍有其局限性，在分析測(cè)定較復(fù)雜體系(實(shí)際試樣)而配制標(biāo)準(zhǔn)溶液系列時(shí)，應(yīng)考慮到試樣基體和其它共存組分及其含量所引起的離子強(qiáng)度變化等情況，以便標(biāo)準(zhǔn)溶液與實(shí)際試液的成分盡量保持一致，顯然，這種情況下使用標(biāo)準(zhǔn)曲線法實(shí)驗(yàn)操作將變得復(fù)雜，有時(shí)甚至不可能，而采用標(biāo)準(zhǔn)加入法和Gran作圖法則是克服這一困

18、難的有效途徑。標(biāo)準(zhǔn)加入法是先測(cè)量電極在未知試液中的電位值E1，然后加入小體積欲測(cè)組分的標(biāo)準(zhǔn)溶液，要求加入的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度約為試樣中欲測(cè)組分的100倍，所以加入的體積Vs可以很小，一般約為試液體積Vx的1，混合均勻后再測(cè)量電極在混合液中的電位E2，根據(jù)兩次測(cè)量值的增量E，按下式計(jì)算欲測(cè)組分的濃度。式中，Gran作圖法與上述標(biāo)準(zhǔn)加入法相類似只是多次加入欲測(cè)組分的標(biāo)推溶液，測(cè)量電位值E，并計(jì)算每次加入標(biāo)準(zhǔn)溶液后的值，然后以其為縱座標(biāo)，以Vs為橫座標(biāo)作圖，延長(zhǎng)各實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的聯(lián)線，得出與橫座標(biāo)軸的交點(diǎn)Vs。由下式計(jì)算預(yù)測(cè)組分的濃度： Gran作圖法中的計(jì)算較繁，若采用特制的半反對(duì)數(shù)座標(biāo)紙，可將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接標(biāo)在

19、圖紙上，不需要計(jì)算，即可求得Vs值。 Gran圖所示的座標(biāo)紙是以取100mL試液進(jìn)行測(cè)定和假設(shè)電極響應(yīng)的斜率s為58mV(對(duì)一價(jià)離子)為根據(jù)而設(shè)計(jì)的，橫座標(biāo)每一大格表示加入1ml標(biāo)準(zhǔn)溶液，縱座標(biāo)每一大格表示電位變化值(E)為5mV。當(dāng)電極響應(yīng)斜率s不是58mV時(shí)，可以用圖左方的E校正圖，將測(cè)得的與實(shí)際的s值聯(lián)線，并且延長(zhǎng)與的座標(biāo)相交，然后以交點(diǎn)的數(shù)值作圖。為了校正由于標(biāo)準(zhǔn)溶液的加入而引起的稀釋效應(yīng)，縱軸上同一位置的分度值間距從左向右逐漸增大（即向上傾斜）。在Gran圖的實(shí)際應(yīng)用中，可以按100mL的0.5倍，1.5倍，2.0倍適當(dāng)擴(kuò)大或縮小，本實(shí)驗(yàn)采用0.5倍進(jìn)行測(cè)定。 由于Gran作圖法是通

20、過(guò)多次測(cè)量電位值進(jìn)行求其欲測(cè)組分濃度的，提高了測(cè)定準(zhǔn)確度，尤其是對(duì)于含量較低的試樣，加入標(biāo)準(zhǔn)溶液后，欲測(cè)組分濃度增加，于是在較高濃度進(jìn)行電位測(cè)量，電極易于達(dá)到平衡，測(cè)得的電位較穩(wěn)定，因而實(shí)驗(yàn)的重現(xiàn)性也較好。標(biāo)準(zhǔn)加入法和Gran作圖法都是在有其它組分共存情況下進(jìn)行測(cè)量的，因此實(shí)際上減免了共存組分的影響，所以這兩種方法都適合于成分不明或組成復(fù)雜試樣的測(cè)定。 氯離子選擇性電極使用方便，是應(yīng)用較廣的一種離子選擇性電極，在化學(xué)工業(yè)、食品工業(yè)以及環(huán)境科學(xué)等許多領(lǐng)域都有實(shí)際應(yīng)用。三、儀器 1pHS-3E型酸度計(jì)，601B型酸度計(jì) 2氯離子選擇性電極 3雙液接飽和甘汞電極 4電磁攪拌器 5滴定管 50mL 6

21、吸量管 5mL，0.5 mL四、試劑 1離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)緩沖液(ISAB) 稱取42.5g NaNO3（M=84.9947）于燒杯中，加水溶解后，加濃HNO3調(diào)節(jié)至pH=34，以pH試紙?jiān)囼?yàn)確定，稀釋至1000mL，配成0.5mo1L-1 NaNO3溶液。也可以配成0.1 molL-1 KNO3（M=101.107）溶液(稱量10 g) 來(lái)使用。 20.05molL-1NaCl標(biāo)準(zhǔn)溶液 取優(yōu)級(jí)純NaCl于高溫爐中在500-600灼燒半小時(shí)，放置于干燥器中冷卻，準(zhǔn)確稱取NaCl（M=58.443）2.9222g于小燒杯中，用水溶解后，轉(zhuǎn)移至1000mL容量瓶中配成水溶液。 3待測(cè)試液 自來(lái)水五、實(shí)驗(yàn)

22、步驟 1按pHS-3E型和601B型酸度計(jì)操作步驟所述，調(diào)試儀器，按下mV按鍵。 摘去飽和甘汞電極的橡皮帽，并檢查內(nèi)電極是否浸入飽和KCl溶液中，如未浸入，應(yīng)補(bǔ)充飽和KCl溶液。安裝電極，并用濾紙吸去電極上的水滴。2空白溶液的測(cè)定 由滴定管準(zhǔn)確放出去離子水45.00mL，置于100mL燒杯中，加入ISAB液5.00mL（總體積為50 mL），插入氯離子選擇性電極和飽和甘汞電極，放入攪拌子，開(kāi)動(dòng)攪拌器，調(diào)節(jié)至適當(dāng)?shù)臄嚢杷俣?，待電位穩(wěn)定后，讀取電位值。用刻度吸管向燒杯中加入0.05mol.L-1NaCl標(biāo)推溶液0.5mL，待電位穩(wěn)定后，讀取電位位。然后每加0.5mL標(biāo)準(zhǔn)溶液，測(cè)量一次電位值，連續(xù)測(cè)

23、量56次。3. 待測(cè)溶液的測(cè)定 由滴定管準(zhǔn)確放出水樣45.00mL，以下按步驟2操作，連續(xù)測(cè)量56次。 六、數(shù)據(jù)及處理 1. 將測(cè)量數(shù)據(jù)填入下表Vx_mL,Cs_mol.L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液加入量Vs/mL0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0去離子水電位E/mV水樣電位E/mV 2. 將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)直接標(biāo)在圖紙上，直接從圖上查出Vs值并計(jì)算結(jié)果。 3. 利用標(biāo)準(zhǔn)溶液加入量為0和0.5的數(shù)據(jù)，采用標(biāo)準(zhǔn)加入法公式計(jì)算，并和Gran圖法計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果都換算成g/mL表示。思 考 題1.本實(shí)驗(yàn)為什么要使用干燥的燒杯？3.試比較標(biāo)準(zhǔn)曲線法，標(biāo)準(zhǔn)加入法和Gran作圖法的優(yōu)缺點(diǎn)。4.本實(shí)驗(yàn)選擇甘

24、汞電極作為參比電極對(duì)測(cè)定結(jié)果有何影響？應(yīng)該采用什么樣的參比電極較合適？為什么？注意事項(xiàng):如果被測(cè)溶液中C1-離子的含量偏低，將會(huì)使曲線的下限發(fā)生彎曲，此時(shí)應(yīng)采用加入標(biāo)準(zhǔn)溶液較多的上限數(shù)值連線。實(shí)驗(yàn)四 電位滴定法測(cè)定水中氯離子的含量 一、目的要求 1.鞏固電位滴定法的理論知識(shí)。 2.了解沉淀滴定過(guò)程中溶液電位變化與離子濃度變化的關(guān)系。 3.了解電位滴定法測(cè)定廢水中氯離子的原理和方法。 4.學(xué)會(huì)用電位滴定法測(cè)定廢水中氯化物的含量。 二、測(cè)定原理 用電位滴定法測(cè)定水中C1-時(shí)，用雙液接甘汞電極作參比電極(最好用玻璃電極作參比電極，因?yàn)樵诘味ㄟ^(guò)程中溶液的pH值基本上保持不變，更沒(méi)有干擾離子的存在)，銀

25、電極作指示電極，用AgNO3溶液滴定。在滴定過(guò)程中用ZD-2型自動(dòng)電位滴定計(jì)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極間電動(dòng)勢(shì)的變化，當(dāng)C1-含量高時(shí)用EV曲線法，含量低時(shí)用一次微分曲線法確定滴定終點(diǎn)。當(dāng)C1-、Br-、I-共存時(shí)，可以利用它們的溶度積不同連續(xù)滴定，形成三個(gè)突躍（KspAgCl=1.8×10-10、KspAgBr=5.2×10-13、 KspAgI=8.3×10-17）。 在測(cè)定C1-時(shí)，水中含少量的I-、Br-、高鐵氰化物，會(huì)使結(jié)果偏高。Fe3+的含量若超過(guò)C1-的含量，也有影響。 Cr3+、Fe3+、PO43-沒(méi)有干擾。 嚴(yán)重污染的水樣， 般需要預(yù)處理，如污染較小，加入HN

26、O3就可破壞一些污染物。 三、試劑與儀器 10.01mo1/LAgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液 溶解1.6991gAgNO3于蒸餾水中，并稀釋到1000mL。必要時(shí)可以用NaCl標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定AgNO3。26mo1/L HN03 KNO3或 Ba（NO3）2固體 3ZD-2型自動(dòng)電位滴定計(jì)。4銀電極、甘汞電極（代）。6. 攪拌磁子 20 mL移液管 100 mL燒杯 四、操作步驟 移取20.00mL水樣于100mL的燒杯內(nèi)。滴加3滴濃HNO3酸化，然后加入約2克的硝酸鉀作為離子強(qiáng)度調(diào)節(jié)劑，必要時(shí)可加水稀釋。把攪拌棒和電極都浸入水樣內(nèi)，開(kāi)始攪拌，待硝酸鉀溶解完后，按照儀器使用方法作必要調(diào)整，把選擇開(kāi)關(guān)調(diào)到適當(dāng)位

27、置以測(cè)量?jī)蓚€(gè)電極間的電動(dòng)勢(shì)。先預(yù)作一遍，找出滴定突躍的大致范圍，然后另取一份樣品進(jìn)行細(xì)作，并記錄每加入一定體積后所對(duì)應(yīng)的電位值。繪出E-V滴定曲線,找出終點(diǎn)電位值和對(duì)應(yīng)的終點(diǎn)體積計(jì)算含量。并對(duì)儀器設(shè)置終點(diǎn)電位值進(jìn)行第三次自動(dòng)滴定。 五、結(jié)果計(jì)算 最終換算成mg/L表示。 思 考 題 1.玻璃電極是H+濃度的指示電極，為什么可以在這里用作參比電極?2.試液滴定前為什么要用HNO3酸化?實(shí)驗(yàn)五 鄰二氮菲分光光廢法測(cè)定微量鐵的條件試驗(yàn) 一、目的要求 1.通過(guò)本實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)確定實(shí)驗(yàn)條件的方法。 2.學(xué)習(xí)721型和722型分光光度計(jì)的使用方法。 二、基本原理 在可見(jiàn)光分光光度測(cè)定中，通常是將被測(cè)物質(zhì)與顯色劑

28、反應(yīng)，使之生成有色物質(zhì)，然后測(cè)其吸光度，進(jìn)而求得被測(cè)物質(zhì)含量。因此，顯色反應(yīng)的完全程度和吸光度的物理測(cè)量條件都影響到測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。 顯色反應(yīng)的完全程度取決于介質(zhì)的酸度、顯色劑的用量、反應(yīng)的溫度和時(shí)間等因素。在建立分析方法時(shí)，需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)確定最佳反應(yīng)條件。為此，可改變其中一個(gè)因素(例如介質(zhì)的pH值)，暫時(shí)固定其它因素，顯色后測(cè)定相應(yīng)溶液的吸光度，通過(guò)吸光度pH曲線確定顯色反應(yīng)的適宜酸度范圍。其它幾個(gè)影響因素的適宜值，也可按這一方式分別確定。本實(shí)驗(yàn)以鄰二氮菲為顯色劑，找出測(cè)定微量鐵的適宜顯色條件，反應(yīng)式如下：橙紅色 三、儀器 1722型和72l型分光光度計(jì)(上海分析儀器廠) 2容量瓶 50mL

29、 3吸量管 1mL，2mL，5mL，10mL 四、試劑1鐵鹽標(biāo)準(zhǔn)溶液 10g/mL（配制方法見(jiàn)實(shí)驗(yàn)教材）20.15鄰二氮菲(又稱鄰菲啰琳)水溶液 310鹽酸羥胺水溶液41mol/L NaAc溶液(pH=46) 50.2mol/L NaOH溶液 61mol/L HCl溶液 7廣泛pH試紙和不同范圍的精密pH試紙五、實(shí)驗(yàn)步驟1顯色反應(yīng)時(shí)間的影響及有色溶液的穩(wěn)定性 取2只50mL容量瓶，分別加入0，5.00mL鐵標(biāo)液，分別加入10鹽酸羥胺1mL，搖勻，稍停，再加入NaAc溶液5mL，鄰二氮菲溶液2mL，記下稀釋至刻度后的時(shí)刻(0min)，立即以不含F(xiàn)e2+離子，但其余試劑用量完全相同的試劑空白作參比

30、，在波長(zhǎng)510nm處測(cè)定溶液吸光度。然后依次測(cè)量放置0、1、3、5、10、30、60、90、120和150min時(shí)溶液的吸光度，每次都取原容量瓶中的溶液測(cè)定。測(cè)量結(jié)果填入下表。放置時(shí)間/min013510306090120150吸光度A 2酸度影響于7只50mL容量瓶中，然后按下表分別配制溶液再分別用蒸餾水稀釋到刻度，搖勻，放置10min，用1cm比色皿 并以蒸餾水作參比，在波長(zhǎng)510nm處測(cè)定各溶液的吸光度。并先用廣泛pH試紙粗略測(cè)定所配制各溶液的pH值，再用精密pH試紙準(zhǔn)確測(cè)定各溶液的pH值。容量瓶編號(hào)No1234567鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液10g/mL5.005.005.005.005.005.00

31、5.0010鹽酸羥胺11111111mol/L HCl1.01.01.01.01.01.01.00.2mol/L NaOH04.06.08.012.016.020.00.15鄰二氮菲2222222pHA 3顯色劑用量的影響同理，按下表配制不同顯色劑用量的溶液，用蒸餾水分別稀釋至刻度，搖勻，放置10min，以蒸餾水為參比溶液，在波長(zhǎng)510nm處測(cè)量各溶液的吸光度。容量瓶編號(hào)No12345678鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液5.005.005.005.005.005.005.005.0010鹽酸羥胺111111111mol/L NaAc555555550.15鄰二氮菲00.10.51.01.52.03.04.0A六、

32、數(shù)據(jù)及處理 1根據(jù)上列三組數(shù)據(jù)分別繪制： (1)ApH曲線(吸光度為縱坐標(biāo))； (2)AVR用量曲線(吸光度為縱坐標(biāo))； (3)At曲線(吸光度為縱坐標(biāo))。 2從上列三條曲線上確定顯色反應(yīng)適宜的pH值范圍、顯色劑用量范圍和適宜的顯色時(shí)間范圍。思 考 題 1根據(jù)什么原則從吸光度pH曲線確定顯色的適宜pH值范圍？如果選擇不當(dāng)，其后果怎樣？2. 在從吸光度反應(yīng)時(shí)間曲線選定適宜的顯色時(shí)間范圍時(shí)，主要應(yīng)考慮什么問(wèn)題？如果時(shí)間選擇過(guò)短或過(guò)長(zhǎng)對(duì)測(cè)定有何影響?3. 顯色劑用量的選擇原則是什么？實(shí)驗(yàn)六 鄰二氮菲分光光度法測(cè)定微量鐵（選作）一、試驗(yàn)?zāi)康?1.學(xué)習(xí)722型和721型分光光度計(jì)的使用方法， 2.學(xué)習(xí)繪

33、制吸收光譜曲線的方法。 3.掌握利用標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行微量成分分光光度測(cè)定的基本方法和有關(guān)計(jì)算。 二、基本原理 鄰二氮菲 (簡(jiǎn)寫作Phen)，在pH值為29的溶液中，F(xiàn)e2+離子與鄰二氮菲發(fā)生下列顯色反應(yīng)： Fe2+十3Phen = Fe(Phen)32+生成的橙紅色絡(luò)合物非常穩(wěn)定，1gK穩(wěn)=21.3(20)，其溶液在510nm處有最大吸收峰，摩爾吸光系數(shù)K5101.1×104Lcm-1mol-1，利用上述反應(yīng)可以測(cè)定微量鐵。 顯色反應(yīng)的適宜pH值范圍很寬(29)，酸度過(guò)高(pH2)反應(yīng)進(jìn)行較慢；若酸度過(guò)低，F(xiàn)e2+離子將水解，通常在pH值約為5的NaAc緩沖介質(zhì)中測(cè)定。鄰二氮菲與F2+離

34、子反應(yīng)的選擇性很高，相當(dāng)于含鐵量5倍的Co2+、Cu2+離子，20倍量的Cr3+，Mn2+，PO43-，V()離子，甚至40倍量的A13+，Ca2+，Mg2+，Si032-，Sn2+和Zn2+離子都不干擾測(cè)定。本實(shí)驗(yàn)以鹽酸羥胺為還原劑，也可使用抗壞血酸將Fe3+還原為Fe2+。4Fe3+ +2NH2OH 4Fe2+ + 4H+ +H2O 利用分光光度法進(jìn)行定量測(cè)定時(shí)，一般是選擇與被測(cè)物質(zhì) (或經(jīng)顯色反應(yīng)后產(chǎn)生的新物質(zhì))最大吸收峰相應(yīng)單色光的波長(zhǎng)為測(cè)量吸光度的波長(zhǎng)。顯然，該波長(zhǎng)下的摩爾吸光系數(shù)最大，測(cè)定的靈敏度也最高。為了找出物質(zhì)的最大吸收蜂所在的波長(zhǎng)，需測(cè)繪有關(guān)物質(zhì)在不同波長(zhǎng)單色光照射下的吸光

35、度曲線，即吸收曲線(或稱吸收光譜)。 通常采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量測(cè)定，即先配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在選定的反應(yīng)條件下使被測(cè)物質(zhì)顯色，測(cè)得相應(yīng)的吸光度，以濃度為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(或稱工作曲線)。另取試液經(jīng)適當(dāng)處理后，在與上述相同的條件下顯色，由測(cè)得的吸光度從標(biāo)準(zhǔn)曲線上求得被測(cè)物質(zhì)的含量。 由于鄰二氮菲與Fe2+離子的反應(yīng)選擇性高，顯色反應(yīng)所生成的有色絡(luò)合物的穩(wěn)定性好，重現(xiàn)性也好，因此在我國(guó)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) (GB)中，測(cè)定鋼鐵、錫、鉛焊料、鉛錠等冶金產(chǎn)品和工業(yè)硫酸、工業(yè)碳酸鈉、氧化鋁等化工產(chǎn)品中的鐵含量，都采用鄰二氮菲顯色的分光光度法。 三、儀器 同實(shí)驗(yàn)五 四、試劑 1鐵標(biāo)準(zhǔn)溶

36、液10g/mL 20.15鄰二氮菲水溶液 310鹽酸羧胺水溶液41mol/L NaAc溶液五、實(shí)驗(yàn)步驟 1測(cè)量Fe2+-Phen吸收曲線 用吸量管吸取10g/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)液5.00mL于一只50mL容量瓶中，另一只不加鐵標(biāo)準(zhǔn)液，然后分別加入1mL鹽酸羥胺溶液，搖勻，再加入5mL NaAc緩沖溶液和2mL鄰二氮菲溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻放置10min，以1cm比色皿，試劑空白溶液(即上述不加標(biāo)準(zhǔn)鐵的溶液)為參比溶液，在分光光度計(jì)上，在450550nm波長(zhǎng)區(qū)間測(cè)定溶液的吸光度隨波長(zhǎng)的變化。在510nm附近須每隔2nm測(cè)量一次。 2繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線 用吸量管分別吸取10g/mL的鐵標(biāo)準(zhǔn)溶液0，2.

37、0，4.0，6.0，8.0，10.0mL于6只50mL容量瓶中，依次各加入1mL鹽酸羥胺、5mL NaAc緩沖溶液、2mL鄰二氮菲溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。放置10min，用1cm比色皿，以不加鐵的試劑空白溶液為參比溶液，在實(shí)驗(yàn)步驟1所得到的最大吸收波長(zhǎng)下，分別測(cè)量各溶液的吸光度。 3試樣中微量鐵的測(cè)定 準(zhǔn)確稱取試樣0.40.5g(如鐵含量較高，則適當(dāng)減少稱樣量)于小燒杯中，加少量蒸餾水潤(rùn)濕，蓋上表面皿，小心滴加3mol/L HCl溶液至試樣溶解，轉(zhuǎn)移試樣至50mL容量瓶中，用少量蒸餾水淋洗燒杯，一并轉(zhuǎn)移至容量瓶中。然后依次加入1mL鹽酸羥胺、5mL NaAc緩沖溶液、2mL鄰二氮菲溶液

38、，以蒸餾水稀釋至刻度，搖勻，放置10min以試劑空白溶液作參比溶波，用1cm比色皿，在實(shí)驗(yàn)步驟1所得到的最大吸收波長(zhǎng)下，測(cè)量吸光度。 六、數(shù)據(jù)及處理 1將測(cè)量結(jié)果填入下表(1)吸收曲線波長(zhǎng)/nm450 460 470 480 490 500 502 504 506 508 510 512 514 516 518 520 530 540 550吸光度A(2)標(biāo)準(zhǔn)曲線V鐵標(biāo) /mL0.002.004.006.008.0010.00V 鐵樣m 鐵/mg吸光度A(3)試樣編號(hào)，試樣的稱量記錄， 2繪圖及計(jì)算 (1)以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制Fe-Phen吸收曲線，并求出最大吸收峰的波長(zhǎng)max

39、。一般選用max作為分光光度法的測(cè)量波長(zhǎng)。 (2)以顯色后的50mL溶液中的含鐵量為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，繪制測(cè)定鐵的標(biāo)準(zhǔn)曲線。 (3)根據(jù)試樣的吸光度，計(jì)算試樣中鐵的百分含量。思 考 題 1鄰二氮菲分光光度法測(cè)鐵的原理是什么?用該法測(cè)出的鐵含量是否為試祥中亞鐵的含量？ 2吸收曲線與標(biāo)準(zhǔn)曲線各有何實(shí)用意義？3測(cè)繪Pe2+-phen吸收曲線時(shí)，在510nm附近，測(cè)量間隔為什么要密一些？ 3本實(shí)驗(yàn)所用的參比溶液為什么選用試劑空白，而不用蒸餾水？4試擬出以鄰二氮菲分光光度法分別測(cè)定試樣中微量Fe2+、Fe3+離子含量的分析方法。附： 721型分光光度計(jì)簡(jiǎn)介 721型分光光度計(jì)是72型分光光度計(jì)的改

40、進(jìn)型，將穩(wěn)壓電源裝置、光源燈、單色器、比色皿架、光電管暗盒(電子放大器)和微安表等部件全部裝成一體，裝置緊湊，操作簡(jiǎn)便。 儀器工作波長(zhǎng)范圍是360800nm，是用于近紫外和可見(jiàn)光區(qū)的分光光度計(jì)。 721型分光光度計(jì)，儀器用鎢絲白熾燈做光源，棱鏡作色散元件采用自準(zhǔn)式光路，以GD-7型光電管為光電轉(zhuǎn)換元件，微弱的光電流信號(hào)通過(guò)微電流放大器放大后，由微安表顯示出來(lái)。 1.721型分光光度計(jì)操作步驟 (1)接通電源前，將各旋鈕調(diào)節(jié)至起始位置，微安表的指針應(yīng)在“0”位，否則旋轉(zhuǎn)校正螺絲加以調(diào)節(jié)。 (2)接通電源，打開(kāi)比色皿暗箱蓋，選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量波長(zhǎng)和相應(yīng)的靈敏度檔，調(diào)節(jié)透光率“0”電位旋鈕，使微安表指“

41、0”。 放大器的靈敏度共有5檔，“1”檔最低，以后逐漸增大，在能使參比溶液調(diào)到100的情況下，應(yīng)盡量使用靈敏度較低的檔，以提高儀器的穩(wěn)定性。在改變靈敏度檔后，應(yīng)重新校正“0”和“100”。 (3)將參比溶液和待測(cè)溶液分別倒入比色皿中，合上比色皿暗箱蓋，此時(shí)選定的單色光透過(guò)參比溶液照射到光電管上，旋轉(zhuǎn)“100”電位器，使微安表指針在滿刻度附近，并預(yù)熱儀器20min，然后反復(fù)校正“0”和“100”。(4)將比色皿拉桿拉出一格，使待測(cè)溶液進(jìn)入光路，微安表的讀數(shù)即為該溶液的吸光度(或透光率)，讀取讀數(shù)后，立即打開(kāi)比色皿暗箱蓋。 (5)重復(fù)操作，校核讀數(shù)，再依次測(cè)量其它溶液的吸光度。 (6)測(cè)量完畢，取

42、出比色皿，洗凈擦干，將各旋鈕回復(fù)到起始位置，開(kāi)關(guān)置于“關(guān)”處，撥下電源插頭，罩好儀器罩。 2721型分光光度計(jì)的維護(hù)注意事項(xiàng) (1)如實(shí)驗(yàn)室電源電壓波動(dòng)較大，為確保儀器工作狀態(tài)穩(wěn)定，最好外加穩(wěn)壓電源，同時(shí)儀器保持接地良好。 (2)應(yīng)經(jīng)常檢查干燥簡(jiǎn)內(nèi)的干燥刑是否已變色失效，如果失效應(yīng)及時(shí)烘干處理或換裝新的干燥劑。 儀器長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)，在儀器罩內(nèi)也應(yīng)放置數(shù)袋防潮的硅膠。 (3)儀器工作一段或經(jīng)搬動(dòng)后，要檢查波長(zhǎng)的準(zhǔn)確性，以保證測(cè)定的可靠性。3. 比色皿(吸收池)使用注意事項(xiàng) (1)比色皿要配對(duì)使用，因?yàn)橄嗤?guī)格的比色皿仍有或多或少的差異，致使光通過(guò)比色溶液時(shí)，吸收情況將有所不同。 (2)注意保護(hù)比色

43、皿的透光面，拿取時(shí)，手指應(yīng)捏住其毛玻璃的兩面，以免沾污或磨損透光面。 (3)在已配對(duì)的比色皿上，于毛玻璃面上作好記號(hào)，使其中一只專置參比溶液，另一只專置試液。同時(shí)還應(yīng)注意比色皿放入比色皿槽架時(shí)應(yīng)有固定朝向。 (4)如果試液是易揮發(fā)的有機(jī)溶劑，則應(yīng)加蓋后，放入比色皿架上。 (5)倒入溶液前，應(yīng)先用該溶液淋洗內(nèi)壁三次，倒入量不宜過(guò)多，以比色皿高度的45為宜。 (6)每次使用完畢后，應(yīng)用蒸餾水仔細(xì)淋洗，并以吸水性好的軟紙吸干外壁水珠，放回比色皿盒內(nèi)。 (7)不能用強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化劑浸洗比色皿，而應(yīng)用稀鹽酸或有機(jī)溶劑，再用水洗滌，最后用蒸餾水淋洗三次。722光柵分光光度計(jì)的使用方法722型光柵分光光度計(jì)能

44、在近紫外，可見(jiàn)光譜區(qū)域內(nèi)對(duì)樣品物質(zhì)作定性和定量的分析。其色散元件為衍射光柵，波長(zhǎng)精度比721好，且數(shù)字顯示讀數(shù)。操作方法及注意事項(xiàng)： （1）將靈敏度旋鈕調(diào)整“1”檔（放大倍率最?。?（2）開(kāi)啟電源，指示燈亮，儀器預(yù)熱20分鐘，選擇開(kāi)關(guān)置于“T” （3）打開(kāi)試樣室蓋（光門自動(dòng)關(guān)閉），調(diào)節(jié)“0%T”旋鈕，使數(shù)字顯示為“00.0”。 （4）將裝有溶液的比色皿放置比色架中。 （5）旋動(dòng)儀器波長(zhǎng)手輪，把測(cè)試所需的波長(zhǎng)調(diào)節(jié)至刻度線處。 (6) 蓋上樣品室蓋，將參比溶液比色皿置于光路，調(diào)節(jié)透過(guò)率“100%T”旋鈕，使數(shù)字顯示為“100.0T”（如果顯示不到100%T，則可適當(dāng)增加靈敏度的檔數(shù)，同時(shí)應(yīng)重復(fù)“

45、3”，調(diào)整儀器的“00.0”）(7）將被測(cè)溶液置于光路中，數(shù)字表上直接讀出被測(cè)溶液的透過(guò)率（T）值。 （8）吸光度A的測(cè)量，參照“3”“6”調(diào)整儀器的“00.0”和“100.0”，將選擇開(kāi)關(guān)置于A旋動(dòng)吸光度調(diào)零旋鈕，使得數(shù)字顯示為.000，然后移入被測(cè)溶液，顯示值即為試樣的吸光度A值。 （9）濃度C的測(cè)量，選擇開(kāi)關(guān)由A旋至C，將已標(biāo)定濃度的溶液移入光路，調(diào)節(jié)濃度按鈕，使得數(shù)字顯示為標(biāo)定值，將被測(cè)溶液移入光路，即可讀出相應(yīng)的濃度值。 （10）儀器在使用時(shí)，應(yīng)常參照本操作方法中“3”“6”進(jìn)行調(diào)“00.0”和“100.0”的工作。 （11）每臺(tái)儀器所配套的比色皿不能與其它儀器上的比色皿單個(gè)調(diào)換。

46、（12）本儀器數(shù)字顯示后背部，帶有外接插座，可輸出模擬信號(hào)，插座1腳為正，2腳為負(fù)接地線。 （13）如果大幅度改變測(cè)試波長(zhǎng)時(shí)，需等數(shù)分鐘后才能正常工作。（因波長(zhǎng)由長(zhǎng)波向短波或短波向長(zhǎng)波移動(dòng)時(shí)，光能量變化急劇，光電管受光后響應(yīng)較慢，需一段光響應(yīng)平衡時(shí)間。實(shí)驗(yàn)六 利用紫外吸收光譜檢查物質(zhì)的純度 一、目的要求 1.學(xué)習(xí)利用紫外吸收光譜檢查物質(zhì)純度的原理和方法， 2.熟練紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)的操作。 二、基本原理由于物質(zhì)的紫外吸收光譜是物質(zhì)分子中生色團(tuán)和助色團(tuán)的貢獻(xiàn)，也是物質(zhì)整個(gè)分子的特征表現(xiàn)。例如具有電子的共扼雙鍵化合物、芳香烴化合物等，在紫外光譜區(qū)都有強(qiáng)烈吸收，其摩爾吸光系數(shù)可達(dá)104105數(shù)量級(jí)

47、，這與飽和烴化合物有明顯的不同。利用這一特性，可以很方便地檢查純飽和烴化合物中是否含有共軛雙鍵、芳香烴等化合物雜質(zhì)。如果乙醇中含有微量苯，會(huì)在波長(zhǎng)230270nm處出現(xiàn)苯吸收帶，而純乙醇在該波長(zhǎng)范圍內(nèi)不出現(xiàn)苯的吸收帶。因此可利用物質(zhì)的紫外吸收光譜的不同，檢查物質(zhì)的純度。紫外吸收光譜可以定量分析、推斷有機(jī)化合物的分子結(jié)構(gòu)和檢查物質(zhì)純度。三、儀器 752、752C、53Wb、UV-2000型紫外可見(jiàn)分光光度計(jì) 四、試劑1苯、無(wú)水乙醇 分析純2苯的正庚烷溶液和苯的乙醇溶液 取二只50mL容量瓶各注入10L苯，然后分別用正庚烷和乙醇稀釋至刻度，搖勻。 五、實(shí)驗(yàn)條件1.波長(zhǎng)范圍 220280nm2.石英

48、比色皿 1cm 六、實(shí)驗(yàn)步驟 1根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件，將各儀器按操作步驟進(jìn)行調(diào)節(jié)，若儀器狀態(tài)正常，即可測(cè)定各實(shí)驗(yàn)的紫外吸收光譜，如果測(cè)得紫外吸收光譜的吸收峰為平頭蜂或太小，可適當(dāng)改變?cè)囈簼舛取?2使用分光光度計(jì)測(cè)定時(shí)，因儀器無(wú)自動(dòng)波長(zhǎng)掃描及記錄裝置；因此應(yīng)先測(cè)定各試液在不同波長(zhǎng)下的吸光度，然后繪制吸光度對(duì)波長(zhǎng)的曲線，即得紫外吸收光譜。測(cè)定時(shí)要求先間隔10nm測(cè)量一次吸光度，在峰值吸收附近。間隔逐步改為5nm、2nm、lnm、0.5nm等，以便較準(zhǔn)確測(cè)繪紫外吸收光譜。 七、數(shù)據(jù)及處理 1記錄實(shí)驗(yàn)條件 2通過(guò)紫外吸收光譜的對(duì)比，說(shuō)明檢查純度的可行性。思 考 題1.如何利用紫外吸收光譜進(jìn)行物質(zhì)的純度檢查？2

49、.在紫外光譜區(qū)飽和烷烴為什么沒(méi)有吸收蜂？3.為什么紫外吸收光譜可用于物質(zhì)的純度檢查？附： 典型紫外-可見(jiàn)光分光光度計(jì)簡(jiǎn)介 紫外-可見(jiàn)光分光光度計(jì)有很多型號(hào)，分單光束和雙光束兩大類型，目前應(yīng)用都很普遍。其主要部件兩者大致相同，多以氫燈和鎢燈分別作紫外光和可見(jiàn)光的光源，以棱鏡或光柵作色散元件，通過(guò)狹縫分出測(cè)定波長(zhǎng)的單色光，由切換鏡把一定強(qiáng)度的紫外光或可見(jiàn)光引入光路，經(jīng)吸收池吸收后，透過(guò)的光被光電管檢測(cè)，轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，有些儀器采用記錄儀記錄溶液的吸光度或透光率，同時(shí)用數(shù)字顯示，或者直接從刻有吸光度或透光率的轉(zhuǎn)盤上讀取。主要部件 1光源 常用的有鎢燈和氫燈或氘燈，提供連續(xù)光譜的波長(zhǎng)范圍分別為76040

50、0nm和400200nm， 其中H656.28nm和H 486.13nm譜線常用作校正光柵或棱鏡位置，以提高分光光度計(jì)波長(zhǎng)讀數(shù)的準(zhǔn)確性。另外，為了獲得穩(wěn)定的具有一定強(qiáng)度的光源，儀器上還配有穩(wěn)壓電源和穩(wěn)流電源設(shè)備。通常光源在使用前需預(yù)熱15mim。 2單色器 單色器是分光光度計(jì)重要部件之一，主要由色散元件(光柵或棱鏡)、狹縫、準(zhǔn)直鏡等組成，其作用是輸出測(cè)定所需的某一波長(zhǎng)的單色光。目前許多分光光度計(jì)采用光柵作色散元件，與棱鏡相比。光柵無(wú)論在長(zhǎng)波長(zhǎng)方向或短波長(zhǎng)方向都具有相同的倒線色散率，因此在固定狹續(xù)寬度后，所獲得的單色光都具有同樣寬的譜帶，并且受溫度影響較小，使波長(zhǎng)具有較高的精確度，而棱鏡則不相同

51、，在短波長(zhǎng)方向倒線色散率小，而長(zhǎng)波長(zhǎng)方向大，因而在固定狹縫寬度后，所獲的不同波長(zhǎng)的單色光的譜帶寬度不同。 狹縫是分光光度計(jì)上十分精密的部件，它由邊緣銳利的兩片金屬薄片構(gòu)成。狹縫寬度可分為固定狹縫和可調(diào)狹縫，一般由測(cè)微機(jī)構(gòu)測(cè)量縫寬數(shù)值，狹縫寬度直接影響單色光的純度。由單色器得到單色光，通常用光譜通帶來(lái)表示儀器的性能，通帶愈窄，單色光愈純。 3吸收池 吸收池規(guī)格(指光程)有0.5，1.0，2.0，3.0，4.0，10.0cm等，其材料有石英和玻璃兩種。玻璃吸收池僅適用于可見(jiàn)光和近紅外光區(qū)，而石英吸收池不僅適用于上述光區(qū)，還適用于紫外光區(qū)。吸收池應(yīng)配對(duì)使用，其透光率相差應(yīng)小于0.5。測(cè)量吸光度時(shí)，應(yīng)

52、把吸收池豎立于吸收池架內(nèi)并用夾件固定位置，以免發(fā)生位移，保證兩個(gè)吸收池透光面平行一致，透光率也一致。吸收池不可用火烘烤干燥，以免破裂。若試樣使用易揮發(fā)的溶劑配制，測(cè)量時(shí)為了避免因溶劑揮發(fā)而改變?cè)囈簼舛龋瑧?yīng)加蓋。 4光度檢測(cè)器 光度檢測(cè)器是根據(jù)光電效應(yīng)，把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電元件，種類有硒光電池、光電管、光電倍增管等。硒光電池對(duì)可見(jiàn)光(38076 0nm)最為敏感。產(chǎn)生的光電流較大，可直接用靈敏檢流計(jì)測(cè)量，但使用時(shí)要注意防潮和防止腐蝕性氣體的侵蝕，否則將導(dǎo)致靈敏度嚴(yán)重下降，影響使用壽命。硒光電池在長(zhǎng)時(shí)間光照后，會(huì)發(fā)生“疲勞現(xiàn)象”，這時(shí)應(yīng)把它置于暗處使之復(fù)原。光電管有藍(lán)敏光管(用于200一650nm波段的銻銫光電管)和紅敏光電管(用于6251000nm波段的氧化銫光電管)。它是一只二極真空管，陰極表面涂有光敏材料，加工成半筒形，受光照后便發(fā)射出電子，陽(yáng)極為鎳棒，收集陰極射出的電子。光電管適宜的工作電源為電壓在90V左右的直流電，若工作電壓過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致暗電流增大。實(shí)驗(yàn)七 原子吸收分光光度法測(cè)定自來(lái)水中鈣、鎂的含量 標(biāo)準(zhǔn)曲線法一、目的要求1.學(xué)習(xí)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計(jì)的基本結(jié)