儀器分析實驗指導(dǎo)書

儀器分析實驗指導(dǎo)書化學(xué)教學(xué)部 衡林森編重慶郵電學(xué)院生物信息學(xué)院2004年2月26日前言儀器分析是以物質(zhì)的物理和物理化學(xué)性質(zhì)為基礎(chǔ)建立起來的一種分析方法， 測定時，常常需要使用比較特殊或復(fù)雜的儀器。 它是分析化學(xué)的發(fā)展方向。 儀器分析作為現(xiàn)代的分析測試手段，日益廣泛地為許多領(lǐng)域內(nèi)的科研和生產(chǎn)提供大量的物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)等方面的信息，因而儀器分析成為高等學(xué)校中許多專業(yè)的重要課程之一。對于我們的學(xué)生來說， 將來并不從事分析儀器制造或者儀器分析研究， 而是將儀器分析作為一種科學(xué)實驗的手段， 利用它來獲取所需要的信息。 儀器分析是一門實驗技術(shù)性很強的課程，沒有嚴格的實驗訓(xùn)練，就不可能有效地利用這一手段來獲得所需要的信息。通過實驗教學(xué)可以加深對儀器分析方法原理的理解、 鞏團課堂教學(xué)的效果， 這只是一方面；更重要的是．通過實驗培養(yǎng)學(xué)生嚴格的實事求是的科學(xué)作風(fēng)，獨立從事科學(xué)實驗研究，提出和解決問題的能力。 良好的科學(xué)作風(fēng)， 獨立工作的能力將會對學(xué)生的未來發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。理論可以指導(dǎo)實驗，通過實驗可以驗證和發(fā)展理論。實驗驗證和發(fā)展理論的作用是以對實驗現(xiàn)象的嚴密細心的考察和實驗數(shù)據(jù)的科學(xué)分析為基礎(chǔ)的， 而高超熟練的實驗技能是獲得精密實驗數(shù)據(jù)的必要和先決條件。 一般說來，儀器分析實驗特別是大型儀器分析實驗， 其特點是操作較復(fù)雜， 影響因素較多，信息量大．需要通過對大量的實驗數(shù)據(jù)的分析和圖譜解析來獲取有用的信息。這些特點，對培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際、 掌握和提高實驗技能、分析推理能力是大有好處的。因此必須充分重視儀器分析實驗課的教學(xué)。由于實驗室不可能購置多套同類儀器設(shè)備，一般多采用幾人一組做儀器分析實驗，對于大型分析儀器，讓學(xué)生自己動手在儀器上做實驗有困難的， 也盡可能地安排了一些演示實驗，或者對該儀器可能提供的分析信息做了必要的介紹。學(xué)生在實驗中應(yīng)認真地觀察實驗現(xiàn)象，仔細地記錄數(shù)據(jù)與分析結(jié)果，積極思考，注意手腦并用，善于發(fā)現(xiàn)和解決實驗過程中出現(xiàn)的問題，養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣。寫好實驗報告是儀器分析實驗的延續(xù)和提高。實驗報告應(yīng)包括：實驗名稱、實驗日期、實驗方法和原理、實驗儀器類型與型號、主要實驗步驟或主要實驗條件、實驗數(shù)據(jù)(圖譜)及其處理以及結(jié)果、討論等。對實驗結(jié)果的分析與討論是實驗報告的重要部分，其內(nèi)容雖無固定模式，但是可涉及諸如對實驗原理的進一步深化理解，做好實驗的關(guān)鍵及自己的體會，實驗現(xiàn)象的分析和解釋，結(jié)果的誤差分析以及對該實驗的改進意見等方面。以上內(nèi)容學(xué)生都可就其中體會較深者討論一項或幾項?？茖W(xué)實踐的經(jīng)驗告訴人們，實驗中的“異?！鼻闆r的出現(xiàn)、往往是發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)現(xiàn)象的先導(dǎo)、對實驗中異常情況的深入分析和解釋、有可能啟發(fā)人們從中發(fā)現(xiàn)新的實驗事實和苗頭，獲得意想不到的有價值的試驗結(jié)果。因此，在實驗過程中積極開動腦筋思考問題，在實驗后深入進行分析和總結(jié)，是提高實驗質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。目錄實驗一

溶液PH值對苯酚、苯胺的紫外光譜的影響1實驗二紫外吸收光譜定性分析的應(yīng)用2實驗三間甲苯甲酸的紅外光譜測定3實驗四紅外光譜對未知樣品的定性分析4實驗五醛和酮的紅外光譜5實驗六對羥基苯甲醚的核磁共振波譜（1H核）的測定6實驗七核磁共振定性分析7實驗八正二十四烷的質(zhì)譜分析8實驗九氣相色譜法測定酒中甲醇含量9實驗十高效液相色譜柱效能的測定11實驗十一用反相液相色譜法分離芳香烴12實驗十二火焰原子吸收光譜法測定自來水中的鎂(標準加入法)13實驗十三熒光法測定鋁（以8-羥基喹啉為絡(luò)合劑）14實驗一溶液PH值對苯酚、苯胺的紫外光譜的影響實驗?zāi)康模?、了解紫外分光光度計的儀器構(gòu)造和基本操作方法；2、鞏固紫外分光光度法的基本原理與基礎(chǔ)知識；3、了解溶液 PH值對苯酚、苯胺的紫外光譜的影響。實驗原理：紫外—可見吸收光譜起源于分了中電子能級的變化，各種化合物的紫外—可見吸收光譜的特征也就是分子中電子在各種能級間躍遷的內(nèi)在規(guī)律的體現(xiàn)。 據(jù)此，我們可以對許多化合物進行定性、定量分析，深入認識有機化合物的結(jié)構(gòu)。苯具有環(huán)狀共軛體系，在紫外區(qū)有三個吸收帶， E1吸收帶,吸收峰 184nm 左右,max4.7x104；E2吸收帶, 吸收峰203nm 左右, max7.4x103，為中等強度吸收；B吸收帶, 最大吸收峰在 254nm 左右, max230，吸收強度較弱， 這些吸收帶都是 － 躍遷所產(chǎn)生的。而當苯環(huán)上的氫被其它基團取代時，苯的吸收光譜會發(fā)生變化，復(fù)雜的 B吸收帶變得簡單化，吸收峰也有所變化。溶劑的極性改變、 溶液的PH值改變對溶質(zhì)的紫外吸收峰的波長及形狀也可產(chǎn)生影響。實驗內(nèi)容：、儀器與試劑1）、日本島津UV-2450紫外—可見分光光度計及軟件；2）、0.5cm石英比色皿；3）、苯酚水溶液，苯酚氫氧化鈉水溶液，苯胺水溶液，苯酚鹽酸水溶液；溶液的合適濃度通過實驗進行調(diào)整。、實驗步驟1）、溶液的配制；2）、打開電源，開啟電腦，進入操作面板；打開光度計開關(guān)，雙擊面板上UVProve圖標，進入 UV頁面；儀器自動自檢，系統(tǒng)初始化完畢，進入標準工作欄；3）、點擊光譜→點擊方法→設(shè)置參數(shù)→放進盛空白溶液的比色皿→點擊基線→放入待測溶液→點擊開始→得該試液的吸收曲線，打印吸收曲線。、實驗數(shù)據(jù)及處理根據(jù)實驗獲得的苯酚水溶液、 苯酚氫氧化鈉水溶液、 苯胺水溶液和苯酚鹽酸水溶液的紫外光譜，分析溶液 PH值對苯酚、苯胺的紫外光譜的影響，并進行解釋。、問題與討論1）、同一物質(zhì)，在PH不同的溶液中吸收光譜有何不同？為什么？2）、影響紫外吸收光譜的因素有哪些？實驗二 紫外吸收光譜定性分析的應(yīng)用實驗?zāi)康模?、掌握紫外吸收光譜的測繪方法。、學(xué)會利用吸收光譜進行未知物鑒定的方法。、學(xué)會雜質(zhì)檢出的方法。實驗原理：紫外吸收光譜為有機化合物的定性分析提供了有用的信息， 其方法是將未知試樣和標準品以相同濃度配制在相同的溶劑中， 再分別測繪吸收光譜， 比較兩者是否一致， 也可將未知試樣的吸收光譜和標準圖譜， 如薩特勒紫外吸收光譜圖相比較， 如果吸收光譜完全相同，則一般可以認為兩者是同一種化合物。 但是，有機化合物在紫外區(qū)的吸收峰較少，有時會出現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)， 只要具有相同的生色團， 它們最大的吸收波長 max相同，然而其摩爾吸光系數(shù) 或比吸光系數(shù) E1cm1% 值是有差別的，因此需利用 max和max處的 或E1cm1%等數(shù)據(jù)作進一步比較。在沒有紫外吸收峰的物質(zhì)中檢查含高吸光系數(shù)的雜質(zhì)是紫外吸收光譜的重要用途之一，如乙醇中雜質(zhì)苯的檢查，只需測定 256nm 處有無苯的吸收峰即可。因為在這一波段，主成分乙醇無吸收。在測繪比較用的紫外吸收光譜圖時，應(yīng)首先對儀器的波長準確性進行檢查和校正，還必須采用相同的溶劑， 以排除溶劑的極性對吸收光譜的影響， 同時還應(yīng)注意 PH值、溫度等因素的影響，在實際使用時，應(yīng)注意溶劑的純度。實驗內(nèi)容：、儀器與試劑1）、日本島津UV-2450紫外—可見分光光度計及軟件；2）、0.5cm石英比色皿；3）、苯的乙醇溶液，苯酚水溶液，苯甲酸的乙醇溶液，對苯二酚水溶液。以上各已知標準物質(zhì)溶液的合適濃度應(yīng)通過實驗情況進行調(diào)整。、實驗步驟1）、已知芳香族化合物標準光譜的繪制在一定的實驗條件下，以相同的溶劑為參比，用 0.5cm 的比色皿，在一定的波長范圍內(nèi)掃描（或測繪）各已知標準物質(zhì)的吸收光譜作為標準光譜。各已知芳香族化合物標準光譜也可通過有關(guān)手冊得到，但應(yīng)注意實驗條件的一致。（2）、未知芳香族化合物的鑒定A、稱取0.100g 未知芳香族化合物，用去離子水溶解后轉(zhuǎn)入 100mL 容量瓶中，稀釋至刻度，搖勻。實驗前，稀釋 100倍使用。B、用0.5cm 的石英比色皿，，以去離子水作參比， 在200-600nm 波長范圍內(nèi)掃描測定未知芳香族化合物的吸收光譜（若使用無掃描功能的紫外可見分光光度計，測定時先每間隔 20nm 測量一次吸光度，然后每間隔 10nm、5nm、2nm、1nm、0.5nm測量一次吸光度。總之，越靠近吸收峰。波長間隔應(yīng)越小， 以得到較準確的吸收曲線） 。、乙醇中雜質(zhì)苯的檢出用0.5cm的比色皿，以乙醇作參比，在220-280nm波長范圍內(nèi)測定乙醇試樣的吸收光譜（吸收曲線）。、實驗數(shù)據(jù)及處理1）、通過將未知芳香族化合物的吸收光譜與已知芳香族化合物的標準光譜進行比對，指出未知芳香族化合物可能為哪種物質(zhì)。2）、將乙醇試樣的吸收光譜與溶解在乙醇中苯的吸收光譜進行比較，指出乙醇試樣中是否有苯存在。、問題與討論1）、配制試樣溶液濃度的大小，對吸光度測量值有何影響？在實驗中應(yīng)如何調(diào)整？2）、對已經(jīng)初步確認的化合物純品，再設(shè)計一個實驗方案，對未知物作進一步鑒定。實驗三 間甲苯甲酸的紅外光譜測定實驗?zāi)康模?、學(xué)習(xí)用外光譜進行化合物的定性分析，了解間甲苯甲酸的紅外光譜圖；2、掌握紅外光譜分析時固體樣品的壓片法樣品制備技術(shù)；3、熟習(xí)紅外分光光度計的工作原理及其使用方法。實驗原理：1、將固體樣品與鹵化堿（通常是 KBr）混合研細，并壓成透明片狀，然后放到紅外光譜儀上進行分析，這種方法就是壓片法。2、在化合物分子中，具有相同化學(xué)鍵的原子基團，其基本振動頻率吸收峰（簡稱基頻峰）基本上出現(xiàn)在同一頻率區(qū)域內(nèi)，但同一類型原子基團， 在不同化合物中，因所處的化學(xué)環(huán)境有所不同，基頻峰頻率會發(fā)生一定移動。 因此掌握各種原子基團基頻峰的頻率及其位移規(guī)律，就可應(yīng)用紅外光譜來確定有機分子中存在的原子基團及其在分子結(jié)構(gòu)中的相對位置。3、由于氫鍵的作用，間甲苯甲酸通常以二分子締合體的形式存在。只有在測定氣態(tài)樣品或非極性溶劑的稀溶液時， 才能看到游離態(tài)間甲苯甲酸的特征吸收。 用固體壓片法得到的紅外光譜中顯示的是間甲苯甲酸二分子締合體的特征。實驗內(nèi)容：、儀器與試劑（1）、日本島津 HIR-8700 傅里葉紅外光譜儀及 HYPER-IR附件。KBr壓片器及附件。2）、間甲苯甲酸（分析純）、KBr（分析純）。3）瑪瑙研缽，烘箱。、實驗步驟（1）、在瑪瑙研缽中分別研磨 KBr和間甲苯甲酸至 2μ細粉，置于干燥器中待用。（2）、取1-2mg 的干燥間甲苯甲酸和 100-200mg 干燥KBr。一并倒入瑪瑙研缽中進行混合直至均勻。3）、取少許上述混合物粉末倒入壓片器中壓制成透明薄片。然后放到紅外光譜儀上測試。、實驗數(shù)據(jù)及處理指出間甲苯甲酸紅外譜圖中的各官能團的特征吸收峰，并作出標記。、問題與討論（1）、影響樣品紅外光譜圖質(zhì)量的因素是什么？實驗四 紅外光譜對未知樣品的定性分析實驗?zāi)康模毫私忤b定未知物的一般過程。掌握用標準譜庫進行化合物鑒定的方法。實驗原理：比較在相同的制樣和測定條件下，被分析的樣品和標淮純化合物的紅外光譜圖，若吸收峰的位置、吸收峰的數(shù)目和峰的相對強度完全—致，則可認為兩者是同一個化合物。實驗內(nèi)容：、儀器與試劑1）、日本島津HIR-8700傅里葉紅外光譜儀及HYPER-IR附件。2）、壓片和壓膜、鋼鏟、鑷子。3）、分折純的KBr粉末和四氯化碳。4）、已知分子式的未知試樣：1號C8H10，2號C4H10O，3號C4H8O2，4號C7H6O2。、實驗步驟壓片法取1—2mg 的未知樣品粉末與 200mg 干燥的KBr粉末(顆粒大小在 2um 左右)在瑪瑙研缽中混勻后壓片，測繪紅外譜圖，進行譜圖處理 (基線校正、平滑、 ABEX擴張、歸一化)，譜圖檢索(操作見說明書 )，確認其化學(xué)結(jié)構(gòu)。液膜法取l一2滴未知樣品滴加在兩個KBr晶片之間。用夾具輕輕夾住，測繪紅外譜圖，進行譜圖處理，譜圖檢索(操作見說明書)，確認其化學(xué)結(jié)構(gòu)。、實驗數(shù)據(jù)及處理、在測繪的譜圖上標出所有吸收峰的波數(shù)位置，、對確定的化合物。列出主要吸收峰并指認歸屬。、問題與討論、區(qū)分飽和烴和不飽和烴的主要標志是什么？、羰基化合物譜圖的主要特征是什么?、芳香烴的特征吸收在什么位置?實驗五 醛和酮的紅外光譜實驗?zāi)康模?、選擇醛和酮的羰基吸收頻率進行比較。 說明取代效應(yīng)和共軛效應(yīng)， 指出各個醛、酮的主要譜帶。、熟悉壓片法及可拆式液體池的制樣技術(shù)。實驗原理：醛和酮在1870一1540cm-1范圍內(nèi)出現(xiàn)強吸收峰， 這是C＝O的伸縮振動吸收帶。 其位置相對較固定且強度大， 很容易識別。而C＝O的伸縮振動受到樣品的狀態(tài)、 相鄰取代基團、共軛效應(yīng)、氫鍵、環(huán)張力等因素的影響，其吸收帶實際位置有所差別。脂肪醛在1740一1720cm-1范圍有吸收， 碳上的電負性取代基會增加 C＝O譜帶吸收頻率。例如，乙醛在 1730 cm-1處吸收，而三氯乙醒在 1768cm-1處吸收。雙鍵與羰基產(chǎn)生共軛效應(yīng)，會降低 C＝(〕的吸收頻率。芳香醛在低頻處吸收。內(nèi)氫鍵也使吸收向低頻方向移動。酮的羰基比相應(yīng)的醛的羰基在稍低的頻率處吸收。 飽和脂肪酮在 1715cm-1左右有吸收。同樣，雙鍵的共軛會造成吸收向低頻移動。酮與溶劑之間的氫鍵也將降低羰基的吸收頻率。實驗內(nèi)容：、儀器與試劑1）、日本島津HIR-8700傅里葉紅外光譜儀及HYPER-IR附件。、壓片、壓膜器及附件。2）、苯甲醛；肉桂醛；正丁醛，二苯甲酮；環(huán)己酮，苯乙酮；滑石粉；無水乙醇；KBr。（3）瑪瑙研缽，烘箱。、實驗步驟用可拆式液體池將苯甲醛、肉桂醛、正丁醛、環(huán)己酮、苯乙酮等分別制成約0.015-0.025mm 厚的液膜，繪出紅外光譜。而二苯甲酮為固體則可按壓片法制成 KBr片劑測其紅外光譜。、實驗數(shù)據(jù)及處理1）、確定各化合物的羰基吸收頻率，根據(jù)各化合物的光譜寫出它們的結(jié)構(gòu)式。（2）、根據(jù)苯甲醛的光譜，指出在 3000cm-1 范圍左右及 675cm-1 、750cm-1 之間所得到的主要譜帶，簡述分子中的鍵或基因構(gòu)成這些譜帶的原因。（3）、根據(jù)環(huán)己酮光譜，指出在 2900cm-1 和1460cm-1 處附近吸收的主要譜帶對應(yīng)的基團。4）、比較肉桂醛、苯甲醛與正丁醛的烷基頻率，論述共軛效應(yīng)和芳香性對羰基吸收頻率的影響。（5）、共軛效應(yīng)及芳香性對酮的羰基的頻率影響如何 ?、問題與討論1）、解釋若用氯原子取代烷基，羰基頻率會發(fā)生位移的原因。2）、推測苯乙酮C＝O伸縮的泛頻在什么頻率處。實驗六 對羥基苯甲醚的核磁共振波譜（ 1H核）的測定實驗?zāi)康模?、了解核磁共振波譜儀的工作原理及其操作方法；2、學(xué)習(xí)對 1H核的核磁共振波譜的解釋。實驗原理：1、采用掃場方法：將樣品用頻率固定的電磁輻射進行照射，并緩緩改變 外加磁場的強度，達到引起共振為止。2、由于1H核在化合物分子中所處的化學(xué)環(huán)境不同，因而其化學(xué)位移值 δ、偶合常數(shù)等也不同。磁性核的化學(xué)位移值 δ、偶合常數(shù)以及積分面積之比， 為有機化合物的結(jié)構(gòu)剖析，提供了極為重要的信息。實驗內(nèi)容：、儀器與試劑（1）、核磁共振波譜儀 德國Bruker 公司ARX-3002）、試樣管φ5×200mm（3）、參考物四甲基硅烷（TMS）（4）、溶劑氘代氯仿CDCl3（5）、樣品對羥基苯甲醚、實驗步驟（1）、取5mg左右的對羥基苯甲醚裝入試樣管中，加入 0.5mL的氘代氯仿溶解；2）、按實驗條件要求，根據(jù)儀器操作步驟調(diào)節(jié)好儀器；3）、把裝有對羥基苯甲醚的氘代氯仿溶液的樣管置于探頭上測譜。、實驗數(shù)據(jù)及處理根據(jù)實驗獲得的對羥基苯甲醚的核磁共振波譜圖， 解釋譜圖上出現(xiàn)的各共振吸收峰歸屬于何種基團。、問題與討論1）、產(chǎn)生核磁共振的必要條件石什么？2）、何謂屏蔽作用及化學(xué)位移？3）、核磁共振波譜能為核磁共振波譜的結(jié)構(gòu)剖析提供哪些信息？實驗七 核磁共振定性分析實驗?zāi)康模簩W(xué)習(xí)利用核磁共振波譜法對化合物進行定性分析。實驗原理：質(zhì)子的共振頻率不僅取決于外加磁場和核磁矩，同時還要受到質(zhì)子在化合物中所處的化學(xué)環(huán)境的影響。 即不同化學(xué)環(huán)境中的質(zhì)子， 其化學(xué)位移不同， 由此可利用化合物進行定性鑒定。例如：乙醇 CH3CH2OH 分子中，有三組處于不同化學(xué)環(huán)境的質(zhì)子：一 CH3個的三個質(zhì)子、一 CH2中的二個質(zhì)子和一 OH中的一個質(zhì)子，因而在不同的磁場強度下將產(chǎn)生不同的核磁共振，也就是說它們有著不同的化學(xué)位移、如圖所示。純乙醇-CCl4溶液的NMR譜；(b)快速交換下的-OH、一CH2譜由基團的核磁共振化學(xué)位移表可知， l～2ppm 的一組三重峰為一 CH3峰，由裂分數(shù)(n十1)規(guī)律可知-CH3基團與-CH2-基團相鄰； 2～4ppm 的一組多重峰是由于 -CH2-受鄰近的-CH3和-OH的偶合作用而裂分成的多重峰； 而 4～5ppm 的三重峰是一 OH受鄰近-CH2一基團的偶合而裂分的吸收峰。對于不純的、含有衡量酸、堿等雜質(zhì)的乙醇，一 OH上的質(zhì)子常與分子間或與溶劑之間的質(zhì)子發(fā)生交換反應(yīng)，并且交換反應(yīng)速度受衡量雜質(zhì)的催化，因而不與鄰近質(zhì)子發(fā)生偶合．故一 OH峰不再分裂，所得 NMR 譜如圖(b)所示。這時一 CH3為三重峰，強度比為1：2：1；亞甲基為四重峰，強度比為 1：3：3：1。實驗內(nèi)容：、儀器與試劑（1）、核磁共振波譜儀 德國Bruker 公司ARX-3002）、試樣管φ5×200mm3）、無水乙醇(分析純)；95％乙醇(分析純)，TM5一CCl4溶液。、實驗步驟（1）、取無水乙醇 0.2mL于 5mm，加0.5mLTM5 一CCl4溶液，搖勻后進行核磁共振測定，記錄譜圖。（2）、取95％乙醇0.2mL與上同樣操作。、實驗數(shù)據(jù)及處理1）、由所得譜圖找出各組峰的化學(xué)位移，并作出峰的歸屬。2）、由圖計算偶合常數(shù)J，判斷CH3CH2OH的核磁共振譜是否為一級譜。、問題與討論1）、何謂偶合常數(shù)？實驗八 正二十四烷的質(zhì)譜分析實驗?zāi)康模毫私赓|(zhì)譜圖的構(gòu)成及正構(gòu)烷烴質(zhì)譜圖的主要特點，說明各碎片離子峰的來源。實驗原理：質(zhì)譜，就是在高真空狀態(tài)下，化合物分子經(jīng)電子流沖擊或用其他手段打掉一個電子（有時多于一個，但少見）生成分子離子，同時還會發(fā)生化學(xué)鍵的有規(guī)律裂解，生成各種質(zhì)量數(shù)的碎片離子， 質(zhì)量不同的帶正電荷離子， 在電場、磁場的作用下按著質(zhì)荷比大小排列而成的圖譜。質(zhì)譜可用來測定分子量， 結(jié)合元素分析確定分子。 高分辨質(zhì)譜可直接確定分子式。 并可用于混合物的含量測定。此外質(zhì)譜還可用來研究有機化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)機理等。實驗內(nèi)容：、儀器與試劑1）、儀器VGAnalytical70—SE雙聚焦質(zhì)譜儀，電子轟擊源。（2）、試劑 正二十四烷：色譜純，白色片狀結(jié)晶，相對分子量 338。、實驗步驟1）、裝入樣品：將2—4ug正二十四烷固體樣品放入直接探頭進樣桿的樣品杯中，將樣品杯牢固裝在杯子支架上，然后將進樣桿推入真空鎖閥第一個“停止”處，此時進樣桿上的卡口已進入真空鎖閥邊緣的槽里。抽凈空氣再慢慢打開球閥并注意離子源真空規(guī)的讀數(shù)小于10-4mbar，再旋轉(zhuǎn)真空鎖閥邊緣槽上的軸，使卡口對準閉鎖柄的導(dǎo)入管，再緩緩平穩(wěn)推動進樣桿至第二個“停止”處，使探頭頂端到位與電離室入口密封，開動真空系統(tǒng)使電商室的真空度達 10-6Torr。（2）、設(shè)定樣品加熱溫度：將探頭控溫電纜線接至探頭末端的五蕊插座上，再調(diào)節(jié)探頭加熱溫度指示到所需的 250℃位置。（3）、掃描條件的設(shè)置：將掃描控制單元的主掃描速度調(diào)節(jié)為 20 s掃速下獲線性掃描所需的質(zhì)量范圍 (400amU，將紫外記錄儀的紙速調(diào)至 5mm／s。然后將積分掃描開關(guān)置于磁檔．調(diào)“低質(zhì)量”和“間隔”旋鈕，和主掃描一樣，給出掃描為 0.1—1s的積分磁掃描。（4）、電子轟擊源工作條件的設(shè)定：發(fā)射電流 500uA，電子能量 70ev，離子源溫度200℃。（5）、質(zhì)譜圖的獲?。?接通直接探頭進樣的電加熱電源， 升高探頭溫度， 在監(jiān)示器監(jiān)測樣品升溫蒸發(fā)情況。 將紫外記錄儀接在監(jiān)示器輸出端． 當達到樣品蒸發(fā)分布圖的最強處，啟動主掃描按鈕，紫外記錄儀能自動啟動并記錄質(zhì)譜圖。、實驗數(shù)據(jù)及處理1）、由獲得的質(zhì)譜圖找出其中的分子離子峰和基峰。2）、確定相對強度大于50％的離子峰的結(jié)構(gòu)式。、問題與討論根據(jù)相對強度大于 50％的離子峰的結(jié)構(gòu)式，指出這些相鄰離子峰的質(zhì)量數(shù)相差多少 ?其碎片離子峰的通式是什么 ?實驗九 氣相色譜法測定酒中甲醇含量實驗?zāi)康模骸⒄莆胀鈽硕糠?。、熟練掌握微量注射器進樣技術(shù)。、掌握色譜工作站的應(yīng)用。實驗原理：外標法是在一定的操作條件下，用純組分或已知濃度的標準溶液配制一系列不同含量的標準樣品，定量地準確進樣，用所得色譜圖相應(yīng)組分峰面積（或峰高） 對組分含量作標準曲線。分析樣品時，由準確定量進樣所得峰面積（或峰高） ，從標準曲線上查出其含量。酒中甲醇含量的測定， 以氫火焰離子化檢測器利用醇類物質(zhì)在氫火焰中的化學(xué)電離進行檢測，根據(jù)甲醇的色譜峰高與標準曲線比較進行定量。實驗內(nèi)容：1、儀器與試劑（1）、儀器SQ-203 型（或其他型號）氣相色譜儀GDC-300B 型（或其他型號）全自動氫氣發(fā)生器微量注射器 1uL 2支容量瓶25mL7只2）、試劑甲醇（色譜純）60%乙醇水溶液（不含甲醇）2、實驗步驟（1）、色譜柱的準備將內(nèi)徑4mm，長2m的玻璃或不銹鋼色譜柱洗凈、烘干，采用 GDX-102（60-80 目）作為固定相制備色譜柱。2）、色譜操作條件檢測器：氫火焰離子檢測器汽化室、檢測器溫度：1900C柱溫：1700C氫氣流速：40mL/mim空氣流速：450mL/mim氮氣（N2）流速：40mL/mim衰減和記錄紙速可根據(jù)進樣后色譜圖的情況適當選擇。（3）、甲醇標準系列溶液的配制以60%乙醇水溶液為溶劑，配制濃度分別為 0.1%、0.3%、0.5%、0.7%的甲醇標準系列溶液。（4）、色譜測定用微量注射器分別吸取 0.5uL 各甲醇標準系列溶液及試樣溶液注入色譜儀，取得色譜圖，以保留時間對照定性，確定甲醇色譜峰。（5）、實驗記錄甲醇標準系列溶液 試樣溶液濃度0.1% 0.3% 0.5% 0.7% C2色譜峰高3、實驗數(shù)據(jù)及處理（1）、以色譜峰高為縱坐標。甲醇標準系列溶液的濃度為橫坐標，繪制標準曲線。（2）、根據(jù)試樣溶液色譜圖中甲醇峰峰高，查出試樣溶液中甲醇的含量（ g/100Ml ）。4、問題與討論1）、外標法是否要求嚴格準確進樣？操作條件的變化對定量結(jié)果有無明顯影響？為什么？2）、在那些情況下，采用外標法定量較為適宜？實驗十 高效液相色譜柱效能的測定實驗?zāi)康模簩W(xué)習(xí)高效液相色譜柱效能的的測定方法；了解高效液相色譜儀基本結(jié)構(gòu)和工作原理，以及初步學(xué)習(xí)操作方法。實驗原理：對色譜體系，色譜柱的柱效能，可以定量地用理論塔板數(shù) n來表示：n=5.54（tR/Y1/2）2=16（tR/Y）2速率理論及范弟姆特方程式對于研究影響高效液相色譜柱效的各種因素， 同樣具有指導(dǎo)意義：H=A+B/u+Cu由于組分在液體中的擴散系數(shù)很小，縱向擴散項（ B/u ）對色譜峰擴展的影響可以忽略，而傳質(zhì)阻力項 Cu則成為影響柱效的主要因素。 因此，提高柱內(nèi)填料裝的均勻性和減小粒度，以加快傳質(zhì)速率，可以提高柱效能。 除上述因素以外，還應(yīng)考慮一些柱外展寬的因素， 其中包括進樣器的死體積和進樣技術(shù)等所引起的柱前展寬， 以及由柱后聯(lián)結(jié)管、 檢測器流通池體積所引起的柱后展寬。實驗內(nèi)容：、儀器與試劑(1)、Waters 高效液相色譜儀 1525泵 （2）、Waters2996PDA 紫外檢測器（3)、717Plus 自動進樣器 （4）、聯(lián)想計算機及打印機（5）、微量進樣器 25ul （6）、超聲波清洗器（7）、超純水或二次重蒸餾水 （8）、甲醇 （色譜純 ）（9）、苯、萘、聯(lián)苯、 （A.R）. （10）、標準溶液配制A、標準貯備液 配制含苯、萘、聯(lián)苯各 1000ug/ml 的正己烷溶液 100ml，備用。B、標準使用液 用上述貯備液配制含苯、 萘、聯(lián)苯各1000ug/ml 的正己烷溶液 25ul，備用。2、實驗步驟、色譜操作條件A、色譜柱 Waters Nova-PakC18 3.9*150mm 顆粒度4um。B、流動相 甲醇：水（83：17），流量0.5ml/min 和1ml/min 。C、紫外檢測器 測試波長 =254nmD、進樣量 3ul（2）、色譜測定A、將流動相于超聲波清洗器上，脫氣 15min；B、設(shè)置流動相流量為 0.5ml/min ，按儀器操作步驟調(diào)節(jié)儀器至進樣狀態(tài)，待儀器液路和電路系統(tǒng)達到平衡，儀器基線噪音最小時，即可進樣。C、吸取3ul標準使用液進樣，記錄色譜圖，重復(fù)進樣兩次。D、設(shè)置流動相流量為 1ml/min ，儀器穩(wěn)定后，吸取 3ul標準使用液進樣，記錄色譜圖，重復(fù)進樣兩次。3、實驗數(shù)據(jù)及處理（1）、記錄實驗條件A、色譜柱 B、流動相及流量 C、檢測器 D、進樣量（2）、測量各色譜圖中苯、萘、聯(lián)苯等的保留時間 tR及色譜峰的半峰寬 Y1/2，計算各對應(yīng)理論塔板數(shù) n。4、問題與討論1）、由本實驗計算所得的各組分理論塔板數(shù)說明什么？2）、紫外光度檢測器是否使用于檢測所有的有機化合物，為什么？3）、若實驗獲得的色譜峰太小，你應(yīng)如何改善實驗條件？實驗十一 用反相液相色譜法分離芳香烴實驗?zāi)康模海畬W(xué)習(xí)高效液相色譜儀的操作。2．了解反相液相色譜法分離非極性化合物的基本原理。3．掌握用反相液相色譜法分離芳香烴類化合物的方法。實驗原理：實驗原理：高效液相色譜法是重要的液相色譜法。 它選用顆粒很細的高效固定相， 采用高壓泵輸送流動相，分離、定性及定量全部分析過程都通過儀器來完成。除了有快速、高效的特點外，它能分離沸點高、分子量大、熱穩(wěn)定性差的試樣。根據(jù)使用的固定相及分離原理不同，—般將高效液相色譜法分為分配色譜、吸附色譜、離子交換色譜和空間排斥色譜等。在分配色譜中，組分在色譜柱上的保留程度取決于它們在固定相和流動相之間的分配系數(shù)K:K=組分在固定相中的濃度 /組分在流動相中的濃度顯然，K越大，組分在固定相上的停留時間越長，固定相與流動相間的極性差值也越，因此，相應(yīng)出現(xiàn)了流動相為非極性而固定相為極性物質(zhì)的正相液相色譜法和以流動相為極性而固定相為非極性物質(zhì)的反相液相色譜法。 目前應(yīng)用最廣的固定相是通過化學(xué)反應(yīng)的方法將固定液鍵合到硅膠表面上， 即所謂的鍵合固定相。 若將正構(gòu)烷烴等非極性物質(zhì) (如n—CN烷)鍵合到硅膠基質(zhì)上．以極性溶劑 (如甲醇和水)為流動相，則可分離非極性或弱極性的化合物。據(jù)此，采用反相液相色譜法可分離烷基苯類化合物。實驗內(nèi)容：1、儀器與試劑(1)、Waters 高效液相色譜儀 1525泵 （2）、Waters2996PDA 紫外檢測器（3)、717Plus 自動進樣器 （4）、聯(lián)想計算機及打印機（5）、微量進樣器 10ul （6）、超聲波清洗器7）、色譜柱：250mm×4.6mm，n-C18柱8）、苯、甲苯、n-丙基苯，n-丁苯(均為A．R．)。9）、未知樣品。2、實驗步驟、用流動相溶液(80％甲醉十20％水)配制濃度為10mg／mL的標準樣品。（2）、在教師指導(dǎo)下，按下述色譜條件操作色譜儀：柱溫：室溫，流動相流速1.3mL／minUV檢測器靈敏度調(diào)到o.32一o.64AUFS；（3）、待記錄儀基線穩(wěn)定后，分別進苯、甲苯、 n-丙基苯、n-丁基苯、標準樣各 5uL，進樣同時，按標記鈕 (MARKER)。（4）、獲得四種標準樣的色譜圖后，按步驟 3進未知試樣 20uL（由教師提供）記錄色譜圖。3、實驗數(shù)據(jù)及處理（1）、測定每一個標準樣的保留距離 (進樣標記至色譜峰頂間的距離 )。2）、測定未知試樣中每一個峰的保留距離，與標準樣色譜圖比較，標出未知試樣中每一個峰代表什么化合物。3）、用標樣峰的峰面積，估算未知試樣中相應(yīng)化合物的含量。4、問題與討論1）、解釋未知試樣中各組分的洗脫順序。2）、試說明苯甲酸在本實驗的色譜柱上，是強保留還是弱保留？為什么？實驗十二 火焰原子吸收光譜法測定自來水中的鎂 (標準加入法)實驗?zāi)康模赫莆諛藴始尤敕y定元素含量的操作。實驗原理：當試樣組成復(fù)雜，配置的標準溶液與試樣組成之間存在較大差別時；試樣的基體效應(yīng)對測定有影響，或干擾不易消除，分析樣品數(shù)量少時，用標準加入法較好， 將已知的不同濃度的幾個標準溶液加入到幾個相同量的待測樣品溶液中去，然后—起測定，并繪制分析曲線，將繪制的直線延長，均橫軸相交，交點至原點所對應(yīng)的濃度即為待測試驗的濃度。實驗內(nèi)容：、儀器與試劑儀器：原子吸收光度計；容量瓶：50mL5個，100mL1個；吸量管：5mL2個；燒杯：25mL2 個；試劑：標準 Mg儲備液(100ug/mL) ：稱取1g金屬鎂(精確到0．000 2g)，溶于少量鹽酸中，并轉(zhuǎn)移至 1L容量瓶中，用去離子水稀釋至標線，搖勻?；驕蚀_稱取 1.66g氧化鎂（MgO)，于8000C灼燒至恒重，溶于 50mL鹽酸及少量去離子水中，移入 1L容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。此溶液濃度為 1mg／mL（以Mg計)。2、實驗步驟、標準溶液配制取Mg標準儲備液(1000ug／mL)5mL，移入100mL容量瓶中，用去離子水稀釋至刻度，搖勻備用，此溶液Mg含量為50ug／mL。、測量溶液的配制分別吸取 10mL 試樣溶液 5份于5個50mL 容量瓶中，各加入含量為 50ug／mL的Mg標準溶液 0.00，1.00，2.00，3.00，4.00mL，用去離子水稀釋至刻度，搖勻。、操作步驟打開儀器并設(shè)定好儀器條件；火焰：乙炔-空氣乙炔流量：1.5L／min空氣流量：6L/min空心陰極燈電流： 5mA狹縫寬度：0.04mm燃燒器高度：8mm吸收線波長：285.2nm待儀器穩(wěn)定后，用空白溶劑調(diào)零，將配制好的標準溶液由低到高依次測試并讀出吸光度數(shù)值。3、實驗數(shù)據(jù)及處