(5)主要技术参数 波长范围:190nm-860nm;光栅刻线1200条/m;闪跃波长250nm:理论分辨率60000 线色散倒数23.8nm/mm。 (6)仪器测量操作 ①开启稳压电源开关,安装待测元素空心阴极灯。 ②打开主机电源开关,然后打开待测元素空心阴极灯电源开关,用灯电源粗、细调旋钮 调节所需的灯电流 ③按下透射比选择开关(T%),调节狭缝宽度。转动波长手动开关,调至元素分析线波长 附近,用手动波长调节,采用能量峰值法,找到待测元素示值波长准确位置 ④采用能量峰值法,调节空心阴极灯处于最佳位置,即调整外光路。 ⑤检査并调节燃烧器高度。开空气压缩机,调节出口压力。 ⑥打开乙炔气钢瓶开关,调节出口压力为0.08MPa左右。左手开启乙炔气阀门,点火 ⑦按下吸光度测量开关。喷入空白溶液,调节光电倍增管负高压(灵敏度调节),将吸光 度调至零 ⑧依次喷入标准系列溶液及试样溶液,测其吸光度值,记录测定数据,并做好结果处理 ⑨测定结束后,用去离子水喷雾清洗2~3min,空烧2~3mins ⑩关机时,首先关乙炔气钢瓶压力调节阀,待管路内乙炔燃尽后,再关空气压缩机。然后, 关闭空心阴极电源开关。将仪器各个旋钮复位,关光电倍增管负高压电源,最后关 闭仪器总电源开关。 11将各种容器清洗干净,摆放在初始位置备用。填写仪器使用记录 2.测定镁的工作条件 波长285.2n 灯电流3mA 缝宽0.1mm 火焰空气-乙炔 3.实验操作 (1)燃气和助燃气比例的选择:吸取Mg标准溶液(10μg/mL)2.0mL于50mL容量瓶中,加锶 溶液2.0m1,用水稀释到刻度,摇匀 调好空气压力0.2MPa)和流量,用去离子水调零,然后固定乙炔压力(0.05MPa),改变 乙炔流量,进行吸光度测定,记录各种压力、流量下的吸光度。在每次改变乙炔流量后,都 要用去离子水调节吸光度为零(下面实验均相同),选择出稳定性好而吸光度又较大的乙炔 空气的压力和流量。 (2)燃烧器高度的选择:使用最佳乙炔-空气压力和流量,改变燃烧器的高度,测定镁的 吸光度,选择出稳定性好而吸光度又较大的燃烧器高度。 (3)干扰抑制剂锶溶液加入量的选择:吸取自来水5.0mL6份分别加到6只50uL容量瓶中 加入2皿L1+1HC1,分别加入锶溶液0、1、2、3、4、5、皿,用去离子水稀释至刻度,摇 匀,在上面选择最佳操作条件下,依此测定各瓶吸光度,由测得的稳定性好且吸收光度较大 的条件中选择出抑制干扰最佳的锶加入量 4)标准曲线的绘制:6只50mL容量瓶中,分别加入 0、20、30、40、50μg镁标准 溶液,每瓶中加入最佳量的锶溶液,用最佳的操作条件,依次测定各瓶溶液的吸光度, 并绘出标准曲线。 (5)自来水水样的测定:准确吸取5.00mL自来水样两份分别置於50mL容量瓶中,加入最 佳量的锶溶液定容到刻度,用选定的操作条件测出吸光度,从标准曲线上査出水样中镁的含 量m(μg)并算出水样中镁的浓度C:
(5)主要技术参数 波长范围:190nm – 860nm ;光栅刻线 1200 条/mm;闪跃波长 250nm ;理论分辨率 60000; 线色散倒数 23.8nm/mm。 (6)仪器测量操作 ①开启稳压电源开关,安装待测元素空心阴极灯。 ②打开主机电源开关,然后打开待测元素空心阴极灯电源开关,用灯电源粗、细调旋钮 调节所需的灯电流。 ③按下透射比选择开关(T%),调节狭缝宽度。转动波长手动开关,调至元素分析线波长 附近,用手动波长调节,采用能量峰值法,找到待测元素示值波长准确位置。 ④采用能量峰值法,调节空心阴极灯处于最佳位置,即调整外光路。 ⑤检查并调节燃烧器高度。开空气压缩机,调节出口压力。 ⑥打开乙炔气钢瓶开关,调节出口压力为 0.08MPa 左右。左手开启乙炔气阀门,点火。 ⑦按下吸光度测量开关。喷入空白溶液,调节光电倍增管负高压(灵敏度调节),将吸光 度调至零。 ⑧依次喷入标准系列溶液及试样溶液,测其吸光度值,记录测定数据,并做好结果处理 ⑨测定结束后,用去离子水喷雾清洗 2~3min,空烧 2~3min。 ⑩关机时,首先关乙炔气钢瓶压力调节阀,待管路内乙炔燃尽后,再关空气压缩机。然后, 关闭空心阴极电源开关。将仪器各个旋钮复位,关光电倍增管负高压电源,最后关 闭仪器总电源开关。 11 将各种容器清洗干净,摆放在初始位置备用。填写仪器使用记录。 2.测定镁的工作条件 波长 285.2nm 灯电流 3mA 缝宽 0.1mm 火焰 空气-乙炔 3.实验操作 (1)燃气和助燃气比例的选择:吸取 Mg 标准溶液(10μg/mL)2.0mL 于 50mL 容量瓶中,加锶 溶液 2.0ml,用水稀释到刻度,摇匀。 调好空气压力(0.2MPa)和流量,用去离子水调零,然后固定乙炔压力(0.05MPa),改变 乙炔流量,进行吸光度测定,记录各种压力、流量下的吸光度。在每次改变乙炔流量后,都 要用去离子水调节吸光度为零(下面实验均相同),选择出稳定性好而吸光度又较大的乙炔- 空气的压力和流量。 (2)燃烧器高度的选择:使用最佳乙炔-空气压力和流量,改变燃烧器的高度,测定镁的 吸光度,选择出稳定性好而吸光度又较大的燃烧器高度。 (3)干扰抑制剂锶溶液加入量的选择:吸取自来水 5.0mL 6 份分别加到 6 只 50mL 容量瓶中, 加入 2mL 1+1 HCl,分别加入锶溶液 0、1、2、3、4、5、mL,用去离子水稀释至刻度,摇 匀,在上面选择最佳操作条件下,依此测定各瓶吸光度,由测得的稳定性好且吸收光度较大 的条件中选择出抑制干扰最佳的锶加入量。 (4)标准曲线的绘制:6 只 50mL 容量瓶中,分别加入 0.0、10、20、30、40、50μg 镁标准 溶液,每瓶中加入最佳量的锶溶液,用最佳的操作条件,依次测定各瓶溶液的吸光度, 并绘出标准曲线。 (5)自来水水样的测定:准确吸取 5.00mL 自来水样两份分别置於 50mL 容量瓶中,加入最 佳量的锶溶液定容到刻度,用选定的操作条件测出吸光度,从标准曲线上查出水样中镁的含 量 m(μg)并算出水样中镁的浓度 C:
C(mg/L)=-(μg/mL) V一水样体积(mL) (6)回收率的测定:准确吸取已测得镁量的自来水样5.00mL两份,置於50mL容量瓶中 加入已知量的镁标准溶液(总的镁量应能在标准曲线上査出),再加最佳量的锶溶液,稀释至 刻度,按以上操作条件,测出其吸光度,并查出镁量。 回收率=测得总镁量一水样中镁量加入镁量×100% 五、结果与讨论 1.绘制吸光度一—燃气流量曲线,找出最佳燃助比 2.绘制吸光度——燃烧器高度曲线,找出最佳燃烧器高度。 3.绘制吸光度——锶溶液加入量曲线,找出最佳锶溶液加入量 4求出自来水中镁的浓度。 六、实验要点及注意事项 1.实验时,要打开通风设备,使金属蒸气及时排出室外 2.点火时,先开空气,后开乙炔,熄火时,先关乙炔,后关空气,室内若有乙炔气味, 应立即关闭乙炔气源,开通风,排除问题后,再继续实验。 3.更换空心阴极灯时,要将灯电流开关关掉,以防触电和造成灯电源短路 4.排液管应水封,防止回火。 5.钢瓶附近严禁烟火 思考 1.如何选择最佳实验条件,实验时,若条件发生变化,对结果有无影响? 2.在原子吸收分光光度计中,为什么单色皿位于火焰之后,而紫外分光光度计中单色 皿位于试样之前? 3.原子吸收光谱分析法与可见分光光度法有何不同?有哪些相同地方? 4.什么叫回收率。一个精确的分析方案,其几次测定的回收率的平均值应是什么数值? 如分析方案测得结果偏高或偏低,则其回收率应是怎样的?是否可以利用回收率来校正测 得结果?如何进行校正? 八、参考书目 1.张剑荣,戚苓,方惠群等.仪器分析实验.北京:科学出版社,1999. 2.成都科学技术大学,浙江大学.分析化学实验(第二版).北京:高等教育出版社,1982 3.华中师范大学,东北师范大学,陕西师范大学等.分析化学实验(第三版).北京:高等教育 出版社,2001
m C(mg/L)=—(μg/mL) V—水样体积(mL) V (6)回收率的测定:准确吸取已测得镁量的自来水样 5.00mL 两份,置於 50mL 容量瓶中, 加入已知量的镁标准溶液(总的镁量应能在标准曲线上查出),再加最佳量的锶溶液,稀释至 刻度,按以上操作条件,测出其吸光度,并查出镁量。 回收率=测得总镁量-水样中镁量 加入镁量×100% 五、结果与讨论 1.绘制吸光度——燃气 流量曲线,找出最佳燃助比。 2.绘制吸光度——燃烧器高度 曲线,找出最佳燃烧器高度。 3.绘制吸光度——锶溶液加入量 曲线,找出最佳锶溶液加入量。 4.求出自来水中镁的浓度。 六、实验要点及注意事项 1.实验时,要打开通风设备,使金属蒸气及时排出室外; 2.点火时,先开空气,后开乙炔,熄火时,先关乙炔,后关空气,室内若有乙炔气味, 应立即关闭乙炔气源,开通风,排除问题后,再继续实验。 3.更换空心阴极灯时,要将灯电流开关关掉,以防触电和造成灯电源短路。 4.排液管应水封,防止回火。 5.钢瓶附近严禁烟火。 七、思考题 1.如何选择最佳实验条件,实验时,若条件发生变化,对结果有无影响? 2.在原子吸收分光光度计中,为什么单色皿位于火焰之后,而紫外分光光度计中单色 皿位于试样之前? 3.原子吸收光谱分析法与可见分光光度法有何不同?有哪些相同地方? 4.什么叫回收率。一个精确的分析方案,其几次测定的回收率的平均值应是什么数值? 如分析方案测得结果偏高或偏低,则其回收率应是怎样的?是否可以利用回收率来校正测 得结果?如何进行校正? 八、参考书目 1.张剑荣,戚苓,方惠群等.仪器分析实验.北京:科学出版社,1999. 2.成都科学技术大学,浙江大学.分析化学实验(第二版).北京:高等教育出版社,1982 3.华中师范大学,东北师范大学,陕西师范大学等.分析化学实验(第三版).北京:高等教育 出版社,2001
实验三紫外吸收光谱的绘制及有机化合物的鉴定 实验目的与要求 1.学习紫外吸收光谱的绘制方法,并利用吸收光谱对化合物进行鉴定 2.了解溶剂的性质对吸收光谱的影响,能根据需要正确选择溶剂 3.学会WV-8500紫外可见分光光度计的使用 、实验原理: 吸收光谱一一以不同波长的光依次通过一定浓度的被测物质,并分别测定每个波 长的吸光度。以波长λ为横坐标,吸光度A为纵坐标。所得到的 曲线为吸收光谱。 紫外吸收光谱一一指波段范围处于近紫外的吸收光谱 分子吸收光谱的比较 紫外光谱 可见吸收光谱红外吸收光谱 波段远紫外10-200nm 400-800nm0.75um-1000um 近紫外200-400nm 产生机分子吸收紫外辐射后分子吸收可见光分子吸收红外辐射后 理引起的外层电子跃迁。后引起的外层电引起的分子的振动、 子跃迁 转动能级的跃迁 电子光谱 电子光谱 振转光谱。 研究对不饱和有机物,特别是 分子在振动过程中伴 无机物 象共轭体系有机物 随偶极矩变化的化合 物 (利用紫外光谱可对有机物进行鉴定及结构分析 紫外吸收光谱的特点:图形比较简单、特征性不强,当不同的分子含有相同的发 色团。它们的吸收光谱的形状就大体相似,所以该法的应用有一定的局限性
实验三 紫外吸收光谱的绘制及有机化合物的鉴定 一、实验目的与要求: 1.学习紫外吸收光谱的绘制方法,并利用吸收光谱对化合物进行鉴定; 2.了解溶剂的性质对吸收光谱的影响,能根据需要正确选择溶剂; 3.学会 UV–8500 紫外可见分光光度计的使用。 二、实验原理: 吸收光谱——以不同波长的光依次通过一定浓度的被测物质,并分别测定每个波 长的吸光度。以波长λ 为横坐标,吸光度 A 为纵坐标。所得到的 曲线为吸收光谱。 紫外吸收光谱——指波段范围处于近紫外的吸收光谱。 分子吸收光谱的比较 紫外光谱 可见吸收光谱 红外吸收光谱 波段 远紫外 10-200nm 近紫外 200-400nm 400——800nm 0.75um—1000um 产生机 理 分子吸收紫外辐射后 引起的外层电子跃迁。 电子光谱 分子吸收可见光 后引起的外层电 子跃迁。 电子光谱 分子吸收红外辐射后 引起的分子的振动、 转动能级的跃迁 振—转光谱。 研究对 象 不饱和有机物,特别是 共轭体系有机物。 无机物 分子在振动过程中伴 随偶极矩变化的化合 物 (利用紫外光谱可对有机物进行鉴定及结构分析)。 紫外吸收光谱的特点:图形比较简单、特征性不强,当不同的分子含有相同的发 色团。它们的吸收光谱的形状就大体相似,所以该法的应用有一定的局限性
但紫外光谱对共轭体系的研究,如利用分子中共轭程度来确定未知物的结 构有独特的优点。所以紫外光谱是对有机物进行定性鉴定及结构分析的一种重要 辅助手段。 本实验主要完成以下几个内容 1.定性分析(未知芳香族化合物的鉴定): 所采用的方法一般是标准比较法:测绘未知试样的紫外吸收光谱并同标准试 样的光谱图进行比较。当浓度和溶剂相同时,如果两者的图谱相同(曲线形状 吸收峰数目、λm和εm)说明两者是同一化合物 2.纯物质中杂质的检查: 些在紫外光区无吸收的物质,如果其中有微量的对紫外光具有高吸收系数 的杂质也可定量的检出。如乙醇中杂质苯的检查,纯乙醇在200-400n无吸收 如果乙醇中含微量苯,则可测到:200mm强吸收(=8000 255nm弱吸收(ε=215。群峰)。 3.溶剂性质对吸收光谱的影响: 溶剂的极性对化合物吸收峰的波长、强度、形状以及精细结构都有影响。 极性溶剂有助于n→π"跃迁向短波移动 长 并使谱带的精细结构完全消失,所以实验中分别以极性不同的正己烷、乙醇、水 为溶剂,了解溶剂极性对吸收光谱的影响。 、仪器与试剂: 1.UV-8500紫外一可见分光光度计 带盖石英比色皿 2.容量瓶若干; 3.水扬酸(ε=138) 4.无水乙醇 5.苯 6.正己烷 7.去离子水 四、实验步骤 1.仪器的基本结构(分四部分) (1)光源:氢灯或氘灯。光谱范围在180-400nm(氘灯中充以同位素代替氢, 辐射强度比氢灯大4-5倍) (2)单色器:作用是将连续光源分光,分离出所需的足够窄波段的光束; (3)吸收池 (4)检测器;蓝敏光电管 2.仪器操作方法 (1)打开外设电脑,进入桌面上的Wv-8500图标,开仪器主机。(等待灯预热及 仪器自检约5分钟)。计算机显示“就绪” (2)进入“波长扫描””OK”; (3)设置参数;
但紫外光谱对共轭体系的研究,如利用分子中共轭程度来确定未知物的结 构有独特的优点。所以紫外光谱是对有机物进行定性鉴定及结构分析的一种重要 辅助手段。 本实验主要完成以下几个内容: 1.定性分析(未知芳香族化合物的鉴定): 所采用的方法一般是标准比较法:测绘未知试样的紫外吸收光谱并同标准试 样的光谱图进行比较。当浓度和溶剂相同时,如果两者的图谱相同(曲线形状。 吸收峰数目、λmaa 和εmaa )说明两者是同一化合物。 2.纯物质中杂质的检查: 一些在紫外光区无吸收的物质,如果其中有微量的对紫外光具有高吸收系数 的杂质也可定量的检出。如乙醇中杂质苯的检查,纯乙醇在 200-400nm 无吸收 如果乙醇中含微量苯,则可测到: 200nm 强吸收(ε=8000) 255nm 弱吸收(ε=215。群峰)。 3.溶剂性质对吸收光谱的影响: 溶剂的极性对化合物吸收峰的波长、强度、形状以及精细结构都有影响。 极性溶剂有助于 n→π * 跃迁向短波移动; π→π * 长 ; 并使谱带的精细结构完全消失,所以实验中分别以极性不同的正己烷、乙醇、水 为溶剂,了解溶剂极性对吸收光谱的影响。 三、仪器与试剂: 1. UV—8500 紫外—可见分光光度计; 带盖石英比色皿; 2.容量瓶 若干; 3.水扬酸(ε=138) 4.无水乙醇 5.苯 6.正己烷 7.去离子水 四、实验步骤; 1.仪器的基本结构(分四部分): (1) 光源:氢灯或氘灯。光谱范围在 180—400 nm(氘灯中充以同位素代替氢, 辐射强度比氢灯大 4—5 倍); (2) 单色器:作用是将连续光源分光,分离出所需的足够窄波段的光束; (3) 吸收池; (4) 检测器;蓝敏光电管。 2.仪器操作方法: (1) 打开外设电脑,进入桌面上的 UV—8500 图标,开仪器主机。(等待灯预热及 仪器自检约 5 分钟)。计算机显示“就绪”; (2) 进入“波长扫描””OK”; (3)设置参数;
(4)“启动”计算机自动描绘出吸收曲线并给出m、A 3.试样制备及测定 (1)定性分析;领取未知试样的溶液,以去离子水为参比,用1cm石英比色 皿,在220-360nm范围内测吸收光谱。 (2)乙醇中杂质苯的检出:以纯乙醇为参比液,以含杂质乙醇为试液,在220 280n范围测绘紫外吸收光谱。 (3)溶剂性质对吸收光谱的影响:分别以正己烷、乙醇、水为溶剂配制水扬酸 浓度为15mg∵L溶液,以相应的溶剂作参比液,测绘各溶液在220-350nm 的吸收光谱。 五、结果与讨论 1.记录未知化合物的吸收光谱的条件(波段、A),确定峰值波长,并计算 灬,与标准图谱进行比较,确定化合物名称。 水扬酸的参数:C=15mg·LA=e·Cmn·La m=231.5nm A=0.75041=8420mol·cm·L λm=296.5nm A=0.4090E2=4520mol·cm·L 2.记录乙醇试样的吸收光谱及实验条件,根据吸收光谱确定是否有苯吸收峰,峰 值波长是多少? 纯乙醇CH3-CHOH是饱和醇,在200-400nm无吸收 苯在紫外区有三个吸收带 →180-184nme=47000-60000(远紫外意义不大) →200-204nmε=8000(在远紫外末端也不常用) π→π"230-270nmε=204(弱吸收的带π→π这是苯环的精细结构 或苯带,常用来识别芳香族化合物)。 3.记录不同溶剂的水扬酸的吸收光谱及实验条件,比较吸收峰的变化,了解溶 剂的极性对吸收曲线的波长、强度的影响。 π→π跃迁红移 溶剂极性增大 为什么? 跃迁紫移 正己烷乙醇 水 极性 235.5nmn236m231.5nm红私 307.5nm304.5nm296.5m紫移 n 六、实验要点及注意事项 1.本实验所用试剂均为光谱纯或经提纯处理; 2.石英比色皿每换一种溶液或溶剂必须清洗干净,并用被测液荡洗三次。 3.注意仪器开关顺序:先开外设计算机,再开仪器主机。关时相反
(4)“启动” 计算机自动描绘出吸收曲线并给出λmax 、 A 3.试样制备及测定: (1) 定性分析;领取未知试样的溶液,以去离子水为参比,用 1cm 石英比色 皿,在 220—360nm 范围内测吸收光谱。 (2) 乙醇中杂质苯的检出:以纯乙醇为参比液,以含杂质乙醇为试液,在 220 —280nm 范围测绘紫外吸收光谱。 (3) 溶剂性质对吸收光谱的影响:分别以正己烷、乙醇、水为溶剂配制水扬酸 浓度为 15mg·L -1溶液,以相应的溶剂作参比液,测绘各溶液在 220—350nm 的吸收光谱。 五、结果与讨论: 1.记录未知化合物的吸收光谱的条件(波段、A),确定峰值波长,并计算 εmax ,与标准图谱进行比较,确定化合物名称。 水扬酸的参数:C=15mg·L -1 A=ε·Cmol.L·Lcm λmax=231.5nm A=0.7504 ε1=8420mol-1·cm -1·L λmax=296.5nm A=0.4090 ε2=4520mol-1·cm -1·L 2.记录乙醇试样的吸收光谱及实验条件,根据吸收光谱确定是否有苯吸收峰,峰 值波长是多少? 纯乙醇 CH3-CH2OH 是饱和醇,在 200—400nm 无吸收 苯 在紫外区有三个吸收带 π→π * 180-184nm ε=47000-60000 (远紫外意义不大) π→π * 200-204nm ε=8000 (在远紫外末端也不常用) π→π * 230-270nm ε=204 (弱吸收的 带π→π*这是苯环的精细结构 或苯带,常用来识别芳香族化合物)。 3.记录不同溶剂的水扬酸的吸收光谱及实验条件,比较吸收峰的变化,了解溶 剂的极性对吸收曲线的波长、强度的影响。 π→π *跃迁红移 溶剂极性增大 为什么? n→π * 跃迁紫移 正己烷 乙醇 水 极性 π→π * 235.5nm 236nm 231.5nm 红移 n→π * 307.5nm 304.5nm 296.5nm 紫移 六、实验要点及注意事项: 1.本实验所用试剂均为光谱纯或经提纯处理; 2.石英比色皿每换一种溶液或溶剂必须清洗干净,并用被测液荡洗三次。 3.注意仪器开关顺序:先开外设计算机,再开仪器主机。关时相反