《仪器分析实训》指导书.doc

仪器分析实训指导书编写 刘开敏化学工程与技术系2008年3月目录水中硬度的测定1混合碱的分析（双指示剂法）3紫外分光光度法测定未知有机物含量6邻菲罗啉分光光度法测定铁10电位法测定水溶液的pH值13醋酸的电位滴定和酸常数测定15水中氟化物的测定离子选择电极法17气相色谱定量分析10荧光法测定维生素B220水质 钾和钠的测定 火焰原子吸收分光光度法22原子吸收分光光度法测定自来水中镁的含量26苯、萘、联苯的高效液相色谱分析及柱效能的测定28水中硬度的测定一、实验目的1掌握配位滴定法测定水中硬度的原理和方法。2掌握钙指示剂的应用条件和终点颜色判断。3了解水硬度的表示方法，掌握计算方法。二、实验原理水的总硬度，一般是指水中钙、镁的总量。用氨-氯化铵缓冲溶液控制水试样pH=10，以铬黑T为指示剂，用EDTA标准滴定溶液直接滴定Ca2+和Mg2+，终点为纯蓝色。用NaOH调节水试样pH=12，Mg2+形成Mg（OH）2沉淀，用EDTA标准滴定溶液可滴定Ca2+，钙指示剂在终点时由红色变为蓝色。镁硬则可由总硬与钙硬之差求得。三、试剂1EDTA标准滴定溶液c(EDTA)=0.02mol/L。2铬黑T指示液（5gL）。3钙指示剂：钙指示剂1.0g与固体NaCl(干燥、研细)100g混合均匀。临用前配制。4NH3-NH4Cl缓冲溶液（pH=10）。5HCl（11）6NaOH溶液c（NaOH）= 4mol/L：160g固体NaOH溶于500mL水中，冷却至室温，稀释至1000mL。7刚果红试纸。四、实验内容1总硬度的测定用移液管移取水样100.00mL于250mL锥形瓶中，加入NH3-NH4Cl缓冲溶液5mL，铬黑T指示液34滴，然后用EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由酒红色变成纯蓝色，即为终点。记录消耗EDTA标准滴定溶液的体积V1。平行测定三次，同时作空白。2钙硬度的测定用移液管移取水样100.00mL于250mL锥形瓶中，加入刚果红试纸一小块，加入（11）HCl 12滴，至试纸变蓝紫色为止，煮沸23min，冷却至4050，加入4mol/LNaOH溶液4mL，再加少量钙指示剂，用EDTA标准滴定溶液滴定至溶液由红色变成蓝色，即为终点。记录消耗EDTA标准滴定溶液的体积V2。平行测定三次，同时作空白。五、计算公式总硬度 钙硬度镁硬度 = 总硬度 - 钙硬度式中 总（CaCO3） 水样的总硬度，（mg/L） 钙（CaCO3） 水样的钙硬度，（mg/L）c（EDTA）EDTA标准滴定溶液的浓度，mol/L； V1测定总硬度时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL；V1空白测定总硬度空白实验消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL； V2测定钙硬度时消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL； V空白测定钙硬度空白实验消耗EDTA标准滴定溶液的体积，mL； V 所取水样体积，mL； M（CaCO3）CaCO3的摩尔质量，g/mol； M（CaO）CaO的摩尔质量，g/mol。六、数据记录123V /mLV1 / mLV2/ mLV1空白/ mLV空白/ mLc（EDTA）/mol/L总（CaCO3）/mg/L钙（CaCO3）/mg/L总硬度的平均质量浓度/mg/L钙硬度的平均质量浓度/mg/L总硬度相对平均偏差钙硬度相对平均偏差七、注意事项因水样中的钙、镁含量不高、滴定时，反应速度较慢，故滴定速度要慢。八、思考题1.什么叫水的总硬度？怎样计算水的总硬度？答：水中Ca2+、Mg2+的总量称为水的总硬度。计算水的总硬度的公式为： （mgL-1） ( o )2.为什么滴定Ca2+、Mg2+总量时要控制pH10，而滴定Ca2+分量时要控制pH为1213？若pH13时测Ca2+对结果有何影响？答：因为滴定Ca2+、Mg2+总量时要用铬黑T作指示剂，铬黑T在pH为811之间为蓝色，与金属离子形成的配合物为紫红色，终点时溶液为蓝色。所以溶液的pH值要控制为10。测定Ca2+时，要将溶液的pH控制至1213，主要是让Mg2+完全生成Mg(OH)2沉淀。以保证准确测定Ca2+的含量。在pH为1213间钙指示剂与Ca2+形成酒红色配合物，指示剂本身呈纯蓝色，当滴至终点时溶液为纯蓝色。但pH13时，指示剂本身为酒红色，而无法确定终点。3.如果只有铬黑T指示剂，能否测定Ca2+的含量？如何测定？答：如果只有铬黑T指示剂，首先用NaOH调pH12，使Mg2+生成沉淀与Ca2+分离，分离Mg2+后的溶液用HCl调pH=10，在加入氨性缓冲溶液。以铬黑T为指示剂，用MgEDTA标准溶液滴定Ca2+的含量。混合碱的分析（双指示剂法）一、实验目的1掌握双指示剂法测定混合碱中两种组分的方法。2根据测定结果判断混合碱样品的成分，并计算各组分含量。二、实验原理混合碱是指NaOH、Na2CO3、与NaHCO3中两种组分NaOH与Na2CO3或Na2CO3与NaHCO3的混合物。在试液中，先加酚酞指示剂，用盐酸标准滴定溶液滴定至溶液由红色恰好褪去，消耗HCl溶液体积为V1。反应式如下:NaOH + HCl = NaCl + H2ONa2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl然后在试液中再加甲基橙指示剂，继续用HCl标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变橙色，消耗HCl溶液体积为V，反应式为:NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2三、试剂1HCl标准滴定溶液c（HCl）=0.1mol/L。2甲基橙指示剂（1g/L）。3酚酞指示剂(10g/L)。四、实验内容准确称取1.52.0g碱试样于250mL烧杯中，加水使之溶解后，定量转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，充分摇匀。用移液管移取25.00mL试液于锥形瓶中，加酚酞指示液2滴，用0.1mol/LHCl标准滴定溶液滴定至溶液由红色恰好变为无色，记下HCl溶液用量V1，然后，加入甲基橙指示液12滴，继续用HCl标准滴定溶液滴定至溶液由黄色变为橙色。记下HCl溶液用量V2(即终读数减去V1)。平行测定三次。根据V1、V2判断混合碱组成，并计算各组分的含量。五、计算公式1若V1V2混合碱则为NaOH和Na2CO3的混合物； 2若V1V2混合碱则为Na2CO3和NaHCO3的混合物。式中 （NaOH）NaOH的质量分数，；（Na2CO3）Na2CO3的质量分数，；（NaHCO3）NaHCO3的质量分数，；c（HCl）HCl标准滴定溶液的浓度，mol/L； V1酚酞终点时消耗HCl标准滴定溶液的体积，mL； V2甲基橙终点时消耗HCl标准滴定溶液的体积，mL； m试样的质量，g ； M（NaOH）NaOH的摩尔质量，g/mol； M（1/2Na2CO3）1/2Na2CO3的摩尔质量，g/mol； M（NaHCO3）NaHCO3的摩尔质量，g/mol。六、数据记录123称量瓶+ 纯碱（倾样前）/g称量瓶+ 纯碱（倾样后）/gm(纯碱)/g取试液体积/mLV 1 / mLV 2 / mLc（HCl）/mol/L（Na2CO3）/%（NaOH）/%（NaHCO3）/%Na2CO3的平均质量分数/%NaOH的平均质量分数/%NaHCO3的平均质量分数/%Na2CO3相对平均偏差NaHCO3相对平均偏差NaOH相对平均偏差七、实验注意事项 1当混合碱为和组成时，酚酞指示剂用量可适当多加几滴，否则常因滴定不完全而使的测定结果偏低。 2第一计量点的颜色变化为红一微红色，不应有的损失，造成损失的操作是滴定速度过快，溶液中HCl局部过量，引起的反应。因此滴定速度宜适中，摇动要均匀。3第二计量点时颜色变化为黄色橙色。滴定过程中摇动要剧烈，使逸出避免形成碳酸饱和溶液，使终点提前。八、思考题1.用双指示剂法测定混合碱组成的方法原理是什么？答：测混合碱试液，可选用酚酞和甲基橙两种指示剂。以HCl标准溶液连续滴定。滴定的方法原理可图解如下： 2.采用双指示剂法测定混合碱，判断下列五种情况下，混合碱的组成？（1） V1=0 V20（2）V10 V2=0（3）V1V2（4）V10时，组成为：HCO3-（2）V10 V2=0时，组成为：OH-（3）V1V2时，组成为：CO32-+ OH-（4）V1V2时，组成为：HCO3- +CO32-（5）V1=V2时，组成为： CO32-紫外分光光度法测定未知有机物含量1.仪器1.1紫外分光光度计(7504-A型)；配石英比色皿(1cm)：4个；1.2容量瓶(100mL、50mL)：各10只；1.3吸量管(1mL、2mL、5mL、10mL)：各1支；1.4移液管(20mL、25mL、50mL)：各1支。 2.试剂2.1标准溶液(1mg/mL)：从维生素C、水杨酸、糖精钠、硝酸盐氮、苯甲酸五种物质中任取其中两种，分别配成1mg/mL的标准溶液，作为储备液。2.2未知液：浓度约为4060ug/mL。其必为给出的两种标准物质中的一种。3.实验操作3.1 吸收池配套性检查石英吸收池在220nm装蒸馏水，以一个吸收池为参比，调节为100%，测定其余吸收池的透射比，其偏差应小于0.5%，可配成一套使用，记录其余比色皿的吸光度值作为校正值。说明：参赛选手可以自由选择使用比色皿的个数（推荐使用4个）。3.2 未知物的定性分析将两种标准储备液和未知液均配成浓度约为10ug/mL的待测溶液(配制方法由选手自定)。以蒸馏水为参比，于波长200350nm范围内测定三种溶液吸光度，并作吸收曲线。根据吸收曲线的形状确定未知物，并从曲线上确定最大吸收波长作为定量测定时的测量波长。五种标准物质溶液的吸收曲线参见附图。3.3 未知物的定量分析根据未知液吸收曲线上最大吸收波长处的吸光度，确定未知液的稀释倍数，并配制待测溶液。合理配制标准系列溶液(推荐：标准储备液先稀释10倍（100ug/mL），然后再配制成所需浓度），于最大吸收波长处分别测出其吸光度。然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。根据待测溶液的吸光度，从标准曲线上查出未知样品的浓度。未知样要平行测定两次。推荐方法3.3.1维生素C含量的测定：准确吸取1mg/mL的维生素C标准储备液10mL，在100mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为100ug/mL）。再分别准确移取0、1、2、4、6、8、10mL上述溶液，在50mL容量瓶中定容（浓度分别为0、2、4、8、12、16、20ug/mL）。准确移取10mL维生素C未知液，在50mL容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。从标准曲线上查得未知液的浓度。3.3.2苯甲酸含量的测定：准确吸取1mg/mL的苯甲酸标准储备液10mL，在100mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为100ug/mL）。再分别准确移取0、1、2、4、6、8、10mL上述溶液，在100mL容量瓶中定容（浓度分别为0、1、2、4、6、8、10ug/mL）。准确移取10mL苯甲酸未知液，在100mL容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。从标准曲线上查得未知液的浓度。3.3.3糖精钠含量的测定：准确吸取1mg/mL的糖精钠标准储备液10mL，在100mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为100ug/mL）。再分别准确移取0、1、2、4、6、8、10mL上述溶液，在50mL容量瓶中定容（浓度分别为0、2、4、8、12、16、20ug/mL）。准确移取10mL糖精钠未知液，在50mL容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。从标准曲线上查得未知液的浓度。3.3.4水杨酸含量的测定：准确吸取1mg/mL的水杨酸标准储备液10mL，在100mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为100ug/mL）。再分别准确移取0、1、2、4、6、8、10mL上述溶液，在50mL容量瓶中定容（浓度分别为0、2、4、8、12、16、20ug/mL）。准确移取10mL水杨酸未知液，在50mL容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。从标准曲线上查得未知液的浓度。3.3.5硝酸盐氮含量的测定：准确吸取1mg/mL的硝酸盐氮标准储备液10mL，在100mL容量瓶中定容（此溶液的浓度为100ug/mL）。再分别准确移取0、1、2、4、6、8、10mL上述溶液，在100mL容量瓶中定容（浓度分别为0、1、2、4、6、8、10ug/mL）。准确移取10mL硝酸盐氮未知液，在100mL容量瓶中定容，于最大吸收波长处分别测定以上溶液的吸光度。然后以浓度为横坐标，以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。从标准曲线上查得未知液的浓度。4.结果计算根据未知液的稀释倍数，可求出未知溶液的浓度。附图1附图2附图3附图4附图5邻菲罗啉分光光度法测定铁一、实验内容： 1. 吸收曲线的制作。 2. 标准曲线的制作。3. 未知水样的铁含量的测定。二、准备工作 1、722S型分光光度计20台（二人一台）。2、通知仪器室准备20套仪器：(1) 50ml容量瓶7只。 (2）1ml刻度吸管1支。 (3）吸球1只。 (4）洗瓶1只。 (5）400ml烧杯（废液杯）1只。3. 准备好公用仪器： (l）1ml刻度吸管（发样品用）1支。 (2）100ml小烧杯（发标准Fe3+）20只。 (3）自动加液器二套（6只），盛放HAcNaAc缓冲溶液，1盐酸羟胺及0.1邻菲罗啉。 4. 试剂： （1）100gmlFe3+标准溶液：准确称取1.9gNH4Fe(SO4)212H2O于100ml烧杯中，加入1：1HCl20ml及少量水，溶解后，转移到1L容量瓶中，用水稀释到刻度、摇匀。 （2）0.10邻菲罗啉水溶液：将0.100g邻菲罗啉溶于加有23滴浓HCl的蒸馏水100ml中，贮于棕色瓶内。 （3）HAcNaAc缓冲溶液：取12.9mlC.P.级HAc及34gC.P.级NaAc3H2O溶于水中，稀释至1000ml。 （4）1盐酸羟胺水溶液：取1g盐酸羟胺溶于水中，稀释至100ml。 5. 未知样品 不另配制，直接将标准Fe3+液发于同学交上来的容量瓶中，发放体积应介于0.21.0ml间，可为0.3，0.5，0.7，0.9ml。未知样品体积以1ml计。三、提问内容： 1. 在本实验中，那些试剂加入量要比较准确，哪些试剂则可不必？为什么？ 2. 要使分光光度测定结果的误差尽可能小一些，吸光度的最佳读数范围为多少？如何控制？ 3. 为什么要制作吸收曲线？ 4. 在分光光度分析的操作间隙，不关断光路，让光电池长时间暴露在光照下，会产生什么不良影响？ 5. 什么是空白溶液？在本实验中采用何种空白？ 6. 使用比色皿，清洗时及操作时，应注意什么？ 7. 本实验中如用配制已久的盐酸羟胺溶液，对分析结果将带来什么影响？四、讲解要点 1. 在本实验中，哪些试剂的加入量要比较准确？为什么？ 在制备工作曲线时，标准Fe3+液的加入量必须非常准确，因为工作曲线是测量未知试样的依据，若标准Fe3+液加入量不准确，会直接影响到工作曲线的线性，从而影响测定结果的准确性另外显色剂邻菲罗啉的用量也要比较准确，因为吸光度与显色剂的用量间有一定的关系，该关系可通过实验测得，为了消除因显色剂用量改变而对吸光度产生的影响，应比较准确地控制邻菲罗啉的用量。 2. 为了使分光光度测定结果的误差尽可能小一些，吸光度的最佳读数范围为多少？如何控制？ 为了使测定结果的误差尽可能小一些，吸光度的读数范围应在0.20.7之间。要使吸光度的读数正好落在该范围内，可采用改变溶液浓度或改变比色皿厚度的方法。 3. 为何要制作吸收曲线？吸收曲线反映了溶液对光吸收的选择性，它是光度分析中选择波长的重要依据，通过制作吸收曲线，找出相应于溶液吸收最大处的波长max，作为分光光度分析的测定波长，在该波长处，溶液浓度的微小变化能引起吸光度的较大改变，从而提高了分析的灵敏度。 4. 在分光光度分析的操作间隙，不关断光路，让光电池长时间暴露在光照下，会产生什么不良影响？ 光电池长时间暴露在光照下，会产主“疲劳”现象，而使灵敏度降低，影响测定结果的准确度，因而在分析的操作间隙，应注意及时关闭光路，使光电池得到休息，保持良好的灵敏度。 5. 什么是空白溶液？在本实验中采用何种空白？ 空白溶液又称参比溶液，用来调节仪器的零点即透光度为100，或吸光度为0，以作为测量的相对标准，同时还可用来抵消某些影响光度测定的因素。在本实验中采用的是试剂空白。 6. 使用比色皿时，应注意什么？ （1）比色皿的握法：使用比色皿时，应注意保护其透光面，不要用手指直接接触，以免沾上油污或磨损，影响透光度，因而在拿比色皿时，应握住两边磨砂面。 （2）比色皿的洗涤：比色皿要先用自来水再用蒸馏水洗涤，测定时，为了避免溶液浓度改变，需先用待装入的溶液清洗数次，再注入溶液，并用吸水纸将皿壁外的液体擦干，同时，比色皿壁被有机试剂染上颜色，用水不易洗去，可试用HClC2H5OH（1：2）洗涤液浸泡，然后水洗，应避免使用毛刷或铬酸洗涤液。 （3）比色皿的盛液量：比色皿内所装溶液量不宜太少，致使光线无法照射到溶液上，也不宜太多，以使溶液洒出流入光度计内，一般以装至比色皿高度的2/34/5为宜。 7. 实验中如用配制过久的盐酸羟胺溶液，对分析结果将有何影响？ 如盐酸羟胺配制过久，则因其还原能力减弱，而无法将试样中的Fe3+完全还原成Fe3+，并与邻菲罗啉定量形成橙红色络合物，这样将使测定结果偏低。 8. 吸收曲线的制作： 吸取1.0ml 100gml标准Fe3+溶液，注入50ml容量瓶中，加入5ml 1盐酸羟胺溶液，5mlHAcNaAc缓冲液及3ml 0.10邻菲罗啉溶液，以水稀释至刻度、摇匀。 在722S型分光光度计上，用1cm比色皿，采用试剂空白，在440560nm间，每隔10nm测定一次吸光度，然后绘制A吸收曲线，以选择最适当的测定波长。 9. 标准曲线的制作： 在5只容量瓶中，分别加入100gml标准Fe3+液0.20ml，0.40ml，0.60ml，0.80ml及1.0ml（可利用上述那个，不必再配）。再各加入5ml 1盐酸羟胺溶液，5ml HAc-NaAc缓冲溶液和3ml 0.10邻菲罗啉溶液（次序不能颠倒），以水稀释至刻度摇匀，在所选择的波长下，用1cm比色皿，采用试剂空白，测定各溶液的吸光度，作出AC工作曲线。 10. 未知试样中铁含量的测定： 用洗净的50ml容量瓶一只向教师领取1ml未知试样（贴上标签，写上学号），按与标准溶液完全相同的步骤配成有色溶液，并摇匀，然后在与制作标准曲线完全相同的测试条件下测出其吸光度。由该吸光度值即可从工作曲线上查得相应的铁含量。五、计算公式 未知试样含铁量（p.p.m） 六、评分标准 5 10 15 15 5分 4分 3分 2分电位法测定水溶液的pH值一、实验目的1学会用单标准和双标准pH缓冲溶液法测定水溶液pH的测量技术；2掌握用玻璃电极测量溶液pH值的基本原理。二、实验原理以玻璃电极作指示电极，饱和甘汞电极作参比电极，用电位法测量溶液的pH值，常采用相对方法，即选用pH值已经确定的标准缓冲溶液进行比较而得到欲测溶液的pH值。为此，pH值通常被定义为其溶液所测电动势与标准溶液的电动势差有关的函数，其关系式为：(EX-ES)FRTLn10pHX=pHS+ 式中，pH和pHs分别为欲测溶液和标准溶液的pH值；Ex和Es分别为其相应电动势。该式常称为pH值的实用定义。测定pH用的仪器pH电位计是按上述原理设计制作的。测定方法有单标准pH缓冲溶液法和双标准pH缓冲溶液法。通常我们采用单标准pH缓冲溶液法，如果要提高测量的准确度，则需要采用双标准pH缓冲溶液法。同时，标准缓冲溶液的pH值是否准确可靠，是准确测量pH值的关键。目前，我国所建立的pH标准溶液体系有7个缓冲溶液，它们的标准pH值见附表。三、仪器和试剂1pH/mV计2玻璃电极（2支，其电极响应斜率须有一定差别），饱和甘汞电极3邻苯二甲酸氢钾标准pH缓冲溶液4磷酸氢二钠与磷酸二氢钾标准pH缓冲溶液5硼砂标准pH缓冲溶液6未知pH试样溶液（至少3个，选pH值分别在3，6，9左右为好）四、实验步骤1单标准pH缓冲溶液法测量溶液pH值。这种方法适合于一般要求，即待测溶液的pH值与标准缓冲溶液的pH值之差小于3个pH单位。（1）选用仪器“pH”档，将清洗干净的电极浸入欲测标准pH缓冲溶液中，按下测量按钮，转动定位调节旋钮，使仪器显示的pH值稳定在该标准缓冲溶液pH值；（2）松开测量按钮，取出电极，用蒸馏水冲洗几次，小心用滤纸吸去电极上水液；（3）将电极置于欲测试液中，按下测量按钮，读取稳定值pH，记录。松开测量按钮，取出电极，按（2）清洗，继续下个样品溶液测量。测量完毕，清洗电极，并将玻璃电极浸泡在蒸馏水中。2双标准pH缓冲溶液法测量溶液pH值为了获得高精度的pH值，通常用两个标准pH缓冲溶液进行定位校正仪器，并且要求未知溶液的pH值尽可能落在这两个标准pH溶液的pH值中间。（1）按单位标准pH缓冲溶液方法步骤（1）（2），选择两个标准缓冲溶液，用其中一个对仪器定位；（2）将电极置于另一个标准缓冲溶液中，调节斜率旋钮（如果没设斜率旋钮，可使用温度补偿旋钮调节），使仪器显示的pH读数至该标准缓冲溶液的pH值；(3) 松开测量按钮，取出电极，用蒸馏水冲洗几次，小心用滤纸吸去电极上水液；再放入第一次测量的标准缓冲溶液中，按下测量按钮，其读数与该试液的pH值相差至多不超过0.05pH单位，表明仪器和玻璃电极的响应特性均良好。往往要反复测量反复调节几次，才能使测量系统达到最佳状态；(4) 当测量系统调定后，将洗干净的电极置于欲测试样溶液中，按下测量按钮，读取稳定pH值，记录。松开测量按钮，取出电极，冲洗净后，将玻璃电极浸泡在蒸馏水中。五问题讨论1 在测量溶液的pH值时，为什么pH计要用标准pH缓冲溶液进行定位？2 使用玻璃电极测量溶液pH值时，应匹配何种类型的电位计？3为什么用单标准pH缓冲溶液法测量溶液pH值时，应尽量选用pH与它相近的标准缓冲溶液来校正酸度计？醋酸的电位滴定和酸常数测定水中氟化物的测定离子选择电极法(GB 7484-87) 水中氟化物的含量是衡量水质的重要指标之一，生活饮用水水质限值为1.0mg/L。测定氟化物的方法有氟离子选择电极法、离了色谱法、比色法和容量滴定法，前两种方法应用普遍。本实验采用氟离子选择电极法测定游离态氟离子浓度，当水样中含有化合态(如氟硼酸盐)、络合态的氟化合物时，应预先蒸馏分离后测定。 一、实验目的和要求 1掌握用离子活度计或pH计、晶体管毫伏计及氟离子选择电极测定氟化物的原理和测定方法，分析干扰测定的因素和消除方法。 2复习教材第二章中的相关内容；在预习报告中列出被测原电池，简要说明测定方法原理和影响测定的因素。 二、仪器 1氟离子选择电极(使用前在去离子水中充分浸泡)。 2饱和甘汞电极。 3精密pH计或离子活度计、晶体管毫伏计，精确到0.1mv。 4磁力搅拌器和塑料包裹的搅拌子。 5容量瓶：100mL、50mL。 6移液管或吸液管：10.00mL、5.00mL。 7烧杯：50mL、100mL。 三、试剂 所用水为去离子水或无氟蒸馏水。 1氟化物标准贮备液：称取0.2210 g基准氟化钠(NaF)(预先于105110烘干2 h或者于500650烘干约40 min，冷却)，用水溶解后转入1000 mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。贮存在聚乙烯瓶中。此溶液每毫升含氟离子100 g。 2乙酸钠溶液：称取15 g乙酸钠(CH3COONa)溶于水，并稀释至100 mL。 3盐酸溶液：2 mol/L。 4总离子强度调节缓冲溶液(TISAB)：称取58.8 g二水合柠檬酸钠和85 g硝酸钠，加水溶解，用盐酸调节pH至56，转入1000 mL容量瓶中，稀释至标线，摇匀。 5水样1，2。 四、测定步骤 1仪器准备和操作 按照所用测量仪器和电极使用说明，首先接好线路，将各开关置于“关”的位置，开启电源开关，预热15min，以后操作按说明书要求进行。 2氟化物标准溶液制备 用氟化钠标准贮备液、吸液管和100mL容量瓶制备每毫升含氟离子10g的标准溶液。 3标准曲线绘制 用吸液管取1.00、3.00、5.00、10.00、20.00 mL氟化物标准溶液，分别置于5只50 mL容量瓶中，加入10mL总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至标线，摇匀。分别移入100 mL聚乙烯杯中，放入一只塑料搅拌子，按浓度由低到高的顺序，依次插入电极，连续搅拌溶液，读取搅拌状态下的稳态电位值(E)。在每次测量之前，都要用水将电极冲洗净，并用滤纸吸去水分。在半对数坐标纸上绘制E-lgcF-标准曲线，浓度标于对数分格上，最低浓度标于横坐标的起点线上。 4水样测定 用无分度吸液管吸取适量水样，置于50 mL容量瓶中，用乙酸钠或盐酸溶液调节至近中性，加入10mL总离子强度调节缓冲溶液，用水稀释至标线，摇匀。将其移入100 mL聚乙烯杯中，放入一只塑料搅拌子，插入电极，连续搅拌溶液，待电位稳定后，在继续搅拌下读取电位值(Ex)。在每次测量之前，都要用水充分洗涤电极，并用滤纸吸去水分。根据测得的毫伏数，由标准曲线上查得试液氟化物的浓度，再根据水样的稀释倍数计算其氟化物含量。 5空白试验 用去离子水代替水样，按测定样品的条件和步骤测量电位值，检验去离子水和试剂的纯度，如果测得值不能忽略，应从水样测定结果中减去该值。 当水样组成复杂时，宜采用一次标准加入法，以减小基体的影响。其操作是：先按步骤4测定出试液的电位值(E1)，然后向试液中加入与试液中氟含量相近的氟化物标准溶液(体积为试液的1/101/100)，在不断搅拌下读取稳态电位值(E2)，按下式计算水样中氟化物的含量： 式中：Cx水样中氟化物(F-)浓度(mg/L)； Vx水样体积(mL)； csF-标准溶液的浓度(mg/L)； Vs加入F-标准溶液的体积(mg/L)； E等于E1 - E2(对阴离子选择性电极)，其中，E1为测得水样试液的电位值(mV)，E2为试液中加入标准溶液后测得的电位值(mV)； S氟离子选择性电极实测斜率。 如果VsVx，则上式可简化为： 五、结果处理 1绘制E(mV)-lgF-标准曲线。 2计算水样中氟化物的含量。 3分析测定方法中采取的控制或消除各种干扰因素的措施。 气相色谱定量分析一、实验目的 用苯作标准物，测定己烷、环己烷、甲苯的定量校正因子，根据色谱图，用归一法测定混合物中各组分的含量；用外标法测定混合物中甲苯的含量。学习定量校正因子的测定和气相色谱常用的定量方法。二、仪器与试剂 气相色谱仪、热导池检测器、10微升注射器3支、色谱柱：不锈钢色谱柱（长2米，内径4毫米） 15%聚乙二醇1000：6201担体（6080目）、苯、甲苯、己烷、环己烷（都为分析纯）、混合物样品三、实验步骤 1. 色谱条件： 柱温80C；载气，氮气或氢气1520毫升/分钟（柱后），检测器温度100，汽化室温度120150，桥电流130毫安。 2. 测定相对重量校正因子 在分析天平上，于5毫升中，按重量比大约2 :1的比例，称取己烷和苯配制二元混合物。待色谱仪基线稳定后，进样分析二元混合物，重复35次。量取己烷和苯的峰面积，按公式求出己烷对苯的相对重量校正因子。以此为例，测定并求出环己烷对甲苯的相对重量校正因子。 3. 定量测定各组分含量 （1）归一化法 如果被测样品中只含有己烷、环己烷和甲苯，并且三者相对重量校正因子均已求出，即可进被测样品进行色谱分析，按归一化法求出各组分的含量。 （2）外标法 如果被测试样中含有微量苯，预测定其含量，则可以甲苯为溶剂，配制已知浓度的苯标准溶液，用外标法测定试样中苯的含量，具体方法如下：准确量取10毫升苯于100毫升容量瓶中，用甲苯稀至刻度，摇匀，作为标准储备液（体积百分数，v/V）。准确分别量取1，2，3，4，5，6毫升储备液于5个10毫升容量瓶中，用甲苯稀释定容，摇匀，作为系列标准溶液。 将六个标准溶液分别进样，每次1微升，测量各自的峰高（或峰面积）。以峰高（或峰面积）对苯浓度绘制工作曲线。取1微升被测样品注入色谱分析，重复3次，取峰高（或峰面积）平均值，由工作曲线查出被测样品中苯的浓度。四、问题讨论 1. 在气相色谱定量分析中，峰面积为什么要用校正因子校正？ 2. 试说明归一化法定量的适用范围。 荧光法测定维生素B2一、实验目的学习荧光分析法的基本原理，了解荧光光度计的构造，掌握其使用方法。二、实验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有以下的关系式中：f荧光过程的量子效率；I0入射光强度；a荧光分子的吸收系数；l试液的吸收光程。I0和l不变时式中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纳米蓝光照射下会发生绿色荧光，荧光峰值波长为 535纳米，在 pH67溶液中荧光最强，在pH11时荧光消失。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。图1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的含量。激发光单色器波长选440 nm。荧光单色器波长选535nm，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、仪器与试剂 1.仪器 930 型荧光光度计（附液槽一对，漏光片一盒）容量瓶 50 毫升6个吸量管 5毫升l支 棕色试剂瓶（500 mL）洗瓶（500 mL）冰箱2.试剂（1）100.0 mgL1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 mgL1维生素B2工作标准溶液准确移取5.00 mL 100.0 mgL1维生素B2标准贮备液于1L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，置于冰箱冷藏保存溶液应保存在棕色瓶中，置于阴凉处。四、实验步骤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 mgL1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