概论实验指导1.docx

1、概论实验指导1概论实验指导(1)、实验目的1 .掌握722型或WFJ2000型分光光度计的使用方法。2.掌握吸收曲线的绘制方法及最大吸收波长的确定。3.掌握分光光度法测定物质含量的方法。二、实验原理在可见分光光度法的测定中，通常将被测物与显色 剂反应，使之生成有色物质，然后测定吸光度，进而求 得被测物质的含量。用分光光度法测定试样中的微量铁，显色剂比较多， 其中以邻二氮菲为显色剂，灵敏度较高，稳定性较好， 干扰容易消除，因而是目前普遍采用的测定方法。在pH =29的溶液中，邻二氮菲与Fe2+反应生成稳 定的橙红色配合物。其中lg B 3 = 21.3，摩尔吸光系数 508 =1.1 X 10

2、L mol-1 - cm-，勺，而Fe3+能与邻二氮菲生成3: 1配合物，显淡蓝色。所以在加入显色剂之前，应用盐酸轻胺 将Fe还原为Fe2+其反应式如下：2Fc+ NH2OH = 2 Fc2+ + 2屮 + N2f + 2H2O测定时酸度高，反应进行慢；酸度太低，则配离子易水 解。本实验釆用NaAc溶液控制溶液PH约等于5,使 显色反应进行完全。三、仪器与试剂1.仪器：722型或WFJ2000型分光光度计、电子 天平、2个1000 mL容量瓶、7个50 mL容量瓶、1支 50 mL吸量管、4支5mL吸量管、1支10 mL吸量管、 4个5ml量筒、2个100ml量筒2.试剂：的铁标准溶液 准确称

3、取 0.8634g NH4Fe （SO4）2 12H2O 置于烧杯中，用 20 mL 6 mol/L HC1溶液和适量水溶解后，定量转移至1000 mL 容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。从中吸取100 mL 该溶液于1000 mL容量瓶中，加入100 mL 1 mol/L HC1 溶液，用水稀释到刻度，摇匀。盐酸疑胺溶液 10 %水溶液（临用时配制）邻二氮菲溶液 0.15%水溶液（临用时配制）可先用少许酒精溶解，再用水稀释。NaAc 溶液 1 mol/L铁试样溶液 其中含铁0.04M).08 mg /10 mL四、实验步骤1 显色溶液的配制（实验室配制）取7个50 mL容量瓶，分别准确加入10

4、卩g mL-1 的铁标准溶液 0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00（ mL） 及试样溶液10.00 mL，再于各容量瓶中分别加入10 % 盐酸羟胺溶液1 mL ,摇匀，0.15 %邻二氮菲溶液2.0 mL 和NaAc溶液5 mL，每加一种试剂后摇匀再加另一种试 剂，最后用水稀释到刻度，摇匀。2.绘制吸收曲线并选定测量波长选用加有10.00 mL铁标准溶液的显色溶液，以不含 铁的试剂溶液为参比，用1cm吸收池，用分光光度计从 波长450550 nm的范围内，从每隔20 nm到每隔10 nm 测一次吸光度，在最大吸收波长附近，再逐渐每隔5 nm 到2 nm各测一次。（注意：

5、每改变一次波长，均需用 参比溶液将透光率调到100%，才能测量吸光度。）在数据处理中，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标， 绘制吸收曲线。选择吸收曲线的峰值波长，即最大吸收 波长为本实验的测量波长。3标准显色溶液和样品显色溶液的吸光度的测定在选定最大吸收波长下，用 1 cm吸收池，以不含 铁的试剂溶液为参比溶液，分别测量标准显色溶液和样 品显色溶液的吸光度。在数据处理中，以各标准显色溶液的的吸收度为纵 坐标，以相应含铁量（卩g）为横坐标，绘制标准曲线。通过标准曲线求试样溶液的总含铁量 （卩g），计算 试样溶液的原始浓度（卩g mL-1）。五、 注意事项1 盛标准系列溶液及水样的容量瓶应编号，以免混

6、 淆。2.由浓到稀配制标准溶液，由稀到浓测定实验数据。3绘制图表时，单位取整数，间隔要适当。4.每更换一次波长时，都要重新调整“ 0”和“ 100% ”。六、 数据记录与处理1 标准曲线的制作(1)吸收曲线的绘(用坐标纸画出平滑曲线)(2)最大吸收波长 2.标准曲线的绘制(以最大吸收波长为测定波长)铁含量( 卩 g mL-1)空白扌0.40.81.21.62.0样品吸及收度0.000(1)标准曲线的绘制(用坐标纸画，将六个点线性回归)(2)从坐标曲线上查得样品含铁量(卩g mL-1 )为_七、思考题1 吸收曲线与标准工作曲线有何区别？各有何实际 意义？2.为什么绘制标准曲线和测定试样应在相同条

7、件下 进行？3.在绘制标准曲线时，各点不一定全部在同一直线 上，你应该怎样作图？把所有点连在一起可以吗？4.邻二氮菲分光光度法测定微量铁时，为何要加入 盐酸羟胺溶液？一、原理分光光度计分析的原理是利用物质对不同波长光的 选择吸收现象来进行物质的定性和定量分析，通过对吸 收光谱的分析，判断物质的结构及化学组成。本仪器是根据相对测量原理工作的，即选定某一溶剂（蒸馏水、空气或试样）作为参比溶液，并设定它的透 射比（即透过率T）为100%，而被测试样的透射比是 相对于该参比溶液而得到的。透射比（透过率 T）的变化和被测物质的浓度有一定函数关系，在一定的范围内， 它符合朗伯-比耳定律。T= I / I

8、oA= KCL= -log I / I o其中T透射比A吸光度C溶液浓度K溶液的吸光系数L吸收池的厚度I光透过被测试样后照射的光电转换器上的强度Io光透过参比测试样后照射的光电转换器上的强 度、操作步骤1连接仪器电源线，确保仪器供电电源有良好的接 地性能；2接通电源，使仪器预热20分钟；3.用MODE键或功能键设置测试方式：透射比（T）， 吸光度（A），已知标准样品浓度值方式（C）和已知标 准样品斜率（F）方式；4用波长选择旋钮设置您所需的分析波长；5.将参比样品溶液和被测样品溶液分别倒入比色皿 中，打开样品室盖，将盛有溶液的比色皿分别插入比色 皿槽中（参比样品溶液放在紧靠黑体的第一个槽位中）

9、， 盖上样品室盖；6.将0%T校具（黑体）置入光路中，在T方式下按 “ 0% 键，此时显示器显示“ 000.0;7. 将参比样品拉入光路中，按“ 0A/100%T ”键调 0A/100%T，此时显示器显示的“ BLA ” ,直至显示“ 100.0 %T 或“ 000.0 A 为止；&当仪器显示器显示“100.0” %T或“000.0” A后, 将被测样品拉入光路，这时，便可从显示器读到被测样 品的透射比或吸光度。三、使用注意事项1.仪器使用时，注意每次改变波长时都要用 0%T校 具按“ 0% 键调节显示器显示000.0,用参比样品 溶液调节“ 0A/100%T ”键至显示“ 100.0”。2.

10、仪器所附的比色皿，其透射比是经过配对测试的， 未经配对处理的比色皿将影响样品的测试精度，操作者 请小心使用。3.比色皿透光部分表面不能有指印、刮痕，被测溶 液不能有气泡、悬浮物。4.比色皿装液不易过满，液体量为比色皿容量的3/4, 使用时手拿比色皿磨砂玻璃面，用吸水纸吸干溢在外表面的液体，再用擦镜纸擦净。5.比色皿使用完毕后，用蒸馏水洗净，磨砂玻璃面 向上放入比色皿盒内。6.比色皿选择拉杆操作时需轻而缓，以免拉杆脱落。7连续使用仪器时间不应超过 2小时，或者休息半 小时后继续使用。8仪器不能受潮，长期不用时，放入硅胶保持干燥， 并定期更换硅胶。实训六药品pH值的测定一、实验目的1 掌握酸度计的

11、结构、原理和使用方法。2掌握按中国药典（2005）规定准确测定药品 pH的方法。三、实验原理将玻璃电极作为溶液中H+离子活度指示电极，饱和 甘汞电极（SCE）作为参比电极，置于待测溶液中组成原 电池，当玻璃电极的玻璃膜的两端溶液氢离子活度不同 时，产生膜电位，从而使玻璃电极与甘汞电极间的电动 势随着离子活度的变化而变化，根据 Nerst方程式可 推导得电动势与pH值的关系为：o 2.303RT u-FpH式中： 一一待测离子的膜电势（V）0 待测离子标准状况下的膜电势（V ）f 法拉第常数（96.485 KJ mol-1）r 摩尔气体常数8.314 J - mol K T 热力学温度（K）在实

12、际工作中，利用测量电极和参比电极对被测溶 液不同酸度所产生的直流电动势，输入到一台用高输入 阻抗集成运算放大器组成的直流放大器，达到指示 pH值的目的，新式数字式pH计其设定温度和pH值都在屏 幕上以数字的形式显示。酸度计的计量性能应按国家标准进行检定，包括酸 度计的示值准确性、示值重现性、指示器刻度正确性、 温度补偿器的正确性和仪器输入阻抗误差等的检查，本实训选用示值准确性和示值重现性两个项目学习检定方 法。1 仪器：雷磁pHS-3C型酸度计（最小分度0.01 pH 单位），或雷磁pHS-2型酸度计（最小分度 0.02 pH单 位）。2试液：邻苯二甲酸氢钾标准缓冲液（pH=4.00）、 磷酸

13、盐标准缓冲液（pH=6.86）、硼砂标准缓冲液（pH=9.18）,葡萄糖注射液、注射用水。四、实验步骤（一）电位计电位计上包括“ pH/mV键、“定位”键、“斜率” 键、“温度”键、“确认”键等按键。如图 5-3,仪器的 外形结构和图5-2仪器后面板结构。仪器外型结构：1机箱2键盘3显示屏4多功能电极架5电极图5-3仪器外型结构7参比电极接口8保险丝9电源开关10电源图5-4仪器后面板1.“pH/mV键，此键为pH mV选择键，按一次进 入“pH测量状态；再按一次进入“ mV测量状态。2.“定位”键，此键为定位选择键，按此键上部 “” 为调节定位数值上升；按此键下部“”为调节定位数 值下降。“

14、定位”键用于消除电极不对称电位对测量结 果所产生的误差。3“斜率”键，此键为斜率选择键，按此键上部“” 为调节斜率数值上升；按此键下部“”为调节斜率数 值下降。“斜率”键用于补偿电极转换系数。由于实际 的电极系统并不能达到理论上的转换系数（100 %）,因 此，设置此调节键便于用户用两点校正法对电极系统进 行pH值校正，使仪器能更精确地测量溶液的pH值。“斜 率”键和“定位”键仅在进行 pH值测量及校正时有用。4“温度”键，此键为温度选择键，按此键上部“” 为调节温度数值上升；按此键下部“”为调节温度数 值下降。“温度”键用于补偿由于溶液温度不同对测量 结果产生的影响，在进行溶液 pH值测量及

15、校正时，必 须将此键调至该溶液的温度值上。5.“确认”键，此键为确认键，按此键为确认上一步 操作。此键的另外一种功能是如果仪器因操作不当出现 不正常现象时，可按住此键，然后将电源开关打开，使 仪器恢复初始状态。（二）开机前的准备1 将多功能电极架 插入多功能电极架插座中； 2将pH复合电极（12）安装在电极架 上；3.将pH复合电极下端的电极保护套顺时针旋转轻 轻拔下，并且拉下电极上端的橡皮套使其露出上端小孔， 见图5-6 ；4 用蒸馏水清洗电极。n9短路插12EJ01-C型PH复合电极13电极保护套图5-5仪器附件示意图5-7放图5-6拔开电极套 图进待测液（三） 雷磁PHS-3C型pH计操

16、作流程（见图5-8 ）PHS3C操作流程图幵矶mVM按“谢度*懒设暹陷液ifl度4 泡度指示灯亮11按“确认握冋剜pH糖蛍状态1将电械播入标准缓冲溶港C I 读 蠶锻圮后按“定位就，埒至该温度 F标理灣液的pH值b PH揩示灯闪烁（慢闪）表明 仪器进入标定（宦位）状态1按“旄认”健回到玳L攏鱼状态 pl I指示灯醪止闪烁埠昭境消威脂局入标准缓沖洛池CII ） 醫诿殖橹定启按“蚪率”鶴舞至谨 温度卜林准陷絃的曲值酋示灯闪詠t快闪我明 仪器进入标建（斜事状态I按“廉认”键回到pH襪量状态 pH拒爪灯椁出闪煤遊入状态pH指示灯亮标逛詰束.咆极犒恍后対被测落酒邊存测址黠驟針黠尉鑑務蟹帑蠶瓷邛甥蠡K瞪

17、再按“温度爛.即可別放腐解液进柑测鼻（四）仪器的标定仪器使用前首先要标定。一般情况下仪器在连续使用时，每天要标定一次。2 在测量电极插座（6）处插入复合电极（12）;3.如不用复合电极，则在测量电极插座（6）处插4 打开电源开关，按pH/mV按钮，使仪器进入pH 测量状态；5按“温度”按钮，使显示为溶液温度值（此时温 度指示灯亮），然后按“确认”键，仪器确定溶液温度 后回到pH测量状态。6.把用蒸馏水清洗过的电极插入 pH=6.86pH的标 准缓冲溶液中，待读数稳定后按“定位”键（此时 pH指示灯慢闪烁，表明仪器在定位标定状态）使读数为该 溶液当前温度下的 pH值（例如混合磷酸盐 20C时，

18、pH=6.88）,然后按“确认”键， 仪器进入pH测量状态。标准缓冲溶液的pH值与温度关系对照表见标准缓冲溶 液附录。7 .把用蒸馏水清洗过的电极插入pH=4.00（或 pH=9.18）的标准缓冲溶液中，待读数稳定后按“斜率” 键（此时pH指示灯快闪烁，表明仪器在斜率标定状态）， 使读数为该溶液当时温度下的 pH值（例如邻苯二甲酸氢 钾20 C时,pH=4.00）, 然后按“确认”键，仪器进入pH测量状态，pH指示灯停止闪烁，标定完成。&用蒸馏水清洗电极后即可对被测溶液进行测量。注意：如果在标定过程中操作失误或按键按错而使 仪器测量不正常，可关闭电源，然后按住“确认”键再 开启电源，使仪器恢复

19、初始状态，然后重新标定。经标定后，“定位”键及“斜率”键不能再按，如果触 动此键，此时仪器pH指示灯闪烁，请不要按“确认” 键，而是按pH/mV键，使仪器重新进入pH测量即可， 而无须再进行标定。（五）仪器的检定检定时，室温应在1030 C,相对湿度应小于65%; 室内无腐蚀性气体和影响测定的气体；周围无强电磁场 和强烈振动。酸度计在使用前，需检定其准确度和重复性。选择两 种新配制的pH值相差约3个单位的标准缓冲溶液（使 供试液的pH值处于二者之间），检定仪器的准确度总 误差和重复性总误差。要求准确度总误差应= O.OIpH,重复性总误差应= 0.05pH.1酸度计示值准确性的检测用pH=6.

20、86的磷酸盐标准缓冲液定位，用 pH=4.00的 邻苯二甲酸氢钾标准缓冲液调节斜率校准仪器后，测定 pH=6.86的磷酸盐标准缓冲液的pH值，重复三次求出平 均值。所测定的平均值与磷酸盐标准缓冲液规定值之差， 即为酸度计的示值准确性，其结果一般不应超过所用仪 器的最小分度值。在3pH10范围内，pHS- 3C型酸度 计示值准确性应= 0.01 pH单位，pHS-2型酸度计示 值准确性应w 0.02 pH单位。2.酸度计示值重现性的检测按（1）中的方法用磷酸盐标准缓冲液（pH=6.86 ）和 邻苯二甲酸氢钾标准缓冲液（pH=4.00）标定仪器后， 重复测定磷酸盐标准缓冲液的 pH值5次，5次测定

21、值之 间最大差值即为仪器示值重现性误差。pHS-3C型酸度计 重现性误差不得大于0.05 pH单位。（六）测量经标定过的仪器，即可用来测量被测溶液，被测溶液 与标定溶液温度是否相同，所引起的测量步骤也有所不 同。具体操作步骤如下：1.被测溶液与定位溶液温度相同时，测量步聚如下：a） 用蒸馏水清洗电极头部，再用被测溶液清洗一次；b） 把电极浸入被测溶液中，用玻璃棒搅拌溶液，使 溶液均匀后读出该溶液的pH值。2.被测溶液和定位溶液温度不同时， 测量步骤如下：a） 用蒸馏水清洗电极头部，再用被测溶液清洗一次；b） 用温度计测出被测溶液的温度值；c） 按“温度”键，使仪器显示为被测溶液温度值，然 后按

22、“确认”键。d） 把电极插入被测溶液内，用玻璃棒搅拌溶液，使溶 液均匀后读出该溶液的pH值。3葡萄糖注射液pH的测定按药典规定用磷酸盐标准缓冲液 （pH=6.86）和邻苯二 甲酸氢钾标准缓冲液（pH=4.00）标定（校正）仪器后， 用蒸馏水淋洗电极，用滤纸吸干，将电极浸入葡萄糖注 射液中，并轻轻摇动，重复测定 pH 3次，求出平均值。 药典规定本品pH应为3.25.5。4.注射用水pH的测定按药典规定先用磷酸盐标准缓冲液 （pH=6.86）和邻苯二甲酸氢钾标准缓冲液（pH=4.00）标定（校正）仪器后测定供试液，并重取供试液再测，直至 pH值的读数在1 min内改变w 0.05为止；然后再用硼

23、砂标准缓冲 液校正仪器，再如上法测定；两次 pH值的读数差不应 超过0.1，取两次读数的平均值为供试样品的 pH值。药 典规定本品pH值应为5.57.0。5.测量结束后，关断电源，用蒸馏水淋洗电极，将橡 皮塞塞住电极的加液孔，并将装有补充液的电极保护套 套在电极的下端备用。6 填写仪器使用记录。五、注意事项1.电极在测量前必须用已知pH值的标准缓冲溶液进 行定位校准，其pH值愈接近被测pH值愈好。2.取下电极护套后，应避免电极的敏感玻璃泡与硬 物接触，因为任何破损或擦毛都会使电极失效。3.调节各个按键时，勿用力过大，以防止按键失灵。4测量结束，及时将电极保护套套上，电极套内应 放少量外参比补充

24、液，以保持电极球泡的湿润，切忌浸 泡在蒸馏水中。5.复合电极的外参比补充液为3moV L氯化钾溶液， 补充液可以从电极上端小孔加入，复合电极不使用时， 用橡皮塞塞住加液孔，防止补充液干涸。6 电极的引出端必须保持清洁干燥，绝对防止输出 两端短路，否则将导致测量失准或失效。127.电极应与输入阻抗较高的pH计（ 10 Q）配套， 以使其保持良好的特性。8电极应避免长期浸泡在蒸馏水、蛋白质溶液和和酸 性氟化物中。9.电极避免与有机硅油接触。10.电极经长期使用后，如发现斜率略有降低，则可把电极下端浸泡在4%HF（氢氟酸）中（3-5）s, 用蒸馏水洗净、然后在0.1 mol/L盐酸溶液中浸泡，使之复

25、新。11.被测溶液中如含有易污染敏感球泡或堵塞液接面 的物质而使电极钝化，会出现斜率降低，显示读数不准 现象。如发生该现象，则应根据污染物质的性质，用适 当溶液清洗，使电极复新。注1:选用清洗剂时、不能用四氯化碳、三氯乙烯、 四氢呋喃等能溶解聚酸树脂的清洗液，因为电极外壳是 用聚碳酸树脂制成的，其溶解后易污染敏感玻璃球泡， 从而使电极失效。也不能用复合电极去测上溶液。注2: pH复合电极的使用，最容易出现的问题是外 参比电极的液接面处，接面处的堵塞是产生误差的主要 原因。1.酸度计示值准确性的检定：pHS-3C型酸度计示 值准确性应w 0.01 pH单位，pHS-25型酸度计示值准 确性应w

26、0.02 pH单位2 酸度计示值重现性的检定：pHS-3C型酸度计重现 性误差不得大于0.05 pH单位。3.求出测量的葡萄糖注射液pH值及注射用水pH值 的平均值，并对结果进行误差分析。附录：缓冲溶液的pH值与温度关系对照表温草酸邻苯磷硼氢氧度盐标准二甲酸酸盐砂标化钙标准C缓冲溶盐标准标准准缓缓冲溶液液缓冲溶液缓冲溶液冲溶液(25C)01.64.016.99.13.43574.0086413.2111.64.006.99.13.00074.0054012.8111.64.006.99.12.63574.0123312.4521.64.026.99.12.29074.0202812.1321.

27、64.046.89.11.98584.0582311.8431.64.066.89.11.71084.0861811.57331.64.096.89.11.4558514411.66.89.09410411.66.89.5940751.76.89.0030451.76.89.5130161.76.88.023991.76.88.2496七、思考题1 用酸度计测定pH时为什么必须用标准缓冲液校 正仪器？校正时应注意什么？2.怎样正确操作pHS-3C型酸度计？3.复合电极使用前应该如何处理？使用和安装时， 应注意哪些问题？4.为什么定位时应使用与被测溶液 pH接近的标准缓 冲液？5.如果被测溶液温度和定位标准缓冲溶液度不相同 时，应如何操作？