《现代仪器分析》实验指导书(实验报告)

现代仪器分析实验指导书

目录

实验一紫外－可见分光光度法测定水中苯酚的含量 (3)

实验二固体样品红外吸收光谱的测定与分析 (5)

实验三高效液相色谱法的应用－芳香烃的分离 (7)

实验一紫外－可见分光光度法测定水中苯酚的含量

1.实验目的：

(1) 学习使用UV757CRT紫外可见分光光度计；

(2) 进一步巩固郞伯－比尔定律，掌握紫外－可见分光光度法测定水中微量苯酚含量的方法。

2.实验仪器、试剂：

3.实验原理：

紫外－可见吸收光谱属分子吸收光谱法，当分子吸收到外来的辐射能量（光区范围在200-800 nm）时，分子外层价电子发生能级跃迁，进而产生吸收光谱。紫外光谱具有灵敏度高、准确度好、仪器价格低廉、操作简便等许多优点，主要应用于化合物的定量分析。其定量分析的主要依据为朗伯－比尔定律

A＝ bc

根据上述公式，吸光度与溶液浓度呈线性关系，如已知某物质的摩尔吸光系数，就可以根据吸光度值得出待测溶液的摩尔浓度。

4.实验步骤：

(1) 配制苯酚标准溶液

a. 精确称取苯酚0.3000 g，放入1 L容量瓶中，加蒸馏水摇匀，定容至1 L；

b. 分别精确量取上述标准液2.0、3.0、4.0、5.0、6.0 mL，分别定容至50 mL，按序编号。

(2) 绘制苯酚的标准吸收曲线

取上述3(4)号标准液，放置于1 cm的吸收池内（不能超过比色皿容积的4/5），以蒸馏水为参比溶液，在200-400 nm波长范围内进行扫描，绘制苯酚的标准吸收曲线，并选取270 nm附近最大吸收波长为本实验的入射波长。

(3) 绘制吸光度-浓度工作曲线

分别取上述配制的5组溶液，放置于1 cm的吸收池内，以蒸馏水为参比溶液，以上述选定的入射波长为测定波长，测定其吸光度值，并绘制成吸光度-浓度曲线，计算得到回归方程。

(4) 待测溶液浓度的测定

取待测苯酚溶液，放置于1 cm的吸收池内，以蒸馏水为参比溶液，以上述选定的入射波长为测定波长，测定其吸光度值，代入回归方程中，计算待测溶液的克浓度和摩尔浓度(mol/L)；并通过朗伯-比尔定律计算苯酚的摩尔吸光系数。

5.结果与讨论

(1) 标准溶液

回归方程：相关系数：R2＝

(2) 待测溶液

(3) 摩尔吸光系数

文献：L.mol -1.cm -1 实测：L.mol -1.cm -1

6.注意事项

(1) 除去扫描苯酚的标准吸收曲线外，其余的每组实验均须平行做三次，然后取平均值；

(2) 在自检过程和扫描过程中，不要按动任何键，不要打开样品室的盖子；

(3) 注意保护吸收池，特别是石英比色皿，吸收池的光学面必须保持清洁，严禁用手触摸，如果光学面有污渍或尘土时，可用擦镜纸轻轻拭去；

(4) 吸收池内部应用去离子水进行清洗，然后用少量丙酮或乙醇除水，常温下放置干燥；7. 思考题

在苯酚的吸收曲线中有两个吸收峰，本实验选用270 nm作为入射波长，是否可以用210 nm作测定波长，为什么？

实验二固体样品红外吸收光谱的测定与分析

1．实验目的：

(1) 了解红外光谱仪的基本构造、组成及各部件的作用、使用维护过程中应注意的事项等；

(2) 掌握红外光谱分析固体样品的KBr压片制样技术；

(3) 巩固理论课学习的知识－如何根据红外光谱特征吸收峰鉴别特定官能团。

2.实验仪器、试剂：

3.实验原理：

(1) 当样品受到频率连续变化的红外光照射时，物质分子吸收了某些频率的辐射，并由其振动或转动运动而引起偶极矩的净变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，使相应于这些吸收区域的透射光强度减弱。记录红外光的百分透射比（或吸光度）与波数关系曲线，就得到红外光谱，根据谱带的位置、峰形及强度，对待测样品进行分析。

(2) 将固体样品与卤化碱（通常是KBr）混合研细，并压成（半）透明片状，然后放到红外光谱仪上进行分析，即为压片法。

(3) 液体池通常由后框架、窗片框架、垫片、后窗片、间隔片、前窗片以及前框架七部分组成。使用时，将液体池倾斜30°，用注射器（不带针头）吸取待测样品，由下孔注入直到上孔有样品溢出为止，用聚四氟乙烯塞子塞住上、下注射孔，然后用高质量的纸巾擦去溢出的样品后，即可进行测试。

4.实验内容：

(1) 取出红外光谱仪样品仓中的干燥剂，打开电脑及红外光谱仪主机电源，预热10 min；

(2) 打开相应的红外操作软件，检查仪器工作状态并设置实验参数（分辨率2 cm-1，扫描次数32次）；

(3) 取少量(1-2 mg) 待测的固体样品，然后与一定比例（样品量的100-200倍）的KBr在玛瑙研钵中仔细研磨均匀（平均粒径﹤2 μm），放入红外快速干燥箱中，加热干燥2分钟；

(4) 将研磨干燥好的样品分散均匀地装入模具中，然后用压片机进行压片，压力不能超过20 MPa，并维持此压力1 min左右；

(5) 在压片的同时，点击操作软件菜单中的“采集样品”，待采集完背景后，将压好的片放入红外光谱仪主机的样品架上；

(6) 点击软件操作窗口的“确定”，开始采集样品的红外光谱图，采集完毕后进行自动（或手动）标峰，并保存谱图；

(7) 对所得谱图进行解析，给出可能的结构。

5.结果与讨论

样品可能的结构式：

6.注意事项:

(1) 溴化钾样品的浓度和片的厚度应适当，在样品研磨、放置的过程中应特别注意干燥；

(2) 切不可用手触摸 NaCl、KBr 盐片表面，用丙酮清洗盐片，用镜头纸或脱脂棉擦拭后，放入干燥器中保存；

(3) 取下压制好的片时，应十分小心，防止将片弄裂；

(4) 一张合格的红外光谱图，其最低透光率不应低于65%，且不能出现毛刺峰和平头峰等非正常峰。

7.思考题

(1) 压片实验中加KBr的作用是什么？

(2) 影响固体样品红外光谱图质量的因素是什么？