现代仪器分析实验报告

1实验一双波长分光光度法测定混合样品溶液中苯甲酸钠的含量一、目的1．熟悉双波长分光光度法测定二元混合物中待测组分含量的原理和方法。2．掌握选择测定波长（λ1）和参比波长（λ2）的方法。二、原理混合样品溶液由苯酚和苯甲酸钠组成，在0.04mol/LHCl溶液中测得其吸收光谱，苯甲酸钠的吸收峰在229nm处，苯酚的吸收峰在210nm处。若测定苯甲酸钠，从光谱上可知干扰组分（苯酚）在229和251nm处的吸光度相等，则ΔA＝KC苯甲酸钠ΔA仅与苯甲酸钠浓度成正比，而与苯酚浓度无关，从而测得苯甲酸钠的浓度。三、仪器与试剂紫外分光光度计苯酚苯甲酸钠蒸馏水盐酸四、操作步骤及主要结果1．样品的制备（1）标准储备液的配制精密称取苯甲酸钠0.1013g和苯酚0.1115g，分别用蒸馏水溶解，定量转移至500ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，即得浓度为200μg/ml的储备液，置于冰箱中保存。（2）标准溶液的配制分别吸取标准苯酚储备液5.00ml和标准苯甲酸钠储备液5.00ml至100ml容量瓶中，用0.04mol/LHCl溶液稀释至刻度，摇匀，即得浓度为10μg/ml的标准溶液。2．样品的测定（1）波长组合的选择于可见－紫外分光光度计上分别测定苯酚和苯甲酸钠标准溶液的吸收光谱（检测波长200~320nm），确定双波长法测定苯甲酸钠含量时的参比波长（λs=257.5nm）和测定波长（λm=231.2nm）。（2）苯甲酸钠工作曲线的绘制配制不同浓度的l苯甲酸钠/0.04MHCl溶液。以0.04mol/LHCl溶液为参比溶液，测定系列浓度的苯甲酸钠/0.04MHCl溶液在λm和λs处的吸光度差值（见表1），计算其回归方程Y=0.0652X+0.0311(R2=0.999)。（3）测定以0.04mol/LHCl溶液为参比溶液，测定混和溶液的吸光度值(n=3)，根据回归方程计算混和溶液中苯甲酸钠的含量（X，RSD%）。见表2表1双波长法测定不同浓度下苯甲酸钠标准溶液的吸光度标准溶液浓度（ug/ml）231.2nm吸光度257.5nm吸光度吸光度差值20.1630.0120.15140.3240.0210.30360.4550.0340.42180.6050.0460.559100.7350.0540.681120.8710.0620.809表2混合溶液不同波长下的吸光度测量次数231.2nm吸光度257.5nm吸光度吸光度差值10.6120.1100.50220.6140.1130.50130.613,0.1120.501平均值0.6120.1120.500RSD均小于0.1%将Y=0.500代入回归方程Y=0.0652X+0.0311得X=7.2，则样品浓度为：7.2936ug/ml则其含量为：7.3*100/1000=0.73mg五讨论：本试验采用双波长法测定苯酚和苯甲酸钠的混合液中苯甲酸钠的含量，关键是两个波长的选择，同时应使两波长下苯甲酸钠的吸光度值足够大，以减小测量误差。六.思考题：选择等吸收波长的原则是什么？①干扰组分b在这两个波长（即参比波长和测定波长）应具有相同的吸光度，即A2b-A1b=0。2②待测组分在这两个波长处的吸光度差值应足够大。实验二导数光谱法测定混合样品溶液中苯酚的含量一、目的1．学习导数吸收光谱的绘制。2．利用导数光谱法直接测定二元混合物中组分的含量。二仪器与试剂紫外分光光度计苯酚苯甲酸钠蒸馏水盐酸三、操作步骤及主要结果1．样品的制备（1）标准储备液的配制精密称取苯甲酸钠0.1013g和苯酚0.1115g，分别用蒸馏水溶解，定量转移至500ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，即得浓度为200μg/ml的储备液，置于冰箱中保存。（2）标准溶液的配制分别吸取标准苯酚储备液5.00ml和标准苯甲酸钠储备液5.00ml至100ml容量瓶中，用0.04mol/LHCl溶液稀释至刻度，摇匀，即得浓度为10μg/ml的标准溶液。测定波长的选择：分别测定苯甲酸钠和苯酚的一阶导数吸收光谱，选择苯甲酸钠一阶导数等于0、而苯酚的一阶导数偏离零点较大的波长处，作为苯酚的测定波长269nm；苯酚二阶导数工作曲线绘制配制浓度为2、4、6、8、10、12μg/ml苯酚/0.04MHCl溶液。以0.04mol/LHCl溶液为参比溶液，测定系列浓度的苯酚/0.04MHCl溶液二阶导数光谱，读取测定波长处不同浓度苯酚溶液的二阶导数值，计算其回归方程。Y=5014.2*X+0.021866(R2=0.999)混合样品二阶导数吸收光谱的测定（n=3）平均值为：0.0015代入上述公式中得：样品中苯酚的浓度为7.55*0.11156/0.1=8.4ug/ml样品中苯酚的含量为8.4*100/1000=0.84mg五讨论：本试验采用双波长法测定苯酚和苯甲酸钠的混合液中苯酚的含量，关键是两个波长的选择，同时应使两波长下苯甲酸钠的导数光谱值为0，而苯酚的导数光谱值最大，故选用269nm下的二阶导数光谱以减小测量误差。六.思考题：导数光谱进行测定的特点是什么？导数光谱法是将吸光度信号转化为对波长的导数信号的方法。导数光谱是解决干扰物质与被测物光谱重叠，消除胶体等散射影响和背景吸收，提高光谱分辨率的一种数据处理技术。导数光谱的特点：①峰形特点②特征性增加：吸收峰数为：导数阶数+1，即n+1③可消除干扰：高一阶的导数，可消除低一阶的干扰④分辨率提高：随导数阶数的增加，峰形越来越尖锐，峰变窄，因而导数光谱法分辨率高。⑤选择性及灵敏度提高实验三高效液相色谱法定量分析（外标法）一、目的掌握HPLC仪的操作方法；掌握HPLC外标定量分析的原理和方法。二、提要3外标法可分为外标一点法、外标二点法及标准曲线法；当采用蒸发光散射检测器时，可用外标两点对数方程计算含量。在药物分析中，为了减小实验条件波动对分析结果的影响，采用随行外标法。三、仪器与试剂1．高效液相色谱仪；2．ODS柱（4.6mm×150mm，5µm）；3．甲醇（色谱纯）、重蒸馏水；4．检测器：紫外检测器，检测波长254nm；色谱工作站。5．混合样品；6.萘对照品（40μg/ml，10μg/ml）四、操作步骤色谱条件C18反相键合硅胶填充柱；流动相：甲醇：水；检测波长：254nm；流速：1ml/min。测定分别精密吸取对照品溶液与样品溶液各20µl，注入液相色谱仪，测定萘的色谱峰面积。结果：萘对照品1的峰面积为72，对照品2的峰面积为433，供试品峰面积222.利用外标两点法测定：方程为Y=0.0831X+4.02将X=222代入方程得Y=22.47（ug/ml）五：讨论：外标两点法是标准曲线法的简化，对于要求不是很高的测定方便快捷。六.思考题：外标一点法用于标准曲线的截距为0，即曲线通过原点时组分的含量测定，但此法的准确性受进样重复性和实验条件稳定性的影响。而当标准曲线不过原点，即截距不等于零时，须采用外标两点法定量分析。两种分析方法的结果有些差别。外标法色谱分析中的一种定量方法，它不是把标准物质加入到被测样品中，而是在与被测样品相同的色谱条件下单独测定，把得到的色谱峰面积与被测组分的色谱峰面积进行比较求得被测组分的含量。外标物与被测组分同为一种物质但要求它有一定的纯度，分析时外标物的浓度应与被测物浓度相接近，以利于定量分析的准确性。实验四气相色谱法定量分析（归－化法）一、目的1．练习气相色谱仪的使用，了解气相色谱仪的基本结构。2．掌握柱温的变化对组分保留时间及分离度的影响。4．掌握归－化定量法。二、提要气相色谱定量分析方法有：外标法、内标法、归－化法。当样品中各组分都能出峰，并一一分开时，可以利用归－化法进行定量。样品中一组分的含量按下式计算：本实验测定的各组分为同系物，其相对校正因子可近似相等，因此公式为：%100%1niiiiAAC三、试剂与仪器4（1）气相色谱仪（FID检测器）；（2）微量注射器（1µl）；（3）色谱工作站；（4）样品：丙酮、乙酸乙酯、苯、甲苯混合样品（1:1:1:1），乙酸乙酯、丙酮、苯、甲苯纯品四、操作步骤1．设置实验条件：色谱柱：甲基交联硅烷柱(30m×0.32mm×0.25μm)；温度：柱温80℃，检测室300℃，气化室250℃；载气流量：1.2ml/min（N2）；分流比1:20。2．设定柱温80℃，待仪器稳定后，用1µl微量注射器分别注射0.2µl混合样品和各纯品，平行测定三次，记录混合样品出峰时间及峰面积，纯品出峰时间。五、注意事项1．实验前，对色谱仪整个气路系统必须进行检漏。如有漏气点，应进行排除。2．微量注射器应小心使用，用力不可过猛，芯子不要折弯，也不要全部拉出套外。若有不清楚之处，应立即报告指导老师妥善处理，样品溶液中如有难挥发溶质，使用完毕立即用乙醇或丙酮多次清洗，以免芯子受污而卡死。六结果：样品中丙酮，乙酸乙酯，苯，甲苯的峰面积分别为：9，31646，1832,1405.（表1）根据面积归一化法测定各自的含量：0.02%，90.69%，5.2%，4.0%。表1样品中丙酮，乙酸乙酯，苯，甲苯的峰面积物质峰面积丙酮9乙酸乙酯31646苯1832甲苯1405合计34892七讨论：本次实验采用面积归一化法测定，认为丙酮，乙酸乙酯，苯，甲苯的校正因子相同。简化了计算方便快捷。但由于气相色谱的特点采用外标法误差较大。同时由于噪音的原因，我们认为样品中不含有丙酮。八思考题：1：保留时间：指从开始到某个组分的色谱峰顶点的时间间隔,主要用于定距洗脱，即记录组分通过一定长度的色谱柱的时间。调整保留时间:某组分和固定相作用，比不作用的组分在柱中多停留的时间。相对保留值也叫选择因子，定义为组分2与组分1的调整保留值之比r=t‘R2/t’R1=V'R2/V'R1其值只与柱温和固定相性质有关，与其他色谱操作条件无关，它表示了固定相对这两种组分的选择性。相对保留值的优点是：只要柱温，固定相不变，即使柱径，柱长，填充情况及流动相流速有所变化，r21值仍保持不变，（重要参数）相邻两组分的tR’相差越大，分离的越好，r21=1两组分不能分离。2：GC法定性的原理是样品成分气相色谱图可以借助纯的标样加以对照，利用保留值定性。53：定量方法、优缺点及适用范围内标法：内标法是在试样中加入一定量的纯物质作为内标物来测定组分的含量。内标物应选用试样中不存在的纯物质，其色谱峰应位于待测组分色谱峰附近或几个待测组分色谱峰的中间，并与待测组分完全分离，内标物的加入量也应接近试样中待测组分的含量。具体作法是准确称取m(g)试样，加入ms(g)内标物，根据试样和内标物的质量比及相应的峰面积之比，由下式计算待测组分的含量：由于内标法中以内标物为基准，则fs=1。内标法的优点是定量准确。因为该法是用待测组分和内标物的峰面积的相对值进行计算，所以不要求严格控制进样量和操作条件，试样中含有不出峰的组分时也能使用，但每次分析都要准确称取或量取试样和内标物的量，比较费时。为了减少称量和测定校正因子可采用内标标准曲线法——简化内标法：在一定实验条件下，待测组分的含量mi与Ai/As成正比例。先用待测组分的纯品配置一系列已知浓度的标准溶液，加入相同量的内标物;再将同样量的内标物加入到同体积的待测样品溶液中，分别进样，测出Ai/As，作Ai/As—m或Ai/As—C图，由Ai(样)/As即可从标准曲线上查得待测组分的含量。归一化法：如果试样中所有组分均能流出色谱柱，并在检测器上都有响应信号，都能出现色谱峰，可用此法计算各待测组分的含量。其计算公式如下：归一化法简便，准确，进样量多少不影响定量的准确性，操作条件的变动对结果的影响也较小，尤其适用多组分的同时测定。但若试样中有的组分不能出峰，则不能采用此法。外标法：取待测试样的纯物质配成一系列不同浓度的标准溶液，分别取一定体积，进样分析。从色谱图上测出峰面积(或峰高)，以峰面积(或峰高)对含量作图即为标准曲线。然后在相同的色谱操作条件，分析待测试样，从色谱图上测出试样的峰面积(或峰高)，由上述标准曲线查出待测组分的含量。外标法是最常用的定量方法。其优点是操作简便，不需要