仪器分析实验指导书
范家友 编
昆明冶金高等专科学校环境与市政工程系环境工程实验中心
目 录
实验一 铁的测定——邻菲罗啉分光光度法 2
实验二 二氧化钛的测定 6
实验三 紫外分光光度法测定矿物油 12
实验四 原子吸收分光光度法测定水样中的铜 16
实验五 乙二胺底液极谱法测定试样中的铜 21
实验六 气相色谱法测定水样中的六六六、滴滴涕 25
实验七 PH值的测定 29
附,实验报告 33
实验一 铁的测定——邻菲罗啉法
目的：
掌握分光光度计的测定原理、方法及其结构。
掌握吸收曲线的绘制及样品的测定原理。
原理：
亚铁离子（Fe2+）与邻菲罗啉生成稳定的橙红色络合物，应用此反应可用比色法测定铁。橙红色络合物的吸光度与浓度的关系符合朗伯-比耳定律。
仪器,
721型分光光度计、容量瓶（50ml）等。
试剂：
1、铁盐标准溶液：准确称取0.0730克分析纯硫酸亚铁铵于100毫升烧怀中[（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O]，加50毫升1mol/LHCl，完全溶解后，移入1升容量瓶中，再加50毫升1mol/LHCl，并用水稀释到刻度，摇匀，所得溶液每毫升含铁0.01毫克；
2、0.1%邻菲罗啉水溶液；
3、1%盐酸羟胺水溶液；
4、醋酸-醋酸钠缓冲溶液（PH4.6）：称取136克分析纯醋酸钠，加120毫升冰醋酸，加水溶解后稀释至500毫升。
测定步骤：
1、邻菲罗啉铁吸收曲线的绘制吸取上述标准铁盐溶液2.0ml于50ml容量瓶中，加入5ml醋酸-醋酸钠缓冲溶液，2.5ml盐酸羟胺溶液，5ml邻菲罗啉溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，放置10分钟，用3厘米比色皿，以蒸馏水作参比溶液，在分光光度计上，从波长440～600nm分别测定其吸光度A。
以波长为横坐标，吸光度A纵坐标，绘制邻菲罗啉铁的吸收曲线，求出最大A值时的波长入m。
2、标准曲线的绘制：
分别吸取铁的标准溶液0、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0、7.0ml于八只50ml容量瓶中，依次分别加入5ml醋酸－醋酸钠缓冲溶液，2.5ml盐酸羟胺溶液，5ml邻菲罗啉溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，放置10分钟，然后用分光度计在其最大吸收的波长下测得吸光度，以不加铁的试剂溶液作参比。
以吸光度为纵坐标，铁含量（mg，50ml）为横坐标，绘制出标准曲线。
3、试样中铁含量的测定吸取试样溶液10ml（其中含铁0.02～0.06mg）于50ml容量瓶中，按绘制标准曲线的操作，加入各种试剂使之显色，用水稀释至刻度，摇匀。以不加铁的试剂溶液作参比，于分光光度计上测得吸光度Ａ，由标准曲线查得相应的铁含量，计算出试样的含铁浓度。
讨论：
１、加入盐酸羟胺Fe3+离子；
2、显色对溶液的PH应为2～9，若酸度过高（PH＜2），显色缓慢而色浅；
3、Bi3+、Cd2+、Hg2+、Ag+、Zn2+离子与显色剂生成沉淀，Co2+、Ni2+离子则形成有色络合物，因此当这些离子共存时应注意它们的干扰作用，较大量的草酸盐（在PH＞6时）及酒石酸盐（在PH＞3时）无干扰，而CN－离子将严重干扰测定。
附：721型分光光度计的原理、结构及使用方法仪器工作原理根据溶液中的物质对照射光的吸收效应（物质对光的吸收具有选择性），测量其光能量减弱的程度和物质的浓度之间的比例关系，符合比色原理——比耳定律。
㏒I/I0=KCL
A=KCL
式中：——透过率 ——透射光强度 ——入射光强度
——吸收系数 ——吸光度 ——溶液厚度
——溶液浓度在公式中可以看出，当入射光、吸收系数和溶液厚度不变时，透射光是根据溶液的浓度变化而变化的，用721型分光光度计测定溶液物质含量（浓度）的基本原理是根据对上述物理光学现象的测量而实现的一种分析方法。
仪器的结构仪器内部分成光源灯部件，单色光器部件，入射光与出射光调节部件，比色皿座部件，光电管暗盒（电子放大器）部件，光电管暗盒（电子放大器）部件，稳定电压装置部件及电源变压器部件等几部份，全部装成于一体。
图1-1 仪器内部结构方块示意图
仪器内部结构图
1、光源灯室 7、波长选择磨擦轮机构
2、电源变压器 8、单色光器组件
3、稳压电路控制板 9、“0”粗调节电位器
4、滤波电解电容 10、读数电表
5、光电管盒 11、稳压电源大功率调整管（3DD15）
6、比色架部份
图1-2 仪器内部结构图
1、光源灯12V25W； 2、聚光透镜； 3、色散棱镜；
1、光源灯（12V25W）； 2、聚光透镜； 3、色散棱镜；
4、准直镜； 5、保护玻璃； 6、狭缝；
7、反射镜； 8、聚光透镜 9、比色皿
10、光门； 11、保护玻璃； 12、光电管。
图1-3 仪器光学系统图由光源灯发出的连续辐射光线，射到聚光透镜上，会聚后再经过平面镜转角90°。反射至入射狭缝，由此入射到单色光器内，狭缝正好位于球面准直镜的焦面上，当入射光线经过准直镜反射后就以一束平行光射向棱镜（该棱镜的背面镀铝），光线进入棱镜后，就在其中色散，入射角在最小偏向角，入射光在铝面上反射后是依原路稍偏转一个角度反射回来，这样从棱镜色散后出来的光线再经过物镜反射后，就会聚在出光狭缝上，出射狭缝和入射狭缝是一体的，为了减少谱线通过棱镜后呈弯曲形状，对于单色性的影响，因此把狭缝的二片刀口作成弧形的，以便近似地吻合谱线的弯曲度，保证了仪器有一定幅度的单色性。
仪器使用
（1）该仪器应安放在干燥的房间内，使用时放置在坚固平稳的工作台上，室内照明不宜太强。热天时不能用电扇直接向仪器吹风。 防止灯泡灯丝发光不稳。
（2）使用本仪器前，使用者应该首先了解本仪器的结构和工作原理，以及个操作旋律之功能。在未接通电源之前，应该对于仪器的安全性进行检查，电源线接线应牢固，通地要良好各个调节旋钮的起始位置应该正确，然后在接通电源开关。
仪器在使用前先检查一下，放大器及单色器的二个硅胶干燥筒（在仪器底部可侧面竖直来检查和调换），如受潮变色，应更换干燥的蓝色硅胶或者倒出原硅胶烘干后再用。
（3）在仪器尚未接通电源时，电表的指针必须位于“0”刻线上，若不是这种情况，则可以用电表上的校正螺丝进行调节。
（4）将仪器的电源开关接通，打开比色皿暗箱盖，选择需用的单色波长，灵敏度选择请参照（5），调节“0”电位器使用电表指针指“0”，然后将比色皿暗箱盖合上，比色皿座处于蒸馏水校正位置，使光电管受光，旋转调“100%”电位器使电表指针到满度附近。仪器预热约20分钟。
（5）放大器灵敏度有五档，是逐步增加，“1”最低。其选择原则是保证能使空白档良好调到“100”的情况下，尽可能采用灵敏度较低档，这样仪器将有更高的稳定性。所以使用时一般置“1”，灵敏度不够时再逐渐升高，但改变灵敏度后须按（4）重新校正“0”和“100%”。
（6）预热后，按（4）连续几次调整“0”和“100%”，仪器即可以进行测定工作。
（7）如果大幅度改变测试波长时，在调整“0”和“100%后稍等片刻，（钨灯在急剧改变亮度后需要一段热平衡时间），当指针稳定后重新调整“0”和“100%”即可工作。
上述操作规程请充分注意，仪器方可获得测试结果。
实验二 二氧化钛的测定目的：
掌握分光光度计的测试原理及使用方法。掌握二氧化钛的测试方法。
方法提要：
在0.5~1mol/L盐酸溶液中，TiO2+与二安替比林甲烷生成黄色络合物，在波长420nm处测定溶液的吸光度。加抗坏血酸以消除Fe3+的干扰；加入乙醇可消除经氢氧化钠—银坩埚熔样后在显色的沉淀现象。
试剂,
硫酸（1+9）
盐酸（1+2）
抗坏血酸溶液〔1%（W/V）〕
乙醇〔95%（W/V）〕
二安替比林甲烷溶液﹛〔3%（W/V）〕盐酸溶液﹜：将15g二安替比林甲烷溶于500ml1N盐酸中，过滤后使用。
二氧化钛标准溶液：称取0.100g经高温灼烧过的二氧化钛置于铂（或瓷）坩埚中，加入2g焦硫酸钾，在500~600℃下熔融至透明，熔块用硫酸（1+9）浸出，并加热至50~60℃使熔融物完全溶解。将溶液冷却后，移入1000ml容量瓶中，再以硫酸（1+9）稀释至标线，摇匀。此标准溶液）每毫升含有0.1mg二氧化钛。
吸取100ml上述标准溶液于500ml容量瓶中，用硫酸（1+9）稀释至标线，摇匀。此标准溶液每毫升含有0.02mg二氧化钛。
仪器：723（721）分光光度计测定步骤：
1．工作曲线的绘制用滴定管分别向7个100ml容量瓶中放入0.00；2.50；5.00；7.50；10.00；12.50；15.00ml二氧化钛标准溶液（0.02mg/ml）（分别相当于0.00；0.05；0.10；0.15；0.20；0.25；0.30mg二氧化钛）依次加入10ml盐酸（1+2）、10ml抗坏血酸溶液〔1%（W/V）〕、5ml乙醇〔95%（W/V）〕、20ml二安替比林甲烷溶液﹛〔3%（W/V）〕盐酸溶液﹜，然后用水稀释至标线，摇匀。放置40min后，使用分光光度计，10mm比色皿，以水作参比，于420nm处测定溶液的吸光度。然后按测得的吸光度与溶液浓度的关系，绘制工作曲线。
2．样品分析
准确吸取已制备好的待测试样25ml溶液（视二氧化钛的含量而定）放入100ml容量瓶内，加入10ml盐酸（1+2）、10ml抗坏血酸溶液〔1%（W/V）〕,放置5min，再加5ml乙醇〔95%（W/V）〕、20ml二安替比林甲烷溶液﹛〔3%（W/V）〕盐酸溶液﹜。以下分析步骤同工作曲线的绘制。
3．二氧化二钛的百分含量（）按下式计算
式中 ——在工作曲线上查得每100ml被测定溶液中二氧化钛的含量（mg）；
10——全部试样溶液与所分取试样溶液的体积比；
——试样的重量（g）。
4．讨论
1）严格控制盐酸酸度在0.5∽1mol/L为宜。
2）Fe3+与二安替比林甲烷作用，使测定结果产生正误差。
3）TiO2+与二安替比林甲烷生成黄色络合物的显色充分。
4）测定体系应避免引入氧化剂。
5．允许误差同一实验室的允许误差为0.05%;
不同实验室的允许误差为0.10%;
思考题
1．如果测定体系的酸度不在0.5∽1mol/L范围时，测定结果如何解释。
2．如何理解Fe3+与二安替比林甲烷作用，使测定结果产生正误差的现象。
3．在测定体系为什么不能引入氧化剂？
4．TiO2+与二安替比林甲烷生成黄色络合物的显色为什么要在40分钟以上呢？
附：723型分光光度计的原理、结构及使用方法：
723可见分光光度计可以在近紫外、可见光谱区域对样品物质作定性和定量分析，它采用单片微机控制，可是现自动调整‘100’、‘0’、四孔校正、自动扫描、自动绘图、打印及浓度计算等功能。具有波长精度高，读数稳定的特点，可广泛用于医学、生物学、环境保护及冶金等分析。
仪器图型：
1,FD-TP40热敏打印机 2、键盘显示 3、试样槽拉杆 4、干燥器图2-1 整机外型图
1,电源开关 2、2A保险丝 3、电源插头 4、打印电缆 5、打印机电源插头图2-2 仪器后视图
试样槽拉杆2、“参考（比）”糟（R）3、4、5分别为1﹟（S1）2﹟（S2）3﹟（S3）样品糟图2-3 试样室注！用拉杆改变比色皿位置时，仪器面板上的指示灯会亮，说明比色皿所处位置正确（到位），开机时比色皿应处于“参考”（R）位置。
仪器的结构：
整机方框图
图2-4 仪器整机方框图面板操作图
图2-5 仪器面板操作图电源指示灯 2,联机/脱机切换键 3,走纸键按扭 4,电源开关
5．仪器工作状态指示灯见下图,
CELL NO：R。S1。S2。S3
① T %
② ABS
③ CON
O LOW
O HIGH
O STAR
O END
① SCAN
② DATA
③ TINAE
注！“表头”指比色皿架当前所在位置；其余指仪器当前所在（键盘设定）工作状态。
6．T/A键：可以用1、2、3数字设定对应的T、A、C三种状态，仪器开机后的最初状态应为吸光度ABS。
7．T/A RANGE键：设置仪器绘图时T或A的坐标。
8．λ（nm）RANGE键：设置仪器扫描绘图时所须的波长。
注！7.8两项功能在仪器功能扩展时才能实现。
9．MOND键：可以分别用1、2、3数字设定对应的扫描（ SCAN）、和定时打印（TIME）的仪器三种工作方式，仪器开机后的最初状态应为数据（DATA）
10．ABS.O 100% T 键,按此键仪器自动调零及满刻度,即当比色皿架在参比(R)时,按此键,参考槽全部相对参考调零和调满刻度；当比色皿架在S1～S3位置时，按此键仅各相对于S1～S3单孔调零和调瞒刻度。
11．START/STOP键：仪器选择数据（DATA）和定时打印方式时，按此键即可打印输出数据，测定次数从1﹟～99﹟自动递增编号。
12．ENTER键：按此键可将各项设定功能或参数输入内存，设定结束时再按此键，可终止本次键盘设定任务。
13．CE键：在按下ENTER键前，按此键可清除设定数据，以便从新输入数据。
14．FUNC键：按此键可选择仪器各项基本功能及扩展功能（暂未编入），个专用功能描述见8.4节.
15,λ COTO键:按此键可以设定波长，设定方法见8.1节。
16．数字键：用此键设置各项参数及选择功能时，必须在T/A、T/A RANGE、λ COTO、MOND和FUNC键按过后输入才有效，可输入的数字为0～9十个数字键及小数点“.”负号“-”。 注！ 输入的数字应符合各参数规格要求，否则设定无效。
17．波长显示窗：有四位LED数码管，显示从320.0nm～820.0nm范围内仪器可选择的当前波长。在各功能键均按下后，显示仪器各功能的相应数字及各项参数值。
18．数据显示窗：有四位LED数码管，显示仪器各项测定数据（τ 或A），在能量方式时显示能量。
3）光学系统图
图2-5 仪器光学系统图由光源发出的连续光线，经滤光片和球面发射镜至单色器的入射狭缝聚焦成像，光束通过入射狭缝经平面反射镜至准直镜，产生平行光线射至光栅，在光栅上色散后，由经准直镜聚焦在出射狭缝上形成一连续光谱，由出射狭缝射出一定波长，通过标准溶液在照射到光电管上。
仪器的使用方法：
波长的设定按仪器λ COTO键后，波长显示窗灯熄灭，输入测定某样品时的波长值[可在330.0nm～800.0nm范围内任意设定（波长变化精度为0.1nm，同时还允许在320.0nm～820.0nm范围内设定使用）]，然后在按ENTER键，波长显示窗会显示仪器当前波长值。
工作方式设定在仪器开机后的初始设定为数据（DATA）方式下，按T/A键，显示透射比（透光率）读数（000.0～100.0）或吸收比(吸光度)读数(0.000～2.000)。每次按下START/STOP键，仪器就打印出当时（测得）的读数及编号（﹟00～﹟99）。仪器通过按MOND键，可以实现上述三种方式的设定。在扫描（SCAN ）方式下，它可实现全波长（330.0nm～800.0nm）范围内样品扫描光谱图；在定时打印（TIME）方式下，仪器每隔设定时间（30sec～999.9min），自动打印测试数据。
2.1扫描方式设定在此方式下，设定过程为：当仪器扫描的起始波长不在330nm时，可用λ（nm）RANGE键，按上述[1]设定波长为330nm。在样品放入样品室后，按下START/STOP键，仪器会自动扫描，然后在打印出谱图。若须进行重复扫描，需将MOND方式转化为“2”，在转至为“1”即可。
2.2定时打印方式设定
在键盘操作为MOND、3；波长显示窗为2、3；指示灯为数据（DATA）的模式下，按下ENTER键后，直接输入需要定时打印时间及扫描的波长。
注！在定时打印方式时请不要进行λ COTO、线性回归运算、FUNC等操作。
3．“T”和“A”方式设定
3.1 T和A显示方式的设定从“A”转化成“T”的过程：在键盘操作为“T/A”键、显示波长为“2”、指示灯为“ABS”的模式下，直接在键盘操作处输入“1”，显示波长处输入“1”后，按下ENTER键，输入波长值即可。
从“T”转化成“A”的过程：在键盘操作为“T/A”键、显示波长为“1”、指示灯为“T %”的模式下，直接在键盘操作处输入“2”，显示波长处输入“2”后，按下ENTER键，输入波长值即可。
3.2浓度方式设定仪器在键盘操作为“T/A”键、显示波长为“2”、指示灯为“ABS”的模式下，直接在键盘操作处输入“3”，显示波长处输入“3”后，按下ENTER键，指示灯为“CON”即可。在此模式下，仪器可完成标准样品的标定及计算工作。
样品的标定过程：仪器在键盘操作为“T/A”键、显示波长为“2”、指示灯为“ABS”的模式下，直接在键盘操作处输入“1”，显示波长处输入“1”后，输入进行标定工作代号，按下ENTER键，输入需标定工作代号的波长值，它将会显示上次﹟1标样的浓度。依次类推，可以显示24个标样的浓度。
仪器在已知斜率（K）和截矩（B）条件下，可直接根据公式CONC=K*ABS+B，直接测定样品浓度，并打印输出运算结果，具体操作方法如下：
仪器在键盘操作为“T/A”键、显示波长为“2”、指示灯为“ABS”的模式下，直接在键盘操作处输入“3”，显示波长处输入“3”后，指示灯不变的情况下，分别输入斜率（K）和截矩（B）后，按下ENTER键即可。
设定后直接进入样品测定程序，每次在样品室放入被测样品后，按START/STOP键，即可直接打印输出测定样品浓度。
4．自动调零及调满刻度设定
①在样品位置上放入有参比溶液的比色皿，盖上样品室盖子。
②待样品架在“R”位置的测试数字稳定后，按ABS.O 100% T 键，仪器进行自动调零/调满刻度工作。
③待样品架在“S1～S3”位置的测试数字稳定后，按ABS.O 100% T 键，仪器进行自动调零/调满刻度工作。
④经上述1—3步骤操作后，可消除比色皿间配对误差。当“S1～S3”位置内比色皿装入被测溶液时，可以进行直接测定。
注！在测试过程中，各比色皿防入样品架的位置不能任意改变（必须保持③步骤的插入位置）。
⑤长时间测试时，须用③步骤检查仪器零及满刻度的变化，如变化大，应重新按①～③步骤校正。
实验三 紫外分光光度法测定矿物油目的：
掌握紫外分光光度计的原理及测试方法，学会矿物油的紫外分析方法。
原理：
石油及其产品在紫外光区有特征吸收，带有苯环的芳香族化合物，主要吸收波长为250~ 260nm带有共轭双键的化合物主要吸收波长为215—230nm。一般原油的两个吸收波长为225及254nm。在石油产品中，有燃料油、润滑油等的吸收峰与原油相近。因此，波长的选择应视实际情况而定，原油和重质油可选254nm，而轻质油及炼油厂的油品可选225nm。
标准油采用受污染地点水样中的石油醚萃取物。
水样加入1—5倍含油量的苯酚，对测定结果无干扰。动、植物性油脂的干扰作用比红外线法小。用塑料桶采集或保存水样，会引起测定结果偏低。
仪 器：
(1)分光光度计(具215—256nm波长)，l0mm石英比色皿。
(2)1000m1分漏斗。
(3)50ml容量瓶。
(4)G3型25ml玻璃砂芯漏斗。
试剂：
（1）标准油：用经脱芳烃并重蒸馏过的30—60℃石油醚，从待测水样中萃取油品，经无水硫酸钠脱水后过滤。将滤液置于65±5℃水浴上蒸出石油醚，然后置于65土5℃恒温箱内赶尽残留的石油醚，即得标准油品。
（2)标准油贮备溶液：准确称取标准油品0.100g溶于石油醚中，移人100m1容量瓶内，稀释至标线，贮于冰箱中。此溶液每毫升含1.00mg油。
（3）标准油使用溶液：临用前把上述标准油贮备液用石油醚稀释10倍，此液每毫升含.10mg油。
(4)无水硫酸钠：在300℃下烘1h，冷却后装瓶备用。
(5)石油醚(60—90℃馏份)。
脱芳烃石油醚：将60—100目粗孔微球硅胶和70一120目中性层析氧化铝(在150—]60℃活化4h)，在未完全冷前装入内径25mm（其它规格也可)高750mm的玻璃柱中。下层硅胶高600mm，上面覆盖50mm厚的氧化铝，将60--90℃石油醚通过此柱以脱除芳烃。收集石油醚于细口瓶中，以水为参比，在225nm处测定处理过的石油醚，其透光率不应小于80%。
(6) 1+1硫酸。
(7）氯化钠。
测定步骤：
（1）向7 个50ml容量瓶中，分别加入0、2.00、4.00、8.00、12.00、20.00和25.OOml，
标准油使用溶液，用石油醚(60—90℃)稀释至标线。在选定波长处，用lOmm石英比色，以石油醚为参比测定吸光度，经空白校正后，绘制校准曲线。
(2)将已测量体积的水样，仔细移人1000m1分液漏斗中，加入1+1硫酸5ml酸化(若采样时已酸化，则不需加酸)。加入氯化钠，其量约为水量的2%(m／V)。用20ml石油醚(60—90℃馏份)清洗采样瓶后，移入分液漏斗中。充分振摇3min，静置使之分层，将水层移入采样瓶内。
(3)将石油醚萃取液通过内铺约5mm厚度无水硫酸钠层的砂芯漏斗,滤入50ml容量瓶内。
(4)将水层移回分液漏斗内，用20ml石油醚重复萃取一次，同上操作。 然后用l0ml
石油醚洗涤漏斗，其洗涤液均收集于同一容量瓶内，并用石油醚稀释至标线。
(5)在选定的波长处，用10mm石英比色皿，以石油醚为参比，测量其吸光度。
(6)取水样相同体积的水，与水样同样操作，进行空白试验，测量吸光度。
(7)由水样测得的吸光度，减去空白试验的吸光度后，从校准曲线上查出相应的油含量。
计 算：
油（mg/L）=
式中，——从校准曲线中查出相应油的量(mg)，——水样体积(ml）。
精密度与准确度
三个实验室分析含10.0mg／L油的统一分发标准溶液，实验室内相对标准偏差为1.7%；实验室间的相对标准偏差为3.0%；相对误差为-0.6%。
注意事项：
1）使用的器皿应避免有机物的污染。
2）水样和空白测定所用的石油醚应为同一批号（减少空白误差）。
3）若不能提纯石油醚，可以采用乙烷作萃取剂。以水作参比，于波长225nm处测定，其透光率应大于80%时才可用。
4）用品油不同其吸收峰与不同。
思考题
1、为什么分析油样品时器皿不能被有机物污染？
2、如何确定被测组分的最大吸收峰？
3、如何提取油样品？
附：752紫外可见分光光度计能在紫外可见光谱区域内对不同物质作定性或定量的分析，该仪器在医学、生物学、石油化工、环境保护等方面得到广泛应用。
原理：
利用溶液中的物质对光的照射有选择性吸收，其能量因吸收而减弱的程度和溶液中所含物质的浓度符合比色原理（比耳定律）来测量物质的含量的方法。
式中：——透过率 ——透射光强度 ——入射光强度
——吸收系数 ——吸光度 ——溶液厚度
——溶液浓度
仪器结构：
该仪器由光源室、单色器、试样室、光电管暗盒、电子系统和数字显示器等部件组成。其工作原理方框图如下：
图3-1 工作原理方框图仪器各部分的详细图见后：
1、字显示器 2、吸光度调零旋钮 3、选择开关 4、吸光度调斜率电位器
5、浓度旋钮 6、光源室 7、电源开关 8、氘灯电源开关
9、氘灯触发按钮 10、波长手轮 11、波长刻度窗 12、试样架拉手
13、100%τ旋钮 14、0%τ旋钮 15、灵敏度旋钮 16、干燥器图3-2 仪器外形图
1、钨卤素灯开关 2、3、保险丝 4、电源插座 5、外接插座图3-3 仪器后视图
光学系统：
图3-4 仪器光学系统图由光源发出的连续光线，经滤光片和球面发射镜至单色器的入射狭缝聚焦成象，光束通过入射狭缝经平面反射镜至准直镜，产生平行光线射至光栅，在光栅上色散后，由经准直镜聚焦在出射狭缝上形成一连续光谱，由出射狭缝射出一定波长，通过标准溶液在照射到光电管上。
通过调整“100%‘旋钮，使透过率为100%τ，然后移动试样槽，使同一单色光经过被测样品后照射到光电管上。如果被测样品有吸收现象，由于仪器放大器和对数放大器的作用，可以直接读出透射比τ或吸光度A。
仪器的使用方法：
① 将灵敏度旋钮调置“1”挡（放大倍率最小）。
② 按“电源”开关，分别点亮钨灯和氢灯，预热30分钟。
注！仪器背面有钨灯开关，如不需要它时可将其关闭。
③ 选择开关置于“τ”。
④ 打开试样盖，调节“0%”（τ）旋钮，使数字显示为“000.0”。
⑤ 将波长置于所需要测的波长处。
⑥ 将装有溶液的比色皿方入比色架中。
注！波长在360nm以上时，可以用玻璃比色皿；波长在360nm以下时，可以用石英比色皿。
⑦ 盖上样品室，将参比溶液比色皿置于光路，调节透光率“100.0”旋钮，使数字显示为100.0 %（τ）（如不能显示此数据，可适当增加灵敏度的挡数，同时应重复“4”，调节仪器的“000.0”）。
⑧ 将被测溶液置于光路中，数字显示器上直接读出被测溶液的透光率（τ）。
⑨ 吸光度A的测量：参照“4”和“7”，调整仪器的“000.0 %τ”和“100.0 %τ”。将选择开关置于“A”，旋动吸光度调整旋钮，使得数字显示为“000.0”，然后方入被测溶液，显示值即为溶液的吸光度A值。
⑩ 浓度C的测量：选择开关由“A”旋至“C”，将已标定浓度的溶液放入试样槽的光路中，调节“浓度”旋钮使得数字显示为标定值；将被测溶液放入试样槽的光路中，即可读出相应的浓度值。
实验四 原子吸收分光光度法测定水样中的铜直接吸入火焰原子吸收分光光度法测定快速、干扰少，适合分析废水和受污染的水。萃取或离子交换火焰原子吸收分光光度法，适合于清洁水的分析。石墨炉原子吸收分光光度计灵敏度高，但基体干扰比较复杂，适合于分析清洁水。
目的：
掌握原子吸收分光光度计法进行定量测定的方法，并了解原子吸收分光光度计的大致结构及其使用方法。掌握标准加入法的溶液配置及测定方法。
原理：
将样品或消解处理好的试样直接吸入火焰，火焰中形成的原子蒸气对光源发射的特征电磁辐射产生吸收。将测得的样品吸光吸光度和标准溶液的吸光度进行比较，确定样品中被测元素的含量。
地下水和地表水的共存离子和化合物，在常见浓度下不扰测定。因此，在分析样品前需要检验样品是否存在基体干扰或背景吸收。一般通过加标回收率测定，判断基体干扰的程度。通过测定分析线附近1nm内的一条非特征吸收线处的吸收，可判断背景吸收的大小。
附：背景校正用的邻近非特征谱线波长元素 分析线波长（nm） 非特征吸收谱线（nm）
镉 2287.8 229 (氘)
铜 324.7 324 (锆)
铅 283.3 283.7 (锆)
锌 213.8 214 (氘)
根据实验的结果，如果存在基体干扰，可加入干扰抑制剂，或用标准加入法测定并计算结果。如果存在背景校正吸收，用自动背景校正装置或邻近非特征吸收谱线法进行校正。即是从分析线处测得的吸收中扣除邻近非特征谱线的吸收，得到被测元素原子的真正吸收。
本方法适用于地表水、地下水和废水中的镉、铅、铜和锌的测定，适用浓度范围与仪器的特性有关。一般仪器的适用浓度范围如下：
元素 适用浓度范围（mg/L）
镉 0.05～1
铜 0.05～5
铅 0.05～10
锌 0.05～1
仪器与试剂：
仪器：AA-6800原子吸收分光光度计（有背景校正装置），上述所测元素的空心阴极灯及其它必要的附件。AA-6800原子吸收分光光度计的使用方法附后。
试剂：
硝酸（优级纯AR）。
高氯酸（优级纯AR）。
去离子水。
燃料：乙炔，纯度不底于99.6%。
氧化剂：空气，由气体空压机供给，经过必要的过滤和净化。
铜金属标准贮备液：准确称取0.5000g光谱纯金属，用适量1+1硝酸溶液溶解，必要时加热直至溶解完全。用水稀释至500.0ml，此溶液没毫升含1.00mg的金属铜。
铜标准使用溶液：取50ml铜金属标准贮备液于1L容量瓶中，用0.2%硝酸定容至标线，此标准溶液每毫升含铜为50.0ug。
测定步骤：
标准溶液的配制：
吸取铜标准溶液0.00，0.50，1.00，3.00，5.00和10.00ml，分别放入6个100ml容量瓶中，用0.2%的硝酸稀释定容后，摇匀。
铜标准使用溶液体积（ml） 0.00 0.50 1.00 3.00 5.00 10.00
铜标准使用溶液浓度（ugml） 0 0.25 0.50 1.50 2.50 5.00
样品预处理：
取100.0ml水样防入300ml烧杯中，加入硝酸5ml，在电热板上加热消解（不要沸腾），蒸至10ml左右，加入5硝酸和2高氯酸，继续消解，直至1ml左右。如果消解不完全，再加入硝酸5ml和高氯酸2ml，再次蒸至1ml左右。取下冷却，加水溶解残渣，通过预先用酸洗过的中100ml容量瓶中，用水稀释至标线。
取0.2%的硝酸100ml，按上述相同的程序操作，以此为空白样。
标准加入法铜工作溶液的配制：
取若干个（如四个）100ml的容量瓶，各加入25.0ml试样溶液，然后依次分别加入0.00，1.00，3.00和5.00ml（50ug/ml）铜的标准溶液，用0.2%的硝酸稀释定容后，摇匀。
样品测定：
① 按规范的操作程序启动原子吸收分光光度计，通过本仪器工作站的软件，选择或设置待测元素的测定条件及参数，待仪器自检（漏气、光路及测定参数）就绪后，可以测定样品。
② 仪器先用0.2%的硝酸调零后，按实验步骤1，2，3，4次序分别吸入空白样和试样，测量其吸光度。在仪器工作站上，直接读出试样中的金属浓度值即可（可保存、打印标准曲线或标准方程）。
计算及讨论：
① 计算,被测金属含量（mg/L）=
式中,m——从校准曲线上查出或仪器直接读出的被测金属量（ug）；
V——分析用的水样体积（ml）。
② 讨论：通过测定标准加入法配制的铜溶液，可以检查样品中是否存在基体干扰。若样品存在基体干扰，除了认真检查实验的每个过程外，还应根据实验原理所提到的方法进行处理。
允许误差：如果有5个实验室参加铜的测定实验，测定铜（500ug/L）质控样品的平均浓度为480（ ug/L）时，那么实验室内相对标准偏差为3.1%；实验室间相对标准偏差为7.1%。
思考题简述原子吸收分光光度分析法的基本原理。
从原理上比较原子吸收光谱法与分光光度法的异同点。
原子吸收法定量分析的依据是什么？
原子吸收法的干扰有哪些？
标准加入法中为什么要在第二份开始按比例加入不同量的待测元素的标准溶液？其标准加入样品数小于4个点行吗？
附,
AA-6800/6650原子吸收分光光度计简介：
原子吸收分光光度计 AA-6800/6650 具有两种背景校正功能，D2 法(氘灯法)和 SR 法(自吸收法或自蚀法)，用户可根据测定的样品，选择使用合适的方法。
AA-6800通过计算机控制平台的自动上下、前后移动，进行快速、简单的火焰和石墨炉自动切换。此外，可以手动测定，也可以使用自动进样器(ASC-6100)进行全自动多元素连续测定。用户可根据测定元素、测定样品的多少以及操作人员的具体情况进行适当的选择。
控制AA-6800/6650的PC软件在MS-Windows环境下运行，应用Wizard（魔块）功能引导用户进行参数设定，即使是原子吸收分析的初学者都能简单地编制测定条件。
GFA-6500石墨炉原子化器简介：
GFA-6500是岛津原子吸收分光光度计AA-6800的石墨炉原子化器，其有如下特点如下：
采用高灵敏度的光-热探头，电流控制范围采用自动温度校正，具有良好的温度准确性和重现性。
光控温度范围降至400℃左右，因此从灰化到原子化都能得到良好的控制。
样品原子化阶段可采用高灵敏度方式，与传统的石墨炉比，灵敏度和精度都有提高。
精密控制内部保护气流和可根据测定样品的情况切换气体类型，适应各种样品的分析。
基本原理：
通过测量试样在火焰或石墨炉原子雾化器中产生的基态原子蒸气，对从锐线光源发出特征谱线（通常采用待测元素发出的谱带宽度很窄的特征谱线）的吸收来测定试样中待测元素浓度的一种定量分析方法，原子蒸气对共振线的吸收符合朗白—比尔定律。
基本结构：
1）、光学系统从空心阴极灯和氘灯出来的光在合束器结合，通过原子化器，原子和共存物吸收光成为信号和背景吸收。然后光通过分光光度计到光电倍增管。分光光度计是高分辨率的Czerny-Turner 型装置。通过衍射光栅的转动进行波长选择，把测定元素的吸收波长与其他光谱分开。光栅的转动采用直接精密驱动机构，用驱动自动搜索波长。所有的光学元件都用石英窗板屏蔽在内，与外界的空气隔绝，防止灰尘和腐蚀性气体的影响。
HCL：空心阴极灯 D2：氘灯 BS：分束器 W1-W4：窗板 M1-M6：反射镜
S1，S2：狭缝 G：衍射光栅 PMT：光电倍增管图4-1 仪器光学系统图
2）、AA-6800/6650主机结构图
电源开关（打开仪器）。 ② 燃烧器选择开关（防止误用燃烧器头） ③EXTINGUISH键（按该键熄灭火焰） ④ IGNITE 键（按该键，气体输入到燃烧器，用点火火焰点火。）
图4-2 仪器主机面板图
3）、测光系统结构图
图4-3仪器测光系统结构图
4）GFA-6500石墨炉构成
温度探头（该探头控制石墨管的温度）② 管口（开口用于探测石墨管发射光的强度）
③不锈钢管（氩气流入到管口）④ 冷却水流路（冷却水从左流向右）⑤ 热敏元件（用于探测冷却块的冷却温度；约30℃）⑥ 保护板(当火焰测定时需要放上) ⑦ 弹簧(插座接头) ⑧ 密封圈(防止石墨管氧化)
图4-4 仪器石墨炉构成图
5．AA——6800 原子吸收仪器操作步骤
1）、打开气源阀及空压机电源：
把乙炔钢瓶的一级阀逆时针打开1-1.5圈，二级阀顺时针调至0.1-0.11Mpa。
打开空压机电源开关，使空压机自动加压并保持压力为0.4-0.5 Mpa，输出压力为0.35 Mpa不变的工作状态。
2）、打开主机电源：
按下仪器主机左侧的电源开关，约2分钟后，机器发出三声蜂鸣声，表明仪器初始化完毕。
3）、仪器参数设定与连接：
启动电脑WizAArd软件，依次在“元素选择”、“制备参数”、“样品标识符”、“样品选择”、“连接主机/发送参数”、“光学参数”、“燃烧器/气体流量设置”等项目设定参数（必须在指导教师的同意下进行）。设定确认无误后，按“完成”。
、点火：
当“漏气检查”进行完毕后弹出“未检查到漏气”时（这个过程大约11分钟），则可以点火（点火前须查看可燃气的流量设置是否符合条件！）。点火时同时按下主机上的“EXIGNITE”红色按钮下面的黑白两个按键，直到点燃火焰稳定为止。若点燃的火焰不稳（熄灭）时，则要按下“TINGUISH”的红色熄火按钮（关闭气路以免造成危险）。
、进样分析：
火焰稳定后，按照设定的要求，采用手动进样或者自动进样分析完所有的样品。
、结束时关机：
待样品分析完毕后，继续吸入去离子水（蒸馏水）燃烧3—5min。点击电脑窗口“仪器”菜单栏下“余气燃烧”命令按钮，按提示，先关乙炔主阀；待仪器火焰熄灭后，再按主机EXTINGUISH键，切断工作站与主机的信号连接，并退出WizAArd软件的操作。关闭主机电源及乙炔瓶气路上的二级阀，再关空压机，最后将空压机内气体排出。
、检查清扫：
确认检查气阀、空压机和主机电源均关闭无误，清扫实验桌面及实验室卫生。
实验五 乙二胺底液极谱法测定试样中的铜目的：
掌握示波极谱仪的测定原理及使用方法。
掌握用波极谱仪的测定试样的基本方法，学会极谱峰的绘制及利用其求算未知样的浓度方法。
方法提要：
试料用盐酸、硝酸溶解。在乙二胺—亚硫酸钠—明胶的底液中，铜与乙二胺形成稳定的多元环结构络合物，用极谱法测定，铜为直接双电子还原波，波形清晰，峰电位为—0.46V（对饱和甘汞电极而言）。在分析测试液中含铅量大于5mg时，本方法不适用。
试剂：
盐酸（ρ1.19g/mL）。
硝酸（ρ1.40g/mL）。
盐酸（1+1 V+V）。
氯化铁溶液（5% m/V）：称取5g氯化铁（FeCl3·6H2O），用盐酸（2% V/V）溶解并定容至100mL，摇匀。此溶液1mL约含10mg铁。
乙二胺（60% V/V）。
亚硫酸钠溶液（20% m/V）。
明胶溶液（0.5% m/V）(用沸水溶解)。
铜标准溶液：称取0.5000g金属铜（99.99%），置于250mL烧杯中，盖上表皿，沿杯壁加入10mL硝酸（1+1 V+V），低温溶解后，加入10mL硫酸(1+1)，蒸至冒浓烟取下冷却，加水溶解铜盐，用水洗去表皿，冷却后移入500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含1.0mg铜。
铜标准使用溶液：移取25.00mL铜标准溶液（1.0mg/mL），置于250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。此溶液1mL含0.1mg铜。
仪器：
1,示波极谱仪。使用JP—1、JP—2型示波极谱仪，采用3电极系统。
2,参比电极：饱和甘汞电极。
分析步骤：
1,试料
试样粒度应小于0.097mm，装入小瓶，在80℃烘2h，置于干燥器中备用。
按下表称取试样：
表5-1 铜含量与称样量对照表铜量，% 试料，g
0.01—1
>1—5
>5—10
0.5000±0.0005
0.2000±0.0003
0.1000±0.0003
2,空白实验随同试料做空白实验。
3,测定
3.1样品峰的测定
1）按上表称取一定量的试样置于100mL烧杯中，加入15mL盐酸，盖上表皿，置电热板上加热5—10min以除去大部分硫化氢，加入5mL硝酸，继续加热至试料分解完全，用少量水洗去表皿，蒸发至干。趁热加入1.5mL盐酸（1+1）溶解残渣，加入3mL氯化铁溶液（如试料中含铅高于5mg时应加入5mL，或减少试料），移入25mL容量瓶中。
2）在电解池中分别加入1.5mL乙二胺，2mL亚硫酸钠溶液，1mL明胶溶液，每加入一种试剂均需摇匀，用水稀释至刻度，摇匀。
3）倾出上层清液于电解池中，选择适当的电流倍率，于起始电位—0.10V处，作常规极谱图。记录峰电流值。同时进行试样的空白测定。
3.2 工作曲线的绘制移取0、1.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL铜标准溶液（1.0mg/ml）或（0.1mg/mL），分别置于一组25mL容量瓶中，加入3mL氯化铁溶液，以下按分析步骤[3.1中的2）—3）]进行测定。以铜量为横坐标，峰电流为纵坐标，绘制工作曲线。
分析结果的计算：
按下式计算铜的含量：
…………………………（1）
式中：——从工作曲线上查得的铜量，mg；
——从工作曲线上查得的空白实验铜量，mg；
——试料，g。
精密度：
含量范围，%
重复性r
再现性R
0.009—1.74
r = —0.0003+0.0731m1)
R = 0.1165m0.5805
思考题加入明胶的作用是什么？
PH对实验结果有何影响？
实验时除氧的好处在哪里？
峰图的好坏说明什么问题？
附： JP—2型示波极谱仪的使用方法工作原理当实验条件一定时，波高Ip与被测离子的浓度成正比关系。可以通过测量样品的峰高（极谱波）来求算其浓度。这就是示波极谱法做定性、定量分析的基础。
安装与检查参看仪器说明书进行
仪器使用方法
仪器通电和断电时的注意事项
1）不能在电极插入电解池的情况下开机或关机，避免损害电极。
2）仪器开机或者关机之前，应把电极开关转到“双电极‘，原点电位转到”—0.5V“左右。
电极
1） 电解池插头和电极插头一次插好，拧紧。
2） 铂电极和甘汞电极连接线头严禁与电极夹持杆以及机壳（地线）短路（相碰）。
3） 电极、电板帽和固定电极的橡皮塞必须保持清洁，干燥，避免锈蚀和污染。
甘汞电极内饱和氯化钾溶液的液面必须与电极芯接触，不允许有气泡存在。如果溶液不饱和，或者太少，可加入适量的分析纯氯化钾晶体或饱和氯化钾溶液。
毛细管下端切口应整齐，如果下端洞孔被损害或者堵塞，可以截去一小段，获得新的洞孔继续使用。
4） 仪器检查完毕后，把电极架电缆插头插入仪器后端板“电解池”插座，甘汞电极电缆线插头插入“参比电极”插座，铂电极电缆插头插入“辅助电极”插座。
5） 电极夹头夹住毛细管电极上端、毛细管滴汞电极，甘汞电极和铂电极都固定在橡皮塞上，三支电极相互间不允许接触，插入电解池后，不能触及电解池底部和杯壁。
6） 把电极下端的烧杯移开，放一块玻璃板在烧杯上，同时把盛有被测溶液的电解池套入电极，再把烧杯移到电解池底部电解池安放在玻璃板上，进行测试。
7）仪器若用三电极测量溶液时，只要把面板上电极开关转到“三电极”即可。当仪器处于三电极工作状态时，不允许断掉铂电极和甘汞电极的连接线。
8）仪器若用双电极测量溶液时，把仪器面板上电极开关转到“双电极”，再把铂电极插入电解池底部的大面积汞层（铂电极不允许接触电解池底部），不必取掉甘汞电极。或者把铂电极插入饱和氯化钾溶液中作参比电极，通过盐桥与电解池连接。
9）如果用固体电极作工作，只要把固体电极夹持在电极夹头上，让固体电极引线连接在夹头螺钉大会。
仪器接地线和防止干扰问题
1）仪器交流电源电缆线与仪器后端板上三足电源插座相连，无论插头或插座，其中标有接地符号“13”的一足均与仪器机壳连接，这个足只能接地线，不允许与其他两个足相通。如果“电流倍率”转到“0.001”时，光点变长，可以把仪器电源插头相线和中线交换一下。
2）仪器电源线地线足或机壳加接一根地线，可以消除部分空间点磁场对仪器的干扰。如果仪器工作环境中没有地线，可以用一根一米长的铁条，打入潮湿的地下，引出一根线来与仪器机壳或插头地线足相连。
3）仪器工作台上，特别是电极系统附近，不应安放交流电源转接板和其他用电设备。
4）仪器工作台不允许有震动。
被测溶液的一些说明
1）仪器在对相同底液中同一种物质进行测量时，要保持这种物质波峰在示波管屏上所处的电位不变。
2）制备溶液时，如果被测物质中同时有两种或更多的物质混在一起，除了采用分离以外，有时也可以不分离，选择适当的支持电解质，使各种被测物质互不干扰，再分别测量。
3）如果制备好的溶液中，有两种或两种以上物质，一种是可逆还原物质，其他是不可逆还原物质，那么我们用阳极化测定时，只有可逆还原物质的极谱波出现，很方便地测定这种可逆还原物质在溶液中的浓度。
4）如果溶液中有两种物质，可以用阴极化测量先后还原物质，用阳极化测量先氧化物质。这样，即使两物质的极谱波相邻，也可以避免互相干扰，测的准确的结果。用一次导数极谱波，或者用二次导数极谱波测量，也能准确测量两个相邻物质在溶液中的含量。
5）如果需要测量某种物质，应该选择一种适当的支持电解质制备底数，使被测物质在这种底液中的极谱波不受干扰。
6）本仪器具备三电极测量系统，可以用很低浓度的支持电解液作底液。
7）仪器对低含量物质溶液进行测量时，若有氧波干扰无法测量，必须除氧。
a、可以用纯净的氮气、氢气或二氧化碳气体直接通入溶液中除氧，通气速度不宜太快，每秒钟在溶液中出现1~3个气泡，通气2~5分钟。
b、可以用化学试剂除氧，如碱性溶液可以用无水亚硫酸钠除氧。若用一种方法除氧效果差，也可以在溶液中加入适当的试剂除氧的同时，也通如气体除氧。
8）极谱分析中，有时在极谱曲线上会出现极大畸峰。支持电解质浓度越低，被测离子浓度越高，温度越低，越容易产生极大畸峰。示波极谱仪上的极大畸峰一般有两种形状，一种形状尖削，几乎是垂直地升降；另一种比较平缓，形如小丘，畸峰常常是不重视的，因此很容易辨别。如果有较大畸峰出现，可以在溶液中假如少量的动物胶等极大抑制剂抑制，动物胶加入溶液中，其含量一般不应超过0.005%，否则被测物质的峰高度会大大降低。
实验六 气相色谱法测定水样中的六六六、滴滴涕目的：
加深理解气相色谱法的原理和应用；
学会气相色谱法分析的一般实验方法；
掌握气相色谱分析仪器的正确操作方法。
原理：
本方法用石油醚萃取水小六六六、滴滴涕，萃取液用浓硫酸处理，处理后的石油醚萃取液经水洗，静置分层、脱水后用带有电子捕获检测器的气相色谱仪仪测定。
2.干扰及消除
样品中的有机磷农药、不饱和烃以及邻苯二甲酸脂等有机化合物均能被萃取，这些物质对ECD也有响应．干扰六六六、滴滴涕的测定。为此，可用浓硫酸将其除去。
3,方法的适用范围
本方法适用于地表水、地下水及部分污水的测定。本方法的检出范围因仪器不同而异。‘六六六通常可俭测至4ug/L；滴滴涕可检测至200ug／L。
4,样品的采集和保存
采集样品要求在到达实验室之前不使其变质或受到污染，需用玻璃瓶采集样品。在采样前要把采样瓶用所要分析测定的水洗2—3次。
采集水样后应尽快分析，如不能及时分析，可在4℃冰箱中贮存，但不得超过7d。
仪 器：
(1)带有ECD的气相色谱仪，检测器的放射源可用“Ni源或耐高温氘钪源。
(2)色谱柱：硬质玻璃填充柱，长1.8—2m，内径2—3.5mm。
（3）样品瓶：1000ml玻璃细口瓶。
(4)K—D浓缩器，50ml梨形瓶下部连按有1ml刻度管的底瓶，或相当效果的浓缩。
(5)500m1分液漏斗。
(6)玻璃棉(过滤用)，在索氏提取器上用石油醚萃取4h，晾干后备用。
(7)振荡器，每分钟振荡次数不小200次，备有分液漏斗固定架。
试剂和材料,
(1)载气(氮气)：纯度99.9%，用装有5?分子筛的净化管净化，氧的含量小于5ppm。
(2)石油醚，沸程30—60℃或60一90℃。浓缩50倍后，色谱测定无干扰峰。如有干扰，
需用全玻璃蒸馏器重新蒸馏。
(3)硫酸，ρ=1.84。
(4)无水硫酸钠，在300℃烘4h，放入干燥器中冷至室温，装入玻璃瓶备用。
(5)异辛烷：优级纯。 ‘
(6)苯：优级纯。
(7)色谱标准物α—六六六、β—六六六、γ—六六六、δ—六六六、tt`-DDE、tt`—DDT、tt`——DDD、ot`——DDT：纯度为95%一99%。
（8）贮备溶液：称各种标准物100mg，准确至1mg。溶于异辛烷(卜六六六先用少量苯溶解)，在容量瓶中定容至100ml。在4℃可贮存一年。
(9)中间溶液：用移液管按下列比例量取8种贮备溶液，移至100ml容量瓶中，其中
α—六六六：β—六六六：δ—六六六：γ—六六六：tt`—DDE：op`-—DDT：tt`—DDD：tt`—DDT=1：1：3.5：1：3：5：3：8，加异辛烷至标线。
(10)气相色谱用标准使用溶液：根据检测器灵敏度及测定浓度线性范围要求，用石油醚稀释中间溶液，配制各种浓度的标准使用溶液，在4℃冰箱中可贮存二个月。
(11)载体：Chromosorb W AW DMCS，80—100目。
(12)固定液：OV-17，QF-1，两种固定液的配比为15%和1.95%。
(13)丙酮：分析纯。
测定步骤：
1,水样的萃取
摇匀水样，用量筒量取250ml，放入500ml分液漏斗中，再加入25ml石油醚，振摇分液漏斗，(注意放气)。然后将分液漏斗置于振荡器上，振摇5一l0min，取下分液漏斗，静止10一30min，分层后弃去水相，上层石油醚供净化用。
2,萃取液的净化 ‘
将2—2.5ml硫酸注入石油醚萃取液中，开始轻轻振摇分液漏斗,(注意放气，以防受热不匀引起爆裂)，然后激烈振摇5—10s，静置分层后弃去下层硫酸。重复上述操作数次，至硫酸层无色为止。向净化后的有机相中加25ml 2%硫酸钠水溶液，洗涤有机相两次
(振摇分液漏斗时注意放气)。弃去水相，有机相通过铺有5—8mm厚无水硫酸钠的漏斗脱水。有机相流入配有1ml刻度管的K-D浓缩器。再用3—5mI石油醚洗涤分液漏斗和无水硫酸钠层。洗涤液亦收集在K-D浓缩器中。
3,样品的浓缩
将K-D浓缩器置于水浴锅内，水浴温度40一70℃。当浓缩样品体积减小至o.5—1ml
时取下K-D浓缩器。冷却至室温。用石油醚冲洗玻璃接口并定容至1ml，备色谱分析用。
（1）色谱条件：载气流速；6ml/min；柱温：180℃；汽化室温度：200℃；检测室温度：220℃；
记录仪纸速，2.5～5mm／min
(2)定性定量分析：定性分析是根据标准谱图各组份的保留时间，确定被测试样中出现的组份名称。
定量分析在色谱ECD分析的线性范围内，配制一系列浓度的标准使用溶液。注入5ul或10ul样品溶液，样品组份色谱峰出完后注入相同体积的标准使用溶液，标准使用溶液的响应值要接近样品的响应值。比较样品和标准使用溶液的色谱峰高，计算样品含量。
计 算：
式中：——水样品浓度(msg/L),——样品的色谱峰高(mm)；——样品的进样量（ul）； C1——标准溶液的浓度(mg／I)； h2——标准溶液色谱蜂高(mm)，Q1—标准溶液进样最(ul)，K——样品体积与萃取液体积之比。
精密度和准确度
12个实验室分析下列加标水样室室内精密度，见表6-1。
表6-1 加标水样的室内精密度样品 浓度（ug/L） 相对标准偏差（%） 加标回收率（%）
α—六六六,0.4—0.6 <19.4 96.7
β—六六六,同上 <16.7 94.4
δ—六六六,同上 <22.5 96.3
γ—六六六,1.2—2.0 <14.7 97.8
tt`—DDE,同上 <12.2 96.5
op`-—DDT,同上 <27.6 99.7
tt`—DDD,2.0—３.0 <18.0 96.8
tt`—DDT 同上 <16.6 96.5
注意事项
(1)新装填的色谱柱在通氮气条件下，在180℃柱温下连续老化至少48h，老化时可注入六六六、滴滴涕的标准溶液，待色谱柱对农药的分离及检测器的响应恒定盾，方能进行定量分析。
(2)检出限的确定：当气相色谱仪灵敏度最大时，以噪音的2.5倍作为仪器的检出限，
本方法要求仪器的灵敏度不低于10-11g。
(3)样品预处理使用的有机溶剂易挥发着火，需注意在通风柜内进行。
思考题
1、如何确定待测组分的组成、浓度？
2、待测组分与填充柱填充物的性质有何关系？
3、待测组分的含量与色谱峰高有何联系？
附,气相色谱仪GC2000操作规程
一、气相色谱仪原理：
用气相色谱对样品进行定量分析，要求被测组分与溶剂及其他组分完全分离开，并在以已知标准样品(待测组分的标准化合物的浓度)比较，然后求出样品中各组分的百分含量的一种分析方法。最常用的方法是外标法和内标法两种。
适宜用气相色谱分析的化合物约占有机化合物总数的20％，而这部分有机物也是我们日常生活中应用最多的。
气相色谱一红外光谱联用及气相色谱一质谱联用技术的发展，可在无标准物质的情况下，对已分离开的各色谱峰进行定性鉴别。
气相色谱分析条件的选样，可根据分析对象的情况，参阅(分析化学手册)第四分册第四分册色谱部分进行。
由于其对待测组分的测定具有分析灵敏度高，选择性强等特点，现广泛用于石油化工、医药卫生、食品、环境监测、科学研究等方面的应用。
二、气相色谱仪结构：
它主要由主机(含柱箱、色谱柱、气体压力控制器、温度控制器、进样器、检测器等部分)、数据系统及气源三部分组成。气源供给常用高压钢瓶气和气体发生器作气源两种方式(如高纯氮、高纯氦、高纯氢、高纯氩或高纯氢气发生器、氮气发生器等)。由于计算机技术的发展，使气相色谱仪的自动化程度大大提高。
1．检测器检测器的作用是准确、及时地反映出被测组分浓度变化的结果。通常气相色谱仪配有常用的热传导检测器(Thermal conductivity detector，简称TCD)、氢火焰离子化检测器（hydrogen flame ionization detector，简称FID)、热离子化检测器(Thermionic detector，简写TID)和电子捕获器(electron capture detector，简写ECD)。其中TCD适宜检测无机气体及有机物的分析，ECD主要用于多环防烃及含氧化合物的分析；对FID来说，则对大部分有机物均适用，TID适用于分析有机农药的污染物检测。
2．色谱柱
色谱柱的作用是把色谱柱中各组分的混合物样品分离。其所用的色谱柱可分为填充柱和空心毛细管柱两大类，材料多为金属、玻璃或石英玻璃。
（1）填充柱。
它柱管内填充有固定相物质，主要用于分离组成不很复杂的样品。一般填充柱管内径在2—4毫米之间，长0.5—3米，串联使用总长一般不超过10米,
（2）空心毛细管柱。
它在内径为0.1—0.5毫米、长10—50米的弹性石英毛细管柱的内壁，均匀地涂敷有1微米以下的固定液膜。其特点是分离效率高，分析速度快，样品用量小，可根据分析工作需要，购买适宜的商品柱。
（3）样品及样品制备的简要要求
适宜气相色谱分析的样品必须满足下列要求，即在进样温度下，样品的所有组分均能瞬时气化且不分解。对于所含不易气化的高沸点组分应先行分离，防止其对进样口及色谱柱的污染。对于动植物样品，一般应采取溶剂萃取、水汽蒸馏或顶空富集等手段，将适宜气相色谱分析的部分分离出来，再用于气相色谱分析。对于大气、水体中微量有机污染物的分析，一般均先对污染物进行吸附富集、洗脱定容之后进行分析。
三、使用方法
1、开启载气（氮气或是氦气）瓶阀，使输出压力一般在0.01Mpa时，再打开空气压缩机电源开关。
2、待供气稳定后，打开主机电源开关，并启动工作站软件。
3、在主机控制面板上设置有关测试参数及程序，并完成主机与工作站软件信息的设置任务。
4、打开氢气发生器开关（一定要确定氢气无泄露！），开始点火。
5、氢火焰稳定后，主机的状态自动跳转到“准备状态”。
6、进样分析后，仪器自动按设定条件进行分析。
7、测试完毕，继续通入载气直至柱温冷却完毕后，放可关机，关气源。
实验七 PH值的测定目的：
掌握酸度计的测试原理及使用方法。掌握玻璃电极的结构及使用方法。
原理：
将玻璃电极作为溶液中H+离子活度指示电极，饱和甘汞电极作为参现电极，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H+离子活度的变化而变化，根据能斯特方程式可推导得电动势与PH的关系为：
式中：——待测离子的膜电势（v） ——待测离子标准状况下的膜电势（v）
——法拉第常数 ——气体常数 ——绝对温度
仪器：
PHS－2型酸度计；
2、231型玻璃电极和232型甘汞电极；
3、聚乙烯杯（玻璃杯）50mL。
试剂：
1、PH4.00标准缓冲溶液；
2、PH7.00标准缓中溶液；
3、PH9.00标准缓冲溶液。
测定步骤：
1、按照所使用PH计的说明书所示操作方法进行操作；
2、将电极和塑料杯用蒸馏水冲洗洁净后，用标准缓冲溶液冲洗1—2次；
3、用标准缓中溶液校正仪器刻度；
4、用水样电极和塑料杯冲洗6～8次后，测量水样，由仪器刻度表上读出PH值；
5、测定完毕后，将电极和塑料杯冲洗干净，并妥善保存。
讨论：
1、由于水样的PH值常常随空气中二氧化碳等因素的改变而变化，因此采集水样后，立即测定，不宜久存。
2、由于电极本身的内阻较大，因此，在测试强碱溶液时，应将溶液温度控制在15℃以上，迅速测定后将电极立即冲洗干净。
3、由于玻璃膜脆弱，极易损坏，使用对应特别小心。如果玻璃膜上沾有油污，可先浸入乙醇，然后浸入乙醚或四氯化碳中，最后再浸入乙醇后，用蒸馏水冲洗洁净。
4、选用玻璃电极测试PH时，由于玻璃性质常起变化，引起不稳定的不对称电位，需随时以已知PH的标准缓冲溶液进行校正。
5、甘汞电极中的氯化钾溶液应经常保持饱和，并且在弯管内不应有气泡存在，否则将使溶液报隔断；
6、甘汞电极一端的毛细管与玻璃电极之间形成通路，因此在使用对必须检查毛管并保证其畅通。检查方法是：先将毛细管擦干，然后用滤纸贴在毛细管的末端，如有溶液渗下，则证明毛细管未被堵塞。
7、在使用甘汞电极时，要把加氯化钾溶液处的小橡皮帽拔去，以便毛细管保持足够的液位压差，从而便少量的KCl溶液从毛细管中流出，否则测试溶液进入毛细管，将使测定结果不准确。
8、新的玻璃电极在使用前，必须在蒸馏水中或在0.1mol盐酸中浸泡一昼夜以上，不用时，也最好浸泡在蒸馏水中；
9、用以测定的PH的方法，同样可以用来测定其他溶液。
思考题
1,参比电极和指示电极的主要作用是什么？
2．测定溶液的PH值时为什么要用标准缓冲溶液？
3．用PH酸度计可否测定其他溶液的离子浓度？
4．写出PH值测定的工作电池及组成工作电极的膜电势。
附：PHS-2型酸度计的使用方法：
1、指示表 2、PH-mV分档开关 3、校正调节器 4、定位调节器 5、读数开关 6、电源按键
7、PH按键 8、+mV按键 9、－mV按键 10、零点调节器 11、温度补偿器 12、保险丝
13、电源插座 14、甘汞电极接线柱 15、玻璃电极插口图7-1 仪器调节示意图仪器的使用方法
1、仪器的安装：仪器电源为交流市电，电压必须符合电计铭牌上所指明的数据，仪器电源插头如与用户规格不符，用户可以自行换合适的插头，内中黑线表示接池线，不能与其它二根线搞错。
2、电极安装：先把电极夹子夹在电极杆上，如电极杆不够长可以将接杆旋上。然后将玻璃电极夹在夹子上，电极插头插在#15电极插口内，并将小螺丝旋紧，甘汞电极夹在中夹子上，甘汞电极引线连接在#14接线柱上。玻璃电极安装时下端玻璃球泡必须比甘汞电极陶瓷芯端稍高一些，由于玻璃球泡较薄，以免在搅动时碰坏，新使用或长期不用的玻璃电极球泡在使用前应放在蒸馏水内浸泡活化48小时。电极插头应保持清洁干燥，切忌与污物接触。甘汞电极在使用时应把上面的小橡皮塞及下端橡皮套拔去，以保持液位压差，在不用时可把橡皮套将下端套住。
3、校正：如果测量PH值，先按下#7按键，#5保持不按下状态，左上角指示灯应亮，一般短时间测量，只需预热数分钟即可，但要保持仪表零点稳定，必须预热半小时或一小时以上。
PH值：
（1）用温度计测量被测溶液温度值。
（2）调节#11温度调节器在该温度值。
（3）将#2分档开关放在“6”调节#10使指示在PH“1”。
（4）将#2分档开关放在校正位置。调节#3校正调节器使指针指在满度。
（5）将#2放在“6”位置，重复检查PH“1”位置。
（6）重复（3）、（4）二步骤（调整不能立即进行，须待指示保持半分钟左右稳定后进行）。
（7）将#2放在“6”位置。
4、定位
（1）在试杯内放入中性缓冲溶液，按该溶液温度表（附表2）查出在该温度之PH值。
（2）按下计数开关#5。
（3）调节定位#4使指示在该PH值。（即#2档开关上的指示数加表面上指示值）并摇动试杯使指示稳定为止。重复调节#4调节器。
5、测量：分被测溶液温度和定位溶液度相同和不相同二种。
（1）被测溶液和定位溶液温度相同。
①放开读数开关#5。
②将电极移上用蒸馏水清洗电极头部，并用滤纸吸干。再调换酸性或碱性缓冲溶液，移下电极，并将杯摇动之。
③按下读数开关#5，调节#2分档开关使读出指示值。如指针打出在面刻度则应减少#2开关值，如指针打出右面刻度则应增加#2开关值。
（2）被测溶液和定位溶液温度不同
①放开读数开关#5，定位#4保持不变。
②用蒸馏水清洗电极头部，用滤纸吸干。用温度计测出被溶液温度值。
③调节#11温度调节器，使调节在该温度值上。
④将#2分档开关放在校正位置。
⑤调节#3校正调节器使指示在满度。
⑥将#2分档开关放在接近被测溶液的PH值位置。将电极浸入被测溶液。
⑦按下读数开关#5。读出指示值。然的放开读数开关#5。
+mV：玻璃电极端子接负，甘汞电极端子接正。
6、校正：
①按下#8+mV按键#2档开关放在“0”。
②检查指针是否在“1”位置，如偏移可调节#10。
③将#2分档开关放在校正位置。
④调节#3校正调节器使指针在满度。
⑤将#2发档开关放在“0”位置。
7、测量：
（1）拔出玻璃电极插头，按下读数开关#5。
（2）调节定位#，使指示在表面上刻度在“0”点。
（3）插入玻璃电极插头，调节#2分档开关使读出指示值。
－mV；接法同+mV，接下#9－mV按键。可直接进行以下步骤。
8、测量：
（1）拔出玻璃电极插头，按下读数开关#5。
（2）调节定位#4，使指示在表面上右刻度“0”点。
（3）插入玻璃电极插头。调节#2分档开关使读出指示值。
参考文献
1国家环境保护局，空气和废气监测分析方法，北京；中国环境科学出版社，1990.12
2 张世森，环境监测技术，北京；高等教育出版社，1992.5
3 张珩，仪器分析，北京；冶金工业出版社，1993.4
4 国家环保局，水和废水监测方法，北京；中国环境科学出版社，1994.5
5 邵春山 使用水泥生产控制分析，北京；中国建材工业出版社，1999.10
6 云南省教育厅，现代仪器分析导引，昆明；云南大学出版社，2000.12
7 北京矿冶研究总院分析室，矿石及有色金属分析手册，北京；冶金工业出版社，2001.11
附,实验报告目的：
原理：
测定步骤：
计算（结果）与讨论：
