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实验十三 合金钢中锰的光谱定量分析
一、实验目的
1.了解光谱定量分析的原理及如何用三标准试样法进行光谱定量分析。 2.掌握测微光度计的原理及使用方法。 二、实验原理
光谱定量分析是根据试样光谱中被测元素的谱线强度I与该元素在试样中浓度C之间关系的经验公式来确定该元素浓度的。其经验公式表示为: I=acb
这是光谱定量分析的基本公式。此式表明,在一定浓度范围内,logI与logC是线性关系。
由于a是随被测元素性质和实验条件(蒸发、激发条件、取样量、感光板特性、显影条件等)的改变而变化。因此,根据谱线强度绝对值来进行定量分析是不准确的。通常用内标法来消除工作条件变化对测定结果的影响。
内标法原理是在被测元素的谱线中选一条作分析线,在基体元素(或定量加入的其他元素)的谱线中选一条与分析线均称的谱线作内标线,两条谱线组成分析线对,二者绝对强度的比值称为相对强度。用测量分析线的相对强度进行定量分析,使谱线强度由于光源波动而引起的变化得到补偿。内标法的基本公式:
logR=lg(I1/I2)+blgC+lgA
式中,R为谱线的相对强度;I1、I2分别为分析线及内标线的强度;A为常数。 通过测量谱线黑度进行光谱定量分析时,上式可表示为:
△S=rlogR=rblogC+rlogA
式中△S是分析线对的黑度差,上式是内标法进行光谱定量分析的基本公式。即在一定条件下,分析线对的黑度差与试样中被测元素含量的对数成线性关系。 在实际分析中,将三个或三个以上的标准试样和分析试样于同一实验条件下,在同一块感光板上摄谱,由各标准试样分析线对黑度差与标准试样中欲测成分的含量的对数绘制工作曲线,然后由被测试样光谱中测得分析线对的黑度差。从工作曲线上即可查得试样中该成分的含量。此法称三标准试样法。 三、仪器与试剂
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仪器 WP—1型平面光栅摄谱仪;8W型光谱投影仪;9W型测微光度计。 试剂 天津紫外Ⅱ型感光板;光谱纯铜电极;一套标钢和试样;显影液;停影液;定影液; 四、实验内容 1.摄谱
(1) 装好感光板,工作电极为下电极,纯铜电极为上电极,装于电极架上。 (2) 按要求调好摄谱条件,将光阑2mm高的孔对好狭逢,每次摄谱后,板移2mm。
摄谱情况记录于表。
(3) 摄谱完毕,进行暗室处理,将感光板置于架上晾干。 2.查谱
将谱板放在投影仪的谱片台上,找到各元素分析线的位置,并打上记号。 分析线对为Mn293.31nm~Fe292.659nm。 3.测量
(1) 将谱板放在测微光度计的谱片台上,乳剂面朝上。 (2) 调好谱片的焦面
(3) 检流计的标尺选择指在“S”。 (4) 调节狭逢高20mm,宽30μm。 (5) 测量分析线对的黑度并做好记录。 五、结果处理
1.求出标样与试样分析线对的黑度差及均值,并将数据填入上表中。 2.以?S为纵坐标,lgC为横坐标绘制工作曲线。 3.从工作曲线上求出试样中锰的含量。 六、注意事项
1.各标样和试样的摄谱条件应尽可能一致,以减小误差。
2.进行黑度测量时,注意及时关闭检流计,工作台防止震动,以免影响测量结果。 七、思考题
1.选择分析线的要求是什么?
2.内标法为什么可以消除工作条件变化对测定结果的影响。
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实验十四 荧光光度法测定多维葡萄糖粉中维生素B2的含量
一. 实验目的
1.学习荧光光度法测定多维葡萄糖粉中维生素B2的分析原理。 2.掌握荧光光度计的操作技术。 二. 实验原理
维生素B2,又叫核黄素,是橘黄色无臭的针状结晶。维生素B2易溶于水而不溶于乙醚等有机溶剂。在中性或酸性溶液中稳定,光照易分解,对热稳定。
维生素B2水溶液在430~440nm蓝光或紫外光照射下会发生绿色荧光,荧光峰在535nm,在pH 6~7的溶液中荧光强度最大,在pH 11的碱性溶液中荧光消失。
多维葡萄糖中含有维生素B1,B2,C,D2及葡萄糖均不干扰维生素B2的测定。
由于维生素B2在碱性溶液中经光线照射,会发生光分解而转化为光黄素,后者的荧光比核黄素的荧光强的多。因此,测量维生素B2的荧光时,溶液要控制在酸性范围内,且须在避光条件下进行。 三. 仪器与试剂
荧光分光光度计。10μg/mL维生素B2标准溶液:准确称取10.0mg维生素B2,用热蒸馏水溶解后,转入1L棕色容量瓶中,冷却后加蒸馏水至标线,摇匀,置于暗处保存。
冰乙酸(AR);多维葡萄糖粉试样。 四. 实验内容
(1) 标准曲线的绘制
于6只50mL容量瓶中,分别加入10μg/mL维生素B2标准溶液0.50、1.00、1.50、2.00、2.50、3.00mL,再各加入冰乙酸2.0mL,加水至标线,摇匀。在970 CRT荧光分光光度计上,用1cm荧光比色皿于激发波长440nm,发射波长540nm处,测量标准系列溶液的荧光强度。 (2) 多维葡萄糖粉中维生素B2的测定
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准确称取0.15~0.2g多维葡萄糖粉试样,用少量水溶解后转入50mL容量瓶中,加冰乙酸2mL,摇匀。在相同的测量条件下,测量其荧光强度。平行测定三次 五. 实验记录及数据处理
以相对荧光强度为纵坐标,维生素B2的质量为横坐标绘制标准曲线。从标准曲线上查出待测试液中维生素B2的质量,并计算出多维葡萄糖粉试样中维生素B2的百分含量。 六.思考题
1. 试解释荧光光度法较吸收光度法灵敏度高的原因。
2. 维生素B2在pH=6~7时最强,本实验为何在酸性溶液中测定?
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实验十五 荧光分析法测定邻-羟基苯甲酸和间-羟基苯甲酸
一.目的要求
1.掌握荧光分析法的基本原理和操作。 2.用荧光分析法进行多组分含量的测定的
二.实验原理
邻-羟基苯甲酸(亦称水杨酸)和间-羟基苯甲酸分子组成相同,均含一个能发射荧光的苯环,但因其取代基的位置不同而具有不同的荧光性质。在pH=12的碱性溶液中,二者在310nm附近紫外光的激发下均会发射荧光;在pH=5.5的近中性溶液中,间-羟基苯甲酸不发射荧光,邻-羟基苯甲酸由于分子内形成氢键增加了分子刚性而有较强的荧光,且荧光强度与pH=12时相同。利用这一性质,可在pH=5.5测定二者混合物中邻-羟基苯甲酸的含量,间-羟基苯甲酸不干扰。另取同样量的混合物溶液,测定pH=12的荧光强度,减去pH=5.5时测得的邻-羟基苯甲酸的荧光强度,即可求出间-羟基苯甲酸的含量。 三.仪器与药品
荧光分光光度计;10ml比色管;分度吸量管;
邻-羟基苯甲酸标准溶液:60?g/ml(水溶液);间-羟基苯甲酸标准溶液:60?g/ml(水溶液);NaOH水溶液:0.1mol/L;
pH=5.5的HAc-NaAc缓冲溶液:47gNaAc和6g冰醋酸溶于水并稀释至1L即得。 四.实验内容
1. 标准系列溶液的配制:
(1)分别移取0.40,0.80,1.20,1.60,2.00ml邻-羟基苯甲酸标准溶液于已编号的10ml比色管中,各加入1.0ml pH=5.5的HAc-NaAc缓冲溶液,以蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
(2)分别移取0.40,0.80,1.20,1.60,2.00ml间-羟基苯甲酸标准溶液于已编号的10ml比色管中,各加入1.2ml0.1mol/L的NaOH水溶液,以蒸馏水稀释至刻度,摇匀。