仪器分析实验教材

实验二生理盐水中氯离子含量的测定（电位分析法）一、实验目的（1）了解电位滴定法的原理和方法。

（2）熟悉自动电位滴定计的使用方法。

二、实验原理氯离子的测定方法有很多，电位滴定法（利用电位表示滴定过程中溶液电位的变化并指示滴定终点的测定方法）是其中之一。

向含Cl-的溶液中滴加Ag+将生成AgCl沉淀Ag+ + Cl- = AgCl↓在整个滴定过程中，随着银离子的逐步加入，溶液的电位E会随之发生变化，(Ag+/Ag)在终点附近溶液电位会有一突变，根据这一电位的突变即可利用作图（图4.3）或计算的方法确定滴定的终点。

φAg+/Ag =φ0Ag+/Ag– 0.0591gc Cl-本实验用银电极作为指示电极，用双盐桥甘汞电极作参比电极。

三、仪器和试剂1．仪器电位计、双盐桥甘汞电极、银电极、移液管（25mL，10mL）、烧杯（100mL）。

2．试剂标准AgNO3溶液（0.01mo l·L-1），含氯试液。

四、实验步骤1．手动滴定准确移取含氯试液10.00mL到小烧杯中，准确加入蒸馏水25.00mL，放入磁转子，将烧杯放到滴定台上，打开搅拌器，并调好速度（不宜太快，否则旋涡大了使电极脱离溶液）。

记录滴定管的初读数和电位初读数，然后开始手控滴定。

开始时滴加Ag+ 溶液的体积在 1.0mL左右测定一次电位。

当接近终点时（此时电位变化逐步加大）每滴加0.01mL测定一次电位。

直至过量5mL左右。

重复滴定1次。

2．滴定终点的电位确定根据所得到的数据，绘制E-V曲线，利用平行线方法确定滴定终点的电位和体积。

3．自动滴定本实验也可用自动电位滴定仪进行自动滴定。

需要在滴定前预先设置终点电位，然后测定。

五、数据及处理根据电位数值变化，用一阶微分法和二阶微分法作图确定滴定终点体积。

表4.8加入AgNO 3 的体积/mL VEVΔVΔE22ΔVE Δ试液中氯离子含量可以用下式计算试液V 33AgNOAgNOclV CC⨯=-思考题1．电位滴定法的原理是什么？2．在进行沉淀反应的电位滴定时指示电极应根据沉淀反应类型来选择,本实验选用的指示电极是什么?参比电极是什么?能选用其他的电极吗? 3．电位滴定法中,常用滴定终点的确定方法是什么?实验四 紫外分光光度法同时测定食品中的维生素C 和维生素E一、 目的要求1.学习在紫外光谱区同时测定双组分体系——维生素C 和维生素E 的方法。

2.准确测绘出抗坏血酸和α-生育酚的吸收光谱，确定最大吸收波长1λ和2λ。

二、实验原理对双组分体系的测定，根据测得的数据可列出下列联合方程式（b =1㎝）：EECCccA 111λλλεε+=总 （4.1）EEC CccA 222λλλεε+=总（4.2）解上述方程即可求出C c 和E c 。

维生素C （抗坏血酸）和维生素E(α-生育酚)起抗氧剂作用,即它们在一定时间内能防止油脂变酪。

因为它们在抗氧剂性能方面是“协同的”，所以两者结合在一起比单独使用的效果更佳。

因此，它们作为一种有用的组合试剂用于各种食品中。

抗坏血酸是水溶性的，α-生育酚是脂溶性的，且它们在紫外光区具有不同的最大吸收波长，都能溶于无水乙醇，因此，能用在同一溶液中测定双组分的原理来测定它们。

三、 仪器及试剂UV-1100紫外-可见分光光度计，石英比色皿2支，50ml 容量瓶9支，10ml 吸量管2支。

抗坏血酸（7.50×105-mol ·L 1-）：称取0.0132g 抗坏血酸，溶于无水乙醇中，并用无水乙醇定溶于1000ml 。

α-生育酚（1.13×104-mol ·L 1-）：称取0.0488g α-生育酚溶于无水乙醇中，并用无水乙醇定溶于1000ml 。

无水乙醇。

四、实验步骤1.配制标准溶液（1）分别取抗坏血酸贮备液4.00、6.00、8.00、10.00ml 于4只50ml 容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。

（2）分别取α-生育酚贮备液4.00、6.00、8.00、10.00ml 于4只50ml 容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。

2.绘制吸收光谱 以无水乙醇为参比，在320～220nm 范围测绘出抗坏血酸和α-生育酚的吸收光谱，并确定1λ和2λ。

3.绘制标准曲线 以无水乙醇为参比，在波长1λ和2λ分别测定步骤1配制的8个标准溶液的吸光度。

4.食品中的维生素C 和维生素E 的测定（1）水溶性食品 准确称取10～20g 的样品量（固体样品用剪刀切细或用研钵研成粉碎），加50%的偏磷酸溶液溶解（必要时过滤），定容至200ml ，取未知液5.00ml 于50ml 容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。

在1λ和2λ处分别测其吸光度。

（2）不溶于水的食品 准确称取10～20g 的样品量，加5%偏磷酸溶液100ml ，匀质化后用滤纸过滤（肉制品类加硅藻土1～2g 后过滤），残留量用5%偏磷酸溶液50～80ml 洗涤数次，合并滤液及洗液，用5%偏磷酸溶液定容至200ml 。

取未知液5.00ml 于50ml 容量瓶中，用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。

在1λ和2λ处分别测其吸光度。

五、数据处理（1）绘制抗坏血酸和α-生育酚的吸光光谱，确定1λ和2λ（2）分别绘制抗坏血酸和α-生育酚在1λ和2λ时的4条标准曲线，求出4条直线的斜率，即C 1λε，C 2λε，E 1λε和E 2λε。

（3）计算食品未知液中抗坏血酸和α-生育酚的浓度。

六、注意事项抗坏血酸会缓慢地氧化成脱氢抗坏血酸，所以必须每次实验时配制新鲜溶液。

思考题1.写出抗坏血酸和α-生育酚的结构式，并解释一个是“水溶性”，一个是“脂溶性”的原因。

2.使用本方法测定抗坏血酸和α-生育酚是否灵敏？解释其原因。

实验七 苯甲酸、乙酸乙酯的红外光谱测定一、实验目的1．了解苯甲酸﹑乙酸乙酯的红外光谱特征，通过实验掌握用红外光谱法推断化合物结构的步骤及方法。

2．练习用KBr 压片法制样和液膜法制样。

3．了解红外光谱仪的结构，熟悉红外分光光度计的使用方法。

二、基本原理鉴于各种有机化合物具有各种不同特征的红外光谱，因此利用红外光谱可对有机化合物进行定性鉴定。

定性鉴定一般分为两个方面：一是官能团的分析鉴定，红外光谱的特征性是基团和化学键的贡献，因此根据红外光谱可确定某有机化合物具有哪些官能团。

二是有机物结构剖析，配合其它理化测试数据，如熔点、沸点、元素分析、紫外光谱、核磁共振、质谱等可进行未知物结构的剖析工作。

红外光谱定性分析，一般采用两种方法：一种是用已知标准物对照，另一种是标准图谱查对法。

已知物对照应由标准品和被检测物在完全相同的条件下，分别绘出其红外光谱进行对照，图谱相同，则肯定为同一化合物。

标准图谱查对法是一个最直接可靠的方法，根据待测样品的来源、物理常数、分子式以及谱图中的特征谱带，查对标准谱图来确定化合物。

常用标准图谱集为萨特勒红外标准图谱集。

为了便于谱图的解析,通常把红外光谱分为两个区域,即官能团区和指纹区。

波数4000cm−1～1400cm−1的频率范围为官能团区，其吸收主要是由于分子的伸缩振动引起的，常见的官能团在这个区域内一般都有特定的吸收峰。

低于1400cm−1的区域称为指纹区，吸收峰的数目较多，是由化学键的弯曲振动和部分单键的伸缩振动引起的，吸收带的位置和强度随化合物而异。

如同人彼此有不同的指纹一样，许多结构类似的化合物，在指纹区仍可找到它们之间的差异，因此指纹区对鉴定化合物起着非常重要的作用。

如果在未知物的红外光谱图中指纹区与标准样品相同，就可以断定它和标准样品是同一物(对映体除外)。

如果按化学键的性质，可以将红外区4000cm−1～1000cm−1划分为4个区，如表2—23—1所示。

一般图谱解析大致步骤如下：1. 先从特征频率区入手，找出化合物所含主要官能团。

2. 指纹区分析，进一步找出官能团存在的依据。

因为一个基团常有多种振动形式，所以确定该基团就不能只依靠一个特征吸收，必须找出所有的吸收带才更可靠。

3. 对指纹区谱带位置、强度和形状仔细分析，确定化合物可能的结构。

4. 对照标准图谱，配合其它鉴定手段，进一步验证。

表7—1 红外光谱分区波数4000～2500cm−12500～2000cm−12000～1500cm−11500～1000cm−1波区氢键区三键区或累积双键区双键区单键区产生吸收的基团O−HC−HN−HC≡CC≡NC=C=CC=CC=ON=OC−CC−NC−O例如烯烃中的特征吸收峰由=C−H键和C=C键的伸缩振动以及=C−H键的变形振动所引起。

C=C伸缩振动吸收峰的位置在1670～1620cm−1，随着取代基的不同，吸收峰的位置有所不同。

单烯的C=C伸缩振动吸收峰处于较高波数，强度较弱。

但有共轭时，其强度增加，并向低波数移动。

共轭双烯有两个υC=C，一个在1600cm−1，另一个在1650cm−1，这是由于共轭的两个C=C键发生相互偶合的结果。

烯烃中的=C−H键对称伸缩振动吸收出现在2975cm−1，不对称伸缩振动吸收出现在3080cm−1，这是烯烃中的C−H 键存在的重要特征。

单核芳烃C=C骨架振动吸收出现在1500～1450cm−1和1600～1580cm−1，这是鉴定有无芳环的重要标志。

一般1600cm−1峰较弱，而1500cm−1峰较强，但苯环上的取代情况会使这两个峰发生位移。

若在2000～1700cm−1之间有锯齿状的倍频吸收峰，是确定单取代苯的重要旁证。

羧酸中的羰基C=O的振动频率吸收为1690cm−1，羧基中的O−H的缔合伸缩振动吸收频率为3200～2500cm−1区域的宽吸收峰。

本实验将通过测定苯甲酸﹑苯甲酸乙酯﹑山梨酸及未知物的红外吸收光谱，根据它们的红外光谱特征鉴定未知物是苯甲酸﹑山梨酸还是苯甲酸乙酯。

苯甲酸的红外谱图特征比较明显，羧基中的羟基伸缩振动吸收υO−H在3200～2500cm−1区出现强而宽的峰，其弯曲振动吸收峰出现在935cm−1左右。

羰基由于与苯环共轭其伸缩振动υC=O吸收峰出现在1684cm−1处，吸收较强。

苯环的特征吸收出现在1600cm−1和1500cm−1处，为υC=C吸收，这两个吸收峰是鉴别有无芳核存在的重要标志之一。

有时在1580cm−1处会出现一个肩峰，也是苯环的特征吸收。

因此利用这些信息可以初步推断出该化合物是苯甲酸。

再与标准谱图对照，最后确定该化合物的结构。

三、仪器与试剂1. 仪器（1）红外分光光度计；（2）压片装置：压膜、油压机、真空泵、；（3）玛瑙研钵；（4）不锈钢刮刀；（5）0.1mm固定液体槽。

2. 试剂（1）溴化钾粉末：分析纯；（2）苯甲酸：分析纯；（3）山梨酸：分析纯；（4）乙酸乙酯：分析纯；（5）未知物：分析纯。

四、实验步骤1．制备锭片及谱图测定将2～4mg苯甲酸放在玛瑙研钵中磨细至2µm左右，再加入200～400mg干燥的KBr粉末，继续研磨3min，混合均匀。