第一篇：《儀器分析》仿真實驗

儀器分析實驗仿真實驗

紫外分光光度計仿真實驗

一、實驗概述：

在分之中，除了電子相對于原子核的運動之外，還有原子核之間振動和轉動引起的相對位移。這三種運功能量都是量子化的，對應有一定的能級。分子的能量是這三種能量的總和。當用一定頻率（波長）的電磁波（光）照射分子，其能量恰好等于分子的兩個能級差時，則分子就會吸收光的能量而由較低的能級躍遷到較高的能級，同時光的強度（能量）變小。吸光度符合吸收定律：

A=lg（I0/I）=KcL 根據這一關系可以用工作曲線法來測定未知溶液中吸光物質的濃度。

二、實驗裝置：

儀器調節面板：

本實驗仿真的設備是UV-754C紫外可見光風光光度計，它具有鹵鎢燈（30W）、氘燈（2.5A）兩種光源，分別適用于360～850nm和200～360nm波段，采用平面光柵作色散元件，GD33光電管作接受器。

三、實驗操作： 第一步：選取實驗

點擊主菜單上的“實驗選取”，會出現如下的對話框：

用鼠標左鍵點中你要做的實驗，此文件名會出現在對話框的“文件名”一欄的文本框中，在此實驗文件上面雙擊左鍵或者點擊“打開”按鈕打開實驗文件。

第二步：打開電源、預熱

用鼠標點擊紫外分光光度計上的暗箱蓋，暗箱蓋會自動打開，如下圖所示：

１

然后用鼠標點擊儀器右下角的紅色電源開關接通電源，這是儀器調節面板會自動顯示，并進入開機自檢狀態,此狀態大約持續10秒左右,在這段時間里計算機出現停滯現象是正常的.隨后計算機進入預熱期, 時間大約為1分鐘（真實儀器為20分鐘）。預熱結束時會聽見蜂鳴聲,并且會看見預熱按鈕上方的燈熄滅此時儀器就進入工作狀態了。

關狀態：

開狀態：

第三步：配置試液

用鼠標點擊主菜單中的“配置試液”按鈕，出現配置試液窗口：

２

用鼠標點擊下面5個容量瓶，選擇每個容量瓶要加入的蒽醌標準溶液量，系統會自動稀釋到刻度線：

5個容量瓶的溶液都配置好以后，點擊窗口右下角的箭頭進入下一步。

第四步：確定吸收波長

點擊試液配置窗口右下角的箭頭后，系統會顯示如下窗口，自動測量完成了吸收光譜圖: ３

點擊文字中的“吸光度——波長曲線”到吸收光譜圖窗口，再點擊“繪制吸收光譜”按鈕就可以看到蒽醌的紫外吸收光譜圖：

記錄下最大的吸收波長，關閉此窗口，然后進行下一步

第五步：調節吸收波長

用鼠標點擊紫外分光光度計上的波長調節位置，出現波長調節窗口，用鼠標左鍵或者右鍵點擊波長調節旋鈕來增大或者減小波長到剛才記錄的最大波長。

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第六步：儀器調節面板

點擊調出儀器調節面板

點擊按鈕打開氘燈，依次點擊、、按鈕關閉鎢燈，點擊到T，然后按下 按鈕，等待數字顯示平穩后，點擊到A。

調節完成后的面板如下圖：

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第七步：將樣品裝入吸收池架

點擊主界面上的吸收池架調出吸收池畫面：

吸收池架有四個位置，在測量時分別對應儀器調節面板的上的“參考”、“1#”、“2#”、“3#”四個指示位置。把鼠標停留在上面6個容量瓶上，下面會顯示相應的說明。點擊每個位置選擇要加入的溶液：

加入溶液后，窗口右下角會出現箭頭提示放入暗箱，點擊系統會將吸收池架自動放入。

第八步：測量

點擊調出儀器調節面板以便讀取吸光度數據，然后前后拉動拉桿將不同的溶液放進光路中，從儀器調節面板上讀取吸光度數據，系統會自動記錄。

６

按照以上方法把六組數據測試完畢。

第八步：實驗數據處理

六組數據測試完畢后，點記主菜單上的“實驗數據”按鈕，調出數據處理窗口，在工作曲線頁點擊“繪制工作去先”按鈕，系統會自動繪制工作曲線，并根據工作曲線給出待測溶液的濃度。

如果計算機安裝了打印機，可以點擊右上角“打印報表”按鈕打印實驗報告。

第十步：實驗完畢

取出暗箱中的吸收池，關閉暗箱，關閉電源。然后清洗吸收池、整理現場。

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原子吸收分光光度計仿真實驗

一、實驗概述：

原子吸收分光光度分析法又稱原子吸收光譜分析法，是根據物質產生的原子蒸氣對特定波長的光的吸收作用來進行定量分析的。

與原子發射光譜相反，元素的基態原子可以吸收與其發射波長相同的特征譜線。當光源發射的某一特征波長的光通過原子蒸氣時，原子中的外層電子將選擇性地吸收該元素所能發射的特征波長的譜線，這時，透過原子蒸氣的入射光將減弱，其減弱的程度與蒸氣中該元素的濃度成正比，吸光度符合吸收定律：

A=lg（I0/I）=KcL

根據這一關系可以用工作曲線法或標準加入法來測定未知溶液中某元素的含量。

在火焰原子吸收光譜分析中，分析方法的靈敏度、準確度、干擾情況和分析過程是否簡便快速等，除與所用儀器有關外，在很大程度上取決于實驗條件。因此最佳實驗條件的選擇是個重要的問題。本實驗在對鈉元素測定時，分別對燈電流、狹縫寬度、燃燒器高度、燃氣和助燃氣流量比（助燃比）等因素進行選擇。

二、實驗裝置：

本實驗仿真的設備是AA320型原子吸收分光光度計，主要設備參數如下： 波長范圍：190.0~900.0 nm 光柵刻線：1200 條/mm 閃躍波長：250 nm 線色散倒數：2.38 nm/mm 狹縫寬度1~6檔對應的nm數分別為：0.2，0.4，0.7，1.4，2.4，5.0 ８

原子吸收分光光度計的放大圖：

三、實驗操作： 第一步：選取實驗

點擊主菜單上的“試驗選取”，會出現如下的對話框：

用鼠標左鍵點中你要做的實驗，此文件名會出現在對話框的“文件名”一欄的文本框 中，在此實驗文件上面雙擊左鍵或者點擊“打開”按鈕打開實驗文件。

選取實驗后回到實驗主界面，窗口上面的標題欄會顯示實驗名稱+實驗文件名稱。第二步：打開電源

在主界面上用鼠標點擊原子吸收分光光度計，會出現原子吸收分光放大圖，用鼠標點擊右下角的總電源開關打開電源。

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第三步：打開空氣壓縮機電源開關

打開原子吸收分光光度計的總電源開關后，用鼠標點擊窗口右下角的“返回”按鈕回到主界面，然后點擊空氣壓縮機，會出現空氣壓縮機窗口，如圖所示：用鼠標點擊空氣壓縮機電源開關打開電源，電源上面的指示燈會亮起來。

打開電源開關后，關閉空氣壓縮機的窗口回到主界面。

第四步：選擇陰極燈 回到主界面后，點擊原子吸收分光光度計出現原子吸收分光光度計放大圖，用鼠標點擊左上的陰極燈箱，會出現陰極燈窗口。

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做實驗時要根據待測元素的不同選擇相應的元素燈。用鼠標左鍵點擊左上角的陰極燈的種類，會出現陰極燈選擇畫面：

用鼠標左鍵點擊要選的陰極燈，然后點擊陰極燈電源開關接通電源，燈被點亮。關閉此窗口回到原子吸收分光光度計畫面，然后進行下一步。

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第五步：粗調節陰極的燈電流

點擊原子吸收分光光度計上的陰極燈電流指示位置，會出現陰極燈電流調節窗口：

在調節旋鈕上點擊鼠標左鍵增大電流，點擊右鍵減小電流。根據實驗要求，調節電流再8~11mA之間。然后關閉電流表調節窗口，回到原子吸收分光光度計畫面。

第六步：波長掃描

用鼠標點擊原子吸收分光光度計右下的波長掃描按鈕，左邊白色的按鈕是在一定范圍內自動從大到小掃描，灰色按鈕是在一定范圍內自動從小到大掃描，系統會自動掃描找到最合適的波長。

第七步：調節多功能面板

用鼠標點擊原子吸收分光光度計右上的多功能面板，出現多功能面板的放大圖。

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多功能面板上的調節旋鈕用鼠標左鍵點擊逆時針旋轉，用鼠標右鍵點擊順時針旋轉。調節“方式”到“調整”檔，然后關閉多功能面板窗口回到原子吸收分光光度計畫面。

第八步：調節陰極燈位置

用鼠標步左鍵點擊原子吸收分光光度計右下的能量表，會出現能量表的放大圖，用鼠標點中能量表窗口的藍色標題欄，然后按住左鍵移動鼠標，窗口就會跟隨鼠標的軌跡移動，按照此方法把能量表窗口移動到屏幕靠邊上的位置。然后用鼠標點擊原子吸收分光光度計的陰極燈箱，出現陰極燈調節窗口。此時應調節窗口的位置，使得在調節陰極燈位置的時候可以看到能量儀表。

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分別在垂直和水平方向上調節陰極燈的位置，使得獲得的能量最大，調節的時候一定要反復多試幾次，如果在最大點位置附近移動一兩下不好調準，可以先移動到最大點位置比較遠的地方再向回調，如此反復幾次，找準最大能量的位置。如果調整到最大能量后能量表指針偏出了紅色區域，可以用增益旋鈕調節使指針回到紅色范圍。調節好以后，關閉陰極燈窗口。不要關閉能量表窗口。

第九步：微調波長

用鼠標點擊原子吸收分光光度計的波長微調旋鈕，左鍵增加，右鍵減小，使獲得最大的能量輸出。如果調整到最大能量后能量表指針偏出了紅色區域，可以用增益旋鈕調節使指針回到紅色范圍。不要關閉能量儀表，進入下一步。

第十步：調節狹縫寬度

點擊原子吸收分光光度計右上的多功能面板，調整多功能面板窗口和能量窗口的位置，使得再多功能面板上操作的時候能夠看見能量窗口。

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用鼠標點擊狹縫調節旋鈕，左鍵點擊逆時針旋轉，右鍵點擊順時針旋轉，調節需要的狹縫寬度，一般情況下狹縫越小，能量越小，太小的能量不利于測定，狹縫越大，能量越大，但是可能會引起光譜通帶的增加而產生其他共振線的吸收而影響實驗結果，因此狹縫的寬度要根據具體實驗來定。選擇好狹縫寬度后，如果能量表的指針偏出紅色區域，可以用增益旋鈕調節使指針回到紅色范圍。調節好以后，關閉多功能面板和能量表，然后在原子吸收分光光度計畫面上點擊右下角的“返回”按鈕返回到主界面。

第十一步：打開乙炔鋼瓶

在主界面上點擊乙炔鋼瓶，會出現乙炔鋼瓶的放大窗口。

先打開乙炔總閥，用鼠標左鍵點擊乙炔總閥，總閥會自動打開，再次用鼠標左鍵點擊后自動關閉。然后調節乙炔支閥，左鍵點擊增加開度，右鍵點擊減小開度，調節支壓力表的壓力到足夠大。在真實實驗中，如果支閥壓力太小，可能造成火焰無法點燃，建議壓力不小于0.15Mpa。調節完成后，關閉乙炔鋼瓶窗口，回到主界面。

第十二步：接通氣路、點火

在主界面上點擊原子吸收分光光度計，出現原子吸收分光光度計放大圖。用鼠標左鍵點擊原子吸收分光光度計中間下部的氣路開關部分，出現氣路開關放大的窗口，從左到右依次點擊打開各個開關，然后關閉窗口。

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打開氣路開關以后，關閉氣路開關窗口回到原子吸收分光光度計畫面，用鼠標左鍵點住點按鈕幾秒鐘，火焰即被點燃。

注：真實實驗中，點火前要先進行室內排風，本實驗忽略了這一環節。

第十二步：調零

打開原子吸收分光光度計右上的多功能面板，點擊“方式”旋鈕使調整到“吸光度”位置后，關閉多功能面板。點擊主窗體左邊的菜單中的“溶液選取”按鈕或者右下角的溶液燒杯選取溶液

點擊“溶液選取”框內的下拉條，選取“空白樣液”，然后點擊窗口下部的“選取”按鈕，系統會將所選的溶液自動噴入霧化器。

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點擊原子吸收分光光度計右下的調零按鈕進行調零，左右兩個鍵功能相同。

第十三步：調節燃燒器位置

任意選取一份在線性范圍的標準對比樣液

點擊“選取”按鈕自動噴入霧花器后，儀器會現實一定的吸光度值，此時點擊原子分光光度計中下部的燃燒器位置調節旋鈕，兩個旋鈕中上面的是調垂直位置，左鍵點擊燃燒器向下移動，右鍵點擊向上移動，下面的旋鈕是調水平位置，左鍵點擊向右移動，右鍵點擊向左移動，調整的同時密切注意吸光度的變化，找到吸光度最大的位置。

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第十四步：微調陰極燈電流

同時打開能量表和陰極燈電流表，調整兩個窗口的位置，使得在調節電流表的時候可以看到能量表和吸光度值

微調陰極燈電流的原則是：在保證有足夠且穩定的光強輸出條件下，選擇低的工作電流，沒有特別的數量限制，根據實驗要求而定，一般是先選定大致的測量條件，然后選定一個大致的燈電流的范圍，然后噴入標準溶液，在選定的燈電流范圍內每隔1~2mA測量一次，計算 １８

平均值和標準偏差，并繪制吸光度與燈電流的關系曲線，選取靈敏度高、穩定性好的條件為工作條件。對于本實驗，10mA為最佳值，省略了選擇的過程。如果調整電流后能量表指針偏出了紅色區域，可以用增益旋鈕調節使指針回到紅色范圍。調節好以后，關閉能量表和陰極燈電流表。

注：在實驗中調節陰極燈的電壓、電流以及能量增益按鈕都可以改變能量輸出值的大小；實際上，在新式的陰極燈中，一般沒有電壓調節鈕，它的能量增益鈕能自動控制電壓。

第十三步：調節空氣和乙炔的流量

用鼠標點擊原子吸收分光光度計左下的空氣和乙炔流量調節位置出現空氣和乙炔的流量調節窗口，調整窗口位置，使得在調節空氣和乙炔流量的時候可以看到吸光度數值，左邊的轉子流量計指示空氣的流量，右邊的轉子流量計指示乙炔的流量，左邊的旋鈕調節空氣的流量，右邊的旋鈕調節乙炔的流量。首先固定空氣流量（具體值由實驗確定），改變乙炔流量，使當前液指示吸光度最大。接著固定乙炔流量，改變空氣流量，使當前液指示吸光度最大。

第十四步：樣品測試和數據記錄

前面已經把儀器調節好，不要在改變實驗條件，打開多功能面板，把“信號”旋鈕轉到“積分”位置（由于吸光度的值一直在變化，旋轉“信號”旋鈕到“信號積分”位置，這可使變化速率變慢）。點擊左邊菜單的“溶液選取”或者燒杯選擇溶液，依次測量各標準溶液和未知溶液，且在每次測試前都要用空白樣液校零。每測量一種溶液后，要記錄數據，點擊左邊菜單的“試驗數據”按鈕打開數據記錄窗口，按照所列的項目依次讀取數據并寫入數據，然 １９

后點即“取消”按鈕關閉記錄窗口。

測量并記錄完最后一組數據后，點擊數據記錄窗口上的“試驗報告”按鈕進入實驗數據處理。

第十五步：數據處理

記錄完最后一組數據后，點擊“試驗報告”按鈕，出現實驗報告界面：

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此時就可以根據實驗數據確定待測元素的濃度。如果計算機安裝了打印機，可以點擊右上角“打印報表”按鈕打印實驗報告。

第十六步：實驗完畢

實驗結束后，吸入去離子水2~3min，先關乙炔，再關空氣。

關閉燈電源開關及總電源開關，將儀器上各旋鈕轉至零位，最后關閉通風裝置電源。

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氣相色譜仿真實驗

一、實驗概述：

實現色譜分離的先決條件是必須具備固定相和流動相。固定相可以是一種固體吸附劑，或為涂漬于惰性載體表面上的液態薄膜，此液膜可稱作固定液。流動相可以是具有惰性的氣體、液體或超臨界流體，其應與固定相和被分離的組分無特殊相互作用（若流動相為液體或超臨界流體可與被分離的組分存在相互作用）。

色譜分離能夠實現的內因是由于固定相與被分離的各組分發生的吸附（或分配）系數的差別，其微觀解釋就是分子間的相互作用力（取向力、誘導力、色散力、氫鍵力、絡合作用力）的差別。

實現色譜分離的外因是由于流動相的不斷流動。由于流動相的流動使被分離的組分與固定相發生反復多次（達幾百、幾千次）的吸附（或溶解）、解吸（或揮發）過程，這樣就使那些在同一固定相上吸附（或分配）系數只有微小差別的組分，在固定相上的移動速度產生了很大的差別，從而達到了各個組分的完全分離。

二、實驗裝置：

本實驗仿真的設備是GC102型氣相色譜儀，該產品為實驗室用的填充相氣相色譜儀，具有熱導、氫焰二種檢測器，定溫控制恒溫槽及氣流控制裝置。主要設備參數如下： 檢測器靈敏度：熱導池：S≥1000mVml/mg；載氣H2樣品C6H6

－氫焰：Mt≤1×1010g/sec；載氣N2樣品C6H6

檢測器穩定性：基線漂移：≤0.05mV/h 層析柱恒溫室：室溫＋40℃－300℃ 恒溫精度：±0.3℃

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有效區最大溫差：2℃ 氣化室：最高400℃

氣相色譜儀各部分介紹：

三、實驗操作： 第一步：選取實驗

點擊主菜單上的“實驗選取”，會出現如下的對話框：

用鼠標左鍵點中你要做的實驗，此文件名會出現在對話框的“文件名”一欄的文本框 中，在此實驗文件上面雙擊左鍵或者點擊“打開”按鈕打開實驗文件。

選取實驗后回到實驗主界面，窗口上面的標題欄會顯示實驗名稱+實驗文件名稱。

第二步：確認操作條件

點擊主菜單上的“操作條件”，會出現如下的操作條件列表：

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在實驗調節過程中，請以此列表內的條件為準進行調節，否則不能正確輸出色譜峰。

第三步：開載氣

用鼠標點擊實驗主界面上三個氣體鋼瓶中的載氣鋼瓶，出現鋼瓶的調節閥畫面：

當閥關閉時，用鼠標左鍵點擊打開，當閥打開時，用鼠標左鍵點擊關閉。打開總閥和減壓閥，注意開關閥門的順序。

第四步：檢查柱前壓力

點擊氣相色譜儀上的柱前壓力表，查看柱前壓力是否符合操作條件。

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注意：在仿真實驗中，柱前壓力都默認是正確值，在真實實驗中，應該根據實驗的具體要求用鋼瓶的減壓閥調節柱前壓力。

第五步：調節載氣流量

點擊氣相色譜儀上的流量調節部分，會出現流量調節器和皂膜流量計。

一般氣相色譜儀的流量調節部分都有三個調節器，分別控制載氣、氫氣、空氣（后兩者用于FID檢測氣），但是轉子流量計的指示都不是很準確，因此都要加一個皂膜流量計來進行精確的測定。界面上的三個流量調節旋鈕，左鍵點擊增加流量，右鍵點擊減小流量，調節到一定開度后，轉子流量計中的轉子上升到了一定的高度，此時用鼠標左鍵點擊皂膜流量計的橡皮頭，產生一個皂膜，被載氣推動由下向上運動，記錄皂膜通過一定體積的時間就可以求出載氣的流量，載氣的精確流量在上面自動計算顯示出來。在仿真實驗中，為了簡便，用皂膜流量計測量過一次以后，以后再調節流量調節旋鈕時，精確流量就會自動顯示，不用反復測量，在真實實驗當中，是每次都重新測量的。

調節載氣流量到實驗操作條件要求的數值，然后進行下一步。

第六步：打開電源

用鼠標點擊打開氣相色譜儀上的電源開關。

關的狀態：

開的狀態：

第七步：調節溫度

用鼠標點擊氣相色譜儀的溫度調節步部分，出現溫度調節詳細畫面。

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調節溫度時，用鼠標點擊相應數字位上的“+”或者“—”，該數字位就會加1或者減1。按照實驗操作條件要求分別調節柱室（柱溫）、進樣器（氣化室溫）、離子室（離子室溫）的溫度，注意：柱室的溫度是X1的，而進樣器和離子室的溫度是X10的。

第八步：調節TCD參數（如果用FID檢測器，此步應該調節FID參數）

用鼠標點擊氣相色譜儀上的TCD調節面版。

首先用鼠標點擊電源開關接通電源，指示燈亮。然后根據實驗的要求選擇橋電流和衰減比。如果電流表指示的電流稍有偏差，可以用“電流微調”旋鈕調節。“零調”旋鈕可以用來調節記錄筆在記錄紙上的位置，粗調位置變化大，細調位置變化小。然后點擊落筆開始走基線。

調節好各項參數，基線走平穩后，可以進行下一步——“進樣”。

注意：對于使用FID檢測器的實驗，此步應該調節FID參數，如下圖：

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然后還要開氫氣、壓縮空氣（助燃氣），點火等步驟。

第九步：進樣

所有的實驗參數調節好之后，點擊主界面上的注射進樣器，出現如下對話框：

輸入實驗操作條件規定的進樣量，然后點擊“開始進樣”按鈕。系統會自動注射進樣，記錄儀開始畫出色譜圖。

當色譜峰輸出完成后，會出現如下對話框：

點擊“確定”按鈕關閉對話框。

第十步：數據處理

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點擊主界面上的“實驗數據”按鈕，出現實驗報告界面：

根據得出的保留時間、峰高、半峰寬等實驗數據，可以計算分離度等相關參數。如果計算機安裝了打印機，可以點擊右上角“打印報表”按鈕打印實驗報告。

第十一步：實驗完畢

在真實實樣當中，實驗完畢半小時后，按開機步驟反方向關機：

1、關閉記錄儀電源，臺起記錄筆

2、將橋電流關至最小，關閉熱導電源和氫火焰離子放大器電源

3、依次將柱室、進樣器、離子室的溫度調節至常溫

4、關閉總電源

5、打開柱室，等柱溫接近室溫時，關閉載氣。

6、最后清洗進樣器。

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高效液相色譜仿真實驗

一、實驗概述：

以液體做流動相的色譜稱為液相色譜。人們把已經比較成熟的氣相色譜理論應用于液相色譜，使液相色譜得到了迅速的發展。隨著其他科學技術的發展，出現了新型的高壓輸液泵、高效的固定相和柱填充技術、高靈敏度的檢測器，加上計算機的應用，使得液相色譜實現了高效率和高速度。這種分離效率高、分析速度快的液相色譜稱為高效液相色譜（High performance liquid chromatography, HPLC）。

二、實驗裝置：

Agilent(安捷倫)1100系列液相色譜系統簡介：

Agilent1100系列HPLC組件和系統，將Agilent長期的化學分析經驗與領先的計算機技術結合，把網絡技術引入了實驗室。從1996年以來，在全球已經安裝了超過130,000臺1100組件和55,000多套化學工作站數據處理系統，成為目前單一型號市場占有率最高的液相色譜系統。

本仿真軟件是模擬用Agilent化學工作站的數據處理系統進行樣品分析和數據采集（色譜圖）的過程。

注：本軟件只是模擬分析的過程和內容，并不涉及其原理，所以實驗中的參數調節對結果并沒有影響，而真實實驗結果是隨參數的變化而變化的，這一點需要特別注意！

實驗主界面：

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化學工作站界面：

三、實驗操作： 第一步：選取實驗

點擊主菜單上的“實驗選取”，會出現如下的對話框：

用鼠標左鍵點中你要做的實驗，此文件名會出現在對話框的“文件名”一欄的文本框 中，在此實驗文件上面雙擊左鍵或者點擊“打開”按鈕打開實驗文件。

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第二步：確認操作條件

點擊主菜單上的“操作條件”，會出現如下的操作條件列表：

第三步：加入試劑

點擊儀器上的自動進樣器部分（當鼠標移到儀器的各部分時會出現相應的說明），出現如下畫面：

在實驗調節過程中，請以此列表內的條件為準進行調節，否則不能正確輸出色譜峰。

點擊下面的試劑小瓶，會自動放置到自動進樣器的托盤中。

完成后，點擊主界面上的電腦啟動化學工作站。

第四步：編輯方法

擊主界面上的電腦啟動化學工作站開始編輯方法。

所謂方法就是一個參數集，它包括分析一個樣品所需要的所有的參數：數據采集參數、數據分析參數和命令行或者宏指令。

點擊菜單“方法→編輯方法”開始編輯方法（注意：此時不可以改變方法的參數，可改變的參數將在下面特別說明）：

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然后會出現下面的窗口讓你選擇編輯方法的內容：

用鼠標點擊復選框選擇要編輯的方法的內容，然后點擊“確定”按鈕開始方法編輯，點擊“取消”按鈕終止方法編輯。

開始方法編輯后，系統會根據你選擇的內容分別依次顯示每一部分的具體內容，點擊“確定”按鈕進入下一部分，點擊“取消”按鈕終止方法編輯。

完成方法編輯后，系統會回到主操作界面，此時色譜柱已經開始升溫，在圖形界面中會有顯示，如下圖中紅色圓圈標示區域所示：

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特別說明：

對于本實驗要改變的參數，可以點擊化學工作站軟件界面中央的圖示的進樣器、溶劑系統、色譜柱、檢測器等部分，會彈出各部分參數窗口，此時可以按照實驗要求的參數進行調節（實驗參數可以點擊主界面上左邊菜單中的“實驗數據”按鈕察看）。進樣器：

溶劑系統：

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色譜柱：

檢測器：

編輯方法完成后，在啟動系統之前，請返回液相色譜儀，打開二元泵系統，調節Purge閥，觀察使回路無汽泡。

第五步：調節Purge閥

點擊儀器上的二元泵系統部分（當鼠標移到儀器的各部分時會出現相應的說明），出現如下畫面：

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圖中藍色方框部分就是Purge閥，此時是關閉的，用鼠標點擊藍色方框部分，會出現Purge閥的放大畫面，然后點擊Purge閥會自動逆時針方向旋轉打開Purge閥。

打開Purge閥后，右邊的試劑瓶的導管當中會有氣泡流出，待沒有氣泡再流出之后，再次點擊Purge閥會自動逆時針方向旋轉關閉Purge閥。然后進行下一步“啟動系統”。

第六步：啟動系統

完成方法編輯后，點擊菜單“設備→系統開”或者圖中紅色圓圈指示的按鈕“開啟系統”:

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啟動系統后，在圖形界面中會有顯示，如下圖中紅色圓圈標示區域所示：

同時在色譜峰顯示區域開始走基線，開始的時候系統不穩定，基線變化很厲害，等到基線走平穩表示系統穩定后，可以開始進樣運行方法。

第七步：進樣、運行方法

等到狀態指示欄顯示“Ready”后，表明系統已經準備完畢。點擊菜單“運行控制→運行方法”開始進樣和分析，或者點擊圖中紅色圓圈所指示的“Start”按鈕或者按“F5”鍵：

３６

開始進樣后，在圖形界面中會有顯示，如下圖中紅色圓圈標示區域所示：

３７

待色譜圖出完后，樣品分析完畢。

第八步：完成實驗報告

樣品分析完成后，點擊化學工作站界面上的紅色方框部分，或者點擊主界面左邊菜單中的“實驗數據”調出實驗報告：

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根據得出的保留時間、峰高、半峰寬等實驗數據，可以計算分離度等相關參數。如果計算機安裝了打印機，可以點擊右上角“打印報表”按鈕打印實驗報告。

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第二篇：九江學院 儀器分析仿真實驗-教案

儀器分析仿真實驗

實驗一

紅外光譜實驗

一、實驗概述

光源發出的連續波長的紅外光經干涉儀、樣品室到達檢測器，檢測到的紅外干涉圖包含了光源全部頻率和強度的信息。計算機將干涉圖函數進行付里葉變換就可以計算出光信號的強度按頻率的分布，即單光光譜。測試樣品的單光光譜與背景單光光譜的比值就是我們所需要的百分透過率紅外光譜圖。

實驗分為教學模式和考核模式兩種情況，在教學模式下顯示全部的幫助信息，在考核模式下則把幫助信息隱藏掉。

本實驗包含紅外光譜實驗的基礎知識，實驗儀器自帶軟件的仿真模擬，實驗操作部分的仿真模擬等內容，用director+平臺的開發工具，即統一了公司內部實驗開發的模式，又能使實驗不失生動的界面。

二、實驗目的

1、了解紅外光譜儀的原理和結構。

2、在模擬系統上學習紅外光譜儀的操作。

三、重點和難點：紅外光譜儀的原理和操作方法。

四、實驗裝置

1.370紅外光譜儀技術參數 ：

1)DSP動態調整干涉儀，調整頻率可達130,000次/秒； 2)光學臺底板一體化，主部件對針定位，無需調整； 3)光譜范圍：7,800-350cm-1；

4)分辨率：標準0.9cm-1，0.5cm-1； 5)信噪比：1.7×10-5 吸光度單位(峰－峰值),大于24,000:1； 2.主要特點

1)專利Ever-Glo空冷紅外光源，能量高，壽命長；

2)專利無磨損電磁驅動干涉儀，動態調整可達130,000次/秒； 3)永久準直光路，無需用戶人工調整； 4)智能附件即插即用；

5)智能附件自動識別，儀器參數自動調整；光學臺底板整體鑄模成型，密封性好，穩定性高。主要部件均采用預校準對針定位，用戶可方便地自行更換而無需任何調整。智能附件(ATR,漫反射等)即插即用，光路永久準直，系統自動進行性能檢驗并自動調整參數。

堅固的無磨損電磁式驅動干涉儀，采用數字化連續動態調整技術(D.S.P.)，具有極高的穩定性，Auto-tune功能自動進行系統優化,確保干涉儀始終處于最佳工作狀態。

五、實驗操作 一． 實驗啟動和界面介紹

1． 啟動Ad500u.exe，選擇單機運行還是網絡運行。

2． 在培訓項目頁選擇要進行培訓的項目，點擊左上方的啟動培訓單元按鈕。本實驗是把不同形態的樣品設成不同的培訓項目。如下圖：

3． 在考試模式下，無任何提示信息；在練習模式下，有評分幫助和提示信息

4． 下圖是實驗的起始界面：

5． 下圖是實驗的流程圖界面的介紹：

6． 點擊流程圖界面上計算機下方的綠色字，可以設置相關參數，點擊右上角圖標返回流程圖界面。(注意:輸入完數據后，必須敲擊主鍵盤上的回車鍵，數據才能有效)界面如下：

四

樣品制作

1． 固態樣品制作，按照圖片上的信息提示步驟來操作：

2． 液態樣品制作，按照圖片上的信息提示步驟來操作：

3． 氣態樣品制作，按照圖片上的信息提示步驟來操作：

五

軟件操作

4． 打開參數設置的界面

5． 下面就是“Experiment Setup”窗口。當鼠標移動到“No.of scans:”和“Resolution:” 字上面的時候，會出現這兩個參數所表示的含義。輸入數據(注意:輸入完數據后，必須敲擊主鍵盤上的回車鍵，數據才能有效)。界面如下：

6． 開始收集樣品。

7． 輸入此次實驗的名稱。

8． 出現提示框，提醒用戶開始背景收集。

9． 背景收集的過程。

10． 提示開始樣品的收集。

11． 樣品收集的過程。

12． 提示樣品收集完畢。

13． 點擊“Full Scale”菜單可以將譜圖完全的顯示在窗口內，如下圖：

14．。“Clear”、“Absorb”和“%Trans”三個工具欄中的按鈕可以應用，當鼠標移動到它們上面的

時候，在練習模式下，會出現如下提示：

15． 調出譜庫搜索界面。

16． 譜庫搜索界面如下：

17． 選中需要搜索的譜庫：

18． 點擊“Add〉〉”按鈕，將相應的譜庫名稱添加到右邊：

19． 點擊“Search”按鈕，開始譜庫搜索：

20． 下圖為譜庫搜索的結果：

六

譜圖練習

21． 點擊主界面上的“譜圖”按鈕，進入到譜圖練習界面。在此界面下，用戶選擇相應的官能團拖動到相應的波峰位置，正確的話，此官能團就停留在相應的方框呢，否則就自動回到原來的位置，效果如下圖：

22． 第二張譜圖：

23． 第三張譜圖：

24． 第四張譜圖：

25． 第五張譜圖：

26． 第六張譜圖：

點擊“結束”返回到流程圖界面。

實驗二

紫外-可見光分光光度計仿真實驗

一、實驗概述：

在分之中，除了電子相對于原子核的運動之外，還有原子核之間振動和轉動引起的相對位移。這三種運動能量都是量子化的，對應有一定的能級。分子的能量是這三種能量的總和。當用一定頻率（波長）的電磁波（光）照射分子，其能量恰好等于分子的兩個能級差時，則分子就會吸收光的能量而由較低的能級躍遷到較高的能級，同時光的強度（能量）變小。吸光度符合吸收定律：

A=lg（I0/I）=KcL

根據這一關系可以用工作曲線法來測定未知溶液中吸光物質的濃度。

二、實驗目的：

1、掌握紫外-可見分光光度計的原理和結構

2、掌握紫外可見分光光度計的操作方法

三、重點和難點：

學習和掌握紫外可見分光光度計的操作方法。

四、實驗裝置：

Agilent 8453紫外-可見分光光度計使用最新的二極管陣列技術，符合歐洲藥典（EP）和美國藥典（USP）所有規范要求。Agilent8453具備二極管陣列的優勢，氘、鎢雙燈設計，波長范圍190-1100nm，分辨率小于 2 納米，并且標準雜散光強度低于 0.03%，配有安捷可見光化學工作站軟件。

五、實驗操作步驟

第一步：啟動系統平臺，選擇實驗儀器

首先啟動軟件運行平臺，鼠標左鍵點擊“單機運行”，如果配有教師站，也可以點擊“網絡運行”。

在實驗內容選擇界面，如上圖所示，用鼠標左鍵雙擊要進行的實驗儀器。然后進入實驗項目選擇界面。

選擇要進行的實驗項目，然后點擊左上角的“啟動培訓單元”按鈕，進入仿真實驗。每個實驗項目都有練習和考試兩種模式，其區別在于練習模式的實驗界面上有文字說明和步驟提示，評分模塊中也有步驟提示，而在考試模式當中則沒有。第二步：進入到起始界面

在界面上鼠標左鍵點擊，進入流程圖界面。第三步：進入流程圖界面，進行實驗準備工作

流程圖界面是一個對儀器進行了簡化和抽象的界面，可能各個學校的儀器不盡相同，但是對于一種儀器來說，其原理和功能模塊都是相同的，我們設計這個界面，就是為了學生能夠對于儀器的結構和各個功能模塊有直觀的認識，而不受具體儀器的限制。注意，在實驗過程中看到“標志，都可以點擊回到流程圖界面。流程圖界面，如下圖所示：

”

在進行實驗之前，首先要進行實驗前的準備工作，用鼠標左鍵點擊流程圖界面右上角的“實驗準備”按鈕，進入實驗準備工作。第四步：實驗準備工作

實驗之前的準備工作很多，也很重要，但是仿真實驗以儀器操作為主，準備工作簡化，以文字說明代替。

用鼠標左鍵點擊界面下方的“確定”按鈕返回流程圖界面。第五步：啟動工作站軟件

在流程圖界上，鼠標左鍵點擊流程圖界面右上角的“啟動工作站”按鈕，進入啟動化學工作站軟件的仿真流程。

Agilent的化學工作站，在操作系統啟動的時候，會啟動CAG Bootp Server程序，用以對儀器進行檢測和通信，我們可以看到其中顯示的檢測信息。

這個程序不能關閉，否則工作站軟件就無法和儀器進行通信了，所以首先把這個程序最小化。然后用鼠標左鍵雙擊桌面上的“Instument 1 online”快捷方式，啟動工作站軟件，“online”的意思是與儀器相連。

軟件啟動后，會讀取配置信息，不同用戶可以有不同的配置。

再次需要輸入用戶名和密碼，這里密碼設置為空，用鼠標左鍵點擊“OK”按鈕繼續。然后軟件就會進行一系列初始化工作，最后啟動完成。如下圖所示：

至此工作站啟動完成，用鼠標左鍵點擊界面右上角的“第六步：確定工作波長

”回到流程圖界面。

在流程圖界面上，用鼠標左鍵點擊右上角的“軟件操作”按鈕，進入操作化學工作站軟件的仿真流程。

Agilent 8453紫外-可見分光光度計確定工作波長的方法主要有兩種，分別是“Fixed Wavelengths”和“Spectrum/Peaks”。下面分別介紹：

在Task工具欄的下拉菜單中的“Fixed Wavelengths”模式下，首先點擊左下角的“Blank”按鈕掃描背景。（注意：左下角有兩個按鈕，分別是“Blank”和“Sample”，其中“Sample”按鈕因為平臺的原因，不能看到全部，但是按鈕是可用的。）

用鼠標左鍵點擊右上角的“x”關閉背景噪聲窗口。然后點擊左下角的“Sample”按鈕掃描樣品，儀器掃瞄以后，會給出樣品的紫外吸收光譜，如下圖所示：

此時，可以拖動紅色的線選擇最大吸光度的波長作為工作波長。但是這種方法精度比較差，不推薦使用。

第二種方法是“Spectrum/Peaks”，這種方法是在一定波長范圍內，自動搜尋波峰和波谷。在Task工具欄的下拉菜單中選擇“Spectrum/Peaks”模式，這時系統會給出一個對話框，在這個對話框中，可以輸入要搜尋的波峰和波谷的數量，波長范圍等等，然后點擊“OK”按鈕繼續。

然后系統就會自動搜尋出波峰和波谷，在吸收光譜圖上標示，并在下面列表中一一列出，以最大的吸收波長為工作波長

確定波長以后，可以在此波長下，建立工作曲線。第七步：建立工作曲線

在確定波長以后，在在Task工具欄的下拉菜單中選擇“Quanlification”模式。

點擊左下角的“Blank”按鈕掃描背景。（注意：此時左下角有三個按鈕，分別是“Blank”，“Standard”和“Sample”，其中“Sample”按鈕因為平臺的原因，不能看到全部，但是按鈕是可用的。）

然后最小化背景噪聲窗口。

如上圖所示，點擊左下角的“Standard”按鈕，開始掃描1號標準樣品，等待大約3秒建立1號標準樣品工作曲線。然后再次點擊“Standard”按鈕，開始掃描2號標準樣品，再等待大約3秒建立2號標準樣品工作曲線，重復五次分別掃描五個標準樣品的工作曲線，吸收光譜會被顯示在左側窗 24

口中，數據點會顯示在右側的窗口中，并在下面列表。

此時工作曲線已經基本完成，但是一般情況下，工作曲線和數據點的線性不是太好，此時可以進行線性優化，點擊Task工具欄的“Setup”按鈕：

在Calibration curve type選項的下拉菜單中選擇LineOffSet，然后點擊“OK”按鈕繼續。經過優化以后，工作曲線就更加完美了。

第八步：測試待測樣品 建立工作曲線以后，可以開始測試待測樣品，如上圖所示，點擊左下角的“Sample”按鈕（注意： “Sample”按鈕因為平臺的原因，不能看到全部，但是按鈕是可用的。）系統會自動掃描，并自動計給出結果：

實驗三

原子吸收仿真實驗

原子吸收分光光度計仿真實驗

一、實驗概述：

原子吸收分光光度分析法又稱原子吸收光譜分析法，是根據物質產生的原子蒸氣對特定波長的光的吸收作用來進行定量分析的。

與原子發射光譜相反，元素的基態原子可以吸收與其發射波長相同的特征譜線。當光源發射的某一特征波長的光通過原子蒸氣時，原子中的外層電子將選擇性地吸收該元素所能發射的特征波長的譜線，這時，透過原子蒸氣的入射光將減弱，其減弱的程度與蒸氣中該元素的濃度成正比，吸光度符合吸收定律：

A=lg（I0/I）=KcL 根據這一關系可以用工作曲線法或標準加入法來測定未知溶液中某元素的含量。

在火焰原子吸收光譜分析中，分析方法的靈敏度、準確度、干擾情況和分析過程是否簡便快速等，除與所用儀器有關外，在很大程度上取決于實驗條件。因此最佳實驗條件的選擇是個重要的問題。本實驗在對鈉元素測定時，分別對燈電流、狹縫寬度、燃燒器高度、燃氣和助燃氣流量比（助燃比）等因素進行選擇。

二、實驗目的：

1、了解原子吸收光譜儀的原理和結構。

2、在模擬系統上學習原子吸收光譜儀的操作。

三、重點和難點：

原子吸收光譜儀的原理和操作方法。

四、實驗裝置：

本實驗仿真的設備是AA320型原子吸收分光光度計，主要設備參數如下： 波長范圍：190.0~900.0 nm 光柵刻線：1200 條/mm 閃躍波長：250 nm 線色散倒數：2.38 nm/mm 狹縫寬度1~6檔對應的nm數分別為：0.2，0.4，0.7，1.4，2.4，5.0 原子吸收分光光度計的放大圖：

五、實驗操作： 第一步：選取實驗

啟動實驗后，點擊“培訓項目”，選取實驗內容：

第二步：打開電源

在主界面上用鼠標點擊原子吸收分光光度計，會出現原子吸收分光放大圖，用鼠標點擊右下角的總電源開關打開電源。

第三步：打開空氣壓縮機電源開關

打開原子吸收分光光度計的總電源開關后，用鼠標點擊窗口右下角的“返回”按鈕回到主界面，然后點擊空氣壓縮機，會出現空氣壓縮機窗口，如圖所示：用鼠標點擊空氣壓縮機電源開關打開電源，電源上面的指示燈會亮起來。

打開電源開關后，關閉空氣壓縮機的窗口回到主界面。第四步：選擇陰極燈 回到主界面后，點擊原子吸收分光光度計出現原子吸收分光光度計放大圖，用鼠標點擊左上的陰極燈箱，會出現陰極燈窗口。

做實驗時要根據待測元素的不同選擇相應的元素燈。用鼠標左鍵點擊左上角的陰極燈的種類，會出現陰極燈選擇畫面：

用鼠標左鍵點擊要選的陰極燈，然后點擊陰極燈電源開關接通電源，燈被點亮。關閉此窗口回到原子吸收分光光度計畫面，然后進行下一步。第五步：粗調節陰極的燈電流

點擊原子吸收分光光度計上的陰極燈電流指示位置，會出現陰極燈電流調節窗口：

在調節旋鈕上點擊鼠標左鍵增大電流，點擊右鍵減小電流。根據實驗要求，調節電流再8~11mA之間。然后關閉電流表調節窗口，回到原子吸收分光光度計畫面。第六步：波長掃描

用鼠標點擊原子吸收分光光度計右下的波長掃描按鈕，左邊白色的按鈕是在一定范圍內自動從大到小掃描，灰色按鈕是在一定范圍內自動從小到大掃描，系統會自動掃描找到最合適的波長。

第七步：調節多功能面板

用鼠標點擊原子吸收分光光度計右上的多功能面板，出現多功能面板的放大圖。

多功能面板上的調節旋鈕用鼠標左鍵點擊逆時針旋轉，用鼠標右鍵點擊順時針旋轉。調節“方式”到“調整”檔，然后關閉多功能面板窗口回到原子吸收分光光度計畫面。第八步：調節陰極燈位置

用鼠標步左鍵點擊原子吸收分光光度計右下的能量表，會出現能量表的放大圖，用鼠標點中能量表窗口的藍色標題欄，然后按住左鍵移動鼠標，窗口就會跟隨鼠標的軌跡移動，按照此方法把能量表窗口移動到屏幕靠邊上的位置。然后用鼠標點擊原子吸收分光光度計的陰極燈箱，出現陰極燈調節窗口。此時應調節窗口的位置，使得在調節陰極燈位置的時候可以看到能量儀表。

分別在垂直和水平方向上調節陰極燈的位置，使得獲得的能量最大，調節的時候一定要反復多試幾次，如果在最大點位置附近移動一兩下不好調準，可以先移動到最大點位置比較遠的地方再向回調，如此反復幾次，找準最大能量的位置。如果調整到最大能量后能量表指針偏出了紅色區域，可以用增益旋鈕調節使指針回到紅色范圍。調節好以后，關閉陰極燈窗口。不要關閉能量表窗口。第九步：微調波長

用鼠標點擊原子吸收分光光度計的波長微調旋鈕，左鍵增加，右鍵減小，使獲得最大的能量輸出。如果調整到最大能量后能量表指針偏出了紅色區域，可以用增益旋鈕調節使指針回到紅色范圍。不要關閉能量儀表，進入下一步。第十步：調節狹縫寬度

點擊原子吸收分光光度計右上的多功能面板，調整多功能面板窗口和能量窗口的位置，使得再多功能面板上操作的時候能夠看見能量窗口。

用鼠標點擊狹縫調節旋鈕，左鍵點擊順時針旋轉，右鍵點擊逆時針旋轉，調節需要的狹縫寬度，一般情況下狹縫越小，能量越小，太小的能量不利于測定，狹縫越大，能量越大，但是可能會引起光譜通帶的增加而產生其他共振線的吸收而影響實驗結果，因此狹縫的寬度要根據具體實驗來定。選擇好狹縫寬度后，如果能量表的指針偏出紅色區域，可以用增益旋鈕調節使指針回到紅色范圍。調節好以后，關閉多功能面板和能量表，然后在原子吸收分光光度計畫面上點擊右下角的“返回”按鈕返回到主界面。

第十一步：打開乙炔鋼瓶

在主界面上點擊乙炔鋼瓶，會出現乙炔鋼瓶的放大窗口。

先打開乙炔總閥，用鼠標左鍵點擊乙炔總閥，總閥會自動打開，再次用鼠標左鍵點擊后自動關閉。然后調節乙炔支閥，左鍵點擊增加開度，右鍵點擊減小開度，調節支壓力表的壓力到足夠大。在真實實驗中，如果支閥壓力太小，可能造成火焰無法點燃，建議壓力不小于0.15Mpa。調節完成后，關閉乙炔鋼瓶窗口，回到主界面。第十二步：接通氣路、點火

在主界面上點擊原子吸收分光光度計，出現原子吸收分光光度計放大圖。用鼠標左鍵點擊原子吸收分光光度計中間下部的氣路開關部分，出現氣路開關放大的窗口，從左到右依次點擊打開各個開關，然后關閉窗口。

打開氣路開關以后，關閉氣路開關窗口回到原子吸收分光光度計畫面，用鼠標左鍵點住點按鈕幾秒鐘，火焰即被點燃。

注：真實實驗中，點火前要先進行室內排風，本實驗忽略了這一環節。第十三步：調零

打開原子吸收分光光度計右上的多功能面板，點擊“方式”旋鈕使調整到“吸光度”位置后，關閉多功能面板。點擊主界面右下的溶液燒杯選取溶液

選中您要選擇的溶液，下面會出現選取溶液的濃度等參數，選取“空白樣液”，然后點擊窗口下部的“確定”按鈕，系統會將所選的溶液自動噴入霧化器。

點擊原子吸收分光光度計右下的調零按鈕進行調零，左右兩個鍵功能相同。第十四步：調節燃燒器位置

任意選取一份在線性范圍的標準對比樣液

點擊“確定”按鈕自動噴入霧花器后，儀器會顯示一定的吸光度值，此時點擊原子分光光度計中下部的燃燒器位置調節旋鈕，兩個旋鈕中上面的是調垂直位置，左鍵點擊燃燒器向下移動，右鍵點 34

擊向上移動，下面的旋鈕是調水平位置，左鍵點擊向右移動，右鍵點擊向左移動，調整的同時密切注意吸光度的變化，找到吸光度最大的位置。

第十五步：微調陰極燈電流

同時打開能量表和陰極燈電流表，調整兩個窗口的位置，使得在調節電流表的時候可以看到能量表和吸光度值

微調陰極燈電流的原則是：在保證有足夠且穩定的光強輸出條件下，選擇低的工作電流，沒有特別的數量限制，根據實驗要求而定，一般是先選定大致的測量條件，然后選定一個大致的燈電流的范圍，然后噴入標準溶液，在選定的燈電流范圍內每隔1~2mA測量一次，計算平均值和標準偏差，并繪制吸光度與燈電流的關系曲線，選取靈敏度高、穩定性好的條件為工作條件。對于本實驗，10mA為最佳值，省略了選擇的過程。如果調整電流后能量表指針偏出了紅色區域，可以用增益旋鈕調節使指針回到紅色范圍。調節好以后，關閉能量表和陰極燈電流表。

注：在實驗中調節陰極燈的電壓、電流以及能量增益按鈕都可以改變能量輸出值的大小；實際上，在新式的陰極燈中，一般沒有電壓調節鈕，它的能量增益鈕能自動控制電壓。第十六步：調節空氣和乙炔的流量

用鼠標點擊原子吸收分光光度計左下的空氣和乙炔流量調節位置出現空氣和乙炔的流量調節窗口，調整窗口位置，使得在調節空氣和乙炔流量的時候可以看到吸光度數值，35

左邊的轉子流量計指示空氣的流量，右邊的轉子流量計指示乙炔的流量，左邊的旋鈕調節空氣的流量，右邊的旋鈕調節乙炔的流量。首先固定空氣流量（具體值由實驗確定），改變乙炔流量，使當前液指示吸光度最大。接著固定乙炔流量，改變空氣流量，使當前液指示吸光度最大。第十七步：樣品測試和數據記錄

前面已經把儀器調節好，不要在改變實驗條件，打開多功能面板，把“信號”旋鈕轉到“積分”位置（由于吸光度的值一直在變化，旋轉“信號”旋鈕到“信號積分”位置，這可使變化速率變慢）。點擊左邊菜單的“溶液選取”或者燒杯選擇溶液，依次測量各標準溶液和未知溶液，且在每次測試前都要用空白樣液校零。每測量一種溶液后，點擊“記錄數據”按鈕記錄數據。

測量并記錄完最后一組數據。第十八步：數據處理

記錄完最后一組數據后，點擊“繪制曲線”按鈕，出現繪制曲線界面：

此時就可以根據實驗數據確定待測元素的濃度。（提示：每次實驗所得到的未知物質的濃度都是不同的）

第十九步：實驗完畢（仿真實驗不作要求）

實驗結束后，吸入去離子水2~3min，先關乙炔，再關空氣。

關閉燈電源開關及總電源開關，將儀器上各旋鈕轉至零位，最后關閉通風裝置電源。

實驗四

氣相色譜試驗手冊

一、實驗概述

氣相色譜法的基本原理是利用混合物中各組分在流動相和固定相中具有不同的溶解和解析能力，或不同的吸附和脫附能力。當兩相作相對運動時，樣品各組分在兩相中受上述各種作用力的反復作用，從而使混合物中的組分得到分離。色譜廣泛用于物質的分離，分析、濃縮、回收、純化和置備。

實驗分為教學模式和考核模式兩種情況，在教學模式下顯示全部的幫助信息，在考核模式下則把幫助信息隱藏掉。

二、實驗目的：

1、了解氣相色譜儀的原理和結構。

2、在模擬系統上學習氣相色譜儀的操作。

三、重點和難點：

氣相色譜儀的原理和操作方法。

四、實驗裝置

6890氣相色譜儀，第四代模塊化十三路EPC控制，數字化設定所有氣路參數，流量和壓力精確穩定，壓力精度0.01psi，保留時 間和峰面積高度重復。

通過精確EPC氣路控制，快速柱箱升溫速率，超速FID、NPD和ECD響應，高速數據采集處理系統，可得到與原譜圖分離度相同而速度可快2-10倍的結果。柱箱溫度穩定性：0.02%

載氣流速穩定性：0.31％

ECD檢測器檢測限：6.31×10-15g/ml FPD檢測限：3.40×10-13g/s 基線漂移:滿刻度的3%／h

五、實驗操作

1．啟動Ad500u.exe，在培訓項目頁選擇要進行培訓的項目，點擊左上方的啟動培訓單元按鈕。本實驗是把不同的樣品設成不同的培訓項目。每個項目又分為“練習模式”和“考試模式”，在考試模式下，無任何提示信息；在練習模式下，有評分幫助和提示信息。如下圖：

2． 進入初始界面。在單機版里，初始界面上有整套氣相色譜設備的簡要示意圖，點擊設備進入下一步操作。

3． 首先進入一個實驗原理分析的簡圖，此界面為實驗的主界面，通過此界面，可進入到試驗各個主要步驟里。點擊實驗前的準備，進行實驗前的實驗預習操作

4． 實驗對操作的流程進行練習，將操作的正確步驟依次排序后點擊確認。

正確的順序是“開機”-“方法編輯”-“進樣”-“數據采集”-“數據分析”

除了熟悉正確的工作站操作外，還應了解在實際操作中應注意的準備工作，如樣品和試劑的選擇，要掌握色譜試劑的選擇，在不同的條件下選擇不同檔次的試劑，如“分析純”“色譜純”等等，試劑的選用關系到實驗的成敗。

5． 進入開機步驟的介紹。讓學生了解氣相色譜的開機準備過程及相關化學站的使用，可以點擊“Top view窗口”和“Instrument Control 儀器控制窗口”進入兩個分支介紹，也可點擊右上角圖標返回主界面。

開機之前一般要檢查氣路的氣密性，尤其是在使用易燃氣體做載氣的情況下，檢查完氣密性后先通氣后開機，注意鋼瓶輸出壓比柱前壓要高0.05MP.開機后要檢查檢測器及恒溫室的穩定性，確保實驗在可靠的環境下進行可以提高實驗的再現性。

點擊“Top view窗口”按鈕，進入Top view界面；點擊“Instrument Control儀器控制窗口”，進入儀器控制窗口。這里是對平臺與其它分析聯用時的接口算法，用于數據庫的查找和檢測，常用與氣質聯用時。

如下兩副圖。

Top view

Instrument Control儀器控制窗口

6． 點擊上圖的“返回”按鈕，返回上級界面。點擊右上角圖標返回實驗主界面。在此我們返回實驗的主界面。

7． 主界面的各個設備如有與實驗參數關聯的情況，可以在鼠標移動到它的熱區時顯示

出來，此時可以點擊參數進入設置頁面,設置參數以紅色突出顯示，輸入數字后按回車，再點擊右上角圖標回主界面。

8． 按照上圖進行的步驟可以將所有參數進行設置，回到主頁面后也可點“切換至方法編輯”進行部分參數設定。

實驗參數的設定是氣相色譜實驗中重要的環節，在實驗預習時就應當了解和掌握，每次實驗前應了解實驗需要設置的參數，并掌握了解不同參數的設置對實驗結果的影響，便于在重復實驗和分析結果時得到客觀的答案。

9． 點擊主界面的“方法編輯”進入方法編輯界面。

10． 單擊Method菜單。

11． 在Instrument control窗口的標題欄中應顯示當前的方法“*.M”。如果沒有，從Method菜單中選Load…。單擊“*.M”并單擊OK。

12． 點擊進入Method/Edit Entire Method…窗口。確認三個選項都選定，然后單擊OK。

13． 確認Data Acquisition（數據采集）和Data Analysis（數據分析）已被選定。單擊OK。

14． 選擇Ｍanul作為進樣源(本實驗采用手動進樣，如果有自動進樣器的話，選擇GC ALS)。確認Use MS已被選定。單擊OK。

15． 出現Instrument Edit Inlets(儀器編輯入口)，單擊Options（選項）圖標，確認壓力單位為psi。

16． 設置載氣類型、進樣口溫度和分流比三個參數。用鼠標點擊閃動的文字，出現選項，用鼠標點擊選擇正確答案。

17． 設置載氣平均速度參數。用鼠標點擊閃動的文字，出現選項，用鼠標點擊選擇正確答案。

18． 設置載氣初始溫度和柱箱升溫過程。用鼠標點擊閃動的文字，出現選項，用鼠標點擊選擇正確答案。

19．20．21．46 單擊OK按鈕完成設置。

此窗口因為沒有選擇Show選項，所以其他參數不可用。單擊OK。

選擇檢測器，實驗不同要求不同的檢測器，點擊ok。

檢測器可以分為濃度型和質量型，濃度型檢測器的響應取決于組分濃度的瞬間變化，質量型的響應值取決于單位時間內進入檢測器的組分質量，熱導（濃度型）、電子捕獲（濃度型）、氫火焰（質量型）是檢測器中運用的最廣泛的三個檢測器。

22． 只選擇Percent Report。單擊OK。

23． 設定屏幕為輸出裝置。單擊OK。

24． 提醒您保存方法。完成它并單擊OK。返回到主界面。

25． 點擊“開始進樣”按鈕，進入進樣步驟界面。

26．27．28．48 點擊紅色字“觀看進樣錄像”，演示進樣過程。

點擊界面上的“進入自動進樣”，進入到到自動進樣界面。

打開進樣器的蓋子，放入樣品。如下圖

第三篇：《儀器分析實驗》復習題

《儀器分析實驗》復習題

1、單光束和雙光束紫外吸收光譜儀的結構有什么特點？

2、紅外光譜法中，對試樣有哪些要求？

3、pH玻璃電極的原理，如何測定pH值

答：玻璃電極法測定水樣的PH值是以飽和甘汞電極為參比電極，以玻璃電極為指示電極，與被測水樣組成工作電池，再用PH計測量工作電動勢，由PH計直接讀取PH值。

4、為什么熒光光度計使用的比色皿是四面透光的？ 答：如果在一條直線上 那是測吸光度的

熒光分光光度計入射光源和檢測器的方向是垂直的 這樣在垂直方向上 就不可能有入射光

而激發的熒光在四個方向上都有 在垂直方向上檢測 干擾最小 所以四面透光

不是四面透光，只有倆面透光，透光面是為了不同波長的激發光穿透比色皿與比色皿內的待測物質發生物理作用而測定物質的濃度等，不透光的倆面是為了方便實驗操作人員用手抓取放置比色皿

5、在極性、非極性色譜柱上的出峰順序是如何確定的？

答：對于同分異構體來說，極性柱上是極性弱的組份先出峰，極性強的組份后出峰。其它情況下不一定。對于同系物來說，非極性柱上是沸點低的先出峰，沸點高的后出峰。其它情況不一定。

6、在原子吸收光譜法中，峰值吸收代替積分吸收的條件是什么？

7、簡述火焰原子化器（包括霧化器）的工作原理。

8、從速率理論可以看出有哪些因素可以影響色譜的柱效？在什么情況下應采用相對分子質量較大的載氣，什么情況下應采用相對分子質量較小的載氣？如何確定最佳流速？

9、原子吸收分析中，若產生下述情況而引致誤差，應采用什么措施來減免之？

（１）光源強度變化引起基線漂移，（２）火焰發射的輻射進入檢測器（發射背景），（３）待測元素吸收線和試樣中共存元素的吸收線重疊．

10、在電導滴定過程中，為什么溶液的電導會發生連續變化，解釋鹽酸、醋酸的電導滴定曲線。設計電導法測定鹽酸、醋酸混合液的實驗方案。

第四篇：《儀器分析實驗》指導書

編寫

劉開敏

化學工程與技術系

2008年3月

《儀器分析實驗》指導書

目

錄

鄰菲羅啉分光光度法測定鐵??????????????????????1 電位法測定水溶液的pH值??????????????????????4 醋酸的電位滴定和酸常數測定?????????????????????6 水中氟化物的測定－離子選擇電極法??????????????????8 氣相色譜定量分析?????????????????????????10 紫外分光光度法測定苯甲酸含量???????????????????11 熒光法測定維生素B2????????????????????????13 水質 鉀和鈉的測定 火焰原子吸收分光光度法?????????????15 原子吸收分光光度法測定自來水中鎂的含量??????????????19 苯、萘、聯苯的高效液相色譜分析及柱效能的測定???????????21

鄰菲羅啉分光光度法測定鐵

一、實驗內容：

1.吸收曲線的制作。

2.標準曲線的制作。

3.未知水樣的鐵含量的測定。

二、準備工作 1、722S型分光光度計20臺（二人一臺）。

2、通知儀器室準備20套儀器：

(1)50ml容量瓶7只。

(2）1ml刻度吸管1支。

(3）吸球1只。

(4）洗瓶1只。

(5）400ml燒杯（廢液杯）1只。3.準備好公用儀器：

(l）1ml刻度吸管（發樣品用）1支。

(2）100ml小燒杯（發標準Fe3+）20只。

(3）自動加液器二套（6只），盛放HAc－NaAc緩沖溶液，1％鹽酸羥胺及0.1％鄰菲羅啉。

4.試劑：

（1）100μg／mlFe3+標準溶液：準確稱取1.9gNH4Fe(SO4)2·12H2O于100ml燒杯中，加入1：1HCl20ml及少量水，溶解后，轉移到1L容量瓶中，用水稀釋到刻度、搖勻。

（2）0.10％鄰菲羅啉水溶液：將0.100g鄰菲羅啉溶于加有2～3滴濃HCl的蒸餾水100ml中，貯于棕色瓶內。

（3）HAc－NaAc緩沖溶液：取12.9mlC.P.級HAc及34gC.P.級NaAc·3H2O溶于水中，稀釋至1000ml。

（4）1％鹽酸羥胺水溶液：取1g鹽酸羥胺溶于水中，稀釋至100ml。

5.未知樣品

不另配制，直接將標準Fe3+液發于同學交上來的容量瓶中，發放體積應介于0.2～1.0ml間，可為0.3，0.5，0.7，0.9ml。未知樣品體積以1ml計。

三、提問內容：

1.在本實驗中，那些試劑加入量要比較準確，哪些試劑則可不必？為什么？

2.要使分光光度測定結果的誤差盡可能小一些，吸光度的最佳讀數范圍為多少？如何控制？

比色皿壁被有機試劑染上顏色，用水不易洗去，可試用HCl－C2H5OH（1：2）洗滌液浸泡，然后水洗，應避免使用毛刷或鉻酸洗滌液。

（3）比色皿的盛液量：比色皿內所裝溶液量不宜太少，致使光線無法照射到溶液上，也不宜太多，以使溶液灑出流入光度計內，一般以裝至比色皿高度的2/3～4/5為宜。

7.實驗中如用配制過久的鹽酸羥胺溶液，對分析結果將有何影響？

如鹽酸羥胺配制過久，則因其還原能力減弱，而無法將試樣中的Fe3+完全還原成Fe3+，并與鄰菲羅啉定量形成橙紅色絡合物，這樣將使測定結果偏低。

8.吸收曲線的制作：

吸取1.0ml 100μg／ml標準Fe3+溶液，注入50ml容量瓶中，加入5ml 1％鹽酸羥胺溶液，5mlHAc—NaAc緩沖液及3ml 0.10％鄰菲羅啉溶液，以水稀釋至刻度、搖勻。

在722S型分光光度計上，用1cm比色皿，采用試劑空白，在440～560nm間，每隔10nm測定一次吸光度，然后繪制A—λ吸收曲線，以選擇最適當的測定波長。

9.標準曲線的制作：

在5只容量瓶中，分別加入100μg／ml標準Fe3+液0.20ml，0.40ml，0.60ml，0.80ml及1.0ml（可利用上述那個，不必再配）。再各加入5ml 1％鹽酸羥胺溶液，5ml HAc-NaAc緩沖溶液和3ml 0.10％鄰菲羅啉溶液（次序不能顛倒），以水稀釋至刻度搖勻，在所選擇的波長下，用1cm比色皿，采用試劑空白，測定各溶液的吸光度，作出A－C工作曲線。

10.未知試樣中鐵含量的測定：

用洗凈的50ml容量瓶一只向教師領取1ml未知試樣（貼上標簽，寫上學號），按與標準溶液完全相同的步驟配成有色溶液，并搖勻，然后在與制作標準曲線完全相同的測試條件下測出其吸光度。由該吸光度值即可從工作曲線上查得相應的鐵含量。

五、計算公式

未知試樣含鐵量（p.p.m．）＝

六、評分標準

≤5‰

≤10‰

≤15‰

＞15‰

5分

4分

3分

2分

（1）選用儀器“pH”檔，將清洗干凈的電極浸入欲測標準pH緩沖溶液中，按下測量按鈕，轉動定位調節旋鈕，使儀器顯示的pH值穩定在該標準緩沖溶液pH值；（2）松開測量按鈕，取出電極，用蒸餾水沖洗幾次，小心用濾紙吸去電極上水液；（3）將電極置于欲測試液中，按下測量按鈕，讀取穩定值pH，記錄。松開測量按鈕，取出電極，按（2）清洗，繼續下個樣品溶液測量。測量完畢，清洗電極，并將玻璃電極浸泡在蒸餾水中。

2．雙標準pH緩沖溶液法測量溶液pH值

為了獲得高精度的pH值，通常用兩個標準pH緩沖溶液進行定位校正儀器，并且要求未知溶液的pH值盡可能落在這兩個標準pH溶液的pH值中間。

（1）按單位標準pH緩沖溶液方法步驟（1）﹑（2），選擇兩個標準緩沖溶液，用其中一個對儀器定位；

（2）將電極置于另一個標準緩沖溶液中，調節斜率旋鈕（如果沒設斜率旋鈕，可使用溫度補償旋鈕調節），使儀器顯示的pH讀數至該標準緩沖溶液的pH值；

(3)松開測量按鈕，取出電極，用蒸餾水沖洗幾次，小心用濾紙吸去電極上水液；再放入第一次測量的標準緩沖溶液中，按下測量按鈕，其讀數與該試液的pH值相差至多不超過0.05pH單位，表明儀器和玻璃電極的響應特性均良好。往往要反復測量﹑反復調節幾次，才能使測量系統達到最佳狀態；

(4)當測量系統調定后，將洗干凈的電極置于欲測試樣溶液中，按下測量按鈕，讀取穩定pH值，記錄。松開測量按鈕，取出電極，沖洗凈后，將玻璃電極浸泡在蒸餾水中。

五﹑問題討論

1． 在測量溶液的pH值時，為什么pH計要用標準pH緩沖溶液進行定位？ 2． 使用玻璃電極測量溶液pH值時，應匹配何種類型的電位計？

3．為什么用單標準pH緩沖溶液法測量溶液pH值時，應盡量選用pH與它相近的標準緩沖溶液來校正酸度計？

用吸液管取1.00、3.00、5.00、10.00、20.00 mL氟化物標準溶液，分別置于5只50 mL容量瓶中，加入10mL總離子強度調節緩沖溶液，用水稀釋至標線，搖勻。分別移入100 mL聚乙烯杯中，放入一只塑料攪拌子，按濃度由低到高的順序，依次插入電極，連續攪拌溶液，讀取攪拌狀態下的穩態電位值(E)。在每次測量之前，都要用水將電極沖洗凈，并用濾紙吸去水分。在半對數坐標紙上繪制E-lgcF-標準曲線，濃度標于對數分格上，最低濃度標于橫坐標的起點線上。

4．水樣測定

用無分度吸液管吸取適量水樣，置于50 mL容量瓶中，用乙酸鈉或鹽酸溶液調節至近中性，加入10mL總離子強度調節緩沖溶液，用水稀釋至標線，搖勻。將其移入100 mL聚乙烯杯中，放入一只塑料攪拌子，插入電極，連續攪拌溶液，待電位穩定后，在繼續攪拌下讀取電位值(Ex)。在每次測量之前，都要用水充分洗滌電極，并用濾紙吸去水分。根據測得的毫伏數，由標準曲線上查得試液氟化物的濃度，再根據水樣的稀釋倍數計算其氟化物含量。

5．空白試驗

用去離子水代替水樣，按測定樣品的條件和步驟測量電位值，檢驗去離子水和試劑的純度，如果測得值不能忽略，應從水樣測定結果中減去該值。

當水樣組成復雜時，宜采用一次標準加入法，以減小基體的影響。其操作是：先按步驟4測定出試液的電位值(E1)，然后向試液中加入與試液中氟含量相近的氟化物標準溶液(體積為試液的1/10～1/100)，在不斷攪拌下讀取穩態電位值(E2)，按下式計算水樣中氟化物的含量：

式中：Cx—水樣中氟化物(F-)濃度(mg/L)；

Vx—水樣體積(mL)；

cs—F-標準溶液的濃度(mg/L)；

Vs—加入F-標準溶液的體積(mg/L)；

△E—等于E1

氣相色譜定量分析

一、實驗目的

用苯作標準物，測定己烷、環己烷、甲苯的定量校正因子，根據色譜圖，用歸一法測定混合物中各組分的含量；用外標法測定混合物中甲苯的含量。學習定量校正因子的測定和氣相色譜常用的定量方法。

二、儀器與試劑

氣相色譜儀、熱導池檢測器、10微升注射器3支、色譜柱：不銹鋼色譜柱（長2米，內徑4毫米）

15%聚乙二醇—1000：6201擔體（60—80目）、苯、甲苯、己烷、環己烷（都為分析純）、混合物樣品

三、實驗步驟

1.色譜條件：

柱溫80oC；載氣，氮氣或氫氣15—20毫升/分鐘（柱后），檢測器溫度100℃，汽化室溫度120—150℃，橋電流130毫安。2.測定相對重量校正因子

在分析天平上，于5毫升中，按重量比大約2 :1的比例，稱取己烷和苯配制二元混合物。待色譜儀基線穩定后，進樣分析二元混合物，重復3—5次。量取己烷和苯的峰面積，按公式求出己烷對苯的相對重量校正因子。以此為例，測定并求出環己烷對甲苯的相對重量校正因子。

3.定量測定各組分含量

（1）歸一化法

如果被測樣品中只含有己烷、環己烷和甲苯，并且三者相對重量校正因子均已求出，即可進被測樣品進行色譜分析，按歸一化法求出各組分的含量。（2）外標法

如果被測試樣中含有微量苯，預測定其含量，則可以甲苯為溶劑，配制已知濃度的苯標準溶液，用外標法測定試樣中苯的含量，具體方法如下：準確量取10毫升苯于100毫升容量瓶中，用甲苯稀至刻度，搖勻，作為標準儲備液（體積百分數，v/V）。準確分別量取1，2，3，4，5，6毫升儲備液于5個10毫升容量瓶中，用甲苯稀釋定容，搖勻，作為系列標準溶液。

將六個標準溶液分別進樣，每次1微升，測量各自的峰高（或峰面積）。以峰高（或峰面積）對苯濃度繪制工作曲線。取1微升被測樣品注入色譜分析，重復3次，取峰高（或峰面積）平均值，由工作曲線查出被測樣品中苯的濃度。

四、問題討論

1.在氣相色譜定量分析中，峰面積為什么要用校正因子校正？ 2.試說明歸一化法定量的適用范圍。

0

苯甲酸吸收曲線(10ug/mL)1.6001.4001.200吸光度1.0000.8000.6000.4000.2000.0002002052102************3103***335340345350波長

3.3 標準曲線的繪制

準確吸取苯甲酸標準溶液若干體積，稀釋成一系列不同濃度的標準溶液（0～16ug/mL），于最大吸收波長分別測出其吸光度。然后以濃度為橫坐標，以相應的吸光度為縱坐標繪制出標準曲線。3.4 樣品測定

由步驟3.2的測量結果，從標準曲線查出樣品的濃度。

五、結果計算

根據未知液的稀釋倍數，可求出未知溶液的濃度。

三、儀器與試劑

1.儀器

930 型熒光光度計（附液槽一對，漏光片一盒）容量瓶

毫升6個 吸量管

5毫升l支

棕色試劑瓶（500 mL）洗瓶（500 mL）冰箱 2.試劑

（1）100.0 mg·L1 －維生素B2標準貯備液準確稱取0.1000 g維生素B2,將其溶解于少量的1%乙酸 中，轉移至1 L容量瓶中，用1%乙酸稀釋至刻度，搖勻。（2）5.00 mg·L－1

－維生素B2工作標準溶液準確移取5.00 mL 100.0 mg·L1

維生素B2標準貯備液于1L容量瓶中，用1%乙酸稀釋至刻度，搖勻。

（3）待測液取市售維生素B2一片，用1%乙酸溶液溶解，在1 L容量瓶中定容。以上溶液均應裝于棕色試劑瓶中，置于冰箱冷藏保存溶液應保存在棕色瓶中，置于陰涼處。

四、實驗步驟

1．標準系列溶液的配制

在五個干凈的50 mL容量瓶中，分別加入1.00 mL，2.00 mL，3.00 mL，4.00 mL和5.00 mL 5.00 mg·L－1維生素B2工作標準溶液，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。

2．標準系列溶液的測定

開啟儀器電源，預熱約10min。用蒸餾水作空白，從稀到濃測量標準系列溶液的熒光強度。

3．未知試樣的測定

取2.50 mL待測液置于50 mL容量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。用測定標準系列溶液時相同的條件，測量其熒光強度。

五、數據及處理

1．用標準系列溶液的熒光強度繪制標準曲線。2．根據待測液的熒光強度，從標準曲線上求得其濃度。3．計算藥片中維生素B2的含量，用mg/片表示。

六、思考題

1.在熒光測量時，為什么激發光的入射與熒光的接收不在一直線上，而呈一定角度？ 2.為什么要使用兩塊濾光片，其選擇的根據是什么？

參考資料

[1]H.H.Willard,L.L.Merritt and J.A.Dean,《Instrumental Methods ofAnalysis》，5th ed.,p.145,Nostrand,New York,1974。

[2]廈門大學化學系分祈化學教研室編，陳國珍主編，《螢光分析法》，第248頁，科學出版社，1975。

43.5.5 鈉標準使用溶液I，含鈉100.00mg／L：吸取鈉標準貯備溶液(3.5.2)10.00mL于100mL容量瓶中，加2mL硝酸溶液(3.2)，以水稀釋至際線，搖勻。此溶液可保存3個月。3.5.6 鈉標準使用溶液Ⅱ，含鈉10.00mg／L：吸取鈉標準使用溶液Ⅰ(3.5.5)10.00mL于100mL容量瓶中，加2mL硝酸溶液(3.2)，以水稀釋至標線，搖勻。此溶液可保存一個月。儀器

4.1 原子吸收分光光度計：儀器操作參數可參照廠家說明書進行選擇。

4.2 鉀和鈉空心陰極燈：靈敏吸收線為鉀766.5nm，鈉589.0nm；次靈敏吸收線為鉀404.4nm，鈉330.2nm。

4.3 乙炔的供氣裝置：使用乙炔鋼瓶或發生器均可，但乙炔氣必須經水和濃硫酸洗滌后，方可使用。

4.4 空氣壓縮機：均應附有過濾裝置，由此得到無油無水凈化空氣。

4.5 對玻璃器皿的要求：所用玻璃器皿均應經硝酸溶液(3.2)浸泡，用時以去離子水洗凈。采樣和樣品

水樣在采集后，應立即以0.45μm濾膜(或中速定量濾紙)過濾，其濾液用硝酸(3.2)調至pH1～2，于聚乙烯瓶中保存。分析步驟

6.1 試料的制備

如果對樣品中鉀鈉濃度大體已知時，可直接取樣，或者采用次靈敏線測定先求得其濃度范圍。然后再分取一定量(一般為2～10mL)的實驗室樣品于50mL容量瓶中，加3.0mL硝酸艷溶液(3.3)，用水稀釋至標線，搖勻。此溶液應在當天完成測定。6.2 校準溶液的制備 6.2.1 鉀校準溶液

取6只50mL容量瓶，分別加入鉀標準使用溶液(3.5.4)0，0.50，1.00，1.50，2.00，2.50mL，加硝酸艷溶液(3.3)3.00mL，加硝酸溶液(3.2)1.00mL，用水稀釋至標線，搖勻。其各點的濃度分別為：0，1.00，2.00，3.00，4.00，5.00mg／L。本校準溶液應在當天使用。6.2.2 鈉校準溶液

取6只50mL容量瓶，分別加入納標準使用溶液Ⅱ(3.5.6)0，1.00，3.00，5.00，7.50，10.00mL，加3.00mL硝酸銫溶液(3.3)，加1mL硝酸溶液(3.2)，用水稀釋至標線，搖勻。其各點的濃度分別為0，0.20.0.60，1.00，1.50，2.00mg／L。本校準溶液應在當天使用。6.3 儀器的準備

將待測元素燈裝在燈架上，經預熱穩定后，按選定的波長，燈電流，狹縫，觀測高度，空氣及乙炔流量等各項參數進行點火測量。

注意：在打開氣路時，必須先開空氣，再開乙炔；當關閉氣路時，必須先關乙炔，后關空氣，以免回火爆炸。

當點火后，在測量前，先以硝酸溶液(3.3)噴霧5min，以清洗霧化系統。

6對于鉀和鈉濃度較高的樣品，在使用本標準時會因稀釋倍數過大，降低測定的精密度、同時也給操作帶來麻煩。因一般的地表水中鉀和鈉的濃度都比較高，可使用次靈敏線鉀440.4nm、鈉330.2nm測定，濃度范圍可擴大到鉀為200mg／L以內，鈉為100mg／L以內。

附加說明：

本標準由國家環境保護局規劃標準處提出。本標準由黃河水資源保擴監測中心站負責起草。本標準主要起草人馮榮周。

本標準委托中國環境監測總站負責解釋。

83、濃鹽酸 優級純，稀鹽酸溶液1 mol·L

4、純水 去離子水或蒸餾水

1四、實驗步驟

1、配制標準溶液系列

（1）標準溶液系列 準確吸取2.00、4.00、6.00、8.00、10.0mL上述鈣標準使用液，分別置于5只25mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻備用。該標準溶液系列鈣的濃度分別為8.00、16.0、24.0、32.0、40.0μg ·L-1。

（2）鎂標準溶液系列 準確吸取1.00、2.00、3.00、4.00、5.00mL上述鎂標準使用液，分別置于5只25mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻備用。該標準溶液系列鎂地濃度分別為2.0、4.0、6.0、8.0、10.0μg ·L-1。

2、配制自來水樣溶液 準確吸取適量（視未知鈣、鎂的濃度而定）自來水置于25mL容量瓶中，用水稀釋至刻度，搖勻。

3、根據實驗條件，將原子吸收分光光度計按儀器操作步驟（見本章8.3.4節）進行調節，待儀器電路和氣路系統達到穩定，記錄儀基線平直時，即可進樣。測定各標準溶液系列溶液的吸光度。

4、在相同的實驗條件下，分別測定自來水樣溶液中鈣、鎂的吸光度。

五、思考題

1、簡述原子吸收分光光度分析的基本原理。

2、原子吸收分光光度分析為何要用待測元素的空心陰極燈作光源？能否用氫燈或鎢燈代替，為什么？

3、如何選擇最佳的實驗條件？

4、原子化器有何作用？

5、樣品預處理的目的是什么？

0－

1－1

四、操作步驟

1．測定條件的選擇

（1）色譜柱長 250 mm，內徑 4.6 mm，裝填 C-18 烷基鍵合相，顆粒度 10μm 的固定相

（2）流動相 甲醇:水（83:17），流量 1.0 mL· min1

－（3）紫外光度檢測器 測定波長 254 nm（4）進樣量 20μL 2．儀器操作

（1）將配置好的流動相于超聲波發生器上，脫氣 15 min。

（2）將儀器按照儀器的操作步驟調節至進樣狀態，待儀器液路和電路系統達到平衡，基線平直時，吸取 60μL 標準工作液，進樣 20μL，記錄色譜圖，重復進樣兩次。

（3）吸取 60μL 樣品，進樣 20μL，記錄色譜圖，重復進樣兩次。

五、數據處理

1．記錄實驗測定條件

（1）色譜柱與固定相

（2）流動相及其流量

（3）檢測器

（4）進樣量

2．測量各色譜圖中苯、萘、聯苯等的保留時間tR及相應色譜峰的半峰寬Y1/2，計算各對應理論塔板n，并將數據列表。已知組分的出峰順序為苯、萘、聯苯。

3．求樣品中各組分的含量。

六、思考題

1．由計算得到的各組分理論塔板數說明了什么？

2．高效液相色譜采用 5~10 μm 粒度的固定相有何優點？為什么？

第五篇：儀器分析實驗總結

儀器分析實驗總結

1014061525 虞夢娜

一、紅外光譜儀實驗報告 1.儀器結構

儀器設備：SHIMADZU IRPresting-21型傅立葉變換紅外光譜儀

SHIMADZU IRPresting-21 儀器結構：

傅傅立葉變換紅外光譜儀的工作原理圖

固定平面鏡、分光器和可調凹面鏡組成傅立葉變換紅外光譜儀的核心部件－邁克爾干涉儀。由光源發出的紅外光經過固定平面鏡反射鏡后，由分光器分為兩束：50％的光透射到可調凹面鏡，另外50％的光反射到固定平面鏡。

可調凹面鏡移動至兩束光光程差為半波長的偶數倍時，這兩束光發生相長干涉，干涉圖由紅外檢測器獲得，經過計算機傅立葉變換處理后得到紅外光譜圖。

IRPresting-21型傅立葉變換紅外光譜儀具300入射邁克爾遜密閉型干涉儀，單光束光學系統，空冷陶瓷光源，鍍鍺KBr基片分束器，溫度可調的DLATGS檢測器，波數范圍7,800～350cm-1，S/N大于40000∶1（4cm-1，1分鐘，2100cm-1附近，P—P），具有自診斷功能和狀態監控器。可收集中紅外、近紅外、遠紅外范圍光譜。

常用紅外光譜-紅外光譜儀

①棱鏡和光柵光譜儀

光柵光譜儀

屬于色散型光譜儀，它的單色器為棱鏡或光柵，屬單通道測量，即每次只測量一個窄波段的光譜元。轉動棱鏡或光柵，逐點改變其方位后，可測得光源的光譜分布。隨著信息技術和電子計算機的發展，出現了以多通道測量為特點的新型紅外光譜儀，即在一次測量中，探測器就可同時測出光源中各個光譜元的信息。

②傅里葉變換紅外光譜儀 它是非色散型的，核心部分是一臺雙光束干涉儀，常用的是邁克耳孫干涉儀。當動鏡移動時，經過干涉儀的兩束相干光間的光程差就改變，探測器所測得的光強也隨之變化，從而得到干涉圖。

傅里葉變換紅外光譜儀

傅里葉變換光譜儀的主要優點是： ①多通道測量使信噪比提高；

②沒有入射和出射狹縫限制，因而光通量高，提高了儀器的靈敏度； ③以氦、氖激光波長為標準，波數值的精確度可達0.01厘米-1； ④增加動鏡移動距離就可使分辨本領提高；

⑤工作波段可從可見區延伸到毫米區，使遠紅外光譜的測定得以實現。

上述各種紅外光譜儀既可測量發射光譜，又可測量吸收或發射光譜。當測量發射光譜時，以樣品本身為光源；測量吸收或反射光譜時，用鹵鎢燈、能斯脫燈、硅碳棒、高壓汞燈（用于遠紅外區）為光源。所用探測器主要有熱探測器和光電探測器，前者有高萊池、熱電偶、硫酸三甘肽、氘化硫酸三甘肽等；后者有碲鎘汞、硫化鉛、銻化銦等。常用的窗片材料有氯化鈉、溴化鉀、氟化鋇、氟化鋰、氟化鈣，它們適用于近、中紅外區。在遠紅外區可用聚乙烯片或聚酯薄膜。此外，還常用金屬鍍膜反射鏡代替透鏡。2.實驗原理

（1）原理概述：紅外吸收光譜分析方法主要是依據分子內部原子間的相對振動和分子轉動等信息進行測定。一束具有連續波長的紅外光通過物質，物質分子中某個基團的振動頻率或轉動頻率和紅外光的頻率一樣時，分子就吸收能量由原來的基態振(轉)動能級躍遷到能量較高的振(轉)動能級，分子吸收紅外輻射后發生振動和轉動能級的躍遷，該處波長的光就被物質吸收。所以，紅外光譜法實質上是一種根據分子內部原子間的相對振動和分子轉動等信息來確定物質分子結構和鑒別化合物的分析方法。將分子吸收紅外光的情況用儀器記錄下來，就得到紅外光譜圖。紅外光譜圖通常用波長(λ)或波數(σ)為橫坐標，表示吸收峰的位置，用透光率(T%)或者吸光度(A)為縱坐標，表示吸收強度。

3.操作步驟

（1）開機前準備

開機前檢查實驗室電源、溫度和濕度等環境條件，當電壓穩定，室溫為21±5℃左右，濕度≤65%時才能開機。（2）開機

始終保持紅外光譜儀右下側黃色燈亮（除濕器指示燈）；開機時，首先打開右下側儀器電源開關，此時綠燈亮，穩定半小時，使得儀器能量達到最佳狀態。開啟電腦，點擊用戶名Administrator，輸入密碼，并運行儀器操作平臺IRsolution軟件，status欄顯示儀器自檢，約十幾秒后窗口右方出現4個綠色方塊，自檢完成，表示儀器正常，可以開始使用。（3）制樣

固體樣品（溴化鉀壓片法）：取預先烘干的固體樣品1～1.5 mg與KBr 200～300 mg（樣品與KBr的比約為1:200）于瑪瑙研缽中，研磨成混合均勻的粉末（粒度小于2微米）。如果KBr和固體樣品不夠干燥，研磨時要用紅外燈烘干。用小藥匙轉入制片模具中，于油壓機6～8噸壓力下保持約5分鐘，撤去壓力后取出制成的半透明薄片，裝入樣品架。

液體樣品（液膜法）：取兩片氯化鈉鹽片，用潔凈的棉球沾少許溶劑將表面擦干凈，待溶劑揮發后，滴一小滴試樣在鹽片上，將另一鹽片壓在上面，使試樣均勻鋪散在鹽片中間形成液膜，中間不能有氣泡。然后將其裝入可拆式夜池架中，輕輕用螺絲固定好，插入儀器試樣池中測繪譜圖。（4）掃描和輸出紅外光譜圖

測試紅外光譜圖時，先在measure模式下按BKG鍵掃描背景（用KBr片做背景），一般背景信號強度在80%以上，否則能量太低，樣品信號噪音大；在Comment欄中輸入備注，在Data file中選擇樣品譜圖存儲路徑（E盤個人文件夾），按sample鍵掃描樣品信號，得到樣品紅外光譜圖;根據需要保存紅外光譜圖，或者導出ASC碼文本文檔，或打印。（5）關機

（1）關機時，先關閉IR solution軟件，關閉電腦主機，再關閉光譜儀電源，蓋上儀器防塵罩。

（2）在記錄本記錄使用情況。（6）注意事項

（1）保持實驗室整潔和干燥，不得在實驗室內進行樣品化學處理，實驗完畢即取出樣品。（2）樣品室窗門應輕開輕關，避免儀器振動受損。（3）眼睛不要注視激光光源，以免受傷害。

（4）實驗操作中，避免用手直接接觸錠劑成型器表面，以防樣品受潮，無法制樣；要用鑷子從錠劑成型器中取出壓好的薄片，而不能用手拿，以免玷污薄片。

（5）固體樣品壓片法時，試樣量必須合適。試樣量過多，試樣晶片太“厚”，透光率差，導致收集到的譜圖中強峰超出檢測范圍；試樣量太少，晶片太“薄”，收集到的譜圖信號信噪比差。

（6）液體樣品測定時，可拆式液體池的鹽片應保持透明干燥，切不可用手接觸鹽片表面；鹽片不能用水沖洗。以試樣溶于有機溶劑，制成1～10%濃度的溶液，注入適宜厚度的液體池中測定；常用溶劑有二氯甲烷、四氯化碳、三氯甲烷、二硫化碳、己烷及環己烷等，不可用水做試樣溶劑；使用完后，用相應溶劑立即將液體池清洗干凈。

（7）壓片機下未放壓片模具時，不能進行壓桿操作，避免超出可操作范圍。（8）壓片完成后將試樣配件，特別是壓片模具擦拭干凈，必要時用乙醇或水清洗干凈并擦干，置干燥器中保存，以免銹蝕。（9）不得隨意改變軟件參數。

（10）本儀器由專人保管，使用人員在上機前必須經過培訓，待考核通過后，方可上機使用。

4.應用

（1）定性分析和結構分析：紅外光譜具有鮮明的特征性，其譜帶的數目、位置、形狀和強度都隨化合物不同而各不相同。因此，紅外光譜法是定性鑒定和結構分析的有力工具。

（2）定量分析：紅外光譜有許多譜帶可供選擇，更有利于排除干擾。紅外光源發光能量較低，紅外檢測器的靈敏度也很低，ε＜103吸收池厚度小、單色器狹縫寬度大，測量誤差也較大。對于農藥組份、土壤表面水份、田間二氧化碳含量的測定和谷物油料作物及肉類食品中蛋白質、脂肪和水份含量的測定，紅外光譜法是較好的分析方法。

舉例：有一化合物分子式為C7H6O2，其紅外光譜如下圖，試推斷其結構。

由圖觀察可得出：

(1)U＝1＋7＋0.5×(-6)＝5，可能有苯環、雙鍵各一個。(2)1684cm-1強峰是?C=O吸收（對不飽和貢獻為1）。

(3)在3300－2500cm-1區域有寬而散的?O－H吸收峰；935cm-1為羧酸二聚體的 ?O－H吸收；－1400和－1300cm-1為羧酸的?C－O和?O－H吸收。

(4)1600、1582cm-1是苯環的?C=C特征吸收；3070、3012cm-1是苯環的?C-H特征 吸收；715、699cm-1是單取代苯的特征吸收。因此分子中肯定存在苯環結構（對不飽和貢獻為4），并具有羧酸的特征吸收，所以是芳酸。又因?C=O在較低頻率的1684cm-1，這表明:羧基直接與苯環相連。綜上所述，該化合物結構為苯甲酸——

OCOH

二、紫外-可見分光光度計實驗報告

1.儀器結構 ○1．儀器的分類

紫外-可見分光光度計按使用波長范圍可分為：可見分光光度計和紫外-可見分光光度計兩類（統稱為分光光度計）。前者的使用波長范圍是400～780 nm；后者的使用波長范圍為200～1000 nm。可見分光光度計只能用于測量有色溶液的吸光度，而紫外-可見分光光度計可測量在紫外、可見及近紅外光區有吸收的物質的吸光度。紫外-可見分光度計按光路可分為單光束式及雙光束式兩類；按測量時提供的波長數又可分為單波長分光光度計和雙波長分光光度計兩類。

○2．儀器的基本組成部分

目前，紫外-可見分光光度計的型號較多，但它們的基本構造都相似，都由光源、單色器、樣品吸收池、檢測器和信號顯示系統等五大部件組成，其組成框圖見圖2-1。

由光源發出的光，經單色器獲得一定波長單色光照射到樣品溶液，被吸收后，經檢測器將光強度變化轉變為電信號變化，并經信號指示系統調制放大后，顯示或打印出吸光度A（或透射比τ），完成測定。

（1）光源 光源是提供入射光的裝置。可見光區常用的光源為鎢燈，可用的波長范圍為350～1000 nm；紫外光區常用的光源為氫燈或氘燈（其中氘燈的輻射強度大，穩定性好，壽命長，因此近年生產的儀器多使用氘燈），它們發射的連續波長范圍為180～360 nm。

（2）單色器 單色器是將光源輻射的復合光分成單色光的光學裝置。單色器一般由狹縫、色散元件及透鏡系統組成，其中色散元件是單色器的關鍵部件。最常用的色散元件是棱鏡和光柵（現在的商品儀器幾乎都使用光柵）。（3）吸收池 吸收池是用于盛裝被測量溶液的裝置。一般可見光區使用玻璃吸收池，紫外光區使用石英吸收池。紫外-可見分光光度計常用的吸收池規格有：0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm等，使用時，根據實際需要選擇。（4）檢測器 檢測器是將光信號轉變為電信號的裝置。常用的檢測器有硒光電池、光電管、光電倍增管和光電二極管陣列檢測器。硒光電池結構簡單，價格便宜，但長時間曝光易“疲勞”，靈敏度也不高。光電管的靈敏度比硒光電池高。光電倍增管不僅靈敏度比普通光電管靈敏，而且響應速度快，是目前高、中檔分光光度計中最常用的一種檢測器。光電二極管陣列檢測器是紫外-可見光度檢測器的一個重要進展，它具有極快的掃描速度，可得到三維光譜圖。

（5）信號顯示器

信號顯示器是將檢測器輸出的信號放大并顯示出來的裝置。常用的裝置有電表指示、圖表指示及數字顯示等。現在很多紫外-可見分光光度計都裝有微處理機，一方面將信號記錄和處理，另一方面可對分光光度計進行操作控制。

2.儀器工作原理

物質的紫外-可見光譜直接地反映了物質分子的電子躍遷，與物質的結構直接相關，不同的物質其紫外-可見吸收光譜不同。而吸收強弱又與吸光物質的量有關。因此可以由物質光譜的特異性對物質進行定性分析，并根據吸收強度對物質作定量測試。在一定的條件下，吸光物質對單色光的吸收符合朗伯-比爾定律，即

A=εbc

上式中 A為吸光度；b為光程長度（即吸收池厚度），單位為cm；c為吸光物質的物質的量濃度，單位為 mol/L；ε為摩爾吸光系數，單位為 L/(mol.cm)；由上式可知，當 b、ε一定時，吸光物質的吸光度為其濃度c的單值（線性）函數。因此對吸光物質的濃度的測試可直接歸結為對吸光度 A的測試。

3.UV-3600紫外分光光度計基本操作步驟：（1）操作步驟

1.首先打開紫外分光光度計的電源，然后再打開計算機的電源。2.雙擊桌面上的“UVProbe”快捷鍵，進入主菜單。

3.單擊菜單中下部“Connect”圖標，紫外分光光度計開始自檢。

4.待所有自檢項目結束（各項自檢條目均亮綠燈）后，單擊“OK”圖標。5.于儀器檢測室內放入盛有相同檢測媒介（不含樣品）的對比池（靠內）和樣品池（靠外），單擊“Baseline”圖標進行背景掃描。

6.待背景掃描結束后，取出樣品池，加入待檢測樣品，然后放回檢測室，單擊“Auto Zero”圖標進行調零。

7.待調零結束后，單擊“Start”圖標開始掃描。

8.掃描結束后，屏幕會跳出“New Data Set”對話框，請在“File”欄自己建立路徑和文檔名，然后單擊“OK”圖標。接著單擊菜單左上角的“Save”圖標，最終完成文件的存儲。如要轉換成ASCII碼文件，請單擊菜單左上角的“File”圖標，然后在其下拉菜單中單擊“Save as...”圖標，跳出“Save Spectrum File”對話框，單擊“保存類型(T)”欄，并在其下拉菜單中選擇“Data Print Table(*.txt)”這一欄，自己給此文件建立路徑和名字后，單擊“保存(s)”鍵即完成ASCII碼文件的轉換工作。9.取出樣品池，經處理后進行下一次實驗。

10.多次測樣時，若檢測媒介未變，請重復6-9操作步驟；若檢測媒介已變，請重復5-9操作步驟。

11.測樣結束后，先關掉此軟件，然后關掉計算機電源，最后關掉紫外分光光度計電源。若該計算機另有它用，可同時按住[Alt]+[F4]鍵，然后按[Enter]鍵結束程序后再關掉紫外分光光度計電源。

12.實驗結束后，用重鉻酸鉀洗液浸泡樣品池兩分鐘，接著用去離子水洗滌干凈，然后用分析純丙酮洗滌，在室溫下吹干后放入池盒中，以方便下一次實驗的進行。

（2）日常維護和保養

① 光源

光源的壽命是有限的，為了延長光源使用壽命，在不使用儀器時不要開光源燈，應盡量減少開關次數。在短時間的工作間隔內可以不關燈。剛關閉的光源燈不能立即重新開啟。儀器連續使用時間不應超過3h。若需長時間使用，最好間歇30min。如果光源燈亮度明顯減弱或不穩定，應及時更換新燈。更換后要調節好燈絲位置，不要用手直接接觸窗口或燈泡，避免油污沾附。若不小心接觸過，要用無水乙醇擦拭。

② 單色器

單色器是儀器的核心部分，裝在密封盒內，不能拆開。選擇波長應平衡地轉動，不可用力過猛。為防止色散元件受潮生霉，必須定期更換單色器盒干燥劑（硅膠）。若發現干燥劑變色,應立即更換。

③ 吸收池

必須正確使用吸收池,應特別注意保護吸收池的兩個光學面。為此必須做到：

1)測量時，池內盛的液體量不要太滿，以防止溶液溢出而侵入儀器內部。若發現吸收池架內有溶液遺留，應立即取出清洗，并用紙吸干。2)拿取吸收池時，只能用手指接觸兩側的毛玻璃，不可接觸光學面。3)不能將光學面與硬物或臟物接觸，只能用擦鏡紙或絲綢擦試光學面。4)凡含有腐蝕玻璃的物質（如F-、SnCl2、H3PO4等）的溶液，不得長時間盛放在吸收池中。

5)吸收池使用后應立即用水沖洗干凈。有色物污染可以用3mol/L HCl和等體積乙醇的混合液浸泡洗滌。生物樣品、膠體或其它在吸收池光學面上形成薄膜的物質要用適當的溶劑洗滌。

6)不得在火焰或電爐上進行加熱或烘烤吸收池。

④ 檢測器 光電轉換元件不能長時間曝光，且應避免強光照射或受潮積塵。⑤ 當儀器停止工作時，必須切斷電源。

⑥ 為了避免儀器積灰和玷污，在停止工作時，應蓋上防塵罩。

⑦ 儀器若暫時不用要定期通電，每次不少于20～30min，以保持整機呈干燥狀態，并且維持電子元器件的性能。

4.應用

紫外吸收光譜在生產、科研的眾多領域有著十分廣泛的應用。主要應用于定性分析、定量分析、純度檢測、化合物結構的推測[6]、氫鍵強度的測定。（1）定性分析

利用紫外吸收光譜鑒定有機化合物，其主要依據是化合物的特征吸收特征。如吸收曲線的形狀、吸收峰數目以及各吸收峰波長及摩爾吸收系數。用紫外光譜進行定性鑒定的化合物必須是純凈的，并按正確的操作方法用紫外分光光度計繪出吸收曲線，然后根據該化合物的吸收特征作出初步判斷。如果化合物的紫外光譜在220-400nm范圍內沒有吸收帶，則可以判斷該化合物可能是飽和的直鏈烴、脂環烴、或其它飽和的脂肪族化合物或只含一個雙鍵的烯烴等。如果化合物只在270-350nm有弱的吸收帶，則該化合物必含有n電子的簡單非共軛發色基團，如羰基、硝基等。如果化合物在210-250nm范圍有強的吸收帶，且ε＞104，這是K吸收帶的特征，則表明該化合物可能是含有共軛雙鍵的化合物。如果吸收帶出現在260-300nm范圍內，則表明該化合物存在3個或3個以上共軛雙鍵，如吸收帶進入可見光區，則表明該化合物是長共軛發色基團的化合物或是稠環化合物。如果化合物在250-300nm范圍內有中等強度吸收帶，ε在103-104范圍內，這是B吸收帶的特征，因此表明該化合物可能含有苯環。（2）定量分析

紫外可見光譜擅長與定量分析[7]。紫外分光光度法就是基于紫外可見吸收光譜的應用。紫外光譜在化合物含量測量方面的應用比其在化合物定性分析測定方面具有更大的優越性，方法的靈敏度高，準確性和重現性都很好，應用非常廣泛。只要對金紫外光有吸收或可能吸收的化合物，均可用紫外可見分光光度法測定。

僅藥物分析來說，利用紫外吸收光譜進行定量分析的例子很多，例如一些國家已將數百種藥物的紫外系吸收光譜的最大吸收波長和吸收系數載入藥典。紫外分光光度法可方便的用量來直接測定混合物某些組分的含量，如環己烷中的苯，四氯化碳中的二硫化碳，魚肝油中的維生素A等。（3）純度檢查 紫外吸收光譜能測定化合物中含有微量的具有紫外吸收的雜質。如果一個化合物在紫外可見光區沒有明顯的吸收峰，而其的雜質在紫外區有較強的吸收峰，就可檢出化合物中所含有的雜質（乙醇/苯，苯 λmax=256nm）。如果一個化合物在紫外可見光區有明顯的吸收峰，可利用摩爾吸光系數（吸光度）來檢查其純度。（4）化合物結構的推測

化合物的紫外可見吸收光譜基本上是分子中發色基團和助色基團的特性，而不是整個分子的特性，所以單獨從紫外吸收光譜不能完全確定化合物的分子結構，必須與紅外光譜、核磁共振、質譜及其它方法配合，才能得出可靠的結論。紫外可見光譜在研究化合物的結構中的主要作用是推測官能團、結構中的共軛體系以及共軛體系中的取代基的位置、種類和數目等。（5）氫鍵強度的測定

在實際應用中，不同的極性溶劑產生氫鍵的強度不同，可以利用紫外可見光譜來測定化合物在不同溶劑中的氫鍵強度，以確定選擇哪一種溶劑。異丙叉丙酮的n π*吸收帶在環己烷、乙醇、甲醇及水溶液中的λmax分別為335nm、320nm、312nm和300nm，假定這種λmax的移動完全由溶劑的氫鍵所引起，可利用一定公式計算每種溶劑中的氫鍵強度（極性溶劑分子與羰基氧形成了氫鍵，使n軌道能級降低而趨向穩定化，當n電子實現n π*躍遷時，需要增加一定的能量來克服氫鍵的能量）。

三、PL熒光分光光度計實驗報告 1.儀器結構

由高壓汞燈或氙燈發出的紫外光和藍紫光經濾光片照射到樣品池中，激發樣品中的熒光物質發出熒光，熒光經過濾過和反射后，被光電倍增管所接受，然后以圖或數字的形式顯示出來。基本結構和原理如圖所示。

①光源

光源應具有強度大、適用波長范圍寬兩大特點，常用光源有高壓汞燈、氙燈、氙一汞弧燈等。此外，紫外激光器、固體激光器、高功率連續可調染料激光器和二極管激光器等熒光光源把熒光法的應用范圍拓寬。②濾光片和單色器

在熒光光度計中，通常采用干涉濾光片和吸收濾光片作為激發光束和熒光輻射的波長選擇器。在熒光分光光度計中至少選用一個，而常常是用兩個光柵單色器，且均帶有可調狹縫，以供選擇合適的通帶。理想的單色器應在整個波長區內有相同的光子通過效率，不幸的是這種理想的單色器不存在。③ 檢測器

一般普通的熒光分光光度計均采用光電倍增管作為檢測器。它是很好的電流源，在一定條件下其電流量與人射光強度成正比。此外，還有光導攝像管、電子微分器、電荷耦合器陣列檢測器。④ 顯示裝置

以前，顯示裝置有數字電壓表，記錄儀和陰極示波器等，現在，人們可以通過計算機軟硬件技術根據不同要求，來選擇不同的直觀的視頻讀出方式。

2.熒光分光光度計的工作原理

物質熒光的產生是由在通常狀況下處于基態的物質分子吸收激發光后變為激發態, 這些處于激發態的分子是不穩定的,在返回基態的過程中將一部分的能量又以光的形式放出，從而產生熒光。不同物質由于分子結構的不同,其激發態能級的分布具有各自不同的特征，這種特征反映在熒光上表現為各種物質都有其特征熒光激發和發射光譜；因此可以用熒光激發和發射光譜的不同來定性地進行物質的鑒定。在溶液中，當熒光物質的濃度較低時,其熒光強度與該物質的濃度通常有良好的正比關系,即IF=KC,利用這種關系可以進行熒光物質的定量分析,與紫外-可見分光光度法類似，熒光分析通常也采用標準曲線法進行。

測量原理：稀溶液

IF=2.303φFI0εcb

其中，I0為激發光強度；If為熒光強度；υf為熒光效率;b為液池厚度； ε和c分別為發光物質的摩爾吸光系數和摩爾濃度。

3.操作步驟

設備名稱：熒光分光光度計 型 號：RF-5301PC型 國別廠家：日本島津公司 技術指標：

波長掃描范圍：220-900nm 波長精度：±1.5nm； 狹縫范圍：0.15-20nm 信噪比：S/N比150以上（水拉曼峰測定，狹縫5nm）最高掃描速度：5500nm/min（1）開機

a.確認所測試樣液體或固體，選擇相應的附件。

先開啟儀器主機電源，預熱半小時后啟動電腦程序RF-530XPC，儀器自檢通過后，即可正常使用。（2）測樣(1)spectrum模式

在“Acquire Mode”中選擇“Spectrum”模式。

對于做熒光光譜的樣品，“Configure”中“Parameters”的參數設置如下： “Spectrum Type”中選擇Emission；給定EX波長；給定EM的掃描范圍(最大范圍220-900nm)；設定掃描速度；掃描間隔；狹縫寬度，點擊“OK”完成參數的設定。

對于做激發光譜的樣品，“Configure”中“Parameters”的參數設置如下： “Spectrum Type”中選擇Excitation；給定EM波長；給定EX的掃描范圍(最大范圍220nm—900nm)；設定掃描速度；掃描間隔；狹縫寬度，點擊“OK”，完成參數的設定。

在樣品池中放入待測的溶液，點擊“Start”，即可開始掃描。

掃描結束后，系統提示保存文件。可在“Presentation”中選擇“Graf”、“Radar”、“Both Axes Ctrl+R”來調整顯示結果范圍；在“Manipulate” 中選擇“Peak

Pick”來標出峰位，最后在“Channel”中進行通道設定。

述操作步驟對固體樣品同樣適用。(2)Quantitative模式

a.在“Acquire Mode”中選擇“Quantitative”模式。b.“Configure”中“Parameters”的參數設置如下：

Method 選擇“Multi Point Working Curve” ；“Order of Curve” 中選擇 “1st和“No” ；給定EX、EM波長；設定狹縫寬度，點擊“OK”，完成參數的設定。在樣品池中放入裝有空白溶液的比色皿后執行“Auto Zero” 命令校零點。點擊“Standard”模式，制作工作曲線。

將樣品池中的空白溶液換成一系列的已知濃度的樣品標準溶液進行測量，執行“Read”命令，得到相應的熒光強度，系統根據測量值自動生成一條“熒光強度-濃度”曲線。

在“Presentation” 中選擇“Display Equation”，得到標準方程。將此工作曲線 “Save”為擴展名為“.std”的文件。

工作曲線制備完畢，即可進入未知樣的測量，選擇進入“Unknown”模式，將樣品池中的已知濃度標準溶液換成待測樣品溶液，執行“Read”命令，即可得到相應的熒光強度和相應的濃度。將此 “Save”為擴展名為“.qnt”的文件。(3)Time Course模式

a.在“Acquire Mode”中選擇“Time Course”模式。b.“Configure”中“Parameters”的參數設置如下：

給定EX、EM波長；設定狹縫寬度；設定反應時間；讀取速度；讀取點數； 點擊“OK”，完成參數的設定。c.在樣品池中放入裝有空白溶液的比色皿后執行“Auto Zero” 命令校零點。d.將樣品池中的空白溶液換成待測溶液，點擊“Start”，即可開始掃描。掃描結束后，即可得到熒光強度對時間的工作曲線。e.將此工作曲線“Save”為擴展名為“.TMC”的文件。（3）關機

退出軟件后關閉主機。注意事項

請注意愛護液體比色皿，特別是測試有機樣品的同學請在測量完畢后用有機溶劑清洗，干燥后再放入盒子中，否則會造成比色皿表面嚴重污染，影響透光度。

4.應用

(1)無機化合物的分析

與有機試劑配合物后測量；可測量約60多種元素。

鈹、鋁、硼、鎵、硒、鎂、稀土常采用熒光分析法；

氟、硫、鐵、銀、鈷、鎳采用熒光熄滅法測定； 銅、鈹、鐵、鈷、鋨及過氧化氫采用催化熒光法測定；

鉻、鈮、鈾、碲采用低溫熒光法測定；

鈰、銪、銻、釩、鈾采用固體熒光法測定(2)生物與有機化合物的分析 見表

（3）熒光探針

與蛋白質或其他大分子結構非共價相互作用而使一種或幾種熒光性質發生改變的小分子物質。可用于研究大分子物質的性質和行為。目前常用的熒光探針有熒光素類探針、無機離子熒光探針、熒光量子點、分子信標等。熒光探針除應用于核酸和蛋白質的定量分析外，在核酸染色、DNA電泳、核酸分子雜交、定量PCR技術以及DNA測序上都有著廣泛的應用。