第一篇：分析化學(xué)中常用的分離和富集方法教案

第8章 分析化學(xué)中常用的分離和富集方法

教學(xué)目的：學(xué)習(xí)各種常用分離和富集方法的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用，掌握復(fù)雜體系的分離與分析；分離法的選擇、無(wú)機(jī)和有機(jī)成分的分離與分析。

教學(xué)重點(diǎn)：掌握各種常用分離和富集方法的原理、特點(diǎn)及應(yīng)用。教學(xué)難點(diǎn)：萃取分離的基本原理、實(shí)驗(yàn)方法和有關(guān)計(jì)算。

8.1 概述

干擾組分指樣品中原有雜質(zhì)（溶解）或加入試劑引入的雜質(zhì)，當(dāng)雜質(zhì)量少時(shí)可加掩蔽劑消除干擾，量大或無(wú)合適掩蔽劑時(shí)可采用分離的方法。分離完全的含義：（1）干擾組分少到不干擾；（2）被測(cè)組分損失可忽略不計(jì)。完全與否用回收率表示

回收率＝分離后測(cè)得的量?100％

原始含量對(duì)回收率的要求隨組分含量的不同而不同：

含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）

回收率

1％以上

>99.9％

0.01－1％

>99%

0.01%以下

90－95％

常用的分離方法：沉淀、揮發(fā)和蒸餾、液－液萃取、離子交換、色譜等。8.1.1沉淀分離法

1.常量組分的分離（自己看書(shū)：5分鐘）（1）利用生成氫氧化物

a.NaOH法

＋b.NH3法（NH4存在）

c.有機(jī)堿法

六次（亞）甲基四胺

pH＝5-6 d.ZnO懸浮液法

pH＝6（2）硫化物沉淀（3）有機(jī)沉淀劑

2.痕量組分的共沉淀分離和富集（1）無(wú)機(jī)共沉淀分離和富集

＋a.利用表面吸附進(jìn)行共沉淀

CuS可將0.02ug的Hg2從1L溶液中沉淀出 b.利用生成混晶

（2）有機(jī)共沉淀劑 灼燒時(shí)共沉淀劑易除去，吸附作用小，選擇性高，相對(duì)分子質(zhì)量大，體積也大，分離效果好。a.利用膠體的凝聚作用進(jìn)行共沉淀：辛可寧，丹寧，動(dòng)物膠b.利用形成離子締合物進(jìn)行共沉淀：甲基紫，孔雀綠，品紅，亞甲基藍(lán)c.利用“固體萃取劑”進(jìn)行共沉淀。8.1.2揮發(fā)和蒸餾分離法

揮發(fā)法：選擇性高

As的氫化物，Si的氟化物，As、Sb、Sn、Ge的氯化物

＋蒸餾法：N－NH4－NH3?（酸吸收）

利用沸點(diǎn)不同，進(jìn)行有機(jī)物的分離和提純。

8.2 液－液萃取分離法

8.2.1萃取分離法的基本原理

萃?。喊涯辰M分從一個(gè)液相（水相）轉(zhuǎn)移到互不相溶的另一個(gè)液相（有機(jī)相）的過(guò)程。反萃?。河袡C(jī)相?水相 ?優(yōu)點(diǎn)：1.萃取分離法設(shè)備簡(jiǎn)單；2.操作快速；3.分離效果好；

?缺點(diǎn)：1.費(fèi)時(shí)，工作量較大；2.萃取溶劑常是易揮發(fā)、易燃和有毒的物質(zhì)。1．萃取過(guò)程的本質(zhì)

親水性：易溶于水而難溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì)。金屬離子在水中形成水合離子，具有親水性，常見(jiàn)親水基團(tuán)有：-OH，-SO3H，-NH2，NH。疏水性：難溶于水而易溶于有機(jī)溶劑的性質(zhì)。常見(jiàn)疏水基團(tuán)有：烷基，鹵代烷基，芳香基萃取過(guò)程的本質(zhì)就是將物質(zhì)由親水性轉(zhuǎn)化為疏水性的過(guò)程。2．分配系數(shù)和分配比

一定溫度下，溶質(zhì)A在水相和有機(jī)相達(dá)平衡，A(水)A（有機(jī)）

KD?A?有??A?水――分配定律

KD－分配系數(shù)，只與溫度有關(guān)。

分配定律適用條件：(1).稀溶液，可用濃度代替活度；

(2).溶質(zhì)在兩相中均以單一的相同形式存在，沒(méi)有其他副反應(yīng)。

c有c水＝D

D－分配比。

（1）當(dāng)D>1時(shí)，說(shuō)明溶質(zhì)進(jìn)入有機(jī)相的量比留在水中的量多。在兩相中以單一形式存在，溶液較稀時(shí)，KD＝D。

（2）配比并不是常數(shù)，與溶液的酸度、溶質(zhì)的濃度等因素有關(guān)。3．萃取百分率：表示萃取的完全程度

E?E和D的關(guān)系 被萃取物質(zhì)在有機(jī)相中的總量?100%

被萃取物質(zhì)的總量coVoDD??100%等體積萃取，E??100%（1）當(dāng)coVo?cwVwD?Vw/VoD?1 E?分配比不高時(shí)，可采用多次連續(xù)萃取的方法來(lái)提高萃取率。2.當(dāng)D=1時(shí)，萃取一次的萃取百分率為50%；若要求萃取率大于90%，則D必須大于9；

?設(shè)Vw（ml）溶液內(nèi)含有被萃取物m0（g），用Vo（ml）溶劑萃取一次，水相中剩余被萃取物m1（g），則進(jìn)入有機(jī)相的質(zhì)量是（m0-m1）（g），此時(shí)分配比為D?故：m1?m0?Vw

DVo?Vwnco?m0?m1?/Vo? cwm1/Vw??Vw?若用Vo（ml）溶劑萃取n次，水相中剩余被萃取物為mn（g）：mn?m0??

DV?V????ow??8.2.2重要的萃取體系

1.螯合物萃取體系 2.離子締合物萃取體系 3.溶劑化合物萃取體系 4.簡(jiǎn)單分子萃取體系

8.2.3萃取條件的選擇（I）萃取平衡

? 金屬離子Mn+與螯合劑HR作用生成螯合物MRn被有機(jī)溶劑所萃取，設(shè)HR易溶于有機(jī)相而難溶于水相，則萃取平衡表示： n++（M）W + n（HR）O=====（MRn）O + n（H）W

平衡常數(shù)稱為萃取平衡常數(shù)Kex：

+n [MRn] O ? [H] W Kex = —————————（8-8）

n+n [M]W ? [HR] O

n [MRn] O Kex?[HR] O

D = ———— = —————（8-9）

n++n [M]W [H] W

由式(8—9)可見(jiàn)，金屬離子的分配比決定于Kex，螯合劑濃度及溶液的酸度。（II）萃取條件的選擇主要考慮以下幾點(diǎn)： a．螯合劑的選擇 b．溶液的酸度 c.萃取溶劑的選擇 d．干擾離子的消除 a．螯合劑的選擇

? ? ? 螯合劑與金屬離子生成的螯合物越穩(wěn)定，即Kex越大，萃取效率就越高； 螯合劑含疏水基團(tuán)越多，親水基團(tuán)越少，[HR] O越大，萃取效率就越高。螯合劑濃度

nb．溶液的酸度

? 溶液的酸度越低，則D值越大，就越有利于萃取。

? 當(dāng)溶液的酸度太低時(shí)，金屬離子可能發(fā)生水解，或引起其他干擾反應(yīng)，對(duì)萃取反而不利。? 結(jié)論：必須正確控制萃取時(shí)溶液的酸度。

? 示例：用二苯基卡巴硫腙—CCl4萃取金屬離子，都要求在一定酸度條件下才能萃取完全。

2+2-萃取Zn時(shí)，適宜pH為6.5一l0，溶液的pH太低：難于生成螯合物 pH太高：形成Zn02。

c.萃取溶劑的選擇 ? 原則：

（1）金屬螯合物在溶劑中應(yīng)有較大的溶解度。通常根據(jù)螯合物的結(jié)構(gòu)，選擇結(jié)構(gòu)相似的溶劑。

（2）萃取溶劑的密度與水溶液的密度差別要大，粘度要?。?）萃取溶劑最好無(wú)毒、無(wú)特殊氣味、揮發(fā)性小。? 例如：

含烷基的螯合物用鹵代烷烴(如CCl4，CHCl3)作萃取溶劑 含芳香基的螯合物用芳香烴(如苯、甲苯等)作萃取溶劑 d．干擾離子的消除

（a）控制酸度： 控制適當(dāng)?shù)乃岫?，有時(shí)可選擇性地萃取一種離子，或連續(xù)萃取幾種離子

2+3+2+2+ 示例：在含Hg，Bi，Pb，Cd溶液中，控制酸度用二苯硫腙—CCl4萃取不同金屬離子。

3（b）使用掩蔽劑： 當(dāng)控制酸度不能消除干擾時(shí)，可采用掩蔽方法。

+2+ 示例：用二苯硫腙—CCl4萃取Ag時(shí)，若控制pH為2，并加入EDTA，則除了Hg，Au(III)外，許多金屬離子都不被萃取。

8.2.4萃取分離技術(shù) 1.萃取方式

在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行萃取分離主要有以下三種方式。

a．單級(jí)萃取 又稱間歇萃取法：通常用60一125mL的梨形分液漏斗進(jìn)行萃取，萃取一般在幾分種內(nèi)可達(dá)到平衡，分析多采用這種方式。

b．多級(jí)萃取 又稱錯(cuò)流萃取：將水相固定，多次用新鮮的有機(jī)相進(jìn)行萃取，提高分離效果。c．連續(xù)萃?。?使溶劑得到循環(huán)使用，用于待分離組分的分配比不高的情況。這種萃取方式常用于植物中有效成分的提取及中藥成分的提取研究。

? 萃取時(shí)間，一般從30s到數(shù)分鐘不等。

2.分層

? 萃取后應(yīng)讓溶液靜置數(shù)分鐘，待其分層，然后將兩相分開(kāi)。? 注意：在兩相的交界處，有時(shí)會(huì)出現(xiàn)一層乳濁液

產(chǎn)生原因：因振蕩過(guò)于激烈或反應(yīng)中形成某種微溶化合物

消除方法：增大萃取劑用量、加入電解質(zhì)、改變?nèi)芤核岫?、振蕩不過(guò)于激烈 3.洗滌

? 所謂洗滌：就是將分配比較小的其它干擾組分從有機(jī)相中除去。

? 洗滌方法：洗滌液的基本組成與試液相同，但不含試樣。將分出的有機(jī)相與洗滌液一起振蕩。

? 注意：此法使待測(cè)組分有一些損失，故適用于待測(cè)組分的分配比較大的條件下，且一般洗滌1—2次。4.反萃取

? 反萃?。浩茐谋惠臀锏氖杷院螅瑢⒈惠臀飶挠袡C(jī)相再轉(zhuǎn)入水相，然后再進(jìn)行測(cè)定。? 反萃取液：酸度一定（與原試液不同），或加入一些其它試劑的水溶液。

? 選擇性反萃?。翰捎貌煌姆摧鸵海梢苑謩e反萃有機(jī)相中不同待測(cè)組分．提高了萃取分離的選擇性。

8.3 離子交換分離法

利用離子交換樹(shù)脂與溶液中的離子發(fā)生交換反應(yīng)而進(jìn)行分離的方法。此法可用于：（1）分離（2）富集微量物質(zhì)（3）除去雜質(zhì)，高純物質(zhì)的制備（去離子水）8.3.1離子交換劑的種類和性質(zhì)

離子交換樹(shù)脂是一種高分子聚合物。1．種類：

陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：a.強(qiáng)酸型：活性基團(tuán)-SO3H，在酸性、中性和堿性溶液中都能使用。國(guó)產(chǎn)#732樹(shù)脂。

b。弱酸型：活性基團(tuán)-COOH，-OH，在中性、堿性中使用。國(guó)產(chǎn)#724 陰離子交換樹(shù)脂：a.強(qiáng)堿型：活性基團(tuán)為季胺基[-N(CH3)3Cl]，在酸性、中性和堿性溶液中都能使用。國(guó)產(chǎn)#717

b.弱堿型：活性基團(tuán)為伯、仲、叔胺基，在中性和酸性中使用。國(guó)產(chǎn)#707螯合樹(shù)脂：含有特殊的活性基團(tuán)，可與某些金屬離子形成螯合物。－N(CH2COOH)2,國(guó)產(chǎn)#401 大孔樹(shù)脂：氧化還原樹(shù)脂：萃淋樹(shù)脂：纖維交換劑：

2．結(jié)構(gòu)：離子交換樹(shù)脂為具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。例如，常用的聚苯乙烯磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，就是以苯乙烯和二乙烯苯聚合后經(jīng)磺化制得的聚合物。

3．交聯(lián)度：指樹(shù)脂中含交聯(lián)劑（二乙烯苯）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。是樹(shù)脂的重要性質(zhì)之一。

交聯(lián)度?。壕W(wǎng)眼大，對(duì)水膨脹性好，交換速度快，選擇性差，機(jī)械性能差。

交聯(lián)度大：網(wǎng)眼小，對(duì)水膨脹性差，交換速度慢，選擇性好，機(jī)械性能高。樹(shù)脂的交聯(lián)度一般以4－14％為宜。4.交換容量：指每克干樹(shù)脂所能交換的一價(jià)離子的物質(zhì)的量(mmol)。是樹(shù)脂性質(zhì)的另一指標(biāo)。

它決定于樹(shù)脂網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)所含活性基團(tuán)的數(shù)目。一般樹(shù)脂的交換容量為3-6mmol/g。8.3.3離子交換分離操作 1.樹(shù)脂的處理和裝柱

先浸泡在水中－溶脹后－鹽酸浸泡－洗至中性

2．交換：以一定速度由上向下經(jīng)柱交換，“交界層”下移，幾種離子中親和力大的在上層，每種離子集中在柱的某以區(qū)域。

3.洗脫：洗脫(淋洗)就是將交換到樹(shù)脂上的離子，用洗脫劑(或淋洗劑)置換下來(lái)的過(guò)程，是交換過(guò)程的逆過(guò)程。

4．樹(shù)脂再生：

8.3.4離子交換分離法的應(yīng)用 1.水的凈化

2.微量組分的富集 3.陰陽(yáng)離子的分離 4.相同電荷離子的分離

8.4 液相色譜分離法

何為色譜法？

其利用物質(zhì)在兩相中的分配系數(shù)（由物理化學(xué)性質(zhì)：溶解度、蒸汽壓、吸附能力、離子交換能力、親和能力及分子大小等決定）的微小差異進(jìn)行分離。當(dāng)互不相溶的兩相做相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，被測(cè)物質(zhì)在兩相之間進(jìn)行連續(xù)多次分配，這樣原來(lái)微小的分配差異被不斷放大，從而使各組分得到分離。8.4.1 紙上色譜分離法 1．方法原理

? ? ? ? ? 原理：紙上色譜分離法是根據(jù)不同物質(zhì)在固定相和流動(dòng)相間的分配比不同而進(jìn)行分離的。固定相：濾紙——利用紙上吸著的水分(一般的紙吸著約等于自身質(zhì)量20％的水分)流動(dòng)相：有機(jī)溶劑 簡(jiǎn)單裝置如圖8—5所示

操作：點(diǎn)樣、展開(kāi)、干燥、顯色得到如圖8 — 6所示的色譜圖、測(cè)定（定性和定量）

展開(kāi)方式

? 上行法：展開(kāi)速度慢、容易達(dá)到平衡，分離效果好 ? 下行法：展開(kāi)速度快、適用于易分離的組分分離

? 雙向法：使用兩種展開(kāi)劑、90度展開(kāi)、適用于難分離的混合物的分離 2．比移值

? 比移值〔R)：R＝a／b ff a為斑點(diǎn)中心到原點(diǎn)的距離cm b為溶劑前沿到原點(diǎn)的距離cm（1）Rf值最大等于1，最小等于零。（2）Rf值是衡量各組分的分離情況的數(shù)值（3）Rf值相差越大，分離效果越好（4）使用Rf值定性 3.應(yīng)用

（1）甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸混合氨基酸的分離

展開(kāi)劑：正丁醇：冰醋酸：水＝4：1：2 顯色：三茚酮

（3）萄糖、麥芽糖和木糖混合糖類的分離

展開(kāi)劑：正丁醇：冰醋酸：水＝4：1：5 顯色：用硝酸銀氨溶液噴灑，即出現(xiàn)Ag的褐色斑點(diǎn)。

定性：由Rf值可判斷是哪種糖；葡萄糖的Rf為0.16，麥芽糖的Rf為0.11．木糖的Rf是0.28。

8.4.2薄層色譜分離法 1.方法原理

原理： 薄層色譜分離法是將固定相吸附劑均勻地涂在玻璃上制成薄層板，試樣中的各組分在固定相和作為展開(kāi)劑的流動(dòng)相之間不斷地發(fā)生溶解、吸附、再溶解、再吸附的分配過(guò)程。不同物質(zhì)上升的距離不一樣而形成相互分開(kāi)的斑點(diǎn)從而達(dá)到分離。操作方法：同紙上色譜法 展開(kāi)方法： 1.固定相：

（1）硅膠：微酸性極性固定相，適用于酸性、中性物質(zhì)分離（可以制備成酸度不同或堿性硅膠擴(kuò)大使用范圍）

（2）氧化鋁：堿性極性固定相，適用于堿性、中性物質(zhì)分離（可以制備成中性或酸性氧化鋁擴(kuò)大使用范圍）

（3）聚酰胺：含有酰胺基極性固定相，適用于酚類、醇類化合物的分離（4）纖維素：含有羥基的極性固定相，適用于分離親水性物質(zhì)

? 根據(jù)制備方法不同，吸附劑又可以分為不同的活性，如：硅膠和氧化鋁可以分為五級(jí) 2.展開(kāi)劑：

（4）展開(kāi)劑對(duì)被分離物質(zhì)有一定的解吸能力和溶解度。（5）極性比被分離物質(zhì)略小。吸附劑和展開(kāi)劑的一般選擇原則是：

? 非極性組分的分離選用活性強(qiáng)的吸附劑，用非極性展開(kāi)劑；極性組分的分離，選用活性弱的吸附劑，用極性展開(kāi)劑。實(shí)際工作中要經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)來(lái)確定。

8.5 氣浮分離法

8.5.1方法原理 何謂氣浮分離法：

? 采用某種方式，向水中通入大量微小氣泡，在一定條件下使呈表面活性的待分離物質(zhì)吸附或粘附于上升的氣泡表面而浮升到液面，從而使某組分得以分離的方法，稱氣浮分離 6 法或氣泡吸附分離法。（浮選分離或泡沫浮選）。

? 分離和富集痕量物質(zhì)的一種有效方法。

一.方法原理

? 原理：表面活性劑在水溶液中易被吸附到氣泡的氣—液界面上。表面活性劑極性的—端向著水相，非極性的一端向著氣相(如圖8—9)，含有待分離的離子、分子的水溶液中的表面活性劑的極性端與水相中的離子或其極性分子通過(guò)物理(如靜電引力)或化學(xué)（如配位反應(yīng)）作用連接在一起。當(dāng)通入氣泡時(shí)，表面活性劑就將這些物質(zhì)連在一起定向排列在氣—液界面，被氣泡帶到液面，形成泡沫層，從而達(dá)到分離的目的。二.分離的類型 1．離子氣浮分離法

? 在含有待分離離子(或配離子)的溶液中．加入帶相反電荷的某種表面活性劑，使之形成疏水性物質(zhì)。通入氣泡流，表面活性劑就在氣—液界面上定向排列。同時(shí)表面活性劑極性的一端與待分離的離子連結(jié)在一起而被氣泡帶至液面。2．沉淀氣浮分離法

? 在含有待分離離子的溶液中，加入一種沉淀劑(無(wú)機(jī)或有機(jī)沉淀劑)使之生成沉淀，再加入表面活性劑并通入氮?dú)饣蚩諝?，使表面活性劑與沉淀一起被氣泡帶至液面。3．溶劑氣浮分離法

在水溶液上覆蓋一層與水不相混溶的有機(jī)溶劑，當(dāng)采取某種方式使水中產(chǎn)生大量微小氣泡后，已顯表面活性的待分離組分就會(huì)被吸附和粘附在這些正在上升的氣泡表面。溶入有機(jī)相或懸浮于兩相界面形成第三相．從而達(dá)到分離溶液中某種組分的目的。三.影響氣浮分離效率的主要因素 a．溶液的酸度 b．表面活性劑濃度 c．離子強(qiáng)度

d．形成絡(luò)合物或沉淀的性質(zhì) e．其他因素 一般要求氣泡直徑在0.1一0.5mm之間，氣泡流速為l一2mL/cm?mm為宜。氣體通常用氮?dú)饣蚩諝?四.應(yīng)用

? 特點(diǎn)：

氣浮分離法富集速度快，比沉淀或共沉淀分離快得多，富集倍數(shù)大，操作簡(jiǎn)便。

? 應(yīng)用：環(huán)境治理、痕量組分的富集等。沉淀氣俘分離法已成功地用于給水凈化和工業(yè)規(guī)模的廢水處理等。離子氣浮分離法和溶劑氣浮分離法目前在分析化學(xué)上應(yīng)用較多。如用于環(huán)境監(jiān)測(cè)中富集。

8.6 其它分離富集方法

8.6.1 固相微萃取分離法

固相微萃取分離法屬于非溶劑型萃取法。其中直接固相微萃取分離法是將涂有高分子固相液膜的石英纖維直接插入試祥溶液或氣樣中，對(duì)待分離物質(zhì)進(jìn)行萃取，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間在固相涂層和水溶液兩相中達(dá)到分配平衡．即可取出進(jìn)行色譜分析。

1.壓桿 2．筒體 3．壓桿卡持螺釘 4.Z形槽 5.簡(jiǎn)體視窗 6．調(diào)節(jié)針頭長(zhǎng)度的定位器 7.拉伸彈簧 8.密封隔膜 9．注射針管 10.纖維聯(lián)結(jié)管 11．熔融石英纖維

8.6.2 超臨界流體萃取分離法

1.超臨界流體是介于氣液之間的一種既非氣態(tài)又非液態(tài)的物態(tài)．它只能在物質(zhì)的溫度和壓力超過(guò)臨界點(diǎn)時(shí)才能存在。

2.超臨界流體的密度較大，與液體相仿．所以它與溶質(zhì)分子的作用力很強(qiáng)，像大多數(shù)液體一樣，很容易溶解其他物質(zhì)。另一方面，它的粘度較小，接近于氣體，所以傳質(zhì)速率很高；加上表面張力小，容易滲透固體顆粒，并保持較大的流速，可使萃取過(guò)程在高效、快速又經(jīng)濟(jì)的條件下完成。3.二氧化碳與氨

8.6.3 液膜萃取分離法

由浸透了與水互不相溶的有機(jī)溶劑的多孔聚四氟乙烯薄膜把水溶液分隔成兩相—萃取相與被萃取相；其中與流動(dòng)的試樣水溶液系統(tǒng)相連的相為被萃取相，靜止不動(dòng)的相為萃取相。試樣水溶液的離子流入被萃取相與其中加入的某些試劑形成中性分子(處于活化態(tài))。這種中性分子通過(guò)擴(kuò)散溶人吸附在多孔聚四氟乙烯上的有機(jī)液膜中，再進(jìn)一步擴(kuò)散進(jìn)入萃取相，一旦進(jìn)入萃取相，中性分子受萃取相中化學(xué)條件的影響又分解為離子(處于非活化態(tài))而無(wú)法再返回液膜中去。其結(jié)果使被萃取相中的物質(zhì)——離子通過(guò)液膜進(jìn)入萃取相中。8.6.4 毛細(xì)管電泳分離法

電泳分離是依據(jù)在電場(chǎng)中溶質(zhì)不同的遷移速率。毛細(xì)管電泳分離法是在充有合流動(dòng)電解質(zhì)的毛細(xì)管兩端施加高電壓，利用電位梯度及離子淌度的差別，實(shí)現(xiàn)流體中組分的電泳分離。對(duì)于給定的離子和介質(zhì)，淌度是該離子的特征常數(shù)，是由該離子所受的電場(chǎng)力與其通過(guò)介質(zhì)時(shí)所受的摩擦力的平衡所決定的 8.6.5 微波萃取分離法

微波萃取分離法是利用微波能強(qiáng)化溶劑萃取的效率，使固體或半固體試樣中的某些有機(jī)物成分與基體有效地分離，并能保持分析對(duì)象的原本化合物狀態(tài)。微波萃取分離法包括試樣粉碎、與溶劑混合、微波輻射、分離萃取等步驟，萃取過(guò)程一般在特定的密閉容器中進(jìn)行。微波萃取分離法具有快速、節(jié)能、節(jié)省溶劑、污染小、儀器設(shè)備簡(jiǎn)單廉價(jià)，并可同時(shí)處理多份試樣等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)用很廣。

本章作業(yè)

P305 4 P306 9 , 10 , 12 ,15

第二篇：9分離富集習(xí)題及其答案

第9章 分析化學(xué)中的分離與富集方法

思考題答案

1.分析化學(xué)中，為何要進(jìn)行分離富集？如何評(píng)價(jià)分離效果？

答：將被測(cè)組分從復(fù)雜體系中分離出來(lái)后測(cè)定；把對(duì)測(cè)定有干擾的組分分離除去；將性質(zhì)相近的組分相互分開(kāi)；把微量或痕量的待測(cè)組分通過(guò)分離達(dá)到富集的目的，提高測(cè)定靈敏度。用回收率（回收因子）和分離率（分離因子）評(píng)價(jià)分離效果。

2.某水樣溶液中含有Fe3+、Al3+、Ca2+、Mn2+、Mg2+、Cr3+、Zn2+和Cu2+等離子，加入NH4Cl和氨水后，哪些離子以什么形式存在于沉淀中？哪些離子以什么形式存在于溶液中？如果加入NaOH溶液呢？

答：加入NH4Cl-NH3緩沖液，pH在8-9間，因此溶液中有Ca2+，Mg2+,，Cu(NH3)42-、Zn(NH3)42+等離子和少量Mn2+，而沉淀中有Fe(OH)3，Al(OH)3和Cr(OH)3和少量Mn(OH)2沉淀。試液中Fe3+，A13+，Cr3+可以與Ca2+，Mg2+，Cu2+和Zn2+等離子完全分開(kāi)，而Mn2+分離不完全。

3.相對(duì)于無(wú)機(jī)共沉淀劑，有機(jī)共沉淀劑有何優(yōu)點(diǎn)？其進(jìn)行共沉淀分離有哪些方式？

答：與無(wú)機(jī)共沉淀劑相比，有機(jī)共沉淀劑可經(jīng)灼燒而除去，被測(cè)組分則被留在殘?jiān)?，用適當(dāng)?shù)娜軇┤芙夂蠹纯蓽y(cè)定；有機(jī)共沉淀劑的相對(duì)分子質(zhì)量較大，體積也大，有利于微量組分的共沉淀；與金屬離子生成的難溶性化合物表面吸附少，沉淀完全，沉淀較純凈，選擇性高，分離效果好。

進(jìn)行共沉淀分離的方式：利用膠體的凝聚作用進(jìn)行共沉淀；利用形成離子締合物進(jìn)行共沉淀；利用惰性共沉淀劑。

4.試說(shuō)明分配系數(shù)和分配比的物理意義，兩者有何關(guān)系？分配比與萃取率有何聯(lián)系？如何提高萃取率？

答：分配系數(shù)：是溶質(zhì)在兩相中型體相同組分的濃度比（嚴(yán)格說(shuō)應(yīng)為活度比）。而分配比：是溶質(zhì)在兩相中的總濃度之比。在給定的溫度下，KD是一個(gè)常數(shù)。但D除了與KD有關(guān)外，還與溶液酸度、溶質(zhì)濃度等因素有關(guān)，它是一個(gè)條件常數(shù)。

D與KD的關(guān)系：D?cHA,ocHA,w?[HA]o?HA,o[HA]w?HA,w?KD?HA,o?HA,w

D與E的關(guān)系：E?D?100%

D?VW/VO提高萃取效率方法：增加有機(jī)溶劑量；增加分配比；少量多次萃取。5.何謂相似相溶原理？它在液-液萃取和液相色譜中有何作用？

答：“相似相溶”原則：極性物質(zhì)易溶于極性溶劑中，非極性物質(zhì)易溶于非極性溶劑中，堿性物質(zhì)易溶于酸性溶劑中，酸性物質(zhì)易溶于堿性溶劑。6.液-液萃取中產(chǎn)生乳濁液的原因是什么？破乳的方法有哪些？

答：因振蕩過(guò)于激烈，使一相在另一相中高度分散，形成乳濁液；或反應(yīng)中形成某種微溶化合物，既不溶于水，也不溶于有機(jī)相，以致在界面上出現(xiàn)沉淀，形成乳濁液。一般通過(guò)采用增大萃取劑用量，加入電解質(zhì)，改變?nèi)芤核岫?，振蕩不過(guò)于激烈等措施，使相應(yīng)的乳濁液消失。

7.用離子交換法分離兩種酸（pKa分別為3和4）的混合試樣，問(wèn)：應(yīng)選用何種類型的的離子交換樹(shù)脂？哪一種酸先被洗脫？

答：用陰離子交換樹(shù)脂，pKa為4的酸先被洗脫。對(duì)強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換柱，請(qǐng)預(yù)測(cè)下列離子用H+洗脫的順序。①Th4+，Na+，Ca2+，Al3+；②Li+，Na+，K+，Cs+。

答：①Na+>Ca2+>Al3+>Th4+

②Li+> Na+>K+>Cs+

9.離子交換樹(shù)脂按活性功能基團(tuán)分類有哪些類型？其交換能力與溶液pH有何關(guān)系？什么是離子交換樹(shù)脂的交聯(lián)度和交換容量？

答：陽(yáng)離子交換樹(shù)脂：強(qiáng)酸型（—SO3H），弱酸型（—COOH、—OH，pH越高，交換能力越大）。陰離子交換樹(shù)脂：強(qiáng)堿型（季銨基）、弱堿型（伯胺基等），pH越低，交換能力越大）。交換容量是指每克干樹(shù)脂能交換離子的物質(zhì)的量（mmol），其大小取決于樹(shù)脂網(wǎng)的結(jié)構(gòu)上活性基團(tuán)的數(shù)目。交聯(lián)劑在樹(shù)脂單體總量中所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)稱為交聯(lián)度。

10.如用BaSO4重量分析法測(cè)定SO42-時(shí)，大量Fe3+會(huì)產(chǎn)生共沉淀，如何消除Fe3+干擾？如用BaSO4重量分析法測(cè)定Ba2+時(shí)，大量PO43-會(huì)干擾，又如何消除？

答：測(cè)定SO42-時(shí)，F(xiàn)e3+會(huì)產(chǎn)生共沉淀，可通過(guò)H+型強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，交換除去Fe3+。測(cè)定Ba2+時(shí)，PO43-有干擾，可通過(guò)Cl-型強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂，交換除去PO43-。11.樣品在薄層色譜中展開(kāi)，5 cm處有一斑點(diǎn)，則10 cm處的斑點(diǎn)是哪一個(gè)？

①Rf加倍； ②Rf加倍不變；③樣品移行距離加倍；④樣品移行距離增加，但小于2倍；⑤樣品移行距離增加，但大于2倍。答：①③

12.已知某混合試樣A、B、C三組分的分配系數(shù)分別為400、450、500，則三組分在液相色譜上的Rf值的大小順序如何？ 答：Rf(A)< Rf(B)< Rf(C)

習(xí)題及其答案

1.在HCl介質(zhì)中，用乙醚萃取Ga離子時(shí)，分配比D=18，若萃取Ga時(shí)Vw = Vo，則Ga的萃取率E為多少 ?

E?D18?100%??100%?94.7%

D?VW/V018?12．有100 mL含有I2 10 mg的水溶液，用90 mL CCl4分別按照下列情況進(jìn)行萃?。?1)全量一次萃??；(2)分三次萃取。求萃取率各為多少？結(jié)果說(shuō)明了什么？（D＝85）解：（1）m1?m0VW100?10??0.13mg

DVo?VW85?90?100 E??98.7%m0?m110?0.13?100％??100％m010（2）m3?m0(E?100V水)3?5.4?10?4mg)3?10?(85?30?100DV有?V水m0?m110?5.4?10?4?100％??100％?99.99%m010少量多次萃取，但萃取次數(shù)不易過(guò)多。

3.含有OsO4的50.0 mL水溶液，欲用CHCl3進(jìn)行萃取，要求萃取率達(dá)到99.8％以上。若每次使用的CHCl3的體積為10.0 mL，則至少需要萃取多少次？（D＝19.1）解：E?m0?m1?100%?99.8% m0∴m1<0.002 m0?50???????0.002 ??19.1?10?50??nnm1?VW??m0??DVo?VWn?4

故至少應(yīng)萃取4次才能達(dá)到題設(shè)要求

4.計(jì)算相比為0.75、1.5和4時(shí)，分配比D分別等于0.1、1.0、10和50時(shí)的萃取率，并以E為縱坐標(biāo)，lgD為橫坐標(biāo)，根據(jù)此圖，歸納出相比和分配比對(duì)溶質(zhì)萃取率的影響規(guī)律。解：(1)

D0.1VW??11.76% ?0.75 D=0.1時(shí)，E?D?VW/V00.1?0.75VO同理：D=1.0 時(shí)，E=57.14% D=10 時(shí)，E=93.02% D=50 時(shí)，E=98.52%(2)VW?1.5 D=0.1時(shí)，E=6.25% VO同理：D=1.0 時(shí)，E=40% D=10 時(shí)，E=86.96% D=50 時(shí)，E=97.09%(3)VW?4 D=0.1時(shí)，E=2.44% VO同理：D=1.0 時(shí)，E=20% D=10 時(shí)，E=71.43% D=50 時(shí)，E=92.59% 1008060E40200-1012相比：0.75相比：1.5相比：4lgD

相比一定時(shí)，D增大，E增大；D相同時(shí)，相比增大，E減小。

5．從水溶液中萃取銅離子和鈷離子，假定相比為1：3，單次萃取后，實(shí)測(cè)兩相中金屬離子濃度為[Cu]o=32.4 g ?L-1，[Cu]w=0.21 g ?L-1，[Co]o=0.075 g ?L-1，[Co]w=0.47 g ?L-1，試分別計(jì)算這兩種金屬離子的分配比、萃取率和分離系數(shù)，并判斷此兩種金屬離子是否被定量分離。解：對(duì)Cu2+：D=Co32.4==154.3 Cw0.21E?D?100%?D?VW/V0D1D?3?100%?99.79%

對(duì)Co2+：D=0.075=0.16 0..47E=32.65% βCu2+ /Co2+=DCu2?=964<104 DCo2?故：兩種金屬離子不能被定量分離。

6.稱取某R4N+OH-型陰離子交換樹(shù)脂2.00 g，置于錐型瓶中，加入0.2000 mol ?L-1 HCl-1 100 mL 浸泡一晝夜。用移液管吸取25.00 mL, 以甲基紅為指示劑，用0.1000 mol ?L-1 NaOH溶液滴定，消耗20.00 mL。計(jì)算此陰離子交換樹(shù)脂的交換容量。解：

交換容量=CHClVHCl?CNaOHVNaOH?2.010025?0.2000?100?0.1000?20?4=6 mol ?g-1

2.07.用8-羥基喹啉氯仿溶液于pH=7.0時(shí)，從水溶液中萃取La3+。已知它在兩相中的分配比D=43，今取含La3+的水溶液（1 mg ?mL-1）20.0 mL，計(jì)算用萃取液10.0 mL 一次萃取和用同量萃取液分兩次萃取的萃取率。

解：已知

m0=20.0mg，Vw=20.0mL，Vo=10.0mL，D=43 用10.0mL萃取液一次萃取時(shí)：

m1?m0VW20?20??0..89mg

DVo?VW43?10?20E?m0?m1?100%=95.55% m0每次用5.0mL萃取液連續(xù)萃取兩次時(shí)：

20??=0.14mg m1?20???43?10?20??E?20?0.14?100%=99.30% 2028.某一弱酸的HA的Ka=2×10-5，它在某種有機(jī)溶劑中的分配系數(shù)為30.0，當(dāng)水溶液的（1）pH=1；（2）pH=6時(shí)，分配比各為多少？用等體積的有機(jī)溶劑萃取，萃取效率各為多少？ 解：(1)pH =1 時(shí)，δHA,0 =1 δHA,W?H?≈1 =K??H???a?HA,WD=KD?KD?30.0 ?HA,OE=D?100%=96.77% D?1(2)(1)pH =6 時(shí)，δHA,0 =1 δHA,W=?H?=0.048 K??H???aD=KD0.048=1.44 1E=59.02% 9.今有兩種性質(zhì)相似的組分A和B。用紙色譜分離時(shí)，它們的比移值分別為0.50和0.68。欲使分離后兩斑點(diǎn)中心間的距離為2 cm，濾紙條應(yīng)取用多長(zhǎng)? 解：

a??0.50?l?b?a=0.18 ??l?bRf?B???0.68?l?Rf?A??又b-a=2cm ∴ l> 11.1cm 濾紙條至少為12cm。

10.稱取0.5000g氫型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，裝入交換柱中，用NaCl溶液沖洗，至流出液使甲基橙呈橙色為止。收集全部洗出液，用甲基橙作指示劑，以0.1000 mol?L-1 NaOH標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，用去24.51 mL，計(jì)算樹(shù)脂的交換容量。

解：用去NaOH溶液的物質(zhì)的量等于被交換到樹(shù)脂上Na+的物質(zhì)的量，也等于樹(shù)脂上被交換下來(lái)的H+的物質(zhì)的量。

交換容量?CNaOH?VNaOHG?0.1000?24.51?4.902(mmol/g)0.5000

第三篇：分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教案 (5000字)

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教案

對(duì)教師的要求：

必須仔細(xì)閱讀實(shí)驗(yàn)教材，認(rèn)真?zhèn)湔n。準(zhǔn)時(shí)出席集體備課會(huì)，若因事不能出席必須事先請(qǐng)假。

每次實(shí)驗(yàn)應(yīng)提前 10 分鐘進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，檢查實(shí)驗(yàn)設(shè)施，熟悉藥品擺放，準(zhǔn)備試劑、試樣。檢查天平水平、預(yù)熱情況。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不得擅自離開(kāi)，若臨時(shí)有事須向領(lǐng)班主講教師教員請(qǐng)假。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，提醒學(xué)生歸還鑰匙；檢查水、電、氣、門窗、鑰匙柜。

著白色實(shí)驗(yàn)服（夏天不可穿短褲、拖鞋上崗）。關(guān)閉手機(jī)、呼機(jī)。

熱情、負(fù)責(zé)地對(duì)待每一位學(xué)生。嚴(yán)格要求，態(tài)度和藹，為人師表。

課程目的 1 ．正確、熟練地掌握定量化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)的基本操作技能，學(xué)習(xí)并掌握典型的分析方法。

．充分運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)；培養(yǎng)手腦并用能力和統(tǒng)籌安排能力。3 ．確立 “ 量 ”、“ 誤差 ”、和 “ 有效數(shù)字 ” 的概念；學(xué)會(huì)正確、合理地選擇實(shí)驗(yàn)條件和實(shí)驗(yàn)儀器，以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性。

．通過(guò)自擬方案實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)綜合能力。如信息、資料的收集與整理，數(shù)據(jù)的記錄與分析，問(wèn)題的提出與證明，觀點(diǎn)的表達(dá)與討論；樹(shù)立敢于質(zhì)疑，勇于探究的意識(shí)。

．培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)事求是、一絲不茍的科學(xué)作風(fēng)；培養(yǎng)科學(xué)工作者應(yīng)有的基本素質(zhì)。

課程要求

．課前必須認(rèn)真預(yù)習(xí)。理解實(shí)驗(yàn)原理，了解實(shí)驗(yàn)步驟，探尋影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，做好必要的預(yù)習(xí)筆記。未預(yù)習(xí)者不得進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

．所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，尤其是各種測(cè)量的原始數(shù)據(jù)，必須隨時(shí)記錄在專用的、預(yù)先編好頁(yè)碼的實(shí)驗(yàn)記錄本上。不得記錄在其他任何地方，不得涂改原始實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3 ．認(rèn)真閱讀 “ 實(shí)驗(yàn)室安全制度 ” 和 “ 化學(xué)實(shí)驗(yàn)課學(xué)生守則 ”，遵守實(shí)驗(yàn)室的各項(xiàng)規(guī)章制度。了解消防設(shè)施和安全通道的位置。樹(shù)立環(huán)境保護(hù)意識(shí)，盡量降低化學(xué)物質(zhì)（特別是有毒有害試劑以及洗液、洗衣粉等）的消耗。

．保持實(shí)驗(yàn)室內(nèi)安靜、實(shí)驗(yàn)臺(tái)面清潔整齊。愛(ài)護(hù)儀器和公共設(shè)施，樹(shù)立良好的公共道德。

5.每次實(shí)驗(yàn)不得遲到。遲到超過(guò) 15 分鐘取消此次實(shí)驗(yàn)資格。因病、因事缺席，必須請(qǐng)假。

實(shí)驗(yàn)課評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)： 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果 30%

實(shí)驗(yàn)操作及技能 35%

預(yù)習(xí)、記錄及其他 30%

紀(jì)律與衛(wèi)生 5%

實(shí)驗(yàn)

一、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本技能講授（儀器的認(rèn)識(shí)、洗滌）

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 ．熟悉分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室規(guī)則和安全守則，了解分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的基本要求 2 ．通過(guò)看錄像和教師講解，熟悉常用滴定分析儀器的使用方法和容量器皿的校正方法

3.熟悉常用儀器的洗滌和干燥方法。

請(qǐng)預(yù)先認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)教材中分析天平頁(yè)的內(nèi)容以及相關(guān)資料。

本次實(shí)驗(yàn)是學(xué)生第一次進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。介紹、說(shuō)明、檢查以下事宜：

1、水、電、煤氣開(kāi)關(guān)以及洗眼器的使用。

2、滅火器、安全通道的位置。

3、鑰匙的存放與使用，要求實(shí)驗(yàn)結(jié)束后還回。

在學(xué)生中推選一名 “ 實(shí)驗(yàn)組長(zhǎng) ”，負(fù)責(zé)安排值日。每次四名值日生。值日生的職責(zé)是：擦拭所有臺(tái)面，包括窗臺(tái)；清掃、擦洗地面；清潔天平室臺(tái)面、地面（勿用濕布）；檢查煤氣開(kāi)關(guān)；檢查柜門及鑰匙；檢查門窗是否關(guān)好。最后須經(jīng)老師允許后方能離開(kāi)。

實(shí)驗(yàn)室內(nèi)不得大聲喧嘩，不得吃東西。必須將手機(jī)、呼機(jī)關(guān)閉。

檢查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄本是否編號(hào)。

本次實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行天平稱量練習(xí)和清點(diǎn)、洗滌儀器。但事先一起介紹如何清點(diǎn)、洗滌玻璃儀器、如何使用天然氣燈等事宜。

演示所需儀器物品： 燒杯、錐形瓶、容量瓶、移液管、酸、堿式滴定管、稱量瓶、干燥器

二、清點(diǎn)儀器： 對(duì)照 “ 儀器清單 ”，核查各類儀器的規(guī)格、數(shù)量、質(zhì)量。首先在實(shí)驗(yàn)室內(nèi) “ 多退少補(bǔ) ”，互相補(bǔ)充。若不能滿足則去實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備室領(lǐng)取。若此次不清點(diǎn)好，以后再有缺損情況，按賠償條例處理。

三、儀器洗滌 ：

1.按照實(shí)驗(yàn)教材常用洗滌劑的 “ 鉻酸洗液 ” 和 “ 合成洗滌劑 ” 中介紹的方法分別講解不同玻璃器皿的洗滌。注意堿式滴定管的洗滌方法。強(qiáng)調(diào) “ 少量多次 ” 的沖洗原則。強(qiáng)調(diào)使用鉻酸洗液的注意事項(xiàng)（鉻酸洗液為公用）。

2.演示如何為酸式滴定管的旋塞涂漬凡士林和試漏；演示如何為堿式滴定管排氣泡和試漏。滴定管中灌水至最高標(biāo)線，10 分鐘后觀察是否漏水。若有滴漏，酸式滴定管須重新涂油；堿式滴定管需更換玻璃珠或乳膠管。強(qiáng)調(diào)滴定管上口與下端出口尖部的保護(hù)。

100ml 容量瓶洗干凈后，倒掛空干，為下次實(shí)驗(yàn)的儀器校準(zhǔn)做準(zhǔn)備。

四、分析用水

蒸餾水、去離子水、石英亞沸蒸餾水 去離子后又蒸餾的水

五、化學(xué)試劑規(guī)格

iupac 分五級(jí)： a b c d e

我國(guó)化學(xué)試劑規(guī)格及標(biāo)識(shí)：

試劑級(jí)別 中文名稱 英文名稱 標(biāo)簽顏色

一級(jí)試劑 優(yōu)級(jí)純 gr 深綠色

紅色

藍(lán)色

咖啡色

特殊用途的化學(xué)試劑：光譜純?cè)噭⑸V純?cè)噭?/p>

實(shí)驗(yàn)

二、分析天平稱量練習(xí)用途 精密分析實(shí)驗(yàn) 二級(jí)試劑純 ar 一般分析實(shí)驗(yàn) 三級(jí)試劑 化學(xué)純 生化試劑 cr br 一般化學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)

分析生化

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1.通過(guò)看錄像，熟悉半自動(dòng)電光分析天平的構(gòu)造和使用方法

．掌握半自動(dòng)電光分析天平和電子分析天平的基本操作及常用的稱量方法，做到快而準(zhǔn)。

3.培養(yǎng)準(zhǔn)確.整齊.簡(jiǎn)明的記錄實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)的習(xí)慣。

二、實(shí)驗(yàn)原理

．半自動(dòng)電光分析天平的構(gòu)造原理及使用 

天平是根據(jù)杠桿原理制成的，它用已知質(zhì)量的砝碼來(lái)衡量被稱物體的質(zhì)量?；緲?gòu)造：

(1)天平梁 

是天平的主要部件，在梁的中下方裝有細(xì)長(zhǎng)而垂直的指針，梁的中間和等距離的兩端裝有三個(gè)瑪瑙三棱體，中間三棱體刀口向下，兩端三棱體刀口向上，三個(gè)刀口的棱邊完全平行且位于同一水平面上。梁的兩邊裝有兩個(gè)平衡螺絲，用來(lái)調(diào)整梁的平衡位置(也即調(diào)節(jié)零點(diǎn))。

(2)吊耳和稱盤 

兩個(gè)承重刀上各掛一吊耳，吊耳的上鉤掛著稱盤，在稱盤和吊耳之間裝有空氣阻尼器。空氣阻尼器的內(nèi)筒比外筒略小，兩圓筒間有均勻的空隙，內(nèi)筒能自由地上下移動(dòng)。當(dāng)天平啟動(dòng)時(shí)，利用筒內(nèi)空氣的阻力產(chǎn)生阻尼作用，使天平很快達(dá)到平衡。

(3 開(kāi)關(guān)旋鈕(升降樞)和盤托 

升降樞：用于啟動(dòng)和關(guān)閉天平。

啟動(dòng)時(shí)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)旋鈕，帶動(dòng)升降樞，控制與其連接的托葉下降，天平梁放下，刀口與刀承相承接，天平處于工作狀態(tài)。關(guān)閉時(shí)，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)旋鈕，使托葉升起，天平梁被托起，刀口與刀承脫離，天平處于關(guān)閉狀態(tài)。

盤托：安在稱盤下方的底板上，受開(kāi)關(guān)旋鈕控制。關(guān)閉時(shí)，盤托支持著稱盤，防止稱盤擺動(dòng)，可保護(hù)刀口。

(4)機(jī)械加碼裝置 

通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)指數(shù)盤加減環(huán)形碼(亦稱環(huán)碼)。

環(huán)碼分別掛在碼鉤上。稱量時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)指數(shù)盤旋鈕將砝碼加到承受架上。環(huán)碼的質(zhì)量可以直接在砝碼指數(shù)盤上讀出。指數(shù)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)可經(jīng)天平梁上加 10-990mg 砝碼，內(nèi)層由 10-90mg 組合，外層由 100-900mg 組合。大于 1g 的砝碼則要從與天平配套的砝碼盒中取用(用鑷子夾取)。

(5)光學(xué)讀數(shù)裝置 

固定在支柱的前方。稱量時(shí)，固定在天平指針上微分標(biāo)尺的平衡位置，可以通過(guò)光學(xué)系統(tǒng)放大投影到光屏上。標(biāo)尺上的讀數(shù)直接表示 10mg 以下的質(zhì)量，每一大格代表 1mg，每一小格代表 0.1mg。

從投影屏上可直接讀出 0.1-10mg 以內(nèi)的數(shù)值。

(6)天平箱 

能保證天平在穩(wěn)定氣流中稱量，并能防塵、防潮。

天平箱的前門一般在清理或修理天平時(shí)使用，左右兩側(cè)的門分別供取放樣品和砝碼用。箱座下裝有三個(gè)支腳，后面的一個(gè)支腳固定不動(dòng)，前面的兩個(gè)支腳可以上下調(diào)節(jié)，通過(guò)觀察天平內(nèi)的水平儀，使天平調(diào)節(jié)到水平狀態(tài)。

使用方法 

天平室要保持干燥清潔。進(jìn)入天平室后，對(duì)照天平號(hào)坐在自己需用的天平前，按下述方法進(jìn)行操作： 

(1)掀開(kāi)防塵罩，疊放在天平箱上方。

檢查天平是否正常：天平是否水平；稱盤是否潔凈，否則，用軟毛刷小心清掃；指數(shù)盤是否在 “000” 位；環(huán)碼有無(wú)脫落；吊耳是否錯(cuò)位等。

(2)調(diào)節(jié)零點(diǎn) 接通電源，輕輕順時(shí)針旋轉(zhuǎn)升降樞，啟動(dòng)天平，光屏上標(biāo)尺停穩(wěn)后，其中央的黑線若與標(biāo)尺中的 “0” 線重合，即為零點(diǎn)(天平空載時(shí)平衡點(diǎn))。如不在零點(diǎn)，差距小時(shí)，可調(diào)節(jié)微動(dòng)調(diào)節(jié)桿，移動(dòng)屏的位置，調(diào)至零點(diǎn)；如差距大時(shí)，關(guān)閉天平，調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺絲，再開(kāi)啟天平，反復(fù)調(diào)節(jié)，直至零點(diǎn)。

（3)稱量 零點(diǎn)調(diào)好后，關(guān)閉天平。把稱量物放在左盤中央，關(guān)閉左門；打開(kāi)右門，根據(jù)估計(jì)的稱量物的質(zhì)量，把相應(yīng)質(zhì)量的砝碼放入右盤中央，然后將天平升降樞半打開(kāi)，觀察標(biāo)尺移動(dòng)方向(標(biāo)尺迅速往哪邊跑，哪邊就重)，以判斷所加砝碼是否合適并確定如何調(diào)整。當(dāng)調(diào)整到兩邊相關(guān)的質(zhì)量小于 1g 時(shí)，應(yīng)關(guān)好右門，再依次調(diào)整 100mg 組和 10mg 組環(huán)碼，按照 “ 減半加減碼 ” 的順序加減砝碼，可迅速找到物體的質(zhì)量范圍。調(diào)節(jié)環(huán)碼至 10mg 以后，完全啟動(dòng)天平，準(zhǔn)備讀數(shù)。

稱量過(guò)程中必須注意以下事項(xiàng)： 

a.稱量未知物的質(zhì)量時(shí)，一般要在臺(tái)秤上粗稱。這樣即可以加快稱量速度，又可保護(hù)分析天平的刀口。

b.加減砝碼的順序是：由大到小，折半加入。在取、放稱量物或加減砝碼時(shí)(包括環(huán)碼)，必須關(guān)閉天平。啟動(dòng)開(kāi)關(guān)旋鈕時(shí)，一定要緩慢均勻，避免天平劇烈擺動(dòng)。以保護(hù)天平刀口不受損傷。

c.稱量物和砝碼必須放在稱盤中央，避免稱盤左右擺動(dòng)。不能稱量過(guò)冷或過(guò)熱的物體，以免引起空氣對(duì)流，使稱量的結(jié)果不準(zhǔn)確。稱取具腐蝕性、易揮發(fā)物體時(shí)，必須放在密閉容器內(nèi)稱量。

d.同一實(shí)驗(yàn)中，所有的稱量要使用同一架天平，以減少稱量的系統(tǒng)誤差。e.天平稱量不能超過(guò)最大載重，以免損壞天平。

f.加減砝碼必須用鑷子夾取，不可用手直接拿取，以免沾污砝碼。砝碼只能放在天平稱盤上或砝碼盒內(nèi)，不得隨意亂放。在使用機(jī)械加碼旋鈕時(shí)，要輕輕逐格旋轉(zhuǎn)，避免環(huán)碼脫落。

(4)讀數(shù)

砝碼＋環(huán)碼的質(zhì)量＋標(biāo)尺讀數(shù)(均以克計(jì))＝被稱物質(zhì)量。

天平平衡后，關(guān)閉天平門，待標(biāo)尺在投影屏上停穩(wěn)后再讀數(shù)，并及時(shí)記錄在記錄本上。讀數(shù)完畢，應(yīng)立即關(guān)閉天平。

(5)復(fù)原 稱量完畢，取出被稱物放到指定位置，將砝碼放回盒內(nèi)，指數(shù)盤退回到 “000” 位，關(guān)閉兩側(cè)門，蓋上防塵罩。登記，教師簽字，凳子放回原處，再離開(kāi)天平室。

．電子天平的構(gòu)造原理及特點(diǎn)

據(jù)電磁力平衡原理直接稱量。

特點(diǎn)：性能穩(wěn)定、操作簡(jiǎn)便、稱量速度快、靈敏度高。

能進(jìn)行自動(dòng)校正、去皮及質(zhì)量電信號(hào)輸出。

． 型電子天平的使用方法

（1）水平調(diào)節(jié) 水泡應(yīng)位于水平儀中心。

（2）接通電源，預(yù)熱 30 分鐘。

（3）打開(kāi)關(guān) on，使顯示器亮，并顯示稱量模式 0.0000g

（4）稱量 按 tar 鍵，顯示為零后。將稱量物放入盤中央，待讀數(shù)穩(wěn)定后，該數(shù)字即為稱物體的質(zhì)量。

（5）去皮稱量 按 tar 鍵清零，將空容器 放在盤中央，按 tar 鍵 顯示零，即去皮。將稱量物放入 空容器中，待讀數(shù)穩(wěn)定后，此時(shí)天平所示讀數(shù)即為所稱物體的質(zhì)量。

三、稱量方法

．直接稱量法

用于直接稱量某一固體物體的質(zhì)量。如小燒杯。

要求：所稱物體潔凈、干燥，不易潮解、升華，并無(wú)腐蝕性。

方法： 天平零點(diǎn)調(diào)好以后，關(guān)閉天平，把被稱物用一干凈的紙條套住(也可采用戴專用手套)，放在天平左盤中央。調(diào)整砝碼使天平平衡，所得讀數(shù)即為被稱物的質(zhì)量。

? 2 ．固定質(zhì)量稱量法

用于稱量指定質(zhì)量的試樣。如稱量基準(zhǔn)物質(zhì)，來(lái)配制一定濃度和體積的標(biāo)準(zhǔn)溶液。要求：試樣不吸水，在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定，顆粒細(xì)?。ǚ勰?/p>

方法：先稱出容器的質(zhì)量，關(guān)閉天平。然后加入固定質(zhì)量的砝碼于右盤中，再用牛角勺

將試樣慢慢加入盛放試樣的容器中，半開(kāi)天平進(jìn)行稱重。當(dāng)所加試樣與指定質(zhì)量相差不到 10mg 時(shí)，完全打開(kāi)天平，極其小心地將盛有試樣的牛角勺伸向左稱盤的容器上方約 2-3cm 處，勺的另一端頂在掌心上，用拇指、中指及掌心拿穩(wěn)牛角勺，并用食指輕彈勺柄，將試樣慢慢抖入容器中，直至天平平衡。此操作必須十分仔細(xì)。

．遞減稱量法

用于稱量一定質(zhì)量范圍的試樣。適于稱取多份易吸水、易氧化或易于和 co 2 反應(yīng)的物質(zhì)。

方法：（1）用小紙條夾住 已 干燥好的稱量瓶，在 用臺(tái)秤上粗稱其質(zhì)量（2）將稍多于需要量的試樣用牛角匙加入稱量瓶，在臺(tái)秤上粗稱。

（3）將稱量瓶放到天平左盤的中央，在右盤上加適量的砝碼或環(huán)碼使之平衡，稱出稱量瓶及試樣的準(zhǔn)確質(zhì)量(準(zhǔn)確到 0.1mg)，記下讀數(shù)，設(shè)為 m 1 g。關(guān)閉天平，將右盤砝碼或環(huán)碼減去需稱量的最小值。將稱量瓶從拿到接受器上方，右手用紙片夾住瓶蓋柄，打開(kāi)瓶蓋。將瓶身慢慢向下傾斜，并用瓶蓋輕輕敲擊瓶口，使試樣慢慢落入容器內(nèi)（不要把試樣撒在容器外）。當(dāng)估計(jì)傾出的試樣已接近所要求的質(zhì)量時(shí)(可從體積上估計(jì))，慢慢將稱量瓶豎起，并用蓋輕輕敲瓶口，使粘附在瓶口上部的試樣落入瓶?jī)?nèi)，蓋好瓶蓋，將稱量瓶放回天平左盤上稱量。若左邊重，則需重新敲擊，若左邊輕，則不能再敲。準(zhǔn)確稱取其質(zhì)量，設(shè)此時(shí)質(zhì)量為 m 2 g。則倒入接受器中的質(zhì)量為(m 1-m 2)g。重復(fù)以上操作，可稱取多份試樣。

四、主要試劑和儀器

nacl，k 2 c r o 7

分析天平，表面皿 , 臺(tái)秤 , 稱量瓶，50 ml 小燒杯，牛角匙

五、實(shí)驗(yàn)步驟 

1.固定質(zhì)量稱量法

稱取 0.5000g k 2 c r o 7 兩份。

（1）將干燥潔凈的表面皿或小燒杯，在臺(tái)秤上粗稱其質(zhì)量，再在天平上準(zhǔn)確稱出其質(zhì)量，記錄稱量數(shù)據(jù)。

（2）在右盤增加 500 mg 的砝碼或環(huán)碼。

（3）用藥匙將試樣慢慢加到左盤表面皿的中央，直到平衡點(diǎn)與稱量表面皿的平衡點(diǎn)一致（誤差范圍 ≦ 0.2mg）。記錄稱量數(shù)據(jù)和試樣的實(shí)際質(zhì)量。反復(fù)練習(xí)幾次，至熟練。

． 遞減稱量法

稱取 0.3-0.4g naci 兩份。

（1）在天平上準(zhǔn)確稱取兩個(gè)干燥潔凈的小燒杯的質(zhì)量，記錄稱量數(shù)據(jù) m 0 和 m 0 / g。

（2）將干燥潔凈的稱量瓶，在臺(tái)秤上粗稱其質(zhì)量，再加入約 1.2g 試樣，在天平上準(zhǔn)確稱出其質(zhì)量，記錄稱量數(shù)據(jù) m 1 g。

轉(zhuǎn)移 0.3-0.4g naci（約占試樣總體積的）至第一個(gè)已稱量的小燒杯中，稱量并記錄稱量瓶和剩余試樣的質(zhì)量 m 2 g。用相同的方法，再稱出 0.3-0.4g 的 naci 于第二個(gè)已稱量的小燒杯中。

六、數(shù)據(jù)記錄與結(jié)果的處理

有效數(shù)字的記錄與處理

七、思考題 

．稱量結(jié)果應(yīng)記錄至幾位有效數(shù)字 ? 為什么 ?

2.稱量時(shí) , 應(yīng)每次將砝碼和物體放在天平盤的中央，為什么 ?

3.本實(shí)驗(yàn)中要求稱量偏差不大于 0.4 mg, 為什么 ?

答案 :1.小數(shù)點(diǎn)后 4 位.因 稱量誤差 ≦ 0.1%

2.因?yàn)槭堑缺厶炱?放在天平盤的中央 , 才能保證等臂 , 使稱量準(zhǔn)確.3. 因?yàn)?稱量一次 , 允許產(chǎn)生 ±0.2 mg 的偏差 , 用 遞減稱量法 稱量一份試樣時(shí) , 需要連續(xù)兩次稱取容器 + 試樣的質(zhì)量 , 故允許產(chǎn)生 ±0.4 mg 的偏差

八、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1.強(qiáng)調(diào) 加減物體或砝碼 , 一定要先關(guān)閉天平.2.強(qiáng)調(diào) 保持天平潔凈.實(shí)驗(yàn)

三、滴定分析儀器基本操作練習(xí)

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 ．通過(guò)看錄像和教師講解，熟悉常用滴定分析儀器的使用方法和容量器皿的校正方法

2.熟悉常用儀器的洗滌和干燥方法。

二、主要試劑和儀器

k 2 cr 2 o 7(s),h 2 so 4(濃)、naoh(s)、去污粉、丙酮、無(wú)水乙醇、乙醚。

酸式滴定管，堿式滴定管，錐形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，燒杯，試劑瓶，分析天平，稱量瓶

* 請(qǐng)預(yù)先認(rèn)真閱讀實(shí)驗(yàn)教材中的玻璃量器和實(shí)驗(yàn)二的內(nèi)容及相關(guān)資料。總結(jié)上一次實(shí)驗(yàn)的情況（包括紀(jì)律、衛(wèi)生）。再次強(qiáng)調(diào)天平的操作規(guī)程和操作中出現(xiàn)的問(wèn)題。

本實(shí)驗(yàn)的目的是學(xué)習(xí)滴定操作和滴定終點(diǎn)判斷；半滴滴定劑即可改變終點(diǎn)是此次實(shí)驗(yàn)的要求。

．首先復(fù)習(xí)天然氣燈的空氣量、天然氣量的調(diào)節(jié)（普化實(shí)驗(yàn)中已使用過(guò)）。在鐵架臺(tái)下鋪墊橡皮板；在鐵架臺(tái)上安裝鐵環(huán)，放上石棉網(wǎng)；將天然氣燈放在鐵架臺(tái)臺(tái)面上。點(diǎn)火前，先將風(fēng)口調(diào)至最小。

．用 1000ml 燒杯煮沸 500ml 水（蓋表皿）。冷卻至室溫后，倒入帶有橡皮塞的試劑瓶中。所用水可直接用量筒到通風(fēng)櫥內(nèi)的塑料桶中取。

問(wèn)題：此水做何用？用自來(lái)水還是去離子水？

．燒水的同時(shí)，配制 naoh 和 hcl 溶液。告誡 : 永遠(yuǎn)是將相對(duì)較濃的 naoh 和 hcl 溶液倒入水中，尤其不能將水倒入酸中！naoh 和 hcl 溶液稀釋后一定要搖勻；試劑瓶磨口處不能沾有濃溶液！

．演示如何用所配的溶液潤(rùn)洗滴定管和移液管，如何調(diào)零和讀數(shù)（背景的選擇）。每次潤(rùn)洗滴定管的溶液體積應(yīng)在 10ml 左右。潤(rùn)洗移液管的溶液，每次為 3ml 左右。移液管取放溶液時(shí)，注意尖部緊貼盛放溶液的器皿壁，且呈一定角度。溶液放完后，等候 15 秒方可取出移液管。若用濾紙片擦去移液管外壁的溶液，則必須先擦，再調(diào)零。

滴定操作是容量分析的重要基本功之一。要求同學(xué)們利用一切可能的機(jī)會(huì)練習(xí)滴定操作。

注意（1)體積讀數(shù)要讀至小數(shù)點(diǎn)后兩位

(2)滴定速度 : 不要成流水線

(3)近終點(diǎn)時(shí) , 半滴操作有效數(shù)字計(jì)算式溴甲酚綠混合指示劑，硼砂，置于含有 nacl 和蔗糖的飽和液的干燥器內(nèi)保存。

酸式滴定管，錐形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，燒杯，試劑瓶，分析天平，稱量瓶

四、分析步驟

． 0.1 mol/l hcl 溶液的標(biāo)定

（1）用無(wú)水 na 2 co 3 標(biāo)定

用差減法準(zhǔn)確稱取 0.15 ～ 0.20 克無(wú)水碳酸鈉三份(稱樣時(shí) , 稱量瓶要帶蓋)，分別放在 250ml 錐形瓶?jī)?nèi)，加水 30 毫升溶解，加甲基橙指示劑１～２滴，然后用鹽酸溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)槌壬礊榻K點(diǎn)，由碳酸鈉的質(zhì)量及實(shí)際消耗的鹽酸體積 , 計(jì)算 hcl 溶液的濃度 和測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差。

(2)用硼砂標(biāo)定

用差減法準(zhǔn)確稱取 0.4 ～ 0.6 克 硼砂 三份，分別放在 250ml 錐形瓶?jī)?nèi)，加水 50 毫升 , 微熱溶解，冷卻后 , 加２滴甲基紅指示劑，然后用鹽酸溶液滴定至溶液由黃色變?yōu)闇\紅色，即為終點(diǎn)，由 硼砂 的質(zhì)量及實(shí)際消耗的鹽酸體積 , 計(jì)算 hcl 溶液的濃度 和測(cè)定結(jié)果的相對(duì)偏差。

． 工業(yè)純堿中總堿度的測(cè)定

準(zhǔn)確稱取 2 克試樣于小燒杯中，用適量蒸餾水溶解(必要時(shí)，可稍加熱以促進(jìn)溶解 , 冷卻后), 定量地轉(zhuǎn)移至 250 ml 溶量瓶中，用蒸餾水稀釋至刻度，搖勻。用移液管移取試液 25 ml 于錐形瓶中，加 20 ml 水 , 加１～２滴甲基橙指示劑，用 0.1 mol/l 的 hcl 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至恰變?yōu)槌壬?, 即為終點(diǎn).記錄滴定所消耗的 hci 溶液的體積，平行做 3 次。計(jì)算試樣中 na 2 o 或 na 2 co 3 的含量 , 即為 總堿度 , 測(cè)定各次的相對(duì)偏差應(yīng)在 ±0.5% 內(nèi)。

五、思考題

1.無(wú)水 na 2 co 3 保存不當(dāng) , 吸收了 1% 的水分 , 用此 基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定鹽酸溶液的濃度時(shí) , 對(duì)其結(jié)果產(chǎn)生何種影響 ?

2.標(biāo)定鹽酸的兩種基準(zhǔn)物質(zhì) 無(wú)水 na 2 co 3 和硼砂 , 各有什么優(yōu)缺點(diǎn) ? 答案 : 1.未 吸水分時(shí) ，吸收了 1% 的水分后 ，v hci / =99%v

結(jié)果偏高 1%

2.硼砂 : 前處理麻煩 , 但稱量容易 , 摩爾質(zhì)量大 , 稱樣的相對(duì)誤差小 , 且性質(zhì)穩(wěn)定.無(wú)水 na 2 co 3 : 前處理簡(jiǎn)單 , 但易吸水和二氧化碳 , 需帶蓋稱量.六、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

1.強(qiáng)調(diào)甲醛中的游離酸和(nh 4)2 so 4 試樣中的游離酸的處理方法

2.強(qiáng)調(diào) 試樣中含氮量的測(cè)定中終點(diǎn)顏色的變化。

．強(qiáng)調(diào) 工業(yè)純堿 中含有雜質(zhì)和水分 , 組成不太均勻 , 應(yīng)多稱一些 , 使之具有代表性.并應(yīng)預(yù)先在 270 ～ 300 ℃中處理成干基試樣。

實(shí)驗(yàn)

六、edta 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定

水硬度的測(cè)定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 ．了解水的硬度的概念，測(cè)定水硬度的意義，以及水的硬度的表示方法。2 ．理解 edta 測(cè)定水中鈣、鎂含量的原理和方法，包括酸度控制和指示劑的選擇。

．測(cè)定過(guò)程中加入 mg-edta 的作用及其對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響。

二、實(shí)驗(yàn)原理

水的硬度最初是指鈣、鎂離子沉淀肥皂的能力。水的總硬度指水中鈣、鎂離子的總濃度，其中包括碳酸鹽硬度(即通過(guò)加熱能以碳酸鹽形式沉淀下來(lái)的鈣、鎂離子，故又叫暫時(shí)硬度)和非碳酸鹽硬度(即加熱后不能沉淀下來(lái)的那部分鈣、鎂離子，又稱永久硬度)。

硬度的表示方法尚未統(tǒng)一，目前我國(guó)使用較多的表示方法有兩種：一種是將所測(cè)得的鈣、鎂折算成 cao 的質(zhì)量，即每升水中含有 cao 的毫克數(shù)表示，單位為 mg2l-1 ；另一種以度(°)計(jì)：１硬度單位表示 10 萬(wàn)份水中含１份 cao(即每升水中含 10mgcao)，1° ＝ 10ppm cao。這種硬度的表示方法稱作德國(guó)度。

【工業(yè)用水和生活飲用水對(duì)水的硬度的要求】我國(guó)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以 caco3 計(jì)的硬度不得超過(guò) 450mg2l-1。

ca 2+ + edta = ca-edta

mg 2+ + edta = mg-edta

三、主要試劑和儀器

0.02mol/ledta，nh3-nh4cl 緩沖溶液（ph~10），10%naoh 溶液，鉻黑 t 指示劑

堿式滴定管，錐形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，燒杯，試劑瓶，分析天平，稱量瓶

四、分析步驟

在一份水樣中加入 ph=10.0 的氨性緩沖溶液和少許鉻黑 t 指示劑，溶液呈紅色；用 edta 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定時(shí)，edta 先與游離的 ca2+ 配位，再與 mg2+ 配位；在計(jì)量點(diǎn)時(shí)，edta 從 mgin-中奪取 mg2+，從而使指示劑游離出來(lái)，溶液的顏色由紅變?yōu)榧兯{(lán)，即為終點(diǎn)。

當(dāng)水樣中 mg2+ 極少時(shí)，由于 cain-比 mgin-的顯色靈敏度要差很多，往往得不到敏銳的終點(diǎn)。為了提高終點(diǎn)變色的敏銳性，可在 edta 標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入適量的 mg2+（在 edta 標(biāo)定前加入，這樣就不影響 edta 與被測(cè)離子之間的滴定定量關(guān)系），或在緩沖溶液中加入一定量的 mg—edta 鹽。

水的總硬度可由 edta 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度 cedta 和消耗體積 v1（ml）來(lái)計(jì)算。以 cao 計(jì)，單位為

mg/l.以德國(guó)度計(jì)，單位為

(o)

五、思考題

．本實(shí)驗(yàn)中移液管是否要用去離子水潤(rùn)洗？錐形瓶是否要用去離子水潤(rùn)洗？ 2 ．絡(luò)合滴定近終點(diǎn)時(shí)，edta 置換 m-in 中的指示劑的反應(yīng)速度略慢，因此需多搖慢滴。

．剩余的 edta 溶液回收（塑料回收桶在通風(fēng)櫥內(nèi)），將用于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)

七、鉛、鉍混合液中各組分含量的測(cè)定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 ．混合溶液中兩個(gè)金屬離子能否分別準(zhǔn)確滴定，如何控制溶液的酸度進(jìn)行連續(xù)滴定，是本實(shí)驗(yàn)要達(dá)到的目的之一。

．采用何種試劑，控制酸度及選用什么指示劑指示兩個(gè)滴定終點(diǎn)，是本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)。

．了解二甲酚橙指示劑的性質(zhì)及在混合液中應(yīng)用的 ph 值范圍，解釋滴定過(guò)程中溶液顏色變化的原因。

．分析結(jié)果以 g.l-1 計(jì)，要求學(xué)生分析結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度在允許誤差范圍之內(nèi)。

二、實(shí)驗(yàn)原理

溶液中 bi 3+ 和 pb 2+ 均可與 edta 形成穩(wěn)定的絡(luò)合物，但其穩(wěn)定性有相當(dāng)大的差別，bi 3+ 和 pb 2+ 同時(shí)存在時(shí)，可利用控制溶液酸度的方法滴定 bi 3+ 而 pb 2+ 不干擾。

測(cè)定量，先調(diào)節(jié)酸度至 ph~1, 進(jìn)行 bi 3+ 離子的滴定，溶液由紫紅色變?yōu)榱咙S色，即為終點(diǎn)。然后再用六次甲基四胺為緩沖劑，控制溶液 ph~5-6，進(jìn)行 pb 2+ 離子的滴定。此時(shí)溶液再次呈現(xiàn)紫紅色，以 edta 溶液繼續(xù)滴定至亮黃色，即為終點(diǎn)。

三、主要試劑和儀器

0.02mol/l edta 標(biāo)準(zhǔn)溶液，20% 六次甲基四胺溶液，zno(基準(zhǔn)用)，0.1mol?l 硝酸溶液，0.5 mol/l naoh 溶液，0.2% 二甲酚橙指示劑 , ph 試紙

堿式滴定管，錐形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，燒杯，試劑瓶，分析天平，稱量瓶

四、分析步驟

． bi 3+ 離子的滴定

． pb 2+ 離子的滴定

五、思考題

．滴定 溶液中 bi 3+ 和 pb 2+ 時(shí)，溶液酸度各控制在什么范圍？怎樣調(diào)節(jié)？ 2 ．能否在同一份試液中先滴定 pb 2+ 離子？爾后滴定 bi 3+ 離子？ 實(shí)驗(yàn)

八、白云石中鈣、鎂含量的連續(xù)測(cè)定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 ．練習(xí)酸溶法的溶樣方法

．掌握絡(luò)合滴法測(cè)定混合離子的方法

．了解沉淀分離法在絡(luò)合滴法中的應(yīng)用

二、實(shí)驗(yàn)原理

白云石的主要成分為 caco 3 和 mgco 3，此外，還常常含有其它碳酸鹽、石英、硫化亞鐵、粘土、硅酸鹽、磷酸鹽等。溶樣后，滴定時(shí)應(yīng)消除干擾。ca 2+ + edta = ca-edta

mg 2+ + edta = mg-edta

三、主要試劑和儀器

0.02mol/l edta 標(biāo)準(zhǔn)溶液，1+1 鹽酸，nh 3-nh 4 cl 緩沖溶液（ph~10），10%naoh 溶液，鈣指示劑，鉻黑 t 指示劑，k-b 指示劑，0.2% 甲基紅指示劑，1+1 三乙醇胺溶液

堿式滴定管，錐形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，燒杯，試劑瓶，分析天平，稱量瓶

四、分析步驟

．試樣的溶解和制備

．干擾的消除

白云石試樣中常含鐵、鋁等到干擾元素，藍(lán)天其量不多，可在 ph5.5~6.5 的條件下使之沉淀為氫氧化物沉淀。在此條件下，由于沉淀少，吸附現(xiàn)象極微不致影響分析結(jié)果。

．鈣、鎂含量的測(cè)定

五、思考題

．本法測(cè)定鈣、鎂含量時(shí)，試樣中存在的少量鐵、鋁等到物質(zhì)有干擾嗎？用什么方法可消除干擾？

實(shí)驗(yàn)

九、高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制、標(biāo)定

過(guò)氧化氫含量的測(cè)定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 ．掌握 0.1mol.l-1 kmno 4 溶液的配制方法

．掌握用 na 2 c 2 o 4 基準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定 kmno 4 的條件

．注意用 kmno 4 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定 h 2 o 2 溶液時(shí)，滴定速度控制

二、實(shí)驗(yàn)原理

商品雙氧水中 h 2 o 2 的含量，可在室溫硫酸中用高錳酸鉀法測(cè)定。在酸性溶液中，h 2 o 2 還原

mno 4-:

三、主要試劑和儀器

0.02mol/l kmno 4 標(biāo)準(zhǔn)溶液，1mol/l 硫酸溶液

酸式滴定管，錐形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，燒杯，試劑瓶，分析天平，稱量瓶

四、分析步驟

．配制樣品溶液：定量移取少量雙氧水樣品溶液于 100ml 溶量瓶中

錳酸鉀法測(cè)定？

． h 2 o 2 含量測(cè)定

五、思考題 ．為什么含有乙酰苯胺的等有機(jī)物作穩(wěn)定劑的雙氧水樣品不能用高實(shí)驗(yàn)

十、水中化學(xué)耗氧量（cod）的測(cè)定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．了解測(cè)定水樣化學(xué)耗氧量的意義 ．掌握 kmno 4 法測(cè)定水樣中 cod 的原理和方法

二、實(shí)驗(yàn)原理

化學(xué)耗氧量(cod-chemical oxygen demand)是量度水體受還原性物質(zhì)(主要是有機(jī)物)污染程度的綜合性指標(biāo)。它是指水體中易被強(qiáng)氧化劑氧化的還原性物質(zhì)所消耗的氧化劑的量，換算成氧的含量(以 mg/l 計(jì))。測(cè)定時(shí)在水樣(v s)中加入 h 2 so 4 及一定量的 kmno 4 溶液(v 1)，置沸水浴中加熱，使

其中的還原性物質(zhì)氧化，剩余的 kmno 4 用一定過(guò)量 nac 2 o 4 還原(v)，再以 kmno 4 標(biāo)準(zhǔn)溶液(v 2)返滴定過(guò)量部分。

三、主要試劑和儀器

0.02mol/l kmno 4 標(biāo)準(zhǔn)溶液，1mol/l 硫酸溶液

酸式滴定管，錐形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，燒杯，試劑瓶，分析天平，稱量瓶

四、分析步驟

．水樣的收集

． cod 測(cè)定

五、思考題

．水體污染后對(duì)水體生物有何影響？

實(shí)驗(yàn)

十一、na 2 s 2 o 3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定

硫酸銅中銅含量的測(cè)定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 ．掌握 na 2 s 2 o 3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和校定方法。

．掌握間接碘量法測(cè)定銅鹽中銅含量的原理和方法。

二、實(shí)驗(yàn)原理

． na 2 s 2 o 3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)定

．硫酸銅中銅含量的測(cè)定

三、主要試劑和儀器

0.05 mol/lna 2 s 2 o 3 溶液，1mol/l 硫酸溶液，10%kscn 溶液 ,10%ki 溶液，1% 淀粉溶液

酸式滴定管，錐形瓶，洗瓶，容量瓶，吸移管，吸耳球，燒杯，試劑瓶，分析天平，稱量瓶

四、分析步驟

．樣品制備

．銅含量測(cè)定

注意：

1）反應(yīng)必須在 ph ＝ 3.5 ～ 4 的弱酸性溶液中進(jìn)行，以防止 cu 2+ 的水解及 i 2 的歧化。酸化時(shí)常用 h 2 so 4 或 hac，不易用 hcl 和 hno 3 2）防止 fe 3+ 對(duì)測(cè)定的影響；

3）使 cui 沉淀轉(zhuǎn)化為溶解度更小的 cuscn 沉淀，以減小吸附

五、思考題

．為什么標(biāo)定 na 2 s 2 o 3 和測(cè)定 cu 2+ 時(shí)，一定要在臨近終點(diǎn)時(shí)再加入。2 ．間接碘量法測(cè)定銅時(shí)，為什么要加入 kscn? 什么時(shí)候加 kscn 最適宜？ 3 ．硫酸銅易溶于水，為什么溶解時(shí)要加入硫酸？

實(shí)驗(yàn)

十二、漂白粉中有效氯含量的測(cè)定

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1 ．掌握間接碘量法測(cè)定銅鹽中銅含量的原理和方法。

第四篇：分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)一教案

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教案

劉曉庚2006 實(shí)驗(yàn)一

認(rèn)領(lǐng)儀器并學(xué)習(xí)分析實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度

實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵螵?了解本實(shí)驗(yàn)室的設(shè)施(水、電閘和通風(fēng)設(shè)施)，重視實(shí)驗(yàn)室安全和急救措施及方法，整潔實(shí)驗(yàn)室環(huán)境。學(xué)習(xí)分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)室規(guī)則和安全守則。領(lǐng)取并熟悉基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用儀器，熟悉其名稱、規(guī)格、用途、性能及其使用方法。4 學(xué)會(huì)并練習(xí)常用儀器的洗滌和干燥方法。

一、分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程特點(diǎn)、設(shè)施介紹，安全教育、大掃除 介紹任課教師 本實(shí)驗(yàn)課和特點(diǎn)(實(shí)驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，難度大，需細(xì)心、認(rèn)真、實(shí)事求是，做好預(yù)習(xí)，及時(shí)記錄，認(rèn)真報(bào)告；講、學(xué)方式：重視預(yù)習(xí)、提問(wèn)檢查，扼要講解，集體與個(gè)別指導(dǎo)相結(jié)合、以個(gè)別指導(dǎo)為主。)。實(shí)驗(yàn)室安全(安全的重要性，安全的內(nèi)容；本實(shí)驗(yàn)室水、電閘位置的處置方法)。4 本實(shí)驗(yàn)室特點(diǎn)(優(yōu)點(diǎn)、不足)5 大掃除各小組的分工和結(jié)束驗(yàn)收。

二、清點(diǎn)、清洗儀器 發(fā)放儀器清單，按清單核查，不足注明，有多上交，并經(jīng)教師逐個(gè)核對(duì)，及時(shí)做好補(bǔ)充、調(diào)劑。清洗定性分析儀器，并檢查。3 布置下次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 玻璃儀器加工的簡(jiǎn)單方法

閱讀教材1-67 頁(yè)，預(yù)習(xí)教材17-

21、68-71頁(yè)，寫(xiě)好預(yù)習(xí)報(bào)告。注意事項(xiàng)(1 去污汾的發(fā)放及保管，抹布發(fā)放及費(fèi)用的開(kāi)支；2 實(shí)驗(yàn)完畢后須經(jīng)教師檢查合格方可離開(kāi)實(shí)驗(yàn)室。)附：

1.玻璃儀器的洗滌

化學(xué)實(shí)驗(yàn)所用的玻璃儀器必須是十分潔凈的，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)效果，甚至導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。洗滌時(shí)應(yīng)根據(jù)污物性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)要求選擇不同方法。潔凈的玻璃儀器的內(nèi)壁應(yīng)能被水均勻地濕潤(rùn)而不掛水珠，并且無(wú)水的條紋。一般而言，附著在儀器上的污物既有可溶性物質(zhì)，也有塵土、不溶物及有機(jī)物等。常見(jiàn)洗滌方法有：

(1)刷洗法：用水和毛刷刷洗儀器，可以去掉儀器上附著的塵土、可溶性物質(zhì)及易脫落的不溶性物質(zhì)，注意使用毛刷刷洗時(shí)，不可用力過(guò)猛，以免戳破容器。

(2)合成洗滌劑法：去污粉是由碳酸鈉、白土、細(xì)砂等混合而成的。它是利用Na2CO3的堿性具有強(qiáng)的去污能力，細(xì)砂的磨擦作用，白土的吸附作用，增加了對(duì)儀器的清洗效果。

分析化學(xué)實(shí)驗(yàn)教案

劉曉庚2006 先將待洗儀器用少量水潤(rùn)濕后，加入少量去污粉，再用毛刷擦洗，最后用自來(lái)水洗去去污粉顆粒，并用蒸餾水洗去自來(lái)水中帶來(lái)的鈣、鎂、鐵、氯等離子，每次蒸餾水的用量要少(本著“少量、多次”的原則)。其它合成洗滌劑也有較強(qiáng)的去污能力，使用方法類似于去污粉。(3)鉻酸洗液法：這種洗液是由濃H2SO4和K2Cr2O7配制而成的(將25g K2Cr2O7置于燒杯中，加50mL水溶解，然后在不斷攪拌下，慢慢加入450mL濃H2SO4)，呈深褐色，具有強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化性，對(duì)有機(jī)物、油污等的去污能力特別強(qiáng)。太臟的儀器應(yīng)用水沖洗并倒盡殘留的水后，再加入鉻酸洗液潤(rùn)洗，以免洗液被稀釋。洗液可反復(fù)使用，用后倒回原瓶并密閉，以防吸水。當(dāng)洗液由棕紅色變?yōu)榫G色時(shí)即失效?？稍偌尤脒m量K2Cr2O7加熱溶解后繼續(xù)使用。實(shí)驗(yàn)中常用的移液管、容量瓶和滴定管等具有精確刻度的玻璃器皿，可恰當(dāng)?shù)剡x擇洗液來(lái)洗。但鉻酸洗液具有很強(qiáng)腐蝕性和毒性，故近年來(lái)較少使用。NaOH/乙醇溶液洗滌附著有機(jī)物的玻璃器皿，效果較好。

(4)“對(duì)癥”洗滌法：針對(duì)附著在玻璃器皿上不同物質(zhì)性質(zhì)，采用特殊的洗滌法，如硫磺用煮沸的石灰水；難溶硫化物用HNO3/HCl；銅或銀用HNO3；AgCl用氨水；煤焦油用濃堿；粘稠焦油狀有機(jī)物用回收的溶劑浸泡；MnO2用熱濃鹽酸等。

光度分析中使用的比色皿等，系光學(xué)玻璃制成，不能用毛刷刷洗，可用HCl-乙醇浸泡、潤(rùn)洗。

2.玻璃儀器的干燥

(1)空氣晾干，叫又風(fēng)干，是最簡(jiǎn)單易行的干燥方法，只要將儀器在空氣中放置一段時(shí)間即可。

(2)烤干：將儀器外壁擦干后用小火烘烤，并不停轉(zhuǎn)動(dòng)儀器，使其受熱均勻。該法適用于試管、燒杯、蒸發(fā)皿等儀器的干燥。

(3)烘干：將儀器放入烘箱中，控制溫度在105℃左右烘干。待烘干的儀器在放入烘箱前應(yīng)盡量將水倒凈并放在金屬托盤上。此法不能用于精密度高的容量?jī)x器。

(4)吹干：用電吹風(fēng)吹干。

(5)有機(jī)溶劑法：先用少量丙酮或無(wú)水乙醇使內(nèi)壁均勻潤(rùn)濕后倒出，再用乙醚使內(nèi)壁均勻潤(rùn)濕后倒出。再依次用電吹風(fēng)冷風(fēng)和熱風(fēng)吹干，此種方法又稱為快干法。

思考題

1.烤干試管時(shí)為什么管口要略向下傾斜？

2.按能否用于加熱、容量?jī)x器與非容量?jī)x器等將所領(lǐng)取的儀器進(jìn)行分類。 3.比較玻璃儀器不同洗滌方法的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)。

第五篇：五、海水分析化學(xué)模塊教案

《海洋科學(xué)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)》-“海水分析化學(xué)”模塊實(shí)驗(yàn)教案

1.課程總學(xué)時(shí)：36 2.使用教材及參考書(shū)：（1）《海水分析的化學(xué)和生物學(xué)方法》（陳慈美等譯，T R Parsons等著，廈門大學(xué)出版社，1990）；（2）《化學(xué)海洋學(xué)》（郭錦寶，廈門大學(xué)出版社，1997）；（3）《水污染的監(jiān)測(cè)與控制》（吳國(guó)琳，科學(xué)出版社，2003）；（4）《海水養(yǎng)殖化學(xué)》（王憲，廈門大學(xué)出版社，2006）；（5）《海水化學(xué)要素調(diào)查手冊(cè)》（韓舞鷹，海洋出版社，1986）；（6）《An introduction to marine biogeochemistry》（Libes S M著，Amsterdam;Boston : Elsevier/Academic Press, c2009）；（7）《An introduction to the chemistry of the sea》（Pilson M Q著，Prentice Hall出版，1998）；（8）《海洋調(diào)查規(guī)范GB12763》（中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）；（9）《海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范GB17378》（中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)）。

3.課程性質(zhì)、目的：

本實(shí)驗(yàn)主要是為了鞏固學(xué)生海洋化學(xué)基礎(chǔ)課的基本知識(shí)，掌握海洋化學(xué)的基本要素的測(cè)定，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的技能技巧，為從事海洋工作打下基礎(chǔ)。4.教學(xué)內(nèi)容：

4.1海水鹽度和氯度測(cè)定

4.1.1教學(xué)要求：

（1）掌握硝酸銀滴定法測(cè)氯度的方法。（2）掌握氯度和鹽度的關(guān)系。

4.1.2教學(xué)學(xué)時(shí)：4 4.1.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：硝酸銀滴定法測(cè)氯度；由氯度計(jì)算鹽度。4.1.4重點(diǎn)及難點(diǎn)：硝酸銀滴定法測(cè)氯度。

4.2 海水溶解氧測(cè)定

4.2.1教學(xué)要求：

（1）掌握測(cè)定溶解氧的標(biāo)準(zhǔn)方法。

（2）鞏固溶解氧瓶、滴定管等玻璃儀器的基本操作。

4.2.2教學(xué)學(xué)時(shí)：4 4.2.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

（1）硫代硫酸鈉濃度的標(biāo)定，（2）水樣的固定，（3）用溶解氧瓶測(cè)定溶解氧。4.2.4重點(diǎn)及難點(diǎn)：基本操作的訓(xùn)練與鞏固。

4.3 海水酸度和堿度測(cè)定

4.3.1教學(xué)要求：學(xué)會(huì)海水pH值的原理及方法。4.3.2教學(xué)學(xué)時(shí)：4

4.3.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：海水pH值的測(cè)定。4.3.4重點(diǎn)及難點(diǎn)：pH的使用。

4.4海水CODMn測(cè)定

4.4.1教學(xué)要求：

（1）掌握海水CODMn測(cè)定原理（2）掌握測(cè)定海水CODMn測(cè)定方法。

4.4.2教學(xué)學(xué)時(shí)：4

4.4.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：測(cè)定海水CODMn標(biāo)準(zhǔn)方法。4.4.4重點(diǎn)及難點(diǎn)：基本操作的訓(xùn)練。

4.5鋅鎘還原法測(cè)定海水硝酸鹽

4.5.1教學(xué)要求：

（1）了解鋅鎘還原法測(cè)定海水硝酸鹽實(shí)驗(yàn)原理。（2）掌握鋅鎘還原法測(cè)定海水硝酸鹽方法。

4.5.2教學(xué)學(xué)時(shí)：4 4.5.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：鋅鎘還原法測(cè)定海水硝酸鹽的工作曲線、空白及樣品測(cè)定。4.5.4重點(diǎn)及難點(diǎn)：鋅鎘還原法測(cè)定海水硝酸鹽方法。

4.6 次溴酸鈉法測(cè)定海水銨鹽

4.6.1教學(xué)要求：

（1）掌握次溴酸鈉法測(cè)定海水銨鹽實(shí)驗(yàn)原理。（2）掌握用分光光度法測(cè)海水銨鹽的實(shí)驗(yàn)方法。

4.6.2教學(xué)學(xué)時(shí)：4

4.6.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：次溴酸鈉法測(cè)定海水銨鹽。4.6.4重點(diǎn)及難點(diǎn)：分光光度計(jì)的使用。

4.7海水活性磷酸鹽的測(cè)定

4.7.1教學(xué)要求：

（1）掌握海水活性磷酸鹽的測(cè)定原理；

（2）掌握分光光度法測(cè)定海水活性磷酸鹽的方法。

4.7.2教學(xué)學(xué)時(shí)：4 4.7.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：分光光度法測(cè)定海水活性磷酸鹽的原理；工作曲線及樣品的測(cè)定。4.7.4重點(diǎn)及難點(diǎn)：分光光度計(jì)的使用及工作曲線的測(cè)定。4.8廈門西海域及九龍江口海上綜合調(diào)查實(shí)習(xí)

4.8.1教學(xué)要求：

掌握現(xiàn)場(chǎng)取樣、站位選擇、便攜式鹽度計(jì)的使用等在海上應(yīng)用的實(shí)用技術(shù)和營(yíng)養(yǎng)元素-氮、磷等的測(cè)定方法。

4.8.2教學(xué)學(xué)時(shí)：8

4.8.3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：現(xiàn)場(chǎng)從海區(qū)至河端采樣，返回后立即在實(shí)驗(yàn)室測(cè)定DO、COD、鹽度、氮、磷等參數(shù)。

4.8.4重點(diǎn)及難點(diǎn)：戰(zhàn)位的選擇，現(xiàn)場(chǎng)取樣等在海上應(yīng)用的實(shí)用技術(shù)。