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教材2012-2013上学期综合实验讲义2(OK)


综 合 化 学 实 验
( 2)

综合化学教学实验中心编





化学作为一门中心科学,是一门实践性很强的学科,进入新世纪以来,发展 非常迅速,有关合成方法和测试技术也不断更新。在化学及相关专业学生培养方 面,近年来,人们越来越认识到培养学生综合化学实验技能的重要性。为此,在 学生完成了基础化学实验和综合基础化学实验之后, 进入实验室进行毕业论文之 前,需要进行独立开设的《综合化学实验》课程。由于《综合化学实验》课程对 实验题目的选择、内容设计以及人力、物力的要求都较高,学校、学院领导和学 院教师都极为重视。在学校的大力支持下,学院完成了部分实验室的建设与改造 工作;在实验教材的编写方面,学院积极组织人力,从学习引进,到消化吸收, 先后形成了三版综合化学实验讲义。 本讲义反映了我院综合化学实验中心目前所开设的综合化学实验题目内容。 这些题目涉及到了无机化学、分析化学、有机化学、物理化学、化工原理和高分 子化学等各学科的实验内容,希望学生能从各个分支学科的结合上,提高解决综 合性问题的能力,从而培养他们的科学思维能力和创新意识。实验选题时,既考 虑到学科的理论基础知识,又结合了各位教师的科研工作,以加深学生对基础理 论的理解和基本技能的掌握, 并能了解和学习学科的新知识和先进的近代实验技 术。 本讲义是在前二次学院组织编写的实验讲义基础之上,由张向东、娄振宁、 关宏宇、吴秋华、单炜军、张国林、吕通健、葛春华、张谦、张渝阳等同志经过 反复讨论、实际操作和认真修改后定稿的。讲义的编写还得到院领导、学院全体 教授以及专业实验室各位教师和工作人员的大力支持, 谨向他们致以衷心的敬意 和感谢。 因时间和水平有限,讲义中涉及多方面的知识和实验技术,不妥和错误之处 在所难免,望批评指正。

编者 2006-9-16





一、
实 验 一 1 实 验 二 5 实 验 三 实 验 四 实 验 五 实 验 六 19 实 验 七 26 实 验 八 实 验 九 33 实 验 十 实 验 十一 实 验 十二

综合性实验

酪氨酸酶的提取及其催化活性研究 …………………………………

咪唑类离子液体的微波合成和表征 …………………………………

PA6/PP 合金的制备及其力学性能测试……………………………9 无卤阻燃增强 PA6 工程塑料的制备及其性能测试………………12 聚丙烯酰胺的制备、分子量及其分布的测定………………………15 α -苯乙胺的合成、 拆开和鉴定 ………………………………………

特定化学配方的解(剖)析方法………………………………………

树叶上的铅的测定——萃取光度法和原子吸收光谱法…………29 不饱和聚酯树脂的合成及人造理石和玛瑙制取……………………

香豆素-3-羧酸的 Knoevenagel 制备 ………………………………40 电极过程的循环伏安法研究???????????????45 从牛奶中分离和测定酪蛋白和乳糖????????????49

二、
附 录 一 LS-45





荧 光 分 光 光 度 计 使 用 指

南 ………………………………………55 附 录 二 附 录 三 Lambda35-900 紫外/可见分光光度计使用指南 …………………63 IR- 傅 里 叶 变 换 红 外 分 光 光 度 计 使 用 指

南………………………………66 附 录 四 AA700 原 子 吸 收 光 谱 仪 使 用 指

南 ………………………………………67 附 录 五 附 录 六 附 录 七 附 录 八 附 录 九 Agilent 6820-GC 使用指南 ?????????????72 86

Agilent 1100 LC 使用指南??????????????

Model343 旋光仪的使用说明??????????????95 Waters1515 型凝胶渗透色谱仪(GPC)操作规程 ????? 98 电化学仪器使用说明?????????????????101

2

实验一

酪氨酸酶的提取及其催化活性研究

(一)实 验 目 的 1)认识生物体中酶的存在和催化作用,掌握酶的提取和保存方法; 2)掌握利用仪器分析手段研究催化反应特别是生物化学体系中催化过程的 基本原理和方法。 (二)实 验 原 理 酶是具有催化作用的蛋白质。按酶的组成,可将其分成两类:一是简单蛋 白质,如脲酶、蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶及核糖核酸酶等,其活性仅决定于它的 蛋白质结构;二是结合蛋白质,这种酶需要加入非蛋白质组分(称之为辅助因子 cofactor)后,才能表现出酶的活性。其酶蛋白(apoenzyme)与辅助因子结合后 所形成的复合物称为“全酶”(holoenzyme) 。在催化反应中,酶蛋白与辅助因子 所起的作用不同。酶反应的专一性取决于酶蛋白本身,辅助因子虽然本身没有催 化作用,但参与氧化还原或起运载酰基载体的作用。直接对电子、原子或某些化 学基团起传递作用。若将全酶中的辅助因子除去,则酶的活性就失去了。 酪氨酸酶(tyrosinase,TYR) ,又称为多酚氧化酶或儿茶酚氧化酶等,广泛 存在于哺乳动物、植物和微生物体内。酪氨酸酶是一种含铜金属酶,每一个亚基 含 2 个金属铜离子,2 个铜离子分别与蛋白质分子中组氨酸结合,另外 1 个内源 桥基将 2 个铜离子联系在一起,构成酪氨酸酶催化氧化反应活性中心。酪氨酸酶 作为一种重要的生物资源,有着广泛的用途。例如,它在植物中类黄酮、紫胶、 鞣酸、酚类、生物碱、木质素、左旋酪氨酸(L-DOPA)及动物体中黑色素等的 生物合成中起着重要的作用; 在人体中, 酪氨酸酶起催化酪氨酸合成 L-DOPA 或 进一步合成黑色素的作用,在抗氧化作用、神经调节和增强皮肤的保护功能方面 表现最为突出。 酶的活性受环境 pH 值、温度和化学试剂等的影响。在一定 pH 下,酶反应 具有最大速度,高于或低于此值,反应速度下降,通常称此值为酶反应的最适
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pH 值。温度对酶反应速率也有很大影响,每一种酶都有一个保持其活性的最适 温度。不同的化学试剂对酶活性有不同的影响,可分为激活剂和抑制剂两种。激 活剂能够提高酶的活性,而抑制剂降低酶的活性。 本实验从土豆(或苹果)中提取酪氨酸酶,以多巴为指示剂,利用比色法 测定多巴在酪氨酸酶存在下转变成多巴红的速率而测定酶的活性, 并考察 pH 值、 温度和化学试剂等控制因素对酶活性的影响。 酶活性的计算方法: 在优化条件下(pH,离子强度等) ,25℃ 时在 1min 内转化 1μmol 底物所需 要的量为酶的活性单位。通过下式可计算出所用的酶的活性:

a = ΔA/(κtV)×106
a 为所用溶液的酶的活性,ΔA 为最大吸收处吸光度的变化,t 为时间,κ 为多巴 红的摩尔吸收系数,V 为加入的酶的体积。 (三)实 验 仪 器 与 试 剂
1. 仪器:

分光光度计, 离心机, 研钵, 水浴锅, 秒表, 比色管, 纱布, 容量瓶 (100mL, 200mL,250mL) ,量筒,烧杯,吸耳球,移液管等
2. 试剂:

二羟基苯丙胺酸(多巴) ,磷酸氢二钠,盐酸,硫代硫酸钠(Na2S2O3) ,乙 二胺四乙酸二钠(Na2EDTA) ,浓盐酸,马铃薯或苹果 (四)实 验 步 骤
1. 溶液配制

0.10 mol· L-1 盐酸溶液的配制: 准确量取 0.77mL 浓盐酸于 250mL 容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度; 0.10 mol· L-1 (pH=7.2)磷酸缓冲溶液的配制: 称取 3.85g 磷酸氢二钠用 8mL 0.10 mol· L-1 盐酸溶解后倒入 200 mL 容量瓶 中,用蒸馏水稀释至刻度; 0.10mol· L-1 磷酸缓冲溶液(pH=6.0) :
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称取 3.85g 磷酸氢二钠用 22mL 0.10mol· L-1 盐酸溶解后倒入 200 mL 容量瓶 中,用蒸馏水稀释至刻度; 0.01mol· L-1 多巴溶液: 称取 0.195g 多巴用 pH=6.0 的磷酸缓冲溶液溶解后倒入 100mL 容量瓶中, 并稀释至刻度。
2. 酶的提取

在研钵中放入 10g 切碎的马铃薯,加入 7.5mL pH=7.5 的磷酸缓冲溶液,用 力挤压。用两层纱布滤出提取液立即离心分离(约 8000rpm,15min) 。倾出上层 清液置于冰箱中。提取液为浅棕色,放置过程不断变黑。
3. 酶活性测定

取 2.5mL 上述提取液于比色管中,用 pH=7.2 的缓冲溶液稀释至 10mL,摇 匀。分别取 0.1mL,0.2mL,0.3mL,0.4mL 稀释过的提取液于 4 个 10mL 比色管 中,分别加入 2.9mL,2.8mL,2.7mL,2.6mL pH=7.2 的缓冲溶液,再向每个比 色管中加入 2mL 多巴溶液,保持总体积为 5mL。在 28℃ 水浴中放置 15~20min, 用分光光度计在 480nm 处测定吸光度。 前 6 分钟每隔 1min 读数, 以后每隔 2min 读数,直至吸光度变化不大为止。以吸光度对时间作图,从直线斜率求出酶的活 性。
4. 实验结果与讨论 1)不同酶加入量的动力学曲线

以时间为横坐标,吸光度值为纵坐标,可得出在加入酶的作用下,多巴的转 换动力学过程,再由直线部分得出转换速率,即为酶的活性。
2)酶活性的计算

将不同提取液的实验结果填入下表,计算出原料中酶的活性。
已稀释的提取液体积(mL) 0.1 0.2 0.3 0.4 酶活性(△ A· min-1) 提取液中酶活性(mL-1)

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3)影响酶活性的因素

①在 pH = 6.0 的缓冲溶液重复上述实验观察实验现象。 ②取 0.40mL 稀释过的提取液在沸水浴中加热 5min, 冷却后配成测定溶液观 察现象。 ③取 0.40mL 稀释过的提取液, 加少量固体 Na2S2O3 配成测定溶液观察现象。 ④取 0.40mL 稀释过的提取液,加入少量固体 Na2EDTA 振荡混合,反应一 段时间后,配成测定溶液观察现象。 (五)思 考 题
1. 酶的活性受哪些因素影响? 2. 提取物在放置过程中为何会变黑? 3. 经过处理后酶的活性为何显著降低?

(张国林编写)

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实验二

咪唑类离子液体的微波合成和表征

(一)实 验 目 的 1)掌握微波合成仪的使用方法 2)了解和掌握咪唑类离子液体的微波合成原理和表征方法 (二)实 验 原 理 离子液体是在室温或近于室温下呈液态的由离子构成的物质, 又称室温熔融 盐。离子液体按阳离子可 分为:烷基季铵离子 [NRXH4-X]+ 、烷基季磷离子 [PRXH4-X]+、烷基咪唑类[R1R2R3Im]+和烷基吡啶类[[RPy]+等;按阴离子可分为: 金属类(如:AICI-4 ,CuC12 一等)和非金属类(如:BF4、PF4、NO3、SbF6、ClO4、 CF3SO3 、C3F7COO、C4F9SO3、CF3COO 等) ;按 Lewis 酸性可分为:可调酸碱 性的离子液体(如 A1Cl4-)和中性离子液体(如:BF4、PF6、NO3、SbF6、ClO4 等) 。几种离子液体的结构如图 1 所示。

N R1

N

R2

PF6-

N R

PF4-

R1:CH3 R2:C4H9,C3H7,C2H5,etc. (烷基咪唑类)

R:C4H9,C3H7,C2H5,CH3,etc. (烷基吡啶类)

[R4N][MCl3] [R4P][MCl3] R:C4H9,C3H7,C2H5,etc. R:C4H9,C3H7,C2H5,etc. 图 1 几种离子液体结构示意图 季胺盐类 季磷盐类

离子液体通常具有很多独特的性能,如较低的熔点、可调节的 Lewis 酸度、 良好的导电性、宽的电化学窗口、可以忽略的蒸气压、较宽的使用温度及特殊的 溶解性等,并且其物理化学性质可因阳离子的取代基和阴离子的不同而改变,因 此可以设计、合成多种符合实际需要的离子液体。如[BMIM]BF4 (四氟硼酸 1-丁 基-3-甲基咪唑)可与水混溶, 而含有阴离子 PF6-的(BMIM)PF6 (六氟磷酸 1-丁基-3甲基咪唑)则不能与水混溶。
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咪唑类离子液体是首先由烷基咪唑与卤代烷合成咪唑盐即咪唑类离子液体 中间体(如〔BMI M〕 Cl,再由中间体与含有目标阴离子的盐或酸(如 NaBF4、 KPF6 或 HBF4, HPF6),经过复分解法或酸碱中和得到离子液体。 N-烷基咪唑与氯代正丁烷合成反应的实质是 N-烷基咪唑中的三级氮原子上 生成四级胺盐的季铵化反应。由于 N-烷基咪唑环上的三级氮原子有一对孤对电 子,所以其本身就是亲核体,因此合成反应又可看作是亲核体(N-烷基咪唑)与 中性极化分子 C4H9C1 之间的反应。 C4H9C1 的 C-Cl 键可以发生均裂和异裂,分别生成自由基 H7C3H2C· 或碳阳 离子 H7C3H2C+,它们都能马上受到亲核体 N-烷基咪唑的进攻,生成稳定的产物 氯化 1-丁基-3-甲基咪唑盐。由于反应体系的极性较大,随着反应产物[BMIM]Cl 的生成,反应体系极性增加,使由自由基 H7C3H2C· 发生反应的可能性迅速减少。 因此合成反应主要以碳阳离子 H7C3H2C+与亲核体反应生成产物为主。由此,反 应的速率应与碳阳离子和亲核体 N-烷基咪唑浓度成正比。 微波是一种强电磁波,比传统加热方式具有快速升温、体加热、加快反应速 率、提高反应选择性和产率、节省能源等优点,因而可以采用微波辐射的方法进 行合成反应。 在微波照射下能产生热力学方法得不到的高能态原子、 分子和离子, 可以迅速增加反应体系中自由基 H7C3H2C· 或碳阳离子 H7C3H2C+的浓度,从而使 [BMIM]Cl 的合成反应速率大大加快。 (三)实 验 仪 器 与 试 剂
1. 仪器:

循环水多用真空泵,微波催化合成/萃取仪,红外光谱仪,核磁共振仪,电 子天平,真空干燥箱,电热恒温鼓风干燥箱,旋转蒸发仪,ZSD-2 型自动水份滴 定仪,冰箱,磁力搅拌器,圆底烧瓶,三口烧瓶,冷凝管,温度计,锥形瓶,烧 杯,布氏漏斗,药匙,胶头滴管,量筒,磁子等小型仪器。
2. 试剂:

N-甲基咪唑(蒸馏处理) ,氯代正丁烷(分析纯,直接使用) ,乙腈(分析纯, 直接使用) ,[BMIC](本实验室自制) ,丙酮(分析纯) ,NaBF4(分析纯)

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(四)实 验 步 骤
1. 氯化 1-丁基-3-甲基咪唑([BMIM]Cl)的微波合成

准确称取 12.330g N-甲基咪唑、13.790g 氯代正丁烷和 2g [BMIC]于 100mL 三口瓶中,将三口瓶放入微波合成仪中,安装好冷凝管。在微波功率 800W,反 应温度 95℃下反应 1.5h,直至没有回流液,反应混合液变成澄清的均一相。向 反应混合液中加入少许晶种([BMIM]Cl) ,放入冰箱中使其充分结晶。抽滤,滤 饼用 3mL 乙腈洗涤 1 次, 再用 2mL 乙腈洗涤 1 次, 所得固体在室温真空干燥 24h, 得白色晶体,进行红外表征,计算产率。反应方程式如图 2 所示。

CH3

N

N

C4H9Cl

microwave

N CH3

N

C4H9

Cl-

图 2 [BMIM]Cl 的合成反应式 2. 四氟硼酸 1-丁基-3 甲基咪唑([BMIM] BF4)离子液体的合成

称取等摩尔 (0.08mol)[BMIM]Cl 和四氟硼酸钠于 250mL 锥型瓶中,加入 60mL 丙酮,在室温下搅拌反应 24h。反应混合物过滤,滤液旋转蒸发,得到淡 黄色粘稠液体。液体在 50℃真空干燥,进行红外光谱测试确认产物。反应方程 式如图 3 所示。

CH3

N

N

C4H9

Cl-

RT NaBF4 24h

CH3

N

N

C4H9

BF4-

NaCl

图 3 [BMI] BF4 离子液体的合成路线 3. 离子液体的鉴定

通过水份测定确认合成的离子液体中的含水量,利用红外光谱、H1 NMR 等 进行结构表征。

(五)思 考 题
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1. 称量 N—甲基咪唑和氯代正丁烷时应注意哪些事项? 2. 在微波合成[BMIM]Cl)时为什么要放少量的[BMIM]Cl)? 3. 为什么要确认离子液体中的含水量?

(张国林编写)

实验三 PA6/PP 合金的制备及其力学性能测试 (一) 实验目的
1)学习用双螺杆挤出机制备 PA6/PP 合金的工艺过程。 2)通过本实验学习平行同向组合式双螺杆挤出机挤出造粒的过程和原理、工艺参数的制定
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及其作用。了解双螺杆挤出机的基本结构,懂得双螺杆挤出机的基本操作和安全技术措施。 3)通过本实验了解注射成型机的基本结构、工作原理和使用方法,熟悉注射成型机的基本 操作以及制备试样的的操作要点,掌握工艺因素,了解注射条件与成型制品的关系。 4)通过本实验掌握 PA6/PP 合金标准试样的测定方法, 学会操作电子拉力试验机、 悬臂梁冲 击试验机和熔体流动速率仪。

(二) 实验原理
尼龙 6(PA6)具有高韧度、耐磨自润滑、自熄性、耐油和耐腐蚀等优良的综合性能,产 量居五大工程塑料之首,广泛应用于汽车、电子电气机械、建筑等领域。但由于 PA6 中酰 胺极性基团的存在,导致 PA6 吸水性较强,尺寸稳定性较差,低温韧性较低,从而限制了 其应用。 聚丙烯(PP)具有易加工, 耐热、 低吸水等优良性能, 且价格是尼龙的一半。 PP-g-MAH 对 PA6/PP 共混体系有很好的增容作用,增容共混体系分散相尺寸小、熔体粘度大、力学性 能好。利用 PP 与 PA6 共混改性,克服了 PA6 与 PP 树脂固有的缺点,提高了耐热性耐磨性、 耐水性,成型加工性及制品的尺寸稳定性,是改善 PA6 性能缺点的有效方法之一。

(三) 实验仪器与试剂

1、原料 聚丙烯(PP-F401) 马来酸酐接枝聚丙烯(JIA) 马来酸酐接枝(氢化苯乙烯/丁二烯/苯乙烯) 聚己内酰胺(PA6) 抗氧剂 1010 抗氧剂 168 EBS 2、仪器设备 双螺杆挤出机 熔体流动速率仪 注射机 高速混合机
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盘锦石化 自制 自制 中国石油化工股份有限公司 瑞士汽巴公司 瑞士汽巴公司 日本花王化工

南京瑞华机械电子有限公司 长春市智能仪器设备研究所 无锡格兰机械有限公司 北京市塑料机械厂

电子拉力试验机 悬臂梁冲击试验机

长春市智能仪器设备研究所 长春市智能仪器设备研究所

(四) 实验步骤
1、PA6/PP 合金的制备 将 PA6 树脂与 PP 树脂、接枝 PP、抗氧剂等按一定的配比在高速混合机中混合均匀, 在双螺杆挤出机中进行熔融挤出,经冷却、牵引、切粒后得到 PA6/PP 合金的切粒。 挤出机采用四段加热,分段控制在 235℃-245℃之间。 2、PA6/PP 合金标准试样的制备 将上述的到的粒状料在鼓风干燥箱中用 80℃干燥 4 小时后取出,根据合金的工艺参数, 用注射成型机按照国家规定的统一标准制得性能测试所需的测试标准样件。室温放置 24h 后测定其各项性能。 注射机采用五段加热分段温度控制在 235℃-245℃之间,注射压力 34MPa-36MPa,保压 压力 15MPa,试样冷却时间为 140S。 3、标准试样的性能测试 (1) 拉伸性能测试 通过电子拉力试验机对试样施加静态拉伸负荷,以测定拉伸强度、断裂伸长率及弹性 模量。 (2) 冲击性能测试 通过悬臂梁冲击试验机对试样施加一次冲击弯曲负荷,以试样破坏时单位宽度所消耗 的能量来 衡量材料的冲击韧性。 (3) 熔融指数的测定 通过熔体流动速率仪测定 PA6/PP 合金在一定温度和负荷下,每 10min 通过口模的质 量得出合金的熔体流动速率。 4、实验结果与讨论 测试项目 熔融指数(g/10min) 悬臂梁冲击强度(KJ/m2) 测试标准 GB3682-83 GB1843-80 结果

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拉伸强度(MPa) 断裂伸长率(%) 弯曲强度(MPa) 5、 注意事项 (1)实验前认真做好预习。

GB1040-79 GB1040-79 GB/TP341-2000

(2)照双螺杆挤出机和注射机的操作规程做好各项准备工作。 (3)在进行双螺杆挤出过程中防止金属异物进入双螺杆。 (4)实验完毕,尽量排净筒体内残留物料,按操作规程关机。

(五) 思考题
1、相容剂的作用原理。 2、如何选择合适的相容剂。

(吕通健编写)

实验四

无卤阻燃增强 PA6 工程塑料的制备及其性能测试

(一) 实 验 目 的

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1)学习无卤阻燃增强 PA6 配方设计原则及其技术关键 2)学习用双螺杆挤出机制备无卤阻燃增强 PA6 的工艺过程 3)了解用注射机制备标准试样的工艺过程 4)学习掌握塑料常规力学性能、燃烧性能的测试方法 (二) 实 验 原 理 国外阻燃剂发展的总趋势是向低毒型、低发烟性、高耐热性的方向发展。三 聚氰胺氰尿酸盐, 简称 MCA, 是由三聚氰胺与氰尿酸盐聚合而成的一种聚合物, MCA 是一种氮系阻燃剂,具有优异的阻燃综合性能。氮系阻燃剂受热时发生分 解反应,主产物为 NH3 、H2NCN、N2、NO、NO2、CO2、H2O 等不燃气体,具 有吸热、降温、稀释等作用。从而实现阻燃作用。 (三)实 验 仪 器 与 试 剂
1. 仪器

GH—100Y 高速混合机,C—40 冷切粒机,WG—100 注射机,TSE—30 双 螺杆挤出机,WSM-2000 电子拉力实验机,SRZ—400C 型熔体流动速率仪,氧 指数仪。
2. 试剂

PA ,MCA ,玻璃纤维 ,润滑剂 ,抗氧剂 1010,偶联剂 (四)实 验 步 骤 1. 无卤阻燃增强 PA6 配方设计,物料混合 按配方称取各主料和助剂加入到高速混料机中,低速混合 30 秒,高速混合 30 秒出料。 2. 双螺杆挤出机造粒制备无卤阻燃增强 PA6 工程塑料 将上述混合均匀的物料加入到双螺杆挤出机的料筒中,挤出温度为 220— 240°C,在一定螺杆转速下,挤出、牵条、切粒,即得无卤阻燃增强 PA6 工程 塑料。 3. 无卤阻燃增强 PA6 工程塑料标准试样的制备 将粒料在 100°C 下干燥 2 小时,然后用注塑机加工成所需试样。注塑条件 为 225—245°C。
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4. 性能测试 (1) 力学性能测试 拉伸性能测试在电子拉伸实验机上进行。弯曲性能用电子拉伸实验机测定。 冲击强度按 GB16420—96 测试标准,JJ—11 悬臂梁冲击实验机上进行。 (2) 熔融指数于 SRZ—400C 熔体流动速率测定仪按 GB9341—88 标准测试。 (3) 氧指数测定方法按 GB/T2406-93 进行。 5. 实验结果 将实验结果填入表 15-1 中。 (五) 思 考 题
1.挤出工艺和注塑工艺对无卤阻燃增强 PA6 力学性能及阻燃性有何影响?

(吕通健编写)

表 1 无卤阻燃增强 PA6 工程塑料的制备及其性能测试实验报告单 专业: 题目 配 方 姓名: 日期:

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原 料 名 称

规 格

产 地 1 2 3

用 4

量(%) 5 6 7

备 注

主 料

辅 料 1

检 试样名称 检测项目 玻纤含量% 熔融指数 g/10min 冲 击 强 度 KJ/M
2





告 环境温度℃ 结 果 4 5 6 7

批号 检测标准 1 2 3

简支梁 悬臂梁

拉伸强度 MPa 断裂伸长率% 弯曲强度 MPa 氧指数(%) 工 一 挤 出 工 艺 注 塑 工 艺 结论 一区 二区 三区 四区 五区 喷嘴 备注 区℃ 二 区℃ 三 区℃ 四 区℃ 艺 五 区℃ 条 六 区℃ 件 机 头℃ 主机 转数 喂料转数 玻纤根数

实验五

聚丙烯酰胺的制备、分子量及其分布的测定

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(一)实 验 目 的 1)了解聚丙烯酰胺的自由基聚合方法; 2)学习溶液聚合的实施方法; 3)掌握利用凝胶渗透色谱仪测定高分子分子量及其分布的方法。 (二)实 验 原 理
1. 聚合机理

本实验以偶氮二异丁睛(AIBN)引发剂进行丙烯酰胺自由基溶液聚合。 单体丙烯酰胺和引发剂 AIBN 都能溶于溶剂 N,N-二甲基甲酰胺(DMF) 。在实 验开始前,反应体系为均相;反应开始后生成的聚丙烯酰胺不溶于 DMF,就会 从溶液中沉淀出来;因此,本反应属于溶液聚合的沉淀聚合法。反应机理如下: 1)链引发 (1) 引发剂 AIBN 均裂,形成一对初级自由基。

(CH3)2CH CN

N

N

CH(CH3)2 CN

2(CH3)2C CN

+ N2

(2)初级自由基与单体加成,生成单体自由基。
(CH3)2C + H2C CN CHCONH2 (CH3)2C CN CH2CH CONH2

单体自由基形成以后,继续与其他单体加聚,就进入链增长阶段。 2)链增长 链引发产生的单体自由基不断的和单体分子结合生成链自由基, 如此反复的过程 称为链增长反应:
(CH3)2C CN CH2CH + H2C CHCONH2 ... ... ~~~RCH2CH CONH2

CONH2

3)链终止 链自由基失去活性形成稳定聚合物分子的反应为链终止反应:
2~~~RCH2CH CONH2 ~~~RCH2CH2 CONH2 + ~~~R HC CH CONH2

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2. 凝胶渗透色谱(GPC)分离机理——体积排除理论

本实验采用凝胶渗透色谱(GPC)测定聚合物的分子量和分子量分布。 1) 分离的核心部件—一根装有多孔性载体的色谱柱 载体是交联聚合物凝胶,凝胶的外观为球形,球的表面和内部含有大量彼此 贯穿的孔, 孔的内径大小不等。 进行实验时, 以待测试样的某种溶剂充满色谱柱, 使之占据载体颗粒之间的全部空隙和颗粒内部的孔洞, 然后把以同样溶剂配成的 试样溶液至柱头加入,再以这种溶剂自头至尾淋洗,同时从色谱柱的尾端接收淋 出液,计算淋出液的体积并测定淋出液中溶质的浓度,自试样进柱到被淋洗出来 所接收到的淋出液的总体积称为该式样的淋出体积。实验证明,当仪器和实验条 件确定后,溶质的淋出体积与其分子量有关,分子量愈大其淋出体积愈小。若试 样是多分散的则可按照淋出的先后顺序收集到一系列分子量从大到小的级分。 2)校正曲线 校正曲线是表示相对分子量与淋出体积之间的对应关系曲线。在给定条件 下,用一组已知相对分子量的单分散、窄分布的标准样品,注入 GPC 仪,分别 测得各自的 GPC 谱图, 将不同相对分子质量样品的 GPC 谱图峰值点对应的淋出 体积 Ve 对各自相对分子质量的对数作图,得标样校正曲线。 根据 Flory 物性粘数理论,可以用[η ]·M 来表征流体力学体积,根据同一 淋出体积时本测样品与标样的流体力学体积相等则有 [η ]1·M1=[η ]2·M2 将校正曲线的纵坐标改为 lg[η ]M 就变成了普适校正曲线。 (三)实 验 仪 器 与 试 剂
1. 仪器:

凝胶渗透色谱仪(GPC) ,真空干燥箱,循环水式真空泵,增力电动搅拌器, 三颈瓶,氮气囊,烧杯,抽滤瓶,布氏漏斗,分析天平
2. 试剂:

丙烯酰胺,偶氮二异丁腈(AIBN) ,N,N-二甲基甲酰胺(DMF) ,丙酮, 二次蒸馏水,无水乙醇 (四)实 验 步 骤

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1. 药品精制

1.1 DMF 的精制 减压蒸馏精制 DMF。 1.2 丙烯酰胺的精制 利用重结晶方法精致丙烯酰胺。在圆底烧瓶中加入 60g 干燥的丙烯酰胺 (AM)和 120mL 丙酮,水浴加热至回流,固体溶质完全溶解时迅速抽滤, 滤液 冷却至室温析出固体。混合液过滤得白色固体,室温真空干燥。
2. 聚丙烯酰胺的制备

称取 1.0g 丙烯酰胺、0.05g 偶氮二异丁腈和 50mL N,N-二甲基甲酰胺于 100mL 三颈瓶中,通氮气 5min,以除去溶液中溶有的氧气。在 70℃、磁搅拌下 进行聚合反应。反应结束后将反应混合液过滤得沉淀,沉淀用乙醇洗涤,50℃真 空干燥至恒重。
3. GPC 测定聚丙烯酰胺分子量及分布

3.1 样品制备 ① 干燥 样品必须经过完全干燥,除掉水分,溶剂及其他杂质。 ② 溶解时间 必须给予充分的溶解时间使聚合物完全溶解在溶剂中, 并使分

子链尽量舒展。相对分子质量越大,溶解的时间应越长。 ③ 浓度 一般在 0.05%~0.30%(质量分数)之间,相对分子质量大的样品浓 度低些,相对分子质量小的样品浓度高些。 3.2 进样 GPC 测试时,应首先用一系列已知相对分子质量的单分散标准样品,做一 系列的 GPC 谱图,找出每一个相对分子质量 M 所对应的淋洗体积 Ve,然后以 这些数据作出普适或者相对校正曲线,并将其保存成一种方法。然后进行未知样 品的测试。 3.3 测试及结果分析 进样完成后,开始采集数据,测试完成后即得 GPC 色谱图。 (五)思 考 题
1. 进行聚合反应时为什么要事先除去反应体系中的氧气? 2. 哪些因素影响 GPC 测试结果?

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参考文献:
张兴英,李齐芳. 高分子科学实验,北京 化学工业出版社,2004,159~168

(吴秋华编写)

实验六

α-苯乙胺的合成、拆开和鉴定

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(一)实 验 目 的 通过α -苯乙胺的拆开, 掌握通过形成非对映异构体来拆开外消旋体的方法, 并测定异构体的旋光度。 (二)实 验 原 理
1. α-苯乙胺的合成

醛或酮在高温下与甲酸铵反应得到伯胺的反应称为 R.Leuchart 反应。 例如:

反应中氨首先与羰基发亲核加成,接着脱水生成亚胺,亚胺随后被还原生成 胺。与还原胺化不同,这里不是用催化氢化,而是用甲酸作为还原剂。反应过程 如下:

反应方程式:

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2. α-苯乙胺的拆开

用通常的合成方法制备有光学活性的有机化合物时,一般都得到外消旋体。 将外消旋体的两个对映体分离开来的过程称为外消旋体的拆开。 拆开的主要方法 有以下几种: (1)机械方法 有的外消旋体在一定的条件下从溶液中结晶出来时, 分别形成左旋体和右旋 体各自的晶体,如果两种晶体的外形显著不同,可以人工将它们分开,从而得到 纯的左旋体和右旋体。本法只适用于拆开晶形显著不同的外消旋混合物。同时在 实际操作中往往难以培养出生长良好的晶体以供拆开,其实用价值不大。 另一种机械拆开方法是植入晶体的方法, 在一个外消旋混合物饱和溶液中小 心加入其中某一对映体的晶体,使溶液对这一对映体而言成为过饱和,随着冷却 晶体逐渐生长,从而使一定数量的这一对映体从溶液中结晶出来,达到拆开的目 的。此法的实用价值较上述单纯的机械拆开为大,曾用于拆开多种外消旋的氨基 酸和 dl-肾上腺素等化合物。生产氯霉素时,中间体 dl-苏-l-(对-硝基苯基) -2-氨基-1,3-丙二醇也是用此法进行拆开的。 (2)生物化学方法 在外消旋体的稀溶液中加入微生物,或将外消旋体溶液注入有机体内,利用 有机体内某一酶系统对某一对映体的消耗或改造的速度快, 而使另一对映体保留 下来,从而达到了拆开的目的。例如青霉菌可消耗外消旋酒石酸 d-型,得到 l酒石酸。 (3)化学方法 对映体物理性质相同,不能直接用分步结晶、分馏、萃取、层析和气液色谱 等通常的物理方法加以分离。而非对映异构体的物理性质却不同,因而要拆开某

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外消旋体(dl)时,可用一个旋光性化合物(d’或 l’)与其化合,生成非对 映异构体,再利用它们物理性质的不同,用通常的物理方法分离开来。最后分别 分解为原来的化合物,从而达到了拆开。 dd’ dl+ d’ ld’ l+d’ 通过形成非对映体来拆开的方法是目前应用最广的方法, 对于外消旋体的三 种类型(外消旋混合物,外消旋化合物和外消旋固体溶液)均可应用。所用的拆 开试剂视欲拆开化合物的类型而定。 ①拆开外消旋碱时常用旋光性酸作为拆开试剂与它反应,得到两个非对映异 构体盐的混合物,再用分步结晶等法将两盐分离,分别分解两盐得纯的旋光性碱 OH

d+d’

为 dl 碱+ d’酸

d 碱 d’酸
OH-

d碱

l 碱 d’酸

l碱

常用作拆开试剂的旋光性酸为:d-酒石酸、d-樟脑-10-磺酸、α -苯羟乙酸、苹 果酸、二苯甲酰酒石酸、N-(1-苯基乙基)邻羧基苯甲酰胺和 N-(1-苯基乙基) 琥珀酰胺酸。 ②拆开外消旋酸时用旋光性碱作为拆开试剂。常用的旋光性碱大多是一些天 然存在的生物碱,如奎宁、吗啡、番木鳖碱、马钱子碱等,人工合成的α -苯乙 胺等,也是常用的拆开试剂。 ③拆开外消旋醇时可用二元酸酐(丁二酸酐、邻苯二甲酸酐等)将醇转变为 酸式酯,酸式酯作为酸,按(1)所述进行拆开,含其它官能团的外消旋体,可 按类似的原理选用适当试剂进行拆开。 此外,笼状化合物的形成和选择吸附法也可用作拆开的方法,介绍从略。 α -苯乙胺因价格不高,本身又易于拆开为纯的左旋体和右旋体,是应用比 较广泛的拆开试剂。本试验用(+)-酒石酸来拆开α -苯乙胺,过程中所生成的 盐用分步结晶法分离。然后再分解成纯的旋光异构体。 ( + ) - 酒 石酸 与外 消 旋 α - 苯乙 胺形 成对 应异构 体的 盐, 反应 如下:

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(三)实 验 仪 器 与 试 剂
1. 仪器

WXG-4 旋光仪 1 台 布氏漏斗 1 只 烧杯(100mL)2 只 薄膜旋转蒸发器 1 台 熔点测定仪 1 台
2. 试剂

吸滤瓶(250mL)1 只 锥形瓶(1000mL)1 只 容量瓶(10mL)2 只 球形冷凝管(15cm)1 支 滴液漏斗(50mL)1 只

苯乙酮 A.P. 氯仿 A.P. 氢氧化钠 A.P. 无水硫酸钠 A.P. (+)-酒石酸 C.P.

甲酸铵 A.P. 浓盐酸 A.P. 甲醇 C.P. 乙醚 C.P. 甲苯 A.P. (四)实 验 步 骤

1.α-苯乙胺的合成 在 100ml 蒸馏瓶中,加入 11.8ml 苯乙酮、20g 甲酸铵和几粒沸石,蒸馏头 上口装上插入瓶底的温度计,侧口连接冷凝管配成简单蒸馏装置。在石棉网上用 小火加热反应混和物至 150-155℃,甲酸铵开始融化并分为两相,并逐渐变为匀

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相。反应物剧烈沸腾,并有水和苯乙酮蒸出,同时不断产生泡沫放出氨气。继续 缓缓加热至温度到达 185℃,停止加热,通常约需 1.5h。若反应过程中在冷凝管 上生成一些固体碳酸铵,可暂时关闭冷凝水使固体溶解,避免堵塞冷凝管。将流 出物转入分液漏斗,分出苯乙酮层,重新倒回反应瓶,再继续加热 1.5h,控制 反应温度不超过 185℃。 将反应物冷至室温,转入分液漏斗中,用 15ml 水洗涤,以除去甲酸铵和甲 酰胺,分出 N-甲酰-α -苯乙胺粗品,将其倒回原反应瓶。水层每次用 6ml 氯仿 萃取两次,合并萃取液也倒回反应瓶,弃去水层。向反应瓶中加入几粒沸石,蒸 出所有氯仿,再加入 12ml 浓盐酸,保持微沸回流 30-45min,使 N-甲酰-α -苯乙 胺水解。将反应物冷至室温,有少量结晶析出,加入少量水使之溶解。然后每次 用 6ml 氯仿萃取 3 次,合并萃取液倒入指定容器回收氯仿,水层(上层)转入 100ml 三颈瓶。 将三颈瓶置于冰浴中冷却,慢慢加入 10g 氢氧化钠溶于 20ml 水的溶液并加 以摇振, 然后进行水气蒸馏。 用 PH 试纸检查馏出液, 开始为碱性, 至馏出液 PH=7 为止。约收集馏出液 65~80ml。 将含有游离胺的馏出液每次用 10ml 甲苯萃取 3 次, 合并甲苯萃取液, 加入 粒状氢氧化钠干燥并塞住瓶口。将干燥后的甲苯溶液用地液漏斗分批加入 50ml 蒸馏瓶,先蒸去甲苯,然后改用空气冷凝管收集 180-190℃馏分,产量 5~6g。 产物进行 IR 和 UV 测定,并准备进行拆分实验。 2.α-苯乙胺的拆开 在 250mL 锥形瓶中加入 90mL 甲醇,6.3g(+)-酒石酸,然后将混合物加热 至近于沸腾, 通过滴液漏斗将 5gdl-α -苯乙胺加到热溶液中,小心控制滴加速度, 勿使溶液沸腾,加完后,让溶液慢慢冷至室温,在室温下静置 24h 左右,析出棱形
_ + 结晶,滤出结晶,并用少量甲醇洗涤,干燥结晶得( -)-α -苯乙胺的酸式(+)

-酒石酸盐。 合并母液和洗涤液, 浓缩至 45mL, 在室温下再静置 24h, 可得第二批结晶, 两次共得结晶约 4g,测定熔点及 IR 光谱。将第二次结晶后的母液收集回收(可 从母液中分离出(+)-α -苯乙胺) 。

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将两次所得的盐置于 100mL 锥形瓶中,加入 15mL 水,再加入 2.5mL50%NaOH 溶液使盐重新转化成游离胺。用 8ml 乙醚萃取两次,醚层用无水硫酸钠干燥后蒸 去乙醚,再经减压蒸馏,得到(-)-α -苯乙胺。记录产品的沸点、产量,测定 产物的 IR 光谱。 3.旋光度的测定 在 10mL 烧杯中准确称取 0.2g 样品。 用 5mL 蒸水使样品完全溶解, 转入 10mL 的容量瓶中,再用少量蒸馏水多次洗涤烧杯,每次洗涤均倒入容量瓶,最后加水 至刻度。 取 10cm 长的干净旋光管,置于旋光仪中测定刻度零点位置。取下空管,小 心旋紧细颈端立于桌上,用干燥吸管从粗颈端注入欲测溶液至液面拱起。将玻璃 盖板从管侧水平推进,注意必须不留气泡以免观察时光界模糊。再旋紧螺帽,用 擦镜纸擦干玻璃上液渍,把旋光管放入旋光仪中即可测出旋光度,再按下式算出 比旋光度

式中 t 为温度,λ 为光源波长,α 为观测到的旋光度值,C 为溶液浓度(100mL 溶液中溶质的质量) ,l 为旋光管长度(dm) 。 如果所测试样为液体,式中 C 为该液体的密度。 如果溶液冷却较快,有时会析出外形良好的针状结晶。这种针状结晶混有 苯乙胺,如若就此继续操作下去,最后得不到纯的(-)-α -苯乙胺,产品的比 旋光度值会有改变。 ?? ?D 为-19°~-21°,所以,碰到析出针状结晶,必要时可
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加入棱形晶种诱导结晶。 4. 实验结果 (1) 产物质量: (2) 比旋光度:

(五)思 考 题
1.如何用形成非对映异构体方法拆开外消旋的氨基酸和醇。各举一例说明之。 2.影响旋光度的因素有哪些?
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参 考 文 献
[1] E.L.Eliel.Sterichemistry of carbon compounds,1962 [2] 叶秀林.立体化学,高等教育出版社,1980 [3] A.Addison.J.Chem.Educ,1965;42(269) [4] A.Addison.Org.Syntheses,Coll.Vol.V,1973(932) [5] 赵承.科学通报,1954,3(76) [6] C.A,Mackenzie.Experimental Organic Chemistry,1971 [7] 兰州大学 复旦大学化学系有机化学教研室.有机化学实验, 高等教育出版社, 1984

(关宏宇编写)

实验七

特定化学配方的解(剖)析方法

(一)实 验 目 的 1)掌握化学配方设计原理。
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2)运用综合知识、多种分析手段剖析复杂样品。 3)通过对特定有机物配方的剖析,掌握 IR、UV、GC、HPLC 大型仪器的使用 和图谱解析。 4)了解卡尔·费歇尔水分测定仪测定水分的原理,掌握该仪器的使用。 (二)实 验 原 理 配方设计是化工行业中影响大、可变因素多、保密性强、经济效益显著的专 业技术。它涉及美容化妆品、医药卫生用品、家庭洗涤剂、建材用化学品、橡胶、 塑料等,这些产品广泛用于国民经济和人民生活许多领域。 所谓配方设计, 就是根据产品的使用条件、 使用性能、 使用寿命、 加工工艺、 外观质量、成本等综合指标,通过试验、鉴定、优化,获得各种原材料最佳组合 的过程。 研究、分析同类产品和相近产品配方是提高配方设计技能的途径之一。但由 于配方的保密性和专利权,反解剖也是配方设计中的一个重点,所以配方剖析工 作非常艰难、隐晦。 真实的配方可能是 20~30 个组分的复配,分析工作异常艰巨。本实验给出 的系统较为简单,意在抛砖引玉,使学生做完实验后对配方设计产生一个初步的 感性认识。 复杂样品的分析重点在分离,分离之前要尽量掌握样品的来源和背景知识, 并作定性分析。定性分析是完全分离各组分的基础,它首先要对产品性能与原料 物理化学性质之间的联系作简单假定,然后做化学分析或仪器分析验证。分析结 果应获得更多实验事实的支持,以排除其他可能性。 本实验是用仪器分析方法,对特定有机物的混合物配方作定性定量分析,从 而熟练掌握大型仪器的使用和图谱的解析。 (三)实 验 仪 器 与 试 剂 1. 仪器设备 卡尔·费歇尔水分测定仪,红外光谱仪,气相色谱仪、液相色谱仪、紫外光 谱仪,磁力搅拌器。 2. 试剂
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活性炭,变色硅胶,无水硫酸镁,甲醇(A.R) ,甲醇(色谱纯) ,乙醇(A.R) , 丙醇(A.R) ,苯(A.R) ,甲苯(A.R) ,邻二甲苯(A.R) ,间二甲苯(A.R) ,对二 甲苯(A.R) ,山梨酸(A.R) ,苯甲酸(A.R) ,苯甲酸乙酯(A.R) ,萘(A.R) ,联 苯(A.R) ,卡尔·费歇尔试剂。 (四)实 验 步 骤 任取实验室已配制的有机混合物特定配方进行如下的解析: (1)样品脱色 若样品有颜色,需对样品脱色。取一经干燥的磨口的三角烧瓶,加 50mL 液 样和活性炭 2~3g(量的多少取决于脱色量) ,搅拌后静置脱色。 (2)定性测水分 在一干燥的带磨口的三角烧瓶中加 5mL 脱色样,加含钴盐的硅胶干燥剂,观 察颜色的变化。 (3)定量测水分 用卡尔·费歇尔水分测定仪测定水分含量。 (4)干燥 脱色样(20mL)用无水 MgSO4 干燥;取干燥样进行红外光谱的定性测定,并 对特征峰进行归属,初步判断该配方所含的物种。 (5)气相色谱分析 对脱色样进行气相色谱(FID 检测器)分析,根据出峰的个数确定配方中有 机物组分数。 (6)紫外光谱和液相色谱分析 对脱色样进行气相色谱和液相色谱分析, 根据液相色谱的谱峰个数确定该配 方中含紫外吸收的有机物组分数。 (7)图谱解析 通过对配方的 IR、GC、HPLC 图谱解析,初步确定配方中可能的物质组分。 根据判断的物质组分,索取标准样品在 GC 和 HPLC 上进行定性分析(定性标准样 品:甲醇、乙醇、丙醇、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、山梨酸、苯甲 酸、苯甲酸乙酯、萘、联苯) 。 (8)定量分析
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对配方进行定量分析(学生选做) 。 (五)注 意 事 项 1.做定性分析时索取的标准样品要尽可能少。 2.因邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯三物质的物性很相似,故在本实验的 某一特定配方中只含其中之一。 3.对含高沸点组分(b.p.>200℃)的样品、含易热分解组分的样品、含盐 组分的样品,勿在气相色谱进样。 4.含水液体样品易腐蚀氯化钠盐片,在红外检测前应先对样品做充分干燥 处理。 (六)思 考 题
1. 脱色方法有几种? 2. 透明液体一定是纯组分或溶液吗? 3. 测定水含量的方法有几种?分别根据什么原理? 4. 如何根据分析对象的结构特点选择液相色谱的检测器? 5. 如何根据红外谱图区分邻二甲苯、间二甲苯和对二甲苯?

(娄振宁编写)

实验八

树叶上的铅的测定——萃取光度法和原子吸收光谱法

(一)实 验 目 的 1)了解萃取光度法测定铅含量的原理和方法。 2)了解原子吸收光谱法测定铅含量的原理和方法。 (二)实 验 原 理
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航空和汽车使用的燃料汽油中加入四乙基铅, 以减少汽油燃烧时发生爆震现 象。汽油燃烧后含铅化合物随尾气排出,造成大气污染。因此马路附近树叶表面 的含铅量远高于离马路远的树叶。由此可比较大气污染的程度。 1. 萃取光度法测定铅含量的原理 将树叶在 HNO3 溶液中摇动, 使附着于表面的铅溶解。 在 pH 约为 9 的条件下, 铅与双硫腙形成红色配合物,被萃取进入二氯甲烷中(也可用 CHCl3) ,测定该配 合物的吸光度。 用铅标准溶液与双硫腙显色, 并用二氯甲烷萃取, 测定其吸光度, 绘制铅的标准曲线。根据试样溶液的吸光度 A,在标准曲线下找出试液中的含铅 量,然后计算出树叶表面上的铅量。显色反应如下:

Pb2+

+ 2 S

C

NH N N

NH

N N S
C NH N N N Pb N N H C S + 2H+

Cu、Zn、Ni、Co 等金属的干扰可用 NaCN 掩蔽,Fe3+的影响可用还原剂 SO32-消除。 2.原子吸收光谱法测定铅含量的原理 原子吸收光谱法或原子吸收分光光度法(atomic absorption spectrometry, AAS)是以测量气态基态原子外层电子对共振线的吸收为基础的分析方法,原子 吸收光谱法是一种成分分析法, 可对六十多种金属元素及某些非金属元素进行定 量测定。 对于原子吸收值的测量是以一定光强的单色光 I0 通过原子蒸汽,然后测出 被吸收后的光强 I, 该吸收过程符合朗伯——比尔定律, 即在一定的实验条件下, 吸光度 A 与待测元素的浓度 C 成正比。以标准系列作出工作曲线后,可从吸光度 的大小求得待测元素的含量。
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(三)实 验 仪 器 与 试 剂 1. 仪器设备 紫外可见分光光度计;125mL 分液漏斗;25mL 移液管;10mL 移液管;量筒; Analyst 700 原子吸收光谱仪;带平台石墨管;铅空心阴极灯;氩气钢瓶;空气 压缩机;冷却水装置。 2. 试剂 0.1mol/L HNO3。 2 mol/L NH3?H2O。 氨—氰化物—亚硫酸盐溶液: 350mL 浓氨水、 30mL 100g/L NaCN 和 1.5g Na2SO3 混合,加水稀释至 1L。 百里酚兰指示剂:1g/L 水溶液。 1g/L Pb2+ 贮备液:溶解 1.5986g Pb(NO3)2,定容于 1000mL 容量瓶中。 10mg/L Pb2+ 标准溶液:取 1mL Pb2+ 贮备液,定容于 100mL 容量瓶中。 双硫腙溶液:7.5mg 双硫腙溶解于 300mLCH2Cl2 中,此溶液于实验当天配制 使用。 二次去离子水。 (四)实 验 步 骤 1.样品采集 为了进行比较,采集一些临近马路的树叶和一些远离马路的树叶。应采集大 片的且无斑渍或其他明显污染的树叶,每棵树上至少采集两大片树叶,放在一个 干净的塑料袋中,并密封起来,贴上标签,注明采集地点和日期。 2.标准曲线的绘制 2.1 萃取光度法标准曲线绘制 用移液管分别吸取 10mg/L Pb2+ 标准溶液 0.00mL、2.00 mL、4.00 mL、6.00 mL、8.00 mL 于分液漏斗中,加适量水,使体积约为 20 mL。加 1 滴百里酚蓝指 示剂,逐滴加入 2 mol/L NH3?H2O 溶液,直到指示剂的颜色完全变蓝,再多加几 滴。用量筒加入约 60 mL 氨—氰化物—亚硫酸盐溶液,用移液管加入 25 mL 双硫 腙溶液,塞住塞子,震荡 2min,静置 40 min 分层。向分液漏斗的玻璃管内塞入 少许脱脂棉,过滤,将起初的少量滤液弃去,然后用 1cm 的吸收池承接滤液。以
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试剂空白作参比,在 510nm 处测吸光度。以吸光度 A 为纵坐标,Pb2+的含量为横 坐标作图,即得标准曲线。 2.2 石墨炉原子吸收光谱法标准曲线绘制 2.2.1 建立最佳石墨炉工作参数 表 1 石墨炉工作参数 波长 (nm) 28 3.3 狭缝宽度 (nm) 0.7 灯电流 (mA) 6 干燥温度 (℃) 140 灰化温 原子化温 度(℃) 度(℃) 600 2400 净化温 度(℃) 260 0 进样体 积 (μ l) 20

2.2.2 标准曲线绘制 将 10mg/L Pb2+ 标准溶液放在自动进样器 2 号位置,二次去离子水作为稀释 剂放在自动进样器 82 号位置。由仪器自动稀释成 0.8,1.6,2.4,3.2 mg/L 四 点浓度绘制标准曲线。 3.树叶上铅的测定 在每一个装有树叶的塑料袋中加入 0.1mol/L 约 70℃的 HNO3 20mL,封闭, 摇动 2min,使铅溶解。 3.1 萃取光度法 将溶解铅的样品注入分液漏斗中, 加 1 滴百里酚蓝指示剂, 逐滴加入 2 mol/L NH3?H2O 溶液,直到指示剂的颜色完全变蓝,再多加几滴。再加入 60mL 氨—氰化 物—亚硫酸盐溶液,准确加入 25mL 双硫腙溶液。按与标准曲线相同的的方法, 振荡 2min 进行萃取,静置分层,过滤,将滤液盛于 1cm 吸收池中,以试剂空白 作参比,于 510nm 处测定试液的吸光度,在标准曲线上查出对应的铅的浓度。 3.2 石墨炉原子吸收光谱法——将溶解铅的样品放在自动进样器 1 号位置, 在与标准曲线相同的工作条件下,测试样品中铅的含量。 4.计算 吸干每片树叶,放在纸片上,描出树叶轮廓。剪下叶子轮廓,在分析天平上 称重(准至 3 位有效数字) 。由同一张纸上剪下 10cm ? 10cm 的纸,称重。根据两 张纸的重量比求出树叶的面积 (以 cm2 为单位) 。 报告树叶上铅的含量, 以μ g /100 cm2 叶子表示。

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(五)注 意 事 项 废液不要倒入下水道,CN-剧毒物,倒入装有 FeSO4 溶液的收集瓶中,使 CN与 Fe2+结合生成[Fe(CN)6]4-。 (六) 思 考 题
1. 再用双硫腙显色剂测定树叶上的铅时,为什么要加氨—氰化物—亚硫酸盐溶液? 2. 能否用三氯甲烷萃取铅与双硫腙所形成的红色配合物?

(娄振宁编写)

实验九 不饱和聚酯树脂的合成及人造理石和玛瑙制取

(一)实 验 目 的 1)掌握不饱和聚酯树脂的合成原理及方法。 2)学习制取人造理石和人造玛瑙的实验技能。 (二)实 验 原 理 不饱和聚酯树脂是近代塑料工业发展中的一个重要品种, 它是由不饱和二元 酸及饱和二元酸与二元醇缩聚反应的产物。这类聚酯分子中除含有酯基外,还含 有双键,在引发剂存在下,能与烯类单体进行加聚反应,形成有交联结构的热固 性树脂。不饱和聚酯树脂在工业、农业、交通、建筑以及国防工业方面有广泛的 应用,如:做玻璃纤维增强塑料(玻璃钢)用于制造大型构件,如汽车车身、小 船舰、容器、工艺塑像等,与无机粉末复合,用于制造卫浴用品、装饰板、人造
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大理石等。 对于通用聚酯来说,采用顺丁烯二酸酐和邻苯二甲酸酐和丙二醇为主要组 分。其反应过程如下。 1mol 丙二醇和 1mol 顺丁烯二酸酐反应,生成 1mol 顺丁烯二酸丙二醇酯。

(反应过程中顺丁烯二酸异构化,上式未示出) 。 2. 1mol 丙二醇和 1mol 邻苯二甲酸酐反应。生成 1mol 邻苯二甲酸丙二 醇酯。

以上反应产物两端又各有羟基和羧基,可以继续反应,得长链分子。 3. 2mol 丙二醇和 1mol 顺丁烯二酸酐、1mol 邻苯二甲酸酐反应,在均匀的 结构中产生以下反应:

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在上式中以 R1、R2、R3 分别代表二元醇、不饱和酸及饱和酸中除活性端基 以外的基团,则上式中反应产物分子链可简写为:

可见以上分子链中含有三个酯键(-OCO-) ,在 R2 中含有由顺丁烯二酸 酐分子所提供的不饱和双键(-CH=CH-) 。 4. 以上反应继续进行, 即形成具有两种不同链节而聚合度相同 (均为 n) 的链型分子:

以上就是丙二醇:顺丁烯二酸酐:苯二甲酸酐=2:1:1(摩尔比)的通 用聚酯分子结构。实际上,由于丙二醇易挥发,为了保证反应完全,往往使丙二 醇略有过量,即取三个组分比例为 2.2:1:1。 聚酯分子链和苯乙烯的交联生成以下产物:

(三)实验仪器与试剂 1. 仪器设备 三口烧瓶、电动搅拌器、电热套、分馏柱、温度计、冷凝管、接应管、接 收瓶、碱式滴定管、锥形瓶、折光仪、旋转粘度计、振荡器、秒表、滴管、大试 管(各 5 支)等。 2. 试剂 顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、丙二醇、苯乙烯、对苯二酚、石蜡、过氧化 甲乙酮或过氧化环己酮,邻苯二甲酸二丁酯,6%环烷酸钴的苯乙烯溶液、丙酮、

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酚酞-乙醇溶液、0.1mol/L KOH 酒精液、0.1mol/L HCl 溶液、碳酸钙、铁红、铁 黄、三水合氧化铝等。 (四)实 验 步 骤 1.不饱和聚酯树脂的合成 试验合成装置示意见下图。主要是一个三口烧瓶,安有搅拌器,下面加热装 置可用点热或环形煤气火焰加热。 烧瓶的一口中插入温度计可随时观察反应物温 度,同时插入惰性气体管到液面下进行鼓泡搅拌。在烧瓶的另一口装回流管,回 收醇且排除水分。顶部插入第二个温度计测定蒸汽温度。

1)用惰性气体将系统冲洗干净。 2)按下表向烧瓶中加入准确量的丙二醇、苯酐及顺酐。 原 料 分子量 76.09 98.06 摩尔比 2.2 1.0 加料量/g 40 24.5

1,2-丙二醇 顺丁烯二酸酐

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邻苯二甲酸酐 对苯二酚 石 蜡

148.11

1.0

37 0.042 0.0506 50

苯 乙 烯

3)在缓慢通氮下,逐步加热升温到 80-90℃,此时反应混合物开始熔化,开 动搅拌并记时,通气量控制为 2 泡/s,并开始搅拌,以后搅拌一直进行到终点。 4)反应过程中每半小时记录一次反应物温度与蒸汽温度。反应物温度升到 130℃后,减慢升温速度,在约 1 小时内升温至 160℃,保持在 160℃反应 1.5 小 时后,改成蒸馏装置,蒸出水分,再升温至 190-210℃,适当加快通氮速度,以 除去体系中副产物水,控制馏头温度在 104℃以下,尽量使出水速度恒定,继续 反应约 4 小时,停止加热。 5)保持通氮与搅拌, 待体系温度冷却至 90℃时, 加入溶有对苯二酚的苯乙烯, 并使产物尽快冷却,倒入干净的瓶中,称重并计算得率。 2.质量控制 2.1 酸值的测定 酸值的测定实际上是测定反应混合物中游离酸和分子终端剩余的羧基的 数量。反应进行的越完全,随大分子链的形成,终端羧基量减少,酸值下降。 为监测反应程度,本实验要求反应初期每隔 1 小时测一次酸值,酸值小于 80(mgKOH/g)后,每 0.5 小时测一次酸值,直至酸值降至 50(mgKOH/g) 。其测 定方法为:取 1 克左右树脂溶解于溶剂中(溶剂可用丙酮、氯仿或丙酮、苯乙烯 等混合物) ,再用 0.1mol/L 的 KOH 酒精液滴定,中和端羧基,溶液达到中性(用 酚酞指示剂时,试样变粉红色) ,然后可计算得每克树脂需用 KOH 的毫克数,即 为酸值。计算式为:

式中

AN——试样的酸值(每克树脂所用 KOH 毫克数,mg KOH /g) ; N——KOH 滴定液的当量浓度;

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l——KOH 滴定量,ml; W——试样树脂重量,g; S——树脂固含量,对聚酯化反应产物 S=100。 2.2 粘度的测定 粘度测定方法主要是采用旋转粘度计。 国际标准规定的粘度计为 Brookfield 旋转粘度计,按不同转子号数、不同转速,分别测定粘度值(厘泊) ,由于树脂 系非牛顿流体,故在低速与高速下测得的数据之间不能互换。 2.3 折光率 树脂的折光率在 1.5~1.55 之间,用折光仪进行测定。树脂混有稀释单体后 折光率即发生变化,固化与收缩以后也发生一定变化。 2.4 室温凝胶时间 按规定向树脂中加入引发剂和促进剂后,树脂即开始交联固化的过程。从开 始加入引发剂,到树脂交联成一种软胶状态,失去流动性,所经历的时间即凝胶 时间。树脂应用中不同的加工方法要求有不同的凝胶时间。因此凝胶时间的测定 方法有多种,表 2 即为各种测定方法的对比。 室温凝胶时间的测定有目测法和仪器法两种。目测法较简便实用。只要在树 脂溶液中垂直插入一根玻璃棒并用小马达带动旋转, 树脂凝胶时突然发生迅速爬 升玻璃棒现象。用秒表可记得凝胶时间。

试样及 定 义 25℃下加入 室温 凝胶时间 温 度 容器 100g

促进剂与 引发剂

凝胶时间 范围

试 环 烷 酸 钴 与 10min~2h

引发剂达到 控制水浴温 样 置 于 过 氧 化 甲 乙 依引发剂、 凝胶所需时 度为 25℃ 间 150ml 烧 酮 1%或过氧 树脂而变化 杯中 化环己酮

3.人造理石和人造玛瑙制备 按下表规定的树脂、引发剂、填料、颜料比例,依次称量配料并混合均匀。 浇注于大试管中,安上振动器进行连续振动,使气泡上升,并尽可能排除。凝胶

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后,停止振动。





人造理石 25 1 0.5-1 碳酸钙:75 适量

人造玛瑙 34 1.36 0.68-1.36 三水合氧化铝:66 适量

不饱和聚酯树脂 50%过氧化环己酮二丁酯糊 6%环烷酸钴的苯乙烯溶液 填 料

铁红或铁黄

人造大理石或人造玛瑙中的颜色纹理可用不同方法, 使颜料局部分散于基体 中。可直接用粉状颜料,也可将粉状颜料先分散于小量的基体树脂中,再局部分 散于整体基体。 经过以上工序后,浇注完的模具即各种不同产品,要采用不同的振动器, 振动时间不同,振幅和频率也不相同。其目的是使气泡能有效地上升。如振动不 足,制品中含气泡多,质量下降,如振动过于剧烈,或时间过长,使填料沉积过 分, 也会造成制品上下树脂含量差别大, 而造成固化时因收缩, 放热不同而开裂。 后固化可以减轻或消除人造大理石或人造玛瑙制品因固化收缩而产生的内 应力,因而不仅可以提高耐热冲击性,而且可以提高制品的耐冲击强度。如将一 块 12mm 厚的浇注树脂板放在偏振光源上面,可显出许多应力线道;对这块板进 行升温、保温,即可观察到应力线道的减弱,最后即可消失。 后固化建议采用 55~65℃,保温 8~16 小时。 (五) 结 果 与 讨 论 实验记录:时间-料温、馏头温度、时间-酸值、出水量、反应现象。 (六) 思 考 题
1、合成不饱和聚酯的三种主要原料丙二醇(或乙二醇) 、马来酸酐和邻苯二甲酸酐各自 的作用是什么?应如何调节三者的组分比? 2、酸值是怎么定义的?为什么酸值可以作为反应终点的控制参数? 3、为什么反应中馏头温度应小于 104℃;加好苯乙烯后的物料温度小于 70℃;料温小

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于 40℃才可以出料?

(常怀春、韩光喜)

实验十

香豆素-3-羧酸的 Knoevenagel 制备
(一) 实 验 目 的

1. 了解香豆素类化合物在自然界中的存在形式及其生物学意义; 2. 学习通过羟醛缩合反应合成苯并吡喃酮类杂环化合物的原理和方法; 3. 通过实验掌握 Knoevenagel 反应的原理、特点和应用; 4. 学习紫外、红外等光谱方法在结构分析和鉴定中的应用。 (二) 实 验 原 理 香豆素,又名香豆精,1,2-苯并吡喃酮,为顺式邻羟基肉桂酸的内酯。白色 斜方晶体或结晶粉末,存在于许多天然植物中(参见 “阅读资料”部分)。它最 早于 1820 年从香豆的种子中发现获得,也存在于熏衣草、桂皮的精油中。香豆 素具有香茅草的香气, 是重要的香料, 常作为定香剂, 可用于配置香水、 花露水、 香精等。也用于一些橡胶和塑料制品,其衍生物还可以用作农药、杀鼠剂、医药 等。由于天然植物中香豆素含量很少,因而大量香豆素是通过合成获得的。1868 年,Perkin 采用邻羟基苯甲醛(水杨醛)与乙酸酐、乙酸钾一起加热制得了香豆 素,该方法也被称为 Perkin.合成法。

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Perkin 法具有反应时间长、反应温度高、产率有时不高等缺点。本实验用 水杨醛和丙二酸二乙酯在有机碱的催化下, 可在较低温度下合成香豆素的衍生物 -------香豆素-3-羧酸。

这种在有机碱催化促进羟醛缩合反应的方法称作 Knoevenagel 反应。 该法将 Perkin 法中的酸酐改为活泼亚甲基化合物,需要有一个或两个吸电子基团增加 亚甲基氢的活泼性。同时,采用碱性较弱的有机碱作为反应介质避免了醛、酮的 自身缩合,扩大了缩合反应的原料使用范围。 本实验中除了要加入有机碱六氢吡啶外,还需加入少量冰醋酸。其机理尚不 完全清楚,可能是水杨醛先与六氢吡啶在酸催化下形成亚胺类化合物,亚胺类化 合物再与丙二酸酯的碳负离子发生加成反应。 (三) 实验试剂与仪器 1.仪器 圆底烧瓶(100 mL),回流冷凝管,锥形瓶,减压过滤装置,干燥管,熔点测 定仪,紫外光谱仪,红外光谱仪。 2.试剂 水杨醛 4.2 mL (0.014 mol),丙二酸二乙酯 6.8 ml (0.045 mo1),无水乙 醇,六氢吡啶,冰醋酸,95%乙醇,氢氧化钠,浓盐酸,沸石,无水氯化钙。 (四) 实 验 步 骤 1. 香豆素-3-甲酸乙酯的制备 在干燥的 100 mL 圆底烧瓶中加入 4.2 mL 水杨醛、6.8 mL 丙二酸二乙酯、 25 mL 无水乙醇、0.5 mL 六氢吡啶和 1~2 滴冰醋酸,放入几粒沸石,安装回流

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冷凝管,冷凝管上口安装一氯化钙干燥管。加热回流 2h。将反应后的混合液转 入锥形瓶内,加水 3~5 mL,冰水浴冷却使产物结晶析出完全,减压过滤,晶体 用冰冷的 50%乙醇洗涤 2 次(每次 3~5 mL) ,最后将晶体压紧尽量抽干。将粗 品香豆素-3-甲酸乙酯干燥,称重。粗品可用 95%乙醇重结晶。计算产率。测定 熔点。测定产品的紫外、红外光谱。 2. 香豆素-3-甲酸制备 在 100 mL 圆底烧瓶中加入 4.00 g 香豆素-3-甲酸乙酯,3.0 g 氢氧化钠, 20 mL 乙醇和 10 mL 水,再放入几粒沸石。安装回流冷凝管,加热回流,使酯和 氢氧化钠全部溶解后, 再继续加热回流 15 min。 将反应后的液体趁热倒入由 15mL 浓盐酸和 50 mL 水混合而制成的稀盐酸中进行酸化,同时有大量白色晶体析出, 冰水浴冷却使晶体析出完全, 减压过滤, 少量冰水洗涤晶体 2 次, 压紧尽量抽干, 得香豆素-3-甲酸粗品。干燥,称重,计算产率。粗品用水重结晶,进一步纯化。 计算产率。测定熔点,测定产品的紫外、红外光谱。 (五) 思 考 题
1. 试写出 Knoevenagel 法制备香豆素-3-羧酸的反应机理。 2. 设计一个由香豆素-3-羧酸制备香豆素的实验方案。 3. 解析实验产品的紫外光谱和红外光谱。

阅读资料 1.香豆素类化合物 天然成分中有一类苯环和一个 3 碳直链连在一起的所构成的 C6-C3 结构 的化合物,统称为苯丙素类,主要包括苯丙酸类、香豆素类和木脂素类。它们的 生源多数由莽草酸, 通过芳香氨基酸的转脱氨、 羟基化、 偶合等代谢过程而形成。

香豆素类物质都具有苯并毗喃的基本骨架,是邻羟基肉桂酸的内酯。香豆素
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类化合物主要存在于伞形科、芸香科、菊科、豆科、茄科、瑞香科、虎耳草科和 木樨科以及微生物代谢产物中。 ;90%以上的香豆素 7-位有羟基或醚基。 香豆素在紫外光下常呈现出蓝色荧光,遇到浓硫酸时也能产生蓝色荧光。香 豆素的吡喃酮环具有内酯的性质,在稀碱中可逐渐水解呈黄色溶液,生成顺式邻 羟基肉桂酸的盐,其盐酸化后又会闭环恢复为内酯。顺邻羟基肉桂酸不宜长期游 离存在, 长时间在碱液中放置或紫外光照射, 可转变为稳定的反式邻羟基肉桂酸。 香豆素的紫外光谱特征是其结构鉴别的很好手段。 可借此将其与色原酮和黄酮类 等结构相近的化合物加以鉴别。紫外、红外、核磁共振和质谱是研究香豆素结构 不可缺少的工具。

香豆素具有广泛的生理活性。①具有植物生长调节作用:低浓度的香豆素可 以刺激植物发芽和生长,高浓度时抑制发芽和生长。②光敏作用:许多香豆素具 有光敏性。呋喃香豆素外涂或内服经日光照射可引起皮肤色素沉着,所以补骨脂 内酯可以治疗白斑病。③抗菌、抗病毒作用:如蛇床子和毛当归根中的奥斯脑可 以抑制乙型肝炎表面抗原, 其机制是增加了乙型肝炎表面抗原的糖基化和在体外 抑制乙型肝炎病毒的分泌。 ④平滑肌松弛作用: 许多香豆素物质有血管扩张作用。 ⑤抗凝血作用:如双香豆素存在于腐败的牧草中,牛羊食用后会因出血而致死。 双香豆素的类似物已作为临床上的抗凝血药用于防治血栓的形成。⑥具有肝毒 性:某些香豆素可能对肝有一定的毒性须引起注意。如黄曲霉素极低浓度就能引 起动物肝脏的损伤并导致癌变。 2.香豆素-3-羧酸 香豆素-3-羧酸,白色结晶,C10H6O4,相对分子质量 190.18。微溶于 水。其红外光谱如下图所示。

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参考文献
[1]丁长江,有机化学实验,科学出版社,213,2006。

(邢志强、葛春华编写)

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实验十一

电极过程的循环伏安法研究

(一)实 验 目 的 (1)学习循环伏安法判断电极过程可逆性的方法。 (2)采用循环伏安法研究偶联化学反应的电子转移过程的机理。 (二)实 验 原 理 电化学反应涉及到电子转移步骤, 由此产生能够通过所谓的偶联化学反应迅 速与介质组分发生反应的物质。 循环伏安法的最大作用之一是可用于定性判断这 些和电极表面反应偶联的均相化学反应。它能够在正向扫描中产生某种物质,在 反向扫描以及随后的循环伏安扫描中检测其变化情况, 这一切可在几秒或更短的 时间之内完成。此外,通过改变电位扫描速率,可以在几个数量级范围内调节实 验时间量程,由此可以估计各种反应速率。 对于电活性物质乙酰氨基苯酚(APAP)而言,其氧化反应机理可表示如下:
A B C D O E

HNCOCH3 -2e -2H+ OH APAP 1

COCH3 N +H+

H COCH3 N +H2O -H+

C CH3 H O NH N

O

-CH3CONH2 O 4 O

O NAPQI

2

O

3

乙酰氨基苯酚经过一个两电子、两质子的电化学过程,氧化为 N-乙酰基-对 -亚氨基苯醌 (NAPQI) 。 其后所涉及到的 NAPQI 的随后化学反应与介质 pH 值有关, 改变介质的 pH 值以及循环伏安实验的电位扫描速率,可以研究 NAPQI 所涉及的 化学反应。在 pH≥6 时,NAPQI 以稳定的未质子化的形式(B)出现。在较高酸 性条件下,NAPQI 质子化(步骤 2)后生成一个不太稳定、具有电化学活性的物 质(C) ,C 变成(步骤 3)其水合物的形式(D) ,D 在检测电位下电化学上为非 活性。水合 NAPQI(D)最后转变成苯醌(步骤 4) 。在较强的酸性介质中,用循环 伏安法可以观察到苯醌的还原。
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(三)实 验 仪 器 与 试 剂 1. 仪器 电化学工作站,电化学电解池,铂辅助电极,SCE 或 Ag/AgCl 参比电极,玻 碳工作电极,电极抛光布,抛光粉,高纯氮气。 2、试剂 pH2.4 磷 酸 氢 二 钠 - 柠 檬 酸 缓 冲 溶 液 500mL : 0.2mol/L Na2HPO4 溶 液 ( Na2HPO4 · 12H2O,71.60g/L ) 31mL (C6H8O7·H2O,21.01g/L)469mL 混合而得。 pH6.4 磷 酸 氢 二 钠 - 柠 檬 酸 缓 冲 溶 液 500mL : 0.2mol/L Na2HPO4 溶 液 ( Na2HPO4 · 12H2O,71.60g/L ) 346mL (C6H8O7·H2O,21.01g/L)154mL 混合而得。 1.8mol/L 硫酸,3.0×10-2mol/L 乙酰氨基苯酚储备液 200mL(保存在冰箱 中),含乙酰氨基苯酚的药片。 (四) 实 验 步 骤 安全预防:浓硫酸以及高氯酸具有危险性,避免直接接触。浓硫酸的稀释 是一个放热的过程,必要时应及时用冷水冷却。只能将浓硫酸缓缓倒入水中,不 能反倒。倒时应用玻璃棒不断搅拌。高氯酸为强氧化剂,与有机物、还原剂、易 燃物如硫、磷等接触或混合时有引起燃烧爆炸的危险。建议操作人员佩戴过滤式 防毒面具(全面罩)或自给式呼吸器,穿聚乙烯防毒服,戴橡胶手套。远离火种、 热源, 工作场所严禁吸烟。 防止蒸汽泄漏到工作场所空气中。 避免与酸类、 碱类、 胺类接触。 将玻碳工作电极表面抛光成镜面,超声清洗后,在 1m mol/L 铁氰化钾(介 质为 1 mol/L KCL)中扫描至氧化还原峰的峰电位差在 75mV 以内。 与 0.1mol/L 柠 檬 酸 溶 液 与 0.1mol/L 柠 檬 酸 溶 液

配制 3.0 m mol/L 乙酰胺基苯酚溶液,介质为 pH 值 2.4 的磷酸氢二钠-柠檬 酸缓冲溶液。设置电位扫描范围为 1.0— -0.2 V (vs. Ag/AgCl) 。扫描前向溶 液通入氮气 5min.以 0.0V 作为起点正向扫描。 记录扫描速率为 50mV/s、 100 mV/s、 250 mV/s、以及 500 mV/s 时的循环伏安图。在每次记录之间搅拌溶液,然后使 溶液静止 2min.

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在下面两种溶液中重复以上步骤:① 3.0 m mol/L 乙酰胺基苯酚溶液,介 质为 PH 值 6.4 的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液.② 3.0 m mol/L 乙酰胺基苯酚溶 液,介质为 1.8 mol/L 的硫酸溶液。 在 25ml 容量瓶中加入准确称量的乙酰胺基苯酚的药片以及适量的 pH 值为 2.4 的磷酸氢二钠-柠檬酸缓冲溶液,振荡至药片溶解,然后用 pH 值为 2.4 的缓 冲溶液稀释至刻度。用移液管和容量瓶将 5.00mL 的此溶液稀释至 50.00mL。用 PH 值为 2.4 的缓冲溶液稀释至乙酰胺基苯酚储存液, 制备浓度范围为 0.1——5.0 m mol 的 6 份乙酰胺基苯酚标准溶液(包括已经备好的 3 m mol/L 溶液) 。在同 样条件下记录 6 份标准溶液和稀释的药片溶液的循环伏安图。 (五)数据记录与处理 ①分别写出在 3 种支持电解质中所得到的循环伏安图上每个峰所代表的电 极反应。 ②以峰电流对乙酰胺基苯酚的浓度作图, 绘制乙酰胺基苯酚标准溶液的标准 曲线。 ③确定稀释的药片溶液中乙酰胺基苯酚的浓度并计算药片中乙酰胺基苯酚 的质量分数。将实验值和药瓶签上的标示值进行比较。 (六) 思 考 题
1、电活性物质发生电化学反应后所生成的物质再发生化学反应的电极机理被称为 EC 机理。EC 机理表示如下: 电极反应(E):O+ne→R 化学反应(C) :R→产物(速率常数为 k) 画出下列情况下的循环伏安图(假设电极反应是可逆的) : 速率常数为 k 为零。 速率常数为 k 很大,相对于扫描速率而言,化学反应瞬时发生。 K 为以上两种情况下的中间值。 2、解释为什么电极过程机理中所涉及的化学反应愈快,需要的扫描速录愈快。 3、当扫描速率很快时(>100V/s) ,可以预料会遇到什么问题。

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参 考 文 献
[1] 陈陪荣,李景虹,邓勃. 现代仪器分析实验与技术 [M]. 北京:清华大学出版社, 2006. [2] 武汉大学化学与分子科学学院中心编 . 仪器分析试验 [M]. 武汉:武汉大学出版 社,2006.

(张谦、邢志强编写)

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实验十二

从牛奶中分离和测定酪蛋白和乳糖
(一)实 验 目 的

(1)掌握从牛奶中分离酪蛋白和乳糖的方法。 (2)掌握酪蛋白和乳糖的测定方法。 (二) 实 验 原 理 牛奶中主要的蛋白质是酪蛋白,其含量约为 35g/L,是含磷蛋白质的复杂混 合物。 蛋白质是两性化合物, 当调节牛奶的 pH 达到酪蛋白的等电点(pH=4.7~4.8) 时,蛋白质所带正、负电荷相等,呈电中性,此时酪蛋白的溶解度最小,从牛奶 中析出沉淀,通过离心分离出酪蛋白,加工后可制得干酪或干酪素。酪蛋白可通 过电泳或蛋白质的颜色反应进行鉴定。 蛋白质中含有肽键,相邻的肽键与双缩脲有相似的结构,在碱性溶液中可与 铜离子形成紫红色络合物,利用双缩脲法可测定牛奶中酪蛋白含量,其反应式见 图 1,图 2:

图 1 双缩脲与铜离子形成紫红色络合物 络合物

图 2 蛋白质与铜离子形成

此络合物在 540nm 处有吸收峰,其颜色深浅与蛋白质浓度成正比,而与蛋白 质及氨基酸组成无关。利用双缩脲法测定牛乳中酪蛋白具有准确、快速、仪器简 单等特点,测定数值重现性好。此方法线性范围为 0~2.0mg/mL。 荧光染料曙红 Y 在酸性介质中与蛋白质作用形成复合物。 曙红 Y 的最大吸收 峰从 513nm 红移到 529nm,荧光光谱发生显著变化,最大激发波长在 308nm,最 大发射光波长在 540nm,发生荧光猝灭,其猝灭程度与蛋白质含量成正比,据此 拟定测定蛋白质的定量分析方法,此方法蛋白质含量线性范围为 0~2.5μ g/mL。 脱脂牛奶中除去酪蛋白后剩下的液体为乳清,在乳清中含有溶解状态的乳
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糖,可通过浓缩、结晶制取乳糖。牛奶中一般含有 4%~6%的乳糖。乳糖是由一 分子半乳糖及一分子葡萄糖所组成的二糖。在乳糖分子中,仍保留着葡萄糖部分 的半缩醛羟基,所以乳糖是还原性二糖,它的水溶液有变旋光现象,达到平衡时 的比旋光度是+53.5°。含有一分子结晶水的乳糖熔点为 210℃, 乳糖可通过旋 光仪或糖脎的生成来鉴定。

图 3 葡萄糖脎、麦芽糖脎、乳糖脎的晶形

(三) 实 验 仪 器 与 试 剂 1.仪器 恒温水浴锅,抽滤瓶,布氏漏斗,蒸发皿,显微镜,天平, pHS-3C 型酸度 计,离心仪,722 分光光度计,分子荧光分光光度计。 2. 试剂 乙醇和乙醚 (95%) , 醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH=4.7), 乙醇和乙醚混合液 (乙 醇:乙醚-1:1) ,碳酸钙,苯肼,盐酸,脱脂牛奶或脱脂奶粉。 双缩脲试剂:称取 CuSO4·5H2O 1.5g,酒石酸钾钠(NaKC4H4O6·4H2O) 6g, 溶于 500mL 蒸馏水在搅拌下加入 300mL 10%NaOH 溶液, 然后用水稀释到 1000mL, 配好后储于塑料瓶中, (若长期存放,为防止铜离子自动还原成一价氧化铜沉淀, 通常在双缩脲试剂中加入 1g 碘化钾) ,若试剂中出现黑色沉淀则需重配。 曙红 Y 溶液: 准确称取曙红 Y 0.0692g, 溶解后定容至 1L 容量瓶, 得 0.1mmol/L 溶液。 蛋白质标准溶液 A:准确称取 0.5000g 酪蛋白,以 0.lmol/L NaOH 溶液溶解 然后定容到 l00mL 容量瓶,配成 5mg/mL 标准溶液备用。蛋白质标准溶液 B:准 确称取酪蛋白 0.1000g,定容至 1L 容量瓶,得到 0.1mg/mL 溶液。 (四)实 验 步 骤

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1.从牛奶中分离酪蛋白 1.1 酪蛋白的分离 将 50mL 脱脂牛奶置于 150mL 烧杯内。 在恒温水浴中加热至 40℃, 保持温度, 边搅拌边慢慢滴加醋酸-醋酸钠缓冲溶液(pH=4.8),此时即有白色的酪蛋白沉淀 析出,继续滴加稀醋酸溶液,直至酪蛋白不再析出为止,用 pH 计测定混合液的 pH 值为 4.8。冷却至室温,将混合物转入离心杯中,转速设为 3000r/min,离 心分离 3-5min,倾出上层清液,得酪蛋白粗品。上清液(乳清)经漏斗过滤于 蒸发皿中,作乳糖的分离与鉴定。 沉淀(酪蛋白)转移至另一烧杯内,加 95%乙醇 20mL,搅匀后用布氏漏斗 抽气过滤, 以体积比为 1:1 的乙醇-乙醚混合液小心洗涤沉淀两次 (每次约 l0mL), 最后再用 5mL 乙醚洗涤 1 次,吸滤后将干粉铺于表面皿上,80℃烘干,称重并计 算牛奶中酪蛋白的含量。 1.2 酪蛋白含量的测定 Ⅰ双缩脲法。 酪蛋白的测定可以采用双缩脲法。酪蛋白含有肽键,肽键在碱性溶液中可与 双缩脲试剂中的铜离子形成紫红色化合物,用吸光光度法,可求得酪蛋白含量。 酪蛋白标准曲线的测定 分别取酪蛋白标准液 A 0.0 mL、0.2mL、0.5mL、1.0mL、1.5mL、2.0mL 于 10mL 容量瓶,分别加入 4.0mL 双缩脲试剂,定容,混匀,室温下反应 30min,然 后用分光光度计在 540nm 处测定吸光值于表 1,以酪蛋白量为横坐标,吸光值为 纵坐标作标准曲线。 酪蛋白测定 准确称取已得酪蛋白产品质量的五分之一,用 0.lmol/L 的 NaOH 溶解,并准 确定容到 50mL。 取酪蛋白溶解液 2.0mL, 加 4mL 双缩脲试剂, 室温下反应 30min, 在 540nm 处测定吸光值,查标准曲线对应值,求出酪蛋白含量。 Ⅱ曙红 Y 荧光猝灭法 分别取酪蛋白标准液 B 0.0mL、0.2mL、0.4mL、0.6mL、0.8mL、1.0mL,于 取 10mL 容量瓶,分别加入 0.5mL 曙红 Y 溶液 B,0.2mLHCl 溶液(0.2mol/L),定 容并摇匀,放置 7 分钟后,在激发波长为 308nm 下测得荧光值 F,以酪蛋白加入
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量 0.0 mL 的荧光强度 F0 作为空白,计算△F =F- F0,以△F 为纵坐标,蛋白质 浓度为横坐标,绘制标准曲线。 准确称取已得酪蛋白 0.1000g,于 1L 容量瓶中,取 0.5mL 上述溶液,移至 10mL 容量瓶中,加入 0.5mL 曙红 Y 及 0.2mL HCl 溶液,定容。测得该溶液荧光 强度 F,计算△F,查标准曲线对应值,求出酪蛋白含量。 2.乳糖的分离与鉴定 2.2 乳糖的分离 在除去酪蛋白的乳清中,加入 1.5g CaCO3 粉末,搅拌均匀后加热至沸。过 滤除去沉淀,在滤液中加入 1-2 粒沸石,加热浓缩至 3~5mL,加入 l0mL 95%乙 醇 (注意离开火焰) 和少量活性炭, 搅拌均匀后在水浴上加热至沸腾, 趁热过滤, 滤液必须澄清。加塞放置过夜,乳糖结晶析出,用布氏漏斗抽滤,再用 95%乙 醇洗涤产品两次,待其干燥后称重,并计算牛奶中乳糖的含量。 2.2 糖脎生成 取乳糖溶于少量水中, 质量分数约为 5%, 在试管中加人 1mL 乳糖溶液、 1mL 苯肼试剂,摇匀,在沸水浴中加热,并不时振摇,加热 30min 后,取出放置冷却, 乳糖脎结晶析出。取少量乳糖脎在显微镜下观察其结晶形态,可证实为乳糖。 (五)数据记录与处理 酪蛋白标准曲线和样品含量的测定,数据列于表 1,表 2 中。

表 1 双缩脲法酪蛋白标准曲线和样品含量的测定
序号 酪蛋白标准溶液加入量(mL) 酪蛋白含量(μ g/10 mL) 吸光度 A 1 0.0 2 0.2 3 0.5 4 1.0 5 1.5 6 2.0 样品测定值

表 2 曙红 Y 荧光猝灭法酪蛋白标准曲线和样品含量的测定
序号 酪蛋白标准溶液加入量(mL) 1 0.0 2 0.2 3 0.4 4 0.6 5 0.8 6 1.0 样品测定值

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酪蛋白含量(μ g/10 mL) 荧光强度 F 荧光猝灭△F

(六)注 意 事 项 (1) 在分离酪蛋白时,脂肪夹杂在酪蛋白中一起沉淀出来。在用乙醚洗涤 酪蛋白时,应将酪蛋白捣碎,并用玻璃棒搅拌约 l0min 以除去脂肪。否则,酪蛋 白长时间放置后会变黄。 (2) 实验中水浴温度、离心分离温度对酪蛋白的得率影响较大。 (七) 思 考 题
(1)用乙醇、乙醇一乙醚和乙醚洗涤蛋白质的目的是什么? (2)乳糖分离过程中碳酸钙的作用是什么?

参考文献
[1] 侯志敏,徐书英.酪蛋白的提取及检测.实验室科学,2006, 4 (2):46. [2] 程涛等.双缩脉法测定乳中酪蛋白含量.中国乳品工业,2000, 28 (3):33. [3] 居学海,大学化学实验 4 综合与设计性实验

(张渝阳、韩光喜编)

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二、 附



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附录一

LS-45 荧光分光光度计使用指南

一、开机及仪器状态检查
1. 打开 LS-45 荧光分光光度计电源开关(仪器左侧) 。此时,电源指示灯亮。 2. 预热约 15min 后,打开计算机。 3. 双击桌面“FL WinLab”图标,进入程序(如下图所示) 。

4. 首先检查仪器状态: 点 击 “ Application ( 应 用 ) ” → “ status ( 状 态 ) ” 。此时若屏幕上出现光路图,

证明仪器状态正常,否则应该检查光路连接是否正确。 5. 点击光路图中“光源”图标,此时可以选择发光测定模式(fluor 荧光,phos 磷光,

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biolum 发光) ,光源开关( “1”代表氙灯开, “0”代表氙灯关) ,以及 Ex Con.(只允许选择 off)设定完成后,点击“OK”(如下图所示) .

6. 在红色的“Luminescence Mode”中“phos(磷光)”,即可选定磷光测定模式

7. 在红色的“ Luminescence Mode ”中“ biolum(发光)”,即可选定发光测定模式

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8. 点击光路图中“Excitation and Emission Monochromators”图标。

在弹出的对话框中选择 Excitation Wavelength(激发波长) ,Emission Wavelength(发射 波长) ,Excitation Slit Width(激发狭缝宽) , Emission Slit Width(发射狭缝宽) ,Emission Filter,Total Emission. (此对话框中参数已设定,请不要改动) 9. 此时仪器状态检查完毕,可以进行荧光测定。此窗口可以关闭。

二、光谱的测定
将样品放入样品池中 1.若激发波长和发射波长之一或两者未知,则可以应用扫描功能

(1)点击“Application(应用) ” →“Scan(扫描) ” (2)在“Scan(扫描) ”对话框中(如上图所示) ,可以选择扫描方式(Ex 激发波长扫 描,Em 发射波长扫描,Synchronousδ A 固定波长差同步扫描,Synchronousδ E 固定能量差 同步扫描,Pre-Scan 预扫描) (3)在“Scan Range Parameters(扫描范围参数) ”中选择波长扫描起止范围。 (4)Ex Slit[nm] 激发狭缝,Em Slit[nm] 发射狭缝(只允许设为 10.0nm) 。

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(5)更改文件名 (6)例如,如果未知激发波长,则可以进行激发波长扫描

如果未知发射波长,则可以进行发射波长扫描

同样,如果激发波长和发射波长均未知,则可以进行预波长扫描

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(7)设定完成后,点击左上角“绿灯”

,开始扫描。当“红灯”

变为“绿

灯”

时,扫描完毕。此时系统自动给出扫描结果。例如:
303.0

250

200

INT

150

100

50 27.2 3 0 0 . 0 320 340 360 380 nm 400 420 440 460.0

(8)对扫描结果还可以做适当的修改,例如: 用于扩展横坐标, 用于扩展纵坐标, 用于修改横纵坐标范围,

用于撤消前一次操作,

用于放大某一部分曲线,

用于寻找某一个峰,



于擦掉某一条曲线, 线上峰或谷的数据。

用于将曲线复制到剪切板,

用于打印,

用于标注曲

2. 若已知激发波长或发射波长,则可以直接对荧光强度进行测定。 (1)点击“Application(应用) ”→“Read(直读) ”进入直读状态

(2)在弹出的“Read(直读) ”对话框中,输入已知的 Ex 激发波长,Em 发射波长,

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Ex Slit[nm] 激发狭缝,Em Slit[nm] 发射狭缝(狭缝只允许设为 10.0nm) ,设定完成后,

点击左上角“绿灯”

,此时则荧光强度可以直接显示(如数字闪动属于正常现象) 。

3. 标准曲线法测定浓度的模式

(1)点击“Application(应用) ”→“Concentration(浓度) ” (2)在弹出的“Concentration(浓度) ”对话框中,点击“Setup parameters”中, 设定 Ex 激发波长, Em 发射波长, Ex Slit[nm] 激发狭缝 (只允许设为 10.0nm.) , Em Slit[nm] 发射狭缝(只允许设为 10.0nm.) (3)点击“References(标准) ” ,输入“Ref . ID(标准样品名称) ” , “Conc . (浓度) ” 后,点击“Measure(测量) ” 。测定完成后,对话框右侧将显示标准曲线。

(4)点击“Sample(样品) ” ,输入“Sample ID(标准样品名称) ” , “Information”后,

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点击“绿灯” 荧光强度及浓度值。

,当“红灯”

变成“绿灯”

后,此时会自动弹出样品

(5)点击“View Results” ,此时弹出的对话框中会显示出所设参数,标准及样品的浓 度。

三、关机
(1)关闭“FL WinLab”程序 (2)关闭计算机 (3)将样品取出,比色皿冲洗干净,放回原处 (4)关闭 LS--45 荧光分光光度计电源开关(仪器左侧) 。 注意事项: 使用本实验室 L45 荧光分光光度计之前, 请认真阅读实验室注意事项及 L45 荧光分光光 度计操作步骤。 如有疑问请及时向教师咨询。 请按照实验室及仪器要求操作, 否则后果自负。 1. 请自觉保持实验室清洁卫生和干燥。 2. 禁止在实验室内饮食、吸烟。 3. 爱护仪器和设备,小心使用,节约用电。 4. 使用本实验室 L45 荧光分光光度计,可自带石英比色皿,也可使用实验室公用石英 比色皿。 5. 自带石英比色皿请注意: 本台 L45 荧光分光光度计只允许使用四面均为光面的石英比色皿。 6. 使用实验室公用石英比色皿时请注意: 只允许触摸棱,不允许用手触摸比色皿光面。若不小心将比色皿外壁弄湿,要用镜头纸 擦拭,不允许用其它纸擦拭。

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7. 实验室公用石英比色皿使用完毕后,要将比色皿内液体倾倒干净,并用去离子水冲 洗干净,用镜头纸将比色皿外壁擦干净,放回原处。 8. 不允许在本实验室配置溶液,向比色皿中加溶液也要在本实验室外进行。 9.比色皿中所加溶液体积至 2/3 处即可,不应过多,同时避免将溶液溅到实验台或仪 器上。 10.实验数据要及时带走,若储存在本计算机内,数据丢失后果自负。 11.离开实验室前,请检查电源是否关闭

(韩光喜、顾佳丽)

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附录二

Lambda35-900 紫外/可见分光光度计使用指南

一 开机
1. 开光谱仪电源。 2. 开计算机电源。 3. 用鼠标双击计算机的桌面上的 UV Winlab 的快捷方式。 4. 待程序彻底启动后,会出现操作窗口,说明仪器已准备好,可选用适当方法进行下 一步操作。

二 本机有四种常用方法:
● 扫描(SCAN) ,用以进行光谱扫描,可从 1100nm 扫至 190nm。 ● 时间驱动(Time Drive),用以观察一定时间内某特定波长处纵坐标值的变化。一般 为特定波长处的吸光度的变化。 ● 波长编程(WP)用以在多个波长下测定样品在一定时间内的纵坐标值的变化,并可计 算这些纵坐标值的差或比值。 ● 浓度(CONC)用以建立标准曲线并测定浓度。 浓 时间驱动 度

(CONC)





多波长测定

(SCAN)

三 扫描(SCAN)的操作方法:
1. 点击 Autozero 右边的第一个小图标

单击

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将出现(SCAN)的对话框,修改相关参数: Start wavelength---启始波长,最大为 1100,(本机从大波长向小波长扫描)。 End wavelength---终点波长,最小为 190。 Number of cycles---扫描的次数,一般一次就可以。 Data Interval---扫描的波长的变化间隔,间隔越小,则扫的越精细,但所耗时间越长。 其它设置可不用动,默认值既可。 2.

点击
点击 Inst,设置第二个窗口: Ordinate mode---设置谱图的纵坐标, 可代表吸光度, 透光率等, 一般默认为吸光度 A 既可。 Scan speed---扫描速度,一般可设置为 960 或 1920,需精细扫描时,可调慢速度。 Lamp UV 和 Lamp Vis 分别代表氘灯和钨灯,可根据需要关闭某一灯。 其它的可不动。 3

不用管

点击

点击 Sample, 设置 Result Filename, 并保存 File/Save as, 填写文件名,此时注意选项 “Autozero on start” ,如果在其前面打对号,则当开始测样时,系统会自动调零,如果不 打对号,则操作人需要手动调零。此文件存的是一种方法,存完后,下次用同一方法时可再 次调用。 4. 开始测样 设置完毕后,开始测样,先将空白放入仪器中,如果前面设置的为自动调零,则此时只需点 击“Start”,否则先点击“Autozero”进行调零。按照机器的提示,进行操作。 5.

改变坐标 大小

撤消上步 操作
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显 示 峰 的坐标

加备注

6. 再次存盘 7. 进行浓度测量

单击 进行设置: (1) 点击“Conc”,一般只需修改“Analytical 1” ,将其设置到欲使用的 波长。 (2) 第二个“Inst”的设置与上面的几乎相同。

(杨永珍、汪舰)

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附录三

Spectrum one 傅里叶变换红外分光光度计使用指南

一、开机
1. 先打开 Spectrum one 主机电源,电源在仪器右后方,再打开计算机电源。 2. 待进入 windows 界面后,打开<PE Applications>F 的< Spectrum >或双击建立于桌 面的< Spectrum >快捷图表进入 Spectrum。 3.软件将显示登陆页面,提示输入登陆号和密码,用鼠标在栏目内选择相应的项目。下 方的 Active IR Assistant 选项询问是否要直接进入“红外助手软件”系统,通常选<NO>, 点击<OK>就进入了 Spectrum 的主程序界面。

二、确认仪器状态
点击<Instrument>下的<Monitor>进入仪器监测页面,分别点击能量和单光束图。观察 能量水平和单光束图是否正常。点击<Exit>退出。

三、采集样品光谱
1. 联机成功以后,程序会立即要求采集背景光谱。并要求确认样品舱内是空的。确认 以后仪器开始采集背景。采集结束以后会弹出一个字体为绿色的确认窗口表示仪器一切正 常,可以开始工作。 2. 点击 Instrument 菜单下的<Scan>命令, 就会出现扫描窗口, 在<Sample>页中设定一 个谱图文件名。 (Filename)建议根据样品情况填写描述(Description) 。如果需要你还可 以酌情填写注解。 (Commerts) 3. 在 Scan 页面可以根据需要设定扫描范围。 (Range)和扫描次数或扫描时间。选择扫 样品还是背景或单光束图或干涉图。 还可以设定纵坐标的单位。 (注意如果要自行采集背景, 背景扫描的范围必须与将要进行的样品扫描的范围一致) 。惦记 Apply 执行,再点击 Scan 开始扫描。 4. 屏幕会显示谱图采集窗口。完成后自动存储文件并返回主程序界面显示谱图。如果 在自动存储文件时,有同名文件存在,会出现窗口提示询问是否覆盖(overwrite)或给待 存储的文件一个新文件名(New name)根据情况选择即可。

四、光谱图打印
根据谱图情况决定是否进行处理, 使用<Text>命令在谱图上表注样品名称, 测试人员姓 名,测试日期等并放在适当位置。使用<View Format>命令将显示范围设定为 4000-400CM
-1

和透过率 0-100T%或根据需要设定特定的范围,然后点击<Print>打印,也可以点击<File> 菜单下的<copy to Report>使用报告模板格式打印光谱图。 (马颖、李金萍)
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附录四

AA700 原子吸收光谱仪使用指南

火 焰 部 分
一、开机
确认仪器主机和计算机已经接入到合适的电源,按照下列步骤开机: 1. 开空气压缩机(将空气压缩机电源插头插入 220 伏电源插座上); 2. 打开氩气钢瓶阀门,使其次级压力在 350kpa; 3. 开计算机显示屏和计算机主机开关,使其进入到 WINDOWS 2000 或 WINDOWS XP 界面; 4. 待空气压力达到 500kpa 后,即可打开光谱仪主机开关;此时仪器对石墨炉自动进样器等进行自 检; 5. 待上述自检动作完成,听到两声清晰的”突”,”突”声后,用鼠标器点击 AAWINLAB32 快捷图标或通 过链接式菜单命令进入(Start—Programm—Winlab32—Winlab32 Analyst),这时光谱仪对光栅,马达等 机械部件进行自检,同时计算机屏幕上出现如下画面图 1:

图 1. WINLAB32 原子吸收操作启动画面 6. 稍过片刻,画面自动变成如图 2 所示;
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图 2.Aanalyst700/800 仪器自检画面 画面中代表两个通讯状况的接头接上,同时颜色变绿,此时表明仪器通过自检,可以进入到正常使 用状态,画面显示如图 3。

图 3.AA 仪器 32 位应用软件操作界面(火焰)
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二、 建立方法
1. 装灯与点灯 1.1 装灯 用鼠标点击窗口上方工具拦内的“Lamp”按钮,屏幕上将会出现画面如图 4 .如果是 PerkinElmer Lumina 系列的空心阴极灯,可直接将灯管插入到圆柱型的灯架内,同时将灯插头插入相应的插座内, 此时在灯对准页面上将会显示出该空心阴极灯的元素符号,灯电流,波长和狭缝等参数.如果是国产 灯或其他公司的灯,则需用一个合适的转换接头.在这种情况下,仪器不能自动识别是何种元素灯,需 由操作人员自己输入元素符号;而灯电流,波长,狭缝等参数也会在相应的栏目中显示出来.通常使用 非 PerkinElmer 生产的空心阴极灯时,灯电流需根据生产厂家的推荐值作必要的修改.如使用无极放 电灯,灯只可装在 1-4 号灯位中。

图 4.灯控制窗口 1.2 点灯 在上面的灯控制窗口中 , 欲点燃某一个灯 , 只须用鼠标器点击该元素左边的

“On/Off”命令;如点击“Set Up”按钮,则仪器不仅点燃该灯 ,同时,波长,狭缝等也按照窗口中已设定 的参数调节到位;“Set Midscale”按钮用于将光能量棒调到中间;“Repeak”用于重找波长。 2. 点火与熄火 2.1 空气-乙炔火焰在仪器正常开启并处于火焰原子化器工作位置下,确认空气压缩机已经接 通电源并正常工作;打开乙炔钢瓶主阀门并将次级压力调至 0.09-0.1Mpa 之间,然后在图 15 所示的 火焰控制窗口中,确认“Oxidant”选择空气,燃气和助燃气的流量在合适的范围,再用鼠标器点击火焰
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控制开关中的“On”,火焰即被自动点燃; 2.2 熄火 无论是在空气-乙炔火焰或是笑气-乙炔火焰点燃的情况下,只要用鼠标器点击火焰 控制开关中的“Off”按钮,即能将火焰熄灭,笑气-乙炔火焰在熄灭过程中应有一个自动转换为空气 - 乙炔火焰再熄灭的过程 . 在火焰熄灭后 , 关上乙炔钢瓶和笑气钢瓶 ( 如果有的话 ), 用鼠标器点击 “Bleed Gases”,放掉管路中的残余有害气体。 3.优化仪器条件 需要并可以优化的火焰原子吸收分析的仪器条件包括燃烧头位置 (上下及前 后),雾化器,燃气流量等。 4. 样品测定 4.1 做校准曲线; 4.2 测定样品; 5. 熄火与关机 5.1 在样品测定完成后,可让火焰继续处于点燃状态同时吸空白溶液 10-15 分钟; 5.2 点击火焰控制窗口中“On/Off”按钮,熄灭火焰; 5.3 关乙炔钢瓶; 5.4 点击火焰控制窗口中“Bleed Gases”,放掉仪器管路中的乙炔气体,直至该窗口中安全连 锁出现红色交叉符号; 5.5 关灯; 5.6 通过下拉式菜单 Windows?Close All Windows 关闭所有打开的窗口; 5.7 通过下拉式菜单 File?Exit 离开 Winlab32 AA 应用软件界面; 5.8 关主机电源; 5.9 关排风; 5.10 如有必要,关计算机。

石 墨 炉 部 分
一、开机
1. 接通计算机主机电源,让计算机进入到 Windows2000 或 XP 状态,暂缓进入到仪器应用程序; 2. 开空气压缩机; 3. 开氩气,次级压力可调在 0.35-0.4Mpa 之间; 4. 确认循环冷却水电源处于接通状态; 5. 开原子吸收主机电源,仪器即对石墨炉自动进样器等进行自检,待仪器发出”啪”的声响后,仪 器自检完成,可进入下一步操作; 6. 用 鼠 标 器 点 击 屏 幕 上 AAwinlab Analyst 快 捷 图 标 或 通 过 级 联 式 菜 单 Start ?Programm?AA800?Winlab Analyst 进入分析应用软件;这时仪器对机械和光路部分进行自检,待 自检完成后,软件即处于待工作状态.如果仪器在开机时尚不处于石墨炉状态,可通过选击下拉式菜
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单 File?Change Technique?Furnace 转换到石墨炉工作状态.

二、建立方法
1. 更换石墨管及石墨管的老化处理; 2. 调节自定进样器位置; 3. 样品测定; 4. 关机 4.1 关氩气钢瓶; 4.2 在 “Lamps”窗口中点击“On/Off”按钮,使所有点着的灯熄灭; 4.3 通过下拉式菜单 Windows?Close All Windows 关掉所有打开的窗口; 4.4 通过下拉式菜单 File?Exit 离开 Winlab32 AA 应用软件; 4.5 关仪器主机电源; 4.6 关排风; 4.7 关计算机。

(娄振宁)

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附录五

Agilent

6820-GC 使用指南

一、开机:
1. 开气(按相应的检测器开所需气体) 。 2. 打开 6820-GC 电源。 3. 待 6820-GC 自检完成后,双击 Agilent Cerity QA-QC 图标,化学工作站自动与 6820-GC 通讯,进入的工作站画面,如下所示。

二、数据采集方法编辑
开始编辑完整方法: 1. 点击左边的“方法”按钮进入方法编辑画面,点击“创建..”按钮,输入方法名,如 Test6820FID,然后点击方法画面中“采集”子按钮进入采集参数编辑画面。 (其它子按钮参 数目前保持不变) 。如图所示:

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2. 参数配置设定: 点击如图所示的“参数配置”图标,进入编辑画面。然后点击该画面的“前”子按钮, 分别选择前进样口和前检测器尾吹的气体类型,如 He 和 N2;并输入有关柱一的参数,如: 前进样口/前检测器/毛细柱/15M/530μ /0.5μ (或 30Mx320μ x0.25μ )。用同样的方法输入 “后”子按钮的参数。点击“配置”子按钮输入气体的类型,如 He 和 N2。柱箱温度的最高 使用温度,如 325 度。进样方式选择:手动。若系统有气动阀,配置所有要用的阀为“开关 阀” ,与时间表一起使用。 3. 隔垫吹扫填充柱进样口参数设定: 点击 “进样口”图标,进入进样口参数设定画面。点击左边“前”或“后”子按钮,进 入填充柱进样口参数的设定画面,输入进样口的温度,如 250℃;并选中这该参数。 ●若为毛细进样口,参照第 5 项。

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4. 细柱进样口参数的设定: 点击 “进样口”图标,进入进样口参数设定画面。 点击左边“前”或“后”子按钮,进 入毛细柱进样口参数的设定画面,输入进样口的温度,如 250℃,并选中该参数。点击“模 式”右边的下拉式箭头,选择合适的进样方式(如不分流模式),然后在“吹扫流到分流口时 间”右边的空白框内输入吹扫时间,如 0.75min,如图所示。(若选择分流方式,则无需输入 此时间)。

5. 炉温参数设定: 点击“炉温”图标,进入柱温箱参数设定画面。在“开”右边的空白框内输入初始温度

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(如 80℃) ,点击“开 ”左边的方框;也可输入柱子平衡时间(如 1min) ;下图为一程序升 温的例子。 80℃(0min)----15℃/min------180℃(2min)----FID、TCD、μ ECD。 60℃(0min)----20℃/min------200℃(4min)----NPD。

6. FID 检测器参数设定: 点击“检测器”图标进入检测器参数设定画面,点击左边“前”或“后”子按钮,进入 FID 检测器参数的设定。在“温度”右方的空白框内输入温度,如 300℃;并选中所有参数, 如图所示。

7. TCD 检测器参数设定: 点击“检测器”图标进入检测器参数设定画面,点击左边“前”或“后”子按钮,进入

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TCD 检测器参数的设定画面。在“温度”右方的空白框内输入温度,如 300℃,选中该参数。 负极性---由被测物质与载气的热传导性决定;选中“热丝” ,如图所示。

8. 辅助参数设定: 点击“辅助参数设定”按钮,进入辅助参数设定画面,分别选择 Aux1,Aux2,输入辅 助 1 的温度及类型,辅助二的温度及类型,并选中该参数。

9. 运行时间表的设定: 点击“时间表”图标,进入时间表参数设定。在“时间”下方的空白处输入时间(如

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0.01min),点击 “事件”下方的下拉式箭头,选中事件(如阀 1);点击“设定值”下方的下拉 式箭头,选中事件状态,如“开” ;依次输入多行。

10. 信号参数设定: 点击“信号”图标,进入信号参数设定画面。点击左边的“信号 1”或“信号 2”子 按钮,选择信号源为“检测器” ;点击信号源下面的下拉式箭头,选中要输出信号的检测器, 如前检测器。选择合适的数据采样频率,如 20HZ。

三、仪器编辑
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● 点击左边的“仪器”按钮进入仪器参数编辑画面,然后点击“配置”子按钮, ,分别选择 检测器尾吹的气体类型,如 He 和 N2;柱箱温度的最高使用温度,如 325 度。若系统有气动 阀,配置所有要用的阀为“开关阀” ,点击“保存更改” 。 此画面中输入的参数必须与方法中配置的相同,否则将无法将方法下载到仪器上。



将编辑的方法下载到仪器上。 在仪器画面,点击“状态”子按钮,点击“下载”按钮,如下图所示,选择您的方法

名,如 test6820FID,点击“确定”按钮,则编辑的方法下载到仪器上。

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四、样品编辑及进样
● 点击左边的 “样品” 按钮, 点击 “编辑” 子按钮, 在样品名的下方输入样品名, 如 FID001, 选择方法名,如 test6820FID;仪器名,如 6820GC。点击“注册样品”按钮。依次注册若干 样品,退出该画面。

● 点击左边的“仪器”按钮进入仪器画面。点击“工作列表”子按钮,进入列表画面,画 面显示所有注册提交的样品,如图所示。点击“状态”按钮,查看仪器状态,待准备好后。

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在 “仪器画面”中,点击“实时绘图”子按钮,进入实时绘图画面,点击实时绘图画面

中的“编辑信号参数”按钮,将要绘图的信号移至右边框中,点击“确定”按钮,退出。然 后点击“工作列表”子按钮,在该画面中点击“开始”按钮,进样并迅速按下 6820 键盘上的 “开始”键。

五、样品数据分析
● 调出数据: 点击左边的“方法”按钮,点击“分析”子按钮,点击“积分”按钮,进入以下画面,点 击如图所示的图标,选中您要分析的数据,如 FID001,点击“确定” ,则数据被调出。

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● 谱图优化: 在”方法画面”中, 点击“分析”子按钮,点击 “图形”按钮,如图所示,选中保留时间、 组份名称、基线、刻度。信号的时间和相应范围设为“自动设定”或分别设定低、高值。

● 积分参数优化: 在”方法画面”中,点击 “分析”子按钮,点击 “积分”按钮, 进入积分画面,如图所示。 选 择合适的斜率灵敏度,峰宽,面积截取值,峰高截取值,点击如图所示“积分”图标,则数 据被积分。如果积分结果不理想,则修改相应的积分参数,直到满意为止。

● 输出报告设定:

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在“方法画面”中,点击“输出”子按钮,选择“面积百分比报告” ,其它选项不变。点击 “另存为”按钮,输入相应的方法名,存储修改的方法,如 TEST6820FID。

● 点击左边的 “重新处理” 按钮, 进入重新处理画面,在样品区选中要处理的数据, 如 FID001, 点击下拉式箭头,选择“查看报告” 。点击如图所示的调出方法图标,调出刚才修改后存 储的方法 TEST6820FID,再点击如图所示“用新设定重新处理”图标,点击“确定”按钮 退出该画面,则数据被重新处理。 ● 若要打印输出,点击报告底部的“打印”按钮。

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六、关机
实验结束后,退出化学工作站,退出 Windows 所有的应用程序,用 Shut down 关闭 PC, 关闭打印机电源。在主机上关闭 FID、NPD 气体(H2,Air)------适于 FID、NPD。 降下来后(低于 50℃) ,关 6820GC 电源,最后关载气。 同时 关闭 FID/μ ECD/TCD 检测器,降温各热源(柱温,进样口温度,检测器温度) ,待各处温度

(娄振宁)

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附录六

Agilent 1100 LC 使用指南

一、开机
1. 打开计算机,进入Windows NT (或Windows 2000)画面,并运行Bootp Server程序。 2. 打开 1100 LC 各模块电源。 3. 待各模块自检完成后,双击Instrument 1 Online图标,化学工作站自动与1100LC 通讯,进入的工作站画面如下所示。

4. 从 “View” 菜单中选择 “Method and Run control” 画面 , 单击 ”View” 菜单中的 “Show Top Toolbar”,“Show status toolbar”,“System diagram”,”Sampling diagram”,使其命 令前有“√”标志,来调用所需的界面。 5.把流动相放入溶剂瓶中。 6. 打开Purge阀。 7. 单击Pump图标,出现参数设定菜单,单击Setup pump选项,进入泵编辑画面。 8. 设Flow:5ml/min,单击OK。 9. 单击Pump图标,出现参数设定菜单,单击Pump control选项,选中On,单击OK,则 系统开始Purge,直到管线内(由溶剂瓶到泵入口)无气泡为止,切换通道继续Purge,直到 所有要用通道无气泡为止。

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10.单击Pump图标,出现参数设定菜单,单击Pump Control选项,选中Off,单击Ok关泵, 关闭 Purge valve。 11. 单击Pump图标,出现参数设定菜单,单击Setup pump选项,进入Pump编辑画面,设 Flow:1.0ml/min。 12. 单击泵下面的瓶图标, 如图所示 (以二元泵为例) , 输入溶剂的实际体积和瓶体积。 也可输入停泵的体积。单击Ok。

二、数据采集方法编辑
1. 开始编辑完整方法: ● 从 “Method” 菜 单 中 选 择 “Edit entire method” 项 , 如 上 图 所 示 选 中 除 “Data analysis ”外的三项,单击Ok,进入下一画面。

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2. 方法信息: ● 在“Method Comments”中加入方法的信息(如:方法的用途等)。 ● 单击Ok 进入下一画面。

3. 泵参数设定:(以二元泵为例) ● 在“Flow”处输入流量,如1ml/min, 在“Solvent B”处输入70.0,(A=100-B) ,也可Insert 一行”Timetable” ,编辑梯度。在“Pressure Limits Max”处输入柱子的最大耐高压,以保护 柱子。

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● 单击Ok进入下一画面。

4.自动进样器参数设定: ● 选择合适的进样方式 , 如图所示,进样体积 1.0ul , 洗瓶位置为 6 号。 “Standard Injection”----只能输入进样体积, 此方式无洗针功能。 “Injection with Needle Wash”---可以输入进样体积和洗瓶位置,此方式针从样品瓶抽完样品后,会在洗瓶中洗针。 “Use injector program”---可以点击Edit 键进行进样程序编辑。 ● 点击Ok进入下一画面。

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5.柱温箱参数设定: ● 在”Temperature”下面的方框内输入所需温度,并选中它,点击”more>>” 键,如图所示, 选中”Same as left”---使柱温箱的温度左右一致。 ● 点击ok进入下一画面。

6. VWD检测器参数设定: ● 在 ”Wavelength” 下 方 的 空 白 处 输 入 所 需 的 检 测 波 长 , 如 254nm, 在 ”Peak width (Response time)”下方点击下拉式三角框,选择合适的响应时间, 如>0.1min (2s)。 ● 在Timetable 中可以“Insert”一行,输入随时间切换的波长,如1min ,波长=300nm。 点击ok进入下一画面。

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7.

在“ Run time checklist ”中选中“Data acquisition”,单击Ok。

8. 单击“Method”菜单,选中“Save method as”,输入一方法名,如“test”,单击Ok。 9. 从菜单 “View”中选中”Online signal” ,选中Windows 1,然后单击Change 钮,将所 要绘图的信号移到右边的框中,点击Ok.(如同时检测二个信号,则重复12,选中Windows 2)。 10. 从“Run control ”菜单中选择“Sample info”选项,如上图所示,输入操作者名称, 在“Data file ”中选择“Manual”或“Prefix”。 区别: Manual--每次做样之前必须给出新名字,否则仪器会将上次的数据覆盖掉。 Prefix— 在 Prefix 框中输入前缀,在 Counter 框中输入计数器的起始位,仪器会自动命名,如 vwd0001,vwd0002……。

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11. 从Instrument 菜单选择System on。 12. 等仪器Ready,基线平稳,从Method菜单中选择“Run method”,进样。(VWD色谱图 如下所示:)

三、数据分析方法编辑
1. 从“View”菜单中,单击“Data analysis”进入数据分析画面。 2. 从“File”菜单选择“Load signal”,选中您的数据文件名,如下图所示。单击Ok。 3. 做谱图优化,从“Graphics”菜单中选择“Signal options”选项, 。 从Ranges中选择Auto scale及合适的显示时间,单击ok,或选择”Use Ranges” 调整。反复进行,直到图的比例合 适为止。

4. 积分: (1) 从 “Integration” 中选择 “Auto integrate”,如积分结果不理想 ,再从菜单中选择 “Integration Events”选项,选择合适的Slope sensitivity,Peak width,Area reject, Height reject。

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(2) 从“Integration”菜单中选择“Integrate”选项, 则数据被积分。 (3) 如积分结果不理想,则修改相应的积分参数,直到满意为止。 (4) 单击左边“√”图标,将积分参数存入方法。

5. 打印报告: (1) 从“Report”菜单中选择“Specify report”选项,进入如上画面。 (2) 单击“Quantitative Results”框中Calculate右侧的黑三角,选中Percent(面积百 分比),其它选项不变。 (3) 单击Ok. (4) 从“Report”菜单中选择“Print report”,则报告结果将打印到屏幕上,如想输出到 打印机上,则单击Report 底部的“Print”钮。

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四、关机
● 关机前,用 100%的水冲洗系统20分钟,然后用有机溶剂冲洗系统10分钟(如ACN), 然后关泵,(适于反相色谱柱)。[正相色谱柱用适当的溶剂冲洗] ● 退出化学工作站,及其它窗口,关闭计算机(用shut down关)。 ● 关掉Agilent 1100电源开关。

(娄振宁)

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附录七

Model343 旋光仪的使用说明

一、开机
1. 开旋光仪电源 2. 开计算机电源 3. 用鼠标双击计算机桌面上的Instrument Status快捷方式 4. 等3分钟左右,待光源稳定后开始操作

二、点 Na 灯

图1
点击图1中的 标志,会出现图2所示的对话框:

图2
点击 按钮,然后按 键,出现如下对话框:

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图3
待此 框: 标志上方能量数值升至65~75并达到稳定后,再次点击 标志,出现如下对话

图4
点击 可进行实验操作。 键清零,然后按 键,当系统稳定后,便

三、实验操作
把样品注入样品池后,将样品池放入旋光仪的池槽中,仪器开始自动读数,待仪器显示 数值稳定后,记下所显示的旋光度值。

四、关机
1. 在图 5 的对话框中

图5
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点击

标志,弹出如下对话框:

图6

点 Na 灯按钮 2. 取出样品池

后,按

键,关闭 Na 灯

3. 清洁旋光仪,特别是样品池 4. 关闭旋光仪电源 5. 关闭计算机电源

五、注意事项
1. 不要用手接触样品池的光学表面,避免光学表面被刮或与其它坚硬表面的摩擦 2. 用软布或用干净的棉纸擦拭光学表面 3. 注射器中无气泡,并确保样品池中无气泡 4. 关仪器时要先关钠灯,然后再关电源

(吴抒遥 马颖)

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附录八

Waters1515 型凝胶渗透色谱仪(GPC)操作规程

一、注意事项
1. 有机相的柱子,测定完之后,用流动相洗涤柱子约 50 分钟/每根(0.6ml/min),则 可拆下柱子,(若三天不用,需拆下柱子,每天使用,可不拆柱子) 2.水相的柱子, 测定完之后, 用流动相洗涤柱子 0.6ml/min50 分钟/每根, 之后 0.05%NaN3 溶液洗涤柱子,50 分钟/每根,若拆下柱子,用亚沸水洗涤系统 2-3min 再用甲醇洗涤 3.当两根柱子串联时,分子量小的在后面,分子量大的再前面。 4.一根柱子耐压约 200PaS。操作时,注意看界面的压力。压力过高或不稳,都有可能 损坏柱子。原因可能是阻塞(需检查),有气泡(再 pulge)。 5.当泵以一定流速前进时,要停止或开始一定的操作时,要慢慢启动或停止,以免损坏 柱子。 6.柱子每隔半年,需重新校正一次。 7.配制的溶液,都必须过滤,若放置三天以上,再用时还需重新过滤。

二、操作
1. 打开电脑,进入英文操作系统。打开 Breeze,待蓝条走到头。左下显示温度,左上 操作按钮。第一次操作 manage Breeze,点 system,显示仪器均已连好。 2. 水相操作, pulge 泵,pulge 检测器。用亚沸水 1ml/min 冲 2~3min,先将系统中的 甲醇,冲净。安装柱子,安装时,每安一截,如,安保护柱,0.1ml/min 冲至有液体流出, 再安一截管柱子 0.1ml/min 冲至有液体流出,再安柱子,同样,直至安好。避免有气泡,进 入柱子或检测器。安好柱子之后,开始下面的操作。 3. 设定保存路径。(如已有的路径中操作,可不设定) 点 project,make new project 显示保存路径。 A. default 系统固有的,next B. 新起一个名,如 wustyrene 点 change project user 或有键 switch to 进入 wustyrene。 4. 建立测试方法,也可用系统中已有的方法 点 view method A。instrument。仪器: ⑴ 泵。(本仪器为单泵) 设定流速(0.6~0.8)0.6,每根柱不一样。 压力的上,下限 2000~0 另两项,不用。 ⑵ 设检测器:单位,灵敏度(放大倍数) 温度,检测,30~50℃ →35℃ 必须高于室温 设好后,save as 可起一个名。 5. Pulge project 选只做 GPC 出现三部分 instrument,processing,report/export。

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① pulge 泵(可不做) 点后,抽液体 拧松按钮,next,泵动。 (一定拧松,否则,柱子坏)约 1~2min,stop,流速 5ml/min, next,finish。 ② 洗柱子,调至方法中的流速,go,每根柱子约 50min,长的话加倍。 ③ pulge RI detector 排检测器气,(流速,和方法中设定的一样)next,自动停止,自动消失 6. 平衡:最右下角。出对话框,选方法,equlibrate。 等基线平稳后,(基线右三个窗口,可调),或右边第四位,基本不动。 7. 进样

三、数据处理
1. 在 manage Breeze 中 switch to 进入 test(方法名)自动跳入 find date, test 点 channel 表中列出:标准品及样品的数据 2. 将实际的标准品全选,输入标准品的分子量 A. 菜单:tool,alter sample B. 样品右键 alter sample 出现改变样品的界面(可改变 sample type)(没错可不改) 输入,改变分子量:菜单 edit component 功能键。 弹出窗口:窄标样:mol weight,只能输入 Mp 宽标样:moment,当前的,下边 current 。只能一个一个地输,Mp,Mn,Mw 输两个以 上,按下面的 next 输下一个,输入完毕 OK,界面消失。 功能键 save 或 file save,保存。关闭窗口,回到前面的窗口。 3. 点右键 review 或 tool review 出现谱图,点 overlay(窄标样可混进)出现重叠的 谱图,记住第一个峰的起点和末峰的终点的保留时间。 然后点功能键 processing parameter wizard 出现对话框 start new processing parament ,点 OK。 出现对话框,输入 start end 时间,大约,不要把不好的峰包括进去。Next ,next, 设一个最小峰高 1000,→test(可重设 test。Start 之间不能有峰)。Next Relative,相对 universal,普适。今天先选 relative 拟合曲线,与标准样的点数有 关。理论上(n-1)th。流速 0。6 。与前一样。Next,填 Vc,Vt,可不填。对结果影响不 大。Next,名字可用原名,可改,finish。看积分线(可手拖动,最好不手拖)。可在功能 键 method treshold 设定一下最小值,通常 2 位数,使其变为三角形 intergrate。设定之 后 file →save →calibration。点 edit,clear all date,yes,重新回到 find date 4. 标准品上点右键 tool processing 对话框,use specified method,选前面的方法 名,test OK,update。 这时,点 result。出现结果,window 中的 calibration 或功能键蓝点,则出现校正曲 线,3n 个点,相关系数,至少三个 9 右键 full view 结果 window 中 result,则出现分布(红线)。蓝线流出体积(Peak )distribution 分布 Clear all date

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5. channel 选未知样品 Tool(右)→processing 方法 OK

update

(右)view as→ result 打开 结果。Clear all date 打印,打印预览,可选择报告格式,next page→print 功能键,有默认报告格式,可选一个,save report PDF 格式,可在 PDF 中修改。

(吴秋华)

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附录九

电化学仪器使用说明

CHI660B 电化学分析仪使用说明: 1. 在使用 CHI660B 仪器前应首先检查其电源线、通讯口是否接好。 2. 依次打开计算机、CHI 电源,双击计算机桌面上的电化学仪器快捷方式即可 进入 CHI 电化学测试系统。

3. 在使用时注意不要将电极线短接(即红白绿三色电极夹头碰在一起) 。 4. 在使用前进行仪器的初步测试,即执行:Setup→Hardware test 命令。

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如果出现“link failed”警告,请检查仪器电源是否打开,通讯电缆是否接好, 通讯口的设置是否正确。如果都没问题,有可能是计算机的串行通讯口工作 不正常,请多试几个计算机,如果还是不能通讯,请内行检查串行口是否工 作正常。如果工作正常,大约一分钟后屏幕上会显示硬件测试的结果。 5. 实验操作中,请将电极夹头夹到实际电解池上(对极-红色夹头;参比电极 -白色夹头;工作电极-绿色夹头;地线-黑色) 。使用前首先选择要使用 的电化学方法,以常用的循环伏安法为例,应执行:Setup→Technique 命令, 在弹出窗口中点击 Cyclic Voltammetry。

然后选择需要设定的实验技术和参数,执行:Setup→Parameters 命令,在弹 出窗口中输入各种实验参数。

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然后执行:Control→Run Experiment 命令便可进行实验。若需终止实验,则 执 行 : Control→Stop Experiment 命 令 。 如 果 实 验 过 程 中 发 现 电 流 溢 出 (Overflow) ,经常表现为电流突然变成为一条水平直线或者得到警告,可停 止试验,在参数设定命令中重新设定灵敏度( Sensitivity) 。数值越小则灵敏 度越高。如果溢出,应将灵敏度调低(数值调大) 。灵敏度的设置以尽可能灵 敏而又不溢出为准。如果灵敏度太低,虽不溢出,但由于电流转换成的电压 信号太弱,数据分辨率会很差,且现对噪声增大。 检测完毕后,执行:File→Save as 命令将实验数据保存。 6. 仪器不宜时开时关,但晚上离开实验室时建议关机。

(张谦、邢志强编写)

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