2011秋现代仪器分析实验讲义合订本.doc

实验一循环伏安（CV）实验
实验目的：
掌握循环伏安法（CV）基本操作；掌握受扩散控制电化学过程的判别方法；了解可逆电化学过程及条件电极电位的测定；了解电化学—化学偶联反应过程的循环伏安特点。并学会电化学工作站仪器的使用。
循环伏安法原理：
扫描电压呈等腰三角形。如果前半部扫描(电压上升部分)为去极化剂在电极上被还原的阴极过程，则后半部扫描(电压下降部分)为还原产物重新被氧化的阳极过程。因此．一次三角波扫描完成一个还原过程和氧化过程的循环，故称为循环伏安法。循环伏安法可用于研究化合物电极过程的机理、双电层、吸附现象和电极反应动力学．成为最有用的电化学方法之一

实验步骤
电极表面抛光
验证：亚铁氰化钾溶液中进行循环伏安扫描（电位差小于70mv）
电极连接，参数设定（起始电位、电位扫描范围、扫描速度等）
测定：峰电流随电位扫描速度的变化（处理在一张图上）；
配制50mM铁氰化钾标准溶液，0.5M的KCl溶液；
移取0.5、1、2.5、5mL铁氰化钾标准溶液至25mL容量瓶中，再加入5mLKCl溶液，配制成1、2、5、10mmol铁氰化钾标准溶液，固定扫描速率，控制一定的扫描速率测定峰电流随浓度的变化；
固定浓度，改变扫描速率（10、20、40、80、160mV/s），测定峰电流随扫描速率的变化
四、数据处理
计算亚铁氰化钾的条件电极电位；
作出峰电流~扫速v1/2图，判断是否是扩散控制过程；
作出峰电流~浓度工作曲线。

实验二.氨基酸的荧光激发、发射及同步荧光光谱的测量
一.实验目的
1.学习荧光分析法的基本原理和LS－55B发光分析仪的操作。
2.学习同步荧光的操作，了解同步荧光的优点。
二.实验原理
荧光是分子从激发态的最低振动能级回到原来基态时发射的光。利用物质被光照射后产生的荧光辐射对该物质进行定性分析和定量分析的方法，称为荧光分析。
在一定光源强度下，若保持激发波长不变，扫描得到的荧光强度与发射波长的关系曲线，称为荧光发射光谱；反之，保持不变，扫描得到的荧光强度与的关系曲线，则称为荧光激发光谱。在一定条件下，荧光强度与物质浓度成正比，这是荧光定量分析的基础。荧光分析的灵敏度不仅与溶液的浓度有关，而且与紫外光照射强度及所选测量波长等因素有关。
酪氨酸(Tyr)、色氨酸（Try）、苯丙氨酸（Phe）是天然氨基酸中仅有的能发射荧光的组分，可以用荧光分析法测定。它们的激发光谱和发射光谱有互相重叠的现象。同步扫描荧光光谱技术可以简化、窄化光谱，提高选择性。
三.实验仪器和试剂
LS-55型发光谱仪;
移液枪(德国BRAND公司生产);
100ml容量瓶2支;废液池（烧杯）一只；
氨基酸储备液：色氨酸20mg/l，苯丙氨酸20mg/l;
去离子水;
四.实验步骤
1．打开电脑和光谱仪主机，将仪器预热20分钟左右。设定仪器参数：全波长预扫描参数，用储备液在100ml容量瓶中配置溶液，加水定溶后，使得色氨酸浓度为0.1mg/l,苯丙氨酸1mg/l；对两种溶液进行预扫描，并记录扫描结果。同时查看其拉曼波长、瑞利散射波长、以及双倍频峰波长。
2．从预扫描得到激发和发射波长的初步结果（200–600nm），分别对两种氨基酸溶液测量它们的荧光激发、发射和同步荧光光谱。
激发光谱参数：扫描波长范围200-350nm。(Phe)=287nm，扫描速度=500nm/min,Ex-Slit=5nm,Em-slit=5nm,记录信息；(Try)=357nm,扫描速度=500nm/min,Ex-Slit=5nm,Em-slit=5nm,记录信息。
发射光谱参数：扫描波长范围200-400nm；λex（Phe）=206nm,扫描速度=500nm/min,Ex-Slit=5nm,Em-slit=5nm,记录信息；λex(Try)=217nm,扫描速度=500nm/min,Ex-Slit=5nm,Em-slit=5nm,记录信息记住取文件名。
同步荧光光谱：扫描波长范围200-350nm,Δλ(-)（Phe）=81nm,扫描速度=500nm/min,Ex-Slit=5nm,Em-slit=5nm,记录信息；Δλ(-)（Try）=140nm,扫描速度=500nm/min,Ex-Slit=5nm,Em-slit=5nm。
（注意：由于物质的荧光性质受许多条件的影响，以上实验参数仅供参考，具体参数的选择视实际情况而定。）
五．数据处理
1．用实验获得的数据绘制两种氨基酸的激发、发射、同步光谱图（如图3、4）。
2．从激发和发射光谱中找出最大激发波长和最大发射波长值，以及它们相对应的峰高。在它们的同步荧光光谱中也确定最大波长和对应的峰高。

图3.苯丙氨酸荧光谱图
苯丙氨酸扫描激发波长在206nm和260nm两处出现最