分子光谱分析实例.

分子光谱分析实例实例１硼《水和废水监测分析方法》编委会编《水和废水监测分析方法》（第四版）第三篇综合指标和无机污染物第二章无机阴离子硼（B）是植物生长的营养元素,对一般作物来说，硼缺乏的临界浓度是0.50mg/L，但灌溉用水含硼量超过2.0mg/L时，对某些植物又有害。天然水中含硼量很少，其量一般不超过1.0mg/L，这种浓度对人体无害，而在盐湖水、卤水及某些矿泉水中有少量或教高含量的硼存在。作物饮用水要求硼含量不超过1mg/L，因为人摄入大量硼会影响中枢神经系统，长期摄入可引起硼中毒的临床综合症状。姜黄素光度法方法原理姜黄素（Curcumin）是由植物中提取的黄色色素，以酮型和烯醇型存在。姜黄素不溶于水，但溶于甲醇、丙酮和冰乙酸中呈黄色。在酸性介质中，与硼结合呈玫瑰红色的络合物，因反应条件不同可形成两种有色络合物，即玫瑰花青苷（Rosocyanin）和红色姜黄素（Rubrocurcumin）。前者是两个姜黄素和一个硼原子络合而成，检出灵敏度高（ε＝1.80×105），最大吸收峰在555nm，其结构式如下：红色姜黄素则为一个姜黄素分子、一个草酸分子与硼的络合物，灵敏度较低（ε＝4.0×104），最大吸收峰在540nm，玫瑰花青苷溶于乙醇后，在室温下1～2h稳定。干扰及消除硝酸盐氮含量大于20mg/L时，产生干扰，必须除去。可取适量水样，加氢氧化钙使呈碱性后，在水浴上蒸发至干，再慢慢灼烧以破坏硝酸盐。再用一定量的0.1mol/L盐酸溶解残渣，并定容，吸取1.00ml溶液进行测定。钙和镁的硬度超过100mg/L（以CaCO3计）时，分析结果可能偏高，可将样品通过阳离子交换树脂消除去。经试验，10mg的Al3+、Cu2+、Fe3+、K+、Na+、Mg2+、Mn2+、PO43-等对1mg的硼未见干扰。方法的适用范围本方法的最低检出浓度为：0.02mg/L，测定上限为1mg/L（相当于5.0mg/LHBO2）。适用于饮用水、地表水、生活污水和废水中硼的测定。仪器分光光度计，10mm比色皿。恒温水浴锅：温度为55℃±3℃。聚乙烯烧杯：50mL。标准系列和水样所用全部蒸发皿，其大小、形状均应用相同，为塑料容器。搅拌：塑料棒或在玻璃棒外套以聚乙烯管，并使管端封闭，其长短和蒸发皿相适应。计算式中：m——由校准曲线查得的HBO2量（mg）；V——水样体积（mL）。1000mg/LHBO2Vm）＝，硼（实例２氟化物《空气和废气监测分析方法》编委会编《空气和废气监测分析方法》（第四版）第五篇污染源监测第四章气态污染物的测定烟气中氟化物以气态和尘态两种形式存在。气态氟多以HF、SiF4等形式出现，尘态氟多以尘粒状和雾滴状出现，其中包括水溶性氟、酸溶性氟和难溶性氟。氟试剂分光光度法(A)原理使用滤筒及氢氧化钠溶液采集沉氟及气态氟，经水蒸气蒸馏处理后制备成样品溶液。氟试剂（茜素络合酮）在pH4.3溶液中，与硝酸镧反应生成红色镧－茜素络合酮螯合物、次螯合物。在一定酸度、有乙酸根离子存在的体积下，能与氟离子反应形成蓝色的三元镧－氟－茜素络合酮螯合物，根据颜色深浅，在620nm处测定。反应式如下：方法适用范围0.1～50mg/m3。仪器多孔玻板吸收管：75mL。具塞比色皿：10mL。聚乙烯塑料瓶。聚乙烯塑料杯。水蒸气蒸馏装置。烟尘采样器。烟气采样器。大型冲击式吸收瓶：250mL。玻璃纤维滤筒或合成纤维滤筒。计算式中：W——测定时所取样品溶液中氟含量，μg；W0——空白滤筒氟镉含量，μg；Vt——样品溶液总体积，mL；Va——测定时所取样品溶液体积，mL；Vnd——标准状态下的采样体积，L。以上为气态氟或气、尘氟浓度。atndVVVWWmmgF03/,）氟（实例３镉及其化合物《空气和废气监测分析方法》编委会编《空气和废气监测分析方法》（第四版）第五篇污染源监测第三章颗粒物及金属化合物的测定（三）对－偶氮苯重氮氨基苯磺酸分光光度法(A)原理将采集样品后的滤膜或滤筒用硝酸－高氯酸消解制成样品溶液。在pH9.5～11.5的碱性溶液中，存在非离子表面活性剂条件下，镉离子与对——偶氮苯重氮氨基苯磺酸（缩写ADAAS，结构式如下）稳定的红色络合物，于波长532nm处有最大吸光度。采气体积2m3，定容体积25.0mL，使用光程10mm比色皿，本方法的检出浓度为1.0×10-4mg/m3。仪器玻璃漏斗Φ2.5cm。中流量采样器。烟尘采样器。过滤乙烯滤膜，玻璃纤维滤膜。玻璃纤维滤筒。计算式中：W——样品溶液中镉含量，μg；W0——空白溶液中镉含量，μg；St——样品滤膜总面积，cm2；Sa——测定时所取滤膜面积，cm2；Vnd——标准状态下的采样体积，m3。注：对滤筒样品，St＝Sa；Vnd为标准状态下干气的采样体积（m3）。atndSSVWWmmgCd1000)(/,03）镉（实例4石油类《水和废水监测分析方法》编委会编《水和废水监测分析方法》（第四版）第四篇有机污染物第二章有机污染物类别测定环境水中石油类来自工业废水和生活污水的污染。工业废水中石油类（各种烃类的混合物）污染物主要来自原油的开采、加工、运输以及各种炼制油的使用等行业。石油类碳氢化合物漂浮于水体表面，将影响空气与水体界面氧的交换；分散于水中以及吸附于悬浮微粒上或以乳化状态存在于水中的油，它们被微生物氧化分解，将消耗水中的溶解氧，使水质恶化。石油类中所含的芳烃类虽较烷烃类少，但其毒性要大得多。（二）红外分光光度法（A）方法原理用四氯化碳萃取水中的油类物质，测定总萃取物。然后将萃取液用硅酸镁吸附，去除动、植物油等极性物质后，测定石油类。总萃取物和石油类的含量均由波数分别为2930cm-1（CH2基团中C－H键的伸缩振动）、2960cm-1（CH3基团中C－H键的伸缩振动）和3030cm-1（芳香环中C－H键的伸缩振动）谱带处的吸光度A2930、A2960和A3030进行计算。动、植物油的含量为总萃取物与石油类含量之差。干扰及消除本方法不受油品的影响。方法的适用范围本方法适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中石油类和动、植物油的测定。样品体积为500mL，使用光程为4cm的比色皿时，方法的检出限为0.1mg/L；样品体积为5L时，其检出限为0.01mg/L。本方法的检测下限可达10-6mol/L。石油类：在规定的条件下，经四氯化碳萃取而不被硅酸镁吸附，在波数为2930cm-1、2960cm-1和3030cm-1全部或部分谱带处有特征吸收的物质。注：当使用其它溶剂（如三氯三氟乙烷等）或吸附剂（如三氧化二铝、5A分子筛等）时，需进行测定位置的校正。动、植物油：在规定的条件下，用四氯化碳萃取，并且被硅酸镁吸附的物质。当萃取物中含有非动、植物油极性物质时，应在测试报告中加以说明。仪器红外分光光度计：能在3400～2400cm-1之间进行扫描操作，并配有1cm和4cm带盖石英比色皿。分液漏斗：1000mL，活塞上不得使用油性润滑剂（最好为聚四氟乙烯活塞的分液漏斗）。容量瓶：50mL、100mL和1000mL。玻璃砂芯漏斗：G-1型40mL。采样瓶：玻璃瓶。计算总萃取物量水样中总萃取物量C1（mg/L）按下式计算：LVlDVFAAZAYAXCW02930,13030,12960,12930,11)]/([式中：X、Y、Z、F——校正系数；A1,2930、A1,2960、A1,3030——各对应波数下测得萃取液的吸光度；V0——萃取溶剂定容体积（mL）；VW——水样体积（mL）；D——萃取液稀释倍数；l——测定校正系数时所用比色皿的光（cm）；L——测定水样时所用比色皿的光程（cm）。石油类含量水样中石油类的含量C2（mg/L）按下式计算：式中：A2,2930、A2,2960、A2,3030——各对应波数下测得硅酸镁吸附后滤出液的吸光度。LVlDVFAAZAYAXCW02930,23030,22960,22930,22)]/([动、植物油含量水样中动、植物油的含量C3（mg/L）按下式计算：C3＝C1－C2实例5石油类《水和废水监测分析方法》编委会编《水和废水监测分析方法》（第四版）第四篇有机污染物第二章有机污染物类别测定（三）非分散红外光度法（A）方法原理本方法利用油类物质的甲基（－CH3）和亚甲基（－CH2）在近红外区的特征吸收进行测定。标准油为污染源油（受污染地点水样的溶剂萃取物），或将正十六烷、异辛烷、和苯按65:25:10的比例配制。干扰本方法有一定的选则性，所有含甲基、亚甲基的有机物都将引起干扰。对动、植物油脂以及脂肪酸物质引起的干扰，可采用预分离方法去除，但要加以说明。当水样中石油类正构烷烃、异构烷烃和芳香烃的比例含量与标准油相差较大时，测定误差也较大，这时要采用红外分光光度法测定。方法的适用范围本方法适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中石油类和动、植物油的测定。水样体积为0.5～5L时，测定范围为0.02～1000mg/L。仪器红外分光光度计：能在3200～2700cm-1之间进行扫描操作，并配有适当光程的带盖石英比色皿。非分散红外测油仪：能在2930cm-1（3.4μm）的近红外区进行操作、测定。其他仪器与红外分光光度法相同。计算总萃取物量水样中总萃取的量C1（mg/L）按下式计算：WVDVC0t1C式中：C1——萃取溶剂中总萃取物浓度（mg/L）；V0——萃取溶剂定容体积（mL）；VW——水样体积（mL）；D——萃取液稀释倍数。石油类含量水样中石油类的含量C2（mg/L）按式计算：WVDVC0h2C式中：C2——硅酸镁吸附后滤出液中石油类含量（mg/L）；V0——萃取溶剂定容体积（mL）；VW——水样体积（mL）；D——萃取液稀释倍数。动、植物油含量水样中动、植物油的含量C3（mg/L）按下式计算：C3＝C1－C2实例6总有机碳（TOC）《水和废水监测分析方法》编委会编《水和废水监测分析方法》（第四版）第三篇综合指标和无机污染物第三章营养盐及有机污染物综合指标总有机碳（TOC），是以碳的含量表示水体中有机物总量的综合指标。由于TOC的测定采用燃烧法，因此将有机物全部氧化，它比BOD5或COD更能直接表示有机物的总量，因此常常被用来评价水体中有机物污染的程度。燃烧氧化非分散红外吸收法（A）方法原理（1）差减法测定总有机碳将试样连同净化空气（干燥并除去二氧化碳）分别导入高温燃烧管和低温反应管中，经高温燃烧管的水样受高温催化氧化，使有机化合物和无机碳酸盐均转化为二氧化碳；经低温反应管的水样受酸化而使无机碳酸盐分解成二氧化碳；其所生成的二氧化碳依次引入非色散红外检测器。由于一定波长的红外线可被二氧化碳选择吸收，在一定浓度范围内二氧化碳对红外线吸收的强度于二氧化碳的浓度成正比，故可对水样总碳（TC）和无机碳（IC）进行定量测定。总碳与无机碳的差值，即为总有机碳（TOC）。（2）直接法测定总有机碳将水样酸化后曝气，将无机碳酸盐分解生成二氧化碳驱除，再注入高温燃烧管中，可直接测定总有机碳。由于在曝气过程中会造成水中挥发性有机物的损失而产生测定误差，因此其测定结果只是不可吹出的有机体，而不是TOC。方法的适用范围本方法适用于工业废水、生活污水及地表水中总有机碳的测定。测定浓度范围为0.5～100mg/L，高浓度样品可进行稀释测定，检测下限为0.5mg/L。干扰地表水中常见共存离子超过下列含量（mg/L）时，对测定有干扰：SO42-400；Cl-400；NO3-100；PO43-100；S2-100。水样含大颗粒悬浮物时，由于受水样注射器针孔的限制，测定结果往往不包括全部颗粒态有机碳。仪器非色散红外吸收TOC分析仪。工作条件：环境温度：5～35℃。工作电压：仪器额定电压，交流电。总碳燃烧管温度及无机碳反应管温度：按仪器说明书规定的仪器条件设定。载气流量：150～180mL/min。单笔记录仪或微机