《仪器分析实验》教学大纲（2018年秋）

发布时间：2018-08-10 17:27

《仪器分析实验》教学大纲

供   卫生检验与检疫、临床医学检验技术   专业用

一、课程基本信息

课程名称：仪器分析实验

课程号：5041211030

课程属性：专业基础课

先修课程：仪器分析

学分：3

总学时：72      理论学时：0    实验（实践）学时：72

二、教学目的及要求

1.教学目的：通过实验教学，使学生获得卫生检验技术方面的基本理论、基本知识和基本技能，培养操作技能，培养学生分析问题和解决问题的能力。

2．基本要求：①做好实验预习（熟悉实验目的和要求、实验原理、操作的主要步骤和注意事项）。②实验中要严格遵守操作规程及注意事项，自觉遵守实验室各项规章制度；③实验中要认真，并完整记录实验过程中测量到的数据和观察到的实验现象；④实验原始记录需经指导教师签阅并附在实验报告之后。

3.实验报告要求：学生在每一次实验后，认真完成实验报告。实验报告包括实验题目、实验目的、实验原理、实验结果和计算，以及实验讨论等项目。实验报告应在下次实验前交指导教师批阅。

三、教学内容

 

1. 分光光度性能检定：722型分光光度计供在360-800nm的可见光区作分光光度测定用。该仪器需达到一定的技术指标，此技术指标可用特定的方法进行检查。以色散元件光栅和狭缝获得单色光在可见光区可任意选择所需波长的单色光带，波长读数应有一定的准确度；以光电转换元件光电管和检流计组成检测系统，测量通过溶液的光强度，仪器应具有足够的灵敏度和重现性；对于符合比尔定律的溶液，当浓度改变时，仪器测得值得改变应具有较好得线性。上述各项性能，应符合仪器标准所规定的技术指标。

2. 溶液pH、电导、氟离子测定：在外加电场作用下，电解质溶液中正负离子向相反方向作定向移动，并在电极上发生电化学反应而传递电子，所以具有导电的能力，导电能力（即电导）G的大小与电导率和电极电导池常数有关：

                             

电导率是溶液中电解质含量的量度，电解质含量高的水，电导率就大。所以，用电导率可以判定水的纯度或测定溶液中电解质的浓度。25℃时，纯水的理论电导率为5.48×10－6S/m，一般分析实验室使用的蒸馏水或去离子水的电导率要求小于1×10-4S/m。

用电导率仪（如雷磁DDS系列）测定溶液的电导率。一般使用已知电极常数的电导电极，读出电导值后再乘以电极的电导池常数，即得被测溶液电导率。如不知道电极的电导池常数，则需先测定电导池常数。即用该电导电极测定已知电导率的氯化钾标准溶液的电导值G，再按下式计算电极电导常数：

 

  指示电极（玻璃电极）与参比电极（饱和甘汞电极）插入被测试液中组成工作电池，在一定条件下，所测得电池的电动势E与溶液pH值成线性关系：

E=K′+0.059pH (25℃)

E值可以通过测量得到，K′值除内外参比电极电位等常数外，还包括难以测量和计算的不对称电位和液接电位，不易求得，因此在实际工作中，用酸度计测定溶液的pH时，首先须用已知pH值的标准缓冲溶液对酸度计进行校正（定位）。校正时应选用与被测溶液pH值接近的标准缓冲溶液，以减小在测量过程中由于液接电位和不对称电位带来的误差。

氟离子选择性电极由LaF3单晶薄膜、内参比电极（Ag－AgCl电极）、填充液（氯化钠－氟化钠溶液）等构成。以饱和甘汞电极（SCE）为参比电极、氟离子选择电极为指示电极，插入溶液后组成化学原电池：

（—）氟离子选择电极│F－溶液║SCE （＋）

   该电池电动势在一定条件下与试液中氟离子的活度成线性关系，即：

 （25℃）

当试液中加入总离子强度调节缓冲液（TISAB），以控制溶液离子强度一定时，上式可以写成：

  （25℃）

故通过测定电池的电动势，即可求出溶液中氟离子的浓度。常用的定量方法有标准曲线法和标准加入法。

TISAB由NaCl、HAc－NaAc和柠檬酸钠组成。作用分别是调节离子强度、控制酸度和消除铁、铝等的干扰。

3. 火焰原子吸收/发射分光光度法测定食品中钠：原子吸收法：待测溶液中的钠离子在空气-乙炔焰中变成基态原子，基态原子吸收钠元素空心阴极灯辐射的589nm共振线分析线产生吸光度，其吸光度与溶液中钠含量在一定条件下呈线性关系，通过标准曲线推算样品钠含量。原子发射法：待测溶液中的钠离子在空气-乙炔焰中激发为发射态钠原子，处于发射态电子回到基态时辐射出589nm共振辐射，其发射强度在一定条件下与样液中钠含量成线性关系，通过标准曲线推算样品钠含量。

4. 石墨炉原子吸收法测定食品中铅：样品中的含铅化合物在石墨炉中为热能裂解成基态原子，基态铅原子吸收由铅空心阴极灯发出的锐线光谱产生吸光度，该吸光度在一定条件下与样品中铅含量成正比关系，采用基体改进剂消除基体干扰，通过标准曲线推算样品中铅含量。 

5. 气相色谱法测定混合溶液中苯、甲苯和二甲苯：混合溶液中的苯、甲苯、二甲苯经非极性毛细管色谱柱分离，用火焰离子化检测器检测，以保留时间定性，峰面积标准曲线法（或两点比较法）定量。

6. 高效液相色谱法测定血清中维生素A和维生素E：血清中维生素A、E经正己烷提取，再经甲醇替换溶剂后作为样品溶液。样品溶液经六通阀进样进入高效液相色谱分离柱，经流动相洗脱将维生素A、E和其他杂质分离后，各组分按极性大小依次流出色谱柱并进入紫外检测器检测。根据各组分的保留时间定性、峰面积或峰高定量。

7. GC/MS测定有机氯农药残留（选作）：样品粉碎均匀后加入乙腈提取，复合小柱净化，丙酮-甲苯混合溶剂洗脱，氮吹浓缩丙酮定容，进GC-MS分析。以质谱碎片峰结合保留时间定性，丰度定量。

8. 探索性设计实验(邻菲罗啉分光光度法测定铁方案讨论及预实验)：提前查找资料拟定实验方案后分组汇报讨论，通过预实验确定正式实验方案。

9. 探索性设计实验(邻菲罗啉分光光度法测定铁方法建立及应用)：执行前期确定实验方案，优化测定条件，得到测定结果。

    

    附：基本设备与仪器器材（名称及数量）

仪器名称 台（件）数

722分光光度计 6

鐠釹滤光片 6

DDS-11电导仪 2

铂光亮电极，铂黑电极 各2

PHS酸度计 3

pH复合电极 3

饱和甘汞电极，氟离子选择性电极 各3 

电磁搅拌器 3

SOLLAR M6原子吸收分光光度计 1

钠空心阴极灯，铅空心阴极灯 各1

比色管（25ml） 12

刻度吸管（5ml，2ml） 各6支

6890气相色谱仪 1

微量注射器（10µl） 2

7890气质联用仪 1

HP1100高效液相色谱仪 1

微量注射器（25µl） 2

附：学时分配

分光光度性能检定 9

溶液pH、电导、氟离子测定 9

火焰原子吸收/发射分光光度法测定食品中钠 9

石墨炉原子吸收法测定食品中铅 9

气相色谱法测定混合溶液中苯、甲苯和二甲苯： 9

高效液相色谱法测定血清中维生素A和维生素E： 9

GC/MS测定有机氯农药残留（选作）

探索性设计实验 9

探索性设计实验 9

合计 72

四、教材

《仪器分析实验》，黄沛力主编，人民卫生出版社，2015

五、参考书目：

《仪器分析实验》（第3版），胡坪主编，高等教育出版社，2016

六、成绩评定

本课程实验安排一次设计性实验，设计性实验由老师布置实验题目，给出设计要求，学生分组完成方案设计并通过预实验调整实验方案最终完成实验设计并撰写实验报告。除设计性实验外，实验指导老师按学生每次实验具体表现，包括预习情况、实验操作情况、实验原始记录情况、实验结果及数据处理情况和实验报告整体质量等对每次平时实验成绩进行百分制评分。平时实验成绩平均分占总分的70%，设计性实验成绩占总成绩的30%。

系：  卫生检验与检疫系  

                                                编写人（修订人）：曾红燕

                                                       2018年

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