仪器分析实验大纲
(一)基本信息
中文课程名称:仪器分析
英文课程名称:Instrument Analysis
课程编号:0202021
学分:0.5
总学时:16
适用专业:环境工程
先修课程:无机及分析化学,大学物理
开课系(教研部):环境工程
执笔:杨晓燕
审核:丁园
(二)课程的性质和地位
1.课程的性质
《仪器分析》为专业基础课,《仪器分析》实验为非独立设课实验。
2.课程的地位
《仪器分析》课程是环境工程专业方向的选修课程之一。
先修课程:无机及分析化学,大学物理。
相关课程:环境监测
(三)教学目标
使学生在掌握色谱、电化学分析及光谱分析法的基本理论及分析方法的基础上,充分了解气相色谱、极谱仪、离子选择性电极、分光光度计、原子吸收及电感耦合等离子发射光谱仪的仪器结构与操作,加深对仪器分析基础原理和方法的综合理解,独立完成样品的仪器分析工作。
本课程支撑毕业要求指标点如下:8.2结合环境工程专业知识,运用环境工程技术和手段,设计出科学合理的实验研究方案,采用合理的数据分析方法解释结果。
(四)课程涉及知识技能与能力培养
必备基础知识:仪器分析专业基础知识。
必需基本技能:计算机及软件应用能力。
能力培养:将仪器分析理论应用于“环境污染物监测”分析与评价能力培养。
(五)实验项目与学时分配
项目 编号 | 实 验 项目 | 实验学时 | 实验类型 | 实验要求 | 每组人数 |
1 | 苯系物的气相色谱测定 | 4 | 验证性 | 必选 | 2~3人 |
2 | 阳极溶出伏安法测定水中Cd2+ | 4 | 验证性 | 选修 | 2~3人 |
3 | 电镀废水中氟的分光光度测定 | 4 | 综合性 | 必选 | 2~3人 |
4 | 电镀废水中氟的离子选择性电极法测定 | 4 | 综合性 | 选修 | 2~3人 |
5 | 自来水中钙(镁)的FAAS测定 | 4 | 综合性 | 选修 | 2~3人 |
6 | 自来水中钙(镁)的ICP-OES测定 | 4 | 综合性 | 选修 | 2~3人 |
7 | ICP-OES内标法与外标法测定水中钙 | 8 | 综合性 | 选修 | 2~3人 |
8 | 自来水中总氮的紫外分光测定 | 4 | 验证性 | 选修 | 2~3人 |
9 | 离子色谱测定自来水中的F-和NO3- | 4 | 验证性 | 选修 | 2~3人 |
合 计 | 40 | 必修学时:16 可选学时:24 |
(六)实验教学要求与项目内容
实验教学要求:掌握知识点“色谱、光谱及电化学分析基础理论”。
了解仪器分析定量分析依据与方法。
实验一 (必选)苯系物的气相色谱测定
1.实验内容:
(1)掌握色谱分析基本操作和苯系物的分析;
(2)掌握保留值的测定及用保留值进行定性分析的方法;
(3)学习色谱校正因子的测定;
(4)学习峰面积的测量及用归一化法计算各组分的含量;
(5)了解如何应用色谱图计算分离度。
2.教学要求:
预习知识点“色谱分析法→气相色谱分析法→定性分析、归一法”
参阅“空气 苯系物测定 气相色谱法 ”(HJ 583/584-2010)
熟悉实验讲义
实验二 (选修)阳极溶出伏安法测定水中Cd2+
1.实验内容:
(1)了解阳极溶出伏安法的基本原理;
(2)熟悉仪器的使用方法。
2.教学要求:
预习知识点“极谱分析法→溶出伏安分析法→定性分析”
参阅“水质 铅的测定 示波极谱法” (GB13896-92)
熟悉实验讲义
实验三 (必选)电镀废水中氟的分光光度测定
1.实验内容:
(1)了解分光光度分析法基本原理;
(2)熟悉仪器结构及使用方法。
实验四 (选修)电镀废水中氟的离子选择性电极法测定
1.实验内容:
(1)掌握直接电位法的测定原理及实验方法;
(2)学会正确使用氟离子选择性电极和离子计;
2.教学要求:
预习知识点“电位分析法→离子选择性电极分析法;光谱分析基础理论”
参阅“水质 氟化物的测定 离子选择电极法” (GB 7484-87)
参阅“水质 氟化物的测定 氟试剂分光光度法”(HJ 488-2009)
熟悉实验讲义
实验五(选修)自来水中钙(镁)的FAAS测定
1.实验内容:
(1)掌握FAAS(火焰原子吸收分光光度计)定量分析方法;
(2)了解FAAS仪器结构及其使用方法;
(3)了解以回收率来评价分析方案所测得结果的方法。
2.教学要求:
预习知识点“光谱分析法→原子光谱→发射、吸收光谱→定量分析”
参阅“水质 铜、锌、铅、镉的测定 原子吸收分光光度法” (GB 7475-87)
参阅“水质 铬的测定 火焰原子吸收分光光度法”(HJ 757-2015)
熟悉实验讲义
实验六(选修)自来水中钙(镁)的ICP-OES测定
1.实验内容:
(1)了解全谱只读等离子体发射光谱仪ICP的主要结构及其使用方法;
(2)掌握ICP分析原理及其定量分析方法;
2.教学要求:
预习知识点“光谱分析法→原子光谱→发射、吸收光谱→定量分析”
参阅“水质 32种元素的测定 ICP-OES”(HJ 776-2015)
熟悉实验讲义
实验七(选修)ICP-OES内标法与外标法测定水中钙
1.实验内容:
(1)了解全谱只读等离子体发射光谱仪ICP的主要结构及其使用方法;
(2)掌握ICP分析原理及内标与外标分析方法;
2.教学要求:
预习知识点“原子发射光谱→定量分析→内标法/外标法”
熟悉实验讲义
实验八 (选修)自来水中总氮的紫外分光测定
1.实验内容:
(1)了解紫外分光光度计的主要结构及其使用方法;
(2)掌握紫外分光法分析原理及其定量分析方法;
2.教学要求:
预习知识点“光谱分析法→分子吸收光谱→紫外可见分光光谱→定量分析”
参阅“水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法”
(HJ 636—2012 代替GB 11894—89)
熟悉实验讲义
实验九(选修)离子色谱测定自来水中的F-和NO3-
1.实验内容:
(1)掌握离子色谱分析原理;
(2)掌握离子色谱仪器结构与操作方法;
(3)掌握离子色谱定量分析方法;
2.教学要求:
预习知识点“色谱分析法→高效液相色谱法→离子色谱法→定性定量分析”
参阅“水质 无机阴离子(F-、Cl-、NO2-、Br-、NO3-、PO43-、SO32-、SO42-)的测定 离子色谱法”( HJ 84-2016 代替HJ/T 84-2001)
熟悉实验讲义
(七)考核方式与成绩评定
1. 考核方式:“实验操作+实验报告”
(1)操作:根据“态度、纪律、考勤、技能、预习提问及实验结果”进行考核。
(2)报告:根据“数据完整性、图表规范性、结果讨论合理性及思考题回答正确性”进行考核。
2.成绩评定:实验操作60分,实验报告40分,合计100分。
(1)无数据记录,成绩 < 60分。
(2)不做数据处理,成绩 ≤ 60分。
(3)未回答思考题,成绩 ≤ 90分。
(4)无结果讨论,成绩 ≤ 95分。
考核方式:全部实验内容综合考核
成绩评定:1)实验总成绩占该门课程总成绩的20%;
2)实验考核不及格,本课程无法取得学分。
(七)推荐教材或讲义及主要参考书
1.朱明华. 仪器分析[M]. 北京:高等教育出版社,2000年.
2.杨晓燕等. 仪器分析实验指导书[M]. 南昌: 南昌航空大学, 2007年.
3.杨晓燕等. 环境工程实验教程.自编讲义[M]. 南昌: 南昌航空大学, 2014年.