实验教学

地球化学实验室

当前位置: 首页 -> 实验教学 -> 地球化学实验室

(1)钙的碳酸盐沉积与脱碳酸作用

自然界中矿物大多数是难溶盐或微溶盐。溶解作用,使元素随水迁移,沉淀作用使元素从水中沉积而富集。本实验研究水中元素形成的难溶盐的溶解和沉淀作用平衡,使学生了解溶度积对元素沉积和迁移的影响,以及研究水介质中元素迁移的意义;了解影响元素迁移和沉积的因素;加深对天然环境中脱碳酸作用原理的认识及对固液平衡的基本知识的理解,掌握有关理论计算;并熟练掌握化学实验的操作技术,提高观察现象、分析问题、解决问题的能力。

(2)铁矿石中铁含量的测定

通过实验测定铁矿石中铁含量,首先对铁矿石进行微波消解,然后采用邻二氮菲分光光度法测定铁含量,使学生掌握铁矿石的定义,认识常见的铁矿石;掌握各种铁矿石的性状,了解常见铁矿石中铁元素的赋存形式;掌握测定铁矿石含量的样品前处理方法;掌握邻二氮菲分光光度法测定铁的原理和方法。

(3)采用索氏抽提法分离岩石中可溶有机质

借助热的纯溶剂反复多次萃取岩石中的可溶有机物,将可溶有机物从岩石中提取出来的方法.用氯仿做有机溶剂,直接从沉积物或岩石中抽提出来的有机质称为氯仿沥青“A”或氯仿“A”。由于氯仿的极性相对较小,岩石中还有些强极性有机物质不能被氯仿抽提出来。若需进一步抽提极性物,还可以用甲醇、丙酮和苯的混合溶剂(体积比70:15:15)将氯仿抽提后的岩样再进行抽提。石油地质上将后者称为MAB三元抽提,抽提物相应称为MAB抽提物。岩石中可溶有机物的提取通常分别用氯仿和MAB抽提,再将抽提液蒸馏分离溶剂,最后以重量法求得可溶有机质的量。使学生了解索氏抽提原理与操作,掌握岩石中可溶有机质的提取方法。掌握索氏抽提法中溶剂的选择原则方法。

(4)采用柱层析法分析石油族组分

柱层析是层析法的一种,它是通过层析柱来实现分离的,层析柱内装有固体吸附剂,液体样品从顶加入,在柱顶被吸附剂吸附,然后从柱的顶部加入有机溶液(洗提剂)。由于吸附剂对各组分的吸附能力不同,各组分以不同的速率向下移动。随着溶剂的不断洗提,各组分以不同时间从层析柱下端流出,用容器分别收集之。使学生掌握柱层析法分离石油族组分的原理,加深对石油族组分的认识;熟悉柱层析法分离石油族组分的基本操作步骤和实验技能。

(5)采用色质联用法定性分析组分中的蒽

色谱技术广泛应用于多组分混合物的分析和分离,特别是适合有机化合物的定量分析,但定性较困难。将色谱和质谱技术进行联用,对混合物中微量或痕量组分的定性和定量分析具有重要意义。GC-MS是两种气相分析方法的结合,对MS而言,GC是它的分离系统;对GC而言,MS是它的检测器。通过采用色质联用法定性分析组分中的蒽,使学生掌握气相色谱/质谱联用仪的原理。掌握气相色谱/质谱联用仪和基本操作步骤,会用NIST等谱库定性分析物质结构,提高实验操作技能。

(6)气相色谱法测定原油组分

利用不同物质在两相中具有不同的分配系数(或吸附系数、渗透性),当两相作相对运动时,这些物质在两相中进行多次反复分配而实现分离。当多组分的混合物样品进入色谱柱后,由于吸附剂对每个组分的吸附力不同,经过一定时间后,各组分在色谱柱中的运行速度也就不同。吸附力弱的组分容易被解吸下来,最先离开色谱柱进入检测器,而吸附力强的组分最不容易被解吸下来,因此最后离开色谱柱。如此,各组分得以在色谱柱中彼此分离,顺序进入检测器中被检测、记录下来。采用气相色谱法对原油组分测定,

(7)水中总磷污染物的分析

采用钼锑抗分光光度法来测定地表水中总磷的含量。在酸性条件下,正磷酸盐与钼酸铵、酒石酸锑氧钾反应,生成磷钼杂多酸,被还原剂抗坏血酸还原,则变成蓝色络合物,通常即称磷钼蓝,该物质在紫外-可见吸收光谱的700nm处有最大吸收峰,可以采用分光光度计在700nm处测量吸光度,用标准曲线法定量分析。使学生了解总磷监测的意义;掌握总磷监测分析方法的选择。掌握钼锑抗分光光度计法测定总磷的方法和原理。

(8)水中总氮污染物的分析

在120~124℃的碱性介质条件下,用过硫酸钾作氧化剂,不仅可将水样中的氨氮和亚硝酸盐氮氧化为硝酸盐,同时将水样中大部分有机氮化合物氧化为硝酸盐。而后,用紫外分光光度法分别于波长220nm与275nm处测定其吸光度,按A=A220-2A275计算硝酸盐氮的吸光度值,从而计算总氮的含量。使学生了解总氮监测对于水质分析的意义;掌握水中总氮的过硫酸钾氧化紫外分光光度法。

(9)水质COD的测定

采用KMnO4将水中的还原物质氧化,然后通过消耗掉的KMnO4的量转化为水中含有的可以被KMnO4氧化掉的还原性物质的量,使学生了解COD的意义,同时掌握COD的KMnO4监测方法。

(10)水体自净程度指标测定

有机氮、氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的相对含量,在一定程度上可以反映含氮有机物污染的时间长短,对了解水体污染历史以及分解趋势和水体自净状况等有很高的参考价值。目前应用较广的测定三氮方法是比色法,分别采用纳氏试剂比色法测定氨氮,盐酸萘乙二胺比色法测定亚硝酸盐氮,二磺酸酚比色法测定硝酸盐氮。使学生掌握测定三氮的基本原理和方法。了解测定三氮对环境化学研究的作用和意义。

(11)油品密度的测定

采用密度计进行油品密度的测定,使学生掌握密度的测定方法。

(12)油品粘度的测定

采用粘度计进行油品粘度的测定,使学生掌握粘度的测定方法。

(13)用CO2超临界萃取法提取土壤中的有机质

利用CO2超临界萃取装置提取土壤中的有机质,由于被萃取物的极性,沸点,分子量等不同,二氧化碳对其的萃取能力具有选择性,只要改变压力和温度条件,就可以溶解不同的物质成份,携带着溶质的二氧化碳通过改变压力温度条件将溶质析出在分离器中,然后又重新进入萃取器进行萃取。使学生加深对二氧化碳超临界流体性质的认识;掌握CO2超临界萃取土壤中有机质的原理;掌握超临界流体萃取技术,提高观察现象、分析问题、解决问题的能力。

(14)红外分光测油仪测定水中的石油类

油的定量分析方法,波数2930cm-1处的特征吸收是CH2的吸收,波数2960cm-1处的特征吸收是CH3的吸收,波数3030cm-1处的特征吸收是CH的吸收,它们的总和是总含油量。利用红外分光测油仪测定水中的石油类,使学生掌握油的定义,测油的标准方法;掌握红外分光测油仪的原理及操作程序;了解测定水中石油类的目的意义。

(15)室内气态环境污染物的监测

利用ppm400甲醛分析仪和1027氡分析仪对室内的甲醛和氡气进行检测分析,使学生了解室内气态污染物的危害;掌握ppm400甲醛分析仪监测原理及其使用方法;掌握1027氡分析仪监测原理及其使用方法。

(16)水质BOD的测定

利用870型直读BOD5测定仪进行水体BOD的测定,使学生了解水质BOD的测定方法及基本原理;掌握水质BOD的测定操作技能。

(17)环境噪声污染的仪器监测

利用HS6288系列噪声分析仪对计算机噪声、打字机噪声、说话或喊叫噪声、交通噪声、建筑噪声、机床噪声等进行监测分析,使学生掌握环境噪声的监测方法;熟悉噪声测定仪的使用;了解环境噪声污染监测的意义。

(18)热解气相色谱分析

本次实验中使用的分析仪器是挪威进口的大型GHM烃分析仪(Geofina Hydrocarbon Meter)进行半固态-固态样品中烃类分析,它可以一次进样、同时完成样品中各种类型烃含量及其组成特征。因此,利用它可对石油有机污染物及其污染源进行分析检测及研究,研究油田污染物迁移特征、迁移规律及环境污染防治与保护。通过本实验使学生掌握热解气相色谱原理,熟悉热解气相色谱仪基本结构及操作步骤;掌握岩石中石油类烃类化合物的热解气相色谱分离与分析方法,并掌握石油类烃类化合物的定性及定量分析方法。