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世界技能大賽賽項指導書：化學實驗室技術

為了解決緩衝溶液ph計算的問題，作者化學工業職業技能鑒定指導中心 這樣論述：

《世界技能大賽賽項指導書化學實驗室技術》包含6個部分:世界技能大賽概況及職業崗位要求、專業理論知識、實驗操作技能訓練、對物質進行分析與表徵、專業綜合應用能力和綜合測試。介紹了世界技能大賽的概況及化學實驗室技術賽項要求選手必須掌握的崗位能力,系統地闡述了參賽選手必須掌握的基本理論知識和操作能力,並附有該賽項的世賽真題、參賽必備的英文詞彙等,各章節後均有綜合能力測試題,書稿最後單獨列出綜合測試題,訓練參賽選手的基礎理論、實操能力和綜合應用能力。 本書是一本理論性、適應性強的專業培訓教材,是面向世界技能大賽“化學實驗室技術”賽項參賽師生的培訓教材,也可供國內其他化學類大賽參賽師生參考。

第一部分世界技能大賽概況及職業崗位要求/1 1世界技能大賽概況2 1.1世界技能大賽組織機構及性質2 1.1.1世界技能組織2 1.1.2發展歷史2 1.2世界技能大賽項目簡介4 1.2.1專案分類4 1.2.2大賽規則6 1.3以化學為基礎的世界技能大賽項目簡介6 1.4中國近幾屆參賽情況6 2化學實驗室技術崗位能力分析7 2.1崗位能力專業定位7 2.2崗位能力評價與考核7 2.2.1崗位能力描述7 2.2.2選手應當具備的能力7 第二部分專業理論知識/12 3無機化學基礎知識13 3.1金屬元素性質13 3.1.1鹼金屬元素13 3.1.2鹼土金屬元素14 3.1.3鐵、鋁

、銅、銀的性質15 3.1.4鉛、砷、鉻、鎘的性質21 3.2非金屬元素性質27 3.2.1氧、氮、硫、磷、碳的性質27 3.2.2鹵素的性質36 3.2.3溶液的濃度41 3.3酸與堿的性質45 3.3.1酸的性質及應用45 3.3.2堿的性質及應用50 3.4化學反應53 3.4.1化學反應的類別53 3.4.2化學反應速率及平衡54 3.5化學溶液59 3.5.1化學試劑的分類59 3.5.2電解質溶液62 3.5.3緩衝溶液67 3.6無機物質製備69 3.6.1製備原理69 3.6.2製備方案70 3.7無機化學發展趨勢71 綜合能力測試73 4有機化學基礎知識75 4.1重要有機

物質的性質75 4.1.1烴的性質75 4.1.2醇、醚、酚的性質83 4.1.3醛、酮、羧酸、酯的性質89 4.1.4含氮化合物的性質97 4.2有機物質的製備100 4.2.1合成路徑100 4.2.2反應裝置的選擇101 4.2.3有機物的轉化率、選擇性和產率105 4.3有機化合物的純化與分離技術106 4.3.1萃取106 4.3.2水蒸氣蒸餾108 4.3.3減壓蒸餾109 4.3.4結晶和重結晶111 4.4有機反應中產生廢氣的處理裝置114 4.4.1吸收114 4.4.2吸附114 4.5有機化學發展趨勢114 綜合能力測試115 5分析化學基礎知識118 5.1分析化學概

要118 5.2滴定分析法119 5.2.1滴定分析專用術語119 5.2.2滴定分析對化學反應的要求120 5.2.3滴定分析的計算120 5.2.4標準滴定溶液的配製與標定127 5.3資料處理130 5.3.1資料統計130 5.3.2資料分析133 5.4酸堿滴定法136 5.4.1溶液酸鹼度的計算136 5.4.2酸堿指示劑137 5.4.3滴定條件的選擇140 5.4.4案例分析145 5.5氧化還原滴定法149 5.5.1氧化還原反應進行的程度與反應速率149 5.5.2氧化還原指示劑150 5.5.3高錳酸鉀法及案例分析151 5.5.4重鉻酸鉀法及案例分析155 5.5.5碘

量法及案例分析160 5.6配位滴定法164 5.6.1EDTA及其配合物164 5.6.2穩定常數165 5.6.3金屬指示劑166 5.6.4酸效應曲線及其應用169 5.6.5案例分析175 5.7沉澱滴定法178 5.7.1沉澱滴定的原理178 5.7.2莫爾法179 5.7.3福爾哈德法181 5.7.4法揚司法182 5.7.5案例分析183 5.8電位分析法186 5.8.1原電池和電解池186 5.8.2標準電極電位和條件電位186 5.8.3離子選擇性電極187 5.8.4電位分析方法190 5.8.5案例分析192 5.9紫外-可見分光光度法195 5.9.1光吸收定律19

5 5.9.2紫外-可見分光光度法200 5.9.3紫外-可見分光光度計204 5.9.4案例分析206 5.10色譜分析法207 5.10.1色譜法原理207 5.10.2氣相色譜法209 5.10.3氣相色譜案例分析211 5.10.4高效液相色譜法215 5.10.5液相色譜案例分析221 5.10.6薄層色譜法224 5.10.7薄層層析案例分析227 5.11物理性質測定228 5.11.1凝固點228 5.11.2熔點228 5.11.3密度229 5.11.4折射率231 5.11.5比旋光度232 綜合能力測試234 第三部分實驗操作技能訓練/237 6化學實驗室基本操作技能

訓練238 6.1化學類實驗玻璃儀器的選用及管理238 6.1.1一般玻璃儀器的管理238 6.1.2計量玻璃儀器的選用與校準241 6.1.3分析基本操作技能訓練247 6.2化學試劑的配製與處置252 6.2.1化學試劑的配製252 6.2.2化學品的處置260 6.3化學分析操作技能訓練270 6.3.1分析天平的使用及維護270 6.3.2取樣及樣品準備273 6.3.3滴定終點的控制操作訓練284 6.4儀器分析操作技能訓練286 6.4.1電極的正確使用286 6.4.2分光光度計的基本操作288 6.4.3氣相色譜儀的使用與維護290 7分析測試技術操作能力訓練292 7.10

.1mol/LNaOH溶液配製與標定(GB/T601—2016)292 7.2燒鹼中NaOH和Na2CO3的含量測定293 7.3水中硬度測定(GB7477—87)294 7.4水泥中Fe、Ca、Mg含量測定296 7.5碘標準溶液的配製與標定(GB/T601—2016)298 7.6碘量法測定維生素C含量(GB14754—2010)299 7.7水中CODMn測定(GB11892—89)300 7.8水中CODCr測定(HJ828—2017)302 7.9鐵礦石中鐵含量測定304 7.10工業燒鹼中NaCl含量測定(銀量法)306 7.11煤中全硫含量測定(GB/T214—2007)307

7.12用電位法測定溶液中的pH值308 7.13重鉻酸鉀法電位滴定硫酸亞鐵銨溶液中亞鐵含量309 7.14鄰二氮菲分光光度法測定微量鐵310 7.15用紫外分光光度法對有機物進行定性與定量分析(硝基苯酚、硝基苯)313 7.16分光光度法測定維生素C+維生素E混合樣314 7.17毛細管柱氣相色譜法分析白酒中主要成分318 7.18液相色譜法測定布洛芬膠囊中主要成分含量320 8物質的合成及條件優化322 8.1氯化氫乙醇溶液的製備322 8.2乙酸正丁酯的製備323 8.34-叔丁基鄰二甲苯的合成324 8.4苯乙酮的製備325 8.5從橙皮中提取檸檬油326 8.6四氫呋喃水分去除32

7 8.7溴乙烷的製備328 8.8乙醯水楊酸的製備329 8.9對氨基苯磺醯胺的製備331 綜合能力測試332 第四部分對物質進行分析與表徵/337 9波譜分析技術338 9.1紫外光譜338 9.1.1紫外光譜基本原理338 9.1.2各類化合物的紫外吸收光譜341 9.1.3紫外光譜的應用348 9.2紅外光譜349 9.2.1紅外光譜的基本原理350 9.2.2紅外光譜儀及樣品製備技術353 9.2.3紅外吸收光譜與分子結構的關係358 9.2.4紅外譜圖解析案例361 9.3核磁共振波譜363 9.3.1核磁共振的基本原理364 9.3.2解析譜圖369 9.4質譜370 9.4.

1質譜的基本知識370 9.4.2常見各類化合物的質譜373 9.4.3有機質譜的解析及應用377 9.5物質表徵的綜合解析379 綜合能力測試381 第五部分專業綜合應用能力/383 10實驗室組織與管理384 10.1危險化學品的管理384 10.1.1危險化學品的分類384 10.1.2危險化學品的管理385 10.2化學實驗室廢物處置及回收利用386 10.2.1廢氣處置及回收利用386 10.2.2廢液處置及回收利用386 10.2.3廢固物處置及回收利用388 10.3化學實驗室防火、防爆389 10.3.1化學實驗室易燃、易爆物質分類389 10.3.2化學實驗室防火防爆措施3

93 10.3.3化學實驗室火災的撲救394 10.4化學實驗室事故緊急處置395 10.4.1化學實驗室事故緊急應變措施395 10.4.2醫療急救快速處理步驟395 10.4.3緊急滅火395 10.4.4化學藥品濺出處置396 10.5HSE知識介紹396 10.5.1安全知識397 10.5.2CLP規則的H聲明398 10.5.3CLP規則的P聲明403 綜合能力測試408 11專業文獻的使用411 11.1專業文獻查找的方法411 11.1.1文獻的分類411 11.1.2一般性科技文獻查閱的步驟411 11.2化學類文獻查閱412 11.2.1化學文獻412 11.2.2中國知

網檢索方法412 11.2.3常用的化學資料庫資源415 11.2.4有機合成類文獻查閱415 綜合能力測試417 12化學類專業英語應用能力418 12.1一般性交流常識418 12.2專業英語訓練模組419 12.2.1化學類專業英語閱讀技巧419 12.2.2分析測試類文獻閱讀421 12.2.3有機合成類文獻閱讀425 12.2.4化學類實驗設備的使用及維護文獻閱讀429 12.2.5化學試劑的選用與配製文獻閱讀429 12.2.6化學實驗室技術專案的英文寫作專項訓練431 第六部分綜合試題/435 13化學基礎知識綜合測試題436 14第45屆世界技能大賽試題456 附錄475

附錄1常見化學實驗室技術術語及專業名詞漢英對照表475 附錄2國際通用化學類實驗技術符號483 附錄3常用緩衝溶液的配製485 附錄4常用基準物質的乾燥條件和應用486 附錄5常用酸堿指示劑及其配製方法487 附錄6非危險品化學試劑的分類儲存489 附錄7危險品化學試劑的分類儲存490 參考文獻492 本教材由化學工業職業技能鑒定指導中心牽頭,組織第45屆世界技能大賽化學實驗室技術賽項中國專家組及教練組成員,以世界技能大賽化學實驗室技術賽項技術標準為依據,結合多年化工行業職業教育經驗編寫而成。 本教材立足於知識夠用、理實一體,促進大賽成果轉化的思路,結合歐洲對化學實驗室

技術的職業要求,突出職業能力和職業素養,體現了現代職業教育的特色。全書除第一部分介紹世界技能大賽的概況及職業要求外,其他章節緊扣化學實驗室技術競賽專案的技術說明,涵蓋了化學實驗室工作人員應當具備的基礎知識與應用、職業操作技能、專業綜合素質、參加世界技能大賽的專項能力等訓練內容。教材基礎知識針對性強、技能訓練操作性強,對準備參加世界技能大賽化學實驗室技術賽項的教練、學員有一定的指導作用。 本教材結合現代世界職業教育的理念,將HSE職業理論嵌入到各教學及訓練環節中,對化學類實驗室工作人員有一定的職業指導作用。教材可滿足應用化學、分析測試、工藝試驗等專業各層次學生作為教材與職業指導用書的需要,也可

以作為從事相關工作的人員提高化學實驗室技術和管理能力的參考用書。 本教材由沈磊(化學工業職業技能鑒定指導中心)、季劍波(徐州工業職業技術學院)主編,蔣邦彥(山東化工技師學院)、燕傳勇(徐州工業職業技術學院)任副主編,全書由沈磊、季劍波統稿。其中第一部分、第六部分由沈磊和張璿(化學工業職業技能鑒定指導中心)共同編寫,第二部分的無機化學基礎知識由徐榮華(南京化工技師學院)編寫、有機化學基礎知識由侯亞偉(上海資訊技術學校)編寫、分析化學基礎知識由楊明明(山東化工技師學院)和季劍波共同編寫,第三部分由蔣邦彥和燕傳勇共同編寫,第四部分由燕傳勇編寫,第五部分由謝茹勝(福建生物工程職業技術學院)編寫,附錄

及相關資料由季劍波編寫。全書由化學工業職業技能鑒定指導中心劉東方高級工程師主審。編者在此表示衷心感謝。 編者在編寫過程中由於專業資料收集不夠全面,書中難免有不當之處,懇請專家與讀者批評指正。 編者 2020.8

緩衝溶液ph計算進入發燒排行的影片

以二茂鐵及奈米銀粉修飾碳糊電極應用於過氧化氫感測器之研究

為了解決緩衝溶液ph計算的問題，作者陳柏叡 這樣論述：

過氧化氫被廣泛地應用於日常生活中，過氧化氫在食品工業上經常作為殺菌及漂白之用途，故研發出快速、價廉且方便使用的過氧化氫感測器為重要的研究主題。二茂鐵及奈米銀粉具有強催化效能，與具有導電性的碳粉及碳漿製成碳糊電極可提升過氧化氫的應答電流。由二茂鐵及奈米銀粉修飾之碳糊電極[ 二茂鐵：碳粉：碳漿：奈米銀粉 = 3：7：10：5 ]與未經修飾之碳糊電極的CV圖顯示經修飾之碳糊電極其應答電流有明顯的提升。本研究在溫度30℃及攪拌速率為700 rpm的條件下，實施三個因子[ (A)二茂鐵 : 奈米銀粉 (B)操作電位 (C)磷酸鹽緩衝溶液之 pH 值 ]及兩個水準之因子實驗設計來分析以二茂鐵及奈米銀粉所

修飾的碳糊電極之操作參數對偵測過氧化氫的靈敏度及平均應答電流之影響。對靈敏度之變異數分析的結果顯示二茂鐵 : 奈米銀粉之主效果檢定 ( F = 265.206，顯著性< 0.05 )；操作電位之主效果檢定 ( F = 159.458，顯著性< 0.05 )；磷酸鹽緩衝溶液之pH值的主效果檢定 ( F = 103.329，顯著性< 0.05 ) 皆達顯著水準。本研究由因子實驗設計結果顯示最適操作條件為二茂鐵 : 奈米銀粉 = 3 : 5，操作電位為 -140 mV，磷酸鹽緩衝溶液之pH值 = 7.4。運用上述最適操作條件，在溫度30℃，攪拌速率為700 rpm時偵測過氧化氫之靈敏度及平均應答電流

，可得偵測極限為0.04 mM H2O2，線性範圍為0.04 ~ 2.8 mM H2O2，R2值為0.9965，靈敏度為438.88 µA/cm2．mM H2O2，平均應答電流為7.261 µA。

無機及分析化學

為了解決緩衝溶液ph計算的問題，作者張玲 這樣論述：

《無機及分析化學》是高等學校“十三五”規劃教材，全書共分14章，包括氣體、化學熱力學初步與化學平衡、定量分析化學導論、電離平衡及酸堿滴定、沉澱溶解平衡和沉澱滴定及重量分析法、氧化還原反應及氧化還原滴定、原子結構、分子結構、配位反應及配位滴定、氫及稀有氣體、s區元素、p區元素、d區元素、f區元素等內容。   本書注重基礎知識，秉持精選原則。在充分體現兩個二級學科(無機化學和分析化學)特色的同時，注重將這兩個學科的知識充分融合，避免重複。書中對例題和習題的選擇注重結合實際，還在部分章節後面加入了拓展閱讀材料，以增強學生的學習興趣。 《無機及分析化學》的特色是體現了無機化學與分析化學的緊密聯繫，具

有較好的科學性、整體性和系統性。部分習題附有答案，以二維碼形式呈現。 《無機及分析化學》可作為高等院校環境、地理、生物、水利等專業學生的教材。 張玲，濟南大學，教師、副教授，本科畢業於山東師範大學化學教育專業，在教學教法方面具有較重紮實的理論基礎。2005年於山東大學畢業，獲博士學位，發表SCI科研論文20餘篇，其中第一作者的9篇。在濟南大學環境工程專業任教13年，先後講授《大氣污染控制工程》等多門環境工程專業課程，其中連續教授《無機及分析化學》9年。在這9年的教學中發現了本課程教材中存在的諸多問題，為本書的書寫打下了良好的基礎。 第1章氣體 / 1

1.1理想氣體狀態方程1 1.2氣體分壓定律2 1.2.1分體積、體積分數與摩爾分數2 1.2.2分壓定律3 1.2.3分壓定律的應用5 1.3氣體擴散定律6 1.4真實氣體狀態方程6 閱讀材料：物質狀態7 習題9 第2章化學熱力學初步與化學平衡 / 10 2.1基本概念11 2.1.1體系與環境11 2.1.2狀態與狀態函數11 2.1.3體系的性質12 2.2熱力學第一定律和熱化學12 2.2.1熱力學第一定律12 2.2.2焓(H)13 2.2.3熱化學14 2.3化學反應的方向17 2.3.1反應的自發性17 2.3.2混亂度和熵17 2.

3.3熵變和化學反應的方向——熱力學第二定律18 2.3.4化學反應的可逆性與化學平衡20 2.3.5範特霍夫(Van′t Hoff)化學反應等溫方程式21 2.3.6化學平衡的移動22 閱讀材料：化學平衡研究簡介24 習題25 第3章定量分析化學導論 / 27 3.1分析方法的分類27 3.2定量分析過程和分析結果的表示28 3.2.1定量分析過程28 3.2.2定量分析結果的表示29 3.3定量分析誤差30 3.3.1誤差產生的原因及減免方法30 3.3.2誤差的表示方法31 3.4有效數字及計算規則32 3.5定量分析結果的資料處理35 3.6滴定分析法

概述38 3.6.1滴定分析法38 3.6.2滴定分析法的分類39 3.6.3溶液的分類和濃度標記法40 3.6.4滴定分析的計算42 習題43 第4章電離平衡及酸堿滴定 / 46 4.1酸堿理論46 4.2酸堿質子理論47 4.2.1酸堿質子理論的基本概念47 4.2.2酸堿反應48 4.3水的電離和溶液的pH值48 4.3.1水的電離48 4.3.2溶液的pH值49 4.3.3強酸、強鹼溶液的pH值49 4.4弱電解質的電離平衡50 4.4.1解離常數及一元弱酸、弱鹼的電離50 4.4.2電離度52 4.4.3電離常數的應用52 4.4.4同離子效應

和鹽效應55 4.4.5多元弱酸、弱鹼的電離55 4.5鹽溶液的水解58 4.5.1弱酸強鹼鹽58 4.5.2弱鹼強酸鹽59 4.5.3弱酸弱鹼鹽59 4.5.4弱酸的酸式鹽(兩性物質)61 4.5.5強酸強鹼鹽62 4.5.6強電解質溶液62 4.6緩衝溶液63 4.6.1緩衝溶液的的定義63 4.6.2緩衝作用原理64 4.6.3緩衝溶液pH值64 4.7酸堿滴定法67 4.7.1酸堿滴定終點指示方法67 4.7.2酸堿滴定原理68 4.8酸堿滴定法的應用73 閱讀材料：軟硬酸堿理論74 習題75 第5章沉澱溶解平衡和沉澱滴定及重量分析法 / 78

5.1溶度積78 5.1.1溶解度78 5.1.2溶度積78 5.1.3溶度積和溶解度的關係79 5.2沉澱的生成與溶解80 5.2.1溶度積規則80 5.2.2影響沉澱溶解度的主要因素81 5.2.3沉澱的生成83 5.2.4沉澱的溶解84 5.3兩種沉澱之間的平衡87 5.3.1分步沉澱87 5.3.2沉澱轉化88 5.4沉澱滴定法88 5.4.1銀量法88 5.4.2銀量法的應用91 5.5重量分析法91 5.5.1重量分析法概述91 5.5.2重量分析法對沉澱的要求92 5.5.3影響沉澱純度的主要因素92 5.5.4沉澱的類型及沉澱的形成過程9

3 5.5.5沉澱條件的選擇94 5.5.6沉澱稱量前的處理95 5.5.7重量分析結果的計算95 習題96 第6章氧化還原反應及氧化還原滴定 / 99 6.1氧化還原反應的基本概念99 6.1.1氧化數99 6.1.2氧化與還原的基本概念和化學方程式的配平100 6.2原電池和原電池的能量變化101 6.2.1原電池101 6.2.2原電池的能量變化103 6.2.3原電池電動勢的理論計算103 6.3標準電極電勢104 6.3.1電極電勢差104 6.3.2標準電極電勢105 6.4Nernst方程106 6.4.1原電池標準電極電勢的理論計算106

6.4.2Nernst方程107 6.4.3影響電極電勢的因素108 6.5電極電勢的應用109 6.5.1判斷氧化劑和還原劑的相對強弱109 6.5.2判斷氧化還原反應的方向110 6.5.3氧化還原反應平衡常數111 6.6元素電勢圖及其應用112 6.6.1元素電勢圖112 6.6.2元素電勢圖的應用113 6.7氧化還原滴定法115 6.7.1滴定曲線115 6.7.2氧化還原滴定指示劑117 6.7.3常用的氧化還原滴定方法118 習題122 第7章原子結構 / 125 7.1核外電子運動狀態125 7.1.1核外電子運動的量子化特徵——氫原子光譜和

玻爾理論125 7.1.2微觀粒子運動的基本特徵127 7.1.3核外電子運動狀態的描述128 7.2原子核外電子的排布和元素週期表132 7.2.1多電子原子的能級132 7.2.2核外電子的排布134 7.2.3原子的電子層結構和元素週期性135 7.3元素基本性質的週期性變化規律136 7.3.1原子半徑136 7.3.2電離能137 7.3.3電子親合能137 7.3.4電負性138 習題138 第8章分子結構 / 140 8.1化學鍵參數和分子的性質140 8.1.1鍵參數140 8.1.2分子的性質141 8.2離子鍵142 8.2.1離子鍵的

形成和本質142 8.2.2離子型化合物生成過程的能量變化143 8.2.3離子極化理論144 8.3共價鍵146 8.3.1現代價鍵理論147 8.3.2雜化軌道理論149 8.3.3價層電子對互斥理論152 8.3.4分子軌道理論153 8.4金屬鍵155 8.4.1自由電子理論155 8.4.2金屬能帶理論156 8.5分子間作用力和氫鍵157 8.5.1分子間作用力157 8.5.2氫鍵158 8.6晶體內部結構159 習題160 第9章配位反應及配位滴定 / 162 9.1配位化合物的基本概念162 9.1.1配位化合物的定義162 9.1.2

配合物的組成163 9.1.3配位化合物的命名166 9.2配合物的化學鍵理論166 9.2.1價鍵理論要點166 9.2.2外軌型配合物和內軌型配合物170 9.2.3晶體場理論171 9.3溶液中配合物的穩定性174 9.3.1配合物的穩定常數174 9.3.2配合物穩定常數的應用174 9.3.3配合物的逐級穩定常數和累積穩定常數177 9.3.4配位反應的副反應係數178 9.3.5配位平衡的移動181 9.4配位滴定法182 9.4.1配位滴定法概述182 9.4.2繪製滴定曲線182 9.4.3影響突躍範圍的因素184 9.4.4準確滴定的條件185

9.4.5酸效應曲線與酸度控制185 9.4.6金屬離子指示劑186 9.4.7提高配位滴定法選擇性的方法188 閱讀材料：配合物的應用191 習題192 第10章氫及稀有氣體 / 194 10.1氫194 10.1.1氫的概述194 10.1.2氫的存在和物理性質194 10.1.3氫的成鍵特徵195 10.1.4氫的化學性質和氫化物195 10.1.5氫能源196 10.2稀有氣體196 10.2.1稀有氣體的發展簡史196 10.2.2稀有氣體的性質和用途197 10.2.3稀有氣體的化合物197 10.2.4稀有氣體化合物的結構198 習題199

第11章s區元素 / 200 11.1s區元素概述200 11.2s區元素的單質200 11.2.1單質的物理性質200 11.2.2單質的化學性質201 11.2.3焰色反應201 11.3s區元素的化合物201 11.3.1氫化物201 11.3.2氧化物202 11.3.3氫氧化物202 11.3.4重要鹽類及其性質203 11.4鋰、鈹的特殊性——對角線規則203 閱讀材料：稀有金屬204 習題204 第12章p區元素 / 206 12.1p區元素概述206 12.2硼族元素207 12.2.1硼族元素的單質207 12.2.2硼的化合物20

7 12.2.3鋁的化合物209 12.3碳族元素209 12.3.1碳族元素概述209 12.3.2碳族元素的單質210 12.3.3碳的化合物210 12.3.4矽的化合物212 12.3.5錫、鉛的化合物213 12.4氮族元素214 12.4.1氮族元素概述214 12.4.2氮族元素的單質214 12.4.3氮的化合物215 12.4.4磷的化合物219 12.4.5砷分族元素219 12.5氧族元素221 12.5.1氧族元素概述221 12.5.2氧的化合物221 12.5.3硫的化合物222 12.6鹵族元素225 12.6.1鹵素概述22

5 12.6.2鹵素單質225 12.6.3鹵化物225 12.6.4鹵化氫及氫鹵酸226 12.6.5鹵素的重要含氧酸227 閱讀材料：無機含氧酸的命名規則229 習題229 第13章d區元素 / 232 13.1d區元素概述232 13.2鈦副族和釩副族234 13.2.1鈦副族234 13.2.2釩副族元素236 13.3鉻副族和錳副族238 13.3.1鉻副族238 13.3.2錳副族242 13.4鐵系元素和鉑系元素244 13.4.1第Ⅷ族元素概述244 13.4.2鐵系元素244 13.4.3鉑系元素251 13.5銅族和鋅族元素252

13.5.1銅族元素252 13.5.2鋅族元素255 閱讀材料：過渡金屬元素材料258 習題259 第14章f區元素 / 262 14.1f區元素概述262 14.2鑭系元素262 14.3錒系元素264 閱讀材料：環境污染265 習題266 附錄 / 267 附錄Ⅰ常見單質和無機物的ΔfHm、ΔfGm和標準摩爾熵Sm(298.15K，100kPa)267 附錄Ⅱ弱酸、弱鹼在水中的解離常數(25℃、I=0)268 附錄Ⅲ難溶電解質的溶度積常數(18～25℃)*269 附錄Ⅳ標準電極電勢表269 附錄Ⅴ常見金屬配合物的累積穩定常數(I=0，20～25℃)275

附錄ⅥEDTA酸效應係數278 附錄Ⅶ原子(離子)半徑(pm)278 附錄Ⅷ元素的電負性278 附錄Ⅸ某些試劑溶液的配製279 參考文獻 / 281

發展精準酸鹼值量測的螢光法

為了解決緩衝溶液ph計算的問題，作者許晉嘉 這樣論述：

隨著科技的日新月異，pH值的檢測在許多領域當中已是不可或缺的一項指標，酸鹼值的測量方式有很多，目前大多數量測酸鹼值的方式為使用傳統玻璃薄膜電極的pH meter，優點為快速、簡單且便於攜帶，但是電極非常脆弱且準確度僅能到達小數點後一位；而螢光具有極高的靈敏度與螢光染劑結合檢測酸鹼值近年來陸續的被發表，因此本研究嘗試開發出螢光酸鹼感測器，使用不同的解離常數(pKa)酸鹼指示劑或修飾酸鹼指示劑的官能基，來增加可檢測範圍。 首先需要會隨pH改變，而螢光放光強度也會改變的酸鹼指示劑，我們先選用茜素紅(Alizarin Red S, ARS)作為此酸鹼感測器的主要酸鹼指示劑，根據文獻顯示，最酸的兩個

pka分別為5.5及10.8，在Phosphate buffer pH 2-12中，利用485 nm作為激發波長，在pH酸性的範圍會出現570 nm以及鹼性的範圍會有670 nm的放光，利用這個特性推算出未知溶液的酸鹼值，並將ARS的羥基接上硼化合物改變pKa和UV吸收以及螢光的強度，也可改變在不同pH值的環境下，有不同的螢光強度回應，使可偵測的pH值範圍改變，以增加可以利用的範圍，並使用不同酸鹼指示劑螢光素( Fluorescein, Flu )來擴增我們的偵測範圍。 在緩衝溶液的配置中利用Debye-Hückel equation來分別校正在0.1 M的濃度情況下的Phosphate b

uffer (PB)、Acetate buffer (Ac)以及Sodium bicarbonate buffer (Sbc)的pKa，再利用Henderson-Hasselbalch equation計算出欲配置的pH值緩衝溶液所需要加入的酸鹼鹽克數。使用我們的方法配置出的buffer pH值可精準到小數點後第二或甚至第三位。 接著為了使我們的偵測訊號能夠有更好的R2，因此分別針對螢光儀參數 (slit、激發波長) 以及指示劑的濃度作改變，以優化出最佳的偵測條件，再利用優化好的條件決定出每種酸鹼指示劑可以偵測的範圍，總結出三種指示劑所能覆蓋的範圍，ARS為PB pH 5.00-5.90以及

PB pH 10.00-11.35；Flu為PB pH 2-3 (HCl、NaOH調配)、Ac pH 4-5以及PB pH 5.00-6.35；ARS-PBA Complex為pH 3.50-5.00，而在精密度及準確度的分析也能夠超越傳統的pH meter，並且在螢光法和吸收法的精密度及準確度比較中，證明螢光法是具有更高的靈敏度。最後，我們利用Forster cycle求出ARS的理論lowest excited singlet state pKa，並推得化合物如果帶比較多推電子基，其excited state的pKa通常都會比ground state的pKa低上許多，因為形成共軛鹼後的電子

會提供到芳香環上，使結構變得更穩定，讓氫更容易解離，因此讓激發態的pKa變得更低，但是利用Forster cycle所求出的激發態pKa，只能幫助我們做基本的判斷，但得到的結果無法到很精準，因為由Van't Hoff equation的公式得知，如果測量的溫度條件無法固定，其解離常數便會受到影響，故無法得到準確的pKa*值但是可以知道其改變的趨勢。