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实验四 分光光度法测定弱电解质的

实验四  分光光度法测定弱电解质的
实验四  分光光度法测定弱电解质的

实验四分光光度法测定弱电解质的

电离常数

一、目的

1、学会用分光光度法测定弱电解质的电离常数的物理方法

2、学会721型分光光度计和pH计的使用方法

二、原理

当用波长为λ的光,通过任何均匀而透明的介质时,由于物质对光的吸收作用而使透射光的强度(I)比入射光的强度(I0)要弱,其减弱的程度与所用的波长(λ)有关,又因分子结构不同的物质对光的吸收有选择性,因此不同物质在吸收光谱上所出现的吸收峰的位置及其形状,以及在某一波长范围内吸收峰的数目和峰高都与物质的特性有关。分光光度法是根据物质这种选择性的特点建立起来的,这一特点不仅是研究物质内部结构的基础,也是许多定性分析、定量分析的基础。

根据朗伯-比耳(Lambert-Beer)定律,溶液对于单色光的吸收遵守下列关系式:

D = log(I / I0)= K L C (1)

式中:D—消光度(或光密度)

I / I0—透光率

K—摩尔消光系数,它是溶液的特性常数

L—被测溶液的厚度(即比色杯的厚度)

C—溶质的量浓度

在分光光度分析中,我们将一系列的单色光,分别依次地通过某一溶液,测定溶液对每一种光的消光度,以消光度(D)对波长(λ)作图可以得到该物质的吸收光谱线,如图4-1所示。

图4-1 吸收光谱曲线

从(1)式中可以看出,对于固定厚度的比色杯,在对应最大吸收峰的波长(λ)上测定某物质不同浓度C的消光度D,若该溶液遵循朗伯—比耳定律,以D对C作图应得一直线。然后在相同的条件下,测出待测液的消光度D,我们就可以从D—C线上找出待测液的浓度,这就是定量分析的基础。

以上讨论的是对于单组份的情况。如果含有两种以上组份的溶液,情况就要复杂一些。

下面我们分组进行讨论:

1. 若两种被测组份的吸收曲线彼此不相重合而又遵守朗伯—比耳定律,这种情况很简单,就等于测量两种单组份溶液。

2. 若两种被测组份的吸收曲线相重合,又遵守朗伯—比耳定律,则可在两波长λ1及λ

2

(λ1,λ2是两种组分在单独存在时,吸收曲线最大吸收峰的波长)测定其消光度,然后换算成被测物质的浓度。

对单组分A 和B ,

D A λ = K A λ

C A (2)

D B λ = K B λ C B

(3)

设 D B A +1λ、D B

A +2

λ 分别为λ1和λ2 时混合液的总消光度,则; D B A +1λ = D A 1λ + D B 1λ = K A 1λ C A + K B 1

λ C B (4) D B A +2

λ = D A 2λ + D B 2λ = K A 2λ C A + K

B

2

λC B (5)

此处D A 1λ 、 D B 1λ 、D A 2λ

、 D B

2λ分别表示波长λ1和λ2时组分

A 与

B 的消光度

由(4)式得:

C B = B

A A

B A K

C K

D 1

1

λλ-+ (6)

将(6)式代入(5)式得: 6

C A =

A B B A B A B B A B K K K K D K D K 1

2122

211λλλλλλλλ--++ (7)

这些不同的K 值均可由纯物质求得。也就是在波长λ1和λ2时,分别测定纯物质A 和B 的消光度D 与浓度C 的关系,如果在该处符合朗伯—比耳定律,那么D —C 为直线,直线的斜率即为K 值,D B

A +1λ, D B

A +2λ是混合溶液在λ1和λ2时测得的消光度,因此根据(6)式与(7)式即可计算混合溶液中组分A 和

B 的浓度。

本实验是用分光光度法来测定弱电解质(甲基红)的电离常数,由于甲基红本身带有颜色,并在有机溶剂中电离度很小,所以用一般的化学分析或其它物理化学方法进行测定都有困难,但用分光光度法可不必将其分离而同时能测定两组分的浓度。

甲基红在有机溶剂中形成下列平衡:

因此,甲基红的电离常数:

K = [H ][MR ][HMR]

+-

pK = pH - lg [MR ]

[HMR]

- (8)

由(8)式可知,只要测定溶液的pH 值及溶液中[MR -][HMR]的浓度,(由于本体系的吸收曲线属于上述讨论中的第二类型,因此可用分光光度法通过(6)、(7)两式求出[MR]、[HMR]),即可求得甲基红的电离常数(K )。

三、仪器与试剂

1. 721分光光度计 1台 2. 奥立龙 868型酸度计 1台 3. 容量瓶100ml 3只 4. 容量瓶50ml 4只 5. 烧杯

100ml

3只

6. 烧杯25ml

3只 7. 移液管25 ml 2支 8. 刻度吸管10ml 3支 9. 刻度吸管15 ml

2支

10.洗耳球、滴管、洗瓶 各1只

11.滤纸

12.甲基红液(0. 1g/100ml ) 13. 酒精(95%) 14.0. 01mol·L -1HCl 15.0. 1 mol·L -1HCl 16.0. 02 mol·L -1HA C 17.0. 04 mol·L -1NaA C 18.

0. 01 mol·L -1NaA C

四、实验步骤

1. 配制溶液

(1)标准溶液:取8ml 甲基红液加50ml 95%酒精,用蒸馏水定容至100ml. (2)溶液A :将10ml 标准溶液加10ml 0.1 mol·L -1HCl,用蒸馏水定容至100ml. (3) 溶液B :将10ml 标准溶液加25ml 0.04 mol·L -1NaAc,用蒸馏水定容至100ml. 2. 测定溶液的总消光度及pH 值

配制4个混合溶液,分别在λ为525nm 和420nm 处测其总消光度及pH 值(721型分光光度计和奥立龙 868型酸度计的使用方法见附录十、十一。测定时,先测颜色浅的溶液,再测颜色深的溶液)。

(1) 5ml 标准溶液+12.5ml 0.04 mol·L -1NaAc+25ml 0.02 mol·L -1HAc,用蒸馏水定容至50ml.

(2) 5ml 标准溶液+12.5ml 0.04mol·L -1NaAc+12.5ml0.02mol·L -1HAc ,用蒸馏水定容至50ml.

(3) 5ml 标准溶液+12.5ml 0.04 mol·L -1NaAc+5ml 0.02 mol·L -1HAc, 用蒸馏水定容至50ml.

(4) 5ml 标准溶液+12.5ml 0.04 mol·L -1NaAc+2.5ml0.02mol·L -1HAc,用蒸馏水定容至50ml. 3.求K

将溶液A 用0.01 mol·L -1HCl 稀释至开始浓度的0.75、0.5、0.25倍,溶液B 用0.01 mol·L -1NaAc 稀释至开始浓度的0.75、0.5、0.25倍,并在λ为525nm 和420nm 处分别测定上述六个溶液的消光度,则可得四条D-C 直线,由直线的斜率求得K 值。

五、数据处理

1. 由实验步骤3所得的四组浓度—消光度数据作D —C 图,由此求出K A

1λ 、K

B 1

λ 、

K A

2λ 、K

B

2. 由所得的混合溶液的总消光度,根据(5)、(6)两式,求出混合液中[HMR]、[MR -],

式中:C A = [HMR] , C B = [MR -]

3. 由所得的pH 值及[HMR]、[MR -],代入式(7),求出各个混合溶液的甲基红的电离

常数。

六、注意事项

1. 使用721分光光度计时要小心,尤其是关闭或打开暗盒时动作要轻,以免损坏暗盒上 的弹簧开关。(为了保护光电管的寿命,在不进行测定时,应将比色器暗室盒子打开)

2. 玻璃电极的玻璃很薄,很容易破碎,因此在使用时切不可与任何东西相碰。 3. 切不可用手去拿比色杯光滑一面,只能拿毛玻璃一面,也不可让两个比色杯的光滑玻璃面相碰,实验完毕,将比色杯泡在酒精中。

4. 由于比色杯在使用过程中吸附一些有色物质,或者玻璃本身的影响,因此,在测量之前要选择比色杯。选择的方法如下:在四只比色杯中都装满蒸馏水,测定其光密度(或透光度)选择透光度最靠近的二只使用,若四只都很接近,则四只可以同时使用。

七、思考题

1. 要得到准确的数值,应注意什么?

2. 一般比色测定时,为什么要浓度由低到高依次进行测定(即颜色由浅到深)? 3. 使用721分光光度计时,为什么要选择比色杯?

4.在制备溶液时,所用HCl、HAc、NaAC溶液起什么作用?

实验分光光度法测定铁

实验分光光度法测定铁 The following text is amended on 12 November 2020.

实验十四邻二氮菲分光光度法测定铁的含量 一、实验目的 1.学习吸光光度法测量波长的选择方法; 2.掌握邻二氮菲分光光度法测定铁的原理及方法; 3. 掌握分光光度计的使用方法。 二、实验原理 分光光度法是根据物质对光选择性吸收而进行分析的方法,分光光度法用于定量分析的理论基础是朗伯比尔定律,其数学表达式为:A=εb C 邻二氮菲(又称邻菲罗啉)是测定微量铁的较好试剂,在pH=2~9的条件下,二价铁离子与试剂生成极稳定的橙红色配合物。摩尔吸光系数ε=11000 L·mol-1·cm-1。在显色前,用盐酸羟胺把Fe3+还原为Fe2+。 2Fe3++2NH 2OHHCl→2Fe2++N 2 +4H++2H 2 O+2Cl- Fe2+ + Phen = Fe2+ - Phen (橘红色) 用邻二氮菲测定时,有很多元素干扰测定,须预先进行掩蔽或分离,如钴、镍、铜、铅与试剂形成有色配合物;钨、铂、镉、汞与试剂生成沉淀,还有些金属离子如锡、铅、铋则在邻二氮菲铁配合物形成的pH范围内发生水解;因此当这些离子共存时,应注意消除它们的干扰作用。 三、仪器与试剂 1.醋酸钠:l mol·L-1; 2.盐酸:6 mol·L-1; 3.盐酸羟胺:10%(用时配制); 4.邻二氮菲(%):邻二氮菲溶解在100mL1:1乙醇溶液中; 5.铁标准溶液。 (1)100μg·mL-1铁标准溶液:准确称取(NH 4) 2 Fe(SO 4 ) 2 ·12H 2 0于烧杯中, 加入20 mL 6 mol·L-1盐酸及少量水,移至1L容量瓶中,以水稀释至刻度,摇匀. 6.仪器:7200型分光光度计及l cm比色皿。 四、实验步骤 1.系列标准溶液配制 (1)用移液管吸取10mL100μg·mL-1铁标准溶液于100mL容量瓶中,加入2mL 6 mol·L-1盐酸溶液, 以水稀释至刻度,摇匀. 此溶液Fe3+浓度为10μg·mL-1. (2) 标准曲线的绘制: 取50 mL比色管6个,用吸量管分别加入0 mL,2 mL,4 mL, 6 mL, 8 mL和10 mL10μg·mL-l铁标准溶液,各加l mL盐酸羟胺,摇匀; 经再加2mL邻二氮菲溶液, 5 mL醋酸钠溶液,摇匀, 以水稀释至刻度,摇匀后放置 10min。 2.吸收曲线的绘制 取上述标准溶液中的一个, 在分光光度计上,用l cm比色皿,以水为参比溶液,用不同的波长,从440~560 nm,每隔10 nm测定一次吸光度,在最大吸收波长

实验五--分光光度法测定甲醛

实验五:空气中甲醛的测定(酚试剂分光光度法) 实验目的: 掌握甲醛测定方法; 熟练掌握大气采样器和分光光度计的使用; 实验原理: 甲醛的测定方法:分光光度法、气相色谱法、酚试剂分光光度法、乙酰丙酮分光光度法; 空气中的甲醛与3-甲基2-苯并噻唑酮腙酚试剂反应生成嗪,嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成蓝绿色化合物,颜色深浅与甲醛含量成正比,物质的最大吸收波长为630nm,通过比色定量。当采样体积为10L时最低检出质量浓度为0.01mg/m3。 实验仪器: 分光光度计(在630nm测定);大气采样器;具塞比色管(10ml);分析天平;滴定管;容量瓶;量筒;移液管等 1、吸收液原液:称量0.10g酚试剂[C6H4SN(CH3)C:NNH2·HCl,简称NBTH],加水溶解,倾于100ml具塞量筒中,加水到刻度。放冰箱中保存,可稳定三天。吸收液:量取吸收原液5ml,加95ml水,即为吸收液。采样时,临用现配。 2、1%硫酸铁铵溶液 3、碘溶液[C(1/2I2)=0.1000mol/L] 4、1mol/L氢氧化钠溶液 5、0.5mol/L硫酸溶液:取28ml浓硫酸缓慢加入水中,冷却后,稀释至1000ml。 6、硫代硫酸钠标准溶液[C(Na2S2O3)=0.1000mol/L] 0.5%淀粉溶液:将0.5g可溶性淀粉,用少量水调成糊状后,再加入100ml沸水,并煎沸2~3min至溶液透明确。 7、甲醛标准贮备溶液:取2.8ml含量为36~38%甲醛溶液,放入1L容量瓶中,加水稀释至刻度。此溶液1ml约相当于1mg甲醛。其准确浓度用下述碘量法标定。 实验步骤: 1、样品采集:用一个内装5ml吸收液的大型气泡吸收管,以0.5L/min流量,采气10L。并记录采样点的温度和大气压力。采样后样品在室温下应在24h内分析。 2、甲醛标准贮备溶液的标定:精确量取20.00ml待标定的甲醛标准贮备溶液,置于250ml 碘量瓶中。加入20.00ml[C(1/2I2)=0.1000mol/L]碘溶液和15ml 1mol/L氢氧化钠溶液,放置15min,加入0.5mol/L硫酸溶液,再放置15min,用[C(Na2S2O3)=0.1000mol/L]硫代硫酸钠溶液滴定,至溶液呈现淡黄色时,加入1ml 5%淀粉溶液继续滴定至恰使兰色褪去为止,记录所用硫代硫酸钠溶液体积(V2),ml。同时用水作试剂空白滴定,记录空白滴定所用硫化硫酸钠标准溶液的体积(V1),ml。甲醛溶液的浓度用公式(1)计算:甲醛溶液浓度(mg/ml)=(V1-V2)×N×15/20 (1) 式中:V1――试剂空白消耗[C(Na2S2O3)=0.1000mol/L]硫代硫酸钠溶液的体积,ml; V2――甲醛标准贮备溶液消耗[C(Na2S2O3)=0.1000mol/L]硫代硫酸钠溶液的体积,ml;N――硫代硫酸钠溶液的准确当量浓度; 15――甲醛的当量; 20――所取甲醛标准贮备溶液的体积,ml。 二次平行滴定,误差应小于0.05ml,否则重新标定。 绘制标准曲线: 用1.00μg/ml甲醛标准溶液,按下表制各标准色列管

紫外可见分光光度法练习题(供参考)

紫外-可见分光光度法 一、单项选择题 1.可见光的波长范围是 A、760~1000nm B、400~760nm C、200~400nm D、小于400nm E、大于760nm 2.下列关于光波的叙述,正确的是 A、只具有波动性 B、只具有粒子性 C、具有波粒二象性 D、其能量大小于波长成正比 E、传播速度与介质无关 3.两种是互补色关系的单色光,按一定的强度比例混合可成为 A、白光 B、红色光 C、黄色光 D、蓝色光 E、紫色光 4.测定Fe3+含量时,加入KSCN显色剂,生成的配合物是红色的,则此配合物吸收了白光中的 A、红光 B、绿光 C、紫光 D、蓝光 E、青光 5.紫外-可见分光光度计的波长范围是 A、200~1000nm B、400~760nm C、1000nm以上 D、200~760nm E、200nm以下 6.紫外-可见分光光度法测定的灵敏度高,准确度好,一般其相对误差在 A、不超过±0.1% B、1%~5% C、5%~20% D、5%~10% E、0.1%~1% 7.在分光光度分析中,透过光强度(I t)与入射光强度(I0)之比,即I t / I0称为 A、吸光度 B、透光率 C、吸光系数 D、光密度 E、消光度8.当入射光的强度(I0)一定时,溶液吸收光的强度(I a)越小,则溶液透过光的强度(I t) A、越大 B、越小 C、保持不变 D、等于0 E、以上都不正确9.朗伯-比尔定律,即光的吸收定律,表述了光的吸光度与 A、溶液浓度的关系 B、溶液液层厚度的关系 C、波长的关系 D、溶液的浓度与液层厚度的关系 E、溶液温度的关系 10.符合光的吸收定律的物质,与吸光系数无关的因素是 A、入射光的波长 B、吸光物质的性质 C、溶液的温度 D、溶剂的性质 E、在稀溶液条件下,溶液的浓度 11.在吸收光谱曲线上,如果其他条件都不变,只改变溶液的浓度,则最大吸收波长的位置和峰的

紫外可见分光光度法测定水杨酸的含量[详实参考]

紫外可见分光光度法测定水杨酸的含量 一、实验目的 1、了解紫外可见分光光度计的性能、结构及其使用方法。 2、掌握紫外-可见分光光度法定性、定量分析的基本原理和实验技术。 二、实验原理 紫外-可见光谱是用紫外-可见光测获的物质电子光谱,它研究产生于价电子在电子能级间的跃迁,研究物质在紫外-可见光区的分子吸收光谱。当不同波长的单色光通过被分析的物质时能测得不同波长下的吸光度或透光率,以ABS为纵坐标对横坐标波长λ作图,可获得物质的吸收光谱曲线。一般紫外光区为190-400nm,可见光区为400-800nm。 紫外吸收光谱的定性分析为化合物的定性分析提供了信息依据。由于分子结构不同但只要具有相同的生色团,它们的最大吸收波长值就相同。因此,通过对末知化合物的扫描光谱、最大吸收波长值与已知化合物的标准光谱图在相同溶剂和测量条件下进行比较,就可获得基础鉴定。 利用紫外吸收光谱进行定量分析时,必须选择合适的测定波长。苯甲酸和水杨酸的紫外吸收光谱如图1所示。 图1 苯甲酸与水杨酸紫外吸收光谱图 1-苯甲酸;2-水杨酸 水杨酸在波长300 nm处有吸收峰,而苯甲酸此处无吸收,在波长230 nm两组吸收峰重叠,为了避开其干扰,选用300 nm波长作为测定水杨酸的工作波长。由于乙醇在250~350nm无吸收干扰,因此可用60%乙醇为参比溶液。 三、仪器与试剂 1.仪器 紫外-可见分光光度计(UVWIN 5,北京普析通用仪器有限公司);容量瓶

100mL 1个、50mL 5个;刻度吸量管1mL、2mL、5mL各1支。 2.试剂 水杨酸对照品(分析纯);60%乙醇溶液(自制)。 四、实验步骤 1、标准溶液的制备:准确称取0.0500 g水杨酸置于100 mL烧杯中,用60%乙醇溶解后,转移到100 mL容量瓶中,以60%乙醇稀释至刻度,摇匀。此溶液浓度为0.5mg·mL-1。 2、将五个50mL容量瓶按1-5依次编号。分别移取水杨酸标准溶液0.50、1.00、2.00、3.00、4.00mL于相应编号容量瓶中,各加入60%乙醇溶液,稀释至刻度,摇匀。 3、用1 cm石英吸收池、,以60%乙醇作为参比溶液,在200~350 nm波长范围内测定一份水杨酸标准溶液的紫外吸收光谱,确定最大吸收波长。 4、在选定波长下,以60%乙醇为参比溶液,由低浓度到高浓度测定水杨酸标准溶液系列及未知液的吸光度。以水杨酸标准溶液的吸光度为纵坐标,浓度为横坐标绘制标准曲线,根据水杨酸试液的吸光度,通过标准曲线计算水杨酸试样中水杨酸的含量。 表1 标准曲线制定及未知试样浓度检测

分光光度法考试题例

艾科锐公司化学基础知识考试题 分光光度法 科室姓名成绩时间 一、单项选择题(20分) 1、一束___通过有色溶液时,溶液的吸光度与浓度和液层厚度的乘积成正比。(B ) A、平行可见光 B、平行单色光 C、白光 D、紫外光 2、________互为补色。(A ) A、黄与蓝 B、红与绿 C、橙与青 D、紫与青蓝 3、摩尔吸光系数很大,则说明_____(C ) A、该物质的浓度很大 B、光通过该物质溶液的光程长 C、该物质对某波长光的吸收能力强 D、测定该物质的方法的灵敏度低。 4、下述操作中正确的是_____。(C ) A、比色皿外壁有水珠 B、手捏比色皿的磨光面 C、手捏比色皿的毛面 D、用报纸去擦比色皿外壁的水 5、用邻菲罗啉法测定锅炉水中的铁,pH需控制在4~6之间,通常选择____缓冲溶液较合适。(D ) A、邻苯二甲酸氢钾 B、NH3—NH4Cl C、NaHCO3—Na2CO3 D、HAc—NaAc 6、紫外-可见分光光度法的适合检测波长范围是_______。(C ) A、400~760nm; B、200~400nm C、200~760nm D、200~1000nm 7、邻二氮菲分光光度法测水中微量铁的试样中,参比溶液是采用_____。(B ) A、溶液参比; B、空白溶液; C、样品参比; D、褪色参比 8、722型分光光度计适用于________。(A ) A、可见光区 B、紫外光区 C、红外光区 D、都适用 9、722型分光光度计不能测定________。(C ) A、单组分溶液 B、多组分溶液 C、吸收光波长>800nm的溶液 D、较浓的溶液 10、下列说法正确的是________。(B ) A、透射比与浓度成直线关系; B、摩尔吸光系数随波长而改变; C、摩尔吸光系数随被测溶液的浓度而改变; D、光学玻璃吸收池适用于紫外光区 11、控制适当的吸光度范围的途径不可以是(C ) A、调整称样量 B、控制溶液的浓度 C、改变光源 D、改变定容体积12.双波长分光光度计与单波长分光光度计的主要区别在于(B ) A. 光源的种类及个数 B. 单色器的个数 C. 吸收池的个数 D. 检测器的个数 比尔定律的范围内,溶液的浓度、最大吸收波长、吸光度三者-在符合朗伯特13.的关系是(B ) A. 增加、增加、增加 B. 减小、不变、减小 C. 减小、增加、减小 D. 增加、不变、减小

分光光度法-生化实验

常用生化实验技术:分光光度法有色溶液对光线有选择性的吸收作用,不同物质由于其分子结构不同,对不同波长光线的吸收能力也不同,因此,每种物质都具有其特异的吸收光谱。有些无色溶液,虽对可见光无吸收作用,但所含物质可以吸收特定波长的紫外线或红外线。分光光度法主要是指利用物质特有的吸收光谱来鉴定物质性质及含量的技术,其理论依据是Lambert和Beer定律。 分光光度法是比色法的发展。比色法只限于在可见光区,分光光度法则可以扩展到紫外光区和红外光区。比色法用的单色光通过滤光片产生,谱带宽度为40~120nm,精度不高,而分光光度法则要求近于真正单色光,其光谱带宽最大不超过3~5nm,在紫外光区可到l nm以下。单色光通过棱镜或光栅产生,具有较高的精度。 一、光的基本知识 光是由光量子组成的,具有二重性,即不连续的微粒性和连续的波动性。波长和频率是光的波动性的特征,可用下式表示: λ=C/υ 式中λ为波长,具有相同的振动相位的相邻两点间的距离叫波长。υ为频率,即每秒钟振动次数。c为光速,等于299 770±4km/s。光属于电磁波。 自然界中存在各种不同波长的电磁波,列成表l-l所示的波谱图。分光光度法所使用的光谱范围在200nm~10μm (1μm=1 000nm)之间。其中200~400nm为紫外光区,400~760nm为可见光区,760~10 000 nm为红外光区。 二、朗伯一比尔(1ambert—Beer)定律 朗伯—比尔定律是比色分析的基本原理,这个定律是讨论有色溶液对单色光的吸收程度与溶液的浓度及液层厚度间的定量关系。此定律是由朗伯定律和比尔定律归纳而得。 1.朗伯定律一束单色光通过溶液后,由于溶液吸收了一部分光能,光的强度就要减弱:若溶液浓度不变,则溶液的厚度愈大(即光在溶液中所经过的途径愈长),光的强度减低也愈显著。 设光线通过溶液前的强度为Io(入射光的强度),通过液层厚为L溶液后.光的强度为I t(透过光的强度),则 表示透过光的强度是入射光强度的几分之几,称为透光度(transmittance),用T表示。透光度随溶液厚度的增

4 紫外-可见分光光度法测定水中苯酚含量

实验二紫外-可见分光光度法测定水中苯酚含量 苯酚是工业废水中一种有害污染物质,需对水中酚含量控制。苯酚在270-295nm波长处有特征吸收峰,其吸光度与苯酚的含量成正比,应用Lambert-Beer定律可直接测定水中总酚的含量。 一、实验目的 1.学会使用Cary50型紫外-可见分光光度计 2.掌握紫外-可见分光光度计的定量分析方法 二、原理简介 紫外-可见吸收光谱是由分子外层电子能级跃迁产生,同时伴随着分子的振动能级和转动能级的跃迁,因此吸收光谱具有带宽。紫外-可见吸收光谱的定量分析采用朗伯-比尔定律,被测物质的紫外吸收的峰强与其浓度成正比,即: 其中A是吸光度,I、分别为透过样品后光的强度和测试光的强度,为摩尔吸光系数,b为样品厚度。 由于苯酚在酸、碱溶液中吸收波长不一致(见下式),实验选择在碱性中测试,选择测试的波长为288nm左右,取紫外-可见光谱仪波长扫描后的最大吸收波长。 Cary50是瓦里安公司的单光束紫外-可见分光光度计。仪器原理是光源发出光谱,经单色器分光,然后单色光通过样品池,达到检测器,把光信号转变成电信号,再经过信号放大、模/数转换,数据传输给计算机,由计算机软件处理。 三、仪器与溶液准备 1、Cary50型紫外-可见分光光度计 2、1cm石英比色皿一套 3、25 ml容量瓶5只,100 ml容量瓶1只,10ml移液管二支

配置250 mg/L苯酚的标准溶液:准确称取0.0250 g苯酚于250 mL烧杯中,加入去离子水20 mL使之溶解,加入0.1M NaOH 2mL,混合均匀,移入100 mL容量瓶,用去离子水稀释至刻度,摇匀。 取5只25 mL容量瓶,分别加入1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL苯酚标准溶液,用去离子水稀释至刻度摇匀,作为标准溶液系列。 将溶剂,标准溶液,待测水样依此装入石英比色皿。按测试程序的提示,依次放入样品室中进行测试。 四、测试过程 1、确认样品室内无样品 2、开电脑进入Window 系统 3、点击进入Cary50 主菜单 4、双击Cary-WinUV图标 5、在Win-UV 主显示窗口下,双击所选图标“SCAN”以扫描测定吸收曲线:取上述标准系列任一溶液装进1cm石英比色皿至4/5,以装有蒸馏水的1cm石英比色皿作为空白参比,设定在220-350 nm波长范围内扫描,获得波长-吸收曲线,读取最大吸收的波长数据。 6、在Win-UV 主显示窗口下,双击图标“Concentration”进入定量分析主菜单 7、设定测试分析步骤: (l)单击Setup功能键,进入参数设置页面。在Wavelength处填入由步骤5获取的波长数据。 (2)按Cary Control 、Standards、Options、Samples、Reports、Auto store顺序,分别设置好菜单中每页的参数。按OK回到“Concentration”界面主菜单。 (3)单击View莱单,选择需要显示的内容。 例如基本选项Toolbar,buttons,Graphics,Report。 (4)单击Zero,提示“Load blank press OK to read” (放空白按OK读),放入空白蒸馏水到样品室内,按OK测试,测完取出样品。 (5)单击Start, 出现标准/样品选择页。选Selected for Analysis(选择分析的标准和样品)。此框的内容为准备分析的标准和样品。 (6)按OK进行分析测试。 依Presentstdl的提示:放入标准1然后按OK键进行读数。放标准2按OK进行读数。直到全部标准读完。 (7)出现“Present Samplel Press OK to read”提示框,根据提示,放入样品1按OK开始读样品,直到样品测完。 (8)可点击Save Method AS保存此方法,以后可以从Open Method调用此方法。从标准曲线读出水样中苯酚的含量(g/L),测试数据采用点击Save Data AS 保存。

紫外分光光度法测定有机物实验方法

紫外分光光度法测定有机物实验方法 (修订稿) 紫外分光光度法测定未知物 1.仪器 1.1紫外分光光度计(T6);配石英比色皿(1cm):4个; 1.2容量瓶(100mL、50mL):各10只; 1.3吸量管(1mL、2mL、5mL、10mL):各1支; 1.4移液管(20mL、25mL、50mL):各1支。 2.试剂 2.1标准溶液(1mg/mL):从维生素C、水杨酸、糖精钠、苯甲酸四种物质中任取其中两种,分别配成1mg/mL的标准溶液,作为储备液。 2.2未知液:浓度约为40~60ug/mL。其必为给出的两种标准物质中的一种。 3.实验操作 3.1 吸收池配套性检查 石英吸收池在220nm装蒸馏水,以一个吸收池为参比,调节τ为100%,测定其余吸收池的透射比,其偏差应小于0.5%,可配成一套使用,记录其余比色皿的吸光度值作为校正值。 说明:参赛选手可以自由选择使用比色皿的个数(大赛提供4个)。 3.2 未知物的定性分析 将两种标准储备液和未知液均配成浓度约为10ug/mL的待测溶液(配制方法由选手自定)。以蒸馏水为参比,于波长200~350nm范围内测定三种溶液吸光度,并作吸收曲线。根据吸收曲线的形状确定未知物,并从曲线上确定最大吸收波长作为定量测定时的测量波长。 四种标准物质溶液的吸收曲线参见附图。 3.3 未知物的定量分析 根据未知液吸收曲线上最大吸收波长处的吸光度,确定未知液的稀释倍数,并配制待测溶液。合理配制标准系列溶液(推荐:标准储备液先稀释10倍(100ug/mL),然后再配制成所需浓度),于最大吸收波长处分别测出其吸光度。然后以浓度为横坐标,以相应的吸光度为纵坐标绘制标准曲线。根据待测溶液的吸光度,从标准曲线上查出未知样品的浓度。未知样要平行测定两次。 推荐方法 3.3.1维生素C含量的测定:准确吸取1mg/mL的维生素C标准储备液10mL,在100mL 容量瓶中定容(此溶液的浓度为100ug/mL)。再分别准确移取0、1、2、4、6、8、10mL 上述溶液,在50mL容量瓶中定容(浓度分别为0、2、4、8、12、16、20ug/mL)。准确移取10mL维生素C未知液,在50mL容量瓶中定容,于最大吸收波长处分别测定以上溶

实验报告-紫外-可见分光光度法测铁的含量-

一、实验目的: 了解朗伯-比尔定律的应用,掌握邻二氮菲法测定铁的原理;了解分光光度计的构造;掌握分光光度计的正确使用方法;学会吸收曲线的绘制和样品的测定原理。 二、实验原理 邻菲啰啉是测定微量铁的较好试剂。在pH=2~9 的条件下,邻菲啰啉与Fe2+生成稳定的橙红色配合物,其反应式如下: Fe3+能与领二氮菲生成淡蓝色配合物(不稳定),故显色前加入还原剂:盐酸羟胺使其还原为Fe2+。。 三、仪器及试剂 紫外可见分光光度计、铁标准溶液:含铁0.01mg/mL、0.1%邻菲罗啉水溶液、10%盐酸羟胺水溶液、1mol/lNaAc缓冲溶液(pH4.6)。 四、实验步骤 1.吸收曲线的绘制和测量波长的选择 吸取0.0mL和6.0mL 铁标准溶液分别注入两个50 mL容量瓶中,依次加入5mlNaAc溶液,2.5ml盐酸羟胺溶液,5ml邻菲罗啉溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。用1cm比色皿,以试剂空白为参比,在440~560nm之间,每隔0.5nm测吸光度。然后以波长为横坐标,吸光度A 为纵坐标,绘制吸收曲线,找出最大吸收波长。 2、标准曲线的绘制

分别吸取铁的标准溶液0.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0ml于6只50ml容量瓶中,依次分别加入5ml醋酸-醋酸钠缓冲溶液,2.5ml盐酸羟胺溶液,5ml邻菲罗啉溶液,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀,放置10分钟,在其最大吸收波长下,用1cm比色皿,以试剂溶液为空白,测定各溶液的吸光度,以铁含量(mg/50ml)为横坐标,溶液相应的吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。 五、实验记录及数据处理 波长/nm 吸光度 标准溶液(0.01g/L)未知液容量瓶编号 1 2 3 4 5 6 7 吸取的体积0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 吸光度A (1)绘制曲线图。

实验一-紫外分光光度法测定苯甲酸

实验一紫外分光光度法测定苯甲酸 一、实验目的 学习、了解紫外分光光度法原理 了解紫外分光光度计的结构和使用方法 二、实验原理 当辐射能(光)通过吸光物质时,物质的分子对辐射能选择性的吸收而得到的光谱称为分子吸收光谱。分子吸收光谱的产生与物质的分子结构、物质所在状态、溶剂和溶液的PH等因素有关。分子吸收光谱的强度与吸光物质的浓度有关。表示物质对光的吸收程度,通常采用“吸光度”这一概念来量度。 根据朗伯-比尔定律,在一定的条件下,吸光物质的吸光度A 与该物质的浓度C和液层厚度成正比。即A= LC 因此,只要选择一定的波长测定溶液的吸光度,即可求出该溶液浓度,这就是紫外-可见分光光度计的基本原理。 在碱性条件下,苯甲酸形成苯甲酸盐,对紫外光有选择性吸收,其吸收光谱的最大吸收波长为225nm。因此,采用紫外分光光度计测定苯甲酸在225nm处的吸收度就能进行定量分析。 三、仪器与主要试剂 TU-1810紫外可见分光光度计1cm石英比色皿 0.1M氢氧化钠溶液 苯甲酸(AR) 四、实验步骤 1、苯甲酸标准溶液的制备 称取苯甲酸(105℃烘干)100mg,用0.1M氢氧化钠溶液100ml溶解后,转入1000ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度.此溶液1ml含0.1mg 苯甲酸. 2、制作苯甲酸吸收曲线,选择最大吸收波长 ①移取苯甲酸标准溶液4.00ml于50ml容量瓶中,用0.01M氢氧化钠溶液定容,摇匀,此溶液1ml含苯甲酸8ug. 以氘灯为光源,用0.01M氢氧化钠溶液作为参比,改变测量波长(从210-240nm)测量8ug/ml苯甲酸的吸光度. ②以波长为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制苯甲酸的紫外吸收曲线,并找出最大的吸收波长 (是否是225nm). 3﹑样品的测定 ①取10.00ml苯甲酸样品,放入50ml容量瓶中,用0.01M氢氧化钠

分光光度法实验

分光光度法实验 邻二氮菲分光光度法测定铁(条件实验) 光度法测定试样中铁含量 一、要求目的 1.掌握分光光度计和吸量管的使用方法。 2.学习如何选择分光光度分析的实验条件。 3.掌握分光光度法测定铁的原理及方法。 4.通过本次实验,应掌握初步设计分光光度分析方法的步骤。 二、实验原理 在pH为2-9的溶液中,Fe2+与邻二氮菲(phen)生成稳定的橘红色络合物Fe(Phen)32+: 其lgβ3=21.3,摩尔吸光系数ε508=1.1×104L.mol-1cm-1。当铁为+3价时,可用盐酸羟还原:2Fe3++2NH2OH?HCl=2Fe2++N2↑+4H++2H2O+2Cl- Cu2+,Co2+,Ni2+,Cd2+,Hg2+,Mn2+,Zn2+等离子也能与Phen生成稳定络合物,在少量情况下,不影响Fe2+的测定,量大时可用EDTA掩蔽或预先分离。 吸光光度法的实验条件,如测量波长,溶液酸度,显色剂用量、显色时间、温度、溶剂以及共存离子干扰及其消除等,都是通过实验来确定的。本实验在测定试样中铁含量之前,先做部分条件试验,以便初学者掌握确定实验条件的方法。 条件试验的简单方法是:变动某实验条件,固定其余条件,测得一系列吸光度值,绘制吸光度-某实验条件的曲线,根据曲线确定某实验条件的适宜值或适宜范围。 三、注意事项 1.使用721B或722型分光光度计,提前布置学生预习P147~154,在每台仪器前附上一张 “使用方法”,要求学生看后才操作。另外,还要预习P128~131中吸量管的使用方法。 2.一般两位学生共用一台仪器,合作做实验,但实验报告各自写,提前通知学生自备坐标 纸。两个实验作完后一起交报告。暂不统一评分标准,由各组自行综合考虑,原则上条件试验应与预期基本相符,相对误差5%以内为合格。 3.用高级卫生纸作代用品擦干比色皿。要求学生实验完毕洗净比色皿,并将比色皿浸泡在 HNO溶液的烧杯中。 盛有15%的 3 4.实验分为两个步骤:用两个单元时间完成 a)分光光度法测定铁的条件实验 b)邻二氮菲分光光度法测定微量铁

紫外分光光度计实验报告

UV-2550紫外分光光度计的使用和分光光度法测定对苯二酚姓名:XXX 专业:有机化学学号:312070303004 时间:2012.10.21 1.目的 (1)了解UV-2550紫外光谱仪的基本使用方法。 (2)了解测定对苯二酚的紫外光谱实验方法。 2. 试剂和仪器 2.1试剂: 标准溶液0.10m g/mL,准确称取0.25g对苯二酚溶于250ml容量瓶中,用水稀释至刻度,从中取出10ml于100ml容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀;pH=4.1的乙酸-乙酸钠缓冲溶液。 2.2 仪器: UV-2550型分光光度计。 3. 实验步骤 3.1 测量波长的选择 用吸量管吸取5.0ml对苯二酚标准溶液于25ml容量瓶中,加入0.5ml pH=4.1的乙酸-乙酸钠缓冲溶液,用二次蒸馏水定容,振荡混匀。15分钟后用1cm比色皿,275-330nm波长范围, 进行扫描。从吸收曲线上读出对苯二酚的最大吸收波长λmax。 3.2 对苯二酚含量的测定 (1)标准曲线的制作 在6个25ml容量瓶中,用吸量管分别加入0,1.0, 2.0, 3.0,4.0,5.0ml 对苯二酚标准溶液,加入0.5ml pH=4.1的乙酸-乙酸钠缓冲溶液,用二次蒸馏水定容,振荡混匀。用1cm比色皿,以试剂空白为参比溶液,在最大吸收波长处,用光度模块作标准曲线。 (2)试样中对苯二酚含量的测定 准确吸取一定体积的样品于40ml容量瓶中,加入0.5ml pH=4.1乙酸-乙酸钠,用水稀释至刻度,摇匀。在光度模块中直接读出试样中对苯二酚含量。 4. 实验结果 4.1 测量波长的选择 从吸收曲线上读出对苯二酚的最大吸收波长λmax=288.80。 见图1 吸收曲线 4.2 对苯二酚含量的测定 (1)标准曲线的制作 见图2 标准曲线 (2)试样中对苯二酚含量的测定 对苯二酚含量0.354 相对误差为11.5%

荧光分光光度计实验

实验2 荧光分光光度计实验 一、实验目的 1、了解发光材料的激发和发射过程; 2、掌握用荧光分光光度计测量发光材料激发光谱和发射光谱的测量方法。 二、仪器用具 F-4600荧光分光光度计,发光材料 三、实验原理 光吸收和辐射与发光材料中的能级结构密切相关。紫外光激发荧光粉发光是研究发光材料发生性能和发光中心在基质晶格中能级结构的重要手段。本实验采用F-4600荧光分光光度计来研究发光材料的激发光谱和发射光谱。 F-4600荧光分光光度计的光学系统从功能上划分为两大部分,即激光光路和发射检测光路。激发光路将光源发出的光分解为单色光输出,照射到发光材料上激发荧光粉发光。发光材料发出的光进入发射光检测光路,被分解为单色光照射到光电倍增管上,光电倍增管输出信号的强度与照射到其上面的光强度呈正比。 由氙弧灯发出的光变色单色光后,即为荧光物质的激发光。被测的荧光物质在激发光照射下所发出的荧光,经过单色器变成单色荧光粉后照射于测样品用的光电倍增管上,由其所发生的光电流经过放大器放大输到记录仪,将激发光单色器的光栅,固定在最适当的激发光波长处,而让荧光单色器凸轮转动,将各波长的荧光强度讯号输出至记录仪上,所记录的光谱即发射光谱,简称荧光光谱。 当测绘荧光激发光谱时,将激发光单色器的光栅固定在最适当的荧光波长处,而让激发光单色口的凸轮转动,将各波长的激发光讯号输出至记录仪上,所记录的光谱即激发光谱。 四、实验内容 按实验要求,连接好计算机后开始实验。首先测试发射光谱,设置激发波长460nm,得到该样品的发射光谱,即

峰值波长出现在540nm左右。 加入1个310nm长波通型滤波片, 在测试激发光谱,输入检测波长540nm,得到激发光谱: 利用检测波长波长460nm,得到发射光谱:

紫外可见分光光度法实验

1.1 了解紫外可见分光光度计的食用方法及基本结构 1.2 掌握用紫外可见分光光光度法进行定性分析和定量分析的方法 2.实验原理 2.1 定性分析 不同物质的分子结构不同,因此各种物质各有其特征的紫外可见光吸收光谱。以波长为横坐标,吸光度为纵坐标作图,得到的曲线称为吸收光谱曲线,他能清楚的描述该物质对不同波长光的吸收情况。光吸收程度最大处叫做最大吸收波长,用λmax表示。浓度不同时,光吸收曲线的形状相同,最大吸收波长不变,只是相应的吸光度大小不同。说明吸收曲线的形状只与物质的本性有关,而与物质的浓度无关。因此,我们可以利用吸收曲线对物质进行定性分析。 2.2 定量分析 根据朗伯-比尔定律:A=εbc,式中A—吸光度,ε—摩尔吸光系数,b—液层厚度cm,c—浓度,mol/L 当液层厚度b固定时,吸光度正比于浓度,因此可采用标准曲线法对物质进行定量分析。通常选择最大吸收波长进行定量分析,以提高分析灵敏度和消除干扰影响。 3.仪器及试剂 3.1 仪器及配件 UV1800PC型紫外可见分光光度计,1cm石英比色池 3.2 试剂 3.2.1 虾青素标准溶液 3.2.1.1 标准储备液(浓度为1.0mg/mL) 称取10mg 虾青素标准品溶于二甲基亚砜(DMSO),定容至10mL,摇匀,避光-20℃保存。 3.2.1.2 标准系列溶液的配制 用移液管分别量取0.5,1.0,2.0,3.0mL标准储备液,分别用50mL容量瓶定容,稀释溶剂为无水乙醇,定容之后摇匀,避光放置。 3.2.2 未知浓度的虾青素样品溶液。 4.实验内容 4.1 不同浓度的虾青素溶液吸收曲线的比较。 4.2 标准曲线的制作。 4.3 样品溶液的测定。 5.仪器操作步骤 5.1 开机,自检,预热20分钟 5.2 放置样品 将配好的样品转入比色池,比色池要用蒸馏水和待测溶液润洗,溶液装至比色池的1/2~2/3左右。装好后用纸巾吸干比色池表面的液体,将比色池放入样品槽中,注意比色池透光面要对住样品槽有孔的一边。 5.3 全波长扫描 将不同浓度的标准品依次转入比色池中进行全波长扫描,比较其吸收曲线和最大吸收峰

紫外-可见分光光度法操作规程..

目的:制订紫外-可见分光光度法操作规程,明确其检查法的操作。 依据:《中华人民共和国药典》2010年版; 《中国药品检验标准操作规范》2010年版。 范围:紫外-可见分光光度法的操作 责任:质检室主任、化验员。 内容: 1简述: 紫外分光光度法是通过被测物质在紫外光区或可见光区的特定波长处或一定波长范围内光的吸收度,对该物质进行定性和定量分析的方法。本法在药品检验中主要用于药品的鉴别、检查和含量测定。 定量分析通常选择物质的最大吸收波长处测出吸收度,然后用对照品或吸收系数求算出被测物质的含量,多用于制剂的含量测定;对已知物质定性可用吸收峰波长或吸光度比值作为鉴别方法;若该物质本身在紫外光区无吸收,而其杂质在紫外光区有相当强度的吸收,或杂质的吸收峰处该物质无吸收,则可用本法作杂质检查。 物质对紫外辐射的吸收是由于分子中原子的外层电子跃迁所产生的,因此,紫外吸收主要决定于分子的电子结构,故紫外光谱又称电子光谱。有机化合物分子结构中如含有共轭体系、芳香环等发色基团,均可在近紫外区(200~400nm)或可见光区(400~850nm)产生吸收。通常使用的紫外-可见分光光度计的工作波长范围为190~900nm。

紫外吸收光谱为物质对紫外区辐射的能量吸收图。朗伯-比尔(Lambert -Beer )定律为光的吸收定律,它是紫外分光光度法定量分析的依据,其数学表达式为: Ecl T A ==1lg 式中: A 为吸光度 T 为透光率 E 为吸收系数 c 为溶液浓度 l 为光路长度 如溶液的浓度(c )为1%(g /ml ),光路长度(l )为lcm ,相应的吸光度即为吸收系数,以1%cm 1E 表示。若溶液的浓度(c )为摩尔浓度(mo1/L ) ,光路长度为lcm 时,则相应有吸收系数为摩尔吸收系数,以ε表示。 2仪器: 紫外-可见分光光度计主要由光源、单色器、样品室、检测器、显示系统和数据处理系统等部分组成。 为了满足紫外-可见光区全波长范围的测定,仪器备有两种光源,即氘灯和碘钨灯,前者用于紫外区,后者用于可见光区。 单色器通常由进光狭缝、出光狭缝、平行光装置、色散元件、聚焦透镜或反射镜等组成。色散元件有棱镜和光栅两种,棱镜多用天然石英或熔融硅石制成,对200~400nm 波长光的色散能力很强,对600nm 以上波长的光色散能力较差,棱镜色散所得的光谱为非匀排光谱。光栅系将反射或透射光经衍射而达到色散作用,故常称为衍射光栅,光栅光谱是按波长作线性排列,故为匀排光谱,双光束仪器多用光栅为色散原件。 检测器有光电管和光电倍增管两种。 紫外-可见分光光度计依据其结构和测量操作方式的不同可分为单光束和双光束分光光度计两类。单光束分光光度计有些仍为手工操作,即固定在某一波长,分别测量比较空白、样品或参比的透光率或吸光度,操作比较费事,用于绘制吸收光谱图时很不方便,但适用于单波长的含量测定。双光束

实验 5 水中铬的测定--分光光度法

实验五水中铬的测定—分光光度法 废水中铬的测定常用分光光度法,其原理基于: 在酸性溶液中,六价铬离子与二苯碳酰二肼反应,生成紫红色化合物,其最大吸收波长为540nm,吸光度与浓度的关系符合比尔定律。如果测定总铬,需先用高锰酸钾将水样中的三价铬氧化为六价铬,再用本法测定。 一.实验目的和要求 1.掌握分光光度法测定六价铬和总铬的原理和方法;熟练应用分光光度计。 2.预习第二章第六节中测定铬的各种方法,比较其优点、缺点。 二.六价铬的测定 1.仪器 ①分光光度计、比色皿(1cm、3cm)。 ②50mL具塞比色管、移液管、容量瓶等。 2.试剂 (1)丙酮。 (2)(1+1)硫酸。 (3)(1+1)磷酸。 (4) 0.2%(m/V)氢氧化钠溶液。 (5)氢氧化锌共沉淀剂: 称取硫酸锌(ZnSO 4·7H 2O)8g,溶于100mL水中;称取氢氧化钠2.4g,溶于新煮沸冷却的120mL 水中。将以上两溶液混合。

(6)4%(m/V)高锰酸钾溶液。 (7)铬标准贮备液: 称取于120℃干燥2h的重铬酸钾(优级纯)0.2829g,用水溶解,移入1000mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。每毫升贮备液含0.100mg六价铬。 (8)铬标准使用液: 吸取5.00mL铬标准贮备液于500mL容量瓶中,用水稀释至标线,摇匀。每毫升标准使用液含1.00μg六价铬。使用当天配制。 (9)20%(m/V)尿素溶液。 (10)2%(m/V)亚硝酸钠溶液。 (11)二苯碳酰二肼溶液: 称取二苯碳酰二肼(简称DPC,C 13H 14N 4O)0.2g,溶于50mL丙酮中,加水稀释至100mL,摇匀,贮于棕色瓶内,置于冰箱中保存。 颜色变深后不能再用。 3.测定步骤 (1)水样预处理: ①对不含悬浮物、低色度的清洁地面水,可直接进行测定。 ②如果水样有色但不深,可进行色度校正。即另取一份水样,加入除显色剂以外的各种试剂,以2mL丙酮代替显色剂,用此溶液为测定试样溶液吸光度的参比溶液。

仪器分析试验一多组分分光光度法

仪器分析实验一多组分分光光度法 【实验目的】 掌握可见吸收分光光度计的工作原理 掌握并验证朗伯-比耳定律 用可见吸收分光光度法测定样品的吸收曲线和摩尔消光系数。 【实验原理】 根据Beer-Lambert定律,溶液对于单色光的吸收,遵守下列关系式: (1) 式中A为吸光度;I/I。为透光率;k为摩尔吸光系数,它是溶液的特性常数;l为被测溶液的厚度;c为溶液浓度。 在分光光度分析中,将每一种单色光,分别、依次地 通过某一溶液,测定溶液对每一种光波的吸光度,以吸光 度A对波长λ作图,就可以得到该物质的分光光度曲线, 或吸收光谱曲线,如图1所示。由图可以看出,对应于某 一波长有一个最大的吸收峰,用这一波长的入射光通过该 溶液就有着最佳的灵敏度。 从(1)式可以看出,对于固定长度吸收槽,在对应最大吸图1 分光光度曲线收峰的波长(入)下测定不同浓度c的吸光度,就可作出线性的A~C线,这就是光度法的定量分析的基础。 以上讨论是对于单组分溶液的情况,对含有两种以上组分的溶液,情况就要复杂一些。 1)若两种被测定组分的吸收曲线彼此不相重合,这种情况很简单,就等于分别测定两种单组分溶液。 2)两种被测定组分的吸收曲线相重合,且遵守Beer-Lambert定律,则可在两波长λ1及λ2时(λ1、λ2是两种组分单独存在时吸收曲线最大吸收峰波长)测定其总吸光度,然后换算成被测定物质的浓度。 根据Beer-Lambert定律,假定吸收槽的长度一定,则 (2) (3)

(4) 此处A Aλ1、A Aλ2、A Bλ1、A Bλ2分别代表在λ1及λ2时组分A和B的吸光度。由(3)式可得: (5) 将(5)式代入(4)式得: (6) 这些不同的K值均可由纯物质求得,也就是说,在纯物质的最大吸收峰的波长λ时,测定吸光度A和浓度c的关系。如果在该波长处符合贝尔一郎比定律,那么A~C为直线,直线的斜率为K值,是混合溶液在λ1、λ2时测得的总吸光度,因此根据(5)、(6)式即可计算混合溶液中组分A和组分B的浓度。 3)若两种被测组分的吸收曲线相互重合,而又不遵守贝尔-郎比定律。 4)混合溶液中含有未知组分的吸收曲线。 3与4两种情况,由于计算及处理比较复杂,此处不讨论。 本实验是用分光光度法测定弱电解质(甲基红)的电离常数,由于甲基红本身带有颜色,而且在有机溶剂中电离度很小,所以用一般的化学分析法或其它物理化学方法进行测定都有困难,但用分光光度法可不必将其分离,且同时能测定两组分的浓度。甲基红在有机溶剂中形成下列平衡: 甲基红的电离常数 或 (7) 由(7)式可知,只要测定溶液中[B]与[A]的浓度及溶液的pH值。(由于本体系的吸收曲线属于上述讨论中的第二种类型,因此可用分光光度法通过(5)、(6)两式求出[B]与[A]的浓度),即可求得甲基红的电离常数。

第二章 可见分光光度法

第二章紫外-可见分光光度法 物质是有颜色的,利用比较溶液本身或加入试剂后呈现出的颜色深浅的方法来确定溶液中有色物质的含量的方法为比色分析法。以人的眼睛来检测颜色的深浅的方法为目视比色法。以光电转化器件(如光电池)为检测器来区别颜色深浅的方法为光电比色法。 分光光度法是利用物质的分子或离子对某一波长范围的光的吸收作用,对物质进行定性分析、定量分析及结构分析, 所依据的光谱是分子或离子吸收入射光中特定波长的光而产生的吸收光谱。紫外光谱(UV)能够提供分子中的共轭体系的结构信息,可用于判断共轭体系中取代基的位置、种类和数目。红外光谱(IR)在未知结构化合物的鉴定中,主要用于功能基的确认,芳环取代类型的判断等。由于UV和IR只能给出分子中部分结构的信息,而不能给出整个分子的结构信息,能提供化合物的结构信息较少,所以单独以UV和IR不能确定分子结构,必须与NMR谱、MS谱以及其他理化方法结合才能得到可靠的结论。 紫外-可见分光光度法即是利用物质本身(或生成的有色化合物即“显色”后测定)对紫外及可见光的吸收进行测定,其特点: ①灵敏度高。可用于测定试样中1%-0.001%的微量成分,甚至可测低至10-6-10-7的痕量成分。 ②准确度高。测定的相对误差为2%-5%,采用精密分光光度计时,可减少至1%-2%。特别适用于低含量和微量含量组分的测定,不适于中和高含量组分的测定。但如果采取适当的技术措施,比如示差法,也可测定高含量组分。 ③适用范围广。 ④操作简单,快速,仪器价格不昂贵。 ⑤目前,分析仪器制造技术和计算机技术的结合使光度分析获得了新的活力。 2.1基本原理 2.1.1光的基本原理 2.1电磁表谱表 光谱名称波长范围跃迁类型分析方法 X射线0.1-10nm K和L层电子X射线光谱法 紫外10-380nm 10-20中层电子,200-380价电子紫外光度法 可见380-780nm 380-780价电子比色及可见光度法 红外0.78-1000μm 分子振动红外光谱法 微波0.1-100cm 微波光谱法 无线电波1-1000m 核磁共振光谱法 2.1.2溶液颜色与光吸收的关系 物质呈现的颜色与光有密切的关系,不同波长的可见光可使眼睛感觉到不同颜色。 具有同一种波长的光,称为单色光。含有多种波长的光为复合光。当将某两种颜色的光按适当强度比例混合时,可以形成白光,这两种色光就称为互补色。 2.2光的吸收定律

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