2024年3月16日发(作者:明丝琪)
紫外分光光度法测定苯酚的含量
2011-01-24
紫外分光光度法测定苯酚的含量2011-01-19
紫外分光光度法测定苯酚的含量【测试目的】
一、掌握紫外光谱法举行事物定性、定量分析的基本原理。
二、学习UV8500型紫外--可见分光光度计的施用方法。
【测试原理】
含有苯环和共轭双键的有机化合物在紫外区有特性吸收。事物结构不同对
紫外及可见光的吸收曲线不同。其中,最大吸收波长λmax、摩尔吸收系数εmax
及吸收曲线的形状不同是举行事物定性分析的依据。
由于在λmax处吸光度A有最大值,在此波长下A随浓度的变化最为明显,
方法的灵敏度最大,故在紫外分光光度计上作苯酚水溶液(试液)的吸收光谱曲线,
再由曲线上找出λmax,据此对事物举行定量分析。
用紫外分光光度计举行定量分析时,若被分析事物浓度太低或者太高,可以
使透光率的读数扩大10倍或者缩小10倍,有利于低浓度或者高浓度的分析,其
方法原理是依据朗伯-比耳定律:A=εbc。
【仪器与试药】
⑴主要仪器:
岛津UV1700型紫外-可见分光光度计;1cm石英吸收池二个;25mL容量瓶
7支;5mL、10mL移液管各1支;100mL、250mL烧杯各一个;吸耳球一个。
(2)试药:苯酚标准溶液:100mg/L;样品溶液(未知浓度)
【测试内部实质意义与步骤】
一、定性分析
⑴、分析溶液的配合制造
取5支25mL的容量瓶,用移液管分别准确加入1.0mL、2.0mL、3.0mL、
4.0mL、5.0mL浓度为100mg/L的苯酚标准溶液,用去离子水稀释至25mL刻度,
摇匀。测试数据记录于标准表中。
(2)、确定最大吸收波长
苯酚未知液的配合制造:取A或者B溶液1mL于25mL的容量瓶中,蒸馏水
定容,浓度大约为0.003mol/L,取稀释后的苯酚标准溶液,在UV1700型紫外-可
见分光光度计上,用1cm石英吸收池,去离子水作参比溶液,在200~330nm波长规
模内举行扫描,绘制苯酚的吸收曲线。在曲线上找出λmax一、λmax2。
二、定量分析
⑴、标准曲线的制作
取1.⑴中各浓度的苯酚标准溶液,用1cm石英吸收池,去离子水作参比溶液,
在选定的最大波长下,按顺序从低至高浓度依次测量各溶液的吸光度,测试数据
记录于标准表中。以吸光度对浓度作图,作出标准工作曲线。
(2)、定量测定样品溶液中苯酚含量
样品溶液的配合制造:取10mL待测液于25mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻
度。取样品溶液于1cm石英吸收池,去离子水作参比溶液,在一样条件下测定其
吸光度,根据吸光度在标准工作曲线上查出样品溶液中苯酚的浓度。
【数据记录及成果分析】
⑴、苯酚的吸收曲线图(略)
当波长为280.00 nm时,Abs为0.15576;
当波长为230.00 nm时,Abs为0.90515。
(2)、标准表:苯酚标准溶液和待测样品吸光度的测定成果
苯酚的量(mg/L)4.00008.000012.00016.00020.000
吸光度0.06240.12700.18760.25270.3121
(3)、标准曲线图
标准曲线方程:y=0.05935 x-0.0146,相关系数r=0.99924
⑷、样品表:
项目待测液
WL270nm
吸光度0.1561
浓度9.9383 mg/L
由测试可以测得样品的吸光度为0.1561,代入标准曲线可以得出样品的浓
度为9.9383 mg/L
【问题讨论】
1.苯酚的紫外吸收光谱中210nm、270nm的吸收峰是由哪类价电子跃迁产生
的?
答:苯酚的紫外吸收光谱中210nm是由跃迁n→σ*产生的;270nm是由π
→π*跃迁产生的。
2.紫外可见分光光度法的定性、定量分析的依据是什么?
答:定性鉴另外依据是吸收光谱的特性;定量分析的依据是朗伯-比耳定律
A=εbc。
3.紫外可见分光光度计的主要组成部件有哪些?
答:紫外-可见分光光度计由五个部件组成:
①辐射源。必须具备不变的、有足够输出功率的、能提供仪器施用波段的
连续光谱,如钨灯、卤钨灯(波长规模350~2500纳米),氘灯或者氢灯(180~460
纳米),或者可调谐染料激光光源等。
②单色器。它由入射、出射狭缝、透镜系统和色散元件(棱镜或者光栅)组
成,是用以产生高纯度单带色彩的光柱的装置,其功能包括将光源产生的复合光
分解为单带色彩的光和分出所需的单带色彩的光柱。
③试样器皿,又称吸收池。供盛放试液举行吸光度测量之用,分为石英池和
玻璃池两种,前者合用于紫外到可见区,后者只合用于可见区。器皿的光程一般
为0.5~10厘米。
④检测器,又称光电转换器。时常施用的有光电管或者光电倍增管,后者较
前者更灵敏,特别合用于检测较弱的辐射。近年来还施用光导摄像管或者光电二
极管矩阵作检测器,具备快速扫描的独特之处。
⑤预示装置。这部门装置成长较快。较高级的光度计,常备有微处理机、荧
光屏预示和记录仪等,可将图谱、数据和操作条件都预示出来。
4.说明紫外可见分光光度法的独特之处及合用规模。
答:独特之处:
①应用广泛:由于各类各样的无机物和有机物在紫外可见区都有吸收,因此
均可借此法加以测定。到目前截止,几乎化学元素周期表上的所有元素(除少数
放射性元素和惰性元素以外)均可采用此法。
②灵敏度高:由于相应学科的成长,使新的有机显色剂的合成和研究取得可
喜的进展,从而对元素测定的灵敏度大大提高了一步。特别是由于多元络合物和
各类外貌活性剂的应用研究,使许多元素的摩尔吸光系数由原来的几万提高到几
十万。相对于其它痕量分析方法而言,光度法的精密度和准确度一致公认是比较
高的。不但在现实工作中光度法被广泛采用,在标准参考事物的研究制造中,它
更受正视,许多光度分析法已拟定成为标准方法。
③选择性好:目前已有些元素只要利用控制适当的显色条件就可直接举行
光度法测定,如钴、铀、镍、铜、银、铁等元素的测定,已有比较对劲的方法了。
④准确度高:对于一般的分光光度法来讲,其浓度测量的相对偏差在1-3%
规模内,如采用示差分光度法测量,则偏差往往可削减到千分之几。
⑤合用浓度规模广:可从常量(1-50%)(尤其是施用示差法)到痕量(10-6-
10-8%)(经预富集后)。
⑥分析成本低、操作轻便、快速。
合用规模:常量(1-50%)(尤其是施用示差法)到痕量(10-6-10-8%)(经预富
集后)。
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二、学习UV8500型紫外--可见分光光度计的施用方法。
【测试原理】
含有苯环和共轭双键的有机化合物在紫外区有特性吸收。事物结构不同对
紫外及可见光的吸收曲线不同。其中,最大吸收波长λmax、摩尔吸收系数εmax
及吸收曲线的形状不同是举行事物定性分析的依据。
由于在λmax处吸光度A有最大值,在此波长下A随浓度的变化最为明显,
方法的灵敏度最大,故在紫外分光光度计上作苯酚水溶液(试液)的吸收光谱曲线,
再由曲线上找出λmax,据此对事物举行定量分析。
用紫外分光光度计举行定量分析时,若被分析事物浓度太低或者太高,可以
使透光率的读数扩大10倍或者缩小10倍,有利于低浓度或者高浓度的分析,其
方法原理是依据朗伯-比耳定律:A=εbc。
【仪器与试药】
⑴主要仪器:
岛津UV1700型紫外-可见分光光度计;1cm石英吸收池二个;25mL容量瓶
7支;5mL、10mL移液管各1支;100mL、250mL烧杯各一个;吸耳球一个。
(2)试药:苯酚标准溶液:100mg/L;样品溶液(未知浓度)
【测试内部实质意义与步骤】
一、定性分析
⑴、分析溶液的配合制造
取5支25mL的容量瓶,用移液管分别准确加入1.0mL、2.0mL、3.0mL、
4.0mL、5.0mL浓度为100mg/L的苯酚标准溶液,用去离子水稀释至25mL刻度,
摇匀。测试数据记录于标准表中。
(2)、确定最大吸收波长
苯酚未知液的配合制造:取A或者B溶液1mL于25mL的容量瓶中,蒸馏水
定容,浓度大约为0.003mol/L,取稀释后的苯酚标准溶液,在UV1700型紫外-可
见分光光度计上,用1cm石英吸收池,去离子水作参比溶液,在200~330nm波长规
模内举行扫描,绘制苯酚的吸收曲线。在曲线上找出λmax一、λmax2。
二、定量分析
⑴、标准曲线的制作
取1.⑴中各浓度的苯酚标准溶液,用1cm石英吸收池,去离子水作参比溶液,
在选定的最大波长下,按顺序从低至高浓度依次测量各溶液的吸光度,测试数据
记录于标准表中。以吸光度对浓度作图,作出标准工作曲线。
(2)、定量测定样品溶液中苯酚含量
样品溶液的配合制造:取10mL待测液于25mL容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻
度。取样品溶液于1cm石英吸收池,去离子水作参比溶液,在一样条件下测定其
吸光度,根据吸光度在标准工作曲线上查出样品溶液中苯酚的浓度。
【数据记录及成果分析】
⑴、苯酚的吸收曲线图(略)
当波长为280.00 nm时,Abs为0.15576;
当波长为230.00 nm时,Abs为0.90515。
(2)、标准表:苯酚标准溶液和待测样品吸光度的测定成果
苯酚的量(mg/L)4.00008.000012.00016.00020.000
吸光度0.06240.12700.18760.25270.3121
(3)、标准曲线图
标准曲线方程:y=0.05935 x-0.0146,相关系数r=0.99924
⑷、样品表:
项目待测液
WL270nm
吸光度0.1561
浓度9.9383 mg/L
由测试可以测得样品的吸光度为0.1561,代入标准曲线可以得出样品的浓
度为9.9383 mg/L
【问题讨论】
1.苯酚的紫外吸收光谱中210nm、270nm的吸收峰是由哪类价电子跃迁产生
的?
答:苯酚的紫外吸收光谱中210nm是由跃迁n→σ*产生的;270nm是由π
→π*跃迁产生的。
2.紫外可见分光光度法的定性、定量分析的依据是什么?
答:定性鉴另外依据是吸收光谱的特性;定量分析的依据是朗伯-比耳定律
A=εbc。
3.紫外可见分光光度计的主要组成部件有哪些?
答:紫外-可见分光光度计由五个部件组成:
①辐射源。必须具备不变的、有足够输出功率的、能提供仪器施用波段的
连续光谱,如钨灯、卤钨灯(波长规模350~2500纳米),氘灯或者氢灯(180~460
纳米),或者可调谐染料激光光源等。
②单色器。它由入射、出射狭缝、透镜系统和色散元件(棱镜或者光栅)组
成,是用以产生高纯度单带色彩的光柱的装置,其功能包括将光源产生的复合光
分解为单带色彩的光和分出所需的单带色彩的光柱。
③试样器皿,又称吸收池。供盛放试液举行吸光度测量之用,分为石英池和
玻璃池两种,前者合用于紫外到可见区,后者只合用于可见区。器皿的光程一般
为0.5~10厘米。
④检测器,又称光电转换器。时常施用的有光电管或者光电倍增管,后者较
前者更灵敏,特别合用于检测较弱的辐射。近年来还施用光导摄像管或者光电二
极管矩阵作检测器,具备快速扫描的独特之处。
⑤预示装置。这部门装置成长较快。较高级的光度计,常备有微处理机、荧
光屏预示和记录仪等,可将图谱、数据和操作条件都预示出来。
4.说明紫外可见分光光度法的独特之处及合用规模。
答:独特之处:
①应用广泛:由于各类各样的无机物和有机物在紫外可见区都有吸收,因此
均可借此法加以测定。到目前截止,几乎化学元素周期表上的所有元素(除少数
放射性元素和惰性元素以外)均可采用此法。
②灵敏度高:由于相应学科的成长,使新的有机显色剂的合成和研究取得可
喜的进展,从而对元素测定的灵敏度大大提高了一步。特别是由于多元络合物和
各类外貌活性剂的应用研究,使许多元素的摩尔吸光系数由原来的几万提高到几
十万。相对于其它痕量分析方法而言,光度法的精密度和准确度一致公认是比较
高的。不但在现实工作中光度法被广泛采用,在标准参考事物的研究制造中,它
更受正视,许多光度分析法已拟定成为标准方法。
③选择性好:目前已有些元素只要利用控制适当的显色条件就可直接举行
光度法测定,如钴、铀、镍、铜、银、铁等元素的测定,已有比较对劲的方法了。
④准确度高:对于一般的分光光度法来讲,其浓度测量的相对偏差在1-3%
规模内,如采用示差分光度法测量,则偏差往往可削减到千分之几。
⑤合用浓度规模广:可从常量(1-50%)(尤其是施用示差法)到痕量(10-6-
10-8%)(经预富集后)。
⑥分析成本低、操作轻便、快速。
合用规模:常量(1-50%)(尤其是施用示差法)到痕量(10-6-10-8%)(经预富
集后)。
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