1 邻二氮菲分光光度法测定试样中的微量铁一、实验目的1.掌握邻二氮菲分光光度法测定微量铁的方法原理2.熟悉绘制吸收曲线的方法,正确选择测定波长3.学会制作标准曲线的方法4.通过邻二氮菲分光光度法测定微量铁,掌握721型分光光度计的正确使用方法,并了解此仪器的主要构造。
二、实验原理邻二氮菲(phen )和Fe 2+在pH3~9的溶液中,生成一种稳定的橙红色络合物Fe(phen)2+3,其lg K =21.3,κ508=1.1×104 L ·mol -1·cm -1,铁含量在0.1~6μg ·mL -1范围内遵守比尔定律。
显色前需用盐酸羟胺或抗坏血酸将Fe 3+全部还原为Fe 2+,然后再加入邻二氮菲,并调节溶液酸度至适宜的显色酸度范围。
有关反应如下: HCl OH NH 2Fe 223⋅++ ==== 22N Fe 2++↑+ 2H 2O + 4H + + 2Cl - N N Fe 2++ 3NN Fe 32+用分光光度法测定物质的含量,一般采用标准曲线法,即配制一系列浓度的标准溶液,在实验条件下依次测量各标准溶液的吸光度A ,以溶液的浓度C 为横坐标,相应的吸光度A 为纵坐标,绘制标准曲线。
在同样实验条件下,测定待测溶液的吸光度Ax ,根据测得吸光度值Ax 从标准曲线上查出相应的浓度值Cx ,即可计算试样中被测物质的质量浓度。
三、仪器和试剂1.仪器 721型分光光度计,1 cm 比色皿。
2.试剂(1)100 µg·mL -1铁标准储备溶液,10 µg·mL -1铁标准使用液。
(2)100 g ·L -1盐酸羟胺水溶液。
用时现配。
(3)0.1% 邻二氮菲水溶液。
避光保存,溶液颜色变暗时即不能使用。
(4)1.0 mol ·L -1乙酸钠溶液。
四、实验步骤1.显色标准溶液的配制 在序号为1~6的6只50 mL 容量瓶中,用吸量管分别加入0,2.0,4.0,6.0,8.0,10.0 mL 铁标准使用液(含铁10µg·mL -1),分别加入1.00 mL 100 g ·L-1盐酸羟胺溶液,摇匀后放置2 min ,再各加入5.0 mL 1.0 mol ·L -1乙酸钠溶液,3.00 mL 0.1%邻二氮菲溶液,以水稀释至刻度,摇匀。
2.吸收曲线的绘制 在分光光度计上,用1 cm 吸收池,以试剂空白溶液(1号)为参比,在460~560 nm 之间进行扫描,测定待测溶液(5号)的吸光度A ,得到以波长为横坐标,吸光度为纵坐标的吸收曲线,从而选择测定铁的最大吸收波长λmax 。
3.标准曲线的测绘 以步骤1中试剂空白溶液(1号)为参比,用1 cm 吸收池,在选定波长下测定2~6号各显色标准溶液的吸光度。
以铁的浓度(µg.mL -1)为横坐标,相应的吸光度为纵坐标,绘制标准曲线。
4.铁含量的测定 移取试样溶液(7号)5.0mL,按步骤1显色后,在相同条件下测量其吸光度Ax ,由标准曲线上查出对应的Cx ,再进一步计算试样中微量铁的质量浓度C Fe 。
150.0()5.0Fe Cx mL C g mL mLμ-⨯=⋅ 五、数据记录与处理1.以吸光度为纵坐标,波长为横坐标绘制吸收曲线,找出最大吸收波长λmax ,并计算其εmax 。
2.以吸光度为纵坐标,标准溶液浓度为横坐标,绘制标准曲线。
然后,根据试样吸光度在标准曲线上查出相对应的浓度值,计算出试样中铁的含量(µg·mL -1 )。
六、思考题1.用邻二氮菲测定铁时,为什么要加入盐酸羟胺?2.吸收曲线与标准曲线有何区别?在实际应用中有何意义?3.测绘标准曲线和测定试液时,为什么要以试剂空白溶液为参比?2紫外分光光度法测定水中总酚的含量一、实验目的1.掌握紫外分光光度法测定酚的原理和方法。
2.掌握应用紫外分光光度计进行定量分析的方法和基本操作。
二、实验原理苯酚是工业废水中的一种有害物质,如果流入江河,会使水质受到污染,因此在检测饮用水的卫生质量时,需对水中酚含量进行测定。
苯具有环状共轭体系,由 π→π*跃迁在紫外吸收光区产生三个特征吸收带:强度较高的E1带,出现在180nm 左右;中等强度的E2带,出现在204nm 左右;强度较弱的B 带,出现在255nm 。
有机溶剂、苯环上的取代基及其取代位置都可能对最大吸收峰的波长、强度和形状产生影响。
具有苯环结构的化合物在紫外光区均有较强的特征吸收峰,在苯环上的部分取代基(助色团)使吸收增强,而苯酚在270nm 处有特征吸收峰,在一定范围内其吸收强度与苯酚的含量成正比,符合Lambert-Beer 定律,因此,可用紫外分光光度法直接测定水中总酚的含量。
三、仪器与试剂UV2300型紫外可见分光光度计,石英比色皿(1cm )2 个,50mL 容量瓶,移液管等。
苯酚标准溶液250 mg ·L -1:准确称取0.0250g 苯酚于250mL 烧杯,加20mL 去离子水溶解,移入100mL 容量瓶,用去离子水定容至刻度,摇匀。
四、实验步骤1.标准系列溶液的配制取5只50mL 容量瓶,分别加入2.00,4.00,6.00,8.00,10.00mL 浓度为250 mg ·L-1的苯酚标准溶液,用去离子水稀释至刻度,摇匀。
计算其浓度(mg ·L -1)。
2.吸收曲线的测定取上述标准系列中的任一溶液,用1cm 石英比色皿,以溶剂空白(去离子水)作参比,在220~350nm 波长范围内,扫描绘制吸收曲线。
3.标准曲线的测定选择苯酚的最大吸收波长(λmax ),用1cm 石英比色皿,以溶剂空白(去离子水)作参比,按浓度由低到高顺序依次测定苯酚标准溶液的吸光度。
4.水样的测定在与上述测定标准曲线相同的条件下,测定水样的吸光度。
五、数据记录与处理1.以吸光度为纵坐标,波长为横坐标绘制吸收曲线,找出最大吸收波长λmax,并计算其εmax。
2.以吸光度为纵坐标,标准溶液浓度为横坐标,绘制标准曲线。
然后,根据水样吸光度在标准曲线上查出相对应的浓度值,计算出水样中苯酚的含量(g·L-1)。
六、思考题1.紫外分光光度法与可见分光光度法有何异同?2.紫外分光光度计与可见分光光度计的仪器部件有什么不同?3.在用分光光度计进行定量分析时,哪些操作可能影响测定结果的准确性?3荧光素的分子荧光光谱一、实验目的1.了解仪器的性能与结构;熟悉仪器的操作步骤2.学会绘制激发光谱和荧光谱图(即确定最大的λEX和λEm)二、实验原理荧光素的化学式为C20H12O5,其稀溶液有很强的荧光。
在低浓度时,荧光强度与荧光物质量浓度呈正比:I f=kC三、仪器与试剂仪器:日本日立公司F-4500型荧光分光光度计。
试剂: 5×10-4mol·L-1荧光素储备液(称取0.01660g荧光素,先用50ml无水乙醇溶解再转移定容100ml容量瓶,实验时稀释100倍)四、实验步骤1.实验溶液的配制取1只100 mL容量瓶,加入1.00mL荧光素储备液(5×10-4mol·L-1),稀释至刻度,摇匀;2.绘制激发光谱和荧光发射光谱取2.00mL上述溶液至比色皿,将λEX固定在250 nm,选择合适的实验条件,在300~600 nm 范围内扫描即得荧光发射光谱(可排除λEX的干扰),从谱图找出最大λEm值;将λEM固定在450 nm,选择合适的实验条件,在200~400 nm范围内扫描即得荧光激发光谱(可排除λEM的干扰),从谱图找出最大λEX值.四、数据记录保存所测得的激发光谱和荧光发射光谱,并找出最高峰处所对应的波长和荧光值。
五、思考题1.如何绘制激发光谱和荧光发射光谱?2.哪些因素可能会对荧光素荧光产生影响?4火焰原子吸收光谱法灵敏度和自来水中钙、镁的测定一、实验目的1.学习原子吸收分光光度法的基本原理;2.了解仪器的基本构造及其使用方法;3.掌握应用标准曲线法测定自来水中钙、镁的含量的方法。
二、实验原理在使用锐线光源条件下,基态原子蒸气对共振线的吸收,符合朗伯-比尔定律,即A=lg (I 0/I )=KLN 0,在一定实验条件下,待测元素原子总数目与该元素在试样中的浓度成正比,则A=KC 。
由标准曲线法算出元素的含量,并计算灵敏度:)L mg (A0044.0C S 1-⋅⨯= 三、仪器与试剂1.仪器TAS-990型原子吸收分光光度仪2.试剂:(1)50 mg ·L -1镁标准使用溶液(2)100 mg ·L -1钙标准使用溶液(3)MgO (GR ),无水CaCO 3(GR );HCl (AR )配制用水均为二次蒸馏水。
四、试验步骤1.Ca ,Mg 标液的配制(1)Ca :2.0,4.0,6.0,8.0,10.0 mg ·L -1(2)Mg :0.1,0.2,0.3,0.4,0.5 mg ·L -12.工作条件的设置(1)吸收线波长 Ca :422.7 nm Mg :285.2 nm(2)空心阴极灯电流 Ca :3.0 mA Mg :2.0 mA(3)狭缝宽度 0.4 mm(4)原电子化器高度 6 mm(5)空气流量4 L ·min -1,乙炔气流量1.2 L ·min -13.Ca 的测定(1)用10 mL 移液管,吸取自来水样于100 mL 容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度,摇匀。
(2)在最佳工作条件下,以蒸馏水为空白,由稀至浓逐个测量Ca 系列标准溶液的吸光度,最后测量自来水样的吸光度A 。
4.Mg 的测定(同上)5.结束后,用蒸馏水喷洗原子化系统2 min ,按关机程序关机。
6.绘制钙、镁的标准曲线,由未知样的吸光度求出自来水中的Ca ,Mg 含量。
7.根据测量数据,计算仪器测定Ca ,Mg 的灵敏度S 。
五、思考题1.使用标准曲线法定量应注意哪些问题?2.原子吸收分光光度分析为何要用待测元素的空心阴极灯作光源?能否用氢灯或钨灯代替,为什么?3.如何选择最佳的实验条件?4.如果待测样中组分太多,应该采取什么方法消除干扰?附1:721分光光度计使用操作指南721型分光光度计允许的测定波长范围在360~800nm ,其构造比较简单,测定的灵敏度和精密度较高。
因此,应用比较广泛。
721型分光光度计操作方法:(1)仪器的电源开关接通(接220V 交流电),打开比色槽暗箱盖,使电表指针处于“0”位,预热20分钟后,再选择需用的单色光波长和相应的放大灵敏度档,用调零电位器校正电表“0”位。
(2)将仪器的比色槽暗箱合上,比色槽座处于蒸馏水校正位子,使光电管见光,旋转光量调节器调节光电管输出的光电讯号使电表指针正确处于100%。