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实验一 紫外吸收光谱法测定双组分混合物
当两组分吸收峰部分重叠时,选择适当的波长,仍可按测定单一组分的方法处理;当两组分吸收峰大部分重叠时(见图1),则宜采用解联立方程组或双波长法等方法进行测定。
图1高锰酸钾、重铬酸钾标准溶液吸收曲线
解联立方程组的方法是以朗伯--比尔定律及吸光度的加和性为基础,同时测定吸收光谱曲线相互重叠的二元组分的一种方法。
从图2可看出,混合组分在λ
1处的吸收等于A组分和B组分分别在λ
1处的吸光度之和Aλ1A+B,即:
AA+B
λ1=κAຫໍສະໝຸດ λ1bc+κA B
λ1bcB
同理,混合组分在λ
2处吸光度之和A
AA+B
λ2应为:
Aλ2
A+B
λ2=κbc+κ
A B
λ2bcB
若先用
A、B组分的标样,分别测得
A、B两组分在λ
1和λ
2处的摩尔吸收系数κ
2.容量瓶、移液管、烧杯;
3.0.0200mol/L KMnO
4标准溶液(其中含H
2SO
40.5mol/L,含KIO
42g/L);
4.0.0200mol/L K
2Cr
2O
7标准溶液(其中含H
2SO
40.5mol/L,含KIO
42g/L)。
四、实验步骤
1.分别吸取一定量的0.0200mol/LK
2Cr
1Aλ1、κA
λ2和κB
λ、κB
λ2;当测得未知试样在λ
1和λ
2的吸光度A
AA+B
λ1A+B
λ1
A和AA+B
λ2后,解下列二元一次方程组:
B=κA
λ1b c+κB
λ1b c
AA+B
λ2
A=κ
BA
λ2b c+κ
A B
λ2b cB
即可求得
A、B两组分各自的浓度c和c。
c= (A
c= (ABAA+B
λ1
A+B
1=545nm);
C.放入K
2Cr
2O
7标准溶液,在375~625nm范围内进行扫描,得到吸收光谱曲线2,在光谱图上标出最大吸收波长(λ
2=440nm);
D.放入试样溶液,在375~625nm范围内进行扫描,得到吸收光谱曲线3;
E.将标准样品及试样的吸收曲线(1~3)叠在一张图上打印出来。见图2。
4.2固定波长(定量)
3.按照分光光度计操作规程,开启仪器。
4.绘制标准溶液在375~625nm范围内的吸收光谱图,找到最大吸收波长(λ
1和λ
2)。并测定它们在最大吸收波长(λ
1和λ
2)处的吸光度。
操作步骤:
4.1波长扫描(定性)
A.用去离子水作为空白,做基线;
B.放入KMnO
4标准溶液,在375~625nm范围内进行扫描,得到吸收光谱曲线1,在光谱图上标出最大吸收波长(λ
λ1·κ
-κAB
λ2- AA+B
λ2
A·κ
BB
λ1)/(κA
λ1·κB
λ2-κA
λ2·κB
λ1)
λ1· c)/κ
λ1
一般来说,为了提高检测的灵敏度,λ
1和λ
2宜分别选择在
A、B两组分最大吸收峰处或其附近。
图2高锰酸钾、重铬酸钾标准溶液及混合溶液的吸收曲线
三、仪器和试剂
1.紫外可见分光光度计(UV/VIS 916型);1cm比色皿;
F.输入波长545和440,并以逗号隔开,用去离子水作为空白,调零;
G.分别放入待测溶液,读取吸光度的值并填入下表。
表1标准溶液及混合液在两个波长处的吸光度(ABS)
波长/nm
545
440
五、数据处理
1.由标准溶液测定的吸光度,分别求得KMnO
4和K
2Cr
2O
7在545nm和440nm处的摩尔吸收系数κκA
440A
545标准溶液1标准溶液2……混合液
、和κB
545、κB
440。
A+B
545
2.由试样测定的吸光度A
六、问题讨论和AA+B
440,列出二元一次方程组,求得c和c的浓度。
AB
1、今有吸收光谱曲线相互重叠的三元体系混合物,能否用解联立方程组的方法测定它们各自的含量?
2、设计一个用双波长法测定本实验内容的实验方案。
2O
7标准溶液,稀释配制成浓度为0.0008 mol/L、0.0016mol/L、0.0024 mol/L、0.0032 mol/L、0.0040 mol/L的系列标准溶液。编号1~5。
2.分别吸取一定量的0.0200mol/L KMnO
4标准溶液,稀释配制成浓度为0.0008 mol/L、0.0016mol/L、0.0024 mol/L、0.0032 mol/L、0.0040 mol/L的系列标准溶液。编号6~10。
实验一紫外吸收光谱法测定双组分混合物
一、实验目的
1、掌握单波长双光束紫外可见分光光度计的使用。
2、学会用解联立方程组的方法,定量测定吸收曲线相互重叠的二元混合物。
二、方法原理
根据朗伯—比尔定律,用紫外--可见分光光度法很容易定量测定在此光谱区内有吸收的单一成分。由两种组分组成的混合物中,若彼此都不影响另一种物质的光吸收性质,可根据相互间光谱重叠的程度,采用相对的方法来进行定量测定。如: