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文档简介
项目八紫外-可见分光光度法任务一基础理论基本知识学习目标1357246了解紫外-可见分光光度法的特点理解紫外-可见分光光度法测量条件的选择掌握光的吸收定律及有关计算了解偏离光的吸收定律的原因了解紫外-可见分光光度计的基本部件掌握紫外-可见分光光度法的定量分析方法掌握紫外-可见分光光度法的定义8.1概述8.1.1紫外-可见分光光度法的基本概念1.紫外-可见分光光度法紫外-可见分光光度法是利用分光光度计依据溶液中的吸光物质对紫外光区(200~400nm)和可见光区(400~760nm)辐射能的吸收来研究物质的组成和含量的分析方法,也称为紫外-可见吸收光谱法。紫外光是波长为10~400nm的电磁辐射,其中波长在10~200nm的为远紫外光,波长在200~400nm的为近紫外光,可见光是指波长在400~760nm的电磁辐射。8.1概述2.吸收光谱吸收光谱又称为吸收曲线,是以波长λ为横坐标,以吸光度A为纵坐标所描绘的曲线,如图8-1所示,吸收光谱的特征常用一些术语来描述。(1)吸收峰:曲线上吸光度最大的地方,它所对应的波长称为最大吸收波长,用符号λmax表示。(2)峰谷:峰与峰之间吸光度最小的部位,此处的波长称为最小吸收波长,用符号λmin表示。(3)肩峰:在一个吸收峰旁边产生的一个曲折。(4)末端吸收:只在图谱短波一端呈现强吸收而不成峰形的部分。8.1概述准确度高:在定量分析方面,相对误差一般为1%~5%,性能较好的仪器其测量的相对误差为0.5%B仪器设备:设备简单,价格相对比较低廉,易于普及。D选择性好:被测物质不同,对波长的电磁辐射的吸收也不相同。C灵敏度高:被测物质的浓度下限一般可达10-7~10-4g/ml非常适用于微量或痕量组分的分析A应用范围广泛:很多无机离子或有机化合物。都可以直接或间接地用紫外-可见分光光度法进行定性或定量分析。E8.1概述8.1.2电磁辐射和电磁波谱1.电磁辐射电磁辐射也称为电磁波,是一种能够在空间高速传播的粒子流,具有波动性和粒子性,即波粒二象性。光是电磁波的一种,光的波动性常用光速、波长和频率加以描述。光速、波长和频率的关系为:ν为频率,C为光在真空中的传播速度,且C=2.997×108
m/s,λ为波长。8.1概述光的粒子性是把光作为具有一定能量的光子(或光量子)加以描述,光的粒子性体现在热辐射、光的吸收和发射,光电效应以及光的化学作用等方面。光子的能量与波长成反比,与频率成正比,它们的关系为式中h为普朗克常数,h=
6.6262×10-34J·s,E为光子的能量,单位为焦耳(J)或电子伏特(ev)(1ev=1.6022×10-19J)。说明,在计算式中波长λ的单位要转换成米(m),1nm=10-9m。所有电磁波在本质上是完全相同的,不同电磁波之间的区别仅在于波长或频率不同,其能量也不同。8.1概述2.电磁波谱把电磁波按照波长或频率的大小顺序排列起来,就称为电磁波谱,电磁波谱的排布情况、频率、波长及实际用途如表8-1所示。8.1概述3.
可见光在电磁波谱中,人眼能感觉到的光称为可见光,其波长为400~760nm,它们只是电磁波谱中一个很小的波段,如日光、白炽灯光及各种颜色的光等。具有单一波长的光称为单色光。由不同波长的光混合而成的光称为复合光,如日光、白炽灯光等,都是复合光,白光(日光、白炽灯光、日光灯的光等)是各种色光按一定的强度比例混合而成的复合光。如果让一束复合光通过棱镜或光栅,就能散射出红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光,这种从复合光分离出单色光的现象称为光的色散。8.1概述4.
互补色光将两种适当颜色的单色光按一定强度比例混合后得到白光,则这两种单色光互称为互补色光,简称补色光,如图8-2所示。在图8-2中,通过原点的直线对应两端的两种色光互为补色光。例如,紫光与绿光互补,蓝光和黄光互补。实验证明,日光是由很多对补色光按一定强度比例混合而成的。8.1概述8.1.3物质的颜色与物质对光的吸收之间的关系如果把具有各种颜色的物体放置在黑暗处,则什么颜色也看不到。可见,物质呈现的颜色与光线有着密切的关系。物质的颜色就是光源发射的光线照射到该物质上,该物质吸收了某种波长的光线后又反射或透过另一种波长的光线到眼睛里,引起视觉有色感的结果。一种物质能呈现何种颜色,与光的波长和物质本身的结构有关。1.固体物质颜色与其对光的吸收的关系当白光照射到固体物质上时,由于固体物质的透光程度不同,对各种光线的吸收、透过、反射的程度也不同,从而呈现出不同的颜色。固体物质颜色与其对光的吸收的关系如表8-3所示。8.1概述8.1概述2.溶液的颜色与光的吸收之间的关系当白光照射到溶液中时,溶液中的溶质分子或离子选择性地吸收了白光中的某一色光,并将这一色光的补色光透过溶液,因此,我们看到溶液的颜色是与溶液吸收光成互补色光的颜色。不同溶液对光的选择性吸收不同,从而呈现不同的颜色。例如,高锰酸钾溶液能够吸收白光中的绿色光而呈现紫色。再如,硫酸铜溶液能够吸收白光中的黄色光而呈现蓝色。8.2光的吸收定律8.2.1透光率与吸光度1.透光率当一束平行的单色光照射到均匀、无散射的溶液时,一部分光被溶液吸收,一部分光透过溶液,还有一部分光被器皿表面反射。溶液对光的吸收如图83所示。8.2光的吸收定律入射光的强度
IO。透过光的强度It,吸收光的强度Ia,反射光的强度Ir,则在分光光度分析中,通常将被测溶液与参比溶液或标准溶液置于相同材质与型号的器皿中。因此,反射光的强度基本相同且很小,可以忽略,则上式可以简化为:8.2光的吸收定律透过光的强度It与入射光的强度Io的比值称为透光率或透光度,用符号T表示,则:溶液的透光率越大,表示它对光的吸收程度越小。溶液的透光率越小,表示它对光的吸收程度越大。2.吸光度溶液对光的吸收程度称为吸光度,用符号A表示。在实际应用时,吸光度A等于透光率T的负对数。即:8.2光的吸收定律1.光的吸收定律光的吸收定律又称为朗伯-比尔定律,光的吸收定律的物理意义可以表述为当一束平行的单色光通过均匀、无散射的含有吸光性物质的溶液时,在入射光的波长、强度及溶液的温度等条件不变的情况下,该溶液的吸光度A与溶液的浓度c及液层厚度L的乘积成正比。光的吸收定律的数学表达式为:式中K为吸光系数,是吸光物质在浓度为1及液层厚度为1cm时的吸光度。在给定单色光、溶剂和温度等条件下,吸光系数K是物质的特征常数,表明物质对某一波长的吸收能力。8.2光的吸收定律光的吸收定律表明了物质对光的吸收程度与其浓度及液层厚度之间的数量关系,它不仅适用于均匀、无散射的溶液,而且也适用于均匀、无散射的固体和气体;不仅适用于可见光区,也适用于红外光区和紫外光区。光的吸收定律是分光光度法进行定量分析的基本定律。光的吸收定律仅适用于一定浓度范围的稀溶液。2.
吸光系数溶液浓度的单位不同,吸光系数的物理意义和表达方式也不同。吸光系数常用以下几种表达方式。(1)摩尔吸光系数:当入射光波长一定时,溶液浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时的吸光度,用符号ε表示,单位为L/(mol·cm)(L·mol-1·cm-1)。通常将ε≥104时称为强吸收,ε<102时称为弱吸收,ε介于两者之间时称为中强吸收。8.2光的吸收定律8.2光的吸收定律8.3紫外-可见分光光度计8.3.1主要部件分光光度计是指研究吸收或发射的电磁辐射强度和波长关系的仪器,分光光度计的波长范围不同,可以分为不同的分光光度法,但其主要部件和工作原理基本相似。波长为200~760nm,能够任意选择不同波长的单色光用来测定溶液的吸光度(或透光率)的仪器,称为紫外-可见分光光度计。这类仪器的主要部件如图8-4所示。8.3紫外-可见分光光度计8.3.2紫外-可见分光光度计的类型紫外-可见分光光度计型号很多,改进也快,尤其近年来很多仪器装配了计算机和光多道二极管阵列检测器,使仪器的质量、功能和自动化程度都得到了很大提高。不同类型的分光光度计之间的主要区别是光学系统不同。1.可见分光光度计可见分光光度计的光源一般是钨灯,电磁辐射的波长范围为360~800nm,单色器为光栅,每台仪器配有厚度不等的一套石英材料制成的吸收池,检测器为真空光电管,显示器为数字显示,较早的也有指针显示。这种仪器的构造简单,单色性较差,常用于可见光区的一般定量分析。在实际工作中,较早使用的有721型分光光度计,现常用的是国产722型可见分光光度计。8.3紫外-可见分光光度计2.单光束分光光度计这类分光光度计用钨灯或氢灯作光源,从光源到检测器只有一束单色光。仪器的结构简单,对光源发光强度的稳定性要求较高,常用的有国产7530型、UV755B型、TU-1810型和日产岛津QR-50型等。3.双光束分光光度计这类分光光度计的特点是从单色器发射一束单色光,经过一个旋转的扇面镜将它分成波长相同的两束交替的单色光,分别通过样品池和参比池后,再用一个同步旋转的扇面镜将两束透过光交替照射到光电倍增管上,使光电管产生一个交变脉冲信号,经过比较放大后,由显示器显示出透光率、吸光度、浓度或进行波长扫描,记录吸收光谱,这类仪器的特点是测量中不需要移动吸收池,可在随意改变波长的同时记录所测量的光度值,便于描绘吸收光谱。8.3紫外-可见分光光度计4.双波长分光光度计这类分光光度计的特点是仪器采用两个并列的单色器,分别产生不同波长的两束色光,交替照射同一试样溶液,得到同一试样溶液对不同波长单色光的吸收度差值。其优点一是不需要参比溶液;二是可以用双波长的方式工作,也可以用单波长双光束的方式工作。如国产WFZ800 ̄S型、日产岛津UV ̄300型等。8.3紫外-可见分光光度计8.3.3紫外-可见分光光度计的光学性能不同型号的紫外-可见分光光度计的价格差异较大,主要是由其光学性能决定的,一般从以下几个方面进行比较和考察,根据不同的测量要求选择相应的仪器。吸光度范围波长重复性测光准确度光度重复性测光方式波长范围狭缝或光谱宽杂散光波长准确度分辨率8.4定量分析方法利用紫外-可见分光光度法既可对物质进行定性分析,又可进行定量分析,这里主要讨论定量分析。紫外-可见分光光度法不仅可以对在紫外-可见光区有吸收的无机物和有机化合物进行定量分析,而且还能够对在紫外-可见光区没有吸收的物质,通过与某些试剂发生“显色反应”生成有强烈吸收的产物,实现对“非吸收物质”的定量测定。紫外-可见分光光度法进行定量分析的理论依据是光的吸收定律A=k·c·L,在一定条件下,被测溶液的吸光度与其浓度呈正比,因此,可以选择适当的工作波长进行定量分析。利用分光光度法进行定量分析的分析方法较多,下面介绍几种常用的方法。8.4定量分析方法标准曲线法又称为工作曲线法,是分光光度法中最经典和较简便易行的定量方法,特别适合于大批量样品的定量测定。在测量时,要求用同一台仪器,在固定工作状态和测量条件下,当液层厚度一定时,溶液的吸光度与其浓度呈正比,即A=k′·c。1.配制标准溶液按照滴定分析中直接法配制标准溶液相同的要求配制分光光度法中所需的标准溶液。2.配制标准系列取若干个相同规格的容量瓶或比色管,按照体积由少到多的顺序依次加入标准溶液,在相同的条件下加适量溶剂稀释,并分别加入等体积的试剂及显色剂,再加溶剂稀释至相同的体积,摇匀备用。8.4定量分析方法3.
配制样品溶液另取一个相同规格的容量瓶或比色管,精密吸取一定体积的原样品溶液,按照与标准系列相同的操作程序和实验条件,配制一定浓度的样品溶液。若要测定大批量试样,则按照同样要求配制大批试样溶液。4.
测定标准系列和样品溶液的吸光度选择合适的参比(空白)溶液,在相同的条件下,以该溶液最大吸收波长λmax的光作为入射光,分别测定标准系列各溶液和样品溶液所对应的吸光度。5.
绘制标准曲线根据测定结果,以标准系列溶液浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制吸光度-浓度曲线(A-c曲线),称为标准曲线,也称为工作曲线或A-c曲线。8.4定量分析方法6.计算原样品溶液的浓度根据测定样品溶液的吸光度,在标准曲线的纵坐标上找到A样,再在标准曲线的横坐标上确定所对应的样品溶液的浓度C样,如图8-7所示。最后,根据配制样品溶液时所取的原样品溶液的体积以及稀释后的体积,用下式计算原样品溶液的浓度C原样。
C原样=C样×稀释倍数这种方法很适用于常规的分析工作,但仪器经搬动或维修后应重新校正波长。更换仪器时,必须重新绘制标准曲线。8.4定量分析方法8.4定量分析方法8.4.3吸光系数法吸光系数法又称为绝对法,是直接利用朗伯-比尔定律的数学表达式A=k·c·L
进行计算的定量分析方法。在没有标准品的情况下,可以从手册或文献中查得标准物质在λmax的吸光系数,然后采用与标准物质相同的溶剂,配制样品溶液,在同样条件下,测量样品溶液的吸光度A,则其浓度为:8.4定量分析方法有时也可以将待测试样的吸光度换算成试样组分的吸光系数,计算与标准品的吸光系数的比值,求出试样中待测组分的质量分数:8.5偏离光的吸收定律的因素与测量条件的选择根据光的吸收定律,当波长和入射光强度一定时,吸光度A与吸光物质的浓度c成正比,测量一系列不同浓度的标准溶液的吸光度,吸光度A与吸光物质的浓度c之间的关系,应该是一条通过原点的直线,但在实际工作中,有很多因素可能导致出现偏离直线的情况,即偏离光的吸收定律,给测定结果带来误差,如图8-8所示。8.5偏离光的吸收定律的因素与测量条件的选择8.5.1偏离光的吸收定律的因素偏离光的吸收定律的因素主要有化学因素、光学因素和仪器因素。1.化学因素化学因素有两个,一是吸光物质不稳定,二是溶液浓度太大。吸光物质不稳定是指溶液中溶质因浓度改变而发生离解、缔合、与溶剂间的作用形成新化合物或互变异构等因素,而发生偏离光的吸收定律的现象。2.光学因素(1)非单色光:光的吸收定律只适用于单色光,但实际上,由分光光度计的单色器所获得的入射光并非纯粹的单色光,而是具有较窄波长范围的“复合光”。因为同一物质对不同波长光的吸收程度不同,所以非单色光导致偏离光的吸收定律。8.5偏离光的吸收定律的因素与测量条件的选择(2)非平行光:光的吸收定律要求通过吸收池的入射光为平行光,但在实际测定中,通过吸收池的入射光,并非真正的平行光,而是稍有倾斜的光束,稍有倾斜的光束通过吸收池时,增加了吸收池的厚度,导致偏离光的吸收定律。(3)反射光:吸收池是光学玻璃或石英材质制成的。吸收池材质与吸收池中的溶液的折射率不同,入射光在吸收池内外界面通过时,有一部分光被反射而损失,使吸光度的测定值偏大,导致偏离光的吸收定律。(4)散射光:入射光通过溶液时,溶液中的粒子对其有散射作用,有一部分光会因散射而损失,导致偏离光的吸收定律。3.仪器因素仪器光源不稳定,吸收池的厚度不完全相同及池壁厚薄不均匀,光电管的灵敏性差,实验条件的偶然变动等都会导致偏离光的吸收定律而产生误差。8.5偏离光的吸收定律的因素与测量条件的选择8.5.2显色反应由于许多无机物和有机物的吸光系数小,测定的灵敏度低,往往不能用分光光度法直接测定,通常需要加入适当的试剂,将被测组分定量地转变成吸光能力强的有色化合物后,再进行测定。能与被测组分定量发生化学反应、生成在紫外-可见光区有较强吸收的物质的化学试剂,称为显色剂。显色剂与被测组分发生的化学反应称为显色反应。显色反应有各种类型,如配位反应,氧化还原反应和缩合反应等,常用的有配位反应和氧化还原反应,尤以配位反应应用最为广泛。显色反应能否满足分光光度法的测量要求,除选择合适的显色反应外,还必须控制显色反应的条件。8.5偏离光的吸收定律的因素与测量条件的选择8.5.3测量条件的选择用分光光度法进行定量测量,测量条件的选择需要从灵敏度、准确度和选择性等几个方面综合考虑。一般来说,分析结果的准确度越高越好,但灵敏度和选择性是准确度高的保证。如测量超微量组分时,先要考虑灵敏度,可以适当降低准确度。当使用高精密仪器进行测量时,准确度和灵敏度都较高,但存在干扰吸收,则要首先考虑选择性,可以适当降低灵敏度。因此,只有综合考虑,选择适当的测量条件,才能获得满意的测量结果。8.6紫外-可见分光光度法的应用分光光度法最初仅用于对无机物进行定性和定量分析。随着科学技术的不断发展,分光光度法的测量仪器和测量方法得到极大的提高与发展,应用范围几乎涉及科学技术和科学研究的各个领域,是医药卫生、临床检验、生物化学、石油化工、环境保护、质量控制等部门最常用的分析方法之一。例如,在环境监测中用双硫腙分光光度法测定水中重金属离子的含量;各类药物几乎都可以用分光光度法进行定性和定量测定;各种生化检验都要用到分光光度法等。8.6.1双硫腙分光光度法双硫腙分光光度法是以双硫腙为螯合剂,使之与金属离子反应生成带色物质,而后用分光光度法测定该金属离子的方法.这是环境监测中常用的一种间接的萃取分光光度法。8.6紫外-可见分光光度法的应用8.6.2紫外-可见分光光度法测定药物的含量«中国药典»中很多药物的定性和定量测量都是使用紫外-可见分光光度法进行测定的。因此,可以按照«中国药典»的测量标准,对各种相应的药品进行检测。下面仅介绍几种药物的测量方法。A丙磺舒药物含量的测定B醋酸泼尼松龙片药物含量的测定C乙酰氨基酚药物的含量测定8.6紫外-可见分光光度法的应用8.6.3紫外-可见分光光度法在临床化学中的应用临床化学是通过检测人体血液、尿液、脑脊液等标本中化学物质量与质的变化,为临床医生提供疾病诊断、病情监测、疗效观察、判断愈后以及健康评估等信息,最终判断被检者是否存在疾病或排除某些疾病、揭示疾病变化,以及药物治疗对机体生物化学过程的影响,而检验分析技术目前应用最广泛的是比色法。下面仅举几例加以说明。双缩脲法测定血清总蛋白的含量01血糖含量的测定02血清甘油三酯含量的测定03血清总钙含量的测定04任务二自我检测一、名词解释1.紫外-可见分光光度法2.光的吸收定律3.透光率和吸光度4.摩尔吸光系数二、单项选择题1.可见光的波长范围是()A.200~400nm
B.400~760nmC.200~760nmD.360~800nm2.下列叙述错误的是()A.光的能量与其波长成反比B.有色溶液浓度越大,对光的吸收就越强烈C.物质对光的吸收有选择性D.光的能量与其频率成反比3.某有色溶液的物质的量浓度为c,在一定条件下用1cm比色杯测得吸光度为A,则摩尔吸光系数ε为()A.cA
B.cMC.D4.关于光的性质,描述正确的是()A.光具有波粒二象性
B.光具有发散性C.光具有颜色
D.本质是单色光5.某吸光物质的吸光系数很大,则表明()A.该物质溶液的浓度很大
B.测定该物质的灵敏度高C.入射光的波长很大
D.该物质的相对分子质量很大6.相同条件下,测定甲、乙两份同一有色物质溶液的吸光度。若甲溶液用1cm吸收池,乙溶液用2cm吸收池进行测定,结果吸光度相同,甲、乙两溶液浓度的关系为()A.c甲
=c乙
B.c乙=4c甲C.c乙=2c乙
D.c乙=2c甲7.在符合光的吸收定律条件下,有色物质的浓度、最大吸收波长、吸光度三者的关系是()A.增加、增加、增加
B.增加、减小、不变C.减小、增加、减小
D.减小、不变、减小8.吸收曲线是在一定条件下以入射光波长为横坐标、吸光度为纵坐标所描绘的曲线,又称为()A.工作曲线
B.A-λ曲线
C.A-c曲线
D.滴定曲线9.标准曲线是在一定条件下以浓度为横坐标、吸光度为纵坐标所描绘的曲线,也可称为()A.A-λ曲线
B.A-c曲线C.滴定曲线
D.pH-V曲线10.紫外-可见分光光度计的基本结构可分为()A.两个部分
B.三个部分C.四个部分
D.五个部分11.紫外-可见分光光度法定量分析的理论依据是()A.吸收曲线
B.吸光系数C.光的吸收定律
D.标准溶液12.下列说法正确的是()A.吸收曲线与物质的性质无关B.吸收曲线的基本形状与溶液浓度无关C.浓度越大,吸光系数越大D.吸收曲线是一条通过原点的直线13.测定大批量试样时,适宜的定量方法是()A.标准曲线法
B.标准对比法C.吸光系数法
D.三种方法同时使用14.紫外-可见分光光度法是基于被测物质对()A.光的发射
B.光的散射C.光的折射
D.光的吸收15.下列有关显色剂的叙述,正确的是()A.本身必须是无色试剂并且不与被测物质发生反应B.本身必须是有颜色的物质并且能吸收测定波长的辐射C.能够与被测物质发生氧化还原反应并生成盐D.在一定条件下能与待测物质发生反应并生成稳定的吸收性物质16.测定溶液的吸光度时,入射光波长通常选择()A.λmax
B.λmin
C.白光
D.任意波长17.下列说法错误的是()A.标准曲线与物质的性质无关B.吸收曲线的基本形状与溶液浓度无关C.浓度越大,吸光系数越大D.从吸收曲线上可以找到最大吸收波长三、计算题1.将已知浓度为2.00
mg/L的蛋白质溶液用碱性硫酸铜溶液显色后,在540nm波长下测得其吸光度为0.300。另取试样溶液同样处理后,在同样条件下测得其吸光度为0.699,求试样中蛋白质溶液的浓度。2.用双硫腙测定cd2+溶液的吸光度A时,cd2+(cd的相对原子质量为112)的浓度为140ug/L,在525nm波长处,用1cm的吸收池,测得吸光度A=0.220,试计算摩尔吸光系数。3.维生素D2在264nm处的摩尔吸收系数ε为18200。用20cm吸收池测定,如果要控制吸光度A在0.187~0.699,应使维生素D2溶液的浓度在什么范围内?4.每升含铁35.0mg的溶液,吸取此溶液5.00ml于100.0ml容量瓶中,用1cm吸收池于508nm处测得吸光度为0.348,计算比吸光系数,摩尔吸光系数的数值为多少?5.称取0.500g钢样,溶于酸后,使其中的锰(相对原子质量为55)氧化成高锰酸根离子,将溶液稀释至100ml,再稀释10倍后,用2cm厚度的比测皿,在波长525nm处测得吸光度为0.420,在相同条件下,测得高锰酸根标准溶液(1.52×10-4mol/L)的吸光度为0.350,试计算钢样中锰的质量分数,请回答选用什么仪器将溶液稀释至100ml?6.利用分光光度法测定血清中镁的含量,取浓度为10.0mmol/L的镁标准溶液10.0ml置于容量瓶中。加3.00ml显色剂进行显色后。稀释至刻线。摇匀。测得吸光度为0.32;另取待测血清50.0ml置于另一相同规格的容量瓶中。加3.00ml显色剂进行显色后。稀释至刻线。摇匀。在相同条件下测得吸光度为0.47。试计算血清中镁的含量。四、简答题ABDECF紫外-可见分光光度法的特点有哪些光的吸收定律的内容是什么?偏离光的吸收定律的主要因素有哪些试叙述紫外-可见分光光度计的主要部件及其作用请说出几种常用的参比溶液测定试样时,吸光度的读数应控制在0.2~0.7,若吸光度读数不在此范围,可采用哪些方法进行调整试叙述紫外-可见分光光度法常用的定量分析方法任务三实验实验十五高锰酸钾溶液吸收光谱曲线的绘制实验十六高锰酸钾溶液的含量测定(标准曲线法)一、实验目标ABCD.掌握分光光度计的正确使用方法.掌握绘制吸收曲线的方法和正确选择测定波长掌握绘制标准曲线的方法掌握用标准曲线法测定高锰酸钾溶液的含量二、实验原理物质呈现的颜色与光有着密切关系,溶液之所以呈现不同的颜色,是由于该溶液对光具有选择性吸收的缘故。通常用光吸收曲线来描述物质对不同波长范围光的选择性吸收。其方法是将不同波长的光依次通过某一定浓度和厚度的有色溶液,分别测出它们对各种波长光的吸收程度,用吸光度A表示,以波长λ为横坐标,吸光度A为纵坐标,画出的曲线即为光的吸收曲线,又称为吸收光谱曲线。光吸收程度最大处的波长称为最大吸收波长,用λmax表示。高锰酸钾溶液为紫红色,在525nm波长处有最大吸收,配制高锰酸钾标准系列,固定在波长525nm,依次测定其吸光度A,再测定样品溶液的吸光度A,根据高锰酸钾溶液标准系列的浓度和对应的吸光度,以浓度c为横坐标,吸光度A为纵坐标,绘制A-c曲线,从曲线上查出对应样品溶液的浓度即可。三、实验试剂与仪器A1.实验试剂KMnO4固体、基准物质Na2C2O4、3mol/L的H2SO4
溶液、3%H2O2溶液等。B2.实验仪器分析天平、托盘天平、称量瓶、酸式滴管、移液管、锥形瓶、量筒、烧杯、洗瓶、棕色试剂瓶等。三、实验试剂与仪器A1.实验试剂固体KMnO4(A.R.)、样品溶液等。B2.实验仪器分析天平、称量瓶、烧杯、容量瓶、移液管、722型分光光度计、50.00ml比色管(1号)、25.00ml(2、3、4、5、6、7号)比色管、比色架等。四、分光光度计的使用方法分光光度计型号很多,不同型号的分光光度计使用方法略有不同,但原理都相似。因此,学生在使用之前要对照仪器,认真阅读仪器使用说明书,在教师指导下,掌握分光光度计的操作方法,正确使用。下面以722型分光光度计为例,介绍其使用方法,722型分光光度计外形如图8-9所示。四、分光光度计的使用方法1.接通电源,打开仪器开关,预热20分钟。2.按“功能键”将测量模式转换到T状态,T指示灯亮。3.用波长选择旋钮设计所需波长。4.打开样品室盖,放进黑体(0%T校具),盖上样品室盖,在显示器不是零的状况下,按0%键,使T显色为0.000,取出黑体。5.将参比溶液和被测溶液分别倒入比色皿中3/4处,用擦镜纸擦清外壁,打开样品室盖,将盛有溶液的比色皿分别插入比色槽中,盖上样品室盖。6.在T/A状态下,将参比溶液推入光路中,按100%键,直至显色“100%T”或“0.000A”。当参比溶液调成100%T或0.000A后,将被测溶液推入光路中,这时显示器上显示出被测溶液的T或A,并记录。四、分光光度计的使用方法7.比色完毕,关上电源,取出比色皿洗净,样品室用软布或软纸擦净。8.比色皿使用完毕后,立即用蒸馏水冲洗干净,并用干净柔软的纱布将水迹擦去,以防止表面光洁度被破坏,影响比色皿的透光率。9.注意事项(1)仪器应放在干燥的房间内,使用时放置在坚固平稳的工作台上,室内照明不宜太强。天热时不能用电扇直接向仪器吹风,防止灯泡灯丝发光不稳定。(2)使用本仪器前,使用者应该首先了解本仪器的结构和工作原理,以及各个操纵旋钮的功能。在未接通电源之前,应该对仪器的安全性能进行检查,电源接线应牢固,通电也要良好,各个调节旋钮的起始位置应该正确,然后再按通电源开关。四、分光光度计的使用方法(3)在仪器尚未接通电源时,电表指针必须于零刻线上,若不是这种情况,则可以用电表上的校正螺丝进行调节。(4)用于盛放参比溶液和待测溶液的吸收池应该相互匹配,即测定条件不变。吸收池有两个透光面,其内壁和外壁都要特别注意保护,避免摩擦,避免留下指纹、痕迹、油腻和污物。如果外壁沾有残液,只能用软纸或绢布吸干。五、实验内容1.
0.125g/L
KMnO4溶液的配制精密称取固体KMnO4(A.R.)试剂0.0125g,置于烧杯中,用蒸馏水溶解后,定容
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