一、目的及要求
1.学习应用紫外吸收光谱进行定量分析的方法及ε值的测定方法。
2.掌握测定粗蒽醌试样时测定波长的选择方法。
二、实验原理
利用紫外吸收光谱进行定量分析,同样须借助朗伯-比尔定律,而选择合适的测定波长是紫外吸收光谱定量分析的重要环节。在蒽醌粗品中含有邻苯二甲酸酐,它们的紫外吸收光谱如图5-5所示。
图5-5 紫外吸收光谱图
蒽醌在波长251 nm处有一强烈吸收峰(ε=4.6×104L·mol-1·cm-1),在波长323 nm处有一中等强度的吸收峰(ε=4.7×103L·mol-1·cm-1)。若考虑测定灵敏度,似应选择251 nm作为测定蒽醌的波长,但是在251 nm波长附近有一邻苯二甲酸酐的强烈吸收峰λmax=224 nm(ε=3.3×104L·mol-1·cm-1),测定将受到严重干扰。而在323 nm波长处邻苯二甲酸酐却无吸收,为此选用323 nm波长作为蒽醌定量分析的测定波长更合适。
摩尔吸光系数ε是吸收光度分析中的一个重要参数,在吸收峰的最大吸收波长处的ε,既可用于定性鉴定,也可用于衡量物质对光的吸收能力,且是衡量吸光度定量分析方法灵敏程度的重要指标,其值通常利用求取标准曲线斜率的方法求得。
三、仪器与试剂
1.仪器
TU-1810型紫外-可见分光光度计
2.试剂
蒽醌、甲醇、邻苯二甲酸酐均为分析纯,蒽醌粗品为生产厂提供
蒽醌标准贮备液(4.000 mg/mL):准确称取0.400 0 g蒽醌置于100 mL烧杯中,用甲醇溶解后,转移到100 mL容量瓶中,并用甲醇稀释至刻度,摇匀备用
蒽醌标准使用液(0.040 mg/mL):吸取1 mL上述蒽醌标准贮备液于100 mL容量瓶中,并用甲醇稀释至刻度,摇匀备用
四、实验条件
1.测定波长:323.0 nm。
2.狭缝:0.01~2 mm。
3.光源:氢灯。
4.光电管:蓝敏。
5.石英。
6.参比溶液:甲醇。
五、实验步骤
1.配制蒽醌标准溶液系列:用吸量管分别吸取0 mL,2.00 mL,4.00 mL,6.00 mL,8.00 mL,10.00 mL上述蒽醌标准使用液于6只10 mL容量瓶中,然后分别用甲醇稀释至刻度,摇匀备用。
2.称取0.050 0 g蒽醌粗品于50 mL烧杯中,用甲醇溶解,然后转移到25 mL容量瓶中,并用甲醇稀释至刻度,摇匀备用。
3.根据实验条件,调节分光光度计,以甲醇作参比溶液,测定蒽醌标准溶液系列和蒽醌粗品试液的吸光度。
4.取蒽醌标准溶液系列中的一份溶液,测量蒽醌吸收光谱。
5.配制浓度为0.1 mol·mL-1邻苯二甲酸酐的甲醇溶液10 mL,并测绘其紫外吸收光谱(以甲醇溶液作参比)。
六、数据处理
1.记录实验条件
(1)测定波长。
(2)狭缝宽度。
(3)光源。
(4)光电管。
(5)石英。
(6)参比溶液。
(7)仪器型号。
2.绘制蒽醌、邻苯二甲酸酐的紫外吸收光谱,并与图5-5对照,说明选择测定波长的依据。
3.以蒽醌标准溶液系列的吸光度为纵坐标,浓度为横坐标,绘制蒽醌的标准曲线。并计算蒽醌的ε值。
4.根据蒽醌粗品试液的吸光度,在上述绘制的标准曲线上查出其浓度,并根据试样配制情况,计算蒽醌粗品中蒽醌的含量。
5.用线性回归方程法,求蒽醌标准曲线的斜率a、截距b和相关系数r,然后求蒽醌粗品中蒽醌的含量。
七、思考题
1.在光度分析中参比溶液的作用是什么?
2.本实验为什么要用甲醇作参比溶液?可否用其他溶剂(如水)来代替,为什么?
3.在光度分析中测绘物质的吸收光谱有何意义?
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