实验一 吸光光度法测定铁(以邻二氮菲为显色剂)
Fe2++3phen==[Fe(phen)3]2+
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第1楼2012/12/30
七、72型分光光度计的操作规程
1、IS—722型光栅分光光度计的操作规程
a、打开仪器的防尘罩,折好置于仪器的旁边(不可置于仪器上,特别是仪器散热的部位),检查仪器是否有异样。
b、打开仪器前面板的电源开关,使指示灯亮起,打开样品室盖,预热25分钟后方可进行使用。
c、按Frange三键中的[T]键,调节波长选择旋钮,使波长窗显示为所需的波长(单位:nm)。
d、在样品室盖打开时调节透射比调零旋钮[0%T ADJ],使数据显示窗的读书为0。
e、把参比溶液和样品溶液放入比色皿座(注意:定位杆不能挡住光路),合上样品室盖,拉(推)转换样品池拉杆[Cell Changeover],将参比溶液移入光路,调节亮度粗调旋钮和细调旋钮[Coarse and Fine Brightness ADJ],使T的读数为100%,直至打开样品室盖读数为0、合上时为100%时方可进行测量。
f、若是测定吸光度A,先完成以上a~e步骤。再将测量方式按键Range中的[ABS]键按下。仪器即为吸光度A的测量方式。此时A的读数应为0.000(若不为0时可调节[ABS0Fine]旋钮将读数调为0。(注:此时应有参比溶液置于光路中),然后将样品移入光路,稍稳定可读数。
注:若样品吸收过大,不足10%(即A值超过2)数据溢出数显表的显示范围,可通过提高参比溶液的A值或稀释样品溶液后再进行测试。
2、IS—7220型可见分光光度计的操作规程
(1)、透射比测量
a、打开仪器电源(电源开关在仪器的右侧)预热15分钟;
b、打开样品室盖,放置参比溶液及样品溶液(有规律的放置便于记住);
c、调节波长旋钮,使波长显示窗所需波长值;
d、按下方式选择键[MODE]使透射比[%T]指示灯亮,拉动样品池拉手,使参比溶液置于光路;
e、按[100%TO]键调100%,推动样品池拉手使样品挡住光路。此时显示器应显示为0,若不为0,则按住[0%]键几秒种,使其显示为0;
f、拉出样品池拉手,使参比溶液置于光路,其显示器的读数应为100.0,若不为100.0,需按[100%T]键调100%;
g、拉动样品池拉手使被测量样品依次进入光路,依次待读数稳定可记下读数。
(2)、吸光度测量
当测量完透射比值时,直接按[MODE]键,使吸光度[ABS]指示灯亮,此时数据显示窗所显示的即为吸光度值。
注:仪器使用完以后要登记
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第2楼2012/12/30
实验二 水溶液pH值的测定
(一)Ag,AgCl│HCl(0.1mol/L)│玻璃膜│试液║KCl(饱和)│HgCl2,Hg(+)
▕←—————玻璃电极—————→▏ ∣←—饱和甘汞电极—→∣
缓冲溶液的pH值与温度关系的对照表:
温度/℃ | 0.05mol/kg 邻苯二钾酸氢钾 | 0.025mol/kg 混合磷酸盐 | 0.01mol/kg 四硼酸钠 |
5 | 4.00 | 6.95 | 9.39 |
10 | 4.00 | 6.92 | 9.33 |
15 | 4.00 | 6.90 | 9.28 |
20 | 4.00 | 6.88 | 9.23 |
25 | 4.00 | 6.86 | 9.18 |
30 | 4.01 | 6.85 | 9.14 |
35 | 4.02 | 6.84 | 9.11 |
40 | 4.03 | 6.84 | 9.07 |
45 | 4.04 | 6.84 | 9.04 |
50 | 4.06 | 6.83 | 9.03 |
55 | 4.07 | 6.83 | 8.99 |
60 | 4.09 | 6.84 | 8.97 |
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实验三 电位滴定法测定醋酸的含量
滴定剂 的体积 V/mL | 电动势 |
△E |
△V | ||
24.10
24.20
24.30
24.40
24.50
24.60 | 0.183
0.194
0.233
0.316
0.340
0.351 |
0.011
0.039
0.083
0.024
0.011 |
0.10
0.10
0.10
0.10
0.10 |
0.11
0.39
0.83
0.24
0.11 |
+2.8
+4.4
-5.9
-1.3 |
滴定XgKHCHO所用NaOH的体积 | 滴定20.00ml醋酸所用NaOH的体积 | ||||
X= | X= | X= | |||
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实验四 吸光光度法测定水和废水中的总磷
(缩合磷酸盐或有机磷中的磷)+2O2→PO43-
PO43-+12MoO42-+24H++3NH4+→(NH4)PO4•12MoO3+12H2O
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实验五 紫外—可见分子吸收光谱法的应用
——苯的紫外光谱的测定与分析
一、实验目的
1、掌握利用紫外分子吸收光谱进行定性和定量分析;
2、掌握756型单光束紫外—可见(UV—VIS)分光光度计的使用。
二、实验原理
许多有机化合物在一定能量的电磁辐射下伴随着价电子能级的跃迁。根据量子理论:基态电子发生跃迁所吸收的能量是既定的,即满足E-E=hυ时才能产生跃迁。产生各种跃迁所需的能量为:ΔE电子≈1~20eV;ΔE震动≈ΔE电子×(1/10~1/100)≈0.01~2eV;ΔE转动≈ΔE震动×(1/10~1/100)≈1×10-4~0.02eV[1],紫外可见光波长范围为:λ可见=800nm~200nm(常用的波长分析范围。200nm~10nm为真空紫外区,主要是CO2、O2等对这波长范围的谱线有严重的吸收,导致干扰分析测定,所以要求在真空中进行测定)。相对的能量为6.2eV~1.6eV,其能量可以满足部分电子能级跃迁的需要。此外,在电子能级跃迁也伴随着相应的振动和转动能级的变化(ΔE电子>ΔE震动>ΔE转动),若是仪器的分辨能力不高,则使三种谱线(或精密结构)密集在一起,则使打印出来的图谱的峰宽变宽(在仪器分辨能力一定时,溶剂由极性到非极性也可使这些精密结构消失[2])。
利用分子中生色基团对特定谱线的吸收可进行定性分析,利用浓度与吸收值成正比(即朗伯—比尔定律)可进行定量分析。
进行定性分析时,一般用的是比较法,把待分析的未知化合物的谱图与纯的已知物的谱图或标准谱图(如萨勒特光谱图等)进行比较;也可以用有机化合物吸收波长的经验规则的计算值进行分析[3]。但应该注意的是:相同的紫外吸收光谱不能充分地证明两种化合物是完全相同。因为只要有相同的发色基团,而分子结构可以不同,它们的最大吸收波长λmax为相同。所以紫外—可见光谱图在分析未知化合物时只是提供有可能的基团结构信息,常和NMR、MS和IR(即四谱)联用,使得分析更为准确、可靠。
苯有三个吸收带,分别为:E1带(180nm,εmax=6×104L•cm-1•mol-1)、E2带(204nm,εmax=8×10L•cm-1•mol-1)和B带(255nm,εmax=200L•cm-1•mol-1),都是→的跃迁。在分析的时候可以大致的进行判定。
三、仪器与试剂
1、仪器 756型单光束紫外可见分光光度计(附1cm的石英比色皿)
2、试剂 苯(A.R.)
环己烷(A.R.)
四、实验步骤
1、准备
a、通电之前检查样品室,样品室除比色皿架外,不应有其他物体。
b、打开电源(开关位于仪器右侧下方),仪器自动进入初始化。约等10min,初始化完毕,波长显示:220(nm)并打印出“UV—VIS Spectropho Tometer Model 756MC”,这时方可进行测量操作。
2、未知物的光谱图扫描
a、参数的设定(“→”表示键入;若是键入错误要清除,按键[CE])
→[MODE]→[1](选择波长扫描方式)→[ENTER]→[ ](选择扫描步长)→[ENTER]→[/A]→[1](选择T方式)→[ENTER]→[λ RANGE](设置横坐标(扫描波长)范围)→[190](起始波长为190nm)→[ENTER]→[300](终止波长为300nm)→[ENTER]→[T/A RANGE](设置纵坐标(T/A)范围)→[ENTER]→[ENTER]→[FUNC](进行功能设置)→[81](存储功能;0不存储,1为存储)→[0]→[ENTER]→[FUNC]→[83](扫描速度1~4)→[ENTER]→[3]→[ENTER]→(把样品移入光路)→[START/STOP]。仪器进入波谱扫描,并打印出相应的谱图。
b、分析谱图
选择合适的波长为下步骤测定浓度用,其波长为: (nm)。
3、浓度的测量
a、苯标准样品:取四个10mL的容量瓶,用吸量管分别取0mL、0.5mL、1.0mL、2.0mL的苯(A.R.),用环己烷(A.R.)定容至刻度。
b、仪器的操作过程(“→”表示键入;若是键入错误要清除,按键[CE])
→[MODE]→[2]→[ENTER]→[T/A]→[3]→[ENTER]→[2]→[ENTER]→[4](作工作曲线所用标样数)→[ENTER]→[0](第一个标样的浓度为0)→[ENTER]→[ ](第二个标样的浓度)→[ENTER]→[ ](第三个标样的浓度)→[ENTER]→[ ](第四个标样的浓度)→[ENTER]→[GOTO λ](设置进行分析的波长)→[ ](上面所选的波长)→[ENTER]→[ABS0/T%100](调零或调百,此时应用参比溶液位于光路中)→(将第一个标样移入光路、稳定)→[START/STOP]→[ABS0/T%100](调零或调百,此时应用参比溶液位于光路中)→(将第二个标样移入光路、稳定)→[START/STOP]→[ABS0/T%100](调零或调百,此时应用参比溶液位于光路中)→(将第三个标样移入光路、稳定)→[START/STOP]→[ABS0/T%100](调零或调百,此时应用参比溶液位于光路中)→(将第四个标样移入光路、稳定)→[START/STOP](待打印完毕)→[0](存储数据功能;0否,1是)→(将待测样品一移入光路、稳定)→[START/STOP]→(将待测样品二移入光路、稳定)→[START/STOP]。
c、从打印机上取下谱图、数据供分析用。
d、仪器的模式退出到T方式,清洗干净石英比色皿放回原处。关闭电源,整理实验室。
五、数据处理
根据所打印的数据和谱图进行分析,并计算出被测试样苯的浓度,以mol/L表示(苯的分子量为78.11;比重为0.88)。
六、思考题
1、用紫外—可见分光光度法测得某两种物质的最大吸收峰值在同一波长处,可否判断是同一物质?为什么?
2、用紫外—可见分光光度法进行物质分析应注意什么?
3、在分析谱图时要不要注明所用的溶剂?为什么?
4、对苯的扫描谱图进行分析,指出E2和B带。
参考文献
有机化合物结构分析与鉴定,冯金城,国防工业出版社,2003
现代有机分析,余仲建、李松兰、张殿坤,天津科学技术出版社,1994
仪器分析,武汉大学化学系,高等教育出版社,2001
谱学方法在有机化学中的应用,谈天,高等教育出版社,1985
基础仪器分析实验,北京师范大学化学系分析研究室,北京师范大学出版社,1985
仪器分析实验,《仪器分析实验》编写组,复旦大学出版社,1988