实验一--紫外吸收光谱法
实验一--紫外吸收光谱法
实验一紫外吸收光谱法（UV）
一、实验目的
1．了解紫外吸收光谱法的原理
2．掌握紫外吸收光谱仪的操作以及测绘的方法
3．了解不同溶剂对紫外吸收光谱的影响
二、基本原理
紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm, 其中100-200nm 为远紫外区，200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。有机分子中可以跃迁的电子有：σ电子，π电子和n 电子。跃迁的类型有：σ→σ*，n →σ*，π→π *，n→π *。既然一般的紫外光谱是指近紫外区，即200-400nm，那么就只能观察π→π *和n→π *跃迁。也就是说紫外光谱只适用于分析分子中具有不饱和结构的化合物。
紫外光谱主要通过谱带位置和吸收强度提供有机分子的结构信息，紫外光谱很宽，吸收强度常用最大吸收波长处的摩尔系数表示，由n→π *跃迁产生的吸收带称为R带，特征是吸收波长较长，270-300nm，吸收强度弱。由π→π *跃迁产生的吸收带称为K带，特点是吸收强度强，吸收波长与共轭体系的大小密切相关，一般每增加一个双键大约红移30nm。
作为有机化合物结构解析四大光谱之一，紫外吸收光谱具有方法简单、仪器普及率高、操作简便，紫外吸收光谱吸收强度大检出灵敏度高，可进行定性、定量分析的特点。
苯的特征吸收带为184nm（E1），204nm(E2)，254nm(B)。E1带、E2带和B带式苯环上三个共轭体系中的π→π*跃迁产生的，E1带和E2带属强吸收峰
带，在230—270nm范围内的B带属弱吸收带，其吸收峰常随苯环上取代基的不同而发生位移。当苯环上有助色基团如—OH、—Cl等取代基时，由于n→π共轭，使E2吸收带向长波长方向移动，但一般在210nm左右。同时，n→π共轭还能引起苯吸收的精细结构消失。
溶剂极性对紫外光谱的影响较复杂，主要可分为两类：①对吸收强度和精细结构的影响。在非极性溶剂中，尚能观察到振动跃迁的精细结构。但若改为极性溶剂后，由于溶剂和溶质的分子作用力增强，使谱带的精细结构变得模糊，以致完全消失成为平滑的吸收谱带。②对最大吸收波长（λmax）的影响。n →σ*和n→π*跃迁的分子都含有非键的n电子，基态极性比激发态大，因此基态能够与溶剂之间产生较强的氢键，能量下降较大，而激发态能量下降较小，故跃迁能量增加，吸收波长向短波方向移动，即发生蓝移。而在π→π*跃迁的情况下激发态的极性比基态强，溶剂使激发态的能级降低的比基态多，当溶剂极性增大使π→π*跃迁所需能量减小发生红移。
三、仪器与试剂
1．仪器：紫外吸收光谱仪（TU-1901）、1cm石英比色皿、容量瓶（50mL）2．试剂：苯、正己烷、三氯甲烷、无水乙醇、去离子水
四、实验步骤
在室温条件下，以正己烷、三氯甲烷（氯仿）、无水乙醇和去离子水为溶剂，在紫外光谱200-400nm波长范围内扫描测定苯的紫外吸收光谱；
1．配制溶液：取5只分别标为1，2，3，4的50mL容量瓶。各加入0.025mL 苯，分别用正己烷、三氯甲烷、乙醇和去离子水定容至50ml，摇匀。
2．测定溶液：从200-400nm对混合溶液进行波长扫描，得到吸收光谱。
3．分析图样：观察各吸收谱的曲线，分析不同溶剂对苯的吸光度的影响。
五、实验结果
极性顺序：正己烷＜苯＜三氯甲烷＜无水乙醇＜水
图一以正己烷为溶剂苯的紫外吸收光谱图
图二以三氯甲烷为溶剂苯的紫外吸收光谱
图
图三以乙醇为溶剂苯的紫外吸收光谱图
图四以去离子水水为溶剂苯的紫外吸收光
谱图
图五在不同溶剂下苯的紫外吸收光谱图实验结果分析：
（1）谱图在250-300nm范围内有中等强度的吸收带并呈现精细结构，同时在200nm附近有强吸收带，说明溶剂中含有苯。苯的紫外吸收在205-210nm处有一个强吸收带即E
带，苯环上三个共轭双键的π→π*跃迁特征吸收带，在
2
240-270处有一个较弱的吸收带即B带，π→π*与苯环振动引起的。
（2）苯在不同溶剂中得到的紫外吸收曲线形状大体是相同的，说明有机物的紫外吸收曲线的形状反应了有机物的结构，不会因为溶剂的改变而改变。
（3）苯在正己烷溶剂中260nm附近的最大吸光度小于其在三氯甲烷、乙醇和水溶剂中的最大吸光度。说明了最大吸光系数受溶剂的影响，在极性溶剂中随极性的增大而减小。这是因为溶质和溶剂常形成氢键，或溶剂的偶极使溶质的极性增强，引起π-π*吸收带的迁移。
（4）苯在非极性溶剂中的最大波长小于其在极性溶剂中的最大波长，在π-π*跃迁中，激发态的极性大于基态，因此，当使用极性大的溶剂时，由于溶剂与溶质的相互作用，使基态和激发态的能量都降低，但激发态的能量降低更多，因此的π、π*能量差变小，所以吸收波长向长波移动，即发生红移。
（5）在极性溶剂中，随着极性的增大，苯B带的最大吸收波长变化不明显。理论上溶剂的极性越大，π、π*能量差越小，所以吸收波长向长波移动。即发生红移。可能是实验误差或仪器的精度影响。
六、思考题
1．配制试样溶液浓度的大小，对吸光度测量值有何影响？
答：当溶液浓度小于0.01mol/L的稀溶液时，吸光度与浓度不成线性关系，但与折射率n关系密切，在高浓度时，由于折射率随浓度的升高而增大，因此会偏离比尔定律。
2．对已经初步确认的化合物纯品，再设计一个实验方案，对未知物作进一步鉴定。
答：对于已经初步确定的化合物纯品，可以将未知物与纯品一起做他们的吸光光谱比较，如果吸光光谱图相近，就可以推断该未知物中含有该化学纯品，或具有类似官能团。反之如果出来的曲线完全不同，说明为两种不同的物质。
3．在本实验中是否可用去离子水来代替各溶剂作参比溶液，为什么？
答：不行，因为有的溶剂本身在紫外光谱区也有一定的吸收波长范围，参比溶液是为了使不受到溶剂吸收的干扰，所以测定时应该选用纯溶剂作空白。
实验1紫外-可见吸收光谱实验报告
实验一：紫外-可见吸收光谱 一、实验目的 1.熟悉和掌握紫外-可见吸收光谱的使用方法 2.用紫外-可见吸收光谱测定某一位置样品浓度 3.定性判断和分析溶液中所含物质种类 二、实验原理 紫外吸收光谱的波长范围在200~400，可见光吸收光谱的波长在400~800，两者都属于电子能谱，两者都可以用朗伯比尔（Lamber-Beer’s Law）定律来描述 A=ε bc 其中A为吸光度;ε为光被吸收的比例系数；c为吸光物质的浓度,单位mol/L； b为吸收层厚度，单位cm 有机化合物的紫外-可 见吸收光谱，是其分子中外 层价电子跃迁的结果，其中 包括有形成单键的σ电子、 有形成双键的π电子、有未 成键的孤对n电子。外层 电子吸收紫外或者可见辐 射后，就从基态向激发态（反键轨道）跃迁。主要有四种跃迁，所需能量ΔE 大小顺序为σ→σ*>n→σ*>π→π>n→π*
三、实验步骤 1、开机 打开紫外-可见分光光度计开关→开电脑→软件→联接→M（光谱方法）进行调节实验需要的参数：波长范围700-365nm 扫描速度高速；采样间隔：0.5nm 2、甲基紫的测定 （1）校准基线 将空白样品（水）放到比色槽中，点击“基线”键，进行基线校准 （2）标准曲线的测定 分别将5ug/ml、10ug/ml 、15ug/ml 、20ug/ml甲基紫溶液移入比色皿（大约2/3处），放到比色槽中，点击“开始”键，进行扫描，保存 （3）测定试样 将试样甲基紫溶液移入比色皿（大约2/3处），放到比色槽中，点击“开始” 键，进行扫描，保存 3、甲基红的测定 （1）校准基线
将空白样品（乙醇）放到比色槽中，点击“基线”键，进行基线校准 （2）测定试样 将试样甲基紫溶液移入比色皿（大约2/3处），放到比色槽中，点击“开始” 键，进行扫描，保存 四、实验结果 1.未知浓度的测定 分别测定了5μg/ml，10μg/ml，15μg/ml，20μg/ml和未知浓度的甲基紫溶液的紫外吸收光谱，紫外吸收谱图如下： 甲基紫在580nm是达到最大吸收见下表： 浓度/μg*ml-1吸光度 50.665 10 1.274 15 2.048 20 2.659
实验一 紫外吸收光谱
取代基及溶剂对苯的紫外吸收光谱的影响 一、目标要求 本实验通过对苯以及苯的一取代物的紫外吸收光谱的测绘，了解不同助色团对苯的吸收光谱的影响，观察溶剂极性对丁酮、异亚基丙酮的吸收光谱以及pH对苯酚吸收光谱的影响。学习并掌握7520型紫外可见光度计及Cintra10紫外—可见自动记录分光分光计的使用方法。 二、原理 具有不饱和结构的有机化合物，特别是芳香族化合物，在近紫外区（200—400nm）有特征的吸收，给鉴定有机化合物提供了有用的信息。方法是比较未知物与纯的已知化合物在相同条件（溶剂、浓度、pH、温度等）下绘制的吸收光谱，或将绘制的未知物吸收光谱与标准谱图（如Sadtler紫外光谱图）相比较，如果两者一致，说明至少它们的生色团和分子母核是相同的。苯在230~270nm之间出现的精细结构是其特征吸收峰（B带），中心在254nm附近，其最大吸收峰常随苯环上不同的取代基而发生位移。溶剂的极性对有机物的紫外吸收光谱有一定的影响。溶剂极性增大。∏→∏跃迁产生的吸收带发生紫移，而n→∏跃迁产生的吸收带则发生红移。 三、仪器和试剂 1、仪器 UV4501S型紫外可见光度计（天津） Cintra10紫外可见光度计（澳大利亚，GBC公司） 带盖石英吸收池（1cm） 1ml吸量管：7支 25ml容量瓶;10个 2.试剂 苯、环己烷、 0.1mol/L HCl,0.1mol/L NaOH 苯的环己烷溶液（0.4+100） 甲苯的环己烷溶液（1+100） 苯酚的环己烷溶液（0.3g/100mL） 苯甲酸的环己烷溶液（1g/100mL）
苯胺的环己烷溶液（0.033+100） 苯酚的水溶液（0.04g/100mL） 四、实验内容及结果处理 1.苯以及苯的一取代物的吸收光谱的测绘 （1）在石英吸收池中，加入两滴苯，加盖，用手心温热吸收池下方片刻，在紫外分光光度计上，相对石英吸收池，从220-300nm进行波长扫描，得到吸收光谱。 （2）在5个25ml容量瓶中，分别加入苯、甲苯、苯酚、苯甲酸、苯胺的环己烷溶液0.50ml，用环己烷稀释至刻度，摇匀。在带盖的石英吸收池中，相对环己烷，从220-350nm 进行波长扫描，得到吸收光谱。 观察各吸收光谱的图形，找出其λmax红移了多少nm。 （3）溶液的酸碱性对苯酚吸收光谱的影响：在两个25ml容量瓶中，各加入苯酚的水溶液0.50ml，分别用0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaOH溶液稀释至刻度，摇匀。用石英吸收池，相对水，从220-350nm进行波长扫描，得到吸收光谱。比较吸收光谱的λmax的变化。
紫外吸收实验
实验一紫外吸收光谱测定蒽醌试样中 蒽醌的含量和摩尔吸收系数 一、实验目的 1、初步掌握UV-321分光光度计的原理和使用方法 2、掌握用UV-321分光光度计扫描蒽醌-甲醇溶液的紫外吸收光谱的方法，选择测定蒽醌的入射光波长。 3、掌握用UV-321分光光度计定量测定蒽醌的方法（标准曲线、样品测定和数据处理）。 二、实验原理 利用紫外吸收光谱进行定量分析时，必须选择合适的测定波长。在蒽醌试 样中含有邻苯二甲酸酐，它们的紫外吸收光谱如图1所示。 由于在蒽醌分子结构中的双键共轭体系大于邻苯二甲酸酐，因此蒽醌的吸收峰红移比邻苯二甲酸酐大，且两者的吸收峰形状及其最大吸收波长各不相同，蒽醌在波长251 nm处有一强烈吸收峰(κ=4.6×104L·mol-1·cm-1)，在波长323 nm处有一中等强度的吸收峰(κ=4.7×103L·mol-1·cm-1)，而在251 nm波长附近有一邻苯二甲酸酐的强烈吸收峰λmax (κ=3.3×104L·mol-1·cm-1)，为了避开其干扰，选用323 nm波长作为测定蒽醌的工作波长。由于甲醇在250～350nm无吸收干扰，因此可用甲醇为参比溶液。 摩尔吸收系数k是衡量吸光度定量分析方法灵敏度的重要指标，可利用求标准曲线斜率的方法求得。 三、仪器与试剂 1．仪器紫外－可见分光光度计，1cm带盖石英吸收池， 每组需要其他仪器：洗耳球1个，1mL移液管2支，10mL移液管2支，试管架1个，10mL比色管6支，50mL容量瓶2个，100mL烧杯3个
2．试剂 蒽醌10g、甲醇1000mL、邻苯二甲酸酐10g，蒽醌试样10g。 3．集体配制样品 (1) 4.0 g·L-1蒽醌标准贮备液：准确称取0.2000 g蒽醌于小烧杯中，用甲醇溶 解后，转移至50 mL容量瓶中，以甲醇稀释至刻度，摇匀备用。 (2) 称取0.1000 g蒽醌试样，转移至50 mL容量瓶中，以甲醇稀释至刻度，摇 匀备用。 (3) 配制浓度为0.1 g·L-1邻苯二甲酸酐的甲醇溶液50 mL。 四、实验方案 1. 0.0400 g·L-1蒽醌标准溶液： 吸取0.5 mL上述蒽醌贮备液于50 mL容量瓶中，以甲醇稀释至刻度，摇匀。 2、蒽醌系列标准溶液的配制 在5只10 mL容量瓶中，分别加入2.00，4.00，6.00，8.00，10.00 mL (0.040 0 g·L-1)，然后用甲醇稀释到刻度，摇匀备用。 3、用1 cm石英吸收池、，以甲醇作为参比溶液，在200～350 nm波长范围内测 定一份蒽醌标准溶液的紫外吸收光谱和邻苯二甲酸酐溶液。 4、在选定波长下，以甲醇为参比溶液，测定蒽醌标准溶液系列及蒽醌试液的吸 光度。以蒽醌标准溶液的吸光度为纵坐标，浓度为横坐标绘制标准曲线，根据蒽醌试液的吸光度，在标准曲线上查得其对应浓度，并根据试样配制情况。 计算蒽醌试样中蒽醌的含量，并计算此波长处的k值。 五、实验数据及处理 六、思考题 1、为什么选用323 nm而不选用251 nm波长作为蒽醌定量分析的测定渡 2、本实验为什么用甲醇作参比溶液?
实验一--紫外吸收光谱法
实验一--紫外吸收光谱法
实验一紫外吸收光谱法（UV） 一、实验目的 1．了解紫外吸收光谱法的原理 2．掌握紫外吸收光谱仪的操作以及测绘的方法 3．了解不同溶剂对紫外吸收光谱的影响 二、基本原理 紫外吸收光谱是由于分子中价电子的跃迁而产生的。紫外吸收光谱的波长范围是100-400nm, 其中100-200nm 为远紫外区，200-400nm为近紫外区, 一般的紫外光谱是指近紫外区。有机分子中可以跃迁的电子有：σ电子，π电子和n 电子。跃迁的类型有：σ→σ*，n →σ*，π→π *，n→π *。既然一般的紫外光谱是指近紫外区，即200-400nm，那么就只能观察π→π *和n→π *跃迁。也就是说紫外光谱只适用于分析分子中具有不饱和结构的化合物。 紫外光谱主要通过谱带位置和吸收强度提供有机分子的结构信息，紫外光谱很宽，吸收强度常用最大吸收波长处的摩尔系数表示，由n→π *跃迁产生的吸收带称为R带，特征是吸收波长较长，270-300nm，吸收强度弱。由π→π *跃迁产生的吸收带称为K带，特点是吸收强度强，吸收波长与共轭体系的大小密切相关，一般每增加一个双键大约红移30nm。 作为有机化合物结构解析四大光谱之一，紫外吸收光谱具有方法简单、仪器普及率高、操作简便，紫外吸收光谱吸收强度大检出灵敏度高，可进行定性、定量分析的特点。 苯的特征吸收带为184nm（E1），204nm(E2)，254nm(B)。E1带、E2带和B带式苯环上三个共轭体系中的π→π*跃迁产生的，E1带和E2带属强吸收峰
带，在230—270nm范围内的B带属弱吸收带，其吸收峰常随苯环上取代基的不同而发生位移。当苯环上有助色基团如—OH、—Cl等取代基时，由于n→π共轭，使E2吸收带向长波长方向移动，但一般在210nm左右。同时，n→π共轭还能引起苯吸收的精细结构消失。 溶剂极性对紫外光谱的影响较复杂，主要可分为两类：①对吸收强度和精细结构的影响。在非极性溶剂中，尚能观察到振动跃迁的精细结构。但若改为极性溶剂后，由于溶剂和溶质的分子作用力增强，使谱带的精细结构变得模糊，以致完全消失成为平滑的吸收谱带。②对最大吸收波长（λmax）的影响。n →σ*和n→π*跃迁的分子都含有非键的n电子，基态极性比激发态大，因此基态能够与溶剂之间产生较强的氢键，能量下降较大，而激发态能量下降较小，故跃迁能量增加，吸收波长向短波方向移动，即发生蓝移。而在π→π*跃迁的情况下激发态的极性比基态强，溶剂使激发态的能级降低的比基态多，当溶剂极性增大使π→π*跃迁所需能量减小发生红移。 三、仪器与试剂 1．仪器：紫外吸收光谱仪（TU-1901）、1cm石英比色皿、容量瓶（50mL）2．试剂：苯、正己烷、三氯甲烷、无水乙醇、去离子水 四、实验步骤 在室温条件下，以正己烷、三氯甲烷（氯仿）、无水乙醇和去离子水为溶剂，在紫外光谱200-400nm波长范围内扫描测定苯的紫外吸收光谱； 1．配制溶液：取5只分别标为1，2，3，4的50mL容量瓶。各加入0.025mL 苯，分别用正己烷、三氯甲烷、乙醇和去离子水定容至50ml，摇匀。 2．测定溶液：从200-400nm对混合溶液进行波长扫描，得到吸收光谱。 3．分析图样：观察各吸收谱的曲线，分析不同溶剂对苯的吸光度的影响。 五、实验结果
实验一 紫外吸收光谱法测定双组分混合物
实验一紫外吸收光谱法测定双组分混合物 实验目的： 1. 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。 2. 熟悉紫外光谱仪的操作。 二、方法原理： 根据郎伯—比耳定律，用紫外可见分光光度法很容易定量测定在此光谱区有吸收的单一成分。由两种组分混合物中，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，采用相对应的方法来定量测定。如：当两组分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，则宜采用解联立方程组或双波长等方法进行测定。 解联立方程组的方法是以郎伯—比耳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。 三、仪器和试剂 1．TU-1901紫外-可见吸收光谱仪 2．0.020mol/LKMnO4溶液（其中含H2SO40.5mol/L, 含KI O42.0g/L）； 3．0.020mol/LK2CrO7溶液（其中含H2SO40.5mol/L, 含KI O42.0g/L）； 四、实验步骤 1. 分别取一定量的0.020mol/LKMnO4溶液配置成浓度为0.0004mol/L、0.0008mol/L、0.0012mol/L、0.0016mol/L的标准系列溶液（其中H2SO4的浓度为0.25mol/L）。 2. 分别取一定量的0.020mol/L K2CrO7溶液配置成浓度为0.0004mol/L、0.0008mol/L、0.0012mol/L、0.0016mol/L的标准系列溶液（其中H2SO4的浓度为0.25mol/L）。 3. 在TU-1901分光光度计上，利用“光谱测量”功能，以1cm石英吸收池，绘制上述溶液在700nm～400nm的吸收光谱。条件为：狭缝间隔1.0nm，扫描速度中速（操作见“用TU—1901分光光度计进行光谱扫描”）。 （操作见“用TU—1901 4. 在TU——1901分光光度计上，利用“光度测量”功能， 分光光度计进行光度测量”）。测定上述溶液在两个吸收峰处的吸光度。 5. 将未知样品溶液稀释10倍（其中H2SO4的浓度为0.25mol/L），测定未知样品在两个吸收峰处的吸光度。 五、结果计算 1. 由实验步骤4所得吸光度，分别求得KMnO4和K2CrO7在两个最大吸收峰处的四个摩耳吸收系数。 2. 由实验步骤4所得吸光度，列出二元一次方程组，求得未知样品KMnO4和K2CrO7的浓度。 六、问题与讨论 1. 今有一光谱曲线相互重叠的三元混合体系，能否用解联立方程式的方法来进行测定？如何测定？ 实验二有机化合物的紫外吸收曲线的绘制及溶剂效应 一、试验目的： 1．熟悉利用紫外光谱仪对有机化合物紫外吸收曲线的绘制方法。 2．了解溶剂环境对化合物紫外吸收曲线的影响。 二、实验原理： 每种具有不饱和结构的有机物的紫外吸收曲线各有不同，据此可以进行定性分
紫外光谱实验
仪器分析实验报告 实习名称：紫外吸收光谱实验 学院：化学工程学院 专业：化学工程与工艺 班级：化工班 姓名：学号 指导教师： 日期：
一、实验目的 1.了解UV的结构，了解仪器的开、关程序。 λ的测定方法和UV的含量测定。 2.了解化合物的 m ax 二、实验原理 分子的紫外光谱法是基于分子内电子跃迁产生的吸收光谱进行分析的一种常用的光谱分析法。分子在紫外可见区的吸收与其电子结构紧密相关。紫外光谱的研究对象大多数是具有共轭双键结构的分子。 有机化合物中芳香烃类物质在紫外光区有特殊的吸收曲线，紫外光谱就是利用含有芳环化合物这一特性，将氚灯发射的紫外光光照射到含芳香化合物的样品上，测量其透射光中被样品吸收光的特性。由此可判断样品中芳香族化合物的性质和特点，进行有机化合物的定性及定量分析。 一般来讲，饱和的烷烃类在紫外光区没有吸收峰，芳香烃中的π键构成的环状共轭体系约在波长为200～300纳米的区间有吸收峰，而且芳核环数越多，吸收峰的波长也越长。例如，两环芳烃的吸收峰在230纳米；三环以上的芳烃吸收峰在260纳米；五环芳烃茈的特征性吸收峰在248纳米；卟啉类化合物具有典型的吸收带：钒卟啉的最大吸收峰在410、574、535纳米，镍卟啉在395、554、516纳米。因此，根据紫外吸收光谱可以检测芳烃、非烃化合物，并应用于有关的地质研究。 ? A? =A---吸光度；E--系数；b---比色皿宽度；c---溶液浓度 c b E 三、仪器和试剂 仪器：UV-2401PC、T6紫外分光光度计。 试剂：抗坏血酸、维生素C片、水等。 四、实验步骤 λ的测定 1. m ax 1）抗坏血酸的溶液：准确称取0.1329克左右的抗坏血酸标样，加水溶解，于100ml 容量瓶中定容（储备液A）。准确吸收储备液A 5ml，加水于50ml容量瓶中定容（储备液B）。吸取此B液约1ml于50ml容量瓶加水定容，备用。 2）检查仪器，打开电源预热，并调试至正常工作状态。 λ。 3）以水做空白，测定上述溶液的 m ax 2.吸收系数法测定维生素C片中的抗坏血酸含量（已知抗坏血酸的E1cm1%=565)
实验一紫外吸收光谱法测定双组分混合物
1 / 3 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：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λ1处的吸收等于A 组分和B 组分分别在λ1处的吸光度之和A A+B λ1 ，即： A A+B λ1 = κA λ1bc A + κB λ1bc B 同理，混合组分在λ2处吸光度之和A A+B λ2 应为： A A+B λ2 = κA λ2bc A + κB λ2bc B 若先用A 、B 组分的标样，分别测得A 、B 两组分在λ1和λ2处的摩尔吸收系数κA λ1、κA λ2和κB λ 1 、κB λ2；当测得未知试样在λ1和λ2的吸光度A A+B λ1和A A+B λ2后，解下列二元一次方程组：
A A+Bλ1 = κAλ1 b c A + κBλ1 b c B A A+Bλ2 = κAλ2 b c A + κBλ2 b c B 即可求得A、B两组分各自的浓度c A和c B。 c A= (A A+Bλ1 ·κBλ2 - A A+Bλ2 ·κBλ1) / ( κAλ1 ·κBλ2 - κAλ2 ·κBλ1) c B= (A A+Bλ1 - κAλ1 · c A) /κBλ1 一般来说，为了提高检测的灵敏度，λ1和λ2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； 2．容量瓶、移液管、烧杯； 3．0.0200mol/L KMnO4标准溶液（其中含H2SO4 0.5mol/L，含KIO4 2g/L）； 4．0.0200mol/L K2Cr2O7标准溶液（其中含H2SO4 0.5mol/L，含KIO4 2g/L）。 四、实验步骤 1．分别吸取一定量的0.0200mol/L K2Cr2O7标准溶液，稀释配制成浓度为0.0008 mol/L、0.0016 mol/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 KMnO4标准溶液，稀释配制成浓度为0.0008 mol/L、0.0016 mol/L、0.0024 mol/L、0.0032 mol/L、0.0040 mol/L的系列标准溶液。编号6~10。 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（λ1和λ2）。并测定它们在最大吸收波长（λ1和λ2）处的吸光度。 操作步骤： 4.1 波长扫描(定性) 2 / 3
试验一紫外吸收光谱的绘制及有机化合物的鉴定
目录 实验室规则 实验一紫外吸收光谱的绘制及药品的鉴定 实验二荧光分光光度法测定维生素C 实验三气象色谱内标法分析白酒中的杂质 实验四反相高效液相色谱法分离芳烃类化合物实验五红外吸收光谱的测定及结构分析 实验六原子吸收光谱测定水中镁 实验七几种生物样品中钙、铅含量的比较测定实验八几种生物样品中硒含量的比较测定 附录一 附录二 附录三
实验一紫外吸收光谱的绘制及药品的鉴定 一、实验目的与要求 1．学习紫外吸收光谱的绘制方法，并利用吸收光谱对药品进行鉴定； 2．了解溶剂的性质对吸收光谱的影响，能根据需要正确选择溶剂； 3．学会UV–762紫外可见分光光度计的使用。 二、实验原理 吸收光谱——以不同波长的光依次通过一定浓度的被测物质，并分别测定每个波长的吸光度。以波长λ为横坐标，吸光度A 为纵坐标。所得到的 曲线为吸收光谱。 紫外吸收光谱——指波段范围处于近紫外的吸收光谱。 分子吸收光谱的比较 紫外光谱可见吸收光谱红外吸收光谱 波段远紫外10-200nm 近紫外200-400nm 400——800nm 0.75um—1000um 产生机理分子吸收紫外辐射后 引起的外层电子跃迁。 电子光谱 分子吸收可见光 后引起的外层电 子跃迁。 电子光谱 分子吸收红外辐射后 引起的分子的振动、 转动能级的跃迁 振—转光谱。 研究对象不饱和有机物，特别是 共轭体系有机物。无机物 分子在振动过程中伴 随偶极矩变化的化合 紫外吸收光谱的特点：图形比较简单、特征性不强，当不同的分子含有相同的发色团。它们的吸收光谱的形状就大体相似，所以该法的应用有一定的局限性。 但紫外光谱对共轭体系的研究，如利用分子中共轭程度来确定未知物的结构有独特的优点。所以紫外光谱是对有机物进行定性鉴定及结构分析的一种重要辅助手段。 本实验主要是利用紫外光谱进行下列两个工作： 1．定性分析： 所采用的方法一般是标准比较法：测绘未知试样的紫外吸收光谱并同标准试样的光谱图进行比较。当浓度和溶剂相同时，如果两者的图谱相同（曲线形状。 吸收峰数目、λ maa 和εmaa）说明两者是同一化合物。 2．纯物质中杂质的检查： 一些在紫外光区无吸收的物质，如果其中有微量的对紫外光具有高吸收系数的杂质也可定量的检出。如乙醇中杂质苯的检查，纯乙醇在200-400nm 无吸收
实验紫外光谱实验
紫外吸收光谱定性分析的应用 实验目的： 1、掌握紫外吸收光谱的测绘方法。 2、学会利用吸收光谱进行未知物鉴定的方法。 3、学会杂质检出的方法。 实验原理： 紫外吸收光谱为有机化合物的定性分析提供了有用的信息，其方法是将未知试样和标准品以相同浓度配制在相同的溶剂中，再分别测绘吸收光谱，比较两者是否一致，也可将未知试样的吸收光谱和标准图谱，如萨特勒紫外吸收光谱图相比较，如果吸收光谱完全相同，则一般可以认为两者是同一种化合物。但是，有机化合物在紫外区的吸收峰较少，有时会出现不同结构，只要具有相同的生色团，它们最大的吸收波长λmax相同，然而其摩尔吸光系 1%值是有差别的，因此需利用λmax和λmax处的ε或数ε或比吸光系数E 1cm 1%等数据作进一步比较。 E 1cm 在没有紫外吸收峰的物质中检查含高吸光系数的杂质是紫外吸收光谱的重要用途之一，如乙醇中杂质苯的检查，只需测定256nm处有无苯的吸收峰即可。因为在这一波段，主成分乙醇无吸收。 在测绘比较用的紫外吸收光谱图时，应首先对仪器的波长准确性进行检查和校正，还必须采用相同的溶剂，以排除溶剂的极性对吸收光谱的影响，同时还应注意PH值、温度等因素的影响，在实际使用时，应注意溶剂的纯度。 实验内容： 1、仪器与试剂 （1）、德国耶拿公司specord 200紫外—可见分光光度计及软件； （2）、1.0cm石英比色皿； （3）、苯的乙醇溶液（约100ppm），苯酚水溶液（约30ppm），苯甲酸的乙醇溶液（约100ppm），对苯二酚水溶液（约30ppm）。以上各已知标准物 质溶液的合适浓度应通过实验情况进行调整。 2、实验步骤 （1）、已知芳香族化合物标准光谱的绘制
实验一-紫外吸收光谱定性分析的应用
实验一 紫外吸收光谱定性分析的应用 一、实验目的 1、 掌握紫外吸收光谱的测绘方法。 2、 学会利用吸收光谱进行未知物鉴定的方法。 3、 学会杂质检出的方法。 二、基本原理 紫外吸收光谱为有机化合物的定性分析提供了有用的信息。其方法是将未知试样和标准品以相同浓度配制在相同的溶剂中，在分别测绘吸收光谱，比较二者是否一致也可将未知试样的吸收光谱与标准图谱，如萨特勒紫外吸收光谱图相比较，如果吸收光谱完全相同，则一般可以认为两者是同一种化合物。但是，有机化合物在紫外区的吸收峰较少，有时会出现不同的结构，只要具有相同的生色团，它们的最大吸收波长m ax λ相同，然而其摩尔吸光系数ε或比吸光系数E %11cm 值是有差别的。因此需利用m ax λ和m ax λ处的ε或E % 11cm 等数据作进一步比较。 在没有紫外吸收光谱峰的物质中检查含高吸光系数的杂质是紫外吸收光谱的重要用途之一。如乙醇中杂质苯的检查，只需测定256 nm 处有无苯的吸收峰即可。因为在这一波段，主成分乙醇无吸收峰。 在测绘比较用的紫外吸收光谱图时，应首先对仪器的波长准确性进行检查和校正。还必须采用相同的溶剂，以排除溶剂的极性对吸收光谱的影响。同时还应注意PH 值、温度等因素的影响。在实际应用时，应注意溶剂的纯度。 三、仪器与试剂 1、 仪器 T6型（或其他型号）紫外可见分光光度计 1㎝石英比色皿 2、 试剂 苯的乙醇溶液 1,4对苯二酚水溶液 苯甲酸的乙醇溶液
四、实验步骤 1、已知芳香族化合物标准光谱的绘制 在一定的实验条件下，以相应的溶剂作参比，用1㎝石英比色皿，在一定的波长范围内扫描（或测绘）各已知标准物质的吸收光谱作为标准光谱。 如苯甲酸的乙醇溶液的和1，4对苯二酚水溶液的标准溶液的标准光谱的绘制。 各已知芳香族化合物的标准光谱也可通过查阅有关手册得到，但应注意实验条件的一致。 2、未知芳香族化合物的鉴定 （1）称取 g未知芳香族化合物，用去离子水溶解后转让100 ml容量瓶中，稀释至刻度，摇匀。实验前，稀释100倍使用。 （2）用1㎝石英比色皿，以去离子水作参比，在200-600波长范围内扫描测定未知芳香族化合物吸收光谱（如使用无扫描功能的紫外可见分光光度计测定时应首先每间隔20 nm测量一次吸光度，然后每间隔10 nm 、5 nm 、2 nm、 1 nm 测量一次吸光度。总之，越靠近吸收峰，波长间隔应越小，以得到较准确的吸收曲线）。 3、乙醇中杂质苯的检出 用1㎝石英比色皿，以乙醇作参比，在220-280 nm波长范围内扫描测定乙醇试样的吸收光谱（吸收曲线）。 五、实验结果 1、通过将未知芳香族化合物吸收光谱与已知芳香族化合物标准光谱进行比对，指出未知芳香族化合物 可能为哪种物质。 2、将乙醇试样的吸收光谱与溶解在乙醇中苯的吸收光谱进行比较，指出乙醇试样中是否有苯存在。 六、思考题 1、配制试样溶液浓度的大小，对吸光度测量值有何影响？在实验中应如何调整？ 2、对已经初步确认的化合物纯品，再设计一个实验方案，对未知物作进一步鉴定。