紫外分光光度法測定水中苯酚的含量實(shí)驗(yàn)
1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?nbsp;
(1) 學(xué)習(xí)紫外分光光度法的基本原理及定量分析方法。
(2) 掌握紫外-可見分光光譜儀的基本結(jié)構(gòu)和一般操作。
2 實(shí)驗(yàn)原理
在紫外分光光度分析中,常用波長為200~400 nm的近紫外光。當(dāng)有機(jī)物分子受到紫外光輻射時,分子中的價電子或外層電子能吸收紫外光而發(fā)生能級間的躍遷,其吸收峰的位置與有機(jī)物分子的結(jié)構(gòu)有關(guān),其吸收強(qiáng)度遵循朗伯-比爾定律,與有機(jī)物的濃度有關(guān)。
苯酚是一種重要的化工原料,也是一種可致癌的有機(jī)污染物。苯酚主要用于合成酚醛樹脂,在某些藥品、添加劑和增塑劑中也有應(yīng)用。其水溶液在紫外光區(qū)197 nm、210 nm和270 nm附近有吸收峰,其中在270 nm處的吸收峰較強(qiáng)。
因玻璃比色皿在紫外區(qū)有吸收,故要用不吸收紫外光的石英比色皿。
3 實(shí)驗(yàn)步驟
(1) 苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
稱取0.1000 g分析純苯酚,用蒸餾水溶解后轉(zhuǎn)移至100 mL容量瓶中定容,移取5.00 mL于另一100 mL容量瓶中,用蒸餾水定容,置于冰箱中保存,此溶液含苯酚50 μg·mL-1。
(2) 儀器的準(zhǔn)備
按紫外-可見分光光譜儀說明書操作。開啟儀器和計算機(jī)電源,進(jìn)入操作界面,選定工作參數(shù)(狹縫寬度、掃描范圍、掃描速度等)。關(guān)閉鎢燈或鹵鎢燈(可見光源),打開氫燈或氘燈(紫外光源),作好測樣準(zhǔn)備。
(3)最大吸收波長的測定
移取苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液2.00 mL于25 mL容量瓶中,定容,搖勻,取適量倒入石英比色皿中,以蒸餾水為參比溶液,在波長200~400 nm范圍內(nèi)進(jìn)行掃描,得到吸收曲線,由吸收曲線確定最大吸收波長(λmax)。
(4) 標(biāo)準(zhǔn)曲線及樣品的測定
在6個25 mL容量瓶中,分別加入0.50 mL、1.00 mL、2.00 mL、3.00 mL、4.00 mL、5.00 mL的苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液,用蒸餾水定容。在λmax處測定各溶液的吸光度值,同時測定含苯酚水樣(調(diào)整至合適濃度且溶液澄清)的吸光度值,由儀器打印出標(biāo)準(zhǔn)曲線及樣品的測定結(jié)果。
4 注意事項(xiàng)
(1) 按照儀器的使用說明書操作儀器。
(2) 玻璃比色皿在紫外區(qū)有吸收,要用石英比色皿。取用比色皿時,手不能接觸透光面。
(3) 對含苯酚水樣應(yīng)進(jìn)行預(yù)處理,使其溶液澄清、濃度在標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍內(nèi)。
(4) 需要時,苯酚標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度可用標(biāo)準(zhǔn)硫代硫酸鈉溶液來標(biāo)定。
5 問題討論
(1) 簡述紫外分光光度法的特點(diǎn)及適用范圍。
(2) 紫外分光光度法用于定量分析的依據(jù)是什么?
6 參考答案
(1) 簡述紫外分光光度法的特點(diǎn)及適用范圍。
答:紫外分光光度法,又稱紫外吸收光譜法,它主要研究分子在190~400 nm波長范圍內(nèi)的吸收光譜。其吸收光譜主要產(chǎn)生于分子中價電子或外層電子在電子能級間的躍遷。通過測定分子對紫外光的吸收,可以對大量的無機(jī)物和有機(jī)物進(jìn)行定性和定量分析。
其主要應(yīng)用范圍是:對具有芳香環(huán)或共軛雙鍵結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物,進(jìn)行定性和定量分析。
(2) 紫外分光光度法用于定量分析的依據(jù)是什么?
答:朗伯-比爾定律。