总磷的测定——钼酸铵分光光度法 （GB 11893—89） 一、目的和要求 1.1 掌握总磷的测定方法与原理。 1.2 了解水体中过量的磷对水环境的影响。 二、原理 在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸－高氯酸）使试样消解，将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物。 本标准规定了用过硫酸钾（或硝酸—高氯酸）为氧化剂，将未经过滤的水样消解，用钼酸铵分光光度法测定总磷的方法。 总磷包括溶解的、颗粒的、有机的和无机磷。 本标准适用于地面水、污水和工业废水。 取25mL水样，本标准的最低检出浓度为0.01mg/L，测定上限为0.6mg/L。 在酸性条件下，砷、铬、硫干扰测定。 三、试剂 3.1 硫酸，密度为1.84g/mL。 3.2 硝酸，密度为1.4g/mL。 3.3 高氯酸，优级纯，密度为1.68g/mL。 3.4 硫酸（V/V），1+1。 3.5 硫酸，约0.5mol/L，将27mL硫酸（3.1）加入到973mL水中。 3.6 氢氧化钠溶液，1mol/L，将40g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。 3.7 氢氧化钠溶液，6mol/L，将240g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。 3.8 过硫酸钾溶液，50g/L，将5g过硫酸钾（K2S2O8）溶于水，并稀释至100mL。 3.9 抗坏血酸溶液，100g/L，将10g抗坏血酸溶于水中，并稀释至100mL。此溶液贮于棕色的试剂瓶中，在冷处可稳定几周，如不变色可长时间使用。 3.10 钼酸盐溶液：将13g钼酸铵[(NH4)6MO7O24·4H2O]溶于100mL水中，将0.35g酒石酸锑钾[KSbC4HO7·0.5H2O]溶于100mL水中。在不断搅拌下分别把上述钼酸铵溶液、酒石酸梯钾溶液徐徐加到300mL硫酸（3.4）中，混合均匀。此溶液贮存于棕色瓶中，在冷处可保存三个月。 3.11 浊度—色度补偿液，混合二体积硫酸（3.4）和一体积抗坏血酸（3.9）。使用当天配制。 3.12 磷标准贮备溶液，称取0.2197g于110℃干燥2h在干燥器中放冷的磷酸二氢钾（KH2PO4），用水溶解后转移到1000mL容量瓶中，加入大约800mL水，加5mL硫酸（3.4）， μ磷。本溶液在玻璃瓶中可贮存然后用水稀释至标线，混匀。1.00mL此标准溶液含50.0g 至少六个月。 3.13 磷标准使用溶液，将10.00mL磷标准贮备溶液（3.12）转移至250mL容量瓶中，用水 μ磷。使用当天配制。 稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含2.0g 3.14 酚酞溶液，10g/L，将0.5g酚酞溶于50mL95%的乙醇中。
1、什么是透光率？什么是吸光度？什么是百分吸光系数和摩尔吸光系数 2、举例说明生色团和助色团，并解释长移和短移。 4、电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有什么特征？ 5、以有机化合物的基团说明各种类型的吸收带，并指出各吸收带在紫外—可见吸收光谱中的大概位置和各吸收带的特征。 6、紫外吸收光谱中，吸收带的位置受哪些因素影响？ 8、用紫外光谱法定量，测量最适宜的吸光度范围为0.2-0.7的依据是什么？为什么用高精度的仪器此范围可以扩大？ 11、简述用紫外分光光度法定性鉴别未知物的方法。 13、说明双波长消去法的原理和优点。怎样选择λ1λ2？ 15、为什么最好在λmax处测定化合物的含量？ 2、Lambert-Beer定律是描述与和的关系，它的数学表达式是 3、紫外-可见分光光度法定性分析的重要参数是和；定量分析的依据是 4、在不饱和脂肪烃化合物分子中，共轭双键愈多，吸收带的位置长移愈多，这是由于 6、可见--紫外分光光度计的光源，可见光区用灯，吸收池可用材料的吸收池，紫外光区光源用灯，吸收池必须用材料的吸收池 10、分光光度法的定量原理是定律，它的适用条件是和，影响因素主要有、。 11、可见-紫外分光光度计的主要部件包括、、、、和5个部分。在以暗噪音为主的检测器上，设△T=0.5%，则吸收度A的测量值在间，由于测量透光率的绝对误差小，使结果相对误差△c/c的值较小。 15、在分光光度法中，通常采用作为测定波长。此时，试样浓度的较小变化将使吸光度产生变化 1、紫外-可见分光光度法的合适检测波长范围是( ) A.400-800 nm B.200-400nm C.200～800nm D.10～200nm 2、下列说法正确的是( )o A.按比尔定律，浓度C与吸光度A之间的关系是一条通过原点的直线 B.比尔定律成立的必要条件是稀溶液，与是否单色光无关 C.E称吸光系数，是指用浓度为1%(W/V)的溶液，吸收池厚度为lcm时所测得吸光度值 D.同一物质在不同波长处吸光系数不同，不同物质在同一波长处的吸光系数相同 3、在乙醇溶液中，某分子的K带λmax计算值为385nm, λmax测定值388nm，若改用二氧六环及水为溶剂，λmax计算值估计分别为( ) (已知在二氧六环和水中的λmax校正值分别为-5和+8) A .二氧六环中390nm，水中37 7nm B.二氧六环中380nm，水中393 nm C.二氧六环中383nm，水中396nm D.二氧六环中393nm，水中380nm 6、1,3-丁二烯有强紫外吸收，随着溶剂极性的降低，其λmax将( ) A.长移 B.短移 C.不变化，但ε增强D．不能断定 8、在紫外-可见光谱分析中极性溶剂会使被测物吸收峰（）
水质总磷的测定钼酸铵分光光度法 Water quality－Determination of total phosphorus- Ammonium molybdate spectrophotometric method GB 11893-89 批准日期1989-09-01 实施日期1991-09-01 1 主题内容与适用范围 本标准规定了用过硫酸钾（或硝酸－高氯酸）为氧化剂，将未经过滤的水样消解，用钼酸铵分光光度测定总磷的方法。 总磷包括溶解的、颗粒的、有机的和无机磷。 本标准适用于地面水、污水和工业废水。 取25mL试料，本标准的最低检出浓度为L，测定上限为L。 在酸性条件下，砷、铬、硫干扰测定。 2 原理 在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸－高氯酸）使试样消解，将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物。 3 试剂 本标准所用试剂除另有说明外，均应使用符合国家标准或专业标准的分析试剂和蒸馏水或同等纯度的水。 硫酸(H 2SO 4 )，密度为mL。 硝酸(HNO 3 )，密度为mL。 高氯酸(HClO 4 )，优级纯，密度为mL。 硫酸(H 2SO 4 )，1：1。 硫酸，约c(1/2H 2SO 4 )＝1mo1/L：将27mL硫酸加入到973mL水中。 氢氧化钠(NaOH)，1mo1/L溶液：将40g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。氢氧化钠(NaOH)，6mo1/L溶液；将240g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL。 过硫酸钾，50g/L溶液：将5g过硫酸钾(K 2S 2 O 8 )溶解干水，并稀释至100mL。 抗坏血酸，100g/L溶液：溶解10g抗坏血酸(C 6H 8 O 6 )于水中，并稀释至100mL。 此溶液贮于棕色的试剂瓶中，在冷处可稳定几周。如不变色可长时间使用。 钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵[(NH 4) 6 Mo 7 O 24 ·4H 2 O]于100mL水中。溶解酒石酸锑钾 [KSbC 4H 4 O 7 · 1 H 2 O]于100mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL硫酸中， 加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。 此溶液贮存于棕色试剂瓶中，在冷处可保存二个月。 浊度-色度补偿液：混合两个体积硫酸和一个体积抗坏血酸溶液。使用当天配制。
水质总磷的测定 ——钼酸铵分光光度法 1.目的 磷是水富营养化的关键元素。为了保护水质，控制危害，在水环境检测中总磷已经列入监测项目。 总磷包括水溶解的、悬浮的、有机磷的和无机磷，因此将未过滤的水样消解。 将水中各形态磷转化成可溶态的无机磷酸盐的消解方法很多。本实验选用过硫酸钾消解。 2.原理 在中性条件下，过硫酸钾溶液在高压锅内经过120℃以上加热，产生如下反应： K2S2O8 + H2O 2 KHSO4 + [O] 从而将水中有机磷、无机磷、悬浮物内的磷氧化成正磷酸。 在酸性介质中，正磷酸与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物，在880和700nm波长下均有最大吸收度。 3. 试剂 3.1 过硫酸钾，50g/L溶液将5g 过硫酸钾（K2S2O8 A.R）溶于水并稀释至100mL。 3.2 抗坏血酸，100 g/L溶液溶解10g抗坏血酸（C.P）于水中，并稀释至100 mL此溶液储存于棕色的试剂瓶中，在冷处可稳定几周。如不变色可长时间使用。 3.3 钼酸盐溶液溶解13g钼酸铵[(NH4)6MoO24·4H2O]100mL水中。溶解0.35g 酒石酸锑钾[KSbC4H4O7·1/2H2O]于100mL水中，在不断搅拌下把钼酸铵溶液缓缓加到300mL（1+1）硫酸中，然后再加酒石酸锑钾溶液混合均匀。此溶液储存在棕色瓶中，在冷处可保存二个月。 3.4 硫酸：硫酸（H2SO4 A.R），密度为1.84g/mL。 3.5 磷酸标准储存溶液：称取0.2197g于110℃干燥2小时在干燥器中放冷的磷酸二氢钾（KH2PO4，A.R）用水稀释后移至1000mL容量瓶中。加入大约800mL水，加5mL硫酸（3.4）用水稀释至标线，摇匀。浓度为50.0ug/mL,P。 3.6 磷标准使用液：将10.00mL的磷标准溶液（3.5）移至250mL容量瓶中，用水稀释至标线，混匀。浓度为2.0ug/mL，P。 4.仪器 4.1医用手提式蒸气灭菌器或家用压力锅（压力为1.1-1.4kg/cm2），锅内温度相当于120-124℃。 4.2 50mL具塞（磨口）刻度试管。 4.3 分光光度计。 5.分析步骤 5.1 取25.00mL样品于具塞刻度试管中（取样时应将样品摇匀，使有沉淀或悬浮
紫外-可见分光光度法 一、单项选择题 1．可见光的波长范围是 A、760~1000nm B、400~760nm C、200~400nm D、小于400nm E、大于760nm 2．下列关于光波的叙述，正确的是 A、只具有波动性 B、只具有粒子性 C、具有波粒二象性 D、其能量大小于波长成正比 E、传播速度与介质无关 3．两种是互补色关系的单色光，按一定的强度比例混合可成为 A、白光 B、红色光 C、黄色光 D、蓝色光 E、紫色光 4．测定Fe3+含量时，加入KSCN显色剂，生成的配合物是红色的，则此配合物吸收了白光中的 A、红光 B、绿光 C、紫光 D、蓝光 E、青光 5．紫外-可见分光光度计的波长范围是 A、200~1000nm B、400~760nm C、1000nm 以上 D、200~760nm E、200nm以下 6．紫外-可见分光光度法测定的灵敏度高，准确度好，一般其相对误差在 A、不超过±％ B、1%~5% C、5%~20%
D 、5%~10% E 、%~1% 7．在分光光度分析中，透过光强度（I t ）与入射光强度（I 0）之比，即I t / I 0称 为 A 、吸光度 B 、透光率 C 、吸光系数 D 、光密度 E 、 消光度 8．当入射光的强度（I 0）一定时，溶液吸收光的强度（I a ）越小，则溶液透过光的 强度（I t ） A 、越大 B 、越小 C 、保持不变 D 、等于0 E 、以 上都不正确 9．朗伯-比尔定律，即光的吸收定律，表述了光的吸光度与 A 、溶液浓度的关系 B 、溶液液层厚度的关系 C 、波长的关系 D 、溶液的浓度与液层厚度的关系 E 、溶液温度的关系 10．符合光的吸收定律的物质，与吸光系数无关的因素是 A 、入射光的波长 B 、吸光物质的性质 C 、溶 液的温度 D 、溶剂的性质 E 、在稀溶液条件下，溶液的浓度 11．在吸收光谱曲线上，如果其他条件都不变，只改变溶液的浓度，则最大吸收波长的位置和峰的 高度将 A 、峰位向长波方向移动，逢高增加 B 、峰位向短波方向移 动，峰高增加
FHZHJSZ0039 水质总磷的测定钼酸铵分光光度法 F-HZ-HJ-SZ-0039 水质钼酸铵分光光度法 1 范围 本方法用过硫酸钾为氧化剂用钼酸铵分光光度测定总磷 颗粒的 本方法适用于地面水 取25mL试料测定上限为0.6mg/L ééáò?éè?2a?¨ ?ò???áò????è?á???ùo?á×è?2????ˉ?a?yá×?á???yá×?á??ó??a?á?§·′ó|á￠?′±??1?μ?a?á?1?- 3 试剂 本方法所用试剂除另有说明外 3.1 硫酸 ３．２ 硝酸 ３．３ 高氯酸密度为1.68g/mL H2SO 4 1+1 ??c=1mol/L 3.1 3.6 氢氧化钠将40g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL NaOH6mol/L 3.8 过硫酸钾并稀释至100mL 100g/L溶液并稀释至100mL ?úà?′|?é?è?¨???ü 3.10 钼酸盐溶液ＮＨ 4] 于100mL水中 在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到 300mL 硫酸中此溶液贮于棕色试剂瓶中 3.11 浊度 混合两个体积硫酸 和一个体积抗坏血酸溶液 3.12 磷标准贮备溶液０．００１ｇ于110在干燥器中放冷的磷酸二氢钾加入大约800mL水 3.4 1.00mL此标准溶液含50.0ìg磷 3.13 磷标准使用溶液 3.12ó?????êí?á±ê??2￠?ì?èê1ó?μ±ìì???? 10g/L溶液 4 仪器 实验室常用仪器设备和下列仪器 1.1~1.4kg/cm 2 4.2 50mL具塞(磨口)刻度管 1
4.3 分光光度计 注 5 试样制备 5.1 采取500mL水样后加入1mL硫酸(3.1)调节样品的pH值或不加任何试剂于冷处保存 含磷量较少的水样因磷酸盐易吸附在塑料瓶壁上 取时应仔细摇匀 如样品含磷浓度较高 6 操作步骤 6.1 空白试样 按(6.2)的规定进行空白试验并加入与测定时相同体积的试剂 将具塞刻度管的盖塞紧后 放在大烧杯中置于高压蒸气消毒器(4.1)中加热相应温度为120±￡3?30min后停止加热 取出放冷 注当用过硫酸钾消解时 6.2.1.2 硝酸一高氯酸消解 5.1?óêyá￡2￡á§?é 3.2冷后加5mL 硝酸放冷 3.3加热至高氯酸冒白烟 使消解液在锥形瓶内壁保持回流状态放冷 加1滴酚酞指示剂 3.6或3.7 ?ùμ??óáò?áèüòo使微红刚好退去移至具塞刻度管中 注用硝酸高氯酸和有机物的混合物经加热易发生危险 然后再加入硝酸 用滤纸过滤于具塞刻度管中一并移到具塞刻度管中 水样中的有机物用过硫酸钾氧化不能完全破坏时 6.2.2 发色 分别向各份消解液中加入1mL 抗坏酸溶液混合 3.10 消解后用水稀释至标线 注如试样中含有浊度或色度时 砷大于2mg/L干扰测定硫化物大于2mg/L干扰测定铬大于50mg/L干扰测定, 用亚硫酸钠去除 使用光程为30mm比色皿以水做参比扣除空白试验的吸光度后 6.2.4 注水浴上显色15min即可 4.20.50 3.0010.00 2
第十一章紫外－可见分光光度法 思考题和习题 1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。 2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？ 物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。 由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。 3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？ 电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。 分子结构中能产生电子能级跃迁的化合物可以产生紫外吸收光谱。 紫外吸收光谱又称紫外吸收曲线，是以波长或波数为横坐标，以吸光度为纵坐标所描绘的图线。在吸收光谱上，一般都有一些特征值，如最大吸收波长(吸收峰),最小吸收波长(吸收谷)、肩峰、末端吸收等。 4．Lambert-Beer定律的物理意义是什么？为什么说Beer定律只适用于单色光？浓度C 与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素有哪些？ 朗伯－比耳定律的物理意义：当一束平行单色光垂直通过某溶液时，溶液的吸光度A 与吸光物质的浓度c及液层厚度l成正比。 Beer定律的一个重要前提是单色光。也就是说物质对单色光吸收强弱与吸收光物质的浓度和厚度有一定的关系。非单色光其吸收强弱与物质的浓度关系不确定，不能提供准确的定性定量信息。 浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素 （1）定律本身的局限性：定律适用于浓度小于0.01 mol/L的稀溶液，减免：将测定液稀释至小于0.01 mol/L测定 （2）化学因素：溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导致偏离Beer定律。减免：选择合适的测定条件和测定波长 （3）光学因素： 非单色光的影响。减免：选用较纯的单色光；选max的光作为入射光 杂散光的影响。减免：选择远离末端吸收的波长测定 散射光和反射光：减免：空白溶液对比校正。 非平行光的影响：减免：双波长法 （4）透光率测量误差：减免：当±0.002<ΔT< ±0.01时，使0.2 钼酸铵分光光度法测定水中的总磷 周静静 （金华职业技术学院，金华321000） 摘要：采用钼酸铵分光光度法测定水中的总磷含量，经过消解前加入氢氧化钠和改用聚四氟乙烯消化管等方面的改进,碱性过硫酸钾氧化-钼酸铵分光度法的实际操作更简便,更适用于各类水样的监测.它具有较低的检出限(0.004 mg/L),较高的精密度(RSD= 1.1%)和较好的准确度(测定标样溶液相对误差1.6%,加标回收率为97.2%-102.1%). 关键词：紫外分光光度法；水样；总磷 总磷是水体中所含活性磷酸盐和非活性磷酸盐、无机磷和有机磷化合物的总称，是衡量、评价水体富营养化的重要指标。由于城市污水、工业废水和养殖废水的日益增加，江河湖海水域总磷的污染日趋严重。目前只测定环境水样中的活性磷酸盐已经远远不能反映磷化合物的污染情况，因而，测定水样的总磷已是重要而紧迫的任务。目前测定水中总磷大都使用标准方法-过硫酸钾氧化-钼酸铵分光光度法。 1 方法原理 在中性条件下用过硫酸钾（或硝酸－高氯酸）使试样消解，将所含磷全部氧化为正磷酸盐。在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物。 2 实验部分 2.1主要试剂 本标准所用试剂除另有说明外，均应使用符合国家标准或专业标准的分析试剂和蒸馏水或同等纯度的水。 ⒈硫酸(H2SO4)，密度为1.84g/mL； ⒉硝酸(HNO3)，密度为1.4g/mL； ⒊高氯酸(HClO4)，优级纯，密度为1.68g/mL； ⒋硫酸(H2SO4)，1：1； ⒌硫酸，约c(1/2H2SO4)＝1mo1/L：将27mL硫酸( 密度为1.84g/mL)加入到973mL水中； ⒍氢氧化钠(NaOH)，1mo1/L溶液：将40g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL； ⒎氢氧化钠(NaOH)，6mo1/L溶液；将240g氢氧化钠溶于水并稀释至1000mL； ⒏过硫酸钾，50g/L溶液：将5g过硫酸钾(K2S2O8)溶解干水，并稀释至100mL； ⒐抗坏血酸，100g/L溶液：溶解10g抗坏血酸(C6H8O6)于水中，并稀释至100mL； 此溶液贮于棕色的试剂瓶中，在冷处可稳定几周。如不变色可长时间使用。 ⒑钼酸盐溶液：溶解13g钼酸铵[(NH4)6Mo7O24·4H2O]于100mL水中。溶解0.35g酒石酸锑钾[KSbC4H4O7· 1 H2O]于100mL水中。在不断搅拌下把钼酸铵溶液徐徐加到300mL硫酸(c(1/2H2SO4)＝1mo1/L)中，加酒石酸锑钾溶液并且混合均匀。 此溶液贮存于棕色试剂瓶中，在冷处可保存二个月。 ⒒浊度-色度补偿液：混合两个体积硫酸(c(1/2H2SO4)＝1mo1/L)和一个体积抗坏血酸溶液。使用当天配制。 ⒓磷标准贮备溶液：称取0.2197±0.001g于110℃干燥2h在干燥器中放冷的磷酸二氢钾(KH2PO4)，用水溶解后转移至1000mL容量瓶中，加入大约800mL水、加5mL硫酸(1：1)用水稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含50.0μg磷。 本溶液在玻璃瓶中可贮存至少六个月。 ⒔磷标准使用溶液：将10.0mL的磷标准溶液转移至250mL容量瓶中，用水稀释至标线并混匀。1.00mL此标准溶液含2.0μg磷。 使用当天配制。 ⒕酚酞，10g/L溶液：0.5g酚酞溶于50mL95％乙醇中。 主要仪器 ⒈医用手提式蒸汽消毒器或一般压力锅(1.1～1.4kg/cm2)； ⒉50mL具塞(磨口)刻度管 ⒊分光光度计 实验一紫外分光光度法测定苯甲酸 一、实验目的 学习、了解紫外分光光度法原理 了解紫外分光光度计的结构和使用方法 二、实验原理 当辐射能（光）通过吸光物质时，物质的分子对辐射能选择性的吸收而得到的光谱称为分子吸收光谱。分子吸收光谱的产生与物质的分子结构、物质所在状态、溶剂和溶液的PH等因素有关。分子吸收光谱的强度与吸光物质的浓度有关。表示物质对光的吸收程度，通常采用“吸光度”这一概念来量度。 根据朗伯－比尔定律，在一定的条件下，吸光物质的吸光度A 与该物质的浓度C和液层厚度成正比。即A＝ LC 因此，只要选择一定的波长测定溶液的吸光度，即可求出该溶液浓度，这就是紫外－可见分光光度计的基本原理。 在碱性条件下，苯甲酸形成苯甲酸盐，对紫外光有选择性吸收，其吸收光谱的最大吸收波长为225nm。因此，采用紫外分光光度计测定苯甲酸在225nm处的吸收度就能进行定量分析。 三、仪器与主要试剂 TU-1810紫外可见分光光度计1cm石英比色皿 0.1M氢氧化钠溶液 苯甲酸(AR) 四、实验步骤 1、苯甲酸标准溶液的制备 称取苯甲酸(105℃烘干)100mg,用0.1M氢氧化钠溶液100ml溶解后,转入1000ml容量瓶中,用蒸馏水稀释至刻度.此溶液1ml含0.1mg 苯甲酸. 2、制作苯甲酸吸收曲线,选择最大吸收波长 ①移取苯甲酸标准溶液4.00ml于50ml容量瓶中,用0.01M氢氧化钠溶液定容,摇匀,此溶液1ml含苯甲酸8ug. 以氘灯为光源,用0.01M氢氧化钠溶液作为参比,改变测量波长(从210-240nm)测量8ug/ml苯甲酸的吸光度. ②以波长为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制苯甲酸的紫外吸收曲线,并找出最大的吸收波长 (是否是225nm). 3﹑样品的测定 ①取10.00ml苯甲酸样品,放入50ml容量瓶中,用0.01M氢氧化钠 紫外分光光度法原理，使用范围，仪器的校正，测定方法和注意事项 紫外分光光度法 一、原理 可见光、紫外线照射某些物质，主要是由于物质分子中价电子能级跃迁对辐射的吸收，而产生化合物的可见紫外吸收光谱。基于物质对光的选择性吸收的特性而建立分光光度法或称吸收光谱法的分析方法。它是以朗伯──比耳定律为基础。 1 朗伯—比耳定律 A = lg—- = ECL T 式中 A为吸收度； T为透光率； E为吸收系数，采用的表示方法是（E１％１ｃｍ），其物理意义为当溶液浓度为1%（g/ml），液层厚度为1cm时的吸收度数值； C为100ml溶液中所含被测物质的重量（按干燥品或无水物计算），g； L为液层厚度，cm。 二、使用范围 凡具有芳香环或共轭双键结构的有机化合物，根据在特定吸收波长处所测得的吸收度，可用于药品的鉴别、纯度检查及含量测定。 三、仪器 可见-紫外分光光度计。其应用波长范围为200～400nm的紫外光区、400～850nm的可见光区。主要由辐射源（光源）、色散系统、检测系统、吸收池、数据处理机、自动记录器及显示器等部件组成。 本仪器是根据相对测量的原理工作的，即先选定某一溶剂（或空气、试样）作为标准（空白或称参比）溶液，并认为它的透光率为100％（或吸收度为0），而被测的试样透光率（或吸收度）是相对于标准溶液而言，实际上就是由出射狭缝射出的单色光，分别通过被测试样和标准溶液，这两个光能量之比值，就是在一定波长下对于被测试样的透光率（或吸收度）。 本仪器可精密测定具有芳香环或共轭双键结构的有机化合物、有色物质或在适当条件下能与某些试剂作用生成有色物的物质。 使用前应校正测定波长并按仪器说明书进行操作。 四、仪器的校正 1.波长的准确度试验 以仪器显示的波长数值与单色光的实际波长值之间误差表示，应在±1.0nm 范围内。 可用仪器中氘灯的486.02nm与656.10nm谱线进行校正。 2.吸收度的准确度试验 紫外分光光度计的使用原理和方法 紫外-可见分光光度法(ultraviolet-visible spectrophotometry, UV-VIS) 1定义： 它是利用物质的分子或离子对某一波长范围的光的吸收作用，对物质进行定性分析、定量分析及结构分析, 所依据的光谱是分子或离子吸收入射光中特定波长的光而产生的吸收光谱。 2分类： 按所吸收光的波长区域不同：分为紫外分光光度法和可见分光光度法，合称为紫外-可见分光光度法。 3、紫外-可见分光光度法的特点： （1) 其仪器设备和操作都比较简单，费用少，分析速度快;（与其它光谱分析方法相比）（2）灵敏度高; （3）选择性好; （4）精密度和准确度较高; （5）用途广泛。 §1. 紫外-可见吸收光谱 1. 物质对光的选择性吸收 物质对光的吸收是选择性的，利用被测物质对某波长的光的吸收来了解物质的特性，这就是光谱法的基础。通过测定被测物质对不同波长的光的吸收强度（吸光度），以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，得出该物质在测定波长范围的吸收曲线。在吸收曲线中，通常选用最大吸收波长λmax进行物质含量的测定。 2.有机化合物的紫外-可见吸收光谱 2.1 有机化合物的电子跃迁 与紫外-可见吸收光谱有关的电子有三种，即形成单键的σ电子、形成双键的π电子以及未参与成键的n电子。跃迁类型有：σ→σ*、n→σ* 、π→π*、n→π* 四种。 饱合有机化合物的电子跃迁类型为σ→σ*，n→σ*跃迁， 吸收峰一般出现在真空紫外区，吸收峰低于200nm，实际应用价值不大。 不饱合机化合物的电子跃迁类型为n→π*，π→π*跃迁，吸收峰一般大于200nm。 生色团：是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。人们通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。 助色团：是指带有非键电子对的基团，如-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等，它们本身不能吸收大于200nm的光，但是当它们与生色团相连时，会使生色团的吸收峰向长波方向移动， 第二章 紫外－可见分光光度法 一、选择题 1 物质的紫外 – 可见吸收光谱的产生是由于 (B ) A. 原子核内层电子的跃迁 B. 原子核外层电子的跃迁 C. 分子的振动 D. 分子的转动 2 紫外–可见吸收光谱主要决定于 (C ) A.原子核外层电子能级间的跃迁 B. 分子的振动、转动能级的跃迁 C. 分子的电子结构 D. 原子的电子结构 3 分子运动包括有电子相对原子核的运动（E 电子）、核间相对位移的振动（E 振动）和转 动（E 转动）这三种运动的能量大小顺序为 （A ） A. E 电子>E 振动>E 转动 B. E 电子>E 转动>E 振动 C. E 转动>E 电子>E 振动 D. E 振动>E 转动>E 电子 4 符合朗伯-比尔定律的一有色溶液，当有色物质的浓度增加时，最大吸收波长和吸光度分别是 (C ) A. 增加、不变 B. 减少、不变 C. 不变、增加 D. 不变、减少 5 吸光度与透射比的关系是 (B ) A. T A 1= B. T A 1lg = C. A = lg T D. A T 1lg = 6 一有色溶液符合比尔定律，当浓度为c 时，透射比为T 0，若浓度增大一倍时，透光率的对数为 (D ) A. 2T O B. 021T C. 0lg 2 1T D. 2lg T 0 7 相同质量的Fe 3+和Cd 2+ 各用一种显色剂在相同体积溶液中显色，用分光光度法测定，前者用2cm 比色皿，后者用1cm 比色皿，测得的吸光度值相同，则两者配合物的摩尔吸光系数为 (C ) 已知：A r(Fe) = ，A r(Cd) = A. Cd Fe 2εε≈ B. e d F C 2εε≈ 第十一章紫外－-可见分光光度法 思考题和习题 1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。 2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？ 物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。 由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。 3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？ 电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。 分子结构中能产生电子能级跃迁的化合物可以产生紫外吸收光谱。 紫外吸收光谱又称紫外吸收曲线，是以波长或波数为横坐标，以吸光度为纵坐标所描绘的图线。在吸收光谱上，一般都有一些特征值，如最大吸收波长(吸收峰),最小吸收波长(吸收谷)、肩峰、末端吸收等。 4．Lambert-Beer定律的物理意义是什么？为什么说Beer定律只适用于单色光？浓度C 与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素有哪些？ 朗伯－比耳定律的物理意义：当一束平行单色光垂直通过某溶液时，溶液的吸光度A 与吸光物质的浓度c及液层厚度l成正比。 Beer定律的一个重要前提是单色光。也就是说物质对单色光吸收强弱与吸收光物质的浓度和厚度有一定的关系。非单色光其吸收强弱与物质的浓度关系不确定，不能提供准确的定性定量信息。 浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素 （1）定律本身的局限性：定律适用于浓度小于0.01 mol/L的稀溶液，减免：将测定液稀释至小于0.01 mol/L测定 （2）化学因素：溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导致偏离Beer定律。减免：选择合适的测定条件和测定波长 （3）光学因素： 非单色光的影响。减免：选用较纯的单色光；选 max的光作为入射光 杂散光的影响。减免：选择远离末端吸收的波长测定 散射光和反射光：减免：空白溶液对比校正。 非平行光的影响：减免：双波长法 （4）透光率测量误差：减免：当±0.002<ΔT< ±0.01时，使0.2 紫外可见分光光度法基本原理 紫外可见分光光度法基本原理透射比和吸光度当一束平行光通过均匀的溶液介质时光的一部分被吸收一部分被器皿反射。设入射光强度为I0吸收光强度为Ia 透射光强度为It反射光强度为Ir则在进行吸收光谱分析中被测溶液和参比溶液是分别放在同样材料及厚度的两个吸收池中让强度同为I0的单色光分别通过两个吸收池用参比池调节仪器的零吸收点再测量被测量溶液的透射光强度所以反射光的影响可以从参比溶液中消除则上式可简写为透射光强度It与入射光强度I0之比称为透射比亦称透射率用T表示则有: 溶液的T越大表明它对光的吸收越弱反之T 越小表明它对光的吸收越强。为了更明确地表明溶液的吸光强弱与表达物理量的相应关系常用吸光度A表示物质对光的吸收程度其定义为: 则A值越大表明物质对光吸收越强。T及A都是表示物质对光吸收程度的一种量度透射比常以百分率表示称为百分透射比T吸光度A为一个无因次的量两者可通过上式互相换算。朗伯-比耳定律朗伯-比耳定律Lambert-Beer是光吸收的基本定律俗称光吸收定律是分光光度法定量分析的依据和基础。当入射光波长一定时溶液的吸光度A是吸光物质的浓度C及吸收介质厚度l吸收光程的函数。朗伯和比耳分别于1760年和1852年研究了这三者的定量关系。朗伯的结论是当用适当波长的单色光照射一固定浓度的均匀溶液时A与l成正比其数学式为: A kl 此即称为朗伯定律k为比例系数而比耳的结论是当用适当波长的单色光照射一固定液层厚度的均匀溶液时A与C成正比其数学表达式为: 此即称为比耳定律k称为比例系数合并上述k的数值取决于吸光物质的特性外其单位及数值还与C和l所采用的单位有关。l通常采用cm为单位并用b表示。所以k的单位取决C采用的单位。当C采用重量单位g/L时吸收定律表达为: a称为吸光系数单位为当C采用摩尔浓度mol/L时吸收定律表达为: ε称摩尔吸光系数单位为有时在化合物的组成不明的情况下物质的摩尔质量不知道 总磷含量的测定——钼酸铵分光光度法 本方法适用于含PO 43-为0.02~50mg/L 工业循环冷却水中磷含量的测定。 1．0 原理 在酸性溶液中，用过硫酸钾作分解剂，将聚磷酸盐和有机膦转化为正磷酸盐，正磷酸盐与钼酸铵反应生成黄色的磷钼杂多酸，再用抗坏血酸还原成磷钼蓝，于710nm 最大吸收波长处分光光度法测定。 2．0 试剂 同正磷酸盐和总无机磷含量的测定第2条和下列试剂。 2．1 过硫酸钾40g/L 溶液： 称取20g 过硫酸钾，精确至0.5g ，溶于500mL 水中，摇匀，贮存于棕色瓶中（有效期一个月）。 3．0 仪器 同正磷酸盐的测定第3.1条。 3．0 分析步骤 4．1 工作曲线的绘制 同正磷酸盐测定第4.1条。 4．2 总无机磷酸盐含量测定 从正磷酸盐测定的试样（4.2）中取5.00mL 试验溶液于100mL 锥形瓶中，加入1.0mL 硫酸溶液（见总无机磷测定之2.3），5.0mL 过硫酸钾溶液（2.1），用水调整锥形瓶中溶液体积至约25mL ，摇匀，置于可调电炉上缓缓煮沸15分钟至溶液快蒸干为止。取出后流水冷却至室温，定量转移至50mL 容量瓶中。加入2.0mL 钼酸铵溶液（见正磷酸盐测定之2.4），3.0mL 抗坏血酸溶液（见正磷酸盐测定之 2.3），用水稀释至刻度，摇匀，室温下放置10分钟。在分光光度计710nm 处，用1cm 吸收池，以不加试验溶液的空白调零测吸光度。 4．0 分析结果的计算 以mg/L 表示的试样中总无机磷酸盐（以PO 43-计）含量（x 5），按下式计算： X s =M S /V S 式中： M 3——从工作曲线上查得的以μg 表示的PO 43-量； V 3——移取试验溶液的体积，mL 。 5．1 以mg/L 表示的羟基乙叉二膦酸（HEDP ）含量（x 6），按式下式计算： X 6=1.085×（ M 3 - M 2 ） V 3 V 2 式中：1.085——系PO 43-换算为羟基乙叉二膦酸的系数。 5．2 以mg/L 表示的羟基乙叉二膦酸（HEDPS ）含量（x 7），按式下式计算： X 7=1.548×（ M 3 - M 2 ） V 3 V 2 式中：1.548——系PO 43-换算为羟基乙叉二膦酸的系数。 5．3 以mg/L 表示的氨基三甲叉膦酸（ATMP ）含 量（x 8），按式下式计算： 式中：1.050——系PO 43-换算为氨基三甲叉膦酸的系数。 5．4 以mg/L 表示的乙二胺四甲叉膦酸（EDTMP ）含量（x 9），按下式计算： X 8=1.050×（ M 3 - M 2 ） V 3 V 2 1.物质的颜色与吸收光的关系 电磁波谱： X射线 0.1~100 nm 远紫外光 10~200 nm 近紫外光 200~400 nm 可见光 400~760 nm 近红外光 750~2500 nm 中红外光 2500~5000 nm 远红外光 5000~10000 nm 微波 0.1~100 cm 无线电波 1~1000 m 2 日光：紫蓝青绿黄橙红 2014-11-33 ?复合光：由各种单色光组成的光。如白光(太阳光) ?单色光：只具有一种波长的光。 要求：?λ=±2nm 。 ?互补色光：如果把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合也可以得到白光，这两种光就叫互补色光。 ?物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的。如：CuSO 4呈兰色。 ?物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。 光的互补：蓝 黄日 光 7 ? （1）不同物质吸收曲线的形状和吸收波长不同。 MnO 4- 531吸收曲线2014-11-38?（2）同一物质对不同波长光的吸光度不同；同一物质不同浓度，其吸收曲线形状相似。 ?吸收曲线是特性的，可以提供物质的结构信息，作为物质定性分析的依据之一；吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的 重要依据。 3.光的吸收定律——朗伯-比耳定律 λ 吸光度A：物质对光的吸收程度。 定义：A＝lg（I0/I t) A越大，表示对光的吸收越大，透过光越弱。 9 λ 1760年朗伯(Lambert)阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系：A∝b ?1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系：A∝c 二者的结合称为朗伯—比耳定律，A∝bc 10 水中总磷含量的测定——钼酸铵分光光度法 1. 方法提要 在酸性溶液中，用过硫酸钾作分解剂，将聚磷酸盐和有机磷转化为正磷酸盐，正磷酸盐与钼酸铵反应生成黄色的磷钼杂多酸，再用抗坏血酸还原成磷钼蓝，于710nm 最大吸收波长处分光光度法测定。 反应式为： O H NH O PMo H H PO H MoO NH O H KSO C 2440122424221224][24)(12644++????→?+++ -+-523434012210][686O Mo MoO PO H O PMo H O H C ????→?- 2. 试剂和材料 2.1 磷酸二氢钾（GB 1247）； 2.2 硫酸（GB 625）：1+1溶液； 2.3 硫酸（GB 625）：1+35溶液； 2.4 抗坏血酸（HG3-536）：20g/L ； 称取10g 抗坏血酸，精确至0.5g ，称取0.2g 乙二胺四乙酸二钠，精确至0.01g ，溶于200mL 水中，加入8.0mL 甲酸，用水稀释至500mL ，混匀，贮存于棕色瓶中（有效期一个月）。 2.5 钼酸铵（GB 657）：26g/L 溶液； 称取13g 钼酸铵，精确至0.5g ，称取0.5g 酒石酸锑钾，精确至0.01g ，溶于200mL 水中，加入230mL 硫酸溶液（2.2），混匀，冷却后用水稀释至500mL ，混匀，贮存于棕色瓶中（有效期二个月）。 2.6 磷标准溶液：1mL 含有0.5g PO 43－； 称取0.7165g 预先在100～105℃干燥并以恒重过的磷酸二氢钾（2.1）精确至0.0002g ，溶于约500mL 水中，定量转移至1L 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 2.7 磷标准溶液：1mL 含有0.02mg PO 43－； 取20.00mL 磷标准溶液（2.6）于500mL 容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀。 2.8 过硫酸钾（GB641），40g/L 溶液； 称取20g 过硫酸钾，精确至0.5g ，溶于500mL 水中，摇匀，贮存于棕色瓶 紫外-可见分光光度法 1简述 紫外-可见分光光度法是在190-80Onm波长范围内测定物质的吸光度，用于鉴别、杂质检查和含量测定的方法。 定量分析通常选择物质的最大吸收波长处测出吸光度，然后用对照品或吸收系数求算出被测物质的含量，多用于制剂的含量测定；对已知物质定性可用吸收峰波长或吸光度比值作为鉴别方法；若该物质本身在紫外光区无吸收，而其杂质在紫外光区有相当强度的吸收，或杂质的吸收峰处该物质无吸收，则可用本法作杂质检查。 物质对紫外辐射的吸收是由于分子中原子的外层电子跃迁所产生，因此，紫外吸收主要决定于分子的电子结构，故紫外光谱又称电子光谱。有机化合物分子结构中如含有共轭体系、芳香环等发色基团，均可在紫外区（200~400nm）或可见光区（400~850nm）产生吸收。通常使用的紫外-可见分光光度计的工作波长范围为 190~900nm。 紫外吸收光谱为物质对紫外区辐射的能量吸收图。朗伯-比尔（Lambert-Beer） 定律为光的吸收定律，它是紫外-可见分光光度法定量分析的依据，其数学表达式为： 1 A=log =ECL 式中A为吸光度； T为透光率； E为吸收系数； C为溶液浓度； L为光路长度。 如溶液的浓度（C）为1%（g/ml），光路长度（L）%lcm，相应的吸光度即为吸收系数以E；Cm表示。如溶液的浓度（C）为摩尔浓度（mol/L），光路长度为lcm 时，则相应有吸收系数为摩尔吸收系数，以表示。 2仪器 紫外-可见分光光度计主要由光源、单色器、样品室、检测器、记录仪、显示系 统和数据处理系统等部分组成。 为了满足紫外-可见光区全波长范围的测定，仪器备有二种光源，即氘灯和碘钨灯，前者用于紫外区，后者用于可见光区。 单色器通常由进光狭缝、出光狭缝、平行光装置、色散元件，聚焦透镜或反射镜等组成。色散元件有棱镜和光栅二种，棱镜多用天然石英或熔融硅石制成，对200~400nm波长光的色散能力很强，对600nm以上波长的光色散能力较差，棱镜色散所得的光谱为非匀排光谱。光栅系将反射或透射光经衍射而达到色散作用，故常称为衍射光栅，光栅光谱是按波长作线性排列，故为匀排光谱，双光束仪器多用光栅为色散元件。 检测器有光电管和光电倍增管二种。 紫外-可见分光光度计依据其结构和测量操作方式的不同可分为单光束和双光束分光光 度计二类。单光束分光光度计有些仍为手工操作，即固定在某一波长，分别测量比较空白、样品或参比的透光率或吸收度，操作比较费时，用于绘制吸收光谱图时很不方便，但适用于单波长的含量测定。双光束分光光度计藉扇形镜交替切换光路使分成样品（S）和参比（R）两光束，并先后到达检测器，检测器信号经调制分离成两光路对应信号，信号的比值可直接用记录仪记录，双光束分光光度计操作简单，测量快速，自动化程度高，但作含量测定时，为求准确起见，仍宜用固定波长测量方式。 3 紫外-可见分光光度计的检定 3.1 波长准确度 3.1.1 波长准确度的允差范围紫外-可见分光光度计波长准确度允许误差，紫外区为 ±1.0nm，500nm处吃.0nm，700nm处±4.8nm。 3.1.2 波长准确度检定方法 3.1.2.1 用低压汞灯检定关闭仪器光源，将汞灯（用笔式汞灯最方便）直接对准进光狭缝，如为双光束仪器，用单光束能量测定方式，采用波长扫描方式，扫描速度慢”（如 I5nm/min ）、响应快”、最小狭缝宽度（如0.1 nm）、量程0~100%，在200~800nm范围内单方向重复扫描3次，由仪器识别记录各峰值（若仪器无峰检测” 功能，必要时可对指定波长进行“单峰”扫描）。 单光束仪器以751G型为例，可将选择开关放在X）.1位置，透光率读数放在100 （或选择开关放在X，透光率放在10）,关小狭缝，打开光闸门，缓缓转动波长盘，寻找汞灯546.07nm峰出现的位置，若与波长读数不符，应调节仪器左侧准直镜的波长调整螺丝，如钼酸铵分光光度法测定水中的总磷 - 副本
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