紫外吸收光谱法测定双组分混合物

实验一分光光度法同时测定维生素C和维生素E一、实验目的学习在紫外光谱区同时测定双组分体系——维生素C和维生素E。

二、实验原理维生素C（抗坏血酸）和维生素E（α-生育酚）在食品中能起抗氧化作用，即他们在一定时间内能防止油脂变性。

两者结合在一起比单独使用的效果更佳，因为它们在抗氧化剂性能方面是“协同的”。

因此，它们作为一种有用的组合试剂用于各种食品中。

维生素C是水溶性的，维生素E是脂溶性的，但是他们都溶于无水乙醇，因此能在同一溶液中，用与可见分光光度法测定双组分相同的原理，在紫外区测定它们。

三、仪器与试剂1、仪器紫外-可见分光光度计、石英吸收池一对、25mL容量瓶7只、5mL吸量管两只。

2、试剂维生素C：称0.132g抗坏血酸，溶于无水乙醇中，并用无水乙醇定容于1000mL （7.50×10-4mol/L）；维生素E：称0.488g α-生育酚，溶于无水乙醇中，并用无水乙醇定容于1000mL1.13×10-3mol/L）；无水乙醇四、实验内容与操作步骤1、配制溶液（1）配制维生素C系列标准溶液：分别取抗坏血酸贮备液2.00 、3.00 、4.00mL 于3只25mL容量瓶中，并用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。

（2）配制维生素E系列标准溶液：分别取α-生育酚贮备液2.00 、3.00 、4.00mL于3只25mL容量瓶中，并用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。

（3）试样的制备：取未知液5.00 mL 于25mL容量瓶中，并用无水乙醇稀释至刻度，摇匀。

2、绘制吸收曲线以无水乙醇为参比，在波长320~220nm范围内测绘抗坏血酸和α-生育酚的吸收光谱，并确定抗坏血酸和α-生育酚的最大吸收波长，分别为λ1、λ2。

3、绘制标准曲线以无水乙醇为参比，在波长λ1、λ2处分别测定维生素C的3个标准溶液的吸光度；以无水乙醇为参比，在波长λ1、λ2处分别测定维生素E的3个标准溶液的吸光度。

4、未知液的测定以无水乙醇为参比，在波长λ1、λ2处分别测定未知液的吸光度。

A卷答案：二、简答题：1．什么是分光光度中的吸收曲线？制作吸收曲线的目的是什么？让不同波长的光通过待测物，经待测物吸收后，测量其不同波长的光的吸收程度，以吸收度为纵轴，以波长为横轴作图即位吸收曲线。

根据吸收曲线的峰强度，位置及数目可以研究分子结构。

2．为什么原子吸收光谱法只适用于定量分析而不用于定性分析？原子吸收光谱法是基于物质产生的原子蒸气中待测元素的基态自由原子对特定谱线的吸收强度来进行元素定量分析的方法。

当适当波长的光辐射通过基态原子蒸气时，如果与光辐射频率相应的光量子能量等于原子由基态跃迁到激发态所需的能量，则会引起原子对辐射的吸收，产生原子吸收光谱。

各种元素的原子结构和能级具有特征性，因此各元素的原子吸收光谱是具有一系列特征波长的吸收谱线。

其中原子由基态跃迁至第一激发态时产生的吸收线称为共振线。

由基态跃迁至第一激发态的跃迁最容易发生，因此对于大多数元素来说，共振线是元素的最灵敏线。

在原子吸收光谱法中，就是利用处于基态的待测原子蒸气对光源辐射的共振线的吸收来进行定量分析的。

原子吸收光谱法是测定样品的基态原子对光源发出的特征谱线的吸收强度，主要用于元素的定量分析。

3．根据速率方程，请简述引起GC中峰扩张的因素及其解决方法。

1956 年，荷兰化学工程师 van Deemter 提出了色谱过程动力学速率理论：吸收了塔板理论中的板高 H 概念，考虑了组分在两相间的扩散和传质过程，从而给出了 van Deemter 方程：u 为流动相线速度；A ，B ，C 为常数，其中A —分别表示涡流扩散系数；B —分子扩散系数；C —传质阻力系数(包括液相和固相传质阻力系数)。

该式从动力学角度很好地解释了影响板高(柱效)的各种因素！任何减少方程右边三项数值的方法，都可降低 H ，从而提高柱效。

1 )涡流扩散项 (A)在填充柱中，由于受到固定相颗粒的阻碍，组份在迁移过程中随流动相不断改变方向，形成紊乱的“涡流”：从图中可见，因填充物颗粒大小及填充的不均匀性——同一组分运行路线长短不同——流出时间不同——峰形展宽。

分光光度法测定双组分混合物一．实验目的1.学习分光光度法同时测定双组分混合物的原理。

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．原 理根据朗伯—比尔定律，分光光度法可以方便的测定在此光谱区内有单一吸收的单一组分。

在很多情况下，溶液中含有两个(或两个以上)不同的组份。

如果各组份有特征的吸收曲线且互不干扰时，可不经分离，在不同的波长下对各组份进行分别测定。

如图（a ），只要在波长λ1及λ2处分别测量试样溶液的吸光度，便可以求出组份M 及N 的含量。

若两组份的吸收光谱部分重叠，如图（b ）、（c ）则根据吸光度的加和性原则，在M 和N 的最大吸收波长λ1及λ2处，测量总吸光度。

本实验属于（c ）中的情况。

若测定时用1.0cm 的比色皿，则得到：1111111M N M N M M N N A A A C C λλλλλλλεε+=+=+ (1) 2222222M N M N M M N N A A A C C λλλλλλλεε+=+=+ (2) 解式（1）与（2）的联立方程，得12211221M N N M N N M M N M N A A C λλλλλλλλεεεεεε++-=- （3）111M M N M N N A C C λλλεε+-=（4） 式中1M λε、2M λε、1N λε、2Nλε 分别代表组份M 及N 在λ1及λ2处的摩尔吸光系数（升/摩尔·厘米）。

本实验测定Co 2+和Cr 3＋的混合物。

分别配制Co 2+和Cr 3＋的系列标准溶液，在λ1和λ2处分别测定Co 2+和Cr 3＋系列标准溶液的吸光度，标准曲线的斜率即为Co 2+和Cr 3＋在λ1和λ2处的摩尔吸光系数。

三．仪器及试剂UV-9100紫外－可见分光光度计；1.0cm 比色皿；10mL 比色管；刻度吸管； Co(NO 3)2·6H 2O 、Cr(NO 3)3·9H 2O 均为分析纯四．实验步骤1．溶液配制分别配制0.350mol/L Co(NO 3)2和0.100mol/L 的Cr(NO 3)3 储备液。

实验一紫外吸收光谱法测定双组分混合物实验目的：1. 掌握用紫外吸收光谱法分析混合物中两个组分的含量。

2. 掌握紫外吸收光谱法的基本原理。

3. 熟悉使用紫外吸收光谱仪进行实验分析的方法。

实验原理：紫外光谱是一种分析物体中分子结构的手段，因为紫外光波长在200~400 nm之间，超出了人眼能够识别的波段，所以被称为“紫外”。

双组分混合物中含有两种不同的分子。

在紫外区，分子发生电子激发而吸收光，吸收的波长越短，能量越大。

每种化合物的电子激发能量不同，吸收波长也不同，所以可以通过测量吸收光强，并画出吸收光谱图，来分析一定浓度下化合物的含量。

2. 布朗斯特定律当光线通过一定浓度的溶液时，吸收光的强度与溶液中吸收物的浓度成正比，吸收光强度I与吸收物的摩尔浓度C的关系为：I = εCL式中，ε为摩尔吸光系数，表示单位摩尔吸光系数与溶液浓度的乘积；L为光程，即光线通过样品的路程长度。

实验步骤：1. 准备样品：将两个不同的溶液，按不同比例混合后，确定混合物的速比，称量混合物中的总量，测定混合物中的两个成分的浓度。

2. 将混合物溶液放到紫外吸收光谱仪的比色池中。

3. 选择光路、滤光片和检测器，调整最大吸光度<1。

4. 测定每个成分的最大吸光度波长。

将折光率读出，并测量样品的光程。

5. 根据布朗斯特定律，计算出每个成分的摩尔吸光系数。

6. 根据样品中混合物的比例、总量和上述数据，分别计算出混合物中两个成分的摩尔浓度。

7. 检查并计算数据的准确性和精度。

实验结果：1. 调整最大吸光度：在样品最大吸收波长的前面选择一个比这个值低但能够达到一定吸光度的波长，加快进行检测。

须注意，假如最大吸收峰不在大约200~400 nm的紫外光区域内，则不能使用紫外吸收光谱法来分析这种物质。

式中， A1 和 A2 分别是两个溶液的最大吸收值，L 是光路长度， C 是溶液的摩尔浓度。

ε1 和ε2 是两溶液的摩尔吸光系数。

4. 计算混合物中两个成分的摩尔浓度：实验注意事项：1. 在勾线过程中，尽量避免划伤比色池。

第九章紫外吸收光谱1. 试简述产生吸收光谱的原因.基本要点：1. 分子吸收光谱；2. 有机化合物的紫外吸收光谱；3. 无机化合物的紫外吸收光谱；4. 溶剂对紫外吸收光谱的影响 ;5. 紫外吸收光谱的应用等 .利用紫外吸收光谱进行定量分析的由来已久，公元60年古希腊已知道利用五味子浸液来估计醋中铁的含量。

这一古老的方法由于最初是运用人的眼睛来进行检测，所以叫比色法。

20世纪30年代产生了第一台光电比色计，40年代出现的BakmanUV 分光光度计, 促进了新的分光光度计的发展。

随着计算机的发展，紫外分光光度计已向着微型化﹑自动化﹑在线和多组分同时测定等方向发展。

第一节分子吸收光谱Molecular Absorption Spectroscopy一、分子内部的运动及分子能级前面讲的AAS和AES都属与原子光谱，是由原子中电子能级跃迁所产生的。

原子光谱是由一条一条的彼此分离的谱线组成的线状光谱。

分子光谱比原子光谱要复杂得多。

这是由于在分子中，除了有电子相对于原子核的运动外，还有组成分子的各原子在其平衡位置附近的振动，以及分子本身绕其重心的转动。

如果考虑三种运动形式之间的相互作用，则分子总的能量可以认为是这三种运动能量之和。

即E＝E e+ E v+ E r式中E e为电子能量，E v为振动能量，E r转动能量。

这三种不同形式的运动都对应一定的能级，即：分子中除了电子能级外，还有振动能级和转动能级这三种能级都是量子化的、不连续的。

正如原子有能级图一样，分子也有其特征的能级图。

简单双原子分子的能级图如图9-1所示。

A和B表示电子能级，间距最大；每个电子能级上又有许许多多的振动能级，用V＇=0,1,2,……等表示A能级上个振动能级，V＂=0,1,2,……等表示B能级上各振动能级；每个振动能级上又有许许多多的转动能级，用j＇=0,1,2,……等表示A能级上V＇=0各转动能级，j＂= 0,1,2,……等表示A能级上V＇=1各振动能级等等。

第十章 吸光光度法1.与化学分析法相比，吸光光度法的主要特点是什么？答：①灵敏度高 ②仪器设备简单,操作简便,快速. ③ 准确度较高 ④ 应用广泛 。

2.何谓复合光、单色光、可见光和互补色光？白光与复合光有何区别？ 答：⑴复合光指由不同单色光组成的光;单色光指其处于某一波长的光;可见光指人的眼睛所能感觉到的波长范围为400-750 nm 的电磁波;将两种适当颜色的光按照一定的强度比例混合就可形成复合光,它们称为互补色光; ⑵ 白光是是一种特殊的复合光，它是将将各种小组长的光按一定的强度比例混合而成。

3.简述朗伯-比尔定律成立的前提条件及物理意义，写出其数学表达式。

答：确定前提为：①入射光为平行单色光且垂直照射;② 吸光物质为均匀非散射体系;③吸光质点之间无相互作用;④辐射与物质之间的作用仅限于光吸收过程,无荧光和化学现象发生。

其物理意义如下：当一束单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度A 与物质的浓度c 及吸收层厚度 b 成正比。

其数学表达式为： Kbc TI I A t===1lglg0 4.摩尔吸收系数κ在光度分析中有什么意义？如何求出κ值？κ值受什么因素的影响？ 答：⑴摩尔吸光系数κ在光度分析中的意义：当吸光物质的浓度为1mol/L 和吸收层厚度为 1cm 时，吸光物质对某波长光的吸光度。

(2)在适宜的低浓度时，测其吸光度A ，然后根据bcA=κ计算而求得。

(3) κ值受入射光的波长，吸光物质的性质、溶剂、温度、溶液的组成、仪器灵敏度等因素的影响。

5.何谓吸光度和透射比，两者的关系如何？答：吸光度A 是指入射光强度与透射光强度的比值的对数值。

透射比T 是指透射光强度I t 与入射光强度I 0的比值。

两者的关系如下：TI I A t 1lg lg0== 6.在光度法测定中引起偏离朗伯-比尔定律的主要因素有那些？如何消除这些因素的影响？答：⑴物理因素：①非单色光引起的偏离 ②非平行入射光引起的偏离 ③ 介质不均匀引起的偏离。

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”）。

紫外吸收光谱法测定双组分混合物一、 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. 进一步练习722S 可见分光光度计的使用；二、 方法原理1•根据朗伯比耳定律，用紫外可见分光光度法很容易定量测定在此光谱区域内有吸收的单一组分。

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, 采用相对应的方法来进行定量测定。

（1） 如：当两组分吸收峰部分重叠时如图（*和（b ）,选择适当的波长，仍可按测定单一组分的 方法处理； （2） 当两组分吸收峰大部分重叠时如图 （c ），则宜采用解联立方程组或双波长法等方法进行测定。

2•解联立方程组的方法是以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。

A 罗二璇c a b +魂c b b（1）式中ca 、c b 为a b 两色素的百分浓度（g /ml ）； A ；bA 嘗为两波长下的两种色素的吸光度值之和；；a 、；b 、；b 、；a 为a 、b 两色素在不同波长下的摩尔吸收系数。

九 挖 挖同理，若从光谱曲线确定为含有三种色素，则根据 Aa b c = 1 a a b b c cac/ \ m =: 2 a a b b c c；2c - ^,c ' ；2c a b■2 （2） 1cm 比色皿，b=1 则有: （3）（4）之和。

计算公式：；a 2c a b 亠■ b 2c b ba cA a ，；；b ；c a ab bc 亠？ c 3 .2 3 3在上述过程中都是用 1cm 的比色皿，则b=1 ,在上式中b 省略不写。

解方程可求得 c a 、c b 、c c 。

若 同时进行含有四种色素的测定，按照上述方法依次类推。

2•摩尔吸收系数（k 或£）分子吸收光谱法是基于测定在光程长度为b （cm ）的透明池中，溶液的透射比 T 或吸光度A 进行 定量分析。