儀器分析實驗二 定量測定相互重疊的二元混合物的紫外吸收光譜

實驗二定量測定相互重疊的二元混合物的紫外吸收光譜一、 實驗目的1?掌握UV1100型紫外-可見分光光度計的使用方法；學會測定摩爾吸光系數(shù)；學會用解聯(lián)立方程組的方法，定量測定吸收曲線相互重疊的二元混合物。二、 方法原理根據(jù)朗伯-比爾定律，用紫外-可見分光光度法很容易定量測定在此光譜區(qū)內(nèi)有吸收的單一成分。由兩種組分組成的混合物中，若彼此都不影響另一種物質(zhì)的光吸收性質(zhì)，可根據(jù)相圖2-1Cr2圖2-1Cr2O7-2溶液中MnO4-的吸收曲線在H2SO4溶液中Cr2O7-2和MnO4-的吸收曲線如圖2-1所示。根據(jù)吸收曲線選擇測定波長時，不一定非選

用每個組分的最大吸收波長，應選擇兩組分吸收

值差別大（Ae大）而吸收曲線￡值隨波長變

化率（As/AX）較小的區(qū)域內(nèi)的波長。根據(jù)Cr2O7-2和MnO4-的吸收曲線的特點，宜選用440nm和545nm作為測定波長。首先分別配制KMnO4和K2Cr2O7的標準溶液系列,分別在545nm和440nm波長下測定

各溶液的吸光度，繪制出MnO4-和Cr2O72-在兩個波長下的標準曲線，從而計算出MnO4-和Cr2O72-在545nm和440nm波長處的摩爾吸收系數(shù)sMnsCro8M5sC；。再在440nm和545nm波長下測定混和試液的總吸光度A440和A545，根據(jù)吸光度加和性原理，列出聯(lián)立方程組:A=8MnbcMn+8CrbcCr440 440 440A=8MnbcMn+8CrbcCr545 545 545解方程組，計算出試液中的CMn和CCr。三、儀器與試劑儀器：UV1100紫外-可見分光光度汁；石英比色皿4只；50ml容量瓶8只；10ml吸量管2只。試劑：0.00500mol?L-iKMnO4標準溶液；0.0200mol?L-i的K2Cr2O7標準溶液；0.25mol?L-iH2SO4溶液。四、實驗步驟標準系列溶液配制取50mL容量瓶8個，分別于4個容量瓶中加入0.00500mol?L-iKMnO4標準溶液1.00、2.00、3.00、4.00mL。再于另4個容量瓶中加入0.0200molL1K2Cr2O7標準溶液1.00、2.00、3.00、4.00mL。將各容量瓶中溶液用0.25mol?L-1的H2SO4溶液稀釋至刻度，搖勻。測定標準系列溶液的吸光度分別在440nm和545nm波長下，以0.25mol?L-1的H2SO4溶液作參比，測定KMnO4和K2Cr2O7標準系列中各溶液的吸光度。樣品溶液吸光度的測定準確稱取一定體積的未知液于50mL容量瓶中，用0.25mol?L-1的H2SO4溶液稀釋至刻度，搖勻。分別在440nm和545nm波長下，以0.25moLL-1的H2SO4溶液作參比，測定樣品溶液的吸光度。五、數(shù)據(jù)處理1.根據(jù)所測KMnO4和K2Cr2O7標準系列在545nm和440nm波長處的吸光度，分別繪制A-C曲線，計算出￡Mn&Cr&Mn8Cr。440440545545數(shù)據(jù)記錄如下：表1、Mn標準系列在545nm和440nm波長下的吸光度記錄表濃度[mol/L]主波長545.00nm基線波長440.00nm0.00010.2690.0050.00020.5110.0170.00030.8080.0290.00041.0570.039

表2、Cr標準系列在545nm和440nm波長下的吸光度記錄表濃度[mol/L]主波長440.00nm基線波長545.00nm0.00080.1420.0480.00160.3020.0530.00240.4750.00320.6450.058KMnO4和K2Cr2O7標準A-c曲線如下：陽標淮系列和44併?擾長外的吸気度標薜曲線Cr標莊系列在昶Toil和440m^K處的吸兀度標推曲線由圖可知，各標準溶液的吸光度曲線的斜率如圖上所述。則:k114 …￡Mn= = =114440b1￡Mn=k=2661=2661545b1

k210.258Cr440— —210.25b 1二4.0179k 4.0179二4.0179￡Cr= =——545b12?根據(jù)所測樣品溶液在545nm和440nm波長處的吸光度九和鶴，列聯(lián)立方程組,求出樣品中MnO4-和Cr2O72-的濃度。由實驗數(shù)據(jù)可知：A=0.413440A=0.244545又根據(jù)方程式：A=8Mnbc+￡Crbc440 440 Mn440CrA=8Mnbc+8Crbc545 545 Mn545Cr解得：c=8.8801x10-5mold-1Mnc=1.9162x10-3mol.l-1Cr所以：c=8.8801x10-5mold-1Mnc =9.5809*10-4mol?l-1cy六、思考題1．混合物雙組分含量的測定的理論依據(jù)是什么？答：若試樣中需要測定兩個組分的吸收峰重疊，但不嚴重。若服從比爾定律，則根具吸光度的加和性，可不經(jīng)分離，在兩