及使用分光光度计定性分析

一、 实验目的

1. 了解紫外和可见光光度计的构造；

2. 学会分光光度计的波长准确度和吸收池配套性检验方法；

3. 了解紫外和可见光光度计的校正基本方法；

4. 掌握利用分光光度计对物质进行定性分析。

二、实验学时

    3学时

三、仪器与试剂

1、仪器  

紫外-可见分光光度计；    镨钕滤过片；      容量瓶（50mL）； 

天平；       烧杯（200mL）；                       

2、试剂     

去离子水；      95%乙醇；      防晒霜；       苯；

质量分数0.006000%重铬酸钾的0.001mol/L高氯酸标准溶液：称取已经干燥过的重铬酸钾60.00mg，移入1L容量瓶中，用蒸馏水溶解，加入1mL的1.0mol/L高氯酸，再用蒸馏水稀释溶液质量为1000.0g，避光密封保存。

四、实验原理

 紫外吸收光谱主要产生于分子价电子在电子能级间的跃迁，是研究物质电子光谱的分析方法。通过测定分子对紫外光的吸收，可以对物质进行定性和定量测定。

 利用紫外分光光度法对物质进行定性分析：选择合适的溶剂（非极性），使用有足够纯度单色光的分光光度计，在相同的条件下测定相近浓度的待测试样和标准品的溶液的吸收光谱，然后比较二者吸收光谱特征：吸收峰数目及位置、吸收谷及肩峰所在的位置等；分子结构相同的化合物应有完全相同的吸收光谱。 

 紫外-可见分光光度计的主要部件包括光源、波长选择器、吸收池、检测器及测量系统等。

1.  光源：能发射所需波长范围的光的器件。可见光源常用钨丝灯(或碘钨灯)，波长范围约为320～2500nm；紫外光源常用氢灯(或氘灯)，波长范围约为200～350nm。

2.  波长选择器：能从光源辐射光中分离出一定波长范围光的器件。通常为滤光片、棱镜或光栅。固定波长选择器常用滤光片，连续变化波长选择器常用棱镜或光栅。

3.  吸收池：盛放待测样品溶液的容器。该容器应具有两面互相平行、透光且有精确厚度的平面。按材质可分为玻璃和石英两种。玻璃吸收池用于可见光波长范围的测定；石英吸收池用于紫外光及可见光波长范围的测定。

4.  检测器：能把光信号转变为电信号的器件，通常为光电管或光电倍增管等。

5.  测量系统：能放大电信号并将其转变为用百分透射率或吸光度显示的器件。由放大器及指示器等组成。

紫外-可见分光光度计是单光束手工操作仪器，备有钨灯及氢灯两种光源，可用于可见及紫外光区。它是具有色散能力较高的单色器，狭缝可调，可得到较纯的单色光，适用于定性鉴别和定量分析。    

 新仪器启用前或仪器修理后或长期使用后均需对仪器的性能进行检定。仪器的性能主要是波长准确度与重现性、单色器的分辨能力、吸光度的准确性和重现性及杂散光等。

5、实验步骤

1、仪器调校

1.1 开机检查及预热

检查仪器，连接电源，打开仪器电源开关，开启吸收池样品室盖，取出样品室内的遮光物，预热20min。

1.2 仪器波长准确度检查和校正

（1）可见光区波长准确度检查和校正

校验波长是否准确，可用谱线校正法。在吸收池中置一白纸挡住光路，转动波长从720nm向420nm方向转动，遮光观察白纸上色斑的颜色。根据调整的波长范围观察所得到的相应颜色，并进行对比核对，判断波长的准确性。

（486nm附近，白纸上为蓝色斑；580nm附近，白纸上为黄色斑）

在吸收池滴一滴液体苯，盖上吸收池盖，待苯挥发充满整个吸收池后，就可以测绘苯蒸气的吸收光谱，观察实测结果与苯的标准光谱曲线是否一致。

1.3 吸收池的配套性检查 

仪器所附的同一光径洗手池中，装蒸馏水于220nm（石英吸收池）、440nm（玻璃吸收池）处，将一个吸收池的透射比调至100%，测量其他各池的透射比值，其差值即为吸收池的配套性。透射比的偏差小于0.5%的吸收池可配成一套。

2、防晒霜中紫外吸收剂的定性检测

2.1 试样的制备

称取0.1g试样于100mL烧杯内，加95%乙醇100mL溶解、搅拌，静止片刻，取清液作为待测试样。根据试样中防晒剂含量的大小，选择稀释倍数。

2.2 测定步骤

调节紫外分光光度计波长于280-400nm，以95%乙醇作为空白。 取待测试样清液倒入比色皿内，用擦镜纸把比色皿表面擦干，进行扫描。仪器在此波长范围内有吸收峰则该样品含紫外吸收剂，无吸收峰则该样品不含紫外吸收剂。

2.3 结束工作

 工作完毕后，关闭电源。取出吸收池，清洗后晾干入盒保存，在样品室内放入干燥剂，盖好样品室盖，罩好仪器防尘罩。

六、数据记录

1、可见光区波长准确度检查和校正

                        苯蒸气的紫外吸收光谱

紫外光区波长准确度检查所得图谱与标准图谱对比结果：

   3、吸收池的配套性检查

紫外吸收峰：

七、测量注意事项

    1、玻璃吸收池只适用于320nm以上及可见光区；石英吸收池适用于紫外光和可见光区。

    2、石英吸收池毛玻璃面上方有箭头表示方向。每次测定时，样品吸收池与空白吸收池的方向应保持一致。

    3、每一次改变波长时，都应重新调参比的零点。

    4、吸收池内溶液加入的量应适当，不能太多或太少，影响检测。

八、思考题 

    1、 如何正确使用紫外-可见分光光度计？

    2、 石英吸收池为什么标有箭头？在使用前应如何处理，使用中应如何保护？ 下载本文