紫外吸收光谱法测定双组分混合物教案
紫外光谱法测定双组分体系设计性实验的教学实践
个 好 的 实验 对 象 往 往 能 够 很 大 程 度 上 的 促
进 学 生 主 动 学 习 能 力 的提 高 ， 此 针 对 药 学 专 业 因
本科 生 ， 我们 没 有 选 择 模 拟 双 组 分 体 系 样 品 ， 是 而 选择 了 临床 常 用 的 液 体 制 剂 作 为 实 验 对 象 ， 们 它 分 别是 ： 方 苯 甲酸 醇 溶 液 （ 苯 甲酸 １ ％ ， 杨 复 含 ２ 水 酸 ６ ） 氯 地 滴 眼 液 （ 氯 霉 素 ０ ２ ３ ， 塞 米 ％ 、 含 ．１％ 地 松 磷 酸 钠 ０ ０ ％ ） 复 方 替 硝 唑 溶 液 （ 替 硝 唑 ．５ 、 含 ０ ０ ％ ， 酸 氯 已定 ０ ０ ％ ） 以上液 体 制 剂 组成 ．２ 醋 ．２ 。
阶 段 、 验 设 计 阶段 、 果 评 价 与 实 施 阶段 的具 体 内容 、 意 事 项 与 主 要 心 得 ， 根 据 学 生 反 馈 提 出 了 进 一 步 改 进 的 措 施 ， 实 结 注 并 为
分 析 化 学 实 验 中设 计 性 实 验 的继 续 开展 积 累经 验 、 定 基 础 。 奠
药学实践杂志
２１ ０ ２年 ３月 ２ 日第 ３ ５ ０卷 第 ２期
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紫 外 光 谱 法测 定 双组 分体 系设 计 性 实验 的教 学 实践
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性 的药 学 实 验 提 供 了 必 要 的 理 论 基 础 和 实 验 技 能 。作 为基 础 性 实 验 ， 注 重 实 验 操 作 规 范 性 与 在 准确性 ， 掌握 基 本 理 论 知 识 的 同时 ， 应 该 开 设 以 还 分 析 问 题 和 解 决 问 题 能 力 培 养 为 主 的 设 计 性 实 验 ， 传 统 的 被 动 式 、 证 性 实 验 模 式 向 主 动 学 从 验 习 、 计 性 实 验 模 式 转 变 ， 学 生 学 会 思 考 ， 而 设 让 进 尝试 用 不 同 方 法 解 决 同 一 问 题 以 提 高 其 思 维 能 力 ， 养 学 生 良好 的药 学 专 业 思 维 习 惯 ， 培 为其 今 后 专业 课 程 学 习 过 程 中信 息 搜 集 、 立 分 析 以及 深 独 入 探究 能力 的培养 打下 良好 的基 础 。
实验一 紫外吸收光谱法测定双组分混合物
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”）。
实验一 紫外可见吸收光谱的绘制及双组分混合物
实验一紫外可见吸收光谱的绘制及双组分混合物（KMnO4和K2CrO7）的测定实验类型：验证性实验实验学时：3每组人数：4-5人（分两小组，每小组2-3人，分别扫描KMnO4和K2CrO7）实验目的：掌握紫外-可见吸收光谱基本原理和基础知识；掌握分光光度计的工作原理、基本构造和使用方法；熟悉紫外-可见吸收光谱的绘制方法；掌握吸收曲线相互重叠的二元混合物的测量。
实验原理：有机化合物紫外-可见吸收光谱是由分子中价电子（σ、π）或未成键电子（n）的跃迁产生的。
电子跃迁主要有σ—σ*、n—σ*、n—π*、π—π*四种类型。
根据跃迁类型，吸收带可分为K带、B带、R带等。
而一些无机化合物则是由于电荷跃迁或配位体场跃迁产生吸收光谱。
在一定波长范围内，可以通过波长扫描的方法测定化合物的紫外-可见吸收光谱。
根据朗伯-比尔定律，用紫外-可见分光光度法很容易定量测定在此光谱区内有吸收的单一成分。
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。
有如下三种情况：（a，b为两物质简称）①两组分光谱不重叠，a，b不相互干扰，即可认为干扰组分对待测物测定没有影响，则可以选择适当的波长（分别选λ1、λ2测定），按测定单一组分的方法处理；②两组分光谱部分重叠，a的测定不受干扰，而b的测定受到干扰，a按照单一组分测定方法处理（选λ1测定），b在λ2处测定，减去a的含量；③当两组分吸收峰大部分重叠时，a，b相互干扰，则可采用双波长法联立方程组进行测定。
无论哪种情况，都是依据吸光度值的加和性来测定的。
可以用如下通式来表示（参考图③）：混合组分在λ1的吸光度等于a组分和b组分分别在λ1处的吸光度之和Aλ1a+b，即Aλ1 a+b = ελ1a bC a + ελ1b bC b（1）同理，混合组分在λ2的吸光度等于a 组分和b 组分分别在λ2处的吸光度之和A λ2a+b ，即 A λ2 a+b = ελ2a bC a + ελ2b bC b （2）因为摩尔吸光系数是某一波长下，某物质单位浓度、单位吸收光程的吸光度，其实质是吸光度-浓度线性回归方程的斜率。
紫外吸收光谱法学习教案
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➢ 电子跃迁(yuèqiān)类 型：
1.σ→ σ*跃迁： 饱和烃（甲烷，乙烷(yǐ wán)） E很高，λ<150nm（远紫外区） 2. n → σ*跃迁： 含杂原子饱和基团（—OH，—NH2） E较大，λ150~250nm（真空紫外区） 3. π→ π*跃迁： 不饱和基团（—C＝C—，—C ＝ O ） E较小，λ~ 200nm 体系共轭，E更小，λ更大 4. n→ π*跃迁： 含杂原子不饱和基团（—C ≡N ，C＝ O ） E最小，λ 200~400nm（近紫外区）
λmax向长波方向移动称为红移，向 短波方向移动称为蓝移 (或紫移)。吸收 强度即摩尔吸光系数ε增大或减小的现 象(xiànxiàng)分别称为增色效应或减色 效应，如图所示。
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5．红移和蓝移： 由于化合物结构变化（共轭、引 入助色团取代基）
或采用不同溶剂后
6．吸增收色峰效位应置和向减长色波效(应chángbō)方向 的增移色动效，应叫：红吸移收（强长度移(q）iángdù) 增吸强收的峰效位应置向短波方向移动，叫 蓝减移色（效紫应移：，吸短收移强）度(qiángdù) 减小的效应
3.电子能级(néngjí) 电子能级(néngjí)的能量差 ΔEe : 20～1eV。可计算出电子跃迁产生的
吸收光谱在紫外—可见光区(200~780nm)，称紫外—可见光谱或分子的电 子光谱。电子能级(néngjí)迁时不可避免地会产生振动和转动能级(néngjí) 间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级(néngjí)和转动能级(néngjí)间 跃迁，因而产生的谱线呈现宽谱带。紫外—可见光谱实际上是电子-振动转动光谱。
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(完整版)紫外—可见分光光度法教案
第五章紫外—可见分光光度法一．教学内容1 ．紫外－可见吸收光谱的产生（分子的能级及光谱、有机物及无机物电子能级跃迁的类型和特点）2 ．吸收定律及其发射偏差的原因3 ．仪器类型、各部件的结构、性能以及仪器的校正4 ．分析条件的选择5 ．应用（定性及结构分析、定量分析的各种方法、物理化学常数的测定及其它方面的应用二．重点与难点1 ．比较有机化合物和无机化合物各种电子跃迁类型所产生吸收带的特点及应用价值2 ．进行化合物的定性分析、结构判断3 ．定量分析的新技术（双波长法、导数光谱法、动力学分析法）4 ．物理化学常数的测定三．教学要求1 ．较为系统、深入地掌握各种电子跃迁所产生的吸收带及其特征、应用2 ．熟练掌握吸收定律的应用及测量条件的选择3 ．较为熟练仪器的类型、各组件的工作原理4 ．运用各种类型光谱及的经验规则，判断不同的化合物5 ．掌握定量分析及测定物理化学常数的常见基本方法6 ．一般掌握某些新的分析技术四．学时安排 5 学时研究物质在紫外、可见光区的分子吸收光谱的分析方法称为紫外 - 可见分光光度法。
紫外—可见分光光度法是利用某些物质的分子吸收 20 0 ~ 80 0 nm 光谱区的辐射来进行分析测定的方法。
这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，广泛用于无机和有机物质的定性和定量测定。
第一节紫外—可见吸收光谱一、分子吸收光谱的产生在分子中，除了电子相对于原子核的运动外，还有核间相对位移引起的振动和转动。
这三种运动能量都是量子化的，并对应有一定能级。
在每一电子能级上有许多间距较小的振动能级，在每一振动能级上又有许多更小的转动能级。
若用△ E 电子、△ E 振动、△ E 转动分别表示电子能级、振动能级转动能级差，即有△ E 电子△ E 振动△ E 转动。
处在同一电子能级的分子，可能因其振动能量不同，而处在不同的振动能级上。
当分子处在同一电子能级和同一振动能级时，它的能量还会因转动能量不同，而处在不同的转动能级上。
实验 紫外双波长法测定混合物中的阿司匹林的含量
实验 紫外等吸收双波长光度法测定阿司匹林的含量一、实验目的1、掌握等吸收双波长法测定组分含量的方法。
2、了解UV2300双光束紫外可见分光光度计及UV Analyst 的使用方法二、实验原理光度法测定多组分混合物时，可以通过联立方程式，求出各组分的含量。
但是对于吸收光谱相对重叠的两份混合物，若只想测定其中某一组分的含量，可利用等吸收光度法达到测量目的。
当测定二元组分a 和b 混合物中a 时，若干扰组分b 在某两个波长λ1和λ2处具有相同的吸光度，且被测组分a 在这两个波长处的吸光度差别显著，则可采用“等吸收双波长法”消去干扰组分b 的吸收，直接测定混合物在此两波长处的吸光度差值△A ，即可达到测定组分a 的目的。
计算公式如下：）（221121222111b a b a b a b a A A A A A A A A A A A A A +-+=-=∆+=+=λλλλ因为b 在某两个波长λ1和λ2处具有相同的吸光度，即21b b A A =所以a a a bc A A A 2121）（λλεε-=-=∆上式表明，试样溶液在两个波长λ1和λ2处吸光度之差，与溶液中待测物质a 的浓度呈正比关系，这是双波长法测定的依据。
双波长的选择要符合下列条件： （1）干扰成分在这两个波长要具有相同的吸光度，且随浓度的变化小；（2）待测组分在波长λ1和λ2处的吸光度差△A 应足够大。
下面是水杨酸存在下测定阿司匹林，利用作图法选择波长λ1和λ2的实例。
三、仪器与试剂1、UV2300双光束紫外可见分光光度计2、石英比色皿一套3、容量瓶（25ml 、50ml ），吸量管5ml4、标准品：阿司匹林，水杨酸溶剂：无水乙醇样品：自合成产品5、标准储备液：标准阿司匹林储备液1mg/ml ：精密称取标准阿司匹林约0.0500g ，用无水乙醇溶解，于50ml容量瓶中定容、摇匀。
标准水杨酸储备液0.2mg/ml：精密称取标准水杨酸约0.0100g，用无水乙醇溶解，于50ml容量瓶中定容、摇匀。
紫外吸收光谱法测定双组分混合物教案
紫外吸收光谱法测定双组分混合物教案一、实验目的1、掌握单波长双光束紫外可见分光光度计的使用。
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、方法原理根据朗伯—比尔定律，用紫外--可见分光光度法很容易定量测定在此光谱区内有吸收的单一成分。
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，采用相对的方法来进行定量测定。
如：当两组分吸收峰部分重叠时，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（见图1），则宜采用解联立方程组或双波长法等方法进行测定。
图1 高锰酸钾、重铬酸钾标准溶液吸收曲线解联立方程组的方法是以朗伯--比尔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。
从图2可看出，混合组分在λ1处的吸收等于A组分和B组分分别在λ1处的吸光度之和A A+Bλ1，即：A A+Bλ1 = κAλ1bc A+ κBλ1bc B同理，混合组分在λ2处吸光度之和A A+Bλ2应为：A A+Bλ2 = κAλ2bc A+ κBλ2bc B若先用A、B组分的标样，分别测得A、B两组分在λ1和λ2处的摩尔吸收系数κAλ1、κAλ2和κBλ1、κBλ2；当测得未知试样在λ1和λ2的吸光度A A+Bλ1和A A+Bλ2后，解下列二元一次方程组：A A+Bλ1 = κAλ1 b c A+ κBλ1 b c BA A+Bλ2 = κAλ2 b c A+ κBλ2 b c B即可求得A、B两组分各自的浓度c A和c B。
c A= (A A+Bλ1 · κBλ2 - A A+Bλ2 · κBλ1) / ( κAλ1 · κBλ2 - κAλ2 · κBλ1)c B= (A A+Bλ1 - κAλ1 · c A) /κBλ1一般来说，为了提高检测的灵敏度，λ1和λ2宜分别选择在A、B两组分最大吸收峰处或其附近。
紫外吸收光谱法测定双组分混合物教案(精)
紫外吸收光谱法测定双组分混合物教案一、实验目的（见书32页）二、方法原理（见书32页）三、仪器和试剂（见书32页）四、实验步骤1、取1.00 ml 0.020 mol·L-1 KMnO4溶液，稀释到25.00 ml（其中含H2SO4 0.5 mol·L-1，含KIO4 2 g·L-1），浓度0.0008 mol·L-1；2、取1.00 ml 0.020 mol·L-1 K2Cr2O7溶液，稀释到25.00 ml（其中含H2SO4 0.5 mol·L-1，含KIO4 2 g·L-1），浓度0.0008 mol·L-1；3、取1.00 ml 0.020 mol·L-1 KMnO4溶液和1.00 ml 0.020 mol·L-1 K2Cr2O7溶液，稀释到25.00ml（其中含H2SO4 0.5 mol·L-1，含KIO4 2 g·L-1），浓度0.0008 mol·L-1；4、在UV-1800紫外可见分光光度计上绘制0.0008 mol·L-1 KMnO4溶液在350~650nm范围内的吸收光谱图5、在UV-1800紫外可见分光光度计上绘制0.0008 mol·L-1K2Cr2O7溶液在350~650nm 范围内的吸收光谱图6、在UV-1800紫外可见分光光度计上绘制0.0008 mol·L-1 KMnO4和0.0008 mol·L-1 K2Cr2O7混合溶液在350~650nm范围内的吸收光谱图7、在V-1100可见分光光度计上测定0.0008 mol·L-1KMnO4溶液在440nm和545nm处的吸光度8、在V-1100可见分光光度计上测定0.0008 mol·L-1 K2Cr2O7溶液在440nm和545nm处的吸光度。
(实验)吸收光谱法测定双组分混合物
编辑者-格子衫实验：吸收光谱法测定双组分混合物实验目的：掌握用解联立方程组的方法，同时测定吸收光谱互相重叠的双组分体系的实验方法实验原理：各组分的吸收曲线互有重叠，可根据朗伯-比尔定律及吸光度的加合性原则，通过适当的数学处理来进行测定。
具体方法：在a 和b的最大吸收波长λ1及λ2处，分别测定混合物的吸光度Aλ1、Aλ2，然后解联立方程组，求得出各组分的含量。
如下图：在λ1处：在λ2处：式中：Aλ1、Aλ2为混合液a+b在λ1、λ2处吸光度；Aλ1a、Aλ2a是混合溶液中组分a在λ1、λ2处吸光度；Aλ1b、Aλ2b是混合溶液中组分b在λ1、λ2处吸光度。
首先要从已知浓度的各单独组分吸收光谱中获得：联立求解式（1）和（2）组成的方程组可求得Ca、Cb。
采用此法可求得两种以上组分的含量。
仪器和试剂：916型紫外-可见分光光度计（澳大利亚GBC公司）；石英比色皿2只（1cm）；容量瓶（50ml）和移液管若干。
0.020mol/L KMnO4 、0.020mol/L K2Cr2O7 的贮备溶液（其中都含有H2SO4 0.5mol/L、KIO4 2g/L）操作步骤：1．分别取一定量的0.020 mol/LKMnO 溶液，稀释配制成浓度为0.0004 mol/L，0.0008 mol/L，0.0012 mol/L，0.0016 mol/L和0.0020 mol/L的标准系列溶液。
2．分别取一定量的0.020 mol/LK 2Cr2 O7 溶液，稀释配制成浓度为0.0008 mol/L，0.0016 mol/L，0.0024 mol/L，0.0032 mol/L和0.0040 mol/L的标准系列溶液。
3．在教师的指导下，开启分光光度计。
4．绘制上述10 中溶液在375~625nm 范围内的吸收光谱图，并测定它们在440nm和545nm 处的吸光度。
5．测定教师给定的试样在440nm 和545nm 处的吸光度。
紫外可见吸收光谱测定有色混合物
紫外可见吸收光谱测定有色混合物一、目的要求1.学习光度法同时测定有色混合物组成的实验方法。
2.学会使用可见分光光度计。
二、实验原理在很多情况下，溶液中含有两个（或两个以上）不同的有色组分（M和N组分）。
若M、N两组分的吸收光谱互相不重叠，如图1（a），则只要在波长λ1及λ2处分别测量试样溶液的吸光度，便可以求出M及N组分的含量。
若两组分的吸光光谱部分重叠，如图1（b），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Aλ1 M+N及Aλ2M+N 。
若测定时用1cm厚的比色皿，从下列关系式可求得M组分浓度C M和N的组分浓度C N。
解式（1）与（2）的联立方程，得式式（3）、（4）中ελ1Mελ2Mελ1Nελ2N 依次代表组分M及N在λ1及λ2处的摩尔吸收系数。
本实验测定Co2+及Cr3+的有色混合物的组成。
Co2+及Cr3+ 的吸收光谱见图2，它们的吸收光谱相互重叠，故可用上述方法测定其混合物的组成。
三、仪器及试剂1.仪器：7220型分光光度计容量瓶（25ml）吸量管（10ml）2.药品：0.350mol/LCo（NO3）20.100mol/LCr（NO3）3Co和Cr混合试样四、实验步骤1.溶液的配置取四个25ml容量瓶，分别加入2.50ml，5.00ml，7.50ml，10.00ml0.350mol/LCo(NO3)2 溶液。
另取四个25ml容量瓶，分别加入2.50，5.00，7.50，10.00 0.100mol/LCr(NO3)3 溶液，用水稀释至刻度，摇匀。
另取一个25ml容量瓶，加入未知试样溶液10.00ml，用水稀释至刻度，摇匀。
2.测绘Co(NO3)2及Cr(NO3)3两溶液的吸收光谱，并决定λ1和λ 2 。
分别用以上含Co(NO3)2及Cr(NO3)3（都为5.00ml）的两个容量瓶中的溶液测绘吸收光谱。
用1cm比色皿，以蒸馏水为参比溶液，从420nm到700nm每隔10nm测一吸光度，吸收峰附近应多测几点。
实验二定量测定相互重叠的二元混合物的紫外吸收光谱
实验二 定量测定相互重叠的二元混合物的紫外吸收光谱一、实验目的1．掌握紫外-可见分光光度计的使用方法； 2. 学会测定摩尔吸光系数；3．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、方法原理根据朗伯-比尔定律，用紫外-可见分光光度法很容易定量测定在此光谱区内有吸收的单一成分。
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。
如：当两组分吸收峰部分重叠时，选择适当的波长，仍可按测定单—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法等方法进行测定。
在H 2SO 4溶液中Cr 2O 7-2和MnO 4-的吸收曲线如图2-1所示。
根据吸收曲线选择测定波长时，不一定非选用每个组分的最大吸收波长，应选择两组分吸收值差别大（Δε 大）而吸收曲线ε值随波长变化率(λε∆∆/)较小的区域内的波长。
根据Cr 2O 7-2和MnO 4-的吸收曲线的特点，宜选用440nm 和545nm 作为测定波长。
首先分别配制KMnO 4和K 2Cr 2O 7的标准溶液系列，分别在545nm 和440nm 波长下测定各溶液的吸光度，绘制出MnO 4-和Cr 2O 72-在两个波长下的标准曲线，从而计算出MnO 4-和Cr 2O 72-在545nm 和440nm 波长处的摩尔吸收系数CrMn Cr Mn 545545440440εεεε。
再在440nm 和545nm 波长下测定混和试液的总吸光度545440A A 和，根据吸光度加和性原理，列出联立方程组：CrCr MnMnCrCrMn Mn bcbc A bc bc A 545545545440440440εεεε+=+=图2-1 Cr 2O 7-2溶液中MnO 4-的吸收曲线解方程组，计算出试液中的Cr Mn C C 和。
三、仪器与试剂普析通用公司T6型紫外可见分光光度计；石英比色皿4只；50 mI 容量瓶8只；10 mI 吸量管2只。
紫外可见吸收光谱法测定双组分混合物
三、实验内容
2.标准曲线的绘制
(1) K2Cr2O7标准曲线（λ1=
浓度/ mol· L-1 吸光度A（λ1） 吸光度A（λ2） 回归方程（λ1） 回归方程（λ2） 0.0002
nm，λ2=
nm，b=1cm，蒸馏水作参比）
0.0001
A
2
三、实验内容
2.标准曲线的绘制
B A B AA bc ( A ) 1 1 bc( B) 1
c( A) c( B)
6.紫外可见吸收光谱法测定双 组分混合物
一、实验目的
• 1.了解紫外可见分光光度计的结构及使用方 法； • 2.学会用解联立方程组的方法定量测定吸收 曲线相互重叠的双组分混合物。
二、实验原理
1.双组分混合物吸收曲线（相互重叠情况）
1.00 0.80
吸光度A
0.60 0.40 0.20 0.00 300 350 400 组分A 450 500 组分B 550 600 650 波长/nm 组分A+B
(2) KMnO4标准曲线（λ1=
浓度/ mol· L-1
nm，λ2=
0.0001
nm，b=1cm，蒸馏水作参比）
0.0002 0.0004 0.0006
吸光度A（λ1）
吸光度A（λ2） 回归方程（λ1） 回归方程（λ2）
B
1
B
2
四、实验结果处理
3. 未知样的测定( )号
AB A B A bc ( A ) 2 2 bc( B) 2
2.吸光度的加和性
A B A B A bc ( A ) 1 1 bc( B) 1
AB A B A bc ( A ) 2 2 bc( B) 2
实验一 紫外吸收光谱法测定双组分混合物
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。
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紫外吸收光谱法测定双组分混合物教案
一、实验目的
1、掌握单波长双光束紫外可见分光光度计的使用。
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、方法原理
根据朗伯—比尔定律，用紫外--可见分光光度法很容易定量测定在此光谱区内有吸收的单一成分。
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，采用相对的方法来进行定量测定。
如：当两组分吸收峰部分重叠时，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（见图1），则宜采用解联立方程组或双波长法等方法进行测定。
图1 高锰酸钾、重铬酸钾标准溶液吸收曲线
解联立方程组的方法是以朗伯--比尔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。
从图2可看出，混合组分在λ1处的吸收等于A组分和B组分分别在λ1处的吸光度之和A A+Bλ1，即：
A A+Bλ1 = κAλ1bc A+ κBλ1bc B
同理，混合组分在λ2处吸光度之和A A+Bλ2应为：
A A+Bλ2 = κAλ2bc A+ κBλ2bc B
若先用A、B组分的标样，分别测得A、B两组分在λ1和λ2处的摩尔吸收系数κAλ1、κAλ2和κBλ1、κBλ2；当测得未知试样在λ1和λ2的吸光度A A+Bλ1和A A+Bλ2后，解下列二元一次方程组：
A A+Bλ1 = κAλ1 b c A+ κBλ1 b c B
A A+Bλ2 = κAλ2 b c A+ κBλ2 b c B
即可求得A、B两组分各自的浓度c A和c B。
c A= (A A+Bλ1 · κBλ2 - A A+Bλ2 · κBλ1) /( κAλ1 · κBλ2 - κAλ2 · κBλ1)
c B= (A A+Bλ1 - κAλ1 · c A) /κBλ1
一般来说，为了提高检测的灵敏度，λ1和λ2宜分别选择在A、B两组分最大吸收峰处或其附近。
图2高锰酸钾、重铬酸钾标准溶液及混合溶液的吸收曲线
三、仪器和试剂
1．紫外可见分光光度计（UV/VIS 916型）；1cm比色皿；
2．容量瓶、移液管、烧杯；
3．0.0200mol/L KMnO4标准溶液（其中含H2SO40.5mol/L，含KIO42g/L）；
4．0.0200mol/L K2Cr2O7标准溶液（其中含H2SO40.5mol/L，含KIO42g/L）。
四、实验步骤
1．分别吸取一定量的0.0200mol/L K2Cr2O7标准溶液，稀释配制成浓度为0.0008 mol/L、0.0016 mol/L、0.0024 mol/L、0.0032 mol/L、0.0040 mol/L的系列标准溶液。
编号1~5。
2．分别吸取一定量的0.0200mol/L KMnO4标准溶液，稀释配制成浓度为0.0008 mol/L、0.0016 mol/L、0.0024 mol/L、0.0032 mol/L、0.0040 mol/L的系列标准溶液。
编号6~10。
3．按照分光光度计操作规程，开启仪器。
4．绘制标准溶液在375～625nm范围内的吸收光谱图，找到最大吸收波长（λ1和λ2）。
并测定它们在最大吸收波长（λ1和λ2）处的吸光度。
操作步骤：
4.1 波长扫描(定性)
A．用去离子水作为空白，做基线；
B．放入KMnO4标准溶液，在375～625nm范围内进行扫描，得到吸收光谱曲线1，在光谱图上标出最大吸收波长（λ1=545nm）；
C．放入K2Cr2O7标准溶液，在375～625nm范围内进行扫描，得到吸收光谱曲线2，在光谱图上标出最大吸收波长（λ2=440nm）；
D．放入试样溶液，在375～625nm范围内进行扫描，得到吸收光谱曲线3；
E．将标准样品及试样的吸收曲线(1～3)叠在一张图上打印出来。
见图2。
4.2 固定波长(定量)
F．输入波长545和440，并以逗号隔开，用去离子水作为空白，调零；
G．分别放入待测溶液，读取吸光度的值并填入下表。
表1 标准溶液及混合液在两个波长处的吸光度（ABS）
五、数据处理
1．由标准溶液测定的吸光度，分别求得KMnO4和K2Cr2O7在545nm和440nm处的摩尔吸收系数κA545、κA440和κB545、κB440。
2．由试样测定的吸光度A A+B545和A A+B440，列出二元一次方程组，求得c A和c B的浓度。
六、问题讨论
1、今有吸收光谱曲线相互重叠的三元体系混合物，能否用解联立方程组的方法测定它们各自的含量？
2、设计一个用双波长法测定本实验内容的实验方案。