4 紫外-可见分光光度法测定水中苯酚含量

实验二紫外-可见分光光度法测定水中苯酚含量

苯酚是工业废水中一种有害污染物质，需对水中酚含量控制。苯酚在270-295nm波长处有特征吸收峰，其吸光度与苯酚的含量成正比，应用Lambert－Beer定律可直接测定水中总酚的含量。

一、实验目的

1．学会使用Cary50型紫外-可见分光光度计

2．掌握紫外-可见分光光度计的定量分析方法

二、原理简介

紫外-可见吸收光谱是由分子外层电子能级跃迁产生，同时伴随着分子的振动能级和转动能级的跃迁，因此吸收光谱具有带宽。紫外-可见吸收光谱的定量分析采用朗伯-比尔定律，被测物质的紫外吸收的峰强与其浓度成正比，即：

其中A是吸光度，I、分别为透过样品后光的强度和测试光的强度，为摩尔吸光系数，b为样品厚度。

由于苯酚在酸、碱溶液中吸收波长不一致（见下式），实验选择在碱性中测试，选择测试的波长为288nm左右，取紫外-可见光谱仪波长扫描后的最大吸收波长。

Cary50是瓦里安公司的单光束紫外-可见分光光度计。仪器原理是光源发出光谱，经单色器分光，然后单色光通过样品池，达到检测器，把光信号转变成电信号，再经过信号放大、模/数转换，数据传输给计算机，由计算机软件处理。

三、仪器与溶液准备

1、Cary50型紫外-可见分光光度计

2、1cm石英比色皿一套

3、25 ml容量瓶5只，100 ml容量瓶1只，10ml移液管二支

配置250 mg/L苯酚的标准溶液：准确称取0.0250 g苯酚于250 mL烧杯中，加入去离子水20 mL使之溶解，加入0.1M NaOH 2mL，混合均匀，移入100 mL容量瓶，用去离子水稀释至刻度，摇匀。

取5只25 mL容量瓶，分别加入1.00、2.00、3.00、4.00、5.00 mL苯酚标准溶液，用去离子水稀释至刻度摇匀，作为标准溶液系列。

将溶剂，标准溶液，待测水样依此装入石英比色皿。按测试程序的提示，依次放入样品室中进行测试。

四、测试过程

1、确认样品室内无样品

2、开电脑进入Window 系统

3、点击进入Cary50 主菜单

4、双击Cary-WinUV图标

5、在Win-UV 主显示窗口下，双击所选图标“SCAN”以扫描测定吸收曲线：取上述标准系列任一溶液装进1cm石英比色皿至4/5，以装有蒸馏水的1cm石英比色皿作为空白参比，设定在220－350 nm波长范围内扫描，获得波长-吸收曲线，读取最大吸收的波长数据。

6、在Win-UV 主显示窗口下，双击图标“Concentration”进入定量分析主菜单

7、设定测试分析步骤:

（l）单击Setup功能键，进入参数设置页面。在Wavelength处填入由步骤5获取的波长数据。

（2）按Cary Control 、Standards、Options、Samples、Reports、Auto store顺序，分别设置好菜单中每页的参数。按OK回到“Concentration”界面主菜单。

（3）单击View莱单，选择需要显示的内容。

例如基本选项Toolbar，buttons，Graphics，Report。

（4）单击Zero，提示“Load blank press OK to read” (放空白按OK读)，放入空白蒸馏水到样品室内，按OK测试，测完取出样品。

（5）单击Start, 出现标准／样品选择页。选Selected for Analysis（选择分析的标准和样品）。此框的内容为准备分析的标准和样品。

（6）按OK进行分析测试。

依Presentstdl的提示：放入标准1然后按OK键进行读数。放标准2按OK进行读数。直到全部标准读完。

（7）出现“Present Samplel Press OK to read”提示框，根据提示，放入样品1按OK开始读样品，直到样品测完。

（8）可点击Save Method AS保存此方法，以后可以从Open Method调用此方法。从标准曲线读出水样中苯酚的含量（g／L），测试数据采用点击Save Data AS 保存。

五、实验数据处理

打印报告，读取待测样品的苯酚含量。

六、问题与讨论

1、为什么紫外-可见光谱定量分析的准确度比红外光谱高？

2、为获得准确数据，在使用分光光度计时，哪些操作必不可少？

参考文献

1、陈培榕,邓勃. 现代仪器分析实验与技术, 清华大学出版社，1999.12

2、CARY 50/100/300操作手册，美国瓦里安中国有限公司分析仪器服务部，2003