丙酮碘化反应动力学49页PPT
复杂反应——丙酮碘化反应
I 2 +I－
I－ 3
（3）
－ θ 平衡常数 K = 700 。其中 I 2 在这个吸收带中也吸收可见光。因此 I 3 溶液吸收光的数量不 －
仅取决于 I 3 的浓度，而且也与 I 2 的浓度有关。根据朗伯-比尔定律：
D = εLc
式中：D—光密度（消光度） ； ε —吸收系数； L —比色皿的光径长度； c —溶液的浓度。 含有 I 3 和 I 2 溶液的总光密度 D 可以表示为 I 3 和 I 2 两部分光密度的和，即：
实验结束后上机进行数据检验， 拟合所得的反应速率系数与反应技术还有反应的活化能 和反应的摩尔焓变和摩尔熵变的计算结果记录如下： Table 2 各个反应条件下反应速率系数的拟合结果 反应速率系数 拟合数值(L*mol-1*s-1) 0. 1373*10^-4 0. 1361*10^-4 0. 1314*10^-4 0. 1318*10^-4 0. 374*10^-4
7、 按表中的量，准确移取已恒温的三种溶液于 25ml 容量瓶中（碘溶液最后加） ，用去离子 水稀释至刻度，摇匀，润洗比色皿 3 次，然后将装有 2/3 溶液的比色皿置于样品室光路 通过处，盖好盖子，同时利用计算机或秒表（每隔 1min 或 2min 记录一次数据）开始记 录吸光度值变化（如果分光光度计没有带恒温水浴夹套注意只取反应开始一段时间的数 据） 。 8、 做完 25℃下的全部四个实验后，再升高恒温水浴温度到 35℃进行第五组的实验。 方法要点： （1）测定波长必须为 565nm，否则将影响结果的准确性。 （2）反应物混合顺序为：先加丙酮、盐酸溶液，然后加碘溶液。丙酮和盐酸溶液混合后不 应放置过久，应立即加入碘溶液。 （3）测定光密度 D 应取范围 0.15-0.7。 （4）在调节分光光度计的光路位置时，如果加了恒温套，拉杆的位置与原光路位置有不对 应的地方，需目视确认光路通畅。 （5）带恒温套的分光光度计要注意保持内部循环水路的畅通，并要防止水路阻挡光路。 （6）调准恒温槽的温度，开冷却水，恒温时间要足够长。 （7）配制溶液时，碘溶液一定要最后加。 （8）比色皿装液量不要太满，约 2/3 即可。 （9）使用恒温槽注意升温时间，室温与设定温度相差较大时对测定的影响也较大。
丙酮碘化反应动力学
理比较复杂的反应，从其微分速率方程确切地导出
总速率方程是不可能的，因此复合反应速率方程一 般是在简化的假设条件下推导出来的。 常用近似处理方法：稳态近似法和平衡态近似法。
29
复合反应速率方程的近似处理法-稳态近似法
如果中间物 B 非常活泼 , 在反应系统中 B 一般不会积聚起
来，因此与反应物和产物相比，除在诱导期外，中间物 的浓度 [B] 总是很小且随时间变化缓慢，即 d[B]/dt ≈ 0 。 这种在反应系统中某中间物浓度近似不随时间变化的状 态称为近稳态。 在动力学处理中，把稳态下d[B]/dt≈0的近似方法称为 稳态近似法，简称稳态法。
•
微观反应动力学阶段。对反应速率从理论上进
行了探讨，提出了碰撞理论和过渡态理论，建
立了势能面。发现了链式反应，从总包反应向 基元反应过渡。由于分子束和激光技术的发展， 开创了分子反应动态学。
8
现代物理化学奠基人
The Nobel Prize (1901) The Nobel Prize (1903) The Nobel Prize (1909)
1 3 N 2 H 2 NH 3 (g) 2 2 1 H 2 O 2 H 2 O(l) 2
动力学认为：
需一定的T，p和催化剂 点火，加温或催化剂
3
常见化学反应-催化反应
利用化学反应动力学可以控制反应条件，提高主反应速率，降低副反应速率，从而 提高产品的产量及品质。
氧化反应：乙烯环氧化（Ag）、酸酐化（矾系） 、醇氧化成醛酮（Ag、 氧化铁-氧化钼等）、氨化氧化（铋-钼-磷复合氧化物等） 脱氢反应：乙苯脱氢成苯乙烯或正丁烯脱氢成丁二烯（氧化铁-氧化铬-氧化 钾体系） 加氢反应：乙烯、丙烯选择加氢（钯、铂、钴、镍等） 聚合反应：常压催化乙烯聚合（四氯化钛-三乙基铝，又称Ziegler-Natta催化剂） ……
丙酮碘化反应
物理化学实验丙酮碘化反应动力学C202 2010-03-29T=286.15K P=85.02kPa一、实验目的1.根据实验原理由同学设计实验方案，包括仪器、药品、实验步骤等2.测定反应常数k、反应级数n、活化能Ea3.通过实验加深对复杂反应的理解二、实验原理丙酮碘化反应是一个复杂反应，其反应式为：实验测定表明，反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。
反应式中包含产物，故本反应是自催化反应，其动力学方程式为：-dC A/dt=-dC I2/dt=kC AαC H+βC I2γ式中C为各物质浓度（mol/L）,k为反应速率常数或反应比速，指数为反应级数n。
丙酮碘化反应的反应机理可分为两步：第一步为丙酮烯醇化反应，其速率常数较小，第二部是烯醇碘化反应，它是一个快速的且能进行到底的反应。
用稳态近似法处理，可以推导证明，当k2C H+>>k3C I2时，反应机理与实验证明的反应级数相符。
丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级，级碘的浓度对反应速率没有影响，原来的速率方程可写成-d C I2/dt=kC AαC H+β为了测定α和r，在C A>> C I2、C H+>>C I2及反应进程不大的条件下进行实验，则反应过程中，C A和C H+可近似视为常数，积分上式的：C I2=- kC AαC H+βt+A’C I2以对t作图应为直线。
与直线的斜率可求得反应速率常数k及反应级数n。
在某一指定的温度下，进行两次实验，固定氢离子的浓度不变，改变丙酮的浓度，使其为C A2=mC A1，根据-d C I2/dt=kC AαC H+β得：n B=(lg(r i/r j))/lgm若测得两次反应的反应速率，即求得反应级数p。
用同样的方法，改变氢离子的浓度，固定丙酮的浓度不变，也可以得到对氢离子的反应级数r。
若已经证明：p=r=1，q=0，反应速率方程可写为：-dC I2/dt=kC A C H+在大量外加酸存在下及反应进程不大的条件下，反应过程的氢离子可视为不变，因此，反应表现为准一级反应或假一级反应：-dC I2/dt=k'C A式中k'=k C H+，k'为与氢离子浓度有关的准反应比速。
丙酮碘化反应.doc
物理化学实验丙酮碘化反应动力学C202 2010-03-29T= P=一、实验目的1.根据实验原理由同学设计实验方案，包括仪器、药品、实验步骤等2.测定反应常数 k 、反应级数 n 、活化能 Ea3.通过实验加深对复杂反应的理解二、实验原理丙酮碘化反应是一个复杂反应，其反应式为：实验测定表明，反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。
反应式中包含产物，故本反应是自催化反应，其动力学方程式为：-dC /dt=-dC/dt=kCαβ γA C CAH式中 C 为各物质浓度（mol/L ） ,k 为反应速率常数或反应比速，指数为反应级数n 。
丙酮碘化反应的反应机理可分为两步：第一步为丙酮烯醇化反应， 其速率常数较小， 第二部是烯醇碘化反应， 它是一个快速的且能进行到底的反应。
用稳态近似法处理，可以推导证明，当 k 2C H >>k 3C I 时，反应机理与实验证明的反应级数相符。
丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级，级碘的浓度对反应速率没有影响，原来的速率方程可写成-d C/dt=kCαβA CH为了测定α和 r ，在 C A >> C 、C H >>C 2 及反应进程不大的条件下进行实验，则反应过程中， C A 和 C H 可近似视为常数，积分上式的：αβC=- kC A C H t+A ’C 以对 t 作图应为直线。
与直线的斜率可求得反应速率常数k 及反应级数 n 。
在某一指定的温度下，进行两次实验，固定氢离子的浓度不变，改变丙酮的浓度，使其为C A =mC A ，根据 -dC/dt=kC A αH β得：n B =(lg(r i /r j ))/lgmC若测得两次反应的反应速率， 即求得反应级数 p 。
用同样的方法， 改变氢离子的浓度， 固定丙酮的浓度不变，也可以得到对氢离子的反应级数r 。
若已经证明： p=r=1 ， q=0，反应速率方程可写为： -dC/dt=kC A C H 在大量外加酸存在下及反应进程不大的条件下，反应过程的氢离子可视为不变，因此，反应表现为准一级反应或假一级反应： -dC/dt=k'C A 式中 k'=k C H ，k'为与氢离子浓度有关的准反应比速。
丙酮碘化反应动力学
注意: 图可以打印剪裁后黏贴。
丙酮碘化反应动力学T=286.15K P=85.02kPa一、实验目的1.根据实验原理由同学设计实验方案, 包括仪器、药品、实验步骤等2.测定反应常数k、反应级数n、活化能Ea3.通过实验加深对复杂反应的理解二、实验原理丙酮碘化反应是一个复杂反应, 其反应式为:实验测定表明, 反应速率在酸性溶液中随氢离子浓度的增大而增大。
反应式中包含产物, 故本反应是自催化反应, 其动力学方程式为:-dC A/dt=-dCI2/dt=kC Aα C H+βCI2γ式中C为各物质浓度（mol/L）,k为反应速率常数或反应比速, 指数为反应级数n。
丙酮碘化反应的反应机理可分为两步:第一步为丙酮烯醇化反应, 其速率常数较小, 第二部是烯醇碘化反应, 它是一个快速的且能进行到底的反应。
用稳态近似法处理, 可以推导证明, 当k2CH+>>k3CI2时, 反应机理与实验证明的反应级数相符。
丙酮碘化反应对碘的反应级数是零级, 级碘的浓度对反应速率没有影响, 原来的速率方程可写成-d CI2/dt=kC AαC H+β为了测定α和r, 在CA>> CI2.CH+>>CI2及反应进程不大的条件下进行实验, 则反应过程中, CA和CH+可近似视为常数, 积分上式的:CI2=- kC AαC H+βt+A’CI2以对t作图应为直线。
与直线的斜率可求得反应速率常数k及反应级数n。
在某一指定的温度下, 进行两次实验, 固定氢离子的浓度不变, 改变丙酮的浓度, 使其为CA2=mCA1, 根据-d CI2/dt=kCAαCH+β得: nB=(lg(ri/rj))/lgm若测得两次反应的反应速率, 即求得反应级数p。
用同样的方法, 改变氢离子的浓度, 固定丙酮的浓度不变, 也可以得到对氢离子的反应级数r。
若已经证明：p=r=1, q=0, 反应速率方程可写为：-dCI2/dt=kCACH+在大量外加酸存在下及反应进程不大的条件下, 反应过程的氢离子可视为不变, 因此, 反应表现为准一级反应或假一级反应：-dCI2/dt=k'CA式中k'=k CH+, k'为与氢离子浓度有关的准反应比速。
《丙酮碘化反应》课件
丙酮碘化反应的定义
01
丙酮碘化反应是指在酸催化下， 丙酮与碘发生取代反应，生成碘 代丙酮和氢气的过程。
02
该反应是一种有机化学中的重要 反应，也是有机合成中常用的方 法之一。
丙酮碘化反应的发现和历史
丙酮碘化反应最早由德国化学家拜耳 于1826年发现。
此后，该反应在有机化学中得到了广 泛的应用和发展，成为有机合成中常 用的方法之一。
主要产物的性质和用途
主要产物
丙酮碘化物（CH3COCH2I）
性质
易溶于有机溶剂，具有特殊气味。
用途
用于合成其他有机碘化物，也可作为有机合成中的中 间体。
副产物的生成和处理
副产物
氢气、碘化氢、水等。
生成原因
丙酮与碘在反应过程中会发生脱水和脱氢反应。
处理方法
通过冷凝、吸收、干燥等方法将副产物分离出去 ，以获得纯度较高的主要产物。
配制一定浓度的硫酸、乙醇和氢氧化 钠溶液。
实验仪器
烧杯、磁力搅拌器、滴定管、温度计 、离心机等。
实验操作步骤
步骤二
缓慢滴加硫酸，并 保持搅拌，观察反 应变化。
步骤四
用乙醇和氢氧化钠 溶液洗涤有机相， 再次离心分离。
步骤一
在烧杯中加入一定 量的丙酮和碘，搅 拌均匀。
步骤三
将反应混合物进行 离心分离，收集上 层有机相。
对实际生产的潜在影响和价值
有利于化工生产
丙酮是重要的化工原料，通过丙酮碘化反应可以合成多种有机碘化合物，这些化合物在医 药、农药、染料等领域有广泛应用。
有利于环保和可持续发展
开发绿色、高效的丙酮碘化反应方法有助于减少环境污染和资源浪费，符合可持续发展的 要求。
实验六 丙酮碘化反应
实验六 丙酮碘化反应动力学测定报告人：serafina 实验时间2012年4月16日 室温：15.9℃ 大气压强：82.74KPa一．实验目的掌握微分法确定反应级数的方法 加深对复杂反应特征的理解了解分光光度法在化学动力学研究中的应用，掌握分光光度计的使用方法二．实验原理丙酮碘化是一个复杂反应，其反应式为C H 3COC H 3+I 2C H 3CC H 2IO+H++I-H+设丙酮碘化反应速率方程式为：γβα2332I HCL COCHCH I C C kC dtdC r ⋅⋅=-= （1）式中：r 为丙酮碘化的反应速率，k 为反应速率常数，指数α、β和γ分别为丙酮，酸和碘的分级数。
本实验采用改变物质比例的微分法，设计若干组实验，若一组实验保持丙酮和酸的浓度不变，将碘的浓度改变m 倍测其反应速率，以确定碘的分级数γ。
另一组实验保持丙酮和碘的浓度不变，将酸的浓度加大m 倍，可确定出酸的分级数β。
同法可确定出丙酮的分级数α。
所依据的计算公式为mr r n ji B lg lg =（2）式中：n B为所求组分的分级数，r i和r j为有关两组实验的反应速率，m为浓度改变的倍数。
通过分光光度测定碘浓度随时间的变化来量度反应进程，根据朗伯-比耳定律，碘溶液对单色光的吸收遵守下列关系式：A=﹣kεLC A C H﹢t-B上式中的kεLC A C H﹢εL可通过测定一定浓度的碘溶液的吸光度A带入式中求得。
做A-t图，直线的斜率可求出丙酮碘化反应速率常数K值。
三．仪器及药品721分光光度计1套丙酮标准液(2.000mol*L-1)秒表1块HCl标准液(1.000mol*L-1)锥形瓶（50ml）5个I2标准液(0.01mol*L-1)刻度移液管（10ml）4支实验步骤仪器准备：实验前先打开光度计预热。
↓标准曲线法测定摩尔吸光系数ε。
（每组配一种浓度，共5个浓度，在一台仪器上测出吸光度，数据共享）↓丙酮碘化过程中吸光度的测定：迅速混合，每隔1分钟记录光度计读数，记录至少15分钟。
丙酮碘化反应动力学
物理化学实验备课材料实验14 丙酮碘化反应动力学一、基本介绍醛酮分子中的α氢原子容易被卤素取代，在卤素的碱性溶液中丙酮容易发生多卤代反应，而且还可进一步发生卤仿反应。
但在酸性溶液中，可控制反应条件使卤代反应只进行一步。
因此，可在酸性条件下测定上述反应在某温度下的速率常数。
丙酮碘化反应为一复杂反应。
实验表明，反应速率几乎与卤素的种类及其浓度无关，但却与溶液中丙酮和酸的浓度密切相关。
反应体系中除I2外其它物质都是无色的，因此本实验是通过测定体系中I2对某一波长的可见光的吸收来测定不同反应时刻12的浓度．根据动力学来计算反应的速率常数．但由于反应产生了I －，而I2很容易与I－发生配位形成I3－，因此在反应体系中加入过量的I－，使溶液中的12在反应开始时就完全转化为I3－。
则体系中存在的12可忽赂不计，因此可以认为反应体系中的碘始终是以I3－的形式存在的。
由于该反应的速率与多个物质的浓度有关，要测定每种物质的反应级数可以通过孤立法进行，即通过多个样品或多次实验，分别测定某一物质的浓度对反应速率的影响，得到反应中该物质的反应级数。
继而确定整个反应的动力学方程。
二、实验目的1、掌握用孤立法确定反应级数的方法；2、测定酸催化作用下丙酮碘化反应的速率常数；3、通过本实验加深对复杂反应特征的理解；4、掌握721型分光光度计的使用和校正方法，实验数据的作图处理方法。
三、实验原理丙酮碘化的方程式为：CH3COCH3+ I2→CH3COCH2I+H﹢+I﹣该反应是以酸作为催化剂，同时反应自身会生成，所以此反应是一个自动催化反应，并且为一个复杂反应，分两步进行：CH3COCH3+H﹢→CH3COCH=CH2此反应是丙酮的烯醇化反应，反应可逆并进行的很慢，是一个速控步。
CH3COH=CH2+ I2→CH3COCH2I+H﹢+I﹣此反应是烯醇的碘化反应，反应快速并能进行到底。
总反应的速率方H程为：﹣dCI2/dt=kC A C H﹢CI2、C A C H﹢分别为碘，丙酮，酸的浓度；k为总反应速率常数。
《丙酮碘化反应》课件
保持实验环境清洁整齐，避免发生意外。
结果及观察部分的讲解
1 结果分析
根据实验观察到的颜色变化和产物形态，分 析丙酮碘化反应的结果。
2 观察说明
详细描述观察到的结果和实验过程中的变化。
丙酮碘化反应机理的解释
反应机理
解释丙酮碘化反应发生的原理和分子间的相互作用。
实验所需试剂和设备清单
试剂
丙酮、碘酸钠溶液、盐酸、淀粉溶液
设备
烧杯、试管、滴管、显微镜
实验步骤详细介绍
1
准备试剂
称取适量的丙酮和碘酸钠溶液，并将其放入烧杯中。
2
反应操作
将盐酸滴加到混合溶液中，然后观察反应的颜色变化。
3
观察结果
使用显微镜观察反应产物的形态和特征。
实验中的安全措施
1 个人防护
戴好实验手套、护目镜等，避免接触实验中的化学物质。
丙酮碘化反应的原理及反应方程式
原理
丙酮碘化反应是一种氧化还原反应，通过反应方程 式的催化作用，将丙酮与碘酸盐反应生成相应的产 物。
反应方程式
丙酮 + 碘酸盐 → 产物
实验操作前的准备工作及注意事项
1 ，并确保实验环境安全。
2 注意事项
在操作过程中，需要注意个人防护，如戴好实验手套、护目镜等，遵循实验室的安全规 定。
《丙酮碘化反应》PPT课 件
本PPT课件将详细介绍丙酮碘化反应的原理和实验操作过程，以及该反应在有 机化学中的应用和意义。
碘化物的性质和用途简介
1 性质
碘化物是一类化合物，具有特定的物理和化学性质，常用于检测和分析。
2 用途
碘化物在医药、农业、食品工业等领域有广泛的应用，可用于消毒、防腐、制药等方面。
丙酮碘化反应详解32页PPT
•பைடு நூலகம்
46、寓形宇内复几时，曷不委心任去 留。
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47、采菊东篱下，悠然见南山。
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48、啸傲东轩下，聊复得此生。
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49、勤学如春起之苗，不见其增，日 有所长 。
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50、环堵萧然，不蔽风日；短褐穿结 ，箪瓢 屡空， 晏如也 。
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
32
含图-丙酮20120920
实验 动力学方程建立过程的数据处理方法:学验目的：1、 学习掌握丙酮碘化反应的动力学方程建立的基本原理和方法。
2、 学习用化学数据处理软件Origin 进行作图的基本方法。
数据处理原理：丙酮卤化反应为： 33232C H C O C H X C H C O C HX X H-++→++ 假设上述反应的反应速率方程为：xyzd C kC C C d t-=碘丙酸碘式中x 、y 、z 分别代表丙酮、氢离子和碘的反应级数。
将该式取对数得：lg()lg lg lg lg dC k x C y C z C dt-=+++碘丙酸碘在上述三种物质中，首先固定其中两种物质的浓度，配制出第三种物质不同的浓度的一系列溶液。
如此，反应速率只是该物质浓度的函数。
以lg()dC dt-碘对该组分浓度的对数作图，所得直线斜率即为该物质在此反应中的级数。
同理可求其他两个物质的反应级数。
由于碘在可见光区有一个很宽的吸收带，因此可以方便地用分光光度计测定反应过程中碘浓度随时间变换关系。
按照比尔（Beer ）定律：lg lg ()I A T a b c I =-=-=碘以A 对时间作图，其斜率应为dt()dC a b ⋅⋅-典。
已知a 和b 可以计算出反应速率。
实验的各组样品组成如下：在上述各样品中，碘的浓度比盐酸和丙酮的浓度小得多，因此可以认为在反应过程中，盐酸和丙酮的浓度可认为是常数。
反应的速率即为碘的浓度的下降速率。
数据处理的方法：1、计算各试样中各物质的浓度。
2、用上述的7个样品的实验数据在Origin软件作图：A、以吸光度对时间作图：打开Origin软件，输入数据，以各样品的吸光度为纵坐标，时间为横坐标，即可得到得7条实验的A－t线（7条实验线均为直线，说明反应速率与碘的浓度无关，即z = 0）。
保存该图。
B、各直线斜率的确定：建立新的文件，输入第一样品的数据，得相应的直线，点菜单栏的analysis下拉菜单的Fitting linear，得该直线的斜率数据，再将该数据标在第一个文件的对应直线上，然后再按前方法分别得出其它六条线的斜率，标在对应直线上。
丙酮碘化反应.ppt
实验步骤
开启超级恒温槽，将温度调至25.00、27.00、 30.00或35.00C；
开启722型分光光度计，恒温，10min后可开始测 量；
对光：采用空白蒸馏水，调零调满度；
配置不同盐酸和丙酮浓度的溶液(固定碘溶液 为2.0或者2.5mL; 变盐酸时丙酮为5mL；变 丙酮时盐酸为5mL；变化幅度为1mL）；
Ea 2.303 R
T1T2
lg k2
T2 T1 k1
仪器与药品
带恒温装置的722型光栅分光光度计（数字显示式）； 恒温循环水槽；50 mL容量瓶2个；250 mL碘量瓶3个； 2.5m l、5mL、10mL移液管各3支；洗瓶2个；废液缸 一个、烧杯两个、滴管一支、秒表一只；
0.02 molL－1的碘溶液；2.00 molL－1丙酮溶液；2.00 molL－1盐酸溶液（三种溶液均需预先准确标定）
丙酮碘化反应
目的要求 实验原理 实验方法 实验步骤 数据处理 思考题
实验目的
掌握用孤立法测定丙酮碘化反应的反应级数、 速率常数和活化能；
通过本实验加深对复杂反应特征的理解； 掌握分光光度计的正确使用。
实验原理
酸性溶液中丙酮碘化反应 :
CH
3COCH
பைடு நூலகம்
3＋I－3
H＋
＝CH
3COCH
分别测定11组不同浓度溶液反应速率；
本卷须知
两个50毫升容量瓶供轮换用； 碘溶液一般固定为2.0或2.5 mL； 首先将盐酸和碘溶液移入容量瓶，加蒸馏水至40
毫升，置于恒温水浴，丙酮碘量瓶整体放入水槽 恒温；定容的蒸馏水瓶也要恒温； 第一组盐酸、丙酮统一为5mL; 变化浓度时，固 定的一个也为5mL；最大不超过8mL； 不测数据时请将分光光度计的盖子开启。