仪器分析实验内容(10生物制药)

实验1 紫外吸收光谱法测定苯甲酸的含量

一、实验目的

1、了解紫外光谱法原理及苯甲酸的紫外吸收特征。

2、了解TU-1901双光束紫外可见分光光度计的使用。

3、学习利用吸收光谱曲线进行化合物鉴定和含量分析。 二、实验原理

许多有机化合物或其衍生物，在可见光或紫外光区有吸收光谱，各种物质分子有其特征的吸收光谱。吸收光谱的形状和物质的特性有关，可作为定型鉴定的依据，而在某选定的波长下，测量其吸收光度即可对物质进行定量分析。紫外吸收光谱用于定量分析时，符合朗伯比尔定律。

据朗伯－比尔定律：当一定波长的单色光通过某物质的溶液时，入射光强I 0与透过光强I t 之比的对数与该物质的浓度及液层厚度成正比，数学表达式为：A=t

I I 0

log

=kbc ，A 为吸光度，b 为溶液层厚度，单位cm ；c 为被测物质浓度，当浓度单位为mol/L ；k 为摩尔吸光系数。在比色皿及入射光强度一定时，吸光度正比于被测物质浓度，这便是定量分析的依据。

苯甲酸别名安息香酸，白色单斜晶系片状或针状结晶体，略带安息香或苯甲醛气味。熔点122.4 ℃.在100℃时迅速升华，它的蒸气有很强的刺激性，吸入后易引起咳嗽。苯甲酸在常温下微溶于水，石油醚，但溶于热水，水溶液呈酸性；易溶于醇、醚、丙酮等有机溶剂,也溶于非挥发性油。对霉菌，酵母和细菌等有较好的抑制作用，因而对微生物有强烈毒性，但对人体毒害不明显。苯甲酸及其钠盐可用作乳胶、牙膏、果酱或其他食品的抑菌剂和防腐剂，也可作染色和印色的媒染剂。

在碱性条件下，苯甲酸形成苯甲酸盐，对紫外光有选择性吸收，其吸收光谱的最大吸收波长在225nm 。可采用紫外分光光度计测定物质在紫外光区的吸收光谱并进行定量分析。 三、仪器和试剂 1、仪器

TU-1901型紫外-可见分光光度计，1cm 石英比色皿，移液管，容量瓶。 2、试剂

苯甲酸（AR ），0.01mol/L 氢氧化钠溶液。 四、实验步骤

1、苯甲酸标准储备液的制备

精确称取苯甲酸100mg ，用0.01mol/L 氢氧化钠溶液100ml 溶解后，再用蒸馏水稀释1000ml 。此溶液1ml 含0.1mg 苯甲酸。 2、苯甲酸吸收曲线的绘制

吸取苯甲酸贮备液4.00ml ，放入50ml 容量瓶中，用0.01mol/L 氢氧化钠溶液定容，摇匀。将装有参比溶液和标准试样的比色皿放入光路中，在紫外分光光度计上，从波长200-400nm ，每隔0.5nm 扫描出苯的吸收曲线。指出苯的B 吸收带，找出B 吸收带的最大吸收波长。

3.苯甲酸标准曲线的绘制

分别吸取1.0ml 、2.0ml 、3.0ml 、4.0ml 、5.0ml0.1g/l 的苯甲酸标准溶液于5只10ml 容量瓶中，用0.01mol/L 氢氧化钠溶液稀释至刻度，摇匀。用1cm 石英比色皿，以0.01mol/L 氢

氧化钠溶液做参比溶液，在最大吸收波长处分别测定其吸光度。

以吸光度为纵坐标，苯甲酸的含量为横坐标绘制标准曲线。

4.测定试样中苯甲酸的含量用1cm石英比色皿，以0.01mol/L氢氧化钠溶液做参比溶液，在最大吸收波长处测定试样溶液的吸光度，根据苯甲酸的标准曲线得样品浓度。

3、结束工作

（1）实验结束，关闭紫外工作软件、电脑电源。

（2）取出吸收池，清洗晾干放入盒内保存。

（3）清理台面，填写仪器使用记录。

五、实验结果

最大吸收波长λmax= nm

苯标准曲线

浓度c(mg/ml) 吸光度

A(l/(g·cm))

0.01

0.02

0.03

0.04

0.05

试样溶液的吸光度为,从标准曲线上可查得c= mg/ml。

实验注意事项：

1.正确选择紫外分光光度计的光源灯。石英比色皿价格昂贵，操作时不要离开桌面，谨防打碎。

2.比色皿中溶液达2/3即可，不可过满或过少。

3.切记不可用手接触和擦拭比色皿的透光面，应用擦镜纸拭净。

实验结束后，书写实验报告。

实验2 有机化合物的紫外吸收光谱及溶剂效应

目的要求：

1、学习用紫外吸收光谱进行化合物的定性分析。

2、熟悉各个吸收带，学习溶剂效应对吸收造成的影响。

基本原理

影响有机化合物紫外吸收光谱的因素，有内因和外因。由于受到溶剂极性的

影响，溶质的吸收峰的波长、强度以及形状都会发生不同程度的变化。这是因为溶剂分子和溶质分子间可能形成氢键，或极性溶剂分子的偶极使溶质分子的极性增强，因而在极性溶剂中π→π*跃迁所需能量减消，吸收波长红移，而在极性溶

剂中n→π*跃迁所需能量增大，吸收波长蓝移。

E带和B带是芳香族化合物的特征吸收。它们均由π→π*跃迁产生，当苯环上有取代基时，E带和B带的吸收峰也随之变化。如苯甲酸的E吸收带红移至230nm；ε=11600；B吸收带红移至273nm；ε=970；乙酰苯胺的E吸收带红移至241nm；ε=14000。

本实验通过苯甲酸、苯在乙醇和环己烷的溶剂中紫外吸收光谱的测绘，说明内因和外因对有机化合物紫外吸收光谱的影响；了解一元取代苯的紫外光谱的实验规则，即在苯环上有一元取代基时，复杂的B谱带一般都简单化，并且各谱带的最大吸收波长发生红移，εmax一般增大。

一、仪器

1、紫外-可见分光光度计。

二、试剂

1、苯甲酸、苯、乙酰苯胺、乙醇和环己烷均为分析纯

2、a 苯甲酸的环己烷溶液0.08g.100ml-1

b 苯甲酸的乙醇溶液0.04g.100ml-1

c 苯的环己烷溶液1：250

d 苯的乙醇溶液1：250

三、实验条件

1、波长扫描范围：190~300(400)

2、参比：

3、slit: 0.01nm

4、扫描速度快速

5、石英吸收池

四、实验步骤

1、各取a b c d 2ml

a c 用环己烷定容到10ml

b d 用乙醇定容到10ml.

2、在设定的实验条件下，用相应的溶剂作参比，分别绘测三种溶质在

两种溶液中的紫外谱图。

五、

思考题：

改变溶剂的极性，还会使吸收带的最大吸收波长发生变化。下表为溶剂对亚异丙酮紫外吸收光谱的影响。

正己烷CHCl3 CH3OH H2O

π π* λmax/nm 230 238 237 243

n π* λmax/nm 329 315 309 305

试解释实验结果