3.紫外分光光度法测定苯酚

实验四紫外分光光度法测定苯酚

1.目的要求

⒈学会使用UV-2102PC型紫外可见分光光度计。

⒉掌握紫外光谱法定量分析方法与原理。

2．基本原理

苯酚在220-380nm处具有特征吸收，因此其含量可用紫外分光光度计作测定，不需进行显色反应，方法简便，快速，且准确度高。

3. 仪器与试剂

⒈仪器：UV-2102PC型紫外可见分光光度计； 10mL吸量管1只； 50mL容量瓶7个； 100mL容量瓶5个。

2.试剂：0.250g/L苯酚标准溶液准确称取25.0mg分析苯酚，溶于适量水中，全部转移至100mL容量瓶中，用纯水稀释至刻度，摇匀。

4. 实验步骤

⒈绘制吸收光谱图和选择测量波长

用吸量管取4mL0.250g/L苯酚标准溶液于50ml容量瓶中，用纯水稀释至刻度，摇匀。此溶液在UV-2102PC型紫外可见分光光度计上，用1cm石英液槽，以纯水为参比溶液，于波长220-380nm范围内，分辨精度1nm，绘制吸收光谱图，并选择测量波长λmax.

⒉绘制标准曲线

取5只50mL容量瓶，由吸量管分别加入 2.00、4.00、6.00、8.00、10.0mL0.250g/L苯酚标准溶液，以纯水稀释至刻度。摇匀。得一系列苯酚标准溶液。

用1cm石英液槽，以纯水为参比溶液，在选定波长处测上列各标准溶液的吸光度。绘制标准曲线。

⒊试样溶液的测定

用移液管取适量试样溶液于50mL容量瓶中,按上述步骤2配制溶液并测定吸光度。平行测定二份。（黑体字部分实验报告中请按自己实际操作撰写）5．数据处理

⒈根据实验所苯酚吸收光谱曲线，运用理论知识根据吸收谱带的位置形状及吸收强度（摩尔吸光系数），对所做谱图进行解析，判断苯酚紫外光谱的吸收带与跃

迁类型。

2绘制标准曲线，并由曲线求算试样溶液中苯酚量（mg/L）. 6．问题讨论

本实验测定时能否用玻璃液槽代替石英液槽盛放溶液，为什么？

紫外光谱实验参考文献

紫外及可见光谱包括有几个谱带系，不同的谱带系相当于不同电子能级的跃迁。

1、远紫外(真空紫外)吸收带

这一块用的比较少，应该是非常少，一般紫外分光光度计的波长都是从200纳米开始的，因为远紫外(真空紫外)吸收带被空气强烈吸收，顾名思义，也叫真空紫外。

主要是烷烃化合物的吸收带，如C-C、C-H基团中，为δ→δ＊跃迁，最大吸收波长小于200纳米，范围在10-200纳米。

2、末端吸收带

饱和卤代烃、胺类或含杂原子的单键化合物的吸收带，由于这类化合物含有一个或几个孤对电子，因此产生n→δ＊跃迁，其范围从远紫外区末端到近紫外区，在200纳米附近。

所以，一般在紫外区扫描或全波长扫描的时候，建议从210纳米开始，因为很多物质都存在末端吸收，多扫了没有多大意义，从节省时间和氘灯的角度考虑，建议从210纳米开始扫描。

3、R带

这个吸收属于弱吸收带，但是溶剂效应比较明显，所以提醒在选择溶剂的时候一定要注意。

R带是共轭分子的含杂原子基团的吸收带，如C=O，N=O，N=N等基团，有n→π＊跃迁产生，为弱吸收带，摩尔吸光系数K一般小于100L.mol-1.cm-1；随着溶剂极性的增加，R带会发生蓝移，附近如有强吸收带，R带有时会红移，有时可能观察不到。

4、K带

这个用的比较多，也是有机物定性定量的基础，其最大吸收往往是由K带决定的，一般来说，如果某物质存在共轭双键，从理论上来将都可以用紫外去定性定量的，所以建议要特别注意K带。

共轭体系的π→π＊跃迁所产生的吸收带，如共轭烯烃，烯酮等。K带的吸收强度很高，一般K大于10000L.mol-1.cm-1。

5、B带

理论支持：芳香和杂环化合物π→π＊的特征吸收带。苯的B吸收带在230-270纳米之间，并出现包含有多重峰或精细结构的宽吸收带(这也是为什么有馒头峰的原因)。但取代芳香烃的B带精细结构会消失，极性溶剂也会使精细结构消失。

6、E带

含有苯环的物质一般在B带和E带有吸收，但是B带的吸收远远K带强烈，就以山梨酸和苯甲酸为例，相同浓度的山梨酸的吸收特别强烈，最大吸收很明显，可是苯甲酸的却象馒头峰，最大吸收特不明显，只有通过求导才能找出最大吸收来，比较郁闷。这也可以从吸光系数看出来，B带的吸光系数为250-300 L.mol-1.cm-1，感觉不是很灵敏。E带吸收系数大，但由于E和B的作用，往往峰形不太好，不利于分析。

也属于芳香结构的特征吸收，由处于环状共轭的三个乙烯键的苯型体系中的π→π＊跃迁所产生。E带又分为E1和E2带。E带属于强吸收带，K大于10000 L·mol-1.cm-1

五．实验数据处理。

1.根据实验所绘制的苯酚吸收光谱曲线，运用理论知识根据吸收谱带的位置形状及吸收强度（摩尔吸光系数），对所做的谱图进行解析，判断苯酚紫外光谱的吸带与跃迁类型。 答：由图中苯酚的吸收曲线知ƛmax =270nm,A=0.2570,根据朗博比尔定律A=Ɛcb(其中A:吸光度；Ɛ：摩尔吸收系数，单位：L.moL -1.cm -1；;C 样品的物质的量浓度（moL/L ）；b:液层厚度，单位：cm)得Ɛbc

A ；代入A=0.2570，b=1,c=(4x 0.158)/50g/L=1.264x10-2moL/L （M 苯酚=94.11g/moL ）得Ɛ=1913.45L.moL -1.cm -1。

由ƛmax =270nm,Ɛ=1913.45L.moL -1.cm -1该物质在270nm （Ɛ=1913.45L.moL -1.cm -1）的吸收带是由π-π*跃迁产生的B 带(B 吸收带是苯环的特征吸收带在230~270是一个宽峰是跃迁概率较小禁阻跃迁产生的弱吸收带,包含多重峰，当苯环上连有发色基团(-OH)时B 带的精细结构消失，峰变包，并且产生红移，摩尔吸收强度增大)。

2绘制标准曲线，并由曲线求算试样溶液中苯酚的含量（mg/L ）。

C 试样苯酚=23.0117×50mg/L=1150.585mg/L

六：实验思考题。

本实验测定时能否用玻璃液槽盛放溶液，为什么?

答：不行，玻璃比色皿与石英比色皿的透光率不同，一般在外光区用石英比色皿，可见光区用玻璃比色皿，石英比色皿可用在全波段，玻璃比色皿只能用于340nm 以上波长，因为玻璃不透紫外光（对紫外光有吸收）。