浙理综合实验甲基橙解离常数测定印染废水中甲基橙含量测定及脱色实验

综合化学实验报告

甲基橙解离常数测定、印染废水中甲基橙含量测定及脱色实验

应用化学（1）班

I09140108

王倩云

2012年5月11日

一、实验背景

印染染料废水排放量大、有机物浓度高、难于生化降解，是备受关注的工业废水。甲基橙是常见的印染染料之一，具有较高毒性、难以生物降解。测定甲基橙的解离常数、建立废水中甲基橙含量测定及脱色去除方法具有重要意义。

二、实验目的

(1) 掌握分光光度法测定解离常数的原理及方法；

(2) 掌握甲基橙含量测定方法及方法评价；

(3) 掌握废水中甲基橙物理脱色及催化氧化脱色的原理和过程；

(4) 学会单因素法确定最佳实验条件的方法。

三、实验原理

1、甲基橙pK

的测定

甲基橙是一种典型的偶氮染料，存在下列解离平衡:

(碱型，偶氮式) 黄色 (酸型，锟式）红色

以HIn代表甲基橙的酸式结构，In-代表甲基橙的碱式结构，则解离平衡简式为：

HIn H++In-

则 Ka = [H+][In-]/[HIn]

若甲基橙总浓度为c，则c = [HIn] + [In-]，所以就有：

[In-]=

cK a

K a+[H+] (1)

[HIn]=

c[H+]

K a+[H+] (2)

甲基橙的酸式和碱式具有不同颜色即具有不同的吸收光谱。利用分光光度法，将酸式、碱式甲基橙的吸光度叠加，得出不同pH下甲基橙溶液吸收值为：

A =A

HIn + A

In-

= ε

HIn

b [HIn] + ε

- b [In-] (3)

将(1)(2)带入可得

c[H+] K a+[H+]+

cK a

K a+[H+]

A=εHIn bεIn-b

(4)

其中b为光程，εHIn为酸式摩尔吸光系数，εIn-为碱式摩尔吸光系数，A为

甲基橙溶液的吸光值。当b 为1cm 时，上式简化为 A = ε

HIn

[HIn] + ε

- [In -]

当溶液为强酸性条件(pH 较低)时，甲基橙几乎全部以酸型HIn 存在，存在酸式最大吸收波长(λa)。此时c≌[HIn]，则 A HIn = ε

HIn

[HIn] ≌ ε

HIn

c (5)

其中，A HIn 为强酸性条件下甲基橙溶液的吸光值。因此，测定强酸性条件下，一定已知浓度甲基橙溶液的吸光度，可得出酸式摩尔吸光系数ε

HIn

(ε

HIn

= A HIn /c)

当溶液为强酸性条件(pH 较高)时，甲基橙几乎全部以碱型In -存在，存在碱式最大吸收波长(λb)。此时c≌ [In -]，则

A In-=ε

In-

[In -] ≌ε

In-

A In-为强碱性条件下甲基橙溶液的吸光值。因此，测定强碱性条件下，一定已知浓度甲基橙溶液的吸光度，可得出碱式摩尔吸光系数ε

- (ε

- = A In-/c)。

将ε

HIn

、ε

-代入(4)可得出任一pH 条件下，甲基橙溶液的吸光度为

A = A HIn /c HIn]

=c[H +]K a +[H +]+ A In-/c In -]

=cK a K a +[H +

]

整理得：

A In-A-A HIn -A

[H +]

K a =

In-A-A HIn -A

pK a =pH+lg (6)

当

A In-A-A HIn -A lg

=0时，即A In-A-A HIn -A =1 (

A HIn +A

In-A=2)时p K a = pH 。

利用(6)式可以利用单线作图法或双线作图法进行pKa 的测定，从而得出甲基橙解离常数Ka 。

单线作图法具体为：选择酸式最大吸收波长(λa)或碱式最大吸收波长(λb )，固定甲基橙浓度，改变pH ，进行吸收值的测量，作A-pH 曲线。A HIn +A In-A=

处，pH = p K a 。

双线作图法为：分别选择酸性和碱性吸收波长，固定甲基橙溶液浓度而改变pH ，进行吸收值的测量，作A-pH 曲线，两条A-pH 曲线的交点所对应pH 即为pKa 。 2 、甲基橙含量测定及方法评价

当溶液pH 较低时，甲基橙几乎全部以酸型HIn 存在，存在酸式最大吸收波长(λa)。在此吸收波长下，一定浓度范围内的甲基橙溶液，吸光度与浓度服从郎伯-比尔定律，可以进行定量分析。

当溶液pH较高时，甲基橙几乎全部以碱型In-存在，存在碱式最大吸收波长

(λb)，在此吸收波长下，一定浓度范围内的甲基橙溶液，吸光度与浓度服从郎

伯-比尔定律服从郎伯-比尔定律，可以进行定量分析。

酸性吸收曲线和碱性吸收曲线之间存在一个交叉点，即等吸收点波长(λe)，

在这个波长下一定浓度范围内的甲基橙溶液，在任何酸碱性条件下，吸光度与浓

度均服从郎伯-比尔定律，可以进行定量分析。

利用逐级稀释法配置一系列不同浓度的酸性或碱性甲基橙标准溶液，在λa、

λb、λe下，建立三条甲基橙浓度-吸光度工作曲线，可分别进行甲基橙含量分

析。当置信度为95%时，采用F检验判断是否存在精密度的显著性差异，再利用

T检验法判断三个波长下计算出的甲基橙含量是否存在系统误差。

3 、废水中甲基橙的脱色研究

印染染料废水排放量大、有机物浓度高、难于生化降解，是备受关注的工业

废水。染料废水的处理方法很多，主要有氧化、吸附、膜分离、絮凝、生物降解

等。其中，物理吸附法是利用吸附剂对废水中染料的吸附作用去除污染物。吸附

剂是多孔性物质，具有很大的比表面积. 活性炭是目前最有效的吸附剂之一，能

有效去除废水中的染料。以过渡金属为催化剂、以过氧化氢为氧化剂的催化氧化

体系是目前广泛应用的染料脱色体系。该体系对染料氧化彻底，不会带来二次污

染。过氧化氢与催化剂Fe2+构成的氧化体系是常用的废水脱色体系，通常称为

Fenton试剂。脱色过程中，甲基橙被催化剂激发氧化剂产生的强氧化性自由基

所氧化降解。

四、实验仪器与试剂

仪器：分光光度计(UNICOM 2000)，酸度计，分析天平，磁力搅拌器，吸量管(1mL、5mL，10mL，25mL)，容量瓶(50mL，100mL，250mL)。

试剂：未知浓度甲基橙废水，盐酸(6mol/L)，标准缓冲溶液(pH = 4.02、9.18），氢氧化钠，醋酸（36%），醋酸钠。

五、实验步骤

1、PKa的测定

（1）用电子天平准确称取0.0885g甲基橙固体于烧杯中，充分溶解后转移到

250mL的容量瓶中，用蒸馏水洗涤烧杯两次，定容，摇匀，作为母液。

（2）用移液管准确移取25.00mL母液于另一个干净的250mL的容量瓶中，用

蒸馏水定容作为标准液。

（3）分别用吸量管管各移取5.00mL标准液于两个50mL容量瓶中，分别用0.1mol/L的盐酸和0.1mol/L的氢氧化钠进行定容，并编号A，B。

（4）用分光光度计测量溶液A，B在400~600nm下的吸光度，每隔10nm测一次做成A~λ曲线得到在酸性条件下的最大吸收波长λa=510nm，碱性条件下的最大吸收波长λb=460nm，等吸点的波长λe=468nm。

（5）向9个做好标记的50mL容量瓶中分别移取5.00mL标准液，分别用0.1mol/L盐酸，0.05mol/L盐酸，0.1mol/L的醋酸，PH=3.8的缓冲液，PH=4.6的缓冲液，PH=5.6的缓冲液，蒸馏水，0.2mol/L的醋酸钠，0.01mol/L氢氧化钠溶液定容至50mL，编号为1~9。

（6）用标准缓冲溶液校准酸度计后，分别测这9个样品的PH值并作记录，然后分别在波长为λa和λb下测定9种样品吸光度值并进行记录。

（7）绘制A~PH曲线，并找出pKa。

2、甲基橙含量测定及方法评价

（1）取A液用0.1mol/L盐酸稀释50倍后测得吸光度A=0.006后以此为定量检测限，分别取适量母液稀释5000，2000，1250，500，200，125，100，20，12.5倍，编号1~9。

（2）在波长λa=510nm下测定上述九个样品的吸光度值并记录。

（3）取B液用0.1mol/L氢氧化钠溶液稀释20倍后测得吸光度A=0.006后以此为定量检测限，分别取适量标准液分别稀释1000，333，200，125，100，33，20，12.5，10倍，编号1~9。

（4）分别在波长λb=460nm,λe=468nm下测定上述九个样品的吸光度值并记录。

（5）选取甲基橙样品②，用移液管准确移取10.00mL样品6次于6个50mL 容量瓶中，用0.1mol/L盐酸和0.1mol/L氢氧化钠溶液分别标定三瓶配成酸式和碱式样品各三份，酸式在波长λa=510nm下平行测定三次吸光度值，碱式分别在λb=460nm,λe=468nm下平行测定三次吸光度值，记录数据。

3、活性炭脱色

（1）取一个酸性废液测得PH=1.42，加0.1mol/L盐酸调节吸光度值为0.993

后，取200mL此溶液到烧杯中，加入搅拌子，根据λe=468nm下的工作曲线算得加入0.5816g的活性炭为宜，称取0.59g活性炭加入烧杯中开始搅拌并计时，前15分钟每隔两分钟，15至30分钟每隔5分钟取出约10mL，过滤后测量吸光度值并记录。

（2）取一个碱性废液测得PH=12.71，加入母液及0.1mol/L氢氧化钠溶液调节吸光度值为0.998后，取200mL此溶液到烧杯中，加入搅拌子，并加入0.60g活性炭，按上述步骤操作并记录不同时间的吸光度值共九个。

（3）取一个中性废液测得PH=3.70，加入0.1mol/L醋酸钠调节吸光度值为1.000后，取200mL此溶液到烧杯中，加入搅拌子，并加入0.61g活性炭，按上述步骤操作并记录不同时间的吸光度值共九个。

（4）绘制脱色动力学曲线。

4、催化氧化脱色。

（1）分别取上述酸性废液200mL于两个烧杯中，同时加入0.2mL3%的双氧水溶液后开始搅拌，其中一杯作为空白组，向另一杯溶液中每隔一分钟加入1至2滴事先配置的10%Fe2+溶液共2mL，三十分钟后不再滴加，分别每隔五分钟测一次两杯溶液的吸光度，脱色一个小时，记录不同时间两杯溶液的吸光度值。（2）按照上述方法分别测定中性和碱性废液并记录数据。

（3）绘制脱色动力学曲线。

六、实验结果记录及数据分析

1、PKa的测定

（1）吸收曲线（A-λ曲线）确定酸式碱式最大吸收波长和等吸收点波长

结论：由图可得酸式最大吸收波长为λa=510nm ，碱式最大吸收波长为λb=460nm ，等吸收点的波长为λe=468nm

（2）不同酸度甲基橙溶液的PH 与吸光度曲线

结论：由图可得两线焦点的PH为3.74。即PKa值为3.74

2.甲基橙含量测定

工作曲线的绘制及样品含量测定

方法评价

分析在酸性溶液λa=510nm与碱式λb=460nm条件下，测定样品甲基橙含量时是否存在

S=7.303E-8 。

真值μ=0

所以得t=4.856

查资料知P=0.95，f=2时，t1=4.3，t>t1,故两种方法之间存在显著性的差异。

在碱性溶液λb=460nm与碱性溶液λe=468n条件下，测定样品甲基橙含量是否存在显

真值μ=0

所以得t=5.349

查资料知P=0.95，f=2时，t1=4.3，t>t1,故两种方法之间存在显著性的差异。

3.废水中甲基橙的脱色研究

1、活性炭对甲基橙脱色效果的影响

脱色率=（Ao－A)/Ao ×100%，所以经计算得：酸性条件下脱色率为98.3%，中性为98.2%，碱性为98.7%

从脱色动力学曲线可以看出，整体趋势且时间足够长时碱性条件下活性炭的吸附能力更强，中性和酸性次之，但基本在10min左右吸附达到平衡。不同pH值条件下，甲基橙的电离程度不同，活性炭进行吸附脱色时，属于物理吸附，特点是没有选择性，且迅速达到吸附平衡。

2、催化氧化脱色及脱色动力学曲线的绘制

酸性

碱性

中性

经计算得：酸性条件下脱色率为54.5%,碱性为29.3%，中性为82.1%

从脱色动力学曲线中可以看出Fe 2+催化氧化在中性条件下最有利于脱色，在酸性条件下次之，碱性条件下最差，可能在碱性条件Fe 2+ 与之发生反应生成干扰物质而影响催化效果。进行催化氧化脱色时，Fe 2+的加入大大的提高了吸附率，在不同pH 条件下，H 2O 2的电离程度不同，与Fe 2+反应生成强氧化性自由基的数目不同，脱色效率就不同，其过程为化学吸附，其特点为选择性强，不易达到吸附平衡。

物理脱色和催化氧化脱色相比，从图表数据中可以明显的看出，物理脱色的脱色率均在95% 以上，而催化氧化脱色的脱色率最高也在85%以下，所以物理脱色，即活性炭脱色效果更好。从速率上看，物理脱色在10min 左右就达到吸附平衡，而氧化脱色则在30min 左右达到吸附平衡，综合判断可以明显得出物理脱色方法效率更高，效果更好。

七、实验结论

（1）实验测得的甲基橙pKa 值为3.74

（2）用分光光度计，分别在甲基橙酸式和碱式最大吸收波长及等吸点的吸收波长下，测定甲基橙的含量的方法之间，存在显著性差异。酸性分别与碱性及中性都存在显著性差异，但中性和碱性之间不存在显著性差异，即系统误差。

（3）活性炭在碱性条件下脱色效果最好。

（4）双氧水与Fe 2+催化氧化脱色在中性条件下效果最好。

（5）物理脱色比催化氧化脱色效率更高，效果更好。

八、问题讨论

1、实验测得的甲基橙的pKa 值为3.74，而理论上甲基橙的pKa 值为3.4.实验值与理论值存在差异是由于，实验中甲基橙的pKa 值是通过双线做图法读出的，根据

In In HIn -A -lg p A A A pH Ka +=，该公式进行了近似处理，即，强酸性条件时，甲基橙几乎全部以酸型HIn 存在，而在强碱性条件下，甲基橙几乎全部以In-存在，所以，使得实验值与理论值存在误差。

2、废水中可能存在少量悬浮杂质，首先给定量移取带来干扰，其次是影响吸光度的测量，因此可在测定之前先对废液进行过滤，滤去不溶性的杂质。但是此

时溶液的吸光度，也并非完全是由甲基橙的吸收所引起的，因此应选择合适的参比液。

3、Fe 2+催化氧化甲基橙的效率，可能与以下几个因素有关：溶液的PH 值、过氧化氢浓度、亚铁离子浓度、体系温度、反应时间、搅拌速率等（在该次试验中不做详细探讨）。

4、分析化学中用于控制溶液酸度的缓冲溶液的种类非常多，通常根据实际情况，选不同的缓冲溶液。选择缓冲溶液的原则是：

ａ：缓冲溶液对分析过程没有干扰。

ｂ：所控制的pH 应在缓冲溶液的缓冲范围之内。如果缓冲溶液是由弱酸及其共轭碱组成的，则pKa 应尽量与所需要控制的pH 一致。

ｃ：缓冲溶液应有足够的缓冲容量。通常缓冲组分的浓度在0.01~1mol/L 之间。

用精确式进行计算时，数学处理较负责，故通常根据具体情况，对其进行简化处理：

当溶液的pH 小于6时，一般可忽略[OH -],这样

[][]

++=H c c B HB -H -Ka ][H 当溶液的pH 大与8时。可忽略[H +]，故

[][]

-OH Ka ][H -OH c c B HB +=+ 若C HB 》［OH -]－［H +］,C B 》［H +］－［OH -］,则上式简化为

-Ka ][H B HB c c =+, 即

HB B c c lg pH -+=pKa 这是计算缓冲溶液的H +浓度的最简公式。

甲基橙

甲基橙甲基橙的变色范围是pH<3.1时变红，pH>4.4时变黄，3.1-~4.4时呈橙色。检验碱的话用酚酞现象会比较明显，因为肉眼对红色会比较敏感有机废水的最佳pH 值一般均控制在3 ~ 4 之间实验装置：实验电解槽，体积为800mL，内置两个电极，板极间距 cm,极板宽度 cm,整个电解槽放在一个恒温调速磁力搅拌器上实验试剂： 1.甲基橙固体 2.Na2so4和Nacl固体（使用是的浓度为0.01mol/L） 3.0.01 mol/L的硫酸和氢氧化钠、氯化钠溶液(调节PH值) 4.蒸馏水实验仪器： 1.分析天平 2.紫外分光光度计 3.磁力搅拌器 4.电化学工作站 5.电极（阴极：不锈钢板（或碳棒），阳极：稀土电极） 6.酸度剂 7.烧杯若干，量筒，秒表，胶头滴管 8.100ml 500ml 1000ml的容量瓶实验准备： 1.甲基橙标准曲线的绘制准确称取0.1g甲基橙溶于1000ml容量瓶中（1000mg/L）分别取2,4,6,8,10mL溶于100mL容量瓶中，分别配成2mg/L,4 mg/L,6 mg/L与10 mg/L的甲基橙溶液。用分光光度计对配制的甲基橙溶液进行全波扫描，找出可见光范围内的最大吸收波长为463nm，分别测定上述溶液的吸光度，绘制标准曲线。 2.配制溶液 2.1配制不同浓度的甲基橙溶液（80mg/L,120mg/L,160mg/L）以配制500mL的80mg/L甲基橙为例，步骤如下：（1）用分析天平称取40mg的甲基橙固体（2）加少量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌溶解.

（3）倒入500毫升容量瓶里（4）将溶液全部倒入容量瓶里，洗涤小烧杯，用玻璃棒转移，至少洗涤三次（5）定容，加水定容到刻度线，在距离刻度线一厘米左右改用胶头滴管定容（6）摇匀，将溶液摇匀，如果液面下降也不可再加水定容。（7）将配得的溶液转移至试剂瓶中，贴好标签，备用另外两个浓度的甲基橙溶液配制方法相同.（甲基橙固体依次为60g，80g）. 实验过程中，在电解槽中溶液总体积为800mL，最终甲基橙的溶度分别为50mg/L,75 mg/L,100 mg/L. 2.2 配制Na2SO4 溶液（1）用分析天平秤称取1.136mg的Na2SO4固体（2）加少量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌溶解. （3）倒入100毫升容量瓶里（4）将溶液全部倒入容量瓶里，洗涤小烧杯，用玻璃棒转移，至少洗涤三次（5）定容，加水定容到刻度线，在距离刻度线一厘米左右改用胶头滴管定容（6）摇匀，将溶液摇匀，如果液面下降也不可再加水定容。（7）将配得的溶液转移至试剂瓶中，贴好标签，备用配制NaCl 溶液（1）用分析天平秤称取0.468mg的NaCl固体（2）加少量蒸馏水溶解，用玻璃棒搅拌溶解. （3）倒入100毫升容量瓶里（4）将溶液全部倒入容量瓶里，洗涤小烧杯，用玻璃棒转移，至少洗涤三次（5）定容，加水定容到刻度线，在距离刻度线一厘米左右改用胶头滴管定容（6）摇匀，将溶液摇匀，如果液面下降也不可再加水定容。（7）将配得的溶液转移至试剂瓶中，贴好标签，备用 3.连接实验装置实验一：不同电解质对甲基橙电解的影响实验步骤： 1.取80mg/L的甲基橙溶液500ml放入大烧杯中，再加入100ml 配制好的Na2so4溶液，用量筒量取200ml蒸馏水倒入烧杯中，滴加0.01mol/L硫酸溶液调节PH=5，电压10V（此时计算得出甲基橙浓度为50mg/L, Na2so4溶液的浓度为0.01mol/L） 2.开始电解后每隔十五分钟记录一次电解率（电解2h后停止实验），将记录数据填入表1-1。 3.清洗仪器 4.取80mg/L的甲基橙溶液500ml，再加入100ml 配制的NaCl溶液，用量筒量取200ml蒸馏水倒入烧杯中，滴加0.01mol/L硫酸调节PH=5，电压10V,开始电解。 5.电解后每隔十分钟记录一次电解率（电解2h后停止实验），将记录数据填入表1-1。后期处理：绘图，进行分析比较，得出最优的电解质溶液。

环境化学实验讲义

实验一有机物的正辛醇-水分配系数有机化合物的正辛醇-水分配系数（K ow ）是指平衡状态下化合物在正辛醇和水相中浓度的比值。它反映了化合物在水相和有机相之间的迁移能力，是描述有机化合物在环境中行为的重要物理化学参数，它与化合物的水溶性、土壤吸附常数和生物浓缩因子密切相关。通过对某一化合物分配系数的测定，可提供该化合物在环境行为方面许多重要的信息，特别是对于评价有机物在环境中的危险性起着重要作用。测定分配系数的方法有振荡法、产生柱法和高效液相色谱法。一、实验目的 1. 掌握有机物正辛醇-水分配系数的测定方法。 2. 学习使用紫外分光光度计。二、实验原理正辛醇-水分配系数是平衡状态下有机化合物在正辛醇相和水相中浓度的比值。即： w o ow c c K 式中：K ow —— 分配系数； c o —— 平衡时有机化合物在正辛醇相中的浓度； c w —— 平衡时有机化合物在水相中的浓度。本实验采用振荡法进行有机化合物的正辛醇-水分配系数的测定。由于正辛醇中有机化合物的浓度难以确定，本实验中通过测定平衡时水相中有机物浓度，然后根据体系中有机物的初始加入量以及两相的体积来确定平衡时正辛醇中有机物的浓度。首先，取一定体积含已知浓度待测有机化合物的正辛醇，加入一定体积的水，震荡，平衡后分离正辛醇相和水相，测定水相中有机物浓度，根据下式计算分配系数：式中： c o0 ——起始时有机化合物在正辛醇相中的浓度μL/L ； c w —— 平衡时有机化合物在水相中的浓度μL/L ； V 0、V w —— 分别为正辛醇相和水相中的体积，L 。

三、仪器和试剂 1. 仪器 (1) 紫外分光光度计。(2) 恒温振荡器。(3) 离心机。(4) 具塞比色管：1OmL。 (5) 微量注射器：5mL。(6) 容量瓶：1OmL、25mL、250mL。 2. 试剂 (1) 正辛醇：分析纯。(2) 乙醇：95%，分析纯。(3) 对二甲苯：分析纯。 (4) 苯胺：分析纯。四、实验步骤 1. 标准曲线的绘制 (1) 对二甲苯的标准曲线移取1.00mL对二甲苯于10mL容量瓶中，用乙醇稀释至刻度，摇匀。取该溶液0.10mL于25mL容量瓶中，再用乙醇稀释至刻度，摇匀，此时浓度为400μL/L。在5只25 mL容量瓶中各加入该溶液1.00、2.00、3.00、4.00和5.00mL，用水稀释至刻度，摇匀。在紫外分光光度计上于波长227nm处，以水为参比，测定吸光度值。利用所测得的标准系列的吸光度值对浓度作图，绘制标准曲线。 (2) 苯胺的标准曲线标准溶液配制方法同上，测定波长为279 nm。 2. 溶剂的预饱和将20mL正辛醇与200mL二次蒸馏水在振荡器上振荡24 h，使二者相互饱和，静止分层后，两相分离，分别保存备用。 3. 平衡时间的确定及分配系数的测定 (1) 移取0.40mL对二甲苯于10mL容量瓶中，用上述处理过的被水饱和的正辛醇稀释至刻度，该溶液浓度为4×104μL/L。 (2) 分别移取1.00mL上述溶液于6个10mL具塞比色管中，用上述处理过的被正辛醇饱和的二次水稀释至刻度。盖紧塞子，置于恒温振荡器上，分别振荡0.5、1.0、1.5、2.0、2.5和3.Oh，离心分离，用紫外分光光度计测定水相吸光度。取水样时，为避免正辛醇的污染，可利用带针头的玻璃注射器移取水样。首先在玻璃注射器内吸人部分空气，当注射器通过正辛醇相时，轻轻排出空气，在水相中已吸取足够的溶液时，迅速抽出注射器，卸下针头后，即可获得无正辛醇

光催化降解甲基橙实验报告

光催化降解甲基橙实验报告光催化降解染料甲基橙一、目的要求 1、掌握确定反应级数的原理和方法； 2、测定甲基橙光催化降解反应速率常数和半衰期； 3、了解可见光分光光度计的构造、工作原理、掌握分光光度计的使用方法。

二、实验原理光催化始于1972年，Fujishima和Honda 发现光照的TiO单晶电极能分解水，引起人们对光诱导2氧化还原反应的兴趣，由此推动了有机物和无机物光氧化还原反应的研究。 1976年，Cary等报道，在近紫外光照射下，曝气悬浮液，浓度为50μg/L 的多氯联苯经半小时的光反应，多氯联苯脱氯，这个特性引起了环境研究工作者的极大兴趣，光催化消除污染物的亚牛日趋活跃。国内外大量研究表明，光催化法能有效地将烃类、卤代有机物、表面活性剂、染料、农药、酚类、芳烃类等有机污染物降解，最终无机化为CO2 H2O，而污染物中含有的卤原子、硫原子、磷原子和氮原子等则分别转化为X-，SO42-，PO43-，PO43-，NH4+，NO3-等离子。因此，光催化技术具有在常温常压下进行，彻底消除有机污染物，无二次污染等优点。光催化技术的研究涉及到原子物理、凝聚态物 2

理、胶体化学、化学反应动力学、催化材料、光化学和环境化学等多个学科，因此多相光催化科技是集这些学科于一体的多种学科交叉汇合而成的一门新兴的科学。光催化以半导体如TiO，ZnO，CdS，FeO，322WO，SnO，ZnS，SrTiO，CdSe，CdTe，InO，32323FeSGaAs，GaP，SiC，MoS等作催化剂，其中TiO222，具有价廉无毒、化学及物理稳定性好、耐光腐蚀、催化活性好等优点，帮TiO是目前广泛研究、效果较2好的光催化剂。半导体之所以能作为催化剂，是由其自身的光电特性所决定的。半导体粒子含有能带结构，通常情况下是由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成，它们之前由禁带分开。研究证明，当pH=1时锐钛矿型TiO 的禁带宽度为3.2eV，半导体的光吸2收阈值λg与禁带宽度Eg的关系为 λ（nm）=1240/Eg(eV) g当用能量等于或大于禁带宽度的光（λ <388nm的近紫外光）照射半导体光催化剂

实验 TiO2光催化降解甲基橙性能研究-liang

实验二 TiO 2光催化降解甲基橙性能研究一、目的要求 1、掌握确定反应级数的方法； 2、测定甲基橙光催化降解反应速率常数和半衰期； 3、了解光催化反应仪的以及可见分光光度计的使用方法。二、基本原理 1972年Fujishima 和Honda 发现光照的TiO 2单晶电极能分解水，推动了有机物和无机物光氧化还原反应的研究。1976年，Cary 在近紫外光的照射下用二氧化钛的悬浊液可使多氯联苯脱氯，光催化反应逐渐成为人们关注的热点之一。光催化法能有效地将烃类、卤代有机物、表面活性剂、染料、农药、酚类、芳烃类等有机污染物降解为相对环境友好的2CO ，2H O 等无机化，污染物中的X 原子、S 原子、P 原子和N 原子等则分别转化为X -，24SO - -，34PO -，4NH +， 3NO --等无机离子。光催化法具有能够彻底消除有机污染物，无二次污染，且可在常温常压下进行等优点，因此在消除污染物的研究领域日趋活跃。光催化通常以半导体如2TiO ，ZnO ，CdS ，23Fe O ，3WO ，2SnO ，ZnS ， 3SrTiO ， CdSe ，CdTe ，23In O ，2FeS ，GaAs ，GaP ，SiC ，2MoS 等作催化剂，其中2TiO 具有价廉无毒、化学及物理稳定性好、耐光腐蚀、催化活性好等优点，是目前广泛研究、效果较好的光催化剂。目前，纳米2TiO 的制备技术及在水和气相有机、无机污染物的光催化去除等研究取得很大进展，是极具前途的环境污染深度净化技术，在环境保护领域受到广泛关注。半导体自身的光电特性决定其催化剂特性。半导体含有能带结构，一般是由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成，中间隔着禁带。当半导体价带上的电子吸收光能被激发到导带，在导带上产生带负电的高活性光生电子（e -），在价带上留下空穴产生带正电的光生空穴（h +），形成光生电子-空穴对，研究证明，当pH=1时用能量等于或大于禁带宽度的光（λ<388nm 的近紫外光）

浙理综合实验甲基橙解离常数测定印染废水中甲基橙含量测定及脱色实验

综合化学实验报告甲基橙解离常数测定、印染废水中甲基橙含量测定及脱色实验应用化学（1）班 I09140108 王倩云 2012年5月11日

一、实验背景印染染料废水排放量大、有机物浓度高、难于生化降解，是备受关注的工业废水。甲基橙是常见的印染染料之一，具有较高毒性、难以生物降解。测定甲基橙的解离常数、建立废水中甲基橙含量测定及脱色去除方法具有重要意义。二、实验目的 (1) 掌握分光光度法测定解离常数的原理及方法； (2) 掌握甲基橙含量测定方法及方法评价； (3) 掌握废水中甲基橙物理脱色及催化氧化脱色的原理和过程； (4) 学会单因素法确定最佳实验条件的方法。三、实验原理 1、甲基橙pK a 的测定甲基橙是一种典型的偶氮染料，存在下列解离平衡: (碱型，偶氮式) 黄色 (酸型，锟式）红色以HIn代表甲基橙的酸式结构，In-代表甲基橙的碱式结构，则解离平衡简式为： HIn H++In- 则 Ka = [H+][In-]/[HIn] 若甲基橙总浓度为c，则c = [HIn] + [In-]，所以就有： [In-]= cK a K a+[H+] (1) [HIn]= c[H+] K a+[H+] (2)

甲基橙的酸式和碱式具有不同颜色即具有不同的吸收光谱。利用分光光度法，将酸式、碱式甲基橙的吸光度叠加，得出不同pH 下甲基橙溶液吸收值为： A =A HIn + A In-= εHIn b [HIn] + εIn - b [In -] (3) 将(1)(2)带入可得 c[H +]K a +[H +]+ cK a K a +[H +]A=εHIn b εIn-b (4) 其中b 为光程，εHIn 为酸式摩尔吸光系数，εIn-为碱式摩尔吸光系数，A 为甲基橙溶液的吸光值。当b 为1cm 时，上式简化为 A = εHIn [HIn] + εIn - [In -] 当溶液为强酸性条件(pH 较低)时，甲基橙几乎全部以酸型HIn 存在，存在酸式最大吸收波长(λa)。此时c≌[HIn]，则 A HIn = εHIn [HIn] ≌ εHIn c (5) 其中，A HIn 为强酸性条件下甲基橙溶液的吸光值。因此，测定强酸性条件下，一定已知浓度甲基橙溶液的吸光度，可得出酸式摩尔吸光系数εHIn (εHIn = A HIn /c) 当溶液为强酸性条件(pH 较高)时，甲基橙几乎全部以碱型In -存在，存在碱式最大吸收波长(λb)。此时c≌ [In -]，则 A In-=εIn-[In -] ≌εIn-c A In-为强碱性条件下甲基橙溶液的吸光值。因此，测定强碱性条件下，一定已知浓度甲基橙溶液的吸光度，可得出碱式摩尔吸光系数εIn - (εIn - = A In-/c)。将εHIn 、εIn -代入(4)可得出任一pH 条件下，甲基橙溶液的吸光度为 A = A HIn /c HIn] =c[H +]K a +[H +]+ A In-/c In -] =cK a K a +[H + ]

甲基橙实验报告(总5页)

甲基橙实验报告(总5页) 实验名称：甲基橙实验实验时间：2021年4月22日实验地点：化学实验室实验目的： 1.了解甲基橙的化学性质和应用。 2.学习分光光度法测定甲基橙的浓度。实验原理：分光光度法是一种常用的分析方法，其原理是利用样品和标准溶液对特定波长的光的吸收作用，来测定样品中成分的浓度。分光光度法通常使用分光光度计。甲基橙是一种有机染料，化学式为C14H14N3NaO3S。在水中可以形成鲜艳的橙色溶液，是分析化学中的重要指示剂，一般用来检验酸碱度。当甲基橙分子吸收可见光时会发生电子的激发跃迁，而跃迁的波长与甲基橙的分子结构有关。通常，选择波长为460nm左右的吸收峰进行测定。根据比尔定律，溶液中的物质浓度与其在特定波长下的吸光度成正比。实验步骤： 1.将甲基橙的一定量溶于去离子水中，得到一定浓度的溶液。 2.在Visible波段选择波长为460nm左右的波长。 3.使用分光光度计取一定量的甲基橙溶液，测定在460nm波长下的吸光度，设为A。 4.根据比尔定律C=k1A来计算溶液中甲基橙的浓度。实验记录： 1.取一定量的甲基橙溶液，如0.02mol/L，用去离子水稀释至1000ml。 3.根据比尔定律C=k1A计算溶液中甲基橙的浓度。k1值为2.2L/mol•cm，A值为0.85。计算结果为0.004mol/L。 4.将所得的浓度与原来定量的溶液体积计算，得到溶液中甲基橙的质量浓度。计算结果为0.5mg/L。实验结论：

本次实验使用分光光度法测定了甲基橙溶液的浓度，并计算了溶液中甲基橙的质量浓度。通过实验可以发现，分光光度法是一种非常有效的定量分析方法，可以用于分析和测定许多有机和无机化合物的浓度。

柱色谱实验教学中甲基橙和亚甲基蓝的分离和测定方法

资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载柱色谱实验教学中甲基橙和亚甲基蓝的分离和测定方法地点：__________________ 时间：__________________ 说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容

柱色谱实验教学中甲基橙和亚甲基蓝的分离和测定方法柱色谱是色谱分析方法中的一种 ,由于柱色谱能够较大量地有效分离和提纯有机化合物 ,所以广泛应用在化学分析 ,药物研究 ,天然物质提取 ,医学研究等领域。在大学有机实验教学中 ,往往都设有柱色谱实验课。在实验教材中 ,一般采用中性氧化铝为固定相分离甲基橙和亚甲基蓝的混合物[1～3 ],但此方法分离的色谱带有扩散现象 ,影响分离效果;且实验中只有定性观察 ,不进行定量操作。在本实验中 ,我们改用硅胶为固定相 ,选用了新的样品溶剂和洗脱剂 ,在很大程度上抑制了色带扩散 ,而且色谱带分明 ,大大提高了分离效果。在实验中还增加了定量测定的内容 ,通过计算回收率 ,可对同学们的实验情况进行评判 ,使你们能够认真收集分离物质 ,不断地提出问题 ,调动了你们做实验的积极性。 1 实验材料和方法 1. 1 材料分光光度计(岛津 UV22201) ,玻璃色谱柱。柱色谱用硅胶(100～140 目) ,甲基橙(指示剂) ,亚甲基蓝(指示剂) ,H2O∶ 95 %乙醇= 1∶ 1 (A 液) ,0. 2mol· L - 1HCl∶ 95 %乙醇= 1∶ 1 (B 液) 。 1. 2 甲基橙标准曲线的绘制用A 液做溶剂 ,配制甲基橙系列标准溶液 ,在λmax = 450nm处测得甲基橙吸光度(表 1) 。 1. 3 亚甲基蓝标准曲线的绘制用B 液做溶剂 ,配制亚甲基蓝系列标准溶液 ,在λmax = 661nm 处测得亚甲基蓝吸光度(表1) 。 1. 4 甲基橙和亚甲基蓝的分离在玻璃色谱柱( d = 1cm , l = 10cm)底部用脱脂棉轻轻塞紧 ,称取 4g 硅胶于小烧杯中 ,加入 15mL 蒸馏水 ,用玻璃棒调好。在柱中先加入 1/ 2 柱高的蒸馏水 ,打开活塞 ,在搅动下把糊状硅胶加入柱中 ,同时调整活塞使流速为 1 滴/ s。当柱中液面将要露出硅胶面时 ,加入 5mL左右的A 液 ,当硅胶面又

【精品】甲基橙实验报告

【精品】甲基橙实验报告甲基橙实验报告一、实验目的 1.学习和掌握甲基橙分光光度法测定水样的pH值； 2.了解和掌握pH玻璃电极的使用方法； 3.观察和了解酸碱滴定中指示剂的变化。二、实验原理甲基橙是一种常用的酸碱指示剂，它在酸性环境下呈现红色，中性环境下呈现橙色，碱性环境下呈现黄色。其变色范围为pH3.4.4。利用甲基橙作为指示剂，可以通过滴定法测定未知样品的pH值。滴定法测定pH值是一种通过加入已知浓度的酸或碱溶液，以中和待测样品的酸或碱，然后通过指示剂的颜色变化来确定终点的方法。其中，玻璃电极是测量pH值的关键设备，它可以测得溶液的电动势，从而根据Nernst方程计算出溶液的pH值。三、实验步骤 1.准备试剂与仪器（1）试剂：0.05M的NaOH溶液，0.05M的HCl溶液，蒸馏水，待测水样；（2）仪器：酸碱滴定管，玻璃电极，磁力搅拌器，烧杯。 2.配制标准缓冲液用蒸馏水配制0.05M的NaOH溶液，准确称取一定量的NaOH固体溶解在蒸馏水中。然后加入适量的蒸馏水稀释至1L，得到0.05M的NaOH溶液。使用同样的方法配制0.05M的HCl溶液。 3.滴定过程（1）将玻璃电极和酸碱滴定管清洗干净；

（2）将待测水样倒入烧杯中，加入磁力搅拌子并开启磁力搅拌器；（3）将玻璃电极插入待测水样中，放在磁力搅拌器的叶片下方；（4）将酸碱滴定管与待测水样相连接，确保密封良好；（5）将滴定管中的HCl溶液调节至零刻度；（6）开始滴定：先快后慢，直到玻璃电极的电动势突然变化并稳定下来。记录滴定的体积数；（7）继续滴定至第二个突变点，记录滴定的体积数；（8）继续滴定至第三个突变点，记录滴定的体积数；（9）关闭磁力搅拌器，取出玻璃电极，清洗干净后放在烧杯中待用。 4.数据处理与计算（1）根据实验记录的体积数，绘制出酸碱滴定的曲线图；（2）根据曲线图确定待测水样的pH值；（3）根据公式计算待测水样的pH值：pH=pKw+log[OH-]-log[H+]，其中pKw为水的离子积常数（25℃时为14），[OH-]为待测水样中的氢氧根离子浓度，[H+]为待测水样中的氢离子浓度。四、实验结果与分析 1.数据记录表：记录实验过程中各个阶段的数据，包括滴定的体积数、指示剂颜色等； 2.绘制酸碱滴定曲线图：根据实验记录的数据绘制酸碱滴定的曲线图，观察滴定过程中指示剂颜色的变化情况； 3.确定终点：通过曲线图确定滴定的终点，即指示剂颜色变化的最明显的点； 4.计算pH值：根据实验记录的数据和上述公式计算出待测水样的pH值。

柱色谱法分离甲基橙和亚甲基蓝

柱色谱法分离甲基橙和亚甲基蓝实验目的 1. 了解柱色谱的分离原理及应用。 2. 掌握柱色谱法的实验操作技术。实验原理甲基橙和亚甲基蓝均为指示剂，它们的结构式如下: 甲基橙亚甲基蓝由于甲基橙和亚甲基蓝的结构不同,极性不同,吸附剂对它们的吸附能力不同,洗脱剂对它们的解析速度也不同。极性小，吸附能力弱，解析速度快的亚甲基蓝先被洗脱下来;而极性大，吸附能力强，解析速度慢的甲基橙后被洗脱下来，从而使两种物质得以分离。本实验以中性氧化铝作为吸附剂，95%乙醇作为洗脱剂，先洗出亚甲基蓝，再用蒸馏水作洗脱剂把甲基橙洗脱下来。主要装置

装柱装样品亚甲基蓝先被洗脱甲基橙后被洗脱实验步骤 1. 取口径10mm，长200mm洁净干燥的层析柱一支，在活塞处涂上一层薄薄的凡士林，向一个方向旋转至透明，竖直安装在铁架台上。关闭活塞，向柱中倒入95%乙醇至柱高4/5处，通过一个干燥的玻璃漏斗慢慢地加入10g中性氧化铝，待氧化铝粉末在柱内有一定沉积高度时，打开柱下活塞，调节流速约1滴/秒，并用木棒轻轻敲打柱身下部，使氧化铝装填紧密。装满100mm高度后在上面加一层石英砂(约5mm)。在此过程中应始终保持

吸附剂沉积面上有一段液柱。 2. 打开柱下活塞放出柱中乙醇，待液面降至刚好与石英砂平面相切时，立即关闭活塞，向柱内滴加 10滴甲基橙和亚甲基蓝的混合物。打开活塞，待液面降至刚好与石英砂平面相切时，用少量95%乙醇沿加样处冲洗柱内壁。再打开活塞将液面降至与石英砂平面相切。依上法重复操作直至柱壁和顶部的淋洗剂均无颜色。 3. 用95%乙醇作为洗脱剂，打开柱下活塞，控制流出速度为1滴/秒。观察柱中色带下行情况。随着色带向下行进逐渐分为两个色带，下方的为蓝色，上方为黄色。当蓝色带(亚甲基蓝)到达柱底时更换接收瓶接收(在此之前接收的无色淋洗剂可重复使用)。当蓝色带接收完后更换接收瓶接收空白带，并改用蒸馏水继续洗脱甲基橙。当空白带接完后再换接收瓶接收黄色带(甲基橙)。待甲基橙全部被洗脱下来，即分离完全。注意事项 1. 连续不断地加入洗脱剂，并保持一定高度的液面，在整个操作中勿使氧化铝表面的溶液流干，一旦流干，再加溶剂，易使氧化铝柱产生气泡和裂缝，影响分离效果。

紫外测量甲基橙的含量实验报告

紫外测量甲基橙的含量实验报告实验名称：紫外测量甲基橙的含量实验目的：通过紫外可见分光光度计测量甲基橙水溶液的最大吸收波长，并计算其浓度。实验原理：甲基橙是一种酸碱指示剂，其溶液在不同pH值下会呈现不同的颜色。在酸性环境中，甲基橙呈现红色；在碱性环境中，甲基橙呈现黄色。通过测量甲基橙水溶液的最大吸收波长，可以了解其溶液的颜色情况，进而判断其酸碱性。实验步骤： 1.打开紫外可见分光光度计开关，预热30分钟。 2.转动波长旋钮，观察波长显示窗，调整至需要的测量波长。 3.根据测量波长，拨动光源切换杆，手动切换光源。 4.调零：在透视比(T)模式，将遮光体放入样品架，合上样品室盖，拉动样品架拉杆使其进入光路。按下“调0%”键，屏幕上显示“000.0”或“-000.0” 时，调零完成。再用参比(空白)溶液荡洗比色皿2-3次，将参比(空白)溶液倒入比色皿，溶液量约为比色皿高度的3/4，用擦镜纸将透光面擦拭干净，按一定的方向将比色皿放入样品架。合上样品室盖，拉动样品架拉杆使其进入光路。按下“调1%”键，屏幕上显示“BL”延时数秒便出现 “100.0”(T模式)或“000.0”、“-000.0”(A模式)调1%T/OA完成。 5.测量：将甲基橙水溶液放入样品架，合上样品室盖，拉动样品架拉杆使其进入光路。按下“ABS”键，屏幕上显示出该溶液的吸光度和透射率等数据。

6.记录数据并计算浓度：根据测量结果和相关公式计算甲基橙水溶液的浓度。实验结果及分析：通过实验测量得到甲基橙水溶液的最大吸收波长为463nm，在该波长下测得甲基橙水溶液的吸光度为x。根据相关公式计算得到甲基橙水溶液的浓度为y。实验结论：通过紫外可见分光光度计测量甲基橙水溶液的最大吸收波长并计算其浓度是可行的。该方法具有操作简便、准确度高、重现性好等优点。

臭氧活性炭联用工艺处理甲基橙废水试验研究

臭氧活性炭联用工艺处理甲基橙废水试验研究孙同亮;成功【摘要】在印染废水处理中,废液浓度不同,臭氧、活性炭、臭氧—活性炭三种工艺对甲基橙的脱色效果不同。相同臭氧浓度条件下,不同浓度的甲基橙脱色率—时间曲线近似重合；活性炭在吸附饱和的情况下,能够催化空气降解甲基橙；溶液的浓度对臭氧—活性炭脱色效果有一定影响,甲基橙浓度越大,pH 越高,脱色速率越大。%In printing and dyeing wastewater treatment,the decolorized effect of the waste water processing is different from three technologies of ozone,activated carbon,ozone-activated carbon,with the different concentration of the waste water.Test results show:the decolorized rate and time curves of the different concentration wastewater coincide at the same ozone concentration conditions;the methyl orange can be degraded by the catalyzed air,with the activated carbon saturated adsorption;the decolorized effect of ozone activated carbon is influenced by the concentration of the wastewater;the greater concentration of methly orange,the higher of the pH value,and the greater of the decolorized rate.【期刊名称】《黑龙江工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)003 【总页数】4页(P45-47,52) 【关键词】臭氧;活性炭;甲基橙【作者】孙同亮;成功

运用手持技术测定甲基橙的电离常数Ka

运用手持技术测定甲基橙的电离常数Ka 摘要利用吸光光度法，基于朗伯比尔定律，联合使用手持技术仪器中的pH传感器和色度计，测定了甲基橙的电离常数Ka。实验装置简单、操作方便、所得结果准确，有利于学生理解电离平衡的实质和电离常数的意义。关键词手持技术电离常数吸光光度法多组分测定甲基橙 1 问题的提出电离常数（ionization constant）是描述一定温度下弱电解质电离能力的物理量，用Ka表示。其定义为当弱电解质达到电离平衡时，电离的离子浓度乘积与未电离的分子浓度的比值。电离常数的应用十分广泛，在研究某些新试剂时，均需先测定其电离常数。在化学高考中，考察弱电解质的电离平衡及电离常数这部分知识的题目不仅经常出现，而且难度都较大。这部分内容既是学生学习的重点，也是难点。因此，设计测定弱电解质的电离常数的实验，有助于学生理解电离平衡的实质和电离常数的意义。目前测定电离常数的方法主要有电位法、电导法和吸光光度法［1］。由于吸光光度法的灵敏度高，故特别适于测定那些溶解度较小的有色弱酸（碱）的电离常数。但由于分光光度计属于较贵重的仪器，一般中学难以配备，这也导致了传统教学中难以进行电离常数的测定实验。手持技术仪器里的色度计能起到分光光度计的作用，其操作简便，准确度高，适合中学生使用。因此，笔者设计了联合运用手持技术中的pH传感器和色度计，测定甲基橙的电离常数的实验。 2 实验原理 2.1 色度计的工作原理色度计是测量溶液的透光率（T）的仪器，相当于一台简易的分光光度计。它通过滤光片获得单色光，当单色光通过比色皿中的溶液时一部分被吸收，一部分透过溶液。透过光强度（It）与入射光强度（I0）之比即为溶液的透光率：TIt/I0 2.2 朗伯比尔定律吸光光度法的原理是朗伯比尔定律——当一束平行单色光通过含有吸光物质的溶液时，溶液的吸光度（A）与吸光物质的浓度（c）和吸收层厚度（b）的乘积成正比： Alg（1/T）Kbc

甲基橙吸光度的测定

甲基橙吸光度的测定一、原理甲基橙是一种有机化合物，其分子结构中含有苯环和亚甲基基团。甲基橙溶液在可见光区域有较强的吸收能力，可在特定波长范围内吸收光线，使溶液呈现出橙黄色的特征。甲基橙的吸光度测定是利用甲基橙溶液对光的吸收特性进行定量分析的方法。根据比尔-朗伯定律，溶液中溶质的浓度与其吸光度之间存在线性关系。因此，通过测定甲基橙溶液的吸光度，可以推算出其浓度。二、方法 1. 准备工作：准备甲基橙溶液和所需的实验仪器设备，如分光光度计、比色皿等。 2. 校准分光光度计：使用纯净水或标准甲基橙溶液进行校准，调整分光光度计的零位和100%T（透过率）。 3. 测定吸光度：取一定体积的甲基橙溶液置于比色皿中，放入分光光度计进行测定。根据实验要求选择合适的波长进行测定。 4. 记录吸光度数据：记录测得的吸光度数值，注意保持数据的准确性。

5. 绘制标准曲线：根据已知浓度的甲基橙溶液，分别测定其吸光度，绘制吸光度与浓度之间的标准曲线。 6. 测定待测样品：取待测甲基橙溶液，按照相同的方法测定其吸光度，并利用标准曲线计算其浓度。三、应用甲基橙吸光度的测定在实际应用中具有广泛的用途，主要包括以下几个方面： 1. 环境监测：甲基橙可以作为水体污染的指示剂，通过测定水样中甲基橙的吸光度，可以评估水质的污染程度。 2. 食品安全：甲基橙常被用作食品添加剂的检测指标。通过测定食品样品中甲基橙的吸光度，可以判断食品是否合格。 3. 化学分析：甲基橙吸光度的测定可以用于定量分析中，如测定有机物的浓度、酸碱度的测定等。 4. 药物研究：甲基橙的吸光度测定可用于药物研究中，如测定药物的纯度、稳定性等。总结：甲基橙吸光度的测定是一种常用的定量分析方法，通过测量甲基橙溶液对特定波长光线的吸收能力，可以推算出其浓度。甲基橙吸光

光催化降解甲基橙实验报告

光催化降解染料甲基橙一、目的要求 1、掌握确定反应级数的原理和方法； 2、测定甲基橙光催化降解反应速率常数和半衰期； 3、了解可见光分光光度计的构造、工作原理、掌握分光光度计的使用方法。二、实验原理光催化始于1972年，Fujishima和Honda发现光照的TiO2单晶电极能分解水，引起人们对光诱导氧化还原反应的兴趣，由此推动了有机物和无机物光氧化还原反应的研究。 1976年，Cary等报道，在近紫外光照射下，曝气悬浮液，浓度为50μg/L 的多氯联苯经半小时的光反应，多氯联苯脱氯，这个特性引起了环境研究工作者的极大兴趣，光催化消除污染物的亚牛日趋活跃。国内外大量研究表明，光催化法能有效地将烃类、卤代有机物、表面活性剂、染料、农药、酚类、芳烃类等有机污染物降解，最终无机化为CO2 H2O，而污染物中含有的卤原子、硫原子、磷原子和氮原子等则分别转化为X-，SO42-，PO43-，PO43-，NH4+，NO3-等离子。因此，光催化技术具有在常温常压下进行，彻底消除有机污染物，无二次污染等优点。光催化技术的研究涉及到原子物理、凝聚态物理、胶体化学、化学反应动力学、催化材料、光化学和环境化学等多个学科，因此多相光催化科技是集这些学科于一体的多种学科交叉汇合而成的一门新兴的科学。光催化以半导体如TiO2，ZnO，CdS，Fe2O3，WO3，SnO2，ZnS，SrTiO3，CdSe，CdTe，In2O3，FeS2，GaAs，GaP，SiC，MoS2等作催化剂，其中TiO2具有价廉无毒、化学及物理稳定性好、耐光腐蚀、催化活性好等优点，帮TiO2是目前广泛研究、效果较好的光催化剂。半导体之所以能作为催化剂，是由其自身的光电特性所决定的。半导体粒子含有能带结构，通常情况下是由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成，它们之前由禁带分开。研究证明，当pH=1时锐钛矿型TiO2的禁带宽度为3.2eV，半导体的光吸收阈值λg与禁带宽度Eg的关系为 λg（nm）=1240/Eg(eV) 当用能量等于或大于禁带宽度的光（λ<388nm的近紫外光）照射半导体光催化剂时，半导体价带上的电子吸收光能被激发到导带上，因而在导带上产生带负电的高活性光生电子（e-），在价带上产生带正电的光生空穴（h+），形成光生电子-空穴对。空穴的能量（TiO2）为7.5 eV，具有强氧化性；电子则具有强还原性。当光生电子和空穴到达表面时，可发生两类反应。第一类是简单的复合，如果光生电子与空穴没有被利用，则会重新复合，使光能以热能的形式散发掉

甲基橙的合成_实验报告

有机化学实验报告 2010 年 10 月 18 日第一部分：实验预习部分一、实验目的（要求） 1.熟悉重氮化反应和偶合反应的原理及控制条件，掌握甲基橙的制备方法。 2.进一步熟悉减压过滤、重结晶等基本操作。二、实验原理（概要） 1、反应方程式 NH2 HO3S NH3 O3S NaOH NH2 NaO3S H2O 2、粗产品纯化过程及原理三、装置图：减压过滤装置四、主要试剂及产物的物性五、实验过程概述溶液 3ml 50℃） 1d盐酸，

第二部分：实验过程及结果记录部分一、实验仪器、试剂和材料 1.仪器：烧杯（200ml 、50ml ）、试管、电热套、水浴锅、抽滤装置（抽滤瓶、布氏漏斗、水泵）、量筒、胶头滴管、玻璃棒、温度计、表面皿、洗瓶、天平等。 2.试剂：对氨基苯磺酸晶体（2.1g ）、NaNO 2（0.8g ）、N ，N-二甲苯胺（1.2g ）、5% NaOH 溶液、盐酸、冰醋酸、乙醇、蒸馏水。 3.材料：滤纸、淀粉—碘化钾试纸、冰块。第三部分：实验结果分析及思考题一、数据处理 1.产率计算 2.结果分析二、思考题 1.重氮化反应要在强酸性条件下进行，本实验是如何提供酸性条件的？答：方法一：用3ml 浓盐酸与10ml 水配制的稀盐酸冷却后滴加到混合液中,以提供强酸性条件,与NaNO 2反应生成HNO 2并与对氨基苯磺酸钠反应生成对氨基苯磺酸,两者在酸性条件下发生重氮化反应；偶联反应在醋酸的弱酸性环境下进行。方法二：利用对氨基苯磺酸自身的酸性为反应提供酸性环境。 2.用乙醇洗涤产品的目的是什么？答：甲基橙不溶于乙醇，乙醇可溶解产品中少量有机杂质；湿的甲基橙在空气中受光的照射后，颜色很快变深，而乙醇易挥发，可使其迅速干燥。 3.甲基橙是酸性指示剂，请用方程式来说明其变色原因？答： 4.请比较方法一和方法二有何不同之处？答：方法一：通过加入NaOH 溶液使对氨基苯磺酸溶解，加入NaNO 2溶液后加入盐酸产生强酸性环境使对氨基苯磺酸以细小颗粒析出并发生重氮化反应，再将N,N —二甲基苯胺的冰醋酸溶液加入进行偶合反应，反应需要在低温（0-5℃）进行，需要冰水浴冷却。方法二：一次性加入各反应物，通过磁力搅拌的方法使难溶的反应物发生反应，利用对氨基苯磺酸本身的酸性为反应提供酸性环境，发生重氮化反应和偶合反应，省去了外加酸、碱试剂，并且在常温下进行反应，缩短了实验时间，但是常温下不利于重氮盐的稳定性，故产率较低。

甲基橙离解常数的测定

分光光度法测定甲基橙的离解常数预习： 1. 紫外可见分光光度计、pH 酸度计的使用方法。 2. 查找使用分光光度法测定弱酸弱碱解离常数的方法，给出参考文献（文章名、作者、期刊、年、卷、页码）。 3. 在计算甲基橙的 Ka 时，各种溶液的吸光度值应在何波长下读取？ 4. 本实验以柠檬酸-Na 2HPO 4为缓冲溶液来控制溶液 pH , pH 应控制在何范围？该缓冲溶液应如何配制（可自己找参考书），给出方案。配制中 pH 是否应严格按照给定值？ 5. 拟订实验具体步骤，自行设计实验所需记录表格。、实验目的：分光光度计和pH 计是学生已经熟悉并掌握的常见的分析仪器，弱酸（碱）在水溶液中解离的基本原理学生也已经掌握。通过利用分光光度法测定甲基橙离解常数，让学生掌握如何综合已经熟悉的基础知识和技能来解决实际中遇到的问题。、实验原理：分析中所用的指示剂或显色剂一般都是有机弱酸（或弱碱）需先测定其离解常数。该实验介绍利用分光光度法测定弱酸（或弱碱）的离解常数。对于一元弱酸，在溶液中存在以下平衡： HB 二 H B 一 [BJ[H ] [HB] pK a = pH 根据（1）式，只要知道溶液的 pH 和[HB] / [B -]，就可以计算出离解常数 Ka 。pH 可用pH 计测量，[HB] / [B -]可从溶液的吸光度获得。对于浓度为C 的一元弱酸，可以准备3种溶液：一种是强酸性溶液，此时可以认为溶液中全部以 HB 形态存在，溶液的吸光度为 A H B ，第二种溶液呈强碱性， HB 完全离解成B -，溶液的吸光度为 A B -: ，在研究这类新试剂时，常其离解常数为 (1) A HB -HB C (3)

实验16-光催化降解甲基橙

实验16 光催化降解染料甲基橙 by华南农业大学应化系陈耀东手打整理一、目的要求 1、掌握确定反应级数的原理和方法； 2、测定甲基橙光催化降解反应速率常数和半衰期； 3、了解可见光分光光度计的构造、工作原理、掌握分光光度计的使用方法。二、实验原理光催化始于1972年，Fujishima和Honda 发现光照的TiO2单晶电极能分解水，引起人们对光诱导氧化复原反应的兴趣，由此而推动了有机物和无机物光氧化复原反应的研究。 1976年,Cary等报道，在近紫外光照射下，曝气悬浮液，浓度为50 µg/L 的多氯联苯经半小时的光反应，多氯联苯脱氯，这个特性引起了环境研究工作者的极大兴趣，光催化消除污染物的研究日趋活跃。在水的各类污染物中，有机物是最主要的一类。美国环保局公布的129种基本污染物中，有9大类共114种有机物。国内外大量研究说明，光催化法能有效地将烃类、卤代有机物、外表活性剂、染料、农药、酚类、芳烃类等有机污染物降解，最终无机化为CO2、H2O,而污染物中含有的卤原子、硫原子、磷原子和氮原子等则分别转化为X-,SO42-,PO43-,PO43-,NH4+,NO3-等离子。因此，光催化技术具有在常温常压下进行，彻底消除有机污染物，无二次污染等优点。光催化技术的研究涉及到原子物理、凝聚态物理、胶体化学、化学反应动力学、催化材料、光化学和环境化学等多个学科，因此多相光催化科技是集这些学科于一体的多种学科交叉汇合而成的一门新兴的科学。 “光催化”这一术语本身就意味着光化学与催化剂二者的有机结合，因此光和催化剂是引发和促进光催化反应的必要条件。光催化以半导体如TiO2、ZnO、CdS、A-Fe2O3、WO3、SnO2、ZnS、SrTiO3、CdSe、CdTe、In2O3、FeS2、GaAs、GaP、SiC、MoS2 等作光催化剂，其中TiO2具有价廉无毒、化学及物理稳定性好、耐光腐蚀、催化活性好等优点，故TiO2事目前广泛研究、效果较好的光催化剂。半导体之所以能作为催化剂，是由其自身的光电特性所决定的。半导体粒子含有能带结构，通常情况下是由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成，它们之前由禁带分开。研究证明，当pH=1时锐钛矿型TiO2的禁带宽度为3.2eV，半导体的光吸收阈值λg与禁带宽度Eg的关系为

光催化降解甲基橙实验报告

理、胶体化学、化学反应动力学、催化材料、光化学和环境化学等多个学科，因此多相光催化科技是集这些学科于一体的多种学科交叉汇合而成的一门新兴的科学。光催化以半导体如TiO2，ZnO，CdS，Fe2O3，WO3，SnO2，ZnS，SrTiO3，CdSe，CdTe，In2O3，FeS2，GaAs，GaP，SiC，MoS2等作催化剂，其中TiO2具有价廉无毒、化学及物理稳定性好、耐光腐蚀、催化活性好等优点，帮TiO2是目前广泛研究、效果较好的光催化剂。半导体之所以能作为催化剂，是由其自身的光电特性所决定的。半导体粒子含有能带结构，通常情况下是由一个充满电子的低能价带和一个空的高能导带构成，它们之前由禁带分开。研究证明，当pH=1时锐钛矿型TiO2的禁带宽度为3.2eV，半导体的光吸收阈值λg与禁带宽度Eg的关系为 λg（nm）=1240/Eg(eV) 当用能量等于或大于禁带宽度的光（λ<388nm 的近紫外光）照射半导体光催化剂时，半导体价带上的电子吸收光能被激发到导带上，因而在导带上产生带负电的高活性光生电子（e-），在价带上产生带正电的光生空穴（h+），形成光生电子-空穴对。空穴的能