乙酰丙酮分光光度法

2024-07-26

乙酰丙酮分光光度法(精选12篇)

乙酰丙酮分光光度法 篇1

甲醛(HCHO)被世界卫生组织确定为致癌、致畸性物质,也是潜在的强致突变物。由于甲醛具有一定的防腐作用,还能使某些食品颜色变得更加鲜艳,个别不法商贩为了蔬菜保鲜,将其喷洒或浸湿蔬菜,对人们的身体健康造成潜在威胁,但目前对于蔬菜中甲醛含量检测方法的报道较少。目前,常见的甲醛检测方法包括分光光度法[1,2,3]、气相色谱法[4]、高效液相色谱法[5]、极谱法[6]、荧光法[7]等。其中分光光度法是最为传统和常用的方法之一。分光光度法主要包括乙酰丙酮法、盐酸苯肼法、变色酸法和间苯三酚法等。其中乙酰丙酮法具有操作较为简便、检测速度较快,准确度和重现性均较好的优点。我们对蔬菜中甲醛的检测采用了乙酰丙酮分光光度法,现报告如下。

1 材料与方法

1.1 原理

用纯水直接浸泡提取蔬菜样品中的甲醛,利用蔬菜浸泡液与乙酰丙酮及氨反应,生成黄色二乙酰基二氢二甲基吡啶化合物,在波长为412 nm处测定吸光度值,外标法定量分析。

1.2 仪器和试剂

T6型分光光度计(北京普析通用仪器有限公司);501型超级恒湿水浴锅(上海县第二五金厂);UP52002超声波清洗器(熊猫集团南京电子计量有限公司);25 ml具塞比色管。

乙酰丙酮溶液(将50 g乙酸铵溶于少量水中,分别加入6 ml冰乙酸及0.5 ml乙酰丙酮,纯水定容至100 ml),甲醛标准液(临用前标定,稀释至10 μg/ml应用液),纯水。

1.3 样品处理

将蔬菜可食部分,用刀切成碎片(5 mm左右)后拌匀,称取经碎化处理拌匀的样品10 g左右,放入100 ml比色管中,加纯水至100 ml,加塞超声提取或振荡提取15 min,过滤去掉初滤液10 ml,其余滤液备用,若滤液颜色,过经水活化过的活性炭固相柱(1 000 mg)去掉色素,滤液备用。

1.3 操作步骤

1.3.1 标准曲线的制备

依次吸取甲醛标准应用液(10 μg/ml)0.50、1.00、3.00、5.00、8.00 ml于25 ml具塞比色管中,加水至刻度,加2.5 ml乙酰丙酮溶液,混匀于(60±2)℃水浴中15 min,冷却至室温,用10 mm比色皿,在412 nm处以水为参比测量吸光度值,将标准系列吸光度值减去空白管吸光度值得校正吸光度值,以校正吸光度值为纵坐标,以25 ml校准液中甲醛量为横坐标绘制校准曲线。

1.3.2 样品测定

准确称量试样(含甲醛在80 μg以内,体积不超过25 ml)于25 ml具塞比色管中,加水至刻度,按1.3.1操作测定吸光度值并计算甲醛含量。

1.3.3 空白试验

以25.00 ml纯水代替试样,按照1.3.1操作测定。

1.3.4 计算

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式中:X—试样中的甲醛含量,mg/kg;A—具塞比色管中含甲醛的质量,μg;V1—样品浸泡体积,100 ml;V2—检测用滤液的体积,ml;m—试样取样量,g。

2 结果与讨论

2.1 最大吸收波长的确定

甲醛与乙酰丙酮及氨反应生成黄色化合物二乙酰基二氢二甲基吡啶在412 nm波长处有最大吸收,因此,本实验采用的最大吸收波长为412 nm。

2.2 乙酰丙酮溶液用量的选择

以甲醛量为30 μg按1.3.1操作,实验结果,见表1,从表中数据可知,当乙酰丙酮的体积<2.0 ml时,吸光度值明显偏小;这是由于显色剂的用量过少,反应不彻底;而当体积>2.0 ml时,反应基本完全,且在乙酰丙酮的体积2.0~3.0 ml时,吸光度值基本保持不变;但是当乙酰丙酮的体积>3.0 ml时,吸光度值又相应减少,这是由于显色剂过多产生了副反应,对实验结果造成了一定的影响。故乙酰丙酮的体积选择在 2.5ml。

2.3 水浴温度的选择

以甲醛量为30 μg除温度外按1.3.1操作,实验结果见表2,从表中数据可以看出,当水浴温度在60 ℃时,吸光度值最大,温度超过60 ℃时随温度升高吸光度值略有下降,这是由于温度过高会产生一定的副反应,故水浴温度选择在60 ℃。

2.4 水浴时间的选择

以甲醛量为30 μg除水浴时间外按1.3.1操作,实验结果见表3,从表中数据可知,当水浴时间超过10~15 min时,吸光度值基本保持不变,这说明在10 min以后反应完全;而当时间超过15 min时,随加热时间的延长吸光度值有所降低,这是由于发生了部分副反应,故水浴时间选择15 min。

2.5 工作曲线的绘制

按照1.3.1所述步骤绘制工作曲线,见图1,在甲醛浓度5~80 μg/25 ml范围内,回归方程为:y=0.011 x+0.018,相关系数达到了0.999 8,线性较好,在此范围内进行测定得到的数据准确度较高。

2.6 浸泡时间的选择

用2%甲醛溶液浸泡大白菜、香菜、豇豆、芹菜1 h,取出沥干后(表面无水),切成5 mm左右碎片,按方法进行浸泡,分别在5、10、15、20、30和60 min取滤液10 ml分析,实验结果见表4,从数据可知,浸泡10~30 min吸光度值基本保持不变,超过60 min吸光度值有所下降,故浸泡时间选择15 min。

2.7 精密度试验

用2%甲醛溶液大白菜(阔叶菜)、香菜(小叶菜)、豇豆(豆类)、芹菜(根茎菜)浸泡1 h,按上述方法对样进行处理,取10.0 ml滤液分析,每份样品做6次平行试验,结果见表5。

2.8 回收率试验

用以2%甲醛溶液豇豆浸泡1 h,按上述方法对样品进行处理,取10.0 g样品于100 ml具塞比色管中,加5.0、10.0、20.0 ml甲醛标准应用液(10 μg/ml)加水至100 ml,按此方法浸泡,取10.0 ml滤液测定,结果见表6。

3 结 论

本文采用60 ℃浸泡样品15 min提取蔬菜中的甲醛,用乙酰丙酮分光光度法检测蔬菜中的甲醛含量,优化了实验条件,结果表明,此法具有较好的准确度和重现性,且样品处理简单,检测速度快,适用于快速和大规模蔬菜中甲醛含量的测定。

参考文献

[1]杨林飞,丁愈,张桂华,等.室内空气甲醛的乙酰丙酮分光光度法与仪器测定法的比较[J].实用预防医学,2007,14(1):190.

[2]NY/T1283-2007.香菇中甲醛含量的测定[S].

[3]HJ601-2011.水质甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法[S].

[4]黄晓兰,黄芳,林晓珊,等.气相色谱-质谱法测定食品中的甲醛[J].分析化学,2004,32(12):1617-1620.

[5]陈铭学,牟仁祥,应兴华,等.高效液相色谱法测定粮食制品中甲醛残留量[J].分析实验室,2004,23(5):74-76.

[6]张瑞斌,郝俊,何俐萍,等.二阶导数单扫描示波极谱法测定食品中甲醛的含量[J].口岸卫生控制,2004,9(3):7,14.

[7]陈兰化,刘家坤.动力学荧光法测定食品中甲醛[J].中国卫生检验杂志,2006,16(10):1193-1194.

乙酰丙酮分光光度法 篇2

紫外—可见分光光度法

一.教学内容

1. 紫外-可见吸收光谱的产生(分子的能级及光谱、有机物及无机物电子能级跃迁的类型和特点)2. 吸收定律及其发射偏差的原因

3. 仪器类型、各部件的结构、性能以及仪器的校正 4. 分析条件的选择

5. 应用(定性及结构分析、定量分析的各种方法、物理化学常数的测定及其它方面的应用

二.重点与难点

1. 比较有机化合物和无机化合物各种电子跃迁类型所产生吸收带的特点及应用价值

2. 进行化合物的定性分析、结构判断

3. 定量分析的新技术(双波长法、导数光谱法、动力学分析法)4. 物理化学常数的测定

三.教学要求

1. 较为系统、深入地掌握各种电子跃迁所产生的吸收带及其特征、应用 2. 熟练掌握吸收定律的应用及测量条件的选择 3. 较为熟练仪器的类型、各组件的工作原理 4. 运用各种类型光谱及的经验规则,判断不同的化合物

5. 掌握定量分析及测定物理化学常数的常见基本方法 6. 一般掌握某些新的分析技术

四.学时安排

5学时

研究物质在 紫外、可见光区 的分子吸收光谱 的分析方法称为紫外-可见分光光度法。紫外—可见分光光度法是利用某些物质的 1 分子吸收200 ~ 800 nm光谱区的辐射来进行分析测定的方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子 在电子能级间的跃迁,广泛用于无机和有机物质的定性和定量测定。

第一节

紫外—可见吸收光谱

一、分子吸收光谱的产生

在分子中,除了电子相对于原子核的运动外,还有核间相对位移引起的振动和转动。这三种运动能量都是量子化的,并对应有一定能级。在每一电子能级上有许多间距较小的振动能级,在每一振动能级上又有许多更小的转动能级。

若用△E电子、△ E振动、△ E转动分别表示电子能级、振动能级转动能级差,即有△ E电子 △ E振动 △ E转动。处在同一电子能级的分子,可能因其振动能量不同,而处在不同的振动能级上。当分子处在同一电子能级和同一振动能级时,它的能量还会因转动能量不同,而处在不同的转动能级上。所以分子的总能量可以认为是这三种能量的总和:

E分子 = E电子

+ E振动

+ E转动

当用频率为的电磁波照射分子,而该分子的较高能级与较低能级之差△ E恰好等于该电磁波的能量 h时,即有

△ E

= h

(h为普朗克常数)

此时,在微观上出现分子由较低的能级跃迁到较高的能级;在宏观上则透射光的强度变小。若用一连续辐射的电磁波照射分子,将照射前后光强度的变化转变为电信号,并记录下来,然后以波长为横坐标,以电信号(吸光度 A)为纵坐标,就可以得到一张光强度变化对波长的关系曲线图——分子吸收光谱图。

二、分子吸收光谱类型

根据吸收电磁波的范围不同,可将分子吸收光谱分为远红外光谱、红外光谱及紫外、可见光谱三类。

分子的转动能级差一般在0.005 ~ 0.05eV。产生此能级的跃迁,需吸收波长约为250 ~ 25m的远红外光,因此,形成的光谱称为转动光谱或远红外光谱。

分子的振动能级差一般在0.05 ~ 1 eV,需吸收波长约为25 ~ 1.25m的红外光才能产生跃迁。在分子振动时同时有分子的转动运动。这样,分子振动产生的吸收光谱中,包括转动光谱,故常称为振-转光谱。由于它吸收的能量处于红外光区,故又称红外光谱。电子的跃迁能差约为1 ~ 20 eV,比分子振动能级差要大几十倍,所吸收光的波长约为12.5 ~ 0.06m,主要在真空紫外到可见光区,对应形成的光谱,称为电子光谱或紫外、可见吸收光谱。

通常,分子是处在基态振动能级上。当用紫外、可见光照射分子时,电子可以从基态激发到激发态的任一振动(或不同的转动)能级上。因此,电子能级跃迁产生的吸收光谱,包括了大量谱线,并由于这些谱线的重叠而成为连续的吸收带,这就是为什么分子的紫外、可见光谱不是线状光谱,而是带状光谱的原因。又因为绝 大多数的分子光谱分析,都是用液体样品,加之仪器的分辨率有限,因而使记录所得电子光谱的谱带变宽。

由于氧、氮、二氧化碳、水等在真空紫外区(60 ~ 200 nm)均有吸收,因此在测定这一范围的光谱时,必须将光学系统抽成真空,然后充以一些惰性气体,如氦、氖、氩等。鉴于真空紫外吸收光谱的研究需要昂贵的真空紫外分光光度计,故在实际应用中受到一定的限制。我们通常所说的紫外—可见分光光度法,实际上是指近紫外、可见分光光度法。

第二节

化合物紫外—可见光谱的产生

在紫外和可见光谱区范围内,有机化合物的吸收带主要由*、*、n*、n*及电荷迁移跃迁产生。无机化合物的 3 吸收带主要由电荷迁移和配位场跃迁(即d—d跃迁和f—f跃迁)产生.由于电子跃迁的类型不同,实现跃迁需要的能量不同,因此吸收光的波长范围也不相同。其中*跃迁所需能量最大,n*及配位场跃迁所需能量最小,因此,它们的吸收带分别落在远紫外和可见光区。从图中 可知,*(电荷迁移)跃迁产生的谱带强度最大,*、n*、n*跃迁产生的谱带强度次之,(配位跃迁的谱带强度最小)。

一、有机化合物的紫外—可见吸收光谱

(一)、跃迁类型

基态有机化合物的价电子包括成键电子、成键电子和非键电子(以 n表示)。分子的空轨道包括反键 *轨道和反键*轨道,因此,可能的跃迁为*、*、n* n*等。

1,*跃迁

它需要的能量较高,一般发生在真空紫外光区。饱和烃中的—c—c—键属于这类跃迁,例如乙烷的最大吸收波长max为135nm。

2,n*跃迁

实现这类跃迁所需要的能量较高,其吸收光谱落于远紫外光区和近紫外光区,如CH3OH和CH3NH2的n*跃迁光谱分别为183nm和213nm。

3,*跃迁

它需要的能量低于*跃迁,吸收峰一般 处于近紫外光区,在200 nm左右,其特征是摩尔吸光系数大,一般max104,为强吸收带。如乙烯(蒸气)的最大吸收波长max为162 nm。

4,n*跃迁

这类跃迁发生在近紫外光区。它是简单的生色团如羰基、硝基等中的孤对电子向反键轨道跃迁。其特点是谱带强度弱,摩尔吸光系数小,通常小于100,属于禁阻跃迁。

5,电荷迁移跃迁

所谓电荷迁移跃迁是指用电磁辐射照射化合物时,电子从给予体向与接受体相联系的轨道上跃迁。因此,电荷迁移跃迁实质是一个内氧化—还原的过程,而相应的吸收光谱称为电荷迁移吸收光谱。例如某些取代芳烃可产生这种分子内电荷迁移跃迁吸收带。

电荷迁移吸收带的谱带较宽,吸收强度较大,最大波长处的摩尔吸光系数max可大于104。

(二)、常用术语 1,生色团

从广义来说,所谓生色团,是指分子中可以吸收光子而产生电子跃迁的原子基团。但是,人们通常将能吸收紫外、可见光的原子团或结构系统定义为生色团。

2,助色团

助色团是指带有非键电子对的基团,如-OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I等,它们本身不能吸收大于200nm的光,但是当它们与生色团相连时,会使生色团的吸收峰向长波方向移动,并且增加其吸光度。

3,红移与蓝移(紫移)

某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团(-OH、-OR、-NH2、-SH、-Cl、-Br、-SR、-NR2)之后,吸收峰的波长将向长波方向移动,这种效应称为红移效应。这种会 使某化合物的最大吸收波长向长波方向移动的基团称为向红基团。

在某些生色团如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后,吸收峰的波长会向短波方向移动,这种效应称为蓝移(紫移)效应。这些会使某化合物的最大吸收波长向短波方向移动的基团(如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3)称为向蓝(紫)基团。(三)有机化合物紫外-可见吸收光谱 1,饱和烃及其取代衍生物

饱和烃类分子中只含有键,因此只能产生*跃迁,即电子从成键轨道()跃迁到反键轨道( *)。饱和烃的最大吸收峰一般小于150nm,已超出紫外、可见分光光度计的测量范围。

饱和烃的取代衍生物如卤代烃,其卤素原子上存在n电子,可产生n* 的跃迁。n* 的能量低于*。例如,CH3Cl、CH3Br和CH3I的n* 跃迁分别出现在173、204和258nm处。这些数据不仅说明氯、溴和碘原子引入甲烷后,其相应的吸收波长发生了红移,显示了助色团的助色作用。直接用烷烃和卤代烃的紫外吸收光谱分析这些化合物的实用价值不大。但是它们是测定紫外和(或)可见吸收光谱的良好溶剂。2,不饱和烃及共轭烯烃

在不饱和烃类分子中,除含有键外,还含有键,它们可以产生*和*两种跃迁。*跃迁的能量小于 *跃迁。例如,在乙烯分子中,*跃迁最大吸收波长为180nm

在不饱和烃类分子中,当有两个以上的双键共轭时,随着共轭系统的延长,*跃迁的吸收带 将明显向长波方向移动,吸收强度也随之增强。在共轭体系中,*跃迁产生的吸收带又称为K带。

3,羰基化合物

羰基化合物含有C=O基团。C=O基团主要可产生*、n*、n*三个吸收带,n*吸收带又称R带,落于近紫外或紫外光区。醛、酮、羧酸及羧酸的衍生物,如酯、酰胺等,都含有 羰基。由于醛酮这类物质与羧酸及羧酸的衍生物在结构上的差异,因此它们n*吸收带的光区稍有不同。

羧酸及羧酸的衍生物虽然也有n*吸收带,但是,羧酸及羧酸的衍生物的羰基上的碳原子直接连结含有未共用电子对的助色团,如-OH、-Cl、-OR等,由于这些助色团上的n电子与羰基双键的电子产生n共轭,导致*轨道的能级有所提高,但这种共轭作用并不能改变n轨道的能级,因此实现n* 跃迁所需的能量变大,使n*吸收带蓝移至210nm左右。4,苯及其衍生物

苯有三个吸收带,它们都是由*跃迁引起的。E1带出现在180nm(MAX = 60,000); E2带出现在204nm(MAX = 8,000);B带出现在255nm(MAX = 200)。在气态或非极性溶剂中,苯及其许多同系物的B谱带有许多的精细结构,这是由于振动跃迁在基态电子上的跃迁上的叠加而引起的。在极性溶剂中,这些精细结构消失。当苯环上有取代基时,苯的三个特征谱带都会发生显著的变化,其中影响较大的是E2带和B谱带。5,稠环芳烃及杂环化合物

稠环芳烃,如奈、蒽、芘等,均显示苯的三个吸收带,但是与苯本身相比较,这三个吸收带均发生红移,且强度增加。随着苯环数目的增多,吸收波长红移越多,吸收强度也相应增加。

当芳环上的-CH基团被氮原子取代后,则相应的氮杂环化合物(如吡啶、喹啉)的吸收光谱,与相应的碳化合物极为相似,即吡啶与苯相似,喹啉与奈相似。此外,由于引入含有n电子的N原子的,这类杂环化合物还可能产生n*吸收带。

二、无机化合物的紫外-可见吸收光谱

产生无机化合物紫外、可见吸收光谱的电子跃迁形式,一般分为两大类:电荷迁移跃迁和配位场跃迁。

(一)电荷迁移跃迁

无机配合物有电荷迁移跃迁产生的电荷迁移吸收光谱。

在配合物的中心离子和配位体中,当一个电子由配体的轨道跃迁到与中心离子相关的轨道上时,可产生电荷迁移吸收光谱。

不少过度金属离子与含生色团的试剂反应所生成的配合物以及许多水合无机离子,均可产生电荷迁移跃迁。

此外,一些具有d10电子结构的过度元素形成的卤化物及硫化物,如AgBr、HgS等,也是由于这类跃迁而产生颜色。

电荷迁移吸收光谱出现的波长位置,取决于电子给予体和电子接受体相应电子轨道的能量差。

(二)配位场跃迁

配位场跃迁包括df

跃迁。元素周期表中第四、五周期的过度金属元素分别含有3d和4d轨道,镧系和锕系元素分别含有4f和5f轨道。在配体的存在下,过度元素五 个能量相等的d轨道和镧系元素七个能量相等的f轨道分别分裂成几组能量不等的d轨道和f轨道。当它们的离子吸收光能后,低能态的d电子或f电子可以分别跃迁至高能态的d或f轨道,这两类跃迁分别称为df

跃迁。由于这两类跃迁必须在配体的配位场作用下才可能发生,因此又称为配位场跃迁。

三、溶剂对紫外、可见吸收光谱的影响

溶剂对紫外—可见光谱的影响较为复杂。改变溶剂的极性,会引起吸收带形状的变化。例如,当溶剂的极性由非极性改变到极性时,精细结构消失,吸收带变向平滑。

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

CHClCH3OH

H2O * max/nm

230

238

237

243

n *max/nm

329

315

309

305

由上表可以看出,当溶剂的极性增大时,由n * 跃迁产生的吸收带发生蓝移,而由* 跃迁产生的吸收带发生红移。因此,在测定紫外、可见吸收光谱时,应注明在何种溶剂中测定。

由于溶剂对电子光谱图影响很大,因此,在吸收光谱图上或数据表中必须注明所用的溶剂。与已知化合物紫外光谱作对照时也应注明所用的溶剂是否相同。在进行紫外光谱法分析时,必须正确选择溶剂。选择溶剂时注意下列几点:

(1)溶剂应能很好地溶解被测试样,溶剂对溶质应该是惰性的。即所成溶液应具有良好的化学和光化学稳定性。

(2)在溶解度允许的范围内,尽量选择极性较小的溶剂。(3)溶剂在样品的吸收光谱区应无明显吸收。

第三节

紫外-可见分光光度计

一、组成部件

紫外-可见分光光度计的基本结构是由五个部分组成:即光源、单色器、吸收池、检测器和信号指示系统。

(一)光源

对光源的基本要求是应在仪器操作所需的光谱区域内能够发射连续辐射,有足够的辐射强度和良好的稳定性,而且辐射能量随波长的变化应尽可能小。

分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放电光源两类。

热辐射光源用于可见光区,如钨丝灯和卤钨灯;气体放电光源用于紫外光区,如氢灯和氘灯。钨灯和碘钨灯可使用的范围在340 ~ 2500nm。这类光源的辐射能量与施加的外加电压有关,在可见光 9 区,辐射的能量与工作电压4次方成正比。光电流与灯丝电压的n次方(n1)成正比。因此必须严格控制灯丝电压,仪器必须配有稳压装置。

在近紫外区测定时常用氢灯和氘灯。它们可在160 ~ 375 nm范围内产生连续光源。氘灯的灯管内充有氢的同位素氘,它是紫外光区应用最广泛的一种光源,其光谱分布与氢灯类似,但光强度比相同功率的氢灯要大3~5倍。

(二)单色器

单色器是能从光源辐射的复合光中分出单色光的光学装置,其主要功能:产生光谱纯度高的波长且波长在紫外可见区域内任意可调。

单色器一般由入射狭缝、准光器(透镜或凹面反射镜使入射光成平行光)、色散元件、聚焦元件和出射狭缝等几部分组成。其核心部分是色散元件,起分光的作用。单色器的性能直接影响入射光的单色性,从而也影响到测定的灵敏度度、选择性及校准曲线的线性关系等。

能起分光作用的色散元件主要是棱镜和光栅。

棱镜有玻璃和石英两种材料。它们的色散原理是依据不同的波长光通过棱镜时有不同的折射率而将不同波长的光分开。由于玻璃可吸收紫外光,所以玻璃棱镜只能用于350 ~ 3200 nm的波长范围,即只能用于可见光域内。石英棱镜可使用的波长范围较宽,可从185 ~ 4000nm,即可用于紫外、可见和近红外三 个光域。

光栅是利用光的衍射与干涉作用制成的,它可用于紫外、可见及红外光域,而且在整个波长区具有良好的、几乎均匀一致的分辨能力。它具有色散波长范围宽、分辨本领高、成本低、便于保存和易于制备等优点。缺点是各级光谱会重叠而产生干扰。入射、出射狭缝,透镜及准光镜等光学元件中狭缝在决定单色器性能上起重要作用。狭缝的大小直接影响单色光纯度,但过小的狭缝又会减弱 光强。

(三)吸收池

吸收池用于盛放分析试样,一般有石英和玻璃材料两种。石英池适用于可见光区及紫外光区,玻璃吸收池只能用于可见光区。为减少光的损失,吸收池的光学面必须完全垂直于光束方向。在高精度的分析测定中(紫外区尤其重要),吸收池要挑选配对。因为吸收池材料的本身吸光特征以及吸收池的光程长度的精度等对分析结果都有影响。

(四)检测器

检测器的功能是检测信号、测量单色光透过溶液后光强度变化的一种装置。

常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。

硒光电池对光的敏感范围为300~800nm,其中又以500 ~ 600nm最为灵敏。这种光电池的特点是能产生可直接推动微安表或检流计的光电流,但由于容易出现疲劳效应而只能用于低档的分光光度计中。

光电管在紫外-可见分光光度计上应用较为广泛。

光电倍增管是检测微弱光最常用的光电元件,它的灵敏度比一般的光电管要高200倍,因此可使用较窄的单色器狭缝,从而对光谱的精细结构有较好的分辨能力。

(五)信号指示系统

它的作用是放大信号并以适当方式指示或记录下来。常用的信号指示装置有直读检流计、电位调节指零装置以及数字显示或自动记录装置等。很多型号的分光光度计装配有微处理机,一方面可对分光光度计进行操作控制,另一方面可进行数据处理。

二、紫外-可见分光光度计的类型

紫外-可见分光光度计的类型很多,但可归纳为三种类型,即单光束分光光度计、双光束分光光度计和双波长分光光度计。1,单光束分光光度计

经单色器分光后的一束平行光,轮流通过参比溶液和样品溶液,以进行吸光度的测定。这种简易型分光光度计结构简单,操作方便,维修容易,适用于常规分析。2,双光束分光光度计

经单色器分光后经反射镜分解为强度相等的两束光,一束通过参比池,一束通过样品池。光度计能自动比较两束光的强度,此比值即为试样的透射比,经对数变换将它转换成吸光度并作为波长的函数记录下来。

双光束分光光度计一般都能自动记录吸收光谱曲线。由于两束光同时分别通过参比池和样品池,还能自动消除光源强度变化所引起的误差。

3,双波长分光光度计

由同一光源发出的光被分成两束,分别经过两个单色器,得到两束不同波长(1和2)的单色光;利用切光器使两束光以一定的频率交替照射同一吸收池,然后经过光电倍增管和电子控制系统,最后由显示器显示出两个波长处的吸光度差值ΔA(ΔA=A1-A2)。对于多组分混合物、混浊试样(如生物组织液)分析,以及存在背景干扰或共存组分吸收干扰的情况下,利用双波长分光光度法,往往能提高方法的灵敏度和选择性。利用双波长分光光度计,能获得导数光谱。

通过光学系统转换,使双波长分光光度计能很方便地转化为单波长工作方式。如果能在1和2处分别记录吸光度随时间变化的曲线,还能进行化学反应动力学研究。

三、分光光度计的校正

通常在实验室工作中,验收新仪器或实验室使用过一段时间后都要进行波长校正和吸光度校正。

建议采用下述的较为简便和实用的方法来进行校正:镨铷玻 璃或钬玻璃都有若干特征的吸收峰,可用来校正分光光度计的波长标尺,前者用于可见光区,后者则对紫外和可见光区都适用。也可用K2CrO4标准溶液来校正吸光度标度。

定性分析

紫外-可见分光光度法是一种广泛应用的定量分析方法,也是 对物质进行定性分析和结构分析的一种手段,同时还可以测定某些 化合物的物理化学参数,例如摩尔质量、配合物的配合比和稳定常 数、以及酸、碱的离解常数等。

紫外-可见分光光度法在无机元素的定性分析应用方面 是比较少的,无机元素的定性分析主要用原子发射光谱法或化学分 析法。在有机化合物的定性分析鉴定及结构分析方面,由于紫外- 可见光谱较为简单,光谱信息少,特征性不强,而且不少简单官能 团在近紫外及可见光区没有吸收或吸收很弱,因此,这种方法的应 用有较大的局限性。但是它适用于不饱和有机化合物,尤其是共轭体系的鉴定,以此推断未知物的骨架结构。此外,它可配合红 外光谱法、核磁共振波谱法和质谱法等常用的结构分析法进行定量 鉴定和结构分析,是不失为一种有用的辅助方法。一般定性分析方 法有如下两种:

1.比较吸收光谱曲线法

吸收光谱的形状、吸收峰的数目和位置及相应的摩尔吸 光系数,是定性分析的光谱依据,而最大吸收波长

及相应的是定性分析的最主要参数。比较法有标准物质比较法和标准谱图比 较法两种。

利用标准物质比较,在相同的测量条件下,测定和比较未知物 13 与已知标准物的吸收光谱曲线,如果两者的光谱完全一致,则可以初步认为它们是同一化合物。为了能使分析更准确可靠,要注意如下几点:

一、是尽量保持光谱的精细结构。为此,应采用与吸收物质作用力小的非极性溶剂,且采用窄的光谱通带;

二、是吸收光谱采用不同,则曲线只是沿

作图。这样如果未知物与标准物的浓度

曲线那样以的比

轴平移,而不是象例移动,更便于比较分析。

三、是往往还需要用其它方法进行证实,如红外光谱等。利用标准谱图或光谱数据比较。常用的标准谱图有以下表中的四种:

[1] Sadtler Standard Spectra(Ultraviolet),Heyden,London,1978.萨特勒标准图谱共收集了46000种化合物的紫外光谱。

[2] R.A.Friedel and M.Orchin,“Ultraviolet and Visible Absorption Spectra of Aromatic Compounds”,Wiley,New York, 1951.本书收集了597种芳香化合物的紫外光谱。

[3] Kenzo Hirayama:“Handbook of Ultraviolet and Visible Absorption Spectra a of Organic Compounds.”,New York,Plenum,1967。

[4] “Organic Electronic Spectral Data”。

2.计算不饱和有机化合物最大吸收波长的经验规则

有伍德沃德(Woodward)规则和斯科特(Scott)规则。

当采用其它物理或化学方法推测未知化合物有几种可能结构后,可用经验规则计算它们最大吸收波长,然后再与实测值进行比较,以确认物质的结构。

伍德沃德规则

它是计算共轭二烯、多烯烃及共轭烯酮类化合物π—π*跃迁最大吸收波长的经验规则,如表13.7和表13.9所示。计算时,先从未知物的母体对照表得到一个最大吸收的基数,然后对连接在母体中π电子体系(即共轭体系)上的各种取代基以及其他结构因素按上所列的数值加以修正,得到该化合物的最大吸收波长

结构分析

紫外-可见分光光度法可以进行化合物某些基因的判别、共轭体系及构型、构象的判断。

1.某些特征集团的判别

有机物的不少基团(生色团),如羰基、苯环、硝基、共轭体系等,都有其特征的

紫外或可见吸收带,紫外-可见分光光度法在判别这些基团时,有时是十分有用的。如在270~300nm处有弱的吸收带,且随溶剂极性增大而发生蓝移,就是羰基n-π*跃迁所产生R吸收带的有力证据。在184nm附近有强吸收带(E1带),在204nm附近有中强吸收带(E2带),在260nm附近有弱吸收带且有精细结构(B带),是苯环的特征吸收,等等。可以从有关资料中查找某些基团的特征吸收带。

2.共轭体系的判断

共轭体系会产生很强的K吸收带,通过绘制吸收光谱,可以判断化合物是否存在共轭体系或共轭的程度。如果一化合物在210nm以上无强吸收带,可以认为该化合物不存在共轭体系;若在215~250nm区域有强吸收带,则该化合物可能有两至三个双键的共轭体系,如1-3丁二烯,为217nm,为21,000;若260~350nm 15 区域有很强的吸收带,则可能有三至五个双键的共轭体系,如癸五烯有五个共轭双键,3.异构体的判断

包括顺反异构及互变异构两种情况的判断。

顺反异构体的判断

生色团和助色团处在同一平面上时,才产生最大的共轭效应。由于反式异构体的空间位阻效应小,分子的平面性能较好,共轭效应强。因此,及都大于顺式异构体。例如,肉桂酸的顺、反式的吸收如下:

为335nm,为118,000。

=280nm

295nm =27000

=13500

同一化学式的多环二烯,可能有两种异构体:一种是顺式异构体;另一种是异环二烯,是反式异构体。一般来说,异环二烯的吸收带强度总是比同环二烯来的大。

互变异构体的判断

某些有机化合物在溶液中可能有两种以上的互变异构体处于动态平衡中,这种异构体的互变过程常伴随有双键的移动及共轭体系的变化,因此也产生吸收光谱的变化。最常见的是某些含氧化合物的酮式与烯醇式异构体之间的互变。例如乙酰乙酸乙酯就是和烯醇式两种互变异构体:

它们的吸收特性不同:酮式异构体在近紫外光区的272nm(为为16),是n-π*跃迁所产生R吸收带。烯醇式异构体的为243nm(为16000),是π-π*跃迁出共轭体系的K吸收带。两种异构体的互变平衡与溶剂有密切关系。在象水这样的极性溶剂中,由于 可能与H2O形成氢键而降低能量以达到稳定状态,所以酮式异构体占优势:

而象乙烷这样的非极性溶剂中,由于形成分子内的氢键,且形成共轭体系,使能量降低以达到稳定状态,所以烯醇式异构体比率上升:

此外,紫外-可见分光光度法还可以判断某些化合物的构象(如取代基是平伏键还是直平键)及旋光异构体等。

定量分析

紫外-可见分光光度法定量分析的方法常见到的有如下几 种 :

1.单组分的定量分析

如果在一个试样中只要测定一种组分,且在选定的测量波长下,试样中其它组分对该组分不干扰,这种单组分的定量分析较简单。一般有标准对照法和标准曲线法两种。标准对照法

在相同条件下,平行测定试样溶液和某一浓度Cs(应与试液浓度接近)的标准溶液的吸光度Ax和As则由Cs可计算试样溶液中被测物质的浓度Cx

标准对照法因知使用单个标准,引起误差的偶然因素较多,故往往较不可靠。标准曲线法

这是实际分析工作中最常用的一种方法。配制一系列不同浓度的标准溶液,以不含被测组分的空白溶液作参比,测定标准系列溶液的吸光度,绘制吸光度-浓度曲线,称为校正曲线(也叫标准曲线或工作曲线)。在相同条件下测定试样溶液的吸光度,从校正曲线上找出与之对应的未知组分的浓度。

此外,有时还可以采用标准加入法。2.多组分的定量分析

根据吸光度具有加和性的特点,在同一试样中可以同时测定两个或两个以上组分。假设要测定试样中的两个组分A、B,如果分别绘制A、B两纯物资的吸收光谱,绘出三种情况,如图13.20所示。

(a)情况表明两组分互不干扰,可以用测定单组分的方法分

别在λ

1、λ2测定A、B两组分;

(b)情况表明A组分对B组分的测定有干扰,而B组分对A组分的测定无干扰,则可以在λ1处单独测量A组分,求得A组分的浓 18 度CA。然后在λ2处测量溶液的吸光度值,根据吸光度的加和性,即得

及A、B纯物质的和

则可以求出CB;

(c)情况表明两组分彼此互相干扰,此时,在λ

1、λ2处分别测定溶液的吸光度

及,而且同时测定A、B纯物质的、及、。然后列出联立方程

解得CA、CB。显然,如果有n个组分的光谱互相干扰,就必须在n个波长处分别测定吸光度的加和值,然后解n元一次方程以求出各组分的浓度。应该指出,这将是繁琐的数学处理,且n越多,结果的准确性越差。用计算机处理测定结果将使运算大为方便。3.双波长分光光度法

当试样中两组分的吸收光谱较为严重时,用解联立方程的方法测定两组分的含量可能误差较大,这时可以用双波长分光光度法测定。它可以进行一组分在其它组分干扰下,测定该组分的含量,也可以同时测定两组分的含量。双波长分光光度法定量测定两混合物组分的主要方法有等吸收波长法和系数倍率法两种。等吸收波长法

试样中含有A、B两组分,若要测定B组分,A组分有干扰,采用双波长法进行B组分测量时方法如下:为了要能消除A组分的吸收干扰,一般首先选择待测组分B的最大吸收波长λ2为测量波长,然后用作图法选择参比波长λ1,作法如图所示。

在λ2处作一波长轴的垂直线,交于组分B吸收曲线的另某一点,再从这点作一条平行于波长轴的直线,交于组分B吸收曲线的另一点,该点所对应的波成为参比波长λ1。可见组分A在λ2和λ1处是等吸收点,由吸光度的加和性可见,混合试样在λ2和λ1处的吸光度可表示为

双波长分光光度计的输出信号为ΔA,可见仪器的输出讯号ΔA与干扰组分A无关,它只正比于待测组分B的浓度,即消除了B的干扰。系数倍率法

当干扰组分A的吸收光谱曲线不呈峰状,仅是陡坡状时,不存在两个波长处的等吸收点时,如图所示。在这种

情况下,可采用系数倍率法测定B组分,并采用双波长分光光度计来完成。选择两个波长λ

1、λ2,分别测量A、B混合液的吸光度,利用双波长分光光度计中差分函数放大器,把大k1、k2倍,获得、两波长处测得的差示信号S:

调节放大器,选取和,使之满足、、分别放得到系数倍率K为

差示信号S与待测组分B的浓度CB成正比,与干扰组分A无关,即消除了A的干扰。4.导数分光光度计法

采用不同的实验方法可以获得各种导数光谱曲线。不同的实验方法包括双波长法、电子微分法和数值微分法。

将对波长λ求导:

在整个波长范围内可控制在恒定值,则

上式表明,第一,导数分光光度法的一阶导数信号与浓度成正比例,不需要通过对数转换为吸光度;第二,测定灵敏度决定于摩尔吸光系数在特定波长处的变化率,在吸收曲线的拐点波长处大,灵敏度最高。如图 所示。

对于二阶导数光谱:

只有当一阶导数

时,二阶导数信号才与浓度成正比例。测定波长选择在吸收峰处,其曲率

三阶导数光谱:

最大,灵敏度就高。

当一阶导数

时,三阶导数信号与浓度成比例,测定波长在曲率半径小的肩峰处

最大,可获得高的灵敏度。

在一定条件下,导数信号与被测组分的浓度成比例。测量导数光谱曲线的峰值方法有基线法、峰谷法,如图13.24所示。

基线法又称切线法在相邻两峰的极大或极小处画一公切线,在由峰谷引一条平行于纵坐标的直线相交于a点,然后测量距离他t的大小的。

峰谷法测量相邻两峰的极大和极小之间的距离p,这是较常用的方法。

峰零法测量峰至基线的垂直距离z。该法只适用与导数光谱曲 23 线对称于横坐标的高阶导数光谱。

导数分光光度法对吸收强度随波长的变化非常敏感,灵敏度高。对重叠谱带及平坦谱带的分辩率高,噪声低。导数分光光度法对痕量分析、稀土元素、药物、氨基酸、蛋白质的测定,以及废气或空气中污染气体的测定非常有用。

6.其它分析方法:简单介绍动力学分光光度法及胶束分光光度法 动力学分光光度法

一般的分光光度法是在溶液中发生的化学反应达到平衡后测量吸光度,然后根据吸收定律算出待测物资的含量。而动力学分光光度法则是利用反应速率与反应物、产物或催化剂的浓度之间的定量关系,通过测量与反应速率成正比例关系的吸光度,从而计算待测物质的浓度。根据催化剂的存在与否,动力学分光光度法可分为非催化和催化分光光度法。当利用酶这种特殊的催化剂时,则称为酶催化分光光度法。由反应速度方程式及吸收定律方程式可以推导出动力学分光光度法的基本关系为

A=KCc

式中K为常数,Cc为催化剂的浓度。测定Cc的方法常有固定时间法、固定浓度法和斜率法三种。

优点:灵敏度高,选择性好(有时是特效的)、应用范围广(快速、慢速反应,有副反应,高、低浓度均可)。

缺点:影响因素较多,测量条件不易控制,误差经常较大。胶束增容分光光度法

胶束强度分光光度法是利用表面活性剂的增强、增敏、增稳、褪色、析向等作用,以提高显色反应的灵敏度、对比度或选择性,改善显色反应条件,并在水向中直接进行光度测量的分光光度法。

乙酰丙酮分光光度法 篇3

关键词:原子吸收分光光度法 可溶性钡 测定

中图分类号:O657.31 文献标识码:A 文章编号:1672-5336(2014)16-0018-02

随着社会与工业发展的加快,金属钡化合物在各个行业中得到了广泛的应用。但是在金属钡化合物的生产过程中,排放的含钡的废水、废弃物会在一定程度上造成环境的污染。因此,需要建立一种较为灵敏、简单、快捷的测定技术,实现对钡的精准测定。本文利用火焰原子吸收对不同浓度的钡进行了测定。

1 原子吸收分光光度法概述

原子吸收分光光度法(Atomic Spectrophometry)又称为原子吸收光谱法(Atomic Absorption Spectr-

omctry),简称为原子吸收法(AAS),是一种非常重要的仪器分析法[1]。这种方法的基本原理为:以蒸汽相中的被测元素的基本原子对其原子共振腐蚀的吸收强度作为测定依据,对测定试样中的被测元素含量进行测定。原子吸收分光光度法具有速度较高、灵敏度较好、干扰较低、准确性较高的特点与优势,是当前金属元素测定过程中的首要选择的方法。原子吸收分光光度法中作为关键的部分就是原子化系统,主要的作用就是将被测元素化合物转化为基态原子,其效率对测定结果有着直接的影响。在原子化的众多方法中,火焰原子化技术应用最早、最广泛、最成熟[2]。

2 火焰原子吸收分光光度法测定水中钡含量

钡化合物有着非常广泛的用途,随着对钡化合物需求的不断增加,钡化合物的产量得到了快速的增长,伴随其生产而产生的含钡废水、废弃物数量也不断增加,对环境与人类的健康造成了一定的负面影响。可溶性的钡盐具有较高的毒性,其溶解度越高,毒性越大,剧毒的包括氯化钡、硝酸钡等。

2.1 测定方法的主要原理

先将样品进行过滤或者消解,之后将样品喷入到富燃性空气一乙炔火焰中,通过高温的火焰使吸纳钡基态原则对钡空心阴极灯发生的特征谱线进行有选择性的吸收。通过吸收度只能够对钡浓度含量进行计算,两者之间呈现正比关系[3]。

2.2 测定所需的试剂、材料与仪器、设备

在测定的过程中,所需要的试剂与材料主要包括浓硝酸、高氯酸、硝酸溶液、硝酸钡、钡标准贮备液、硝酸钙、钙标准溶液、燃气、助燃气等。测定过程中所需要的仪器与设备主要包括耶拿Contr700火焰原子吸收分光光度计、ETHOSD微波消解仪、抽滤装置、电热板、样品瓶及其他常用仪器设备。实验中所需的玻璃器皿、聚乙烯溶液等都需要进行洗涤,用硝酸溶液浸泡24小时后再次分别用自来水、实验用水清洗[4]。

2.3 测定过程中的样品

在样品采集的过程中,可溶性钡样品与总钡样品是分开进行采集的,主要的采集过程参照《地表水和污水监测技术规范》(HJ/T91)相关规定。在样品的保持过程中,可溶性钡样品与总钡样品同样需要分开保存。可溶性钡样品在采集完成之后需要进行抽滤,将所需的滤液保存与样品瓶中。

2.4 试样的制备工作

可溶性钡试样在制备的过程中较为简单,可溶性钡样品在保存之后就可以直接用作试样。总钡试样的制备较为复杂,在消解的过程中主要采用电热板消解法或者是微波消解法。

总钡试样电热板消解法指的是将总钡样品加入浓硝酸之后在电热板上进行加入,温度保持在95℃左右,蒸至一定容量之后进行2分钟冷却,之后再加入高氯酸继续加热,直到样品中不再出现白烟。进行1分钟冷却之后加入定量硝酸溶液再次进行加入,温度保持在60℃-70℃之间,直到溶液中的残渣完全溶解,冷却至常温之后加入定量硝酸溶液。

总钡试样微波消解法指的是将总钡样品置入微波消除罐中,第一阶段加入定量硝酸之后进行升温,在10分钟的时间之内将温度从常温升至160℃,保持160℃的温度5分钟;第二阶段进行缓慢升温,在10分钟的时间内将温度从160℃上升至170℃,保持170℃的温度5分钟[5]。

2.5 测定的结果及探讨

2.5.1 存在的干扰及消除

实际的水样中可能存在部分别的重金属元素,如果相对误差能够控制在上下5%之内时,试样中其他元素存在对钡测定的结果没有明显的影响,各元素含量上限值如表1所示。如果这些元素的浓度已经超过了表1中所测定的数值,则可能会对测定结果造成影响,可以通过标准加入法对干扰进行消除[6]。

2.5.2 仪器的调试与校准

仪器的型号不同,其最佳的测定效果也不同,要依据仪器的说明书对仪器进行调节,使其能够保持最佳的工作状态。

空气一乙炔火焰中钡的电离度为16.4%,要乙炔与空气的比例进行严格的控制,从而对电离干扰进行有效的控制。此外,火焰的类型,燃烧器的高度等对于测定钡的灵敏度都存在着一定的影响,必须对这些要素进行进行严格的控制。在空气与乙炔比例进行确定的过程中,通过固定一种气体的流量、改变另一种气体的流量的方法对空气与乙炔的最佳流量进行决定,当吸光度大而平稳时流量最佳。

2.8 质量保证与控制

在实验的过程中总结出以下几个方面的质控规定措施:第一,在10个样品分析完成之后应该对仪器进行零点校正;第二,在所有样品分析的过程中都需要绘制校正曲线;第三,每10个样品进行一次校正曲线重甸甸浓度标准溶液分析,如果测定结果与浓度之间的偏差大于10%则需要重新进行校正曲线的绘制;第四,每个批次的样品应该进行一次或以上空白试验;第五,每个批次的样品应该测定10%或以上的加标样品,加标回收率应该在85%-110%之间。

3 结语

本文建立了原子吸收分光光度法测定水中钡含量的方法,并通过实验对该方法进行了研究。通过研究发现,原子吸收分光光度法在水中钡含量的测定过程中具有较高的可行性,并且这种钡测定方法具有选择性、灵敏度、操作性、成本等多个方面的优点。本文重点阐述了火焰原子吸收分光光度法测定水中钡含量的方法,该方法在准确度、精密度等方面都较好,能够满足对工业废水中钡的测定要求,应进行普遍的推广。

参考文献

[1]丁义,孙振中,戚隽渊,郭霞.火焰原子吸收分光光度法与甲醛肟法测定水中锰的方法比较[J].上海交通大学学报(农业科学版),2013,06(32):61-64+72.

[2]杜米芳,聂富强,仝晓红,高霞.火焰原子吸收分光光度法测定低合金钢中镍含量的不确定度评价[J].材料开发与应用,2014,01(16):71-75.

[3]范文嘉,董兵,朱英.火焰原子吸收分光光度法测定化妆品中铅含量的不确定度评估[J]. 环境卫生学杂志,2012,03(19):137-140.

[4]曹琳,周征,黃朝辉,罗淑青,陈仲益.原子吸收分光光度法测定明胶空心胶囊中铬的不确定度分析[J].医药导报,2012,11(16):1507-1509.

[5]张丽娟,马群,王晶,谷学新,王书妍.微波消解-原子吸收分光光度法测定中成药中砷、铜的含量[J].中药新药与临床药理,2014,05(21):342-344.

[6]吴昊,李继,徐长根,傅强.原子吸收分光光度法测定复方炔雌醇甲羟孕酮胶囊中葡萄糖酸钙的含量[J].中国药品标准,2013,03(21):201-203.

乙酰丙酮分光光度法 篇4

关键词:原子吸收分光光度法,二氮杂菲分光光度法,探析

1 原子吸收分光光度法

1.1 仪器

WFX-1E2原子吸收分光光度计;铁空心阴极灯;50ml容量瓶

1.2 试剂

硝酸 (优级纯) ;盐酸 (优级纯) ;铁标准溶液:浓度为1000mg/L铁标准溶液 (GSB07-1264-2000批号102404) , 用2%盐酸溶液稀释得50.0mg/L铁标准溶液;铁标准样品:准确吸收10mL铁标准样品 (GBW (E) 080195批号80409保证值1.663±0.083mg/L) , 用1%硝酸溶液稀释成500mL。

1.3 工作条件

原子吸收, 测量方法, 波长248.3nm, 光普带宽0.2nm, 负高压403.0Ⅴ, 灯电流4.0mA, 焰气流量1700mL/min, 燃烧器高度8mm, 燃烧器位置-1.0mm。

1.4 工作曲线分别取0.

00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、4.00mL、6.00mL、10.00mL铁标准溶液 (50.0mg/L) 于50mL容量瓶中, 用2%盐酸溶液稀释至刻度, 摇均。得0.00mg/L、0.50mg/L、1.00mg/L、2.00mg/L、4.00mg/L、6.00mg/、10.0mg/L七种浓度铁标准溶液。

1.5 试验结果

以上七种浓度铁标准溶液三批次测试的吸光度平均值分别为0.000、0.065、0.143、0.276、0.545、0.827、1.368。

铁标准样品三批次测试的吸光度平均值为0.229, 检测浓度为x=1.6654mg/L。回归方程y=0.1369x+0.0010:y为标准溶液吸光度值, x为标准溶液浓度, 相关糸数r=1.0000;标准样品实际浓度x=1.663mg/L, 相对误差=0.144%。

1.6 技术参数确定

1.6.1 燃器流量

点燃燃烧器后, 喷入一标准溶液, 每改变一次重调零点, 在获得最大吸光度值时, 即为合适的燃器流量, 铁燃器流量选用1700mL/min。

1.6.2 燃烧器高度

选择不同高度, 喷入一标准溶液, 每改变一次重调零点, 在获得最大吸光度值时, 即为合适的高度, 铁燃烧器高度选用8mm。

1.6.3 光谱带宽

铁光谱带宽采用0.2mm, 这样即可使共振线与非共振线分开, 也可获得较低信噪比。

1.6.4 灯电流

灯电流的范围在0~20mA之内, 小灯电流能得到较高灵敏度, 但信噪比低, 稳定性差, 大电流虽可得到较高的稳定性, 但灵敏度降低, 灯电流大灯内气体燃烧快, 灯的寿命缩短, 因此, 综合考虑采用4mA的灯电流。

2 二氮杂菲分光光度法

2.1 试剂

乙酸铵缓冲溶液 (PH4.2) ;2%盐酸溶液;1%硝酸溶液;盐酸羟胺溶液 (100g/L) ;二氮杂菲溶液 (1.0 g/L) ;盐酸溶液 (1+1) ;浓度为100mg/L铁标准溶液 (GBW (E) 080364批号90719) , 用2%盐酸溶液稀释成10.0mg/L铁标准溶液;准确吸取10mL铁标准样品 (GBW (E) 080195批号80409保证值1.663±0.083mg/L) , 用1%硝酸溶液稀释成500mL。

2.2 工作条件

721分光光度计, 波长510nm, 比色皿2cm, 以纯水为参比。

2.3 工作曲线和标准样品

2.3.1 分别取0.00mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、3.00mL、4.00mL、5.00mL、铁标准溶液 (10.0mg/L) 于150mL锥形瓶中, 各加纯水至50mL, 得0.00mg/L、0.10mg/L、0.20mg/L、0.40mg/L、0.600mg/L、0.800mg/、1.00mg/L七种浓度铁标准溶液。

样品:取两个 (平行) 5.00mL标准样品于150mL锥形瓶中, 加纯水至50mL。

2.3.2 向标准系列和标准样品中各加入4.00mL盐酸溶液 (1+1) , 1.00mL盐酸羟胺溶液 (100g/L) , 小火煮沸浓缩至约30mL, 冷却至室温后移入50mL比色管中。

2.3.3 向标准系列和标准样品中各加入2.00mL二氮杂菲溶液 (1.0g/L) , 混均, 加入10.00mL乙酸铵缓冲溶液 (PH4.2) , 各加纯水至50mL, 混匀, 放置10~15分钟, 测量。

2.4 试验结果

浓度为0.00mg/L、0.10mg/L、0.20mg/L、0.40mg/L、0.600mg/L、0.800mg/、1.00mg/L铁标准系列三批次测试的吸光度平均值分别为0.000、0.009、0.017、0.032、0.046、0.068、0.086。

铁标准样品三批次测试的吸光度平均值为0.058, 从标准曲线上查得铁浓度为x=1.7317mg/L。回归方程y=0.0846x-0.0006, 其中:y为标准溶液吸光度值;x为标准溶液浓度;相关糸数r=0.9979。标准样品实际浓度为x=1.663mg/L, 相对误差=4.13%。

2.5 讨论

乙酸铵缓冲溶液易含有微量铁, 缓冲溶液的加入量要准确控制。铁标准使用溶液必须现用现配, 否则测出的曲线各点吸光度值偏小, 曲线低, 导致标准样品计算值偏大。加热要使用均匀受热的电热板, 使曲线各点和标准样品在同等受热条件下进行, 以免产生误差。

3 结论

两种分析方法线性度结果比较:原子吸收分光光度法相关系数r=1.0000, 二氮杂菲分光光度法相关系数r=0.9979, 原子吸收分光光度法线性度好于二氮杂菲分光光度法。

准确度:原子吸收分光光度法相对误差为0.144%, 二氮杂菲分光光度法相对误差为4.13%, 因此原子吸收分光光度法准确度高于二氮杂菲分光光度法。

灵敏度:原子吸收分光光度法最低检出限为0.03mg, 二氮杂菲分光光度法最低检出限为0.05mg/L, 原子吸收分光光度法灵敏度高于二氮杂菲分光光度法。

分光光度法快速测定化学需氧量 篇5

分光光度法快速测定化学需氧量

摘要:研究开发一种快速的分光光度测定化学需氧量的方法,实验结果表明:该方法节省时问,节约用水,可同时测试多组样品,其准确度和精密度能满足实际工作中的要求.作 者:封丽红 霍振平 蔡海霞 作者单位:河北省邯郸市污水公司排水监测站,河北邯郸,056004期 刊:科技与生活 Journal:TECHNOLOGY AND LIFE年,卷(期):,“”(6)分类号:X832关键词:化学需氧量 助催化剂 电热恒温干燥箱 分光光度法

乙酰丙酮分光光度法 篇6

关键词 铜离子;火焰原子吸收分光光度法;微量铜

中图分类号 TH 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2010)112-0125-01

重金属是指密度大于4.5g/cm3的金属,它们的主要特征是密度大,重金属对环境的危害是人们日益关注的问题。

原子吸收光谱法作为测定痕量和超痕量元素的有效方法之一,获得了广泛的应用,其应用范围遍及了各个学科领域和国民经济的各个部门。选择性好原子吸收光谱是元素的固有特征,这是原子吸收光谱法的精密度优于原子发射光谱法的一个重要原因。由于吸光度是测量两个大光强信号值之间非常小的差值,在很大程度上减少了火焰组分和分析原子随时间变化大所带来的不利影响,仍能获得满意的测定精密度。抗干扰能力强原子吸收线数目少,结合使用化学改进剂,选择性蒸发样品中某些组分,可以将基体干扰减至最低限度。应用范围广适用分析的元素范围广,用直接原子吸收光谱法可分析周期表中绝大多数的金属与准金属元素。原子吸收分光光度法是基于蒸气相中待测元素的基态原子对其共振辐射的吸收强度来测定试样中该元素含量的一种仪器分析方法,广泛地应用于痕量和超痕量元素的测定。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

TAS-990AFG型原子吸收光谱仪(北京普析通用仪器有限责任公司);雷磁PHsJ—3F型实验室pH计(上海精密科学仪器有限公司雷磁仪器厂);电子分析天平(北京赛多利斯天平有限公司);UPWS-I-20T超纯水器(杭州永洁达净化科技有限公司)。

铜标准储备液:称取纯铜(99.9%以上)1.0000g,以少量1:1HNO3溶解.用1mol·L-1NaOH中和至刚有沉淀产生,再滴加1mol·LHNO3至沉淀恰好消失,转入1000mL量瓶中,用去离子水稀释至刻度,即得的铜标准溶液,使用时适当稀释。其它浓度标准溶液由此液稀释而得。

醋酸钠-醋酸(NaOAc-HOAC)缓冲溶液,pH=4.62;1mol·LKNO3,1mol·L HNO3,1mol·L NaOH 1mo1,NaF和0.1%二硝基酚分别用分析纯试剂配制。

1.2 实验装置

火焰原子吸收分光光度计的工作条件见表1。

1.3 实验方法

取若干份495mL的水,依次加入Cu2+标准工作液,6mL1g/L的Mn2+溶液,9mL3叭邻啡哆琳溶液,4mL10g/L的SCN-溶液,搅拌摇匀,静置,弃去上清液。用1mL浓硝酸溶解沉淀,将溶解液定量转移至l0mL的比色管中,定容,将测试仪器工作参数调至最佳条件后,进样测定吸光度值。

2 结果与讨论

1)载体离子的选择:按上述实验方法,分别选取Mn、Co、Ni、Cd、Zn、Pb作为载体离子,对Cu2+进行共沉淀分离富集。对Cu2+进行的吸光度测定,结果如表2。

由表1以看出,Mn2+与铜离子所形成的三元络合物体系对Cu2+的共沉淀效果最佳。故实验中选择Mn2+作为载体离子。

2)pH范围:分别调节pH值为1、3、4、5、6、7、8、9、10、11,对Cd2+进行共沉淀分离富集并测定吸光度值。在不同pH 值条件下测定标准溶液的电位值结果表明,在pH4-9之间电位最稳定,与文献基本一致。因此,反应过程中pH值不断变化,测定宜于pH4-9之间进行,以氢离子选择性电极作指示电极,同时为减少制定误差,应尽量使试液之间的pH值基本一致,从而减小电位的不断变化。形成的三元络合物体系对Cu2+的测定效果最佳。

3)干扰试验。由于交换吸附过程具有竞争的性质,邻啡哕啉作为共沉淀剂的优点是选择性好,所以共存离子的影响是不可以忽视的,只有与其形成配合物的元素才被共沉淀下来。因此碱金属、碱土金属、稀土元素均被分离掉而不干扰测定。在选定试验条件下,Pb、Ni、Co、Zn、Cr皆不影响测定,而Fe”、Ag、对定有较大的影响,本实验中分别加入定量NaF可消除其干扰。本工作将化学计量运用到流动分析法中,同时测定了Pb、Ni、Co、Zn、Cr。其仪器特点是仪器设备简单、操作简便、重现性好、灵敏度高、可以实现在线分离与测定。可以在非平衡状态下不经预先分离,将该方法运用到同时测定多组分重金属离子的同时测定中,而实现多组分化学信号互相重叠严重物质的同时测定。可以实现环境水、气、食品质量的监测与预报、药品的质最分析与控制等,本工作通过铜的同时测定,证明了这一方法的可信度很高,均具有一定的价值,因而该方法值推广与使用。

4)样品回收率测定。按样品分析步骤对数个植物样品进行标准加入回收试验,取10.00毫升水样,其结果见表3。整个实验方法具有检出限低,精密度高,回收率满足微量元素分析准确度的要求等优点,为原子吸收分光光度法测定水体中痕量Cu2+离子提供了新的分析方法。

3 结论

分光光度法测定水体化学需氧量 篇7

1 测定原理

酸性MnO-4氧化水体中的还原性物质时, MnO-4被还原后颜色消褪, 但KMnO4被还原时生成的Mn2+容易被MnO-4氧化得到MnO2, 通过比较在酸性介质中标准电极电位EΜnΟ4-/ΜnΟ2θ=1.679 V, EΜnΟ2/Μn2+θ=1.23 V可知, MnO-4将溶液中的Mn2+全部氧化为MnO2, 事实上在氧化水体中还原性物质时, MnO-4被还原后转化为MnO2, 而反应生成的MnO2为悬浮微粒使测定吸光度升高, 从而导致结果偏低, 产生负干扰。MnO2悬浮微粒在低浓度符合郎伯-比尔定律[8], MnO-4的减少量和MnO2的生成量的比值是恒定的, 因此它们吸光度的比值也是一个常数, 可以通过郎伯-比尔定律可以得到溶液中剩余MnO-4浓度与吸光度之间的关系曲线, 通过实验得到在波长为525 nm处摩尔吸光系数最大, 从而建立了分光光度法测定水体中COD值的方法。

2 实验部分

2.1 主要仪器及试剂

UV-6100型紫外可见分光光度计, 上海美谱达仪器有限公司;85-2恒温磁力搅拌器, 常州国华电器有限公司;电子分析天平;容量瓶;移液管。

c (1/3KMnO4) =0.01 mol/L;c (1/5KMnO4) =0.01 mol/L;H2SO4 (1:3) ;c (H2C2O4) =0.01 mol/L;葡萄糖 (A.R.) ;饱和硫酸银;实验用水均为二次蒸馏水。

2.2 标准曲线的测定

2.2.1 标准色阶

配置COD值为50 mg/L葡萄糖溶液, 分别移取0 mL, 1.00 mL, 2.00 mL, 3.00 mL, 4.00 mL, 5.00 mL, 6.00 mL, 7.00 mL, 8.00 mL, 9.00 mL, 10.00 mL该葡萄糖溶液于100 mL锥形瓶中, 用二次蒸馏水稀释至50 mL, 至加入5 mL 1:3的硫酸溶液, 摇匀。用滴定管精确加入10 mL c (1/3KMnO4) =0.01 mol/L的高锰酸钾标准溶液 并在电炉上煮沸20 min, 后停止加热, 冷却至室温后, 移至100 mL容量瓶, 用去离子水稀释至刻度, 得到标准色阶, 其分别对应的COD值为0 mg/L, 5 mg/L, 10 mg/L, 15 mg/L, 20 mg/L, 25 mg/L, 30 mg/L, 3.5 mg/L, 40 mg/L, 45 mg/L, 50 mg/L。

3.2.2 最佳吸收波长

移取上述预处理的溶液于1 cm的比色皿中, 选取波长范围为300 nm~800 nm, 得到关于波长λ与吸光度A之间的关系曲线如图1。

通过吸收曲线, 得到测定的最佳吸收波长为525 nm。

2.2.3 标准曲线

分别用移液管精确移取上述预处理的标准色阶溶液于1 cm的比色皿中, 调节吸收波长为525 nm, 测吸光度A, 得到COD值下的吸光度值A如表1。

根据表1数据, 利用Excel拟合得到关于COD值与吸光度值之间的曲线如图2。

图2中COD值与吸光度值之间呈线性关系其线性方程为:

y=-108.85x+83.133, 相关系数R2=0.9977

式中:y——COD值

x——吸光度值

2.3 样品测定

2.3.1 国标测定法

用移液管移取25 mL水样与锥形瓶中, 加50 mL去离子水, 5 mL硫酸溶液, 5滴硫酸银饱和溶液, 然后再移取10.00 mL, c (1/5KMnO4) =0.01 mol/L的高锰酸钾标准溶液, 在电炉上慢慢加热至沸腾后, 再煮5 min, 冷却至60~80 ℃, 用移液管加入10.00 mL, 0.01 mol/L草酸标准溶液, 用高锰酸钾标准溶液c (1/5KMnO4) =0.01 mol/L滴定至溶液呈微红色。消耗高锰酸钾的体积如表2。

通过公式计算得, 水样1, 2, 3的COD值分别为20.00 mg/L, 47.46 mg/L, 8.58 mg/L。

3.3.2 分光光度法

移取10 mL水样于100 mL锥形瓶中, 用二次蒸馏水稀释至50 mL, 至加入5 mL (1+3) 的硫酸溶液, 摇匀。用移液管管精确移取10 mL c (1/3KMnO4) =0.01mol/L的高锰酸钾标准溶液 并在电炉上煮沸20 min, 后停止加热, 冷却至室温后, 移至100 mL容量瓶, 用去离子水稀释至刻度, 将溶液移入1 cm的比色皿中, 在波长为525 nm处测其吸光度值。

将测得吸光度A带入线性方程, 得水样1, 2, 3的COD值分别为19.67 mg/L, 47.75 mg/L, 8.68 mg/L, 该方法测定水样结果与国标测定结果的相对误差分别为:-1.9%, 0.6%, 1.2%。此方法制定了高锰酸钾法测定水体化学需氧量的工作曲线, 测定结果与国标的测定无显著性差异, 而且操作简便, 减少了水样测定过程所消耗的时间, 同时也节省了实验药品。

3 结 论

实验结果表明, 在波长为525 nm的条件下, 对于COD值为0~50 mg/L的水体, COD值与A呈现较好的线性关系, 相关系数R的平方为0.9977;利用分光光度法测定COD值与国标无显著性差异;对于COD大于50 mg/L的水体, COD值与 A不呈线性关系, 可能原因是由于MnO-4氧化水体中的有机物得到MnO2悬浮微粒的浓度太大, MnO2悬浮微粒在此浓度下不符合郎伯-比尔定律。

在测定水体COD值的过程中, 只需要通过分光光度计测出吸光度值A, 根据 COD与 A的线性关系方程, 可计算出COD。该减少实验费用、简化操作步骤, 而且更加方便快捷, 结果与国标无显著性差异, 准确可靠, 能较好地评估水体的质量。

摘要:建立了分光光度法测定水体中需氧量的方法。采用分光光度法的原理, 以MnO4-的最大吸收波长525 nm为测定波长, 消除了MnO2微浮颗粒的影响, 该方法 COD测定范围为0~50 mg/L, 与国家标准滴定法之间无明显差异, 具有成本低、操作简单方便等特点, 用于水样测定结果满意。

关键词:化学需氧量,高锰酸根离子,分光光度法

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分光光度法测量水中有害物质分析 篇8

1 分光光度测量及紫外-可见光源测定

分光光度测量利用光度仪器, 将光度按波长区分, 投射到规定浓度的试剂内, 检测出不同的吸收强度, 根据朗伯-比尔定律获得有害物质的浓度, 再依照水质标准来判断样品水水质的好坏。

分光光度测量分为紫外光和可见光测定两类, 其中可见光测定用于测量有色物质内的有害物质, 而紫外光源用于测定无色物质, 其在水中有害物质测量试验中, 发挥重要作用。紫外-可见光源测定是分光光度测量的特定类型, 结合上述两者的优势, 实验中也被称为紫外-可见分光光度法, 主要利用200~780nm的波长, 测量水中的有害物质。

2 紫外-可见光源测定的实验分析

大量的生活污水、农田排水或含氮工业废水排入水体, 使水中有机氮和各种无机氮化物含量增加, 使水体质量恶化。化肥、冶炼、合成洗涤剂等行业的工业废水及生活污水中常含有较大量磷。磷是生物生长必需的元素之一, 但水体中磷含量过高, 水质变坏。总氮和总磷是衡量水质的重要指标之一。水中有害物质有很多, 现以总氮和总磷为实验测定对象, 对有证标准物质和某地日常的生活用水进行分析。

(1) 总氮测定。

(1) 原理:经消解含氮化合物的氮转化为硝酸盐, 采用紫外分光光度法于波长220nm和275nm处, 分别测定吸光度。

(2) 主要仪器:紫外-可见分光光度计、高压蒸汽灭菌锅

(3) 主要试剂:硝酸钾标准贮备溶液 (100mg/L) , 硝酸钾标准使用液 (10.0mg/L) ;碱性过硫酸钾溶液:称取40g过硫酸钾, 15g氢氧化钠, 溶于水, 稀释至1 000m L; (1+9) 盐酸溶液。

3 步骤

(1) 标准曲线的绘制。分别量取0.00m L、0.20m L、0.50m L、1.00m L、3.00m L和7.00m L硝酸钾标准使用液于25m L具塞磨口玻璃比色管中, 加水稀释至10.00m L, 再加入5.00m L碱性过硫酸钾溶液, 塞紧管塞, 用纱布和线绳扎紧。将比色管置于高压蒸汽灭菌器中, 升温至120℃开始计时30min。冷却至室温, 分别加入1.00m L盐酸溶液, 用水稀释至25m L标线, 混匀。用10m L石英比色皿, 以水作参比, 分别于波长220nm和275nm处测定吸光度。测定吸光值分别为:0.00、0.055、0.103、0.208、0.313、0.508、0.694, 并根据朗伯—比尔定律 (A=εCL) 绘制标准曲线, 回归方程:Y=0.0099X+0.0060, 线性系数r=0.999 7。

(2) 测定浓度为1.33±0.09mg/L和3.02±0.14mg/L的有证物质, 测定结果分别为1.30mg/L、3.00mg/L, 实验室内相对误差分别为2.3%、0.7%, 相对标准偏差分别为1.9%、1.5%, 加标回收率分别为97.6%、98.2%。

(3) 样品的测定。1号样品浓度为0.345mg/L, 2号1.42mg/L

(2) 总磷测定。

(1) 原理:磷经消解转化为正磷酸盐, 利用正磷酸盐在波长700nm处的吸收特性, 进行测定。

(2) 仪器:高压灭菌锅、紫外可见分光光度仪。

(3) 试剂:过硫酸钾 (50g/L) 溶液;搞坏血酸 (100g/L) 溶液;钼酸盐溶液:溶解13g钼酸铵于100m L水中, 溶解0.35g酒石酸锑氧钾于100m L水中, 将上述两种溶液依次加入300m L (1+1) 硫酸中;磷标准使用液 (2.0ug/m L) 。

4 步骤

(1) 标准曲线的绘制。分别加入0.0m L, 0.50m L, 3.00m L, 5.00m L, 10.0m L, 15.0m L磷酸盐标准使用液于50m L具塞磨口玻璃比色管中, 加水至25m L, 再加4m L过硫酸钾, 塞紧管塞, 用纱布和线绳扎紧, 置于高压灭菌锅中, 温度为120℃时, 保持30min。冷却至室温, 用水稀释至标线。分别加入1m L抗坏血酸溶液混匀, 30s后加2m L钼酸盐溶液混匀。放置15min后, 用30mm比色皿, 在700nm波长下, 以水作参比, 测定吸光度。吸光值分别为:0.00、0.030、0.059、0.181、0.305、0.604、0.899, 绘制标准曲线, 回归方程:Y=0.030 0X+0.000 8, 线性系数r=1.000

(2) 测定三个不同浓度的有证物质 (mg/L) :0.180±0.006、0.350±0.012、0.550±0.014, 测定值 (mg/L) 分别为:0.180、0.349、0.551, 标准偏差 (mg/L) 3.66×10-3、4.44×10-3、4.62×10-3, 相对标准偏差 (%) :2.03、1.27、0.84, 相对误差 (%) :0、0.3、0.2, 加标回收率 (%) :101、99.2、99.8。

(3) 样品的测定, 1号浓度为0.056mg/L, 2号为0.401mg/L

根据地表水环境质量标准 (GB3838-2002) 项目标准限值 (Ⅲ类) , 如表1。

从表1中可以看出, 1号样品中总氮和总磷符合地表水Ⅲ类水质标准, 而2号大于地表水Ⅲ类水质标准, 超标。

5 结语

紫外-可见光源测定是分光光度测量的主要代表, 用它测定水中有害物质, 具有灵敏性强、选择性好、精密度好、准确度高和操作简便快速特点, 它不仅能快速测量水中是否含有有害物质, 而且能够准确的诊断出有害物质的种类, 避免发生更大规模的污染。目前, 紫外-可见光源测定成为典型的测量方法, 满足水中有害物质测量的基本需求, 同时提升分光光度测量的效率和效益, 可为环境管理提供高效、优质的服务。

摘要:分光光度法测定水中有害物质, 主要是根据被测有害物质在特定波长中表现出的吸光强度, 判断水中是否含有被测的有害物质, 同时分析有害物质在水中的含量。水中有害物质在分光波长的作用下, 能够表现出不同的强度, 得出特有的光谱, 分光光度法中比较常用的是紫外-可见光源测定, 因此, 该文以分光光度测量中的紫外-可见光源测定为主, 分析了水中有害物质的测量。

关键词:紫外-可见光分光光度法,总氮,总磷,有害物质

参考文献

[1]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法[M].4版:增补版.北京:中国环境出版社, 2002.

[2]潘蓓蕾.分光光度法测水有害物质的探讨[J].现代测量与实验室管理, 2013 (3) :5-8.

乙酰丙酮分光光度法 篇9

但硝酸盐等食品添加剂有一定的毒性, 对人体有一定的危害。果蔬食品中通常也含有硝酸盐及亚硝酸盐类。因此硝酸盐的含量测定是食品卫生、防疫部门必须完成的检测项目。在有关教材中虽有介绍, 如镉柱法测定较繁, 用紫外分光光度法测定较为方便实用, 在有关标准中也有记载, 但介绍不详细。笔者根据多年教学实践在实验的基础上, 改进、简化了用紫外分光光度法测定硝酸盐含量的方法, 使该方法更方便实用。

1 目的要求

(1) 知道紫外分光光度计 (如UV755B) 的使用方法。

(2) 学会用紫外分光光度法测定食品中硝酸盐的含量。

2 实验内容

利用硝酸根离子在220 nm波长处的吸收而定量测定硝酸盐的含量。

(1) 标准储备溶液的配制。精密称取基准KNO30.020 0克, 置于小烧杯中, 溶解后定量转入100 ml容量瓶中, 用蒸馏水稀释至标线, 摇匀。此溶液含KNO30.200 mg/ml。

(2) 标准溶液的配制。取3支50 ml的比色管 (或25 ml的容量瓶) , 用吸量管依次加入KNO3 (0.200 mg/ml) 溶液0.50 ml、1.50 ml、2.50 ml, 用蒸馏水稀释到25 ml标线处, 摇匀。

所得标准系列的浓度依次为含KNO3:4.0、12.0、20.0μg/ml (可分别作为100、300、500浓度单位) 。

(3) 样品溶液的配制。准确称取样品约0.02克, 置于小烧杯中, 溶解后定量转入100 ml容量瓶中, 用蒸馏水稀释至标线, 摇匀。

另取一支50 ml的比色管 (或25 ml的容量瓶) , 用吸量管准确加入2.00 ml样品溶液, 用蒸馏水稀释至25 ml标线处, 摇匀。

(4) 测定。 (1) 将仪器的波长调节到NO3-的λmax=220 nm处。 (2) 将空白溶液 (蒸馏水) 与标准溶液、样品溶液分别盛于石英比色杯中, 按仪器使用说明书中的方法, 在紫外分光光度计上测出样品溶液的c值 (或A值作吸收曲线, 并从曲线上查出c值) , 用公式计算样品溶液中硝酸盐的含量。

乙酰丙酮分光光度法 篇10

紫外吸光度法所使用的仪器价格便宜, 一般实验室均有配备。王秀君[2]等用紫外分光光度法对抽余油、航煤、直馏柴油等为原料制成的各种型号的溶剂油, 选取260nm和287.4nm处作为特定波长, 利用一定的数学算法建立模型, 可同时测定样品中单环及双环芳烃含量。栾立新等[3]用紫外分光光度计选取264.5和283.5nm处的吸光度做为单环芳烃等吸收点测量光谱, 建立双波长紫外光谱法对白油中单环及多环芳烃组分含量的同时测定, 获得了满意的结果。

一、实验部分

1. 实验仪器及试剂

实验使用日立公司UV3900紫外分光光度计, 石英比色皿厚度lcm;

异辛烷:AR;

单环芳烃标样Ⅰ:自配;

多环芳烃标样Ⅱ:自配。

2. 实验原理与方法

根据朗伯比耳定律由两种组分组成的混合物中, 若彼此都不影响另一种物质的光吸收性质, 可根据相互间光谱重叠的程度, 采用相对应的方法来进行定量测定。

待测样品在1cm石英比色皿中, 以异辛烷为参比, 使用紫外分光光度计测量在266.5nm和288nm处的吸光度。由实验结果可知标样Ⅰ在288nm处无吸收, 而标样Ⅱ在288nm处有一定的吸收, 所以根据A288=εbλ1cbb建立多环芳烃浓度与吸光度线性方程。在同一浓度下, 多环芳烃在266.5nm处的吸光度和288nm处的吸光度是相同的, 可由A266.5一A288=A266.5单求出单环芳烃的吸光度, 并建立其浓度与吸光度的线性方程。将样品的吸光度代入线性曲线计算出样品中的单环类芳烃和多环类芳烃的含量。

二、实验结果

1. 建立标准曲线

标样Ⅰ、Ⅱ经过异辛烷适当的稀释配制4个系列的标准浓度, 得到多环芳烃线性方程为式 (1) , 相关系数R2=0.99996。

式中:f——稀释样品的质量浓度/ (g/L)

多环芳烃线性方程为式 (2) , 相关系数R2=0.99983。

建立标准曲线用数据见表1。

注:标样ⅠA=A266.5, 标样ⅡA=A288

2. 柴油样品中芳烃含量分析

取适量的柴油样品用容量瓶适当稀释, 使用测量标样的方法测量稀释样品的吸光度数据。测量结果与气质联用测量结果对比如表2所示。结果表明, 紫外分光光度计法的平均绝对相对偏差约为1.59%, 可用于样品的分析。

3. 回收率实验

将已知浓度的标准芳烃溶液加人到待测溶液中, 然后按实验方法测定, 进行回收实验, 并计算回收率, 实验结果见表3。

结论

使用紫外分光光度法, 建立标准曲线测量柴油的芳烃含量, 具有方便、快捷, 实验成本低等特点, 不需要繁琐的分离过程, 能够同时测量样品中单环和多环芳烃含量。实验结果表明回收率在98.13%~104.00%, 分析结果令人满意。

参考文献

[1]苟爱仙, 李晓刚, 苑俊杰, 刘玉珍, 柴油中芳烃含量的分析方法探讨, 炼油与化工, 2011, 22 (4) :60-62.

[2]王秀君, 郑连义等, 双波长紫外光谱法快速测定溶剂油中单环及多环芳烃含量, 河北化工, 2002, 3:43-44.

乙酰丙酮分光光度法 篇11

关键词:硅含量;分光光度分析法;铁矿石

一、分光光度法

分光光度法是测定被测物质在一定波长范围或者特定波长范围中的发光强度与吸光强度,对被测物质进行定量、定性分析的方法。分光光度计中,用不同波长的光照射特定浓度的样品溶液时,可以得到不同的吸收强度,波长与强度之间的关系可以绘制出该物质的吸收光谱曲线。通过对该曲线进行定量、定性分析,能够测定光源有色物质、无色物质等,也可以通过调整被测溶液成分以得到特定物质的不同含量。

二、使用试剂及仪器

(1)仪器。试验使用的是722型分光光度计。(2)使用试剂。盐酸1比1;混合熔剂是碳酸钠3份和硼酸1份,研细磨匀;5%的草酸溶液;5%的硫酸亚铁铵溶液,该溶液是在100毫升水中溶解5g的硫酸亚铁铵,等其完全溶解之后加0.5毫升的浓硫酸而形成;6%钼酸铵溶液;二氧化硅标准溶液:此溶液是称取的高纯SiO2(其纯度高达99.99%)0.2g,将其放置在铂坩埚中,添加2g的无水Na2CO3混合熔剂,将其均匀搅拌,再加入无水碳酸钠混合熔剂1g,置于950℃中熔融30分钟,然后取出冷却。用水浸提坩埚并洗净,把所得浸提液放置于200毫升的容量瓶中,摇匀、稀释,定容,将此作为标准溶液,为1mg/mlSiO2.

三、试验内容

(一)采用的试验方法。把试样品放置在储存有4g熔剂的铂坩埚里,将1g混合熔剂放入试样品中,将锅放入700-750℃的马弗炉上,熔融十分钟左右,取出冷却。把铂坩埚放置在盛有150毫升水的容器中,把容器置于水浴锅上加热,熔块溶解完全之后,洗出铂坩埚。此过程中需要不间断的搅拌,把50毫升的1:1盐酸添加进杯中进行酸化。为了减少及消除锰的干扰,在其中加入0.5毫升的双氧水,放置于水浴锅上加热等待溶液澄清,取出冷却,移入250毫升的容量瓶中,稀释、定容,摇匀。移取上述5毫升溶液2份(一份做参比),分别将其放置在两个50毫升的容量瓶当中,先在参比溶液中加入草酸20毫升,和试样一起添加五毫升的钼酸铵,静置25±5分钟。加入草酸20毫升,硫酸亚铁铵5毫升,将其稀释至刻度,摇匀。波长650nm处测量吸光度,若试料中的硅含量较少,低于0.5%时,可以在810nm处测定。

(二)绘制标准曲线。0.1mg/mLSiO2的标准溶液中吸取0、1、2、3、4、5mL,转移至事先放有5毫升试剂空白的50毫升容量瓶中,添加20毫升草酸至曲线空白中,和其他曲线点同时加入钼酸铵5毫升,静置25分钟左右。添加草酸20毫升,硫酸亚铁铵5毫升,稀释、摇匀。在波长650纳米处测定吸光度,准确绘制出工作曲线。

四、结果讨论

(一)酸度给硅钼黄络合物带来的影响。若以YSBC13722

-2005(477-3A)的标准矿样为例。当温度为25℃的时候,酸度不同情况下达到吸光度值的时间情况,如表1。由表可知,当酸度在0.03-0.2中变化时,十分钟后其吸光度就能达到最大值,因此酸度对硅钼黄络合物的生成情况几乎没有影响。实验选择加入的盐酸50毫升,其酸度为0.1mol/L。

(二)温度给硅钼黄络合物带来的影响。由表2可知,当温度超过20℃时候,发色20分钟左右可达到最大吸光值;温度在10℃左右时,其发色过程较慢,达到最大吸光度要用60分钟左右。为确保发色完全正常, 实验采取放置25min±5min;若温度低于20℃,要在水浴中加热到20℃以上,再发色25分钟左右。

五、结束语

在铁矿石硅含量测定中,使用硅钼蓝分光光度法,讨论酸度、温度对铁矿石硅元素的影响情况。经试验结果显示,硅钼黄中酸度的影响较小,温度对其的影响最大。

参考文献:

乙酰丙酮分光光度法 篇12

1 仪器和试剂

721型分光光度计, 50 m L具塞比色管, 2000 m L分液漏斗, 电热恒温水浴。

黄磷标准溶液:在50 m L容量瓶中加入约20 m L环己烷, 盖紧瓶塞, 用分析天平准确称量后加入一小块黄磷再准确称量, 用环己烷溶解并定容, 得到准确浓度的黄磷标准贮备溶液。定量吸取黄磷标准贮备溶液, 用环己烷稀释配制黄磷标准使用液[ρ (P) =10μg/m L]。

磷酸盐标准溶液:磷酸盐标准储备溶液[ρ (P) =500μg/m L], 用高纯水稀释后配制磷酸盐标准使用溶液[ρ (P) =2.00μg/m L]。

环己烷、溴水、10%抗坏血酸溶液、钼酸盐溶液等试剂, 按《生活饮用水卫生规范》[1]中黄磷检测方法配制。所用试剂均为分析纯或以上级纯度, 实验用水为高纯水。

2 样品检测

2.1 样品的萃取

取1000 m L地表水样品置于2000 m L分液漏斗中, 每次用5 m L环己烷萃取两次, 合并环己烷有机相并用高纯水洗涤, 有机相转移到50 m L具塞比色管中待消解处理。

2.2 有机相样品的消解

向盛有环己烷相的比色管中加入1 m L溴水, 将比色管开盖, 置于沸水浴中消解处理至呈淡黄色;取出并冷却至室温, 定容至50 m L待测。

2.3 光度法检测与校准

使用磷酸盐标准使用液[ρ (P) =2.00μg/m L], 配制含磷 (以P计) 0、1.0、2.0、6.0、10.0、20.0μg的标准系列样品, 定容50 m L。

向标准系列和各消解样品中分别加入1 m L 10%抗坏血酸溶液, 混匀;30 s后加2 m L钼酸盐溶液, 充分混匀, 放置显色15 mim。

用高纯水作参比, 用10 mm比色皿, 于700 nm波长处测量吸光度。

3 空白控制

非矿区地表水中黄磷的含量一般很低, 而磷酸盐含量较高, 应用环己烷萃取地表水样中微量黄磷, 控制磷酸盐对有机相的污染是重要的质量控制工作。

取黄磷含量未检出的地表水样1000 m L置于分液漏斗, 加入磷酸盐标准溶液调节磷酸盐浓度为20、50和80 mg/L, 每次用5 m L环己烷萃取2次, 合并环己烷相后每次用50 m L高纯水洗涤分液漏斗及有机相2次, 消解有机相样品检测磷含量。结果表明, 有机相没出现磷残留现象, 萃取空白得到有效控制。

4 有机萃取相黄磷的定量转化

光度法测定水中微量黄磷的分析过程, 关键步骤是萃取有机相中的黄磷必须定量转化为磷酸盐。

在系列50 m L比色管中, 分别使用磷酸盐和黄磷标准溶液配制校准系列, 总磷含量为0、2.5、5.0、10.0、20.0、40.0、80.0 mg (以P计) , 黄磷标准系列经过溴水氧化处理后与磷酸盐标准系列同步显色和比色测定, 两个标准系列的吸光度检测结果列于表1。结果表明, 两个标准系列所得响应校准曲线高度吻合, 说明有机相中黄磷可被溴水定量氧化为磷酸盐, 而作为定量分析用的校准曲线, 两者没有差异, 磷酸盐标准系列完全可用于定量校准水样中黄磷的萃取/消解/比色测量结果。

5 水中黄磷的萃取回收率

取1000 m L黄磷未检出地表水样于分液漏斗中, 加入1.00 m L浓度为10μg/m L (以P计) 的黄磷标准溶液, 进行6次平行萃取/消解/比色测定, 用磷酸盐标准曲线校准测量结果, 回收测量结果见表2。水中黄磷的萃取回收率在92.5%~95.6%范围, 满足定量分析要求。

6 测定结果的精密度

配制黄磷浓度为5μg/L的地表水样, 平行8次取1000 m L水样进行萃取/消解/比色测定, 检测结果均值为4.6μg/L (RSD=4.7%) , 符合定量分析要求。

7 结语

应用“环己烷萃取/溴水消解/钼/锑/抗分光光度法”, 采用磷酸盐标准溶液制作校准曲线, 可定量测定地表水中微量黄磷, 具有试剂易得、操作简单的优点。

参考文献

[1]中华人民共和国卫生部.生活饮用水卫生规范[S], 2001.

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