苯酚和苯酚钠紫外吸收曲线的制作及其含量的测定

一、目的及要求

1.了解紫外-可见分光光度计的基本原理，并学会使用紫外-可见分光光度计。

2.分别使用UV9600型和TU-1810型紫外-可见分光光度计制作紫外吸收曲线，并进行比较。

3.熟练运用UV9600型紫外-可见分光光度计制作苯酚吸收的标准曲线，并测定苯酚的含量。

4.比较在不同溶剂下吸收曲线的变化。

二、实验原理

苯酚在稀硫酸中几乎不电离，以分子形式存在，在氢氧化钠溶液中以苯酚钠形式存在。分别以稀硫酸和氢氧化钠溶液为介质，制作这两种溶液的吸收曲线，即为苯酚和苯酚钠的吸收曲线。由于羟基上氢的电离，生成的苯酚负离子中氧的供电性很强，与苯环的共轭增强，使紫外吸收曲线发生红移。

物质对光的吸收遵循比尔定律，即当一定浓度的光通过某物质时，入射光强度I0与透射光I之比的对数与该物质的浓度及液层厚度成正比。其数学表达式为

A＝lg（I0／I）＝εbc

式中，A为吸光度；ε为摩尔吸光系数；b为液层厚度，cm；c为被测物质的浓度，mol／L。

当被测物质浓度的单位是g／L时，ε就以a表示，称吸光系数，此时A＝abc。

摩尔吸光系数ε在特定波长和溶剂情况下，是吸光分子（离子）的一个特征常数。在数值上等于单位物质的量浓度在单位光程中所测得的浓度的吸光度。它是物质吸光能力的量度，可作定性分析的参数。

比尔定律是紫外-可见分光光度定量分析的依据，当比色皿及入射光强度一定时，吸光度正比于被测物质的浓度。

三、仪器与试剂

1.仪器

UV9600型紫外-可见分光光度计，TU-1810型紫外-可见分光光度计，石英比色皿，分析天平，容量瓶，烧杯等

2.试剂

H2SO4水溶液：0.05 mol／L

NaOH水溶液：0.1 mol／L

苯酚贮备液：准确称取0.250 0 g苯酚，用二次蒸馏水溶解，移入100 mL容量瓶中，定容，然后吸取10 mL于另一只100 mL容量瓶中，稀释至100 mL，此苯酚标准溶液含苯酚0.250 mg／mL

四、实验步骤

1.吸收曲线制作

准确称取苯酚水溶液5.00 mL于2只100 mL容量瓶中，分别用0.05 mol／L H2SO4，0.1 mol／L NaOH稀释至刻度，分别以0.05 mol／L H2SO4，0.1 mol／L NaOH作空白，在210～400 nm，以5 nm为间隔，以UV9600和TU-1810型紫外-可见分光光度计测定溶液的吸光度，找出R吸收并找出R吸收带最大吸收波长λmax。

注意：在使用UV9600型紫外-可见分光光度计时，每次改变波长后，都要重新将参比溶液移入光路，校正T＝100%（A＝0）。

2.制作苯酚的标准曲线

分别吸取苯酚标准溶液0 mL，1.0 mL，2.0 mL，4.0 mL，5.0 mL于5只25 mL容量瓶中，用二次蒸馏水定容，以蒸馏水为参比，测定最大吸收波长λmax处的吸光度。

3.测定未知样品中苯酚的吸光度

以蒸馏水为参比，测定最大吸收波长λmax处的吸光度。

五、数据处理

1.根据UV9600型紫外-可见分光光度计测量的数据，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标制作吸收曲线。

2.用TU-1810型紫外-可见分光光度计测量扫描后得出的图与所制作的图进行比较，并比较2条曲线的最大吸收峰位置及对应的吸光度。

3.从标准吸收曲线上找出步骤3中测得的吸光度所对应的溶液浓度，这就是未知样品的浓度。

六、思考题

1.在测量波长范围有几个吸收带？属于何种电子跃迁类型？在不同溶剂中最大吸收波长为什么有变化？

2.偏离比尔定律的原因有哪些？

3.解释红移和紫移现象。