双组分混合物的分光光度法测定
双组分混合物的分光光度法测定
一、实验目的
1．掌握单波长紫外/可见分光光度计的使用；
2．学会利用解联立方程组的方法定量测定吸收曲线相互重叠的二元混合物。
二、方法原理
根据朗伯－比尔定律，用紫外－可见分光光度法很容易定量测定在光谱区内有吸收的单一成分。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。例如，当两组分吸收峰部分重叠时，选择适当的波长，仍可按测定单一组分的方法处理；当两组分吸收峰大部分重叠时，则宜采用解联立方程组或双波长法等方法进行测定。
解联立方程组的方法是以朗伯－比尔定律及吸光度的加合性为基础，同时测定吸收光谱曲线相互重叠的二元组分的一种方法。混合组分中A组分和B组分在λ1的吸光度之和Aλ1A+B，即
Aλ1A+B=κλ1AbcA+κλ1BbcB
同理，混合组分在λ2的吸光度之和Aλ2A+B应为
Aλ2A+B=κλ2AbcA+κλ2BbcB
若首先用A，B组分的标样分别测得A、B两组分在λ1和λ2处的摩尔吸收系数κλ1A，κλ2A和κλ1B，κλ2B，当测得未知试样在λ1和λ2的吸光度Aλ1和Aλ2后，解下列二元一次方程组：
Aλ1 =κλ1AbcA+κλ1BbcB
Aλ2 =κλ2AbcA+κλ2BbcB
即可求得A，B两组分各自的浓度cA和cB。
一般来说，为了提高检测的灵敏度，λ1和λ2宜分别选择在A，B两组分最大吸收峰处或其附近。
三、仪器和试剂
1．数显式分光光度计；
2．0.020 mol·L-1 KMnO4溶液（其中含H2SO4 0.5 mol·L-1，含KIO4 2 g·L-1）；
3．0.020 mol·L-1K2Cr2O7溶液（其中含H2SO4 0.5 mol·L-1，含KIO4 2 g·L-1）;
4．容量瓶
5．移液管
6．烧杯
7．比色皿
四、实验步骤
1． 分别取一定量的0.020 mol·L-1KMnO4溶液，稀释配制成浓度为0.0008 mol·L-1，0.0016 mol·L-1，0.0024 mol·L-1，0.0032 mol·L-1和0.0040 mol·L-1的标准系列溶液。
2． 分别取一定量的0.020 mol·L-1K2Cr2O7溶液，稀释配制成浓度为0.0008 mol·L-1，0.0016 mol·L-1，0.0024 mol·L-1，0.0032 mol·L-1和0.0040 mol·L-1的标准系列溶液。
3． 在教师的指导下，开启分光光度计。
4． 绘制上述10种溶液在375~625nm范围内的吸收光谱图，并测定它们在440nm和545nm处的吸光度。
5． 测定给定的试样在440nm和545nm处的吸光度。
五、数据处理
1．由实验步骤4所得的吸光度，分别求得KMnO4和K2Cr2O7在440nm和545nm处的摩尔吸收系数κ440A、κ545A、κ440B和κ545B。
2．由实验步骤5所测得的吸光度A440和A545列出二元一次方程组，求得cA和cB的浓度。
