仪器分析实验指导书1

2020-05-09 14:43

目 录

实验一 苯及其衍生物的紫外吸收光谱的测绘 实验二 紫外分光光度法测定芳香族化合物 实验三 实验四 实验五 实验六 实验七 实验八 实验九 实验十

荧光光度分析法测定维生素B2

原子吸收分光光度法测定自来水中的钙、镁的含量石墨炉原子吸收法测定水样中痕量镉 气相色谱法测定白酒中的杂醇 离子色谱法测自来水中阴离子 有机物样品的红外光谱定性分析 气质联用法测定有机物结构 液相色谱法测定氯霉素含量

实验一 苯及其衍生物的紫外吸收光谱的测绘

及溶剂对紫外吸收光谱的影响

一、目的要求

1.了解不同的助色团对苯的紫外吸收光谱的影响。

2.观察溶剂极性对丁酮、异亚丙基丙酮的吸收光谱以及pH 对苯酚的吸收光谱的影响。

3.学习并掌握紫外可见分光光度计的使用方法。 二、实验原理

具有不饱和结构的有机化合物,特别是芳香族化合物,在紫外区(200~ 400nm)有特征吸收,为鉴定有机化合物提供了有用的信息。方法是比较未知物与纯的已知化合物在相同条件(溶剂、浓度、pH值、温度等)下绘制的吸收光谱,或将未知物的紫外光谱与标准谱图(如Sadtler紫外光谱图)比较,如果两者一致,说明至少它们的生色团和分子母核是相同的。

E1带、E2带和B带是苯环上三个共轭体系中的的π→π跃迁产生的,E1带和E2带属强吸收带,在230~270nm范围内的B带属弱吸收带,其吸收峰常随苯环上取代基的不同而发生位移。

影响有机化合物的紫外吸收光谱的因素有:内因(共轭效应、空间位阻、助色效应)和外因(溶剂的极性和酸碱性)。

溶剂的极性和酸碱性不仅影响待测物质吸收波长的移动,还影响吸收峰吸收强度和它的形状。 三、仪器

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紫外可见分光光度计(自动扫描型) 石英吸收池 容量瓶(10 mL,5 mL)

吸量管(1 mL,0.1 mL) 四、试剂

苯、乙醇、氯仿、丁酮、异亚丙基丙酮、正庚烷 (均为A.R) 苯的正庚烷溶液(以1︰250比例混合而成)、甲苯的正庚烷溶液(以1︰250比例混合而成)

0.3 mg · mL苯酚的乙醇溶液、0.3 mg · mL苯酚的正庚烷溶液 、0.4 mg · mL苯酚的水溶液、 0.8 mg · mL苯甲酸的正庚烷溶液 、0.8 mg · mL苯甲酸的乙醇溶液、 0.3 mg · mLmg · mL苯乙酮的乙醇溶液

异亚丙基丙酮分别用水、甲醇、正庚烷配成浓度为0.4 mg · mL的溶液 五、实验步骤

1.苯及其一取代物的吸收光谱的测绘

在五只5 mL容量瓶中分别加入0.50 mL苯、甲苯、苯乙酮、苯酚、苯甲酸的正庚烷溶液,用正庚烷稀释至刻度,摇匀。将它们依次装入带盖的石英吸收池中,以正庚烷为参比,从220~320 nm进行波长扫描,得吸收光谱。

观察各吸收光谱的图形,找出最大吸收波长λmax,并计算各取代基使苯的λmax红移了多少?

2.溶剂性质对紫外吸收光谱的影响

(1)溶剂极性对n→π跃迁的影响 在三只5 mL的容量瓶中,各加入

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-1

-1-1

-1

-1

-1

-1

-1

苯乙酮的正庚烷溶液 、0.3

0.02 mL(长嘴滴管1滴)的丁酮,分别用水、乙醇、氯仿稀释至刻度,摇匀。将它们依次装入石英吸收池,分别相对各自的溶剂,从220~350 nm进行波长扫描,制得吸收光谱。比较它们吸收光谱的最大吸收波长的变化,并解释。

(2)溶剂极性对π→π跃迁的影响 在三只10 mL的容量瓶中依次加入0.20 mL分别用水、甲醇、正庚烷配制的异亚丙基丙酮溶液,并分别用水、甲醇、正庚烷稀释至刻度,摇匀。将它们依次装入石英吸收池,相对各自的溶剂,从200 ~300 nm 进行波长扫描,制得吸收光谱。比较吸收光谱的最大吸收波长的变化,并解释。

(3)溶剂极性对吸收峰吸收强度和形状的影响 在三只5 mL的容量瓶中,分别加入0.50 mL苯酚、苯乙酮、苯甲酸乙醇溶液,用乙醇稀释至刻度,摇匀。将它们依次装入带盖的石英吸收池中,以乙醇为参比,从220~320 nm进行波长扫描,得吸收光谱。与苯酚、苯乙酮、苯甲酸的正庚烷溶液的吸收光谱相比较,得出结论。

3.溶液的酸碱性对苯酚吸收光谱的影响 在二只5 mL的容量瓶中,各加入0.50 mL苯酚的水溶液,分别用0.1 mol·LHCl、0.1 mol·LNaOH溶液稀释至刻度,摇匀。将它们分别依次装入石英吸收池,相对水,从220~350 nm进行波长扫描,制得吸收光谱。比较它们的最大吸收波长,并解释。 六、思考题

1.举例说明溶剂极性对n→π跃迁和π→π跃迁吸收峰将产生什么影响?

2.在本实验中能否用蒸馏水代替各溶剂作参比溶液,为什么?

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-1

-1

*

实验二 紫外分光光度法测定芳香族化合物

一、实验目的

1、 了解紫外吸收光谱在有机结构分析的应用;借助“标准吸收光谱图”鉴定未知物;

2、 学习有机物的定量分析方法。 二、实验原理

许多有机化合物在紫外具有特征的吸收光谱,从而可以用来进行有机物的鉴定及结构分析(鉴定有机化合物的官能团);此外,还可对同分异构体进行鉴别。对具有π健电子及共轭双键的化合物特别灵敏,且在紫外光区具有强烈吸收。该法在有机物分析中可进行:(1)纯度检查;(2)未知样品的鉴定;(3)分子结构的推测;(4)互变异构的判别;(5)定量测定。 三、仪器与试剂 1、 仪器:

751GW 型紫外-可见分光光度计;1cm 石英比色皿 2、 试剂:

苯酚,环己烷,10%NaOH 四、 操作步骤 1、 未知物的鉴定

(1) 在10mL 比色管中取固体未知芳香化合物一小粒(约0.1mg),用5-10mL 环己烷 溶解,加塞摇溶为止。

(2) 以空白为参比溶液,用1cm 石英比色皿,于紫外分光光度计上以


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