棱镜和光栅。
3.吸收池: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。
4.检测器:常用的检测器有光电池、光电管和光电倍增管等。
5.信号指示系统: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。
7.简述用紫外分光光度法定性鉴定未知物方法。
紫外分光光度法定性鉴定未知物的光谱依据是: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,而最大吸收波长及相应的是定性分析的最主要参数。
用紫外分光光度法定性鉴定未知物方法有: 对比吸收光谱的一致性; 对比吸收光谱特征数据;
对比吸光度(或吸光系数)的比值。
8.举例说明紫外分光光度法如何检查物质纯度。
(1)如果一个化合物在紫外区没有吸收峰,而其中的杂质有较强的吸收,就可方便的检该化合物中是否含有微量的杂质。主成分无吸收,杂质有吸收→直接考察杂质含量
(2)如果一个化合物在紫外可见区有较强的吸收带,有时可用摩尔吸收系数来检查其纯度。
主成分强吸收,杂质无吸收 / 弱吸收→与纯品比E↓ 杂质强吸收 >> 主成分吸收→与纯品比E↑,光谱变形 9.为什么最好在?max处测定化合物的含量?
根据Beer定律,物质在一定波长处的吸光度与浓度之间有线性关系。因此,只要选择一定的波长测定溶液的吸光度,即可求出浓度。选被测物质吸收光谱中的吸收峰处,特别是在?max处,可以提高测定灵敏度并减少测定误差。被测物如有几个吸收峰,可选不易有其它物质干扰的,较高的吸收峰。
10.说明双波长消去法的原理和优点。怎样选择?1和?2?
原理:a与b两种物质的吸收光谱完全重叠,欲消除b组分的干扰直接测定a组分。首先要选择采用两个测定波长λ1和λ2 ,测出在两波长处的吸光度,依据吸光度的加和性列式,然后计算混合物在两个波长λ1和λ2处的总吸光度的差值△A来求算出待测组分a的含量。 优点:该方法测混合物时,可不经分离直接测定待测组分。 选择两个测定波长的原则
1)使干扰组分(待消除组分)在这两个波长具有相同的吸光度A1b、A2b; 2)使待测组分a这两个波长ΔAa足够大。 11.说明导数光谱的特点。
(1)导数光谱的零阶光谱极小和极大交替出现,有助于对吸收曲线峰值的精确测定。 (2)零阶光谱上的拐点,在奇数阶导数中产生极值,在偶数阶导数中通过零。这对肩峰的鉴别和分离很有帮助。
(3)随着导数阶数增加,极值数目增加(极值=导数阶数十1),谱带宽度变小,分辨能力增高,可分离和检测两个或者以上重叠的谱带。
(4)分子光谱中。往往由于相邻吸收带的重叠.使吸收曲线产生峰位移动,峰形不对称。出现肩峰等现象、可因相邻吸收带的强弱差别不同,相隔距离远近以及相重叠的部分多少而
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变化,这冲变化,有时在吸收光谱曲线上的表现可以是很微弱而不易辨别的。而在导数图上则有明显的表现。
12.以有机化合物的官能团说明各种类型的吸收带,并指出各吸收带在紫外-可见吸收光谱中的大概位置和各吸收带的特征。
(1)R带:由含杂原子的不饱和基团的n →π*跃迁产生,如C=O;C=N;—N=N— ,其λ200~400nm,强度较弱ε<100。
(2)K带:由共轭双键的π→ π*跃迁产生,如(—CH=CH—)n,—CH=C—CO— ,其λ >200nm,ε>104。
(3)B带:苯环本身振动及闭合环状共轭双键π-π*跃迁而产生的吸收带,是芳香族化合物的主要特征吸收带,其λ256nm,宽带,具有精细结构;ε~200。
(4)E带:由苯环环形共轭系统的π→ π*跃迁产生,也是芳香族化合物的特征吸收带其中E1带180nm,εmax>104 (常观察不到),E2带200nm,εmax=7000。
(5)电荷转移吸收带:有电子给予体和电子接受体的有机或无机化合物电荷转移跃迁。 其λ范围宽,?>104。
(6)配位体场吸收带:配合物中心离子d-d或f-f跃迁产生。可延伸至可见光区, ?<102。 13.卡巴克洛的摩尔质量为236,将其配成每100ml含0.4962mg的溶液,盛于1cm吸收池
41%1%中,在?max为355nm处测得A值为0.557,试求其E1及?值。(=1123,?=2.65?10) E1cmcm1%A?E1cmCl A0.557??1123Cl0.4962?10?3?1M#6??E11cm??1123?2.65?10?410101ácm?
14.称取维生素C 0.05g溶于100ml的0.005mol/L硫酸溶液中,再准确量取此溶液2.00ml稀释至100ml,取此溶液于1cm吸收池中,在?max245nm处测得A值为0.551,求试样中维
1%生素C的百分含量。 (E1245nm=560) (98.39%) cmCx?0.0500?2.00?0.00100 (g/100ml)1001%As?E1cmsCl?560?0.00100?1?0.560CxA0.557?100%?x?100%??100CsAs0.560
?样?
15.某试液用2.0cm的吸收池测量时T=60%,若用1.0cm、3.0cm和4.0cm吸收池测定时,透光率各是多少? (T2=77.46%,T3=46.48%,T4=36.00%)
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由公式A??lgT?ECl?lgT?lg0.60l?2.0cm, EC???0.1109l2.0l?1.0cm, ?lgT1 ?0.1109?1?0.1109 T1 ?77.5%l?3.0cm, ?lgT3 ?0.1109?3?0.3327 T1 ?46.5%l?4.0cm, ?lgT1 ?0.1109?4?0.4436 T4 ?36.0%
16.有一标准Fe3+溶液,浓度为6?g/ml,其吸光度为0.304,而试样溶液在同一条件下测得吸光度为0.510,求试样溶液中Fe3+的含量(mg/L)。 (10.07?g/ml)
1%A样E1C样lC样?1cm?%A标E1cmC标lC标
C样?A样C标0.510?6.00??10.1 ?g/ml?10.1 (mg/L)A标0.30417.将2.481mg的某碱(BOH)的苦味酸(HA)盐溶于100ml乙醇中,在1cm的吸收池中测得其380nm处吸光度为0.598,已知苦味酸的摩尔质量为229,求该碱的摩尔质量。(已知其摩尔吸光系数?为2?104) (M=619)
BOH?HA?BA?H2O%??E11cmM100.598229?1?B
?2.481?10?3?1102.00?104?B?602M?BOH?602?17?61918.有一化合物在醇溶液中的?max为240nm,其?为1.7?104 ,摩尔质量为314.47。试问配制什么样浓度(g/100ml)测定含量最为合适。 (3.70?10?4?1.48?10?3,最佳8.03?10?4)
吸光度在0.2~0.7之间时为分光光度法的最适宜范围。设l=1cm
1ácm???1010?1.7?104??541M314.47A1%A?E1C?1%cmCl E1cm?l0.2下限C1??3.7?10?4 (g/100ml)541?10.7上限C2??1.3?10?4 (g/100ml)541?1故最适宜浓度范围为: 3.7?10?4 ~ 1.3?10?4 g/100ml
19.金属离子M+与配合剂X?形成配合物MX,其它种类配合物的形成可以忽略,在350nm处MX有强烈吸收,溶液中其它物质的吸收可以忽略不计。包含0.000500mol/L M+和0.200mol/L X?的溶液,在350nm和1cm比色皿中,测得吸光度为0.800;另一溶液由0.000500mol/L M+和0.0250mol/L X?组成,在同样条件下测得吸光度为0.640。设前一种溶液中所有M+均转化为配合物,而在第二种溶液种并不如此,试计算MX的稳定常数。(K稳=163)
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A??Cl ??A10.800??1600C1?l0.000500?1A0.640C2?2??0.000400??l1600?1[MX]0.000400K稳???162.5[M][X](0.000500?0.000400)?(0.0250?0.000400)
20.K2CrO4的碱性溶液在372nm有最大吸收。已知浓度为3.00?10?5mol/L的K2CrO4碱性溶液,于1cm吸收池中,在372nm处测得T=71.6%。求(a)该溶液吸光度;(b)K2CrO4溶液的?max;(c)当吸收池为3cm时该溶液的T%。 (A=0.145,?max=4833,T=36.73%)
A??lgT??lg0.716?0.145A0.145?max???4833Cl3.00?10?5?1T ?10??Cl?10?4833?3.00?10?5
?3?36.7%
21.精密称取VB12对照品20mg,加水准确稀释至1000ml,将此溶液置厚度为1cm的吸收池中,在?=361nm处测得其吸收值为0.414,另有两个试样,一为VB12的原料药,精密称取20mg,加水准确稀释至1000ml,同样在l=1cm,?=361nm处测得其吸光度为0.400。一为VB12注射液,精密吸取1.00ml,稀释至10.00ml,同样测得其吸光度为0.518。试分别计算VB12原料药及注射液的含量。 (原料药=96.62%,注射液含量=0.250mg/ml)
A对0.414??207?320.0?10Cl?100?11000A10000.400??101ácml100 207?1?原料药??100%??100%?96.6%?3?320.0?1020.0?10A10.518标示量注射液?1%?103???103?0.1?0.250 mg/mlE1cml10207?11ácm?1".有一A和B两化合物混合溶液,已知A在波长282nm和238nm处的吸光系数E1值分cm别为720和270;而B在上述两波长处吸光度相等。现把A和B混合液盛于1.0cm吸收池中,测得?max282nm处的吸光度为0.442;在?max238nm处的吸光度为0.278,求A化合物的浓度(mg/100ml)。 (0.364mg/100ml)
a?babA282nm?A282nm?A282nm?0.442a?babA238?A?Anm238nm238nm?0.278a?ba?baaaa两式相减A282nm?A238nm?A282nm?A238nm?(E282nm?E238nm)Cal
0.442?0.278?(720?270)CaCa?0.000364g/100ml?0.364mg/100ml
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23.配制某弱酸的HCl 0.5mol/L、NaOH 0.5mol/L和邻苯二甲酸氢钾缓冲液(pH=4.00)的三种溶液,其浓度均为含该弱酸0.001g/100ml。在?max=590nm处分别测出其吸光度如表。求该弱酸pKa 。(pKa=4.14)
A(?max590nm) 主要存在形式 pH
[HIn]与[In?] 4 0.430
碱 1.024 [In?] 酸 0.002 [HIn]
HIn?H? ?In?[H?][In?][HIn]Ka? pKa?pH?lg[HIn][In?]在pH?4的缓冲溶液中,[HIn]和[In?]共存,则该弱酸在各溶液中的分析浓度为CHin?CIn?,即0.001g/100ml缓冲液中:A混
?0.430?EHInCHIn?EIn?CIn?In?HIn碱性溶液中:A酸性溶液中:A?1.024?EIn?(CHIn?CIn?)?0.002?EHIn(CHIn?CIn?)0.0021.024?CHIn??CIn?(CHIn?CIn?)(CHIn?CIn?)后两式代入第一式0.430?CHIn[HIn]?1.3879 pKa?pH?lg?4?lg1.3879?4.14CIn?[In?]
24.有一浓度为2.00?10-3mol/L的有色溶液,在一定波长处,于0.5cm的吸收池中测得其吸收度为0.300,如果在同一吸收波长处,于同样的吸收池中测得该物质的另一溶液的百分透光率为20%,则此溶液的浓度为多少?
(4.66?10?3mol/L)
A??lgT?EClA1C?1?lgT2C2?lgT?C1?lg(20%)?2.0?10?3C样???4.66?10?3 (mol/L)A10.300
25.含有Fe3+的某药物溶解后,加入显色剂KSCN溶液,生成红色配合物,用1.00cm吸收池在分光光度计420nm波长处测定,已知该配合物在上述条件下?值为1.8?104,如该药物含Fe3+约为0.5%,现欲配制50ml试液,为使测定相对误差最小,应称取该药多少克?(Fe=55.85) (0.0135g)
当A=0.434时,测定结果的相对误差最小
A??Cl C?A0.434??2.411?10?5 (mol/L)4??l1.80?10?1
m?0.5P?2.411?10?5? m?0.0135g55.851000
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