仪器分析实验一

fi?AsAi?WiWs

进行定量分析时,将需一定量的内标物S加入欲测的样品中,进行色谱分离,测得的峰面积分别为Ai′和As′ 则:

W?i?fi?A?iA?sW?s

W’i 、W’ s′分别为欲测的样品中组分i的量和内标物S的量 [实验条件]:

固定相:YWG—C18;流动相:甲醇/水 55:45,含20 mmol/L四丁基溴化铵,并用KH2PO4/K2HPO4调整pH值在7.5—8.5之间。流量:1 mL/min;检测:紫外—254 nm,0.02 AUFS;温度:室温;纸速:5 mm/min

标准测试:对硝基苯酚;2,4—二硝基苯酚;2,5—二硝基苯酚2,6—二硝基苯酚;2,4,6三硝基苯酚;内标物:2,4—二氯苯酚 [操作步骤]

1、标准品溶液及内标物溶液的配制

(1)准确称取邻硝基苯酚10 mg,对硝基苯酚16 mg,2,4—二硝基苯酚10 mg,2,5—二硝基苯酚6 mg,2,6—二硝基苯酚10 mg,2,4,6三硝基苯酚20 mg。溶解于50 mL甲醇,转入100 mL容量瓶中,用水稀释至刻度摇匀。

(2)准确称取2,4—二氯苯酚0.3克,配成100 mL甲醇/水溶液。 2、测定校对因子Fi

将1 mL内标物溶液与1 mL标物溶液混合。待仪器稳定后,注入10 μL混合液,记录色谱图1 3、 样品的测定

将欲分析的样品与内标物溶液混合。注入10 μL,记录色谱图2。根据保留数值,确定试样中含有哪些成分。 [数据处理]

1、测量色谱图1和图2中各峰的面积。

2、根据色谱图1的数据,计算各组分的相对校正因子。 3、根据色谱图2的数据,计算试样中各组分的含量,g/mL [思考题]

1、什么是反相液相色谱?

2、内标法的原理是什么?在什么情况下使用内标法?

实验六 * 离子色谱实验

第二章 光谱实验

实验六 芳香族化合物的紫外吸收光谱及溶剂效应

[ 实验目的]

1. 了解紫外可见光光度计的结构、用途及使用方法。

2. 了解紫外吸收光谱在有机化合物结构鉴定中的作用及原理。 3. 了解溶剂对吸收光谱的影响及原理。 [ 实验原理]

作为有机化合物结构解析四大光谱之一,紫外吸收光谱具有方法简单、仪器普及率高、操作简便,紫外吸收光谱吸收强度大检出灵敏度高,可进行定性、定量分析的特点。尽管紫外光谱谱带数目少、无精细结构、特征性差,只能反映分子中发色团和助色团及其附近的结构特征,无法反映整个分子特性,单靠紫外光谱数据去推断未知物的结构很困难,但是紫外光谱对于判断有机物中发色团和助色团种类、位置、数目以及区别饱和与不饱和化合物,测定分子中共轭程度进而确定未知物的结构骨架等方面有独到之处。因此紫外吸收光谱是配合红外、质谱、核磁进行有机物定性鉴定和结构分析的重要手段。

利用有机光谱定性的依据是化合物的吸收光谱特征,主要步骤是绘制纯样品的吸收光谱曲线,由光谱特征依据一般规律作出判断;用对比法比较未知物和已知纯化合物的吸收光谱,或将未知物吸收光谱与标准谱图对比,当浓度和溶剂相同时,若两者谱图相同(曲线形状、吸收峰数目、?max及 ?max等),说明两者是同一化合物。为进一步确证可换溶剂进行比较测定。常用的光谱图集是Sadtler谱图,它收集了46000多种化合物的紫外吸收光谱图,并附有五种索引,使用方便。最后要用其他化学、物理或物理化学等方法进行对照验证才能作出正确的结论。

有机物的紫外吸收光谱谱图解析:

1. 如果化合物在200-400nm内无吸收带,可推断未知物可能是饱和直链烃、脂环烃或

只含一个双键的烯烃。

2. 如果化合物只在270-350nm内有弱吸收带(? =10-100L .mol .cm)这是R带吸

收的特征,则可推断未知物可能是一个简单的、非共轭的含有杂原子的双键化合物,如:羰基、硝基等,此谱带是n ???跃迁产生的吸收带。

3. 如果化合物在210-250nm内有强吸收带(? ≥10L .mol .cm)这是K带吸收的特

征,则可推断未知物可能是含有共轭双键的化合物。如果在260-300nm内有强吸收带,则表明该化合物中含有三个或三个以上共轭双键。如果吸收带进入可见区,则该化合物可能是含有长共轭发色基团或是稠环化合物。

4. 如果化合物在250-300nm内有中强吸收带(? =103-104L .mol-1 .cm-1)这是苯环B

吸收带的特征,则可推断未知物往往含有苯环。

4

-1

-1-1

-1

芳香族化合物都具有环状的共轭体系,其紫外吸收光谱特征是具有????跃迁产生的三个特征吸收带,例如:苯在184nm(? =47000L .mol-1 .cm-1),在真空紫外区。在204nm(? =7900L .mol-1 .cm-1)有中强吸收带,在末端吸收范围。在254nm(?=204L .mol-1 .cm-1)有弱吸收带。当苯环上有取代基时能影响苯原有的三个吸收带,使B带简单化,向长波移动同时吸收强度增大。

溶剂的极性对溶质吸收峰的波长、强度和形状都有影响,当溶剂极性增大时???跃迁产生的吸收带红移,而n ???跃迁产生的吸收带蓝移。有些基团的紫外吸收光谱和溶液的pH关系很大,如苯酚在酸性与中性条件下的吸收光谱和碱性时不同。

溶剂的极性还影响吸收光谱的精细结构,当物质处于蒸气状态时,图谱的吸收峰上因振动吸收而表现出锯齿状精细结构。当溶剂从非极性变到极性时,精细结构逐渐消失,谱图趋于平滑。

[ 实验内容]

1. 苯及其衍生物的吸收光谱

在8个5 ml具塞比色管中分别加入0.5 ml苯、甲苯、苯酚、苯胺、硝基苯、苯甲醛、苯甲酸、萘的环己烷溶液,用环己烷稀释至刻度,摇匀。用1 cm石英吸收池,以环己烷作参比溶液,在紫外区进行波长扫描,得8种物质的紫外吸收光谱。观察比较苯及其衍生物的吸收光谱,讨论取代基对苯原有的吸收带的影响。 2. 溶剂极性对紫外吸收光谱

(1)溶剂极性对n ???跃迁的影响

在3个5 ml具塞比色管中分别加入0.02 ml丁酮,各用环己烷、乙醇、水稀释至刻度,摇匀。用1 cm石英吸收池,分别以各溶剂作参比溶液,在紫外区进行波长扫描,得丁酮在3种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较不同极性溶剂对n ???跃迁的影响。讨论原因。

(2)溶剂极性对????跃迁的影响

在3个5 ml具塞比色管中分别加入0.2 ml以异亚丙基丙酮,各用环己烷、乙醇、水稀释至刻度,摇匀。用1 cm石英吸收池,分别以各溶剂作参比溶液,在紫外区进行波长扫描,得异亚丙基丙酮在3种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较不同极性溶剂对???跃迁的影响。讨论原因。

(3)溶剂极性对?—羰基化合物酮式和烯醇式互变异构体的影响:

在3个5 ml具塞比色管中分别加入0.5 ml乙酰乙酸乙酯,各用正己烷、乙醇、水稀释至刻度,摇匀。用1 cm石英吸收池,分别以各溶剂作参比溶液,在紫外区进行波长扫描,得乙酰乙酸乙酯在3种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较不同极性溶剂中乙酰乙酸乙酯的烯醇式产生K带吸收(?max=243nm)的 ?值大小。讨论原因。 (4)溶剂对吸收光谱精细结构的影响

?

?

用滴管取2滴苯加入1 cm石英吸收池中,加盖,放置2-3min后置于样品光路中,以空石英吸收池作参比,在紫外区进行波长扫描,得苯蒸气的吸收光谱。

在2个10 ml具塞比色管中分别加入0.01 ml苯,各用环己烷、乙醇稀释至刻度,摇匀。用1 cm石英吸收池,分别以各溶剂作参比溶液,在紫外区进行波长扫描,得苯在2种不同极性溶剂中的紫外吸收光谱。观察比较以上3种吸收光谱,讨论溶剂对吸收光谱精细结构的影响,说明原因。

(5)溶液的酸碱性对苯酚吸收光谱的影响

在2个5 ml具塞比色管中分别加入0.5 ml苯酚水溶液,各用0.1mol .L-1HCl 和NaOH溶液稀释至刻度,摇匀。用1 cm石英吸收池,以水作参比,在紫外区进行波长扫描,得苯酚在2种酸度不同的溶液中的吸收光谱。观察比较以上2种吸收光谱,讨论原因。 [ 仪器与试剂]

仪器:WFZ-26A 紫外可见光光度计(天津拓普) 1 cm石英吸收池

5 ml 10 ml具塞比色管 1ml刻度移液管

试剂:苯、环己烷、正己烷、乙醇、丁酮、氯仿。

溶液:HCl (0.1mol .L)、NaOH(0.1mol .L)、苯:环己烷(1:250)、、甲苯:环己烷(1:250)、苯酚:环己烷(0.25g .L)、苯胺:环己烷(1:250)、硝基苯:环己烷(1:250)、苯甲醛:环己烷(1:250)、苯甲酸:环己烷(0.8g .L-1)、萘:环己烷(0.3g .L-1)苯酚: 水(0.4g .L)乙酰乙酸乙酯分别用正己烷、乙醇、水配成浓度为0.5g .L的溶液。异亚丙基丙酮分别用正己烷、乙醇、水配成浓度为0.4 g .L-1的溶液。 五 [ 思考与讨论]

1. 讨论取代基对苯原有的吸收带的影响。

2. 为什么当溶剂极性增大时????跃迁产生的吸收带红移,而n ???跃迁产生的吸收

带蓝移?

3. 为什么溶剂的极性会影响吸收光谱的精细结构?

4. 为什么苯酚在酸性与中性条件下的吸收光谱和碱性时不同?

附录:

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WFZ—26A紫外可见分光光度计操作规程

1. 接通计算机电源,在WINDOW98桌面上,双击wfz-26图标,运行WFZ—26A紫外可见分光光度计

操作软件,按开机提示界面的要求,开启紫外主机电源。

2. 在计算机屏幕上,点击开机提示界面上的“确定”, 紫外主机进行系统初始化,各项目检测正确后

进入紫外可见分光光度计的操作软件主画面。

3. 在进行光谱测量前,应先进行“参数设置”,设置内容包括:测量模式、工作电源、扫描速度、波长

范围、测量范围、光谱带宽。

联系客服:779662525#qq.com(#替换为@)