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1、-毕业设计（论文）-紫外分光光度法测痕量钼紫外分光光度法测痕量钼X X X燕 山 大 学2013年6月本科毕业设计（论文）紫外分光光度法测痕量钼学 院： 里仁学院 专 业： 化学工程与工艺 学生 姓名： XXX 学 号： BBB 指导 教师： XXX 答辩 日期： 2013年6月18日 燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：环境与化学工程学院 系级教学单位：化学工程与工艺学号BBB学生姓名XXX专 业班 级09级化学工程与工艺题目题目名称紫外分光光度法测痕量钼题目性质1.理工类：工程设计 （ ）；工程技术实验研究型（ ）；理论研究型（ ）；计算机软件型（ ）；综合型（ ）。2.文管类（ ）；3.
2、外语类（ ）；4.艺术类（ ）。题目类型1.毕业设计（ ） 2.论文（ ）题目来源科研课题（ ） 生产实际（ ）自选题目（ ） 主要内容 本实验以痕量钼催化溴酸钾氧化中性红，主要探讨各反应体系最佳反应条件、方法的检出限、测定范围、实际应用等。通过绘制标曲线，确定灵敏度，得出测量痕量钼的新方法。基本要求1. 查阅不少于20篇相关文献，完成开题报告和文献综述，提出设计思路；2. 将3000字以上的英文文献翻译成中文，初步探索并确定实验方案；3. 系统研究了紫外分光光度法测定痕量钼所需的实验体系；4. 系统研究了紫外分光光度法测定痕量钼所需的实验条件；5. 独立撰写完成了20000字左右的本科毕业论
3、文。参考资料荧光分析法、化学分析计量、高等学校化学学报、化学通报、河北大学学报、科技论坛、应用化学、化工时刊等有关资料。周 次第13周第46周第714周第1516周第1718周应完成的内容 查阅文献，完成开题报告及文献综述。 探索有关实验方法，并确定实验方案。 进行实验研究，并翻译一篇英文文献。 处理实验数据，整理实验结果。 撰写毕业论文，进行论文答辩。指导教师：李书存职 称：副教授 年 月 日系级教学单位审批： 年 月 日-第 3 页本科毕业设计（论文）摘要 本文采用紫外分光光度法对液体中钼的含量进行测定。钼能灵敏地催化溴酸钾与中性红之间的氧化还原反应。本文提出一种促进褪色光度法测定钼含量，
4、选择中性红为显色剂，此显色剂在氧化剂溴酸钾的作用下被氧化褪色，测其吸光度A0；加入钼后，因钼的催化作用使这种褪色反应得到促进，此时吸光度为A，A= A0-A。A的大小与催化剂钼的含量之间有一定的线性关系。本实验通过确定最佳反应条件，如反应物浓度、反应时间、反应温度等，来确定标准曲线，从而测定样品中钼的含量。此方法反应体系简单、操作简便、灵敏度高，能够应用于液体中钼含量的测定。关键词紫外分光光度法；钼；中性红；溴酸钾AbstractIn this paper, the content of molybdenum in liquid are determined by UV spectrophot
5、ometry. Molybdenum can sensitively catalyze the Potassium bromate with Neutral red by redox reaction. A method of promoting discoloring spectrophotometry is used for the determination of molybdenum content. Neutral red is selected as color reagent. The chromogenic agent in Potassium bromate oxidant
6、is oxidized under the action of fade, the absorbance in mind for A0. After adding molybdenum, the reaction is promoted dueing to the catalysis of molybdenum, now the absorbance in mind for A. A= A0-A. The size of value A and content of molybdenum in liquid have a linear relationship. To determine th
7、e content of molybdenum in the sample, the standard curve is needed. For this, the optimum reaction conditions, such as the concentration of reactants, the reaction time and the reaction temperature, must be found. This method has simple reaction system, simple operation and high sensitivity . So it
8、 can be applied to the determination of molybdenum content in liquid.Keywords UV spectrophotometry ; Molybdenum; Rhodamine; Potassium bromate目 录摘要IAbstractII第1章 绪论31.1 课题背景31.2 钼的概述31.2.1 钼在自然界中的存在形式31.2.2钼的性质31.2.2 钼对于人体的影响41.2.3 钼的测定方法41.3 分光光度法概述51.3.1 分光光度法的定义61.3.2 分光光度法的基本原理61.3.3 分光光度法对溶剂的要求6
9、1.3.4 分光光度法的测定方法71.3.5 分光光度法测定中的干扰因素及消除方法71.3.6 分光光度法的优势81.3.7 显色反应的影响因素91.4 选题依据12第2章 实验部分112.1 主要实验试剂及仪器112.2 实验方法及步骤122.2.1实验测定波长的选择122.2.2 实验反应介质的选择122.2.3 实验反应条件的选择122.2.4 实验工作曲线的确定162.2.5 样品的测定17第3章 结果与讨论173.1 实验测定波长的选择173.2 实验反应介质的选择173.3 实验反应条件的选择183.3.1 溴酸钾用量的确定183.3.2 磷酸用量的确定193.3.3 中性红用量的
10、确定193.3.4 反应温度的确定203.3.5 反应时间的确定213.4 标准曲线的确定213.4.1 空白溶液的标准偏差213.4.2 标准曲线的确定213.5 样品分析21结论27参考文献27致谢28附录129附录234附录342附录444第1章 绪论1.1 课题背景钼是一种稀有金属，是不可再生的重要战略资源，是发展高新技术、实现国家现代化、建设现代国防的重要基础材料。同时钼是人体必需的微量元素之一，钼酶存在于生物体内，它具有抗癌、防龋等功效。探讨高灵敏测定钼的方法对生命科学具有重大意义和学术研究价值。近三四十年的大量研究表明，催化动力学分析法的灵敏度可以与最好的物理和物理化学分析法相媲
11、美。催化动力学光度法1-6具有灵敏度较高、仪器相对简单价廉以及检出限低等特点而倍受关注，故得到了较快的发展，成为测定痕量钼最常用的方法之一，在微量、痕量钼的分析中已被广泛应用，并且发挥着越来越大的作用。纵观国内外，钼的测定方法有比色法、火焰原子吸收光谱法、荧光法、分光光度法等，其中分光光度法因具有快速、灵敏度高、选择性好、仪器价廉易得等特点，在钼的检测中得到广泛应用。1.2 钼的概述1.2.1 钼在自然界中的存在形式钼7广泛存在于土壤、水、空气、植物及动物组织中。自然条件下没有金属形态的钼存在，而主要以辉钼矿的形式分布在自然界中，地壳中的平均丰度为1.3 mgkg1。钼在地壳中的含量很低，约为
12、0.001，且多以辉钼矿形式存在，是钼的主要来源。辉钼矿能被硝酸分解，更易被王水分解，生成硫酸及钼酸；它不溶于盐酸。钼的氧化矿物都溶于硝酸和盐酸。钼的硫化矿物和氧化矿物也都能被碱性熔剂如氢氧化钠、过氧化钠以及碳酸钠一过氧化钠所分解，加水溶解后，干扰元素大多数都在沉淀中，钼以钼酸盐形式进入溶液中。1.2.2钼的性质钼是元素周期表中VIB族元素，原子序数42，原子量95.94。高熔点与高沸点是钼的显著特点之一，其熔点为2620，仅次于碳、钨、铼、钽和锇，沸点为5560。钼具有2个未被电子充满的外电子层，N层与O层，这样的结构使钼具有多种化学价态，可形成种类繁多的化合物。常温下钼在空气中的化学性质很
13、稳定，不会被盐酸、氢氟酸、碱液腐蚀，但能溶于浓硫酸、硝酸和王水；当温度达到400，会发生轻微氧化，高于600时钼金属迅速氧化成三氧化钼；高于700时，水蒸气将钼强烈氧化生成二氧化钼。1.2.2 钼对于人体的影响钼是人体所必须的微量元素，对于人体的生长发育具有重要作用。钼是参与嘌呤类到尿酸的代谢中一种酶，黄嘌呤氧化酶的组成部分。固氮酶中含有铁蛋白和铁钼蛋白，钼对生物的生长是一种关键的元素。人体缺乏钼会导致口腔、齿龈的病变与肿瘤。而人体摄入钼过量会引起痛风症、膝内翻症和骨多孔症，因此测定食物中钼含量有实际意义。现在已知人的心脏中含有较高比例的钼，钼和一些酶共同维持着人体的代谢，并直接影响着人体心血
14、管的功能，对于维护心脏的正常机能，具有重要作用。近几年的研究发现，钼还可以中断亚硝胺类强致癌物质在人体的合成，从而防止癌变。例如，研究显示，食管癌高发区的土壤中缺少钼，硝酸盐和亚硝酸盐等致癌物在农作物中积聚很高，因此这里的居民容易得食管癌。后来经使用钼酸铵肥料后，粮食、蔬菜中钼的含量明显提高，居民食管癌发病率明显下降。研究表明，适当增加人体内钼的含量，还可以改善血液循环，预防低色素性贫血。同时，钼具有牙齿防蛀的作用。1.2.3 钼的测定方法 钼的传统测定可用重量法、容量法、比色法、极谱法等8-10。近年来，常用的方法有二阶导数光谱-峰面积积分法、催化动力学光度法、GF-AAS法、ICP-AES
15、法、电化学发光分析法等。测定高含量的钼（钼精矿），可采用重量法和容量法。重量法有钼酸铅法，安息香法等。其中钼酸铅法，干扰元素较多，手续繁复，但是沉淀时的酸度范围宽，钼酸铅组成稳定，因而准确性高，在生产中被普遍采用。安息香法的干扰元素较少，但是沉淀铅组成稳定，因而准确度高，在生产中采用率也较高。但是，安息香法沉淀要求相当严格，试剂价格高，在大批生产中使用受到限制。由于矿石中钼的含量较低，多采用比色法测定。比色法有硫氰酸盐法、二硫酚法、溴酸钾法和苯肼法等。测定微量钼尚有有机溶液萃取的桑色素法、同试剂（二乙氨基硫代甲酸钠）法、二苯偕法以及酸性铬蓝K法等等。据钼的来源不同，目前对其的研究中，测定方法也
16、有所不同。钼在地壳中的含量很低，约为0.001%，且多以辉钼矿形式存在。对于辉钼矿，首先需要将其溶解，溶解的方法有酸溶法、碱式熔融法、碱式半熔法等。测定方法有比色法、原子吸收分光光度法、容量法、重量法、极谱法、X-射线光谱法等。常用方法有分光光度比色法、原子吸收法和EDTA滴定法三种方法。对于某些物质中所存在的痕量钼，因为对其测定结果的精度要求较高，通常采用催化褪色动力学分光光度法、催化显色动力学分光光度法和阻抑动力学分光光度法，主要探讨各反应体系及其条件、方法的检出限、测定范围、应用等。其中分光光度法因具有快速、灵敏度高、选择性好、仪器价廉易得等特点，在钼的检测中得到广泛应用。1.3 分光光
17、度法概述许多物质都具有颜色，例如高锰酸钾水溶液呈紫色，重络酸钾水溶液呈橙色。当含有这些物质的溶液的浓度改变时，溶液颜色的深浅度也会随之变化。溶液愈浓，颜色愈深。因此利用比较待测溶液本身的颜色或加入试剂后呈现的颜色的深浅来测定溶液中待测物质浓度的方法就称为比色分析法。这种方法仅在可见光区使用。比色分析法分为目视比色法与光电比色法。比色分析11-13根据所用检测器的不同可分为目视比色法和光电比色法。以人的眼睛来检测深浅的方法成目视比色法；仪光电转换器件（如光电池）为检测起来区别颜色深浅的方法成光电比色法。随着近代测试技术的发展，目前已普遍使用分光光度计进行。应用分光光度计，根据物质对不同波长的单色
18、光的吸收程度不同而对物质进行定性和定量分析的方法称分光光度法（旧称吸光光度法）。分光光度法中，按所有光的波普区域不同又可分为可见分光光度法(400780nm)、紫外分光光度法（200400nm）等。其中紫外分光光度法和可见分光光度法合称为紫外-可见分光光度法。1.3.1 分光光度法的定义分光光度法14-17是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析的方法。在分光光度计18中，将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得到与众不同波长相对应的吸收强度。利用该曲线进行物质定性、定量的分析方法，称为分光光度法，也称为吸收光谱法。用紫外光源测定无色物
19、质的方法，称为紫外分光光度法；用可见光光源测定有色物质的方法，称为可见光光度法。它们与比色法一样，都以Beer-Lambert定律为基础。上述的紫外光区与可见光区是常用的。但分光光度法的应用光区包括紫外光区，可见光区，红外光区。其波长范围可以划分为200400 nm 的紫外光区，400760 nm的可见光区，2.525 m 的红外光区。1.3.2 分光光度法的基本原理根据朗伯(Lambert)-比尔(Beer)定律：A=abc式中A为吸光度，b为溶液层厚度（cm），c为溶液的浓度（g/dm3)， a为吸光系数。其中吸光系数 与溶液的本性、温度以及波长等因素有关。溶液中其他组分（如溶剂等）对光的
20、吸收可用空白液扣除。由上式可知，当固定溶液层厚度和吸光系数时，吸光度A与溶液的浓度成线性关系。在定量分析时，首先需要测定溶液对不同波长光的吸收情况（吸收光谱），从中确定最大吸收波长，然后以此波长的光为光源，测定一系列已知浓度c溶液的吸光度A，作出Ac工作曲线。在分析未知溶液时，根据测量的吸光度A，查工作曲线即可确定出相应的浓度。这便是分光光度法测量浓度的基本原理。1.3.3 分光光度法对溶剂的要求含有杂原子的有机溶剂，通常均具有很强的末端吸收19-20。因此，当作溶剂使用时，它们的使用范围均不能小于截止使用波长。例如甲醇、乙醇的截止使用波长为205nm 。另外，当溶剂不纯时，也可能增加干扰吸收
21、。因此，在测定供试品前，应先检查所用的溶剂在供试品所用的波长附近是否符合要求，即将溶剂置1cm石英吸收池中，以空气为空白（即空白光路中不置任何物质）测定其吸收度。溶剂和吸收池的吸光度，在220240nm 范围内不得超过0.40，在241250nm范围内不得超过0.20，在251300nm范围内不得超过0.10，在300nm以上时不得超过0.05。 1.3.4 分光光度法的测定方法测定时，除另有规定外，应以配制供试品溶液的同批溶剂为空白对照，采用1cm的石英吸收池，在规定的吸收峰波长2nm以内测试几个点的吸收度，或由仪器在规定波长附近自动扫描测定，以核对供试品的吸收峰波长位置是否正确，除另有规定
22、外，吸收峰波长应在该品种项下规定的波长2nm以内，并以吸光度最大的波长作为测定波长。一般供试品溶液的吸收度读数，以在0.30.7之间的误差较小。仪器的狭缝波带宽度应小于供试品吸收带的半宽度，否则测得的吸收度会偏低；狭缝宽度的选择，应以减小狭缝宽度时供试品的吸收度不再增大为准，由于吸收池和溶剂本身可能有空白吸收，因此测定供试品的吸光度后应减去空白读数，或由仪器自动扣除空白读数后再计算含量。当溶液的pH值对测定结果有影响时，应将供试品溶液和对照品溶液的pH值调成一致。1.3.5 分光光度法测定中的干扰因素及消除方法在光度分析中，体系内存在的干扰物质的影响有以下几种情况：干扰物质本身有颜色或与显色剂
23、形成有色化合物，在测定条件下也有吸收；在显色条件下，干扰物质水解，析出沉淀使溶液混浊，致使吸光度的测定无法进行；与待测离子或显色剂形成更稳定的配合物，使显色反应不能进行完全。 可以采用以下几种方法来消除这些干扰作用： 1. 控制酸度 根据配合物的稳定性不同，可以利用控制酸度的方法提高反应的选择性，以保证主反应进行完全。例如，双硫腙能与Hg2+、Pb2+、Cu2+、Ni2+、Cd2+等十多种金属离子形成有色配合物，其中与Hg2+生成的配合物最稳定，在0.5 mol/LH2SO4介质中仍能定量进行，而上述其他离子在此条件下不发生反应。 2. 选择适当的掩蔽剂 使用掩蔽剂21消除干扰是常用的有效方法
24、。选取的条件是掩蔽剂不与待测离子作用，掩蔽剂以及它与干扰物质形成的配合物的颜色应不干扰待测离子的测定。 3. 利用生成惰性配合物 例如钢铁中微量钴的测定，常用钴试剂为显色剂。但钴试剂不仅与Co2+有灵敏的反应，而且与Ni2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+等都有反应。但它与Co2+在弱酸性介质中一旦完成反应后，即使再用强酸酸化溶液，该配合物也不会分解。而Ni2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+等与钴试剂形成的配合物在强酸介质中很快分解，从而消除了上述离子的干扰，提高了反应的选择性。 4. 选择适当的测量波长 如K2Cr2O7存在下测定KMnO4时，不是选(525 nm)，而是选545 nm。这样测
25、定KMnO4溶液的吸光度，K2Cr2O7就不干扰了。 5. 分离 若上述方法不易采用时，也可以采用预先分离的方法，如沉淀、萃取、离子交换、蒸发和蒸馏以及色谱分离法(包括柱色谱、纸色谱、薄层色谱等)。此外，还可以利用化学计量学方法实现多组分同时测定，以及利用导数光谱法22-24、双波长法等新技术来消除干扰。1.3.6 分光光度法的优势紫外可见分光光度法是仪器分析中应用最为广泛的分析方法之一。它所测的试液的浓度下限可达 105106 mol/L(达g 量级)在某些条件下甚至可测定 710 mol/L的物质（ 达g 量级），因而它具有较高的灵敏度，适用于微量组分的测定。紫外可见分光光度法测定的相对误
26、差为 2%5%，若采用精密分光光度计进行测量，相对误差可达 1%2%。显然，对于常量组分的测定，准确度不及化学法，但对于微量组分的测定，已完全满足要求。因此，它特别适合于测定低含量和微量组分，而不适用于中、高含量组分的测定。不过，如果采取适当的技术措施，比如用差示法，则可提高准确度，可用于测定高含量组分。紫外-可见分光光度法分析速度快，仪器设备不复杂，操作简便，价格低廉，应用广泛。大部分无机离子和许多有机物质的微量成分都可以用这种方法进行测定。紫外吸收光谱法还可用于芳香化合物及含共轭体系化合物的鉴定及结构分析。此外，紫外-可见分光光度法还常用于化学平衡等研究。现代分析仪器制造技术和计算机技术的
27、迅猛发展，使光度分析展现出十分诱人的前景。各种输出方式（如导数、多波长等）和多维数据（如反应浓度、酸度、时间、速度、温度等与吸光度的关系）与计算机技术相结合，使人们获得更多、更准确的物质的信息和知识，为光度分析的发展注入新的活力。紫外-可见分光光度计按使用波长范围可分为:可见分光光度计和紫外-可见分光光度计两类。前者的使用波长范围是400780 nm；后者的使用波长范围为2001000 nm。可见分光光度计只能用于测量有色溶液的吸光度，而紫外-可见分光光度计可测量在紫外、可见及近红外有吸收的物质的吸光度。按光路紫外-可见分光光度计可分为单光束式及双光束式两类；按测量时提供的波长数又可分为单波长
28、分光光度计和双波长分光光度计两类。可见分光光度法是利用测量有色物质对某一单色光吸收程度来进行测定的，而许多物质本身无色或色很浅，也就是说它们对可见光不产生吸收或吸收不大，这就必须事先通过适当的化学处理，使该物质转变为能对可见光产生较强吸收的有色化合物，然后再进行光度测定。将待测组分转变成有色化合物的反应称为显色反应；与待测组分形成有色化合物的试剂称为显色剂。在可见分光光度法实验中，选择合适的显色反应，并严格控制反应条件是十分重要的实验技术。1.3.7 显色反应的影响因素显色反应可以是氧化还原反应，也可以是配位反应25-26，或是兼有上述两种反应，其中配位反应应用最普遍。同一种组分可与多种显色剂
29、反应生成不同有色物质。在分析时，究竟选用何种显色反应较适宜，应考虑下面几个因素：(1) 选择性好。一种显色剂最好只与一种被测组分起显色反应，或显色剂与共存组分生成的化合物的吸收峰与被测组分的吸收峰相距比较远，干扰少。(2) 灵敏度高。要求反应生成的有色化合物的摩尔吸光系数大。实际分析中还应该综合考虑选择性。(3) 生成的有色化合物组成恒定，化学性质稳定，测量过程中应保持吸光度基本不变，否则将影响吸光度测定准确度及再现性。(4) 如果显色剂有色，则要求有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大，以减小试剂空白值，提高测定的准确度。通常把两种有色物质最大吸收波长之差称为“对比度”。(5) 显色条件要易于
30、控制，以保证其有较好的再现性。常用的显色剂可分为无机显色剂和有机显色剂两大类。(1) 无机显色剂许多无机试剂能与金属离子发生显色反应，但由于灵敏度和选择性都不高，具有实际应用价值的品种很有限。(2) 有机显色剂有机显色剂与金属离子形成的配合物其稳定性、灵敏度和选择性都比较高，而且有机显色剂的种类较多，实际应用广。随着科学技术的发展，还在不断地合成出各种新的高灵敏度、高选择性的显色剂。显色剂的种类、性能及其应用可查阅有关手册。显色反应是否满足分光光度法要求，除了与显色剂性质有关以外，控制好显色条件是十分重要的。酸度是显色反应的重要条件，它对显色反应的影响主要有下面几方面：(1) 当酸度不同时，同
31、种金属离子与同种显色剂反应，可以生成不同配位数的不同颜色的配合物。(2) 溶液酸度过高会降低配合物的稳定性，特别是对弱酸型有机显色剂和金属离子形成的配合物的影响较大。当溶液酸度增大时显色剂的有效浓度要减少，显色能力被减弱。有色物的稳定性也随之降低。因此显色时，必须将酸度控制在某一适当范围内。(3) 溶液酸度变化，显色剂的颜色可能发生变化。(4) 溶液酸度过低可能引起被测金属离子水解，因而破坏了有色配合物，使溶液颜色发生变化，甚至无法测定。综上所述，酸度对显色反应的影响是很大的而且是多方面的。显色反应适宜的酸度必须通过实验来确定。不同的显色反应对温度的要求不同。大多数显色反应是在常温下进行的，但
32、有些反应必须在较高温度下才能进行或进行得比较快。例如 Fe3+ 和邻二氮菲的显色反应常温下就可完成，而硅钼蓝法测微量硅时，应先加热，使之生成硅钼黄，然后将硅钼黄还原为硅钼蓝，再进行光度法测定。也有的有色物质加热时容易分解，例如 Fe(SCN)3，加热时褪色很快。因此对不同的反应，应通过实验找出各自适宜的显色温度范围。由于温度对光的吸收及颜色的深浅都有影响，因此在绘制工作曲线和进行样品测定时应该使溶液温度保持一致。在显色反应中应该从两个方面来考虑时间的影响。一是显色反应完成所需要的时间，称为“显色（或发色）时间”；二是显色后有色物质色泽保持稳定的时间，称为“稳定时间”。确定适宜时间的方法：配制一
33、份显色溶液，从加入显色剂开始，每隔一定时间测吸光度一次，绘制吸光度时间关系曲线。曲线平坦部分对应的时间就是测定吸光度的最适宜时间。当用分光光度计测定被测溶液的吸光度时，首先需要选择合适的入射光波长。选择入射光波长的依据是该被测物质的吸收曲线。在一般情况下，应选用最大吸收波长作为入射光波长。在max附近波长的稍许偏移引起的吸光度的变化较小，可得到较好的测量精度，而且以max为入射光测定灵敏度高。但是，如果最大吸收峰附近若有干扰存在（如共存离子或所使用试剂有吸收），则在保证有一定灵敏度情况下，可以选择吸收曲线中其它波长进行测定（应选曲线较平坦处对应的波长），以消除干扰。在分光光度分析中测定吸光度时
34、，由于入射光的反射，以及溶剂、试剂等对光的吸收会造成透射光通量的减弱。为了使光通量的减弱仅与溶液中待测物质的浓度有关，需要选择合适组分的溶液作参比溶液，先以它来调节透射比 100%（A=0），然后再测定待测溶液的吸光度。这实际上是以通过参比池的光作为入射光来测定试液的吸光度。这样就可以消除显色溶液中其它有色物质的干扰，抵消吸收池和试剂对入射光的吸收，比较真实地反映了待测物质对光的吸收，因而也就比较真实地反映了待测物质的浓度。当试样溶液的组成比较简单，共存的其他组分很少且对测定波长的光几乎没有吸收，仅有待测物质与显色剂的反应产物有吸收时，可采用溶剂作参比溶液，这样可以消除溶剂、吸收池等因素的影响
35、。如果显色剂或其它试剂在测定波长有吸收，此时应采用试剂参比溶液。即按显色反应相同条件，只不加入试样，同样加入试剂和溶剂作为参比溶液。这种参比溶液可消除试剂中的组分产生的影响。如果试样中其它共存组分有吸收，但不与显色剂反应，则当显色剂在测定波长无吸收时，可用试样溶液作参比溶液，即将试液与显色溶液作相同处理，只是不加显色剂。这种参比溶液可以消除有色离子的影响。如果显色剂及样品基体有吸收，这时可以在显色液中加入某种褪色剂，选择性地与被测离子配位（或改变其价态），生成稳定无色的配合物，使已显色的产物褪色，用此溶液作参比溶液，称为褪色参比溶液27。总之，选择参比溶液时，应尽可能全部抵消各种共存有色物质的
36、干扰，使试液的吸光度真正反映待测物的浓度。可见分光光度法的最广泛和最重要的用途是作微量成分的定量分析，它在工业生产和科学研究中都占有十分重要的地位。进行定量分析时，由于样品的组成情况及分析要求的不同，因此分析方法也有所不同。1.4 选题依据在酸性介质中，通过钼催化溴酸钾氧化中性红褪色反应来测定痕量钼。需要确定最佳的实验条件。确定上述条件后，确定标准曲线，并选择生活中的实际样品来进行测定。以此来探索测定痕量钼的新方法，达到快速高效的目的。第2章 实验部分2.1 主要实验试剂及仪器 实验所需的药品和仪器分别如表2-1、表2-2所示。表2-1 实验药品规格及生产厂家试剂名称摩尔质量g/mol纯度%生
37、产厂家硫酸98.0898永飞化工厂溴酸钾167.099.8天津市光复科技发展有限公司中性红288.78分析纯北京五七六0有机化工厂四水合钼酸铵1235.8699.0西陇化工股份有限公司磷酸988587天津市北方天医化学试剂厂盐酸36.53638永飞化工厂高氯酸100.4670-72天津政成化学制品有限公司硝酸63.0165-68永飞化工厂钼标准溶液：准确称取四水合钼酸铵0.9292 g 溶解于烧杯中， 转入500 mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀，得到1.0 g / L 钼的储备液。再逐步稀释至4.0 mg / L 钼溶液为工作液。所用试剂为分析纯。分析用水为二次蒸馏水。510-3 mol/
38、L中性红溶液：准确称取0.1444 g 中性红溶于50 ml 蒸馏水中，定容于100 ml 容量瓶中；0.02mol/L溴酸钾溶液：准确量取0.334g的溴酸钾原液于100 ml 容量瓶中；1 mol/L硫酸溶液：5.56ml浓硫酸加入到100ml容量瓶中，加水至100ml，水为二次蒸馏水；1mol/L盐酸：8.3ml的浓盐酸加入到100ml容量瓶中；1mol/L磷酸：6.8ml的浓磷酸加入到100ml容量瓶中；配置l:120 (V:V) 磷酸溶液。表2-2 实验仪器规格及生产厂家实验仪器生产厂家UV-2550紫外可见光分光光度计日本岛津电热恒温水浴锅华北实验仪器有限公司ESJ2054电子天平
39、沈阳成腾电子有限公司2.2 实验方法及步骤2.2.1实验测定波长的选择准备3个10 ml 的比色管，第一个比色管中加入一定量5.010-4 mol/L 的中性红溶液和1 mol/L 的H3PO4溶液；第二个比色管中加入一定量的5.010-4 mol/L的中性红溶液，1 mol/L的H3PO4溶液和0.02mol/L的溴酸钾溶液；第三个比色管中加入一定量的 5.010-4 mol/L中性红溶液， 1 mol/L 的H3PO4溶液，0.02mol/L 的溴酸钾溶液和0.2 ml 钼标准溶液。加二次蒸馏水至10ml，保证三个比色管中中性红等物质浓度相同，恒温水浴5min，流水冷却。根据吸收曲线确定本
40、实验所选择的测定波长。2.2.2 实验反应介质的选择1、准备2个10 ml 比色管，均加入一定量的5.010-4 mol/L 的中性红溶液10 ml比色管中，并依次加入一定量0.02mol/L 的溴酸钾溶液，1 mol/L 的H3PO4溶液。向其中一支比色管中加入一定量的钼标准溶液。加二次蒸馏水稀释至10ml刻度，摇匀，于60 水浴锅中恒温加热数分钟后进行测定，用1 cm 比色皿，以二次蒸馏水为参比测量吸光度A，以不含钼的空白液的吸光度为A0。计算A = A 0 -A。2、同理，再测出分别加入相同量1 mol/L 的H2SO4溶液和1 mol/L的HCl溶液的A值。3、作出三种酸与A值对应的关
41、系图，选择A最大值对应的酸所属的体系作为实验的反应体系。2.2.3 实验反应条件的选择2.2.3.1 溴酸钾用量的确定(1) 准备2个10 ml 的比色管，移取一定量的5.010-4 mol/L的中性红溶液于10 ml 比色管中，依次加入1ml 0.02mol/L 的溴酸钾溶液，一定量钼标准溶液，l:120 (V:V) 的H3PO4溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，于80 水浴锅中恒温加热数分钟后进行试验，用1 cm 比色皿，以水为参比测量吸光度A，以不含钼的空白液的吸光度为A0。计算A = A 0 -A。(2) 同理，再测出分别加入0.9 ml、1.1 ml、1.3ml、1.5ml、1.7ml
42、、1.9ml、2.1ml、2.3ml 0.02mol/L 的溴酸钾溶液的A值。(3) 作出加入不同量的溴酸钾溶液与A值对应的关系图，选择A最大且稳定时的溴酸钾量为实验所需加入的溴酸钾量。2.2.3.2 中性红用量的确定(1) 准备2个10 ml 的比色管，准确移取0.2 ml 5.010-4 mol/L 的中性红溶液于10 ml 比色管中，依次加入已确定用量的0.02mol/L 的溴酸钾溶液，一定量的钼标准溶液，l:120 (V:V) 的H3PO4溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，于80 水浴锅中恒温加热8分钟后进行测定，用1 cm 比色皿，以蒸馏水为参比测量吸光度A，以不含钼的空白液的吸光度为
43、A0。计算A = A 0 -A。(2) 同理，再测出分别加入0.4 ml、0.6 ml、0.8 ml、1.0ml 、1.2ml、1.4ml、1.6ml、1.8ml、2.0ml 中性红标准溶液的A值。(3) 作出加入不同量的中性红溶液与A值对应的关系图，选择A最大且稳定时对应的中性红用量为实验所需加入的中性红量。2.2.3.3 H3PO4用量的确定(1) 准备2个10 ml 的比色管，准确移取上述操作所确定的 5.010-4 mol/L 的中性红溶液用量于10 ml 比色管中，并加入0.02mol/L 的溴酸钾溶液， 一定量的钼标准溶液，0.5 ml l:120 (V:V) 的H3PO4溶液，用
44、蒸馏水稀释至刻度，摇匀，于80 水浴锅中恒温加热8分钟，流水冷却后进行测定，用1 cm 比色皿，以蒸馏水为参比测量吸光度A，以不含钼的空白液的吸光度为A0。计算A = A-A0。(2) 同理，再测出分别加入0.2 ml、0.3 ml、0.4 ml、0.5 ml、0.6 ml、0.7 ml、0.8ml 1 mol/L的H3PO4溶液的A值。 (3) 作出加入不同量的H3PO4溶液与A值对应的关系图，选择A值较大且最稳定时对应的H3PO4量为实验所需加入的H3PO4量。2.2.3.4 实验温度的确定(1) 准备2个10 ml 的比色管，按照已经确定的各个溶液添加量，准确移取5.010-4 mol/
45、L 的中性红溶液于10 ml 比色管中，依次加入0.02mol/L 的溴酸钾溶液，一定量的钼标准溶液，l:120 (V:V) 的H3PO4溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，于30 水浴锅中恒温加热8分钟后，流水冷却，进行测定。用1 cm 比色皿，以蒸馏水为参比测量吸光度A，以不含钼的空白液的吸光度为A0。计算计算A = A 0 -A。(2) 同理，再测出在温度分别为40、50 、60、70 、80时加热8分钟的A的值。(3) 作出不同温度与A值对应的关系图，选择A最大且最稳定时对应的温度为实验所需温度。2.2.3.5 实验反应时间的确定(1) 准备两个10 ml 的比色管，按照以确定的溶液添加量
46、和反应温度，准确移取一定量5.010-4 mol/L 的中性红溶液于10 ml 比色管中，依次加入0.02mol/L 的溴酸钾溶液，一定量的钼标准溶液， l:120 (V:V) 的H3PO4溶液，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，于水浴锅中恒温加热2分钟后进行试验，用1 cm比色皿，以水为参比测量吸光度A，以不含钼的空白液的吸光度为A0。计算A = A 0 -A。(2) 同理，再测出反应时间分别为3分钟、4分钟、5分钟、6分钟、7分钟、8分钟、9分钟、10分钟时的A的值。(3) 作出不同反应时间与A值对应的关系图，选择A最大且最稳定时对应的反应时间为实验所需反应时间。2.2.4 实验工作曲线的确定2.2.4.1 空白溶液的测定准备11个10