一、實驗目的
(1) 學會用分光光度法測定溶液各組分濃度，並由此求出甲基紅離解平衡常數。
(2) 掌握可見光分光光度計的原理和使用方法。
二、實驗原理
1． 溶液中各組分含量的測定
分光光度法常用來進行溶液各組分含量的測定。如果溶液中各組分的特征吸收曲線不相重疊，可在波長λ1下測定顯著吸收的A物質，而在波長λ2下測定顯著吸收的B物質。如果混合物中各組分的吸收曲線相互重疊，隻要符合朗伯比爾定律，便可測定其含量。例如，常用作指示劑的甲基紅是一元弱酸，它在溶液中存在離解平衡。
Ｎ＋（ＣＨ３）２
ＮＨＮＣＯ２－
酸式（紅色）
Ｎ（ＣＨ３）２
ＮＮＣＯ２－＋Ｈ＋
堿式（黃色）
圖２６甲基紅酸式（ＨＭＲ）和堿式（ＭＲ-)
兩組分吸收曲線
上式可簡寫為：
HMR（酸式）（紅色）
MR-（堿式）+H+（黃色）
從上式可知，在酸性溶液中，甲基紅指示劑基本上以HMR形式存在；在堿性溶液中，甲基紅指示劑基本上以MR-形式存在。可在不同波長下測定HMR和MR-的吸收光譜，以波長為橫坐標，吸光度為縱坐標作圖，可得甲基紅HMR和MR-兩組分的吸收曲線，如圖26所示。
從圖中可以看出，在波長520nm處，甲基紅酸式HMR對光有最大吸收，堿式吸收較小；而在波長430nm處，甲基紅堿式MR-對光有最大吸收，酸式HMR吸收較小。同時從曲線上又可看出，在某一定波長下，甲基紅溶液的吸光度等於酸式HMR和堿式MR-兩者吸光度之和，對於這種含有兩組分的體係來說，隻要選擇兩個適當的波長進行兩次吸光度的測定，就可以列出二元一次聯立方程組，求出該體係內兩組分的含量或兩組分濃度之比。
例如，波長520nm、430nm時，甲基紅溶液的吸光度為：