分光光度法讲解

第六节分光光度法
（一）基础知识
分类号：W6-0
一、填空题
1.分光光度法测定样品的基本原理是利用朗伯―比尔定律，根据不同浓度样品溶液对光信号具有不同的，对待测组分进行定量测定。

答案：吸光度（或吸光性，或吸收）
2.应用分光光度法测定样品时，校正波长是为了检验波长刻度与实际波长的 ________ , 并通过适当方法进行修正，以消除因波长刻度的误差引起的光度测定误差。

答案：符合程度
3.分光光度法测定样品时，比色皿表面不清洁是造成测量误差的常见原因之一，每当测定有色溶液后，一定要充分洗涤。

可用涮洗，或用浸泡。

注意浸泡
时间不宜过长，以防比色皿脱胶损坏。

答案：相应的溶剂（1+3）HNO3
二、判断题
1.分光光度计可根据使用的波长范围、光路的构造、单色器的结构、扫描的机构分为不同类型的光度计。

（）
答案：正确
2.应用分光光度法进行试样测定时，由于不同浓度下的测定误差不同，因此选择最适宜的测定浓度可减少测定误差。

一般来说，透光度在20%〜65%或吸光值在0.2〜0.7之间时，测定误差相对较小。

（）
答案：正确
3.分光光度法主要应用于测定样品中的常量组分含量。

（）
答案：错误
正确答案为：分光光度法主要应用于测定样品中的微量组分。

4.应用分光光度法进行样品测定时，同一组比色皿之间的差值应小于测定误差。

（）答
案：错误
正确答案为：测定同一溶液时，同组比色皿之间吸光度相差应小于0.005,否则需进行校正。

5.应用分光光度法进行样品测定时，摩尔吸光系数随比色皿厚度的变化而变化。

（）答
案：错误
正确答案为：摩尔吸光系数与比色皿厚度无关。

三、选择题
1.利用分光光度法测定样品时，下列因素中不是产生偏离朗伯一比
尔定律的主要原因。

（）
A.所用试剂的纯度不够的影响
B.非吸收光的影响
C.非单色光的影响
D.被测组分发生解离、缔合等化学因素
答案：A
2.分光光度计波长准确度是指单色光最大强度的波长值与波长指示值。

（）
A.之和
B.之差
C.乘积
答案：B
3.分光光度计吸光度的准确性是反映仪器性能的重要指标，一般常用标准溶液
进行吸光度校正。

（）
A.碱性重铭酸钾
B.酸性重铭酸钾
C.高镒酸钾
答案：A
4.分光光度计通常使用的比色皿具有________ 性，使用前应做好标记。

（）
A.选择
B.渗透
C.方向
答案：C
5.使用分光光度法测试样品，校正比色皿时，应将_____________ 注入比色皿中，以其中吸收最小的比色皿为参比，测定其他比色皿的吸光度。

（）
A.纯净蒸馏水
B.乙醇
C.三氯甲烷
答案：A
6.朗伯，比尔定律A=kcL中，摩尔吸光系数k值_______ 表示该物质对某波长光的吸收能力愈强，比色测定的灵敏度就愈高。

（）
A.愈大
B.愈小
C.大小一样
答案：A
7.在比色分析中为了提高分析的灵敏度，必须选择摩尔吸光系数 _______ 有色化合物，选择具有最大众值的波长作入射光。

（）
A.大的B。

小的C.大小一样
答案：A
8.用紫外分光光度法测定样品时，比色皿应选择 ____________ 材质的。

（）
A.石英B。

玻璃
答案：A
9.一般常把______ nm波长的光称为紫外光。

（）
A. 200〜800
B. 200〜400
C. 100〜600
答案：B
10.一般常把_________ nm波长的光称为可见光。

（）
A. 200〜800
B. 400(或380)〜800(或780)
C. 400〜860
答案：B
11.朗伯-比尔定律A=kcL中，摩尔吸光系数k值与无关。

()
从入射光的波长B.显色溶液温度C.测定时的取样体积
D.有色溶液的性质
答案：C
12.一般分光光度计吸光度的读数最多有 ________ 位有效数字。

()
A. 3
B. 4
C. 2
答案：A
五、计算题
1.用分光光度法测定水中的六价铭，已知溶液含六价铭140〃g/L,用二苯碳酰二肼溶液显色，比色皿为20mm,在波长540nm处测得吸光度为0.220,试计算摩尔吸光系数(Mcr=52)。

答案：(1)计算摩尔数：140X10-6/ 52=
2.7 X10-6(mol/L)
(2)计算摩尔吸光系数：0.220=k X2X2.7X10-6
k=4,1 X 104L / (mol , cm)
2.分光光度法测定水中的尸《3+,已知含Fe3+溶液用KSCN溶液显色，用20mm的比色皿在波长480nm处测得吸光度为0.19,已知其摩尔吸光系数为1.1X 104L /(mol - cm),试求该溶液的浓度(MFe=55.86)。

答案：(1)计算溶液的摩尔浓度：0.19=1.1X104X C X2
C=0.19/(1.1X 104X2)=8.6X 10-6(mol / L)
(2)计算溶液的浓度：C=8.6 X10-6X 55.86=482X10-6(g/L)
(十)元素磷、总磷和磷酸盐
分类号：W6-9
一、填空题
1.水样中含砷化物、硅化物和硫化物的量分别为元素磷含量的____ 倍、倍、—
倍时，对磷钼蓝比色法测定元素磷无明显干扰。

①
答案：100 200 300
2.磷钼蓝比色法测定废水中磷时，元素磷含量大于____ m g/L时，采取水相直接比色。

①
答案：0.05
3.磷钼蓝比色法测定废水中磷时，元素磷含量小于0.05mg/L时，采取_________ 萃取比
色。

①
答案：有机相
4.水中的总磷包括溶解的、颗粒的______ 磷和磷。

②
答案：有机无机
5.水体中磷含量过高（＞0.2mg/L）可造成的过度繁殖，直至数量上达到有害的程
度，称为。

②
答案：藻类富营养化
6.在天然水和废水中，磷几乎以各种磷酸盐的形式存在，它们分别为 _________ 、—和。

②
答案：正磷酸盐缩合磷酸盐有机结合的磷酸盐
7.对测定总磷的水样进行预处理的方法有______________ 消解法、
消解法和消解法等。

②
答案：过硫酸钾硝酸-硫酸硝酸-高氯酸
二、判断题
1.磷钼蓝比色法测定水中磷时，平行测定两个水样，其结果的差值不应超过较小结果的50%。

（延
答案：错误
正确答案为：不应超过较小结果的10%。

2.磷是评价湖泊、河流水质富营养化的重要指标之一。

（）①②
答案：正确
3.含磷量较少的水样，要用塑料瓶采样。

（）①②
答案：错误
正确答案为：要用玻璃瓶采样。

4.钼酸铵分光光度法测定水中总磷时，用硝酸高氯酸消解需要在通风橱中进行。

高氯酸和有机物的混合物经加热易发生爆炸危险，需将含有有机物的水样先用硝酸处理，然后再加入高氯酸进行消解。

（）②
答案：正确
5.钼酸铵分光光度法测定水中总磷时，水样中的有机物用过硫酸钾氧化不能完全破坏时，可用硝酸一高氯酸消解。

（）②
答案：正确
6.钼酸铵分光光度法测定水中总磷时，如试样浑浊或有色度，需配制一个空白试样消解后用水稀释至标线），然后向试样中加入3ml浊度-色度补偿溶液，还需加入抗坏血酸和钼酸盐溶液，然后做吸光度扣除。

（）②
答案：错误
正确答案为：向试样中加入3ml浊度一色度补偿溶液后，不用再加入抗坏血酸和钼酸盐溶液。

7.钼酸铵分光光度法测定水中总磷，如显色时室温低于13℃,可在20〜30℃水浴上显色30min。

( )②
答案：错误
正确答案为：此时在20〜30℃水浴上显色15min即可。

8.钼酸铵分光光度法测定水中总磷时，质量控制样品主要成分是氨基乙酸NH2cH2COOH)
1
和甘油磷酸钠(CH7Na206P-5 -H2O)O ( )②
J / Z-i XJ )乙
答案：正确
9.钼酸铵分光光度法测定水中总磷，配制钼酸铵溶液时，应注意将硫酸溶液徐徐加入钼酸铵溶液中，如操作相反，则可导致显色不充分。

()②
答案：错误
正确答案为：将钼酸铵溶液徐徐加入300m1(1+1)硫酸溶液中。

10.钼酸铵分光光度法测定水中总磷，水样用压力锅消解时，锅内温度可达120℃。

()
②
答案：正确
11.钼酸铵分光光度法测定水中总磷，在酸性条件下，碑、铭和硫不干扰测定。

()②
答案：错误
正确答案为：在酸性条件下，碑、铭和硫干扰测定。

12.钼酸铵光度法测定水中总磷时，抗坏血酸溶液贮存在棕色玻璃瓶中，在约4c可稳定几周，如溶液颜色变黄，仍可继续使用。

()②
答案：错误
正确答案为：如溶液颜色变黄，应弃去重配。

13.钼酸铵光度法测定水中总磷时，为防止水中含磷化合物的变化，水样要在微碱性条件下保存。

()®
答案：错误
正确答案为：水样要在酸性条件下保存。

14.钼酸铵光度法测定水中溶解性正磷酸盐时，水样采集后不加任何保存剂，于2〜5℃保存，在24h内进行分析。

()②
答案：正确
三、选择题
1.磷钼蓝比色法测定水中元素磷时，取平行测定两个水样结果的算术平均值作为样品中元素磷的含量，测定结果取_____ 有效数字。

()①
A. 一位
B.两位
C.三位
D.四位
答案：B
2.钼酸铵分光光度法测定水中总磷时，磷标准贮备溶液在玻璃瓶中可贮存至少一个月。

（咫
A. 2
B. 4
C. 6
D. 8
答案：C
3.钼酸铵分光光度法测定水中总磷时，所有玻璃器皿均应用 _________________ 浸泡。

（咫
A.稀硫酸或稀铭酸B。

稀盐酸或稀硝酸
C.稀硝酸或稀硫酸
D.稀盐酸或稀铭酸
答案：B
4.用钼酸铵分光光度法测定水中总磷，采样时，取500ml水样后加入ml硫酸调
节样品的pH值，使之低于或等于1,或者不加任何试剂于冷处保存。

（）②
A. 0.1
B. 0.5
C. 1
D. 2
答案：C
5.钼酸铵分光光度法测定水中总磷时，砷大于2mg/L时干扰测定，用 _________ 去除。

（咫
A.亚硫酸钠
B.硫代硫酸钠
C.通氨气
答案：B
6.钼酸铵分光光度法测定水中总磷，方法最低检出浓度为_____ mg/L（吸光度A=0.01
时所对应的浓度）。

（）②
A. 0.01
B. 0.02
C. 0.03
D. 0.05
答案：A
7.钼酸铵分光光度法测定水中总磷，方法测定上限为______ mg/L。

（咫
A. 0.1
B. 0.2
C. 0.4
D. 0.6
答案：D
四、问答题
1.简述磷钼蓝比色法测定水中元素磷的原理。

①
答案：元素磷经苯萃取后，在苯相加入氧化剂，氧化形成的磷钼酸被氯化亚锡还原成蓝色络合物，比色测定。

2.简述钼酸铵分光光度法测定水中总磷的原理。

②
答案：在中性条件下用过硫酸钾（或用硝酸一高氯酸）使试样消解，将各种形式的磷全部氧化为正磷酸盐，在酸性介质中，正磷酸盐与钼酸铵反应，在锑盐存在下生成磷钼杂多酸后，立即被抗坏血酸还原，生成蓝色的络合物。

3.钼酸铵分光光度法测定水中总磷时，如何制备浊度-色度补偿液?②
答案：浊度一色度补偿液由两个体积硫酸溶液和一个体积抗坏血酸溶液混合而成。

其中，硫酸溶液浓度为1+1，抗坏血酸溶液浓度为100g / L。

4.钼酸铵分光光度法测定水中总磷时，其分析方法是由哪两个主要步骤组成②
答案：第一步用氧化剂(过硫酸钾、硝酸一过氯酸、硝酸一硫酸、硝酸镁或者紫外照射将水样中不同形态的磷转化为磷酸盐。

第二步测定正磷酸，从而求得总磷含量。

5.用钼酸铵分光光度法测定水中磷时，主要有哪些干扰?怎样去除?②
答案：(1)砷含量大于2mg/L有干扰，加硫代硫酸钠去除；
(2)硫化物含量大于2mg / L有干扰，在酸性条件下通氮气可以去除；
(3)六价铭含量大于50mg / L有干扰，用亚硫酸钠去除；
(4)亚硝酸盐含量大于lmg / L有干扰，用氧化消解或加氨磺酸去除；
(5)铁浓度为20mg/L,使结果偏低5%。

6.用钼酸铵分光光度法测定水中磷时，抗坏血酸溶液易氧化发黄，如何延长溶液有效使用期②
答案：抗坏血酸溶液氧化发黄，主要由于溶液中存在微量铜造成，加入EDTA-甲酸可延长溶液有效使用时间，溶液经过3个月显色仍正常；也可用冰乙酸代替甲酸。

7.磷钼蓝比色法测定元素磷，简述水样的预处理过程。

①
答案：(1)废水中元素磷含量大于0.05mg / L时，采取水相直接比色。

其预处理过程分为3个步骤：萃取：用苯萃取；氧化：在苯相中先后加入澳酸钾一澳化钾溶液、硫酸
溶液、高氯酸进行氧化；用水稀释定容；
(2)废水中元素磷含量小于0.05mg / L时，采取有机相萃取比色。

移取适量的上述
氧化稀释液于硝酸溶液中，加入钼酸溶液和乙酸丁酯进行萃取，向有机相加入氯
化亚锡溶液和无水乙醇，弃去水相。

8.钼酸铵分光光度法测定水中总磷适用于哪些水样?② 答案：适用于地表水、污水和工业
废水。

参考文献
[1]污水综合排放标准(GB 8978—1996).
[2]水质总磷的测定钼酸铵分光光度法(GB / T11893—1989).
[3]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法.4版.北京：中国环境科学出版杜，2002.
[4]《水和废水监测分析方法指南》编委会.水和废水监测分析方法指南上册).北京：中国环境科学出版社，1990.
[5]《环境监测技术基本理论(参考)试题集》编写组.环境监测技术基本理论(参考)试题集.北京：中国环境科学出版社，2002.
命题：刘端阳
审核：徐晓力邢建池靖
(十七)铭、六价铝
分类号：W6-16
一、填空题
1.清洁水样中的六价铬可直接用 ___________ 分光光度法测定，如测总铭，用高镒酸钾将三价铭氧化成六价铭，再用该方法测定。

当水样中含铭量较高(>1mg/L)时，采用硫酸
亚铁铵滴定法进行测定。

①②
答案：二苯碳酰二肼
2.水中铭的测定方法主要有_________ 、、、
和等。

①②
答案：分光光度法原子吸收法电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES) 中子活化分析法滴定法
3.在水体中，六价铭一般是以、和三种阴离子形式存在。

①②
答案：CrO2- HCrO Cr0广
4 4
4.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬时，显色酸度一般控制在0.05〜0.3mol/L(1/ 2H2sO4),以mol / L时显色最好。

显色前，水样应调至中性。

显色时，和
对显色有影响。

②
答案：0.2 温度放置时间
5.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬时，如水样有颜色但不太深，可进行 _____ 校正。

浑浊且色度较深的水样用预处理后，仍含有机物干扰测定时，可用一一破
坏有机物后再测定。

②
答案：色度锌盐沉淀分离酸性高镒酸钾(氧化法)
6.用二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铭，当取样体积为50mI,且使用30mm比色皿时，方法的最低检出浓度为____________ m g/L。

②
答案：0.004
7.测定六价铬的水样，在pH值约为8的条件下，置于冰箱内可保存 _____ d。

②
答案：7
二、判断题
1.铬的化合物常见的价态有三价和六价，在水体中，受pH值、有机物、氧化还原物质、温度及硬度等因素的影响，三价铬和六价铬化合物可以相互转化。

()①②答案：正确
2.测定水中总铬时，水样采集后，需加入硝酸调节pH<6。

()①②
答案：错误
正确答案为：测定水中总铭时，水样采集后，应加入硝酸调节pH<2。

3.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬时，显色剂二苯碳酰二肼可储存在棕色玻璃瓶中，长期使用，直至用完。

（）②
答案：错误
正确答案为：颜色变深后不能再使用。

4.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬时，六价铬将显色剂二苯碳酰二肼氧化成苯肼竣基偶氮苯，而本身被还原为三价铭。

（）②
答案：正确
5.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铭时，二苯碳酰二肼与铬的络合物在470nm处有最大吸收。

（）②
答案：错误
正确答案为：二苯碳酰二肼与铬的络合物在540nm处有最大吸收。

6.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铭时，氧化性及还原性物质（如ClO -、Fe2+、SO j、
S2O2-等）以及水样有色或浑浊时，对测定均有干扰，须进行预处理。

（）②答案：正确
7.六价铭与二苯碳酰二肼反应时，显色酸度一般控制在0.05〜0.3mol/L（1/2H2s04）。

显
色酸度高时，显色快，但色泽不稳定。

（）②
答案：正确
8.六价铭与二苯碳酰二肼生成的有色络合物，该络合物的稳定时间与六价铬的浓度无关。

（咫
答案：错误
正确答案为：稳定时间与六价铬的浓度有关，六价铬浓度低，显色后稳定时
间短。

三、选择题
1.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬时，加入磷酸的主要作用是________ 。

（）①②
A.消除Fe3+的干扰
B.控制溶液的酸度
C.消除Fe3+的干扰、控制溶液的酸度
答案：C
2.铭在水中的最稳定价态是___________ 。

（）①②
A.六价 B .三价C.二价
答案：B
3.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中总铭，是在酸性或碱性条件下，用高镒酸钾
将，再用二苯碳酰二肼显色测定。

（）①
A.三价铭氧化为六价铬
B.二价铭氧化为三价铬
答案：A
4.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬时，采集的水样应加入固定剂调节至PH—。

( 咫
A.<2
B.约8
C.约 5
答案：B
5.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中总铬时，加入亚硝酸钠的目的是 _____________ 。

( 山
A.去除氧化性物质子扰
B.还原过量的高镒酸钾
C.调节酸碱度
答案：B
6.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中总铭时，加入尿素的目的是 _____________ 。

()
①
A.将Cr3+氧化成Cr(V1)
B.还原过量的高镒酸钾
C.分解过量的亚硝酸钠
答案：C
7.铭的毒性与其存在状态有关。

铭的化合物具有强烈的毒性，已确认为致癌物，并能在体内积蓄。

()①②
A.三价
B.二价
C.六价
答案：C
8.二苯碳酰二肼分光光度法测定六价铬时，水样应在 ____ 条件下保存。

()②
A.弱碱性
B.弱酸性
C.中性
答案：A
四、问答题
1.高镒酸钾氧化-二苯碳酰二肼分光光度法测定水中总铭含量时，在水样中加入高镒酸钾后加热煮沸，如在煮沸过程中高镒酸钾紫红色消失，说明什么应如何处理?①
答案：说明水样中的有机物和无机还原性物质含量高(其中Cr3+的含量也可能高)。

应适当减少取样量另做，或适量补充高镒酸钾用量并同时做空白试验。

2.高镒酸钾氧化-二苯碳酰二肼分光光度法测定水中总铬的原理是什么?①
答案：在酸性溶液中，水样中的三价铬被高镒酸钾氧化成六价铭。

六价铬与二苯碳酰二肼反应，生成紫红色化合物，于波长540nm处进行测定。

3.用二苯碳酰二肼分光光度法测定水中总铭时，水样经硝酸硫酸消解后，为什么还要加高镒酸钾氧化后才能测定?①
答案：因为只有将水样中的各种价态的铬都转化为六价铭后才能用二苯碳酰二肼法测定总先氧化还原性物质(如有机物)，而本身被还原为Cr3+。

只有加入高镒酸钾，进一步氧化，才
能保证把Cr3+完全氧化成Cr6+，从而测定的结果才可靠。

铭，但在强酸性条件下，铬以0G ° O2形式存在，Cr2 °广具有比HNO3还强的氧化性，它可
4.用二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铭时，加入磷酸的主要作用是什么?② 答案：磷酸与Fe3+形成稳定的无色络合物，从而消除Fe3+的干扰，同时磷酸也和其他金属离子络合，避免一些盐类析出而产生浑浊。

5.测定六价铭或总铭的器皿能否用重铬酸钾洗液洗涤?为什么?应使用何种洗涤剂洗涤?①② 答案：不能用重铭酸钾洗液洗涤。

因为重铭酸钾洗液中的铭呈六价，容易沾污器壁，使六价铭或总铭的测定结果偏高。

应使用硝酸、硫酸混合液或合成洗涤剂洗涤，洗涤后要冲洗干净。

所有玻璃器皿内壁须光洁，以免吸附铭离子。

五、计算题
1.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中六价铬时，要配制浓度为50.0mg / L的Cr(W)标准溶液1000m1,应称取多少克K2Cr2O7?(已知M K2s o7=294.2；Mcr=51.996)②
答案：M K2s o7=50.0X l.000X294.2 / 104.0=141.4(mg)=0.1414(g)
2.二苯碳酰二肼分光光度法测定水中总铭时，所得校准曲线的斜率和截距分别为0.044A/ M g和0.001A。

测得水样的吸光度为0.095(A0=0.007),在同一水样中加入4.00m1铭标准溶液(1.00|J g/m1),测定加标回收率。

加标后测得试样的吸光度为0.267,计算加标回收率(不考虑加标体积)。

①
答案：已知：a=0.001；B=0.044；y=0.001+0.044x
水样中总铭x=(0.095—0.007—0.001) / 0.044=1.98(|J g)
力口标样中总铭=(0.267—0.007—0.001) / 0.044=5.89(M g)
加标回收率P=(5.89 —1.98)/ 4.00X 1.00X 100%=97.8%
参考文献
[1] 水质总铭的测定(GB / T7466—1987).
⑵ 水质六价铬的测定二苯碳酰二肼分光光度法(GB / T 7467—1987).
[3]国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法4版.北京：中国环境科学出版社，2002.
[4]《水和废水监测分析方法指南》编委会.水和废水监测分析方法指南上册).北京：中国环境科学出版社，1990. 、
[5]国家环境保护局《指南》编写组.环境监测机构计量认证和创建优质实验室指南.北京：中国环境科学出版社，1994.
命题：邢建韩瑞梅
审核：韩瑞梅兰志梅。