吸光光度法分析条件的选择
吸光光度分析中选择测定波长的原则
吸光光度分析中选择测定波长的原则
在分光光度分析中选择测定波长，是分光光度法成功实施的关键。
测试波长的选择取决于待测物质和测试干扰物质之间的特异性和敏感性，以及待测物质吸收率随波长的变化情况。
一般来说，选择测定波长时应考虑以下原则：
第一，检测波长的敏感性高是最好的，应尽量选择植物的特征吸
收特性最强的波长。
第二，波长的选取应对物质的吸收普遍性更强，选择的范围更宽，尽可能多选择植物的多种分子与同一波长的特殊表面吸收关系。
第三，波长应尽量避开干扰物质在该波长上的吸收特征，尽可能
选择该波长不受物质吸收影响最小的波长。
第四，综合考虑植物有效成分吸收特性，在待测物质与干扰物质
之间找到足够能分辨的波长，估算试验所需要的波长，同时，选择的测
定波长应能充分体现物质的吸收特性。
总之，选择测定波长的原则主要有：选择植物吸收特性最强的波长，选择物质普遍性强的波长，避开物质吸收影响的波长，以及能够综
合考虑植物有效成分吸收特性的选择波长，等等。
只有结合上述所有原则，才能选出最合适的测定波长，才有利于成功操作。
吸光光度法显色反应及显色条件的选择
吸光光度法 / 显色反应及显色条件的选择
• 干扰的消除 • 共存离子如本身有颜色，或与显色剂作用生成有色化合物， 都将干扰测定。 • 消除共存离子的干扰的方法： • 加人配位掩蔽剂或氧化还原掩蔽剂，使干扰离子生成无色 配合物或无色离子。
吸光光度法 / 显色反应及显色条件的选择
• 选择适当的显色条件以避免干扰 • 利用酸效应，控制显色剂离解平衡，降低[ R ] ，使干扰 离子不与显色剂作用
• 此类化合物在一定的条件下就能与某些金属离子作用，改 变生色团的电子云结构，使颜色发生明显的变化。
吸光光度法 / 显色剂
• • • • • • 偶氮类显色剂特点 性质稳定 显色反应灵敏度高 选择性好 对比度大 是目前应用最广泛的一类显色剂。其中以偶氮胂III 等最为 突出。偶氮胂III的结构式为
吸光光度法 / 吸光光度法的应用
• 吸收光谱重叠 • 找出两个波长，在该波长下，二组分的吸光度差值 △ A 较大
吸光光度法 / 吸光光度法的应用
• 在波长为λ1和λ2时测定吸光度 A1和 A 2 ，由吸光度值的 加和性得联立方程：
吸光光度法 / 吸光光度法的应用
吸光光度法 / 吸光光度法的应用
吸光光度法 / /显色反应及显色条件的选择 •进行光度分析时，首先要把待测组分转变成有色化合物， 然后测定吸光度或吸收曲线 •将待测组分转变成有色化合物的反应叫显色反应 •与待测组分形成有色化合物的试剂称为显色剂
吸光光度法 / 显色反应及显色条件的选择 显色反应的分类 •配位反应----最主要的显色反应 •氧化还原反应 显色反应的选择 •灵敏度高 摩尔吸收系数 K 的大小是显色反应灵敏度高低的重要标志 应当选择生成的有色物质的‘较大的显色反应
吸光光度法 / 显色剂
吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一类
1852年；比尔： 阐明了物质对光的吸收程度与溶液浓度之间的关 系.
Ak2c
由比尔将二者结合起来,就得到布格-朗伯-比尔定 律,一般叫做朗伯-比尔定律.
AKbc
2、朗伯-比尔定律 的推导〔数学表达 式〕<略〕
3、灵敏度的表示方法
<1>吸收系数a〔吸光系数a 〕 当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c以
§8-4 吸光光度法分析条件的选择
在光度分析中,一般需先选择适当的试剂与试样中的 待测组分反应使之生成有色化合物,然后再进行测定.
因此,分析条件的选择包括反应条件和测量条件的选 择.
一、显色反应及其条件的选择 〔一〕显色反应和显色剂 1、概念：
显色反应：将被测组分转变成有色化合物的反应称 为显色反应. M + R = MR
这种方法简便、快速,对于解离度小的络合物,可 以得到满意的结果.
2、等摩尔连续变化法
此 法 的 做 法 是 保 持 CM 和 CR 的 浓度保持不变,即CM + CR = 常数, 连续改变CM和CR的比值,在选定 的仪器条件和波长下测定溶液的 吸光度A.
以A对CM/CR +CM作图.
等摩尔连续变化法测定络合物组成
g·L-1为单位时,K用a表示,称为吸收系数,其单位为 L·g-1·cm-1.此时朗伯-比尔定律表示为
A=abc
<2>摩尔吸光系数ε 当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c
以mol·L-1为单位时,K用ε表示,称为摩尔吸收系 数,其单位为L·mol-1·cm-1.此时朗伯-比尔定律表 示为
A= εbc
二、吸光光度法的测量误差及测量条件的选择
光度法的误差除各种化学因素外,还有因仪器精度 不够,测量不准所带来的误差.
简述吸光光度法测量条件
简述吸光光度法测量条件光度分析中，为使测得的吸光度有较高的灵敏度和准确度，还必须选择合适的测量条件。
1. 入射光波长的选择一般以λmax作为入射光波长。
如有干扰，则根据干扰最小而吸光度尽可能大的原则选择入射光波长。
2. 参比溶液的选择参比溶液主要是用来消除由于吸收皿壁及试剂或溶剂等对入射光的反射和吸收带来的误差。
应视具体情况，分别选用纯溶剂空白、试剂空白、试液空白作参比溶液。
3. 吸光度读数范围的选择吸光光度分析所用的仪器为分光光度计，测量误差不仅与仪器质量有关，还与被测溶液的吸光度大小有关。
由下式可计算在不同吸光度或透光度读数范围引起的浓度的相对误差。
若分光光度计的读数误差DT 为5%, 当T = 65-20%，（或 A =0.19-0.70），则测量误差。
通常应控制溶液吸光度A在0.2-0.7之间，此范围是最适读数范围。
通过调节溶液的浓度或比色皿的厚度可以将吸光度调节到最适范围内。
当T%=36.8或A=0.434时，由于读数误差引起的浓度测量相对误差最小。
在吸光度法中，影响显色反应的主要因素有哪些？⒈确定适宜的条件的原因：在可见光分光光度法的测定中，通常是将被测物与显色剂反应，使之生成有色物质，然后测其吸光度，进而求得被测物质的含量。
因此，显色条件的完全程度和吸光度的测量条件都会影响到测量结果的准确性。
为了使测定有较高的灵敏度和准确性，必须选择适宜的显色反应条件和仪器测量条件。
通常所研究的显色反应条件有显色温度和时间，显色剂用量，显色液酸度，干扰物质的影响因素及消除等，但主要是测量波长和参比溶液的选择。
对显色剂用量和测量波长的选择是该实验的内容。
⒉如何确定适宜的条件：条件试验的一般步骤为改变其中一个因素，暂时固定其他因素，显色后测量相应溶液吸光度，通过吸光度与变化因素的曲线来确定适宜的条件⒈确定适宜的条件的原因：在可见光分光光度法的测定中，通常是将被测物与显色剂反应，使之生成有色物质，然后测其吸光度，进而求得被测物质的含量。
第9章 吸光光度法(2)
M + nR = MRn OHH+
(1) 影响显色剂的平衡浓度和颜色→不能过高；
(2) 影响被测金属离子的存在状态→不能过低； (3) 影响有色化合物的组成。
例：磺基水杨酸 – Fe 3+ pH = 2 ~ 3 pH = 4 ~ 7 pH = 8 ~ 10 FeR FeR2 FeR3 紫红色 橙色 黄色
四、标准曲线的绘制
由 A=abc 或 A=εbc 可知： 吸光度A与物质的浓度成正比，以A对c作图，应得一直线， 该直线称为工作曲线.( Standard curve） 在相同条件下测的试液的吸光度， 从工作曲线上就可查到试液的浓 度, 该方法称为工作曲线法。 注意什么？
a. 标准溶液浓度必须在线性范围内，即符合A= bc
2.有机显色剂 有机显色剂分子中含有某些含不饱和键的基 团如偶氮基、对醌基和羰基等生色团（ chromophoric group）和含孤对电子的基团如氨 基 、 羟 基 和 卤 代 基 等 助 色 团 （ auxochrome group）。
生色团：－N＝N－，－N＝O，
O O
C=S,－N
：
（共轭双键）πe
二、参比溶液的选择 为什么要使用参比溶液？ 目的：扣除非待测组分（吸收池和各种试剂）对光的吸收， 使测得的的吸光度真正反映待测物对光的吸收。 测定时，采用两个材质、厚度相同的比色皿进行测量，其中 一个作为参比池，装入参比溶液，调节仪器使透过参比池的吸光 度为零。则测得待测溶液的吸光度为：
A=lgI0/I=lgI参比/I试液
Co2+ Fe2+,Sn4+
c. 利用氧化还原反应，改变干扰离子的价态 d. 用参比溶液消除显色剂和某些共存有色离子的干扰。 e. 选择适当的波长 f. 当溶液中存在有消耗显色剂的干扰离子时，可通过增加 显色剂的用量来消除干扰。 g. 采用预先分离的方法。
【分析】第八篇吸光光度法
【关键字】分析第八章吸光光度法基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法称为吸光光度法。
包括比色法、看来及紫外分光光度法等。
本章主要讨论看来光区的吸光光度法。
利用看来光进行分光光度法分析时，通常将被测组分通过化学反应转变成有色化合物，然后进行吸光度的测量。
例如：测量钢样中Mn的含量，在酸性溶液中将Mn 氧化为MnO4-，然后进行吸光度的测量。
与化学分析法比较它具有如下特点：（一）灵敏度高分光光度法常用于测定试样中1－0.001%的微量组分。
对固体试样一般可测至10-4%。
（二）分析微量组分的准确度高例如：含铁量为0.001%的试样，如果用滴定法测定，称量试样，仅含铁0.01mg，无法用滴定分析法测定。
如果用显色剂1，10-邻二氮杂菲与铁生成橙红色的1，10-邻二氮杂菲亚铁配合物就可用吸光光度法来测定。
Fe2+ + 3(1,10-phen) → [ Fe(1,10-phen)3] 2+（三）操作简便，测定快速（四）应用广泛几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可直接或间接地用分光光度法测定。
可用来研究化学反应的机理、溶液中配合物的组成、测定一些酸碱的离解常数等。
§8-1 吸光光度法基本原理一、物质对光的选择吸收当光束照射到物质上时，光与物质发生相互作用，产生了反射、散射、吸收或透射（p241, 图9-1）。
若被照射的是均匀的溶液，则光在溶液中的散射损失可以忽略。
当一束由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光复合而成的白光通过某一有色溶液时，一些波长的光被溶液吸收，另一些波长的光则透过。
当透射光波长在400-700nm范围时，人眼可觉察到颜色的存在，这部分光被称为看来光。
透射光和吸收光呈互补色，即物质呈现的颜色是与其吸收光呈互补色的透射光的颜色。
例如：CuSO4溶液由于吸收了580-600 nm的黄色光，呈现的是与黄色呈互补色的蓝色。
不同波长的光具有不同的颜色，见P294,表9-1。
物质吸收了光子的能量由基态跃迁到较高能态（激发态），这个过程叫做物质对光的吸收。
第九章 吸光光度法
发生相互作用。 假定只有在稀溶液(c<10-2mol/L)时才基本符合。 当溶液浓度c >10 －2 mol/L 时，吸光质点间可能发 生缔合等相互作用，直接影响了对光的吸收。 故：朗伯—比耳定律只适用于稀溶液。 溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的 形成等化学平衡时。使吸光质点的浓度发生变化 ，影响吸光度。
度的乘积成正比。 朗伯——比耳定律不仅适用于有色溶液，也适 用于其它均匀、非散射的吸光物质(包括液体、气 体和固体)，是各类吸光光度法的定量依据。
A bc
式中，A：吸光度，描述溶液对光的吸收程度； b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位； c：溶液的摩尔浓度，单位mol· －１； L
无线电波 11000m
光谱名称 波长范围 X射线 0.1—10nm 远紫外光 10—200nm
跃迁类型
辐射源
分ห้องสมุดไป่ตู้方法 X射线光谱法
真空紫外光 度法
K和L层电子 X射线管 中层电子 氢灯 氢灯 钨灯
碳化硅热棒
近紫外光 200—400nm 价电子 可见光 400—750nm 价电子
近红外光 0.75—2.5μ m 分子振动 中红外光 2.5— 分子振动 5.0μ m
A总 lg(I01 I02 ) /(I01 10
1bc
I02 10
2bc
)
讨论: A总 lg(I0 I0 ) /(I0 10
1 2 1
1bc
I02 10
2bc
)
(1) 1= 2 = 则： A总 ＝lg（Ｉo/Ｉt）＝ bc
(2) 若 2≠ 1 ；A与C则不成直线关系。 2与 1
I0 A lg I t A Kbc
吸光光度法
显示装置
6.2
光度分析法的设计
1 显色反应（color reaction）
待测物质本身有较深的颜色，直接测 定；待测物质是无色或很浅的颜色，需 要选适当的试剂与被测离子反应生成有 色化合物再进行测定，此反应称为显色 反应，所用的试剂称为显色剂（color reagent）。
6.2
光度分析法的设计
苯 (254nm) A 甲苯 (262nm)
230
250
270
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
6.1 概述
在可见光，KMnO4溶液 对波长525 nm附近绿色光 的吸收最强，而对紫色和 红色的吸收很弱。λmax= 525 nm。浓度不同时， 光吸收曲线形状相同， λmax不变，吸光度不同。
光吸收程度最大处的波 长，称为最大吸收波长， 常用λ最大或λmax表示， 任何可见光区内、溶液 的颜色主要是由这个数值决定的。
6.1 概述
溶液中溶质分子对光的吸收与吸收光谱
不同颜色的可见光波长及其互补光
/nm
吸收光
颜色
400-450 450-480
480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760
紫 蓝
绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红
黄绿 黄
橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
6.1 概述
其实，任何一种溶液．对不同波长的光的吸收
程度是不相等的。如果将某种波长的单色光依 次通过一定浓度的某一溶液，测量该溶液对各 种单色光的吸收程度，以波长为纵坐标，以吸 光度为纵坐标可以得到一条曲线，叫做吸收光 谱曲线或光吸收曲线。它清楚地描述了溶液对 不同波长的光的吸收情况。
第8章吸光光度法
MR + H+
显然，增大酸度对显色 反应不利。 ⑴影响显色剂浓度和颜色； ⑵影响Mn+的存在状态;
⑶影响配合物的组成。
实际工作中，作 A ～ pH 曲线，寻找适宜 pH 范围。
A
pH
3、显色温度的选择： 一般在室温，有时需加热，通过实验确定
4、显色反应时间：制作吸光度-时间曲线
(c(M)、 c(R) 、 pH一定)
一、显色反应的选择：
1、显色反应的类型：配位反应和氧化还原反应。 2、对显色反应的要求： ⑴灵敏度足够高:κ＞105 超高灵敏，κ=(6~10)104 高灵敏,κ=(2~6)104中等，κ＜2×104不灵敏 ⑵显色剂在测定波长处无明显吸收，试剂空白小。 对比度：两有色物质最大吸收波长之差 Δλ=|λMAXMR-λMAXR|≥60nm
2、吸收曲线：测量某 种物质对不同波长单色 光的吸收程度，以波长 为横坐标，吸光度为纵 坐标，得到的一条吸收 光谱曲线。
（1）用途： ①进行定性分析； ②进行定量分析； ③选择吸收波长； ④判断干扰情况。
9
定性分析与定量分析的基础
不同物质吸收光谱的形状以及max 不同
B 定性分析基础 物质对光的选择 吸收
练习题
1、人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围 是 A。400~780nm B。200~320nm C。200~780nm D。200~1000nm 答案： A 2 、符合比尔定律的一有色溶液，当其浓度增大 时，最大吸收波长和吸光度分别是 A。不变，增加 B。不变，减少 C。增加，不变 D。减少，不变 答案： A
Ia
透光率 （透射比）Transmittance
35 原子吸收光谱分析的测量条件和测量灵敏度
2、灵敏度和检出限（四） 、灵敏度和检出限（
光谱分析中，往往也指明方法的测定限 指明方法的测定限， 光谱分析中 ， 往往也 指明方法的测定限， 又称测定下限， 又称测定下限，它是指定量分析方法能够测定 到的最低量或最低浓度。 到的最低量或最低浓度。它与检出限有不同的 定义。一般认为，检出限是指定性检测 指定性检测， 定义。一般认为， 检出限是 指定性检测，即断 定样品中确实存在着高于空白值的待测物质。 定样品中确实存在着高于空白值的待测物质。 高于空白值的待测物质 而测定限实际上是可以测定的极限。 测定限实际上是可以测定的极限。
2、灵敏度和检出限 、
灵敏度。1975年 a) 灵敏度。1975年，国际纯粹和应用化学联合会 校正曲线的斜率S IUPAC）建议把校正曲线的斜率 称为灵敏度， （IUPAC）建议把校正曲线的斜率S称为灵敏度， S=dA/dc。 即 S=dA/dc 。 它表示当被测元素浓度或含量改 变一个单位时，吸光度的变化量。 越大， 变一个单位时，吸光度的变化量。S 越大，灵 敏度越高， 敏度越高，必须注意的是不同浓度区域校正曲 线有不同的斜率，因此灵敏度必须指明浓度或 线有不同的斜率，因此灵敏度必须指明浓度或 含量范围。 含量范围。
3.6 原子吸收光谱分析的 特点和应用
原子吸收光谱分析的特点和应用
原子吸收分析法与其他一些仪器分析法（ 原子吸收分析法与其他一些仪器分析法 （ 如 经典发射光谱、 极谱、 分光光度法） 比较， 经典发射光谱 、 极谱 、 分光光度法 ） 比较 ， 有一 些突出的特点： 些突出的特点： a)选择性高。大多数情况下共存元素对原子吸 a)选择性高。 选择性高 收分析不产生干扰， 收分析不产生干扰 ， 所以一般不需要分离共 存元素。 存元素。 b)灵敏度高 一般说， 灵敏度高。 b)灵敏度高 。一般说 ，原子吸收的灵敏度比较 高 。 火焰原子化法灵敏度在mg/L级以上，少 火焰原子化法灵敏度在mg/L级以上， mg/L 级以上 数达到ug/L ug/L级 数达到 ug/L 级 。 无火焰原子化有更高的灵敏 度。
第四章 原子吸收光谱法测定条件的选择
第四章原子吸收光谱法测定条件的选择1.空心阴极灯测量条件的选择1.1 吸收线选择为获得较高的灵敏度、稳定性、宽的线性范围和无干扰测定 , 须选择合适的吸收线。
选择谱线的一般原则:a)灵敏度一般选择最灵敏的共振吸收线, 测定高含量元素时 , 可选用次灵敏线。
例如在测定高浓度钠时，不选择最灵敏线（589.0nm），而选择次灵敏线（330.2 nm）。
具体可参考Z-5000分析软件中提供各元素的谱线信息。
b)干扰谱线干扰当分析线附近有其他非吸收线存在时 , 将使灵敏度降低和工作曲线弯曲 , 应当尽量避免干扰。
例如 ,Ni230.Om 附近有 Ni231.98nm 、 Ni232.14 nm 、 Ni231.6nm 非吸收线干扰，因此，可选择灵敏度稍低的吸收线（341.48 nm）作为分析线。
而测定铷时，为了消除钾、钠的电离干扰，可用798.4nm代替780.0nm。
c)仪器条件大多数原子吸收分光光度计的波长范围是190 900 nm,并且一般采用光电倍增管作为检测器,它在紫外区和可见区具有较高的灵敏度.因此,对于那些共振线在这些区域附近或以外的元素,常选用次灵敏线作为分析波长。
例如测定铅时，为了克服短波区域的背景吸收和吸收和噪声，一般不使用217.0nm灵敏线而用283.3nm谱线。
1.2 电流的选择选择合适的空心阴极灯灯电流 , 可得到较高的灵敏度与稳定性，图4-1为Cd 灵敏对水灯电流变化的曲线。
从灵敏度考虑 , 灯电流宜用小 , 因为谱线变宽及自吸效应小 , 发射线窄 , 灵敏度增高。
但灯电流太小 , 灯放电不稳定，光输出稳定性差，为保证必要的信号输出，势必增加狭缝宽度或提高检测器的负高压，这样就会引起噪声增加，使谱线的信噪比降低，导致精密度降低。
从稳定性考虑 , 灯电流要大 , 谱线强度高 , 负高压低 , 读数稳定 , 特别对于常量与高含量元素分析 ,灯电流宜大些。
灯电流的选择原则是：保证稳定放电和合适的光强输出的前提下，尽可能选用较低的工作电流。
4-UV-VIS吸光光度法解析
移)。吸收强度即摩尔吸光系数ε
增大或减小的现象分别称为增色效 应或减色效应，如图所示。
2.金属配合物的紫外—可见吸收光谱
金属离子与配位体反应生成配合物的颜色一般不同于游离金属离子 (水合离子)和配位体本身的颜色。金属配合物的生色机理主要有三种类 型：
⑴配位体微扰的金属离子d一d电子跃迁和ｆ一ｆ电子跃迁
(三)操作简便，测定速度快
(四)应用广泛 几乎所有的无机离子和有机化合物都可 直接或间接地用吸光光度法进行测定。
紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 200400 nm（近紫外区） ，可用于结构鉴定和定量 分析。
可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 400750 nm ，主要用于有色物质的定量分析。
摩尔吸收系数ε很小，对定量分析意义不大。
⑵金属离子微扰的配位体内电子跃迁
金属离子的微扰，将引起配位体吸收波长和强度的变化。变化与成 键性质有关，若静电引力结合，变化一般很小。若共价键和配位键结合， 则变化非常明显。
⑶电荷转移吸收光谱
在分光光度法中具有重要意义。
电荷转移吸收光谱
当吸收紫外可见辐射后，分子中原定域在金属M轨道上电荷的转移
分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级 三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量 分子的内能：电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er
即 E＝Ee+Ev+Er ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
能级跃迁
紫外-可见光谱属于电子 跃迁光谱。
电子能级间跃迁的同时 总伴随有振动和转动能级间 的跃迁。即电子光谱中总包 含有振动能级和转动能级间 跃迁产生的若干谱线而呈现 宽谱带。
二、紫外可见吸收光谱
分析化学吸光光度法二
故T e 1 0.368, 即吸光度A 0.434时， 浓度测量的相对误差最小。
（二）测量条件的选择
选择适当的测量条件，是获得准确测定结 果的重要途径。择适合的测量条件，可从下列 几个方面考虑。 1.测量波长的选择 由于有色物质对光有选择性吸收，为了使 测定结果有较高的灵镀度和准确度，必须选择 溶液最大吸收波长的入射光。如果有干扰时， 则选用灵敏度较低但能避免干扰的入射光，就 能获得满意的酸度对被测物质存在状态的影响 大部分高价金属离子都容易水解，当溶液的酸度 降低时，最终将导致沉淀的生成。显然，金属离子的 水解，对于显色反应的进行是不利的，故溶液的酸度 不能太低。
(2) 酸度对显色剂浓度和颜色的影响 光度分析中所用的大部分显色剂都是有 机弱酸。 M + HR＝MR + H+ 从反应式可以看出，溶液的酸度影响着 显色剂的离解,并影响着显色反应的完全程 度。
3.时间和温度 显色反应的速度有快有慢。实验方法是配制一份显色溶 液，从加入显色剂计算时间、每隔几分钟测定一次吸光度， 绘制A-t曲线，根据曲线来确定适宜的时间。 不同的显色反应需要不同的温度，一般显色反应可在室温 下完成。但是有些显色反应需要加热至一定的温度才能完成； 也有些有色络合物在较高温度下容易分解。因此，应根据不 同的情况选择适当的温度进行显色。温度对光的吸收及颜色 的深浅也有一定的影响，故标样和试样的显色温度应保持一 样。合适显色温度也必须通过实验确定 ,做A-C曲线即可求出。
(3)对络合物组成和颜色的影响 对于某些逐级形成络合物的显色反应、在不 同的酸度时，生成不同络合比的络合物。例如铁 与水杨酸的络合反应，当 pH＜4 [Fe3+(C7H4O3)2-]+ 紫色 4＜pH＜9 [Fe3+(C7H4O3)22-]- 红色 pH＞9 [Fe3+(C7H4O3)32-]3- 黄色 在这种情况下，必须控制合适的酸度，才可 获得好的分析结果。 合适酸度也必须通过实验确定,做A-pH曲线即可 求出
吸光光度法(职高)
吸光光度法
一、吸光光度法的分析原理 1、溶液的颜色对光的选择性吸收 光是一种电磁波，具有波动性和粒子性。不同波长(或 频率)的光，能量不同，短波的能量大，长波的能量小。 波长、频率与速度之间的关系为：E=hν =hc/ λ h为普朗克常数，其值为6.63×10-34J·s
10-2 nm 10 nm
电 磁 波 谱
射 线 x 射 线
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
0.1 cm 10cm
微 波
103 cm
无 线 电 波
105 cm
可 见
光
近紫外：200-400nm 人眼所能感觉到的波长范围400-750nm 近红外：750－2500nm 可见光 色散
红 橙 黄 绿 青 青蓝 蓝 紫
650-750 600-650 580-600
500-580 490-500
480-490 450-480
400-450
nm
nm
nm
nm
nm
nm
nm
nm
概念： 单色光: 同一波长的光 复合光: 由不同波长的光组合而成的光，即白光
波长在400～750nm范围内，称为可见光。
光的互补:若两种不同颜色的单色光按一定的强度比 例混合得到白光，那么就称这两种单色光为互补色光， 这种现象称为光的互补。 物质选择性地吸收白光中某种颜色的光，物质就会呈 现其互补色光的颜色。 溶液颜色的深浅，取决于溶液中吸光物质浓度的高低。
对固体物质来说，当白光照射到物 质上时，物质对于不同波长的光线 吸收、透过、反射、折射的程度不 同而使物质呈现出不同的颜色。如 果物质对各种波长的光完全吸收， 则呈现黑色；如果完全反射，则呈 现白色；如果对各种波长的光吸收 程度差不多，则呈现灰色；如果物 质选择性地吸收某些波长的光，那 么，这种物质的颜色就由它所反射 或透过光的颜色来决定。
分析化学第九章吸光光度法
3. 分光光度计及其基本部件：
光源－单色器－比色皿（吸收池）－检测器－显
（1）光源 : 钨丝灯:可见、红外 400－1000nm氢灯或 氘灯：紫外 160－350nm （2）单色器： a.滤光片：有机玻璃片或薄膜，利用颜色互补原理。 b.棱镜：根据物质的折射率与光的波长有关。玻璃 棱镜:可见,石英棱镜:紫 外、可见。 c.光栅：在玻璃片或金属片上刻划均匀的线，1200 条/mm, 衍射、干涉原理。
吸收光谱有原子吸收光谱和分子吸收光谱 单色 单一波长的光 光 光 复合光 由不同波长的光组合而成的光
两种不同颜色的单色光按一定的强度比 光的互补 例混合得到白光，那么就称这两种单色 光为互补色光
光的互补示意图
KMnO4溶液的 吸收曲线 (cKMnO4:a<b<c <d)
分子、原子、离子具有不连续的量子化能级，仅 能吸收当照射光子的能量hv与被照射粒子的 E激 － E基 ＝（hv）n因为不同物质微粒的结构不同， 共有不同的量子化能级，其能量差也不相同,因此 对光的吸收具有选择性。若固定某一溶液的浓度 C 和液层厚度 b ，测量不同 λ下的 A ，以吸光 度 A 对吸收波长λ 作图，就得到－吸收曲线， 即吸收光谱。 初步定性分析：不同物质吸收曲线的形状与最大 吸收波长不同。 定量分析：不同 C 的同一物质在吸收峰附近的 A 随 C ↑而增大，吸收曲线是吸光光度法中选择测 定波长的主要依据。
3.温度：通过实验确定温度范围，通常在室温下 进行。 4.溶剂：一般螯合物在有机溶剂中溶解度大，提高 显色反应的灵敏度。如Cu(SCN)42－在水中大 部分离 解，几乎无色；在丙酮中呈蓝色。
5.显色时间：通过实验找出适宜的显色时间。
6.干扰组分：共存组分与显色剂生成有色络合物， 正干扰；生成无色络合物，负干扰。 干扰的消除：
食品仪器分析-原子吸收分光光度法答案
原子吸收分光光度法习题一、填空题1.原子吸收光谱分析是利用基态的待测原于蒸气对光源辐射的吸收进行分析的。
答：特征谱线2.原子吸收光谱分析主要分为类，一类由将试样分解成自由原子，称为分析，另一类依靠将试样气化及分解，称为分析。
答：两，火焰，火焰原子吸收，电加热的石墨管，石墨炉无火焰原子吸收。
3.一般原子吸收光谱仪分为、、、四个主要部分。
答：光源、原子化器，分光系统，检测系统。
4.空心阴极灯是原子吸收光谱仪的，其最主要部分是，它是由制成的。
整个灯熔封后充以或成为一个特殊形式的。
答：光源，空心阴极灯，待测元素本身或其合金，低压氖，氢气，辉光放电管。
5.原子吸收光谱仪中的火焰原子化器是由、及三部分组成。
答：雾化器，雾化室，燃烧器。
6.原子吸收光谱仪中的分光系统也称，其作用是将光源发射的与分开。
答：单色器，待测元素共振线，其它发射线。
7.早期的原子吸收光谱仪使用棱镜为单色器，现在都使用单色器。
前者的色散原理是，后者为。
答：光栅，光的折射，光的衍射。
8.在原子吸收光谱仪中广泛使用做检测器，它的功能是将微弱的信号转换成信号，并有不同程度的。
答：光电倍增管，光，电，放大。
9.原子吸收光谱分析时工作条件的选择主要有的选择、的选择、的选择、的选择及的选择。
答：灯电流，燃烧器高度，助燃气和燃气流量比，吸收波长，单色器狭缝宽度。
10.原子吸收法测定固体或液体试样前，应对样品进行适当处理。
处理方法可用、、、等方法。
答：溶解，灰化，分离，富集。
11.原子吸收光谱分析时产生的干扰主要有干扰，干扰，干扰三种。
答：光谱干扰，物理干扰，化学干扰。
二、判断题1.原子吸收光谱分析定量测定的理论基础是朗伯一比尔定律。
（√）2.在原子吸收分析中，对光源要求辐射线的半宽度比吸收线的半宽度要宽的多。
（×）3.原子吸收光谱仪和752型分光光度计一样，都是以氢弧灯做为光源的。
（×）4.原子吸收法测定时，试样中有一定基体干扰时，要选用工作曲线法进行测定。
第八章 吸光光度法
第四节 吸光度测量条件的选择
一、入射光波长的选择
吸收大，灵敏度高 1、原则： 对朗伯-比尔定律偏离小 一般选λ max处 如有干扰，要避开。 “吸收最大，干扰最小”。
选500nm进行测定 选520nm进行测定
2013-7-14
二、参比溶液的选择 显色剂、其他试剂均无色时 用蒸馏水作参比； 显色剂有色、其他试剂无色时 用同样浓度的显色剂作参比； 显色剂无色、其他试剂有色时 用其他试剂作参比； 显色剂、其他试剂均有色时 用不加待测离子的试剂和显色剂混合溶液作参比。
二、光吸收的基本定律（朗伯-比尔定律） 1、透光率和吸光度 透光率 T 取值为0.0 % ~ 100.0 % 全部吸收 T = 0.0 % 全部透射 T = 100.0 % 吸光度 A lg T A 取值为0 ~ +∞ 全部吸收 A = + ∞
2013-7-14
全部透射
A=0
2、朗伯-比尔定律 当单色光通过均匀的溶液 时，吸光度与溶液的浓度 和液层的厚度成正比。 表示为：A=Kbc A——吸光度 光度法定 K——比例常数 量的依据 b——液层厚度，比色皿 厚度 c——溶液浓度 单色光 2013-7-14 均匀溶液
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2、单色器
作用：将光源发出的复合光转变为所需波长的单色光。 分为棱镜和光栅两种。
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光栅的分辨率比棱镜大， 可用的波长范围也较宽。
3、吸收池（比色皿）
作用：用来盛放待测溶液。 光学玻璃制成的无色透明的长方体容器，规格 有0.5，1.0，2.0，5.0cm等。
2013-7-14
显色反应及显色条件的选择
将待测组分转变为有色化合物的反应。 与待测组分形成有色化合物的试剂。
火焰原子吸收法最佳实验条件的选择
火焰原子吸收法最佳实验条件的选择【实验目的】：1.进一步熟练原子吸收分光光度计及其工作软件的使用。
2.学习最佳实验条件的优选试验方法。
【实验原理】：在火焰原子吸收法中分析方法的灵敏度、准确度、干扰情况和分析过程是否简便快速等，除与所用仪器有关外，有很大程度取决于实验条件。
因此最佳实验条件的选择是个重要的问题。
本实验以镁的实验条件优选为例，分别对灯电流、光谱通带、燃烧高度等因素进行优先选择。
在条件优选时，可以进行单个因素的选择，即先将其他因素固定在一个水平上，逐一步变所研究因素的条件，然后测定某一标准溶液的吸光度，选取吸光度大且稳定性好的条件为该因素的最佳工作条件。
【仪器与试剂】：1，仪器：TAS990型原子吸收分光光度计镁空心阴极灯空气压缩机乙炔钢瓶100ml烧杯一个100ml容量瓶3个5ml移液管1支10ml移液管1支10ml吸量管1支。
2，试剂：镁储备液：准确称取于800摄氏度灼烧至衡量的氧化镁1.6583g，滴加1mol/L的HCL至完全溶解，移入1000ml容量瓶中，稀释至标线，摇匀。
此溶液镁的质量浓度为1.000mg/mL【实验内容和操作步骤】：1,配置镁的标准溶液：1.配置质量浓度为0.1000mg/mL镁标准溶液移取10ml质量浓度为1.000mg/mL储备液于100ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线，摇匀。
2.配置质量浓度为0.0050mg/mL镁标准溶液移取5ml质量浓度为0.1000mg/mL储备液于100ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线，摇匀。
3. .配置质量浓度为0.300vg/mL镁标准溶液移取6ml质量浓度为0.0050mg/mL储备液于100ml容量瓶中，用蒸馏水稀释至标线，摇匀。
2，安装空心阴极灯：将镁空心阴极灯小心从盒中取出，打开灯源室门，取出一号元素灯引脚，将元素灯引脚对准灯源插座适配插入。
并且灯的健体对准电源插座的键槽，轻轻插入。
如果感觉插入困难，说明操作有误，拔出重新安装。
第十三章 吸光光度法
Ax cx cs As
二、多组分的测定
对于含有多种被测组分的试液，如果吸光 物质之间没有相互作用，且服从 Lambert-Beer 定律，此时系统的吸光度等于各组分的吸光度 之和。 吸收光谱通常有以下两种情况。 （1）吸收峰互不重叠： （2）吸收峰重叠：
吸收峰不重叠
吸收峰重叠
A( 2)
其中，A:吸光度，T:透光率，
κ :摩尔吸收系数，d:溶液厚度，cB:溶液摩尔浓度
1 A lg κ T
•
d • cB
注意：平行单色光
均相介质 无发射、散射或光化学反应
摩尔吸收系数κ的讨论
κ 表示物质的浓度为1mol/L,液层厚度为1dm时溶
液在某一波长下的吸光度(单位：dm2 •mol-1)
def
I0 lg I
T def
A 与 T 的关系为：
I I0
A =－lgT
2、朗伯－比尔定律
朗伯定律(1760年): 光吸收与溶液层厚度成正比 比尔定律(1852年): 光吸收与溶液浓度成正比
当一束平行单色光垂直照射到样品溶液时，溶 液的吸光度与溶液的浓度及光程（溶液的厚度） 成正比关系－－朗伯比尔定律(光吸收定律) 数学表达：
第十三章 吸光光度法
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 吸光光度法的基本原理 光吸收的基本定律 吸光光度法分析条件的选择 分光光度计 吸光光度法的测定方法
本章重点
吸收曲线 朗伯－比尔定律
根据物质对光吸收的波长的不同，吸光 光度法主要可分为:
☺比色法 ☺可见吸光光度法（400～750nm） ☺紫外吸光光度法（10～400nm） ☺红外光谱法（760～1×106nm ）
KMnO4 的吸收曲线
十二章节吸光光度法
一定的强度比例混合，也可以得到白光，这 两种单色光就叫做互补色光 。如绿光和紫 光互补，蓝光和黄光互补。
互补色光：如绿光和紫光互补，蓝光和黄光 互补。
绿
黄
青（蓝绿）
橙
青蓝（绿蓝）
红
蓝
紫
表12-2* 物质的颜色与吸收光颜色的互补关系
武汉大学（四版）*
错。 ε改变，εmax 不变。
例12–3 有一浓度为1.0μg • mL–1的Fe2+溶液，以邻二 氮菲显色后，用分光光度计测定，比色皿厚度为 2.0cm，在波长510nm处测得吸光度A=0.380，计算 该显色反应的吸光系数a和摩尔吸光系数ε。
解：已知 b=2.0cm A=0.380 铁的摩尔质量M=55.85 g • mol–1
吸光光度法的特点： （1）灵敏度高； （2）准确度高； （3）操作简便 快速； （4）应用广泛。
二、物质对光的选择性吸收
1、物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择 性吸收而产生的。
物质对光产生选择性吸收的原因 分子、原子或离子具有不连续的量子化能级。
只有照射光中光子的能量hν与被照射物质粒子的基 态和激发态能量之差△E相等的那部分色光才会被物 质或其溶液所吸收。不同的物质微粒由于结构不同
光而呈现蓝色
光的互补：蓝 黄
用不同波长的单色光照射，测吸光度— 吸收曲线
与最大吸收波长 max；
3、光吸收曲线
用不同波长的单色光照射某一物质测定吸光度， 以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标，绘制曲线， 描述物质对不同波长光的吸收能力。
吸收曲线
17
吸收曲线的讨论：
（1）同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸 光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax
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z 大部分高价金属离子都容易水解，当溶液的酸度 降低时，会产生一系列羟基络离子或多核羟基络离 子。高价金属离子的水解象多元弱酸的电离一样，是 分级进行的。
z 随着水解的进行，同时还发生各种类型的聚合反 应。聚合度随着时间增大，而最终将导致沉淀的生 成。显然，金属离子的水解，对于显色反应的进行是 不利的，故溶液的酸度不能太低。
第31讲
第十章 吸光光度法
第2讲
z 在有机化合物分子中，凡是包含有共轭双键的 基团如—N＝N—、—N＝O、—NO2、对醌基、＝C＝ O(羰基)、＝C＝S(硫羰基)等，一般都具有颜色， 原因是这些基团中的л电子被光激发时，只需要较 小的能量，能吸收波长大于200nm的光，因此，称 这些基团为生色团；某些含有未共用电子对的基团 如胺基—NH2，RHN—，R2N—(具有一对未共用电子 对)，羟基-OH(具有两对末共用电子对)，以及卤代 基—F，—Cl，—Br，—I等，它们与生色基团上的不
z(2)有机显色剂
z 许多有机试剂，在一定条件下，能与金属离子 生成有色的金属螯合物(具有环状结构的络合物)。
第31讲
第十章 吸光光度法
第2讲
将金属螯合物应用于光度分析中的优点是：
1．大部分金属螯合物都呈现鲜明的颜色，摩 尔吸光系数大于104，因而测定的灵敏度很高；
2．金属螯合物都很稳定，一般离解常数都很 小，而且能抗辐射；
第31讲
第十章 吸光光度法
第2讲
z选择显色反应的一般标准 :
z(1) 选择性要好。一种显色剂最好只与一种被测组 分起显色反应，这样干扰就少。或者干扰离子容易 被消除、或者显色剂与被测组分和干扰离子生成的 有色化合物的吸收峰相隔较远。 z (2)灵敏度要高。由于吸光光度法一般是测定微量 组分的，灵敏度高的显色反应有利于微量组分酌测 定。灵敏度的高低可从摩尔吸光系数值的大小来判 断，κ值大灵敏度高，否则灵敏度低。但应注意， 灵敏度高的显色反应，并不一定选择性就好，对于 高含量的组分不一定要选用灵敏度高的显色反应。 z(3)对比度要大。即如果显色剂有颜色，则有色化合 物与显色剂的最大吸收波长的差别要大，一般要求 在60nm以上。
z
(被测组分) (显色剂) (有色化合物)
z 反应在一定程度上是可逆的。为了减少反应的可
逆性，根据同离子效应，加入过量的显色剂是必要
的，但也不能过量太多，否则会引起副反应，对测定
反而不利。
第31讲
第十章 吸光光度法
第2讲
z2.溶液的酸度
z 溶液酸度对显色反应的影响很大，这是由于溶液 的酸度直接影响着金属离子和显色剂的存在形式以及 有色络合物的组成和稳定性。因此，控制溶液适宜的 酸度，是保证光度分析获得良好结果的重要条件之 一。
饱和键互相作用，引起永久性的电荷移动，从而减 小了分子的活化能促使试剂对光的最大吸收“红移”
(向长波方向移动)，使试剂颜色加深，这些基团称 为助色团。
第31讲
第十章 吸光光度法
第2讲
z 含有生色基团的有机化合物常常能与许多全 属离子化合生成性质稳定且具有特征颜色的化合 物，且灵敏度和选择性都很高，这就为用光度法 测定这些离子提供了很好的条件。 z 有机显色剂的种类很多，下面仅将应用较广 泛的几种介绍如下： z 1.邻二氮菲 z 2.双硫腙 z 3. 二甲酚橙 z 4. 偶氮胂III z 5．铬天青S
第31讲
第十章 吸光光度法
第2讲
z（二）显色反应条件的选择
z 显色反应能否完全满足光度法的要求，除了与显 色剂的性质有主要关系外，控制好显色反应的条件也 是十分重要的，如果显色条件不合适，将会影响分析 结果的准确度。
z1.显色剂的用量
z 显色就是将被测组分转变成有色化合物，表示：
z
M + R = MR
第31讲
第十章 吸光光度法
第2讲
z第四节 吸光光度法分析条件的选择
z一、显色反应及其条件的选择
z（一）显色反应和显色剂
z 1.显色反应
z 在分光光度分析中，将试样中被测组分转变成 有色化合物的反应叫显色反应。显色反应可分两大 类，即络合反应和氧化还原反应，而络合反应是最主 要的显色反应。与被测组分化合成有色物质的试剂称 为显色剂。同一组分常可与若干种显色剂反应，生成 若干有色化合物，其原理和灵敏度亦有差别。一种被 测组分究竞应该用哪种显色反应，可根据所需标准加 以选择。
3．专用性强，绝大多数有机整合剂，在一定 条件下，只与少数或其一种金属离子络合，而且同 一种有机螯合剂与不同的金属离子络合时，生成具 有特征颜色的螯合物
第31讲
第十章 吸光光度法
第2讲
4．虽然大部分金属螯合物难溶于水， 但可被萃取到有机溶剂中，大大发展了萃取 光度法。
5．在显色分子中，金属所占的比率很 低，提高了测定的灵敏度。因此，有机显色 剂是光度分析中应用最多最广的显色剂，寻 找高选择性、高灵敏度的有机显色剂，是光 度分析发展和研究的重要内容。
第31讲
第十章 吸光光度法
第2讲
z (4)有色化合物的组成要恒定,化学性质要稳 定。有色化合物的组成若不确定，测定的再 现性就较差。有色化合物若易受空气的氧 化、日光的照射而分解，就会引入测量误 差。 z (5)显色反应的条件要易于控制。如果条件 要求过于严格，难以控制，测定结果的再现 性就差。
第31讲
第十章 吸光光度法
第2讲
z2.显色剂
z(1)无机显色剂
z 许多无机试剂能与金属离子起显色反应，如Cu2+ 与氨水形成深蓝色的络离子Cu(NH4)42+，SCN-与Fe3+ 形成红色的络合物Fe(SCN)2+或Fe(SCN)63-等。但是多 数无机显色剂的灵敏度和选择性都不高，其中性能较 好，目前还有实用价值的有硫氰酸盐、钼酸铵、氨水 和过氧化氢等。
第31讲
第十章 吸光光度法
第2讲
z (2) 酸度对显色剂浓度和颜色的影响
z 光度分析中所用的大部分显色剂都是有
Байду номын сангаас
机弱酸。显色反应进行时，首先是有机弱酸
发生离解，其次才是络阴离子与金属离子络
合。
z
M + HR＝MR + H+
z 从反应式可以看出，溶液的酸度影响着
显色剂的离解,并影响着显色反应的完全程
度。当然，溶液酸度对显色剂离解程度影响 的大小，也与显色剂的离解常数有关，Ka 大时，允许的酸度可大；Ka很小时，允许 的酸度就要小些。