吸收光度分析的基本原理
吸光光度法知识点
第九章吸光光度法知识点吸光光度法是基于分子对光的选择性吸收而建立的一种分析方法，包括比色法、紫外一可见吸光光度法、红外光谱法等。
1．吸光光度法的基本原理①物质对光的选择性吸收：当光照射到物质上时，会产生反射、散射、吸收或透射。
若被照射的物质为溶液，光的散射可以忽略。
当一束白光照射某一有色溶液时，一些波长的光被溶液吸收，另一些波长的光则透过，溶液的颜色由透射光的波长所决定。
吸收光与透射光互为补色光(它们混合在一起可组成白光)。
分子与原子、离子一样，都具有不连续的量子化能级，在一般情况下分子处于最低能态(基态)。
当入射光照射物质时，分子会选择性地吸收某些频率的光子的能量，由基态跃迁到激发态(较高能级)，其能级差E激发态一E基态与选择性吸收的光子能量hv的关系为Hv=E激发态一E基态分子运动包括分子的转动、分子的振动和电子的运动。
分子转动、振动能级间隔一般小于1 eV，其光谱处于红外和远红外区。
电子能级间的能量差一般为1～20 eV，由电子能级跃迁而产生的吸收光谱位于紫外及可见光区，其实验方法为比色法和可见-紫外吸光光度法。
②吸收曲线：以波长为横坐标，以吸收光的强度为纵坐标绘制的曲线，称为吸收光谱图，也称吸收曲线。
它能清楚地描述物质对不同波长的光的吸收情况。
③光的吸收定律——朗伯一比尔定律：当一束平行单色光垂直通过一厚度为b、非散射的均匀吸光物质溶液时，吸光物质吸收光能，致使透射光强度减弱。
若用I。
表示入射光强度，I t表示透射光强度，I。
与I t之比称为透光率或透光度T，T=I。
/I t，吸光物质对光的吸收程度，还常用吸光度A表示，A=lgT=log I。
/I t。
实验证明，当一束平行单色光垂直照射某一均匀的非散射吸光物质溶液时，溶液的吸光度A与溶液浓度c和液层厚度b的乘积成正比，此即朗伯一比尔定律，其数学表达式为A=lgT=log I。
/I t =abc式中，a为吸收系数。
溶液浓度以g·L-1为单位、液层厚度以cm 为单位时，a的单位为L·g-1·cm-1。
原子吸收分光光度法的基本原理
原子吸收分光光度法的基本原理一、引言原子吸收分光光度法是一种常用的化学分析方法，用于测定溶液中金属元素的含量。
其基本原理是利用原子吸收光谱仪测量样品中金属元素原子在特定波长的光线下的吸收程度，通过测定吸光度来推断样品中金属元素的浓度。
本文将介绍原子吸收分光光度法的基本原理和仪器结构，以及其在实际应用中的一些注意事项。
二、原理原子吸收分光光度法的基本原理是利用金属元素原子对特定波长的光线的吸收特性。
当金属元素原子处于激发态时，它们会吸收特定波长的光线，使原子处于激发态能级上的电子跃迁到高能级。
而当金属元素原子处于基态时，它们不会吸收这些特定波长的光线。
通过测量样品溶液中特定波长的光线经过吸收后的光强度变化，可以推断出样品中金属元素的浓度。
三、仪器结构原子吸收分光光度法的仪器主要包括光源、光切割器、样品室、光路系统和检测器等部分。
光源产生特定波长的光线，光切割器用于选择特定波长的光线，样品室用于容纳待测样品溶液，光路系统将光线引导到样品室中，检测器测量经过样品溶液后的光线强度。
通过调节光切割器选择不同的波长，并测量不同波长下的吸光度，可以得到样品中金属元素的浓度信息。
四、注意事项在使用原子吸收分光光度法进行分析时，需要注意以下几点：1. 样品的制备：样品的制备对于分析结果的准确性至关重要。
样品应该经过适当的预处理，如酸溶解、稀释等，以保证样品中金属元素的浓度在合适的范围内。
2. 标准曲线的绘制：在分析过程中，需要绘制标准曲线来确定样品中金属元素的浓度。
标准曲线应该覆盖待测样品浓度范围，并包括多个浓度点，以提高分析结果的准确性。
3. 仪器的校准：在进行分析之前，需要对仪器进行校准，以保证测量结果的准确性。
校准可以通过使用已知浓度的标准溶液进行，根据标准溶液的吸光度和浓度的关系绘制标准曲线。
4. 光路系统的清洁：光路系统是原子吸收分光光度法中的关键部分，需要保持清洁以避免杂质对测量结果的影响。
定期清洁光路系统，以确保光线传输的准确性。
简述源原子吸收分光光度分析的基本原理
1.简述源原子吸收分光光度分析的基本原理。
答：原子吸收光谱分析是基于物质所产生的基态原子蒸气对特定谱线（通常是待测元素的特征谱线（共振线））的吸收作用来进行定量分析的一种方法。
2．何谓锐线光源？在原子吸收光谱分析中为什么要用锐线光源？答：锐线光源是发射线半宽度远小于吸收线半宽度的光源，如空心阴极灯。
在使用锐线光源时，光源发射线半宽度很小，并且发射线与吸收线的中心频率一致。
这时发射线的轮廓可看作一个很窄的矩形，即峰值吸收系数Kν在此轮廓内不随频率而改变，吸收只限于发射线轮廓内。
这样，求出一定的峰值吸收系数即可测出一定的原子浓度。
3.原子吸收分析中，若采用火焰原子化法，是否火焰温度愈高，测定灵敏度就愈高？为什么？答:不是.因为随着火焰温度升高,激发态原子增加,电离度增大,基态原子减少.所以如果太高,反而可能会导致测定灵敏度降低.尤其是对于易挥发和电离电位较低的元素,应使用低温火焰.4.原子吸收分析中使谱线变宽的因素有哪些？（1)谱线的自然宽度ΔνN（2)多普勒变宽（热变宽）ΔνD 由于原子在空间做无规则的热运动所导致（3)压力变宽:又称为碰撞变宽，还包括劳伦兹变宽和共振变宽（4)场致变宽（5)自吸变宽其中主要变宽为多普勒变宽和劳伦兹变宽（非同类原子碰撞）5.原子化的方法主要有哪几种？答：火焰院子化法和无火焰原子化法。
6.原子吸收分析的干扰主要有哪几种类型？答：(1)光谱干扰 : 这类干扰主要来自光源和原子化装置，包括谱线干扰和背景干扰(2)物理干扰: 试样在转移、蒸发过程中物理因素变化引起的干扰效应。
(3) 化学干扰指待测元素与其它组分之间的化学作用所引起的干扰效应。
（4）有机溶剂的干扰。
7.原子吸收分光光度计主要由那几部分组成？答：原子吸收分光光度计一般由光源、原子化系统、分光系统、检测系统、显示与记录系统五大基本部分组成。
8原子吸收分析中如何定义检出限和灵敏度？答：灵敏度（S）：测定值（吸光度）的增量（ΔA）与相应的待测元素浓度增量（Δc）的比值即S c=ΔA/Δc。
光度分析原理
光度分析原理光度分析是一种常用的分析方法，用来测量物质溶液中的化学物质的浓度。
它基于光的吸收和散射原理进行测量，能够提供准确可靠的分析结果。
本文将详细介绍光度分析的原理及其应用。
一、光吸收原理光吸收是光度分析的基本原理之一。
在物质溶液中，当透过光传播时，其中的化学物质会与光发生相互作用。
部分光被吸收，而另一部分光经过溶液无影响地通过。
被吸收的光的量与化学物质的浓度成正比，可以通过测定被吸收光的强度来确定溶液中化学物质的浓度。
二、比尔定律比尔定律是光度分析的重要理论基础。
根据比尔定律，溶液中化学物质吸收的光强度与其浓度呈线性关系。
即光吸收与物质浓度之间存在着一一对应的关系。
这使得我们能够通过测量被吸收光的强度，推断出溶液中化学物质的浓度。
三、工作原理在光度分析中，通常使用光度计作为测量仪器。
光度计通过测量光传递过程中的吸收来确定溶液中某种化学物质的浓度。
具体而言，光度计发射一束特定波长的光到溶液中，然后测量透过溶液传递的光的强度。
根据被吸收的光的强度，结合比尔定律，可以反推出溶液中化学物质的浓度。
四、应用领域光度分析广泛应用于各个领域，包括环境监测、生物医学、化学分析等。
在环境监测中，光度分析被用于测量水体中各类污染物的浓度，如重金属、有机物等。
在生物医学领域，光度分析可用于测量生物体内某种物质的浓度，如血液中的葡萄糖浓度。
另外，光度分析还可以用于药物分析、食品质量检测等领域。
五、优点与局限性光度分析具有以下几个优点：快速、准确、经济实用。
它对化学物质的浓度测量有着较好的线性范围和检测灵敏度。
然而，光度分析也存在一些局限性，比如受到溶液颜色、浊度等因素的影响；只能测量吸收光强度较大的溶液；不适用于多成分混合物的浓度测量等。
光度分析原理的理解和应用对于科学研究和工业生产具有重要意义。
通过合理选择光源、滤光片等仪器设备，掌握比尔定律及相关实验技巧，我们能够充分利用光度分析的优势，准确测量化学物质的浓度，为相关领域的研究和应用提供有力支持。
吸光度测定的原理
吸光度测定的原理
吸光度测定是一种常用的分析方法，利用物质对特定波长的光的吸收特性来确定物质的浓度或反应的进程。
其原理可以概括为以下几个方面：
1. 光的传播与吸收：在物质中，光的传播是由入射光束经过物质中的分子或离子相继发生吸收和散射而完成的。
吸收是指光的能量被物质吸收，导致物质中的电子转移到激发态。
吸收现象与物质的成分及浓度有关。
2. 兰伯特-比尔定律：根据兰伯特-比尔定律，光通过物质时，
与物质中物质浓度成正比的吸收光强度可以用以下公式来表示：A = log (I₀/I)，其中A是吸光度，I₀是入射光强度，I是透过
物质后的光强度。
3. 光谱仪：吸光度测定中所使用的光谱仪能够分析和检测出样品在各个波长下的光吸收情况。
光谱仪将可见光或紫外光通过样品，测量透过或被吸收的光，然后通过光电二极管或光电倍增管转化为电信号，再根据电信号的强弱来计算样品的吸光度。
4. 基准和比较：吸光度测定中通常会设定一个基准值和一个比较值。
基准值是在未加入样品的情况下测量的吸光度，用来作为参照。
比较值则是在加入样品后所测量的吸光度。
通过计算两者之间的差异，可以得出样品浓度或反应进程。
从以上原理可以看出，吸光度测定是通过光的吸收与透过来反映物质的浓度或反应的进程的一种方法。
通过测量光的吸收强
度，结合光谱仪的工作原理，可以准确地确定物质的浓度或反应的程度。
简述原子吸收分光光度法的基本原理
简述原子吸收分光光度法的基本原理原子吸收分光光度法是一种常用的化学分析方法,用于测量物质的吸收光谱。
其基本原理是,当物质吸收光子时,其分子或原子会与光子相互作用,导致分子或原子振动并改变其能量。
根据能量与波长的关系,物质的吸收光谱可以被记录下来,并用于确定物质的吸收程度和化学性质。
原子吸收分光光度法使用一种称为原子吸收装置的设备。
原子吸收装置中包含一个光源(如LED或激光)和一个吸收剂(如气体或液体)。
当光源发出光子时,这些光子会被吸收剂吸收,并激发原子或分子。
这些原子或分子随后振动并释放光子,这个过程被称为原子吸收。
根据原子吸收光谱的波长范围,吸收剂可以吸收不同波长的光子,导致其光谱变化。
原子吸收分光光度法的基本步骤包括:1. 光源发出光子,被吸收剂吸收。
2. 原子或分子被激发并释放光子。
3. 测量释放光子的波长,并计算出吸收剂的吸收光谱。
4. 根据吸收光谱确定吸收剂的吸收程度和化学性质。
原子吸收分光光度法的基本原理可以应用于许多领域,如分析化学、有机合成、环境科学、生物学等。
例如,在化学分析中,原子吸收分光光度法可以用于检测化合物的吸收光谱,以确定其化学性质和结构。
在有机合成中,原子吸收分光光度法可以用于检测有机化合物的吸收光谱,以确定其结构和活性。
在环境科学中,原子吸收分光光度法可以用于检测污染物的吸收光谱,以确定其毒性和来源。
除了基本的原子吸收装置外,原子吸收分光光度法还可以使用多个技术和设备,如多孔板分光光度法、荧光分光光度法等,以满足不同的应用需求。
随着技术的发展,原子吸收分光光度法在化学分析、环境科学和生命科学等领域中的应用越来越广泛。
第一节 吸光光度法的基本原理第二节 光吸收的基本定律第三节 吸光
第二节 光吸收的基本定律
一、Lambert-Beer 定律 二、偏离 Lambert-Beer 定律的原因
一、Lambert-Beer 定律
吸光度和透光率的定义分别为：
A def lg I0 I
T def I I0
吸光度与透光率的关系为：
A =－lgT
1760 年， Lambert 指出：一束平行单色光通 过有色溶液后，光的吸收程度与溶液液层的厚度 成正比。
吸光度与显色剂用量的关系
2. 溶液的酸度 溶液的酸度对显色反应的影响主要表现在
以下三个方面： （1）溶液的酸度对被测组分存在状态的影
响： 大多数被测金属离子易水解，当溶液 pH 增大时，可能生成各种类型的氢氧基配合物， 甚至生成氢氧化物沉淀，使显色反应不能进行 完全。
（2）溶液的酸度对显色剂的平衡浓度和颜 色的影响：大多数显色剂是有机弱酸或有机弱 碱，当溶液的 pH 变化时，将影响显色剂的平 衡浓度，并影响显色反应的完全程度。另外， 有一些显色剂本身就是酸碱指示剂，它们在不 同 pH 的溶液中具有不同的结构，而产生不同 的颜色，所以对显色反应也有影响。
（3）仪器设备简单，操作简便、快速，选 择性好。由于新的显色剂和掩蔽剂不断发现， 提高了选择性，一般不需分离干扰物质就能进 行测定。
（4）应用广泛。几乎所有的无机离子和具 有共轭双键的有机化合物都可以直接或间接地 用吸光光度法进行测定。
第一节 吸光光度法的基本原理
一、光的基本性质 二、物质对光的选择性吸收 三、吸收曲线
三、吸收曲线
如果将不同波长的光通过一定浓度的某一溶 液，分别测定溶液对各种波长的光的吸光度。以 入射光的波长 λ 为横坐标，相应的吸光度 A 为 纵坐标作图，可得到一条吸光度随波长变化的曲 线，称为吸收曲线或吸收光谱。
吸光光度法的工作原理
吸光光度法是一种常用的分析测量方法，用于测量溶液中化学物质的浓度。
它基于光在物质中的吸收现象，通过测量光的吸收程度来推断样品中化学物质的含量。
以下是吸光光度法的基本工作原理：
Lambert-Beer定律：吸光光度法基于Lambert-Beer定律，该定律描述了光通过透明介质时的吸收现象。
根据该定律，溶液中溶质的浓度与吸光度成正比。
光源与检测器：吸光光度法使用可见光或紫外光源作为光源，发出特定波长的光。
检测器（如光电池或光电二极管）用于测量光通过溶液后的吸光度。
标准曲线：为了建立浓度与吸光度之间的关系，首先制备一系列已知浓度的标准溶液，并使用吸光光度法测量每个标准溶液的吸光度。
通过绘制标准曲线，可以确定浓度和吸光度之间的线性关系。
样品测量：将待测样品溶液放入光度计的样品池中，光通过样品溶液后，检测器测量吸光度。
根据标准曲线，可以通过测量的吸光度确定样品的浓度。
路径长度和吸收波长：吸光光度法中，路径长度是光通过溶液的距离，通常为1厘米。
选择适当的吸收波长是确保测量准确性的重要因素，因为不同化学物质对不同波长的光有不同的吸光度。
通过利用Lambert-Beer定律，建立标准曲线，选择适当的光源和检测器，并控制路径长度和吸收波长，吸光光度法能够定量测量样品中溶质的浓度。
这种分析方法广泛应用于化学、生物化学、环境科学等领域的定量分析中。
原子吸收分光光度分析的基本原理
原子吸收分光光度分析的基本原理
原子吸收分光光度分析是一种常用于测定金属元素含量的分析技术。
其基本原理是利用金属元素在特定波长下的吸光性质来进行测量。
下面将介绍其基本步骤及原理。
首先，样品中的金属元素需要以适当的方法进行预处理，以将其转化为可测量的形式。
这可以通过酸溶解样品、氧化、还原等方法来实现。
接着，将样品溶液通过原子吸收光度计进行测试。
原子吸收光度计是一种专门用于测量样品中金属元素吸光度的仪器。
它由光源、样品室、分光装置和检测器等部分组成。
在测试过程中，光源会产生一束特定波长的光线，通常为金属元素所对应的共振线。
这束光线经过分光装置后，会进入样品室，样品溶液中的金属元素会吸收部分光线。
检测器会测量进出样品室后的光强差异，即吸光度。
通过比较单纯溶液和样品溶液之间吸光度的差异，我们可以得到金属元素的吸光度。
接下来，吸光度的值会与已知金属元素浓度标准溶液进行比较，建立一个标准曲线。
这个标准曲线能够用来确定未知样品中金属元素的浓度。
最后，根据标准曲线中已知浓度的吸光度值，我们可以反推出未知样品中金属元素的浓度。
原子吸收分光光度分析的优点是具有高灵敏度、高选择性和较低的检测限。
不过，它也有一些限制，比如只能测定金属元素的含量，对样品的处理过程要求较高，并且样品溶液中其他物质的影响可能导致结果的偏差。
总的来说，原子吸收分光光度分析是一种常用的分析方法，广泛应用于环境监测、医药化学和农业等领域，可以准确测定金属元素的含量。
原子吸收分光光度法的基本原理
原子吸收分光光度法的基本原理引言：原子吸收分光光度法是一种常用的分析技术，用于测定溶液中的金属离子浓度。
它基于原子吸收现象，利用特定波长的光束通过样品溶液，测量光的吸收程度来推断溶液中金属离子的浓度。
本文将介绍原子吸收分光光度法的基本原理。
一、原子吸收现象原子吸收现象是指原子在特定波长的光束照射下，吸收光的能量，使得原子中的电子从基态跃迁到激发态。
当激发态的电子回到基态时，会释放出与吸收时相同波长的光。
原子吸收分光光度法利用这种现象进行分析。
二、工作原理原子吸收分光光度法的工作原理可以分为以下几个步骤：1. 光源发射：一个特定波长的光源（通常是中空阴极灯）发射出特定波长的光束。
2. 光束分散：光束经过单色器或光栅，根据所需波长进行分散，只保留特定波长的光。
3. 样品处理：将待测溶液中的金属离子通过化学反应转化为原子态。
这通常涉及到溶液的酸化、还原等处理。
4. 原子吸收：经过样品处理后的溶液中的金属离子在特定波长的光束照射下，发生原子吸收现象，吸收光的能量。
5. 光强测量：使用光电倍增管或光电二极管测量光束在通过样品前后的光强差异。
吸收的光强与金属离子的浓度成正比。
6. 浓度计算：根据光强差异与标准曲线的关系，推断出样品中金属离子的浓度。
三、优点和应用原子吸收分光光度法具有以下优点：1. 灵敏度高：可以测量极低浓度的金属离子，通常可达到微克/升甚至纳克/升级别。
2. 选择性强：通过选择合适的波长，可以避免其他物质对测定结果的干扰。
3. 准确性高：标准曲线法可以提高测量结果的准确性。
4. 适用范围广：适用于多种金属离子的测定，如铁、铜、锌等。
原子吸收分光光度法在环境监测、食品安全、药物分析等领域得到广泛应用。
例如，可以用于检测水中的重金属离子污染程度，衡量食品中的微量元素含量，以及分析药物中的金属杂质。
结论：原子吸收分光光度法是一种重要的分析技术，基于原子吸收现象，通过测量光的吸收程度来推断溶液中金属离子的浓度。
原子吸收分光光度法的基本原理
原子吸收分光光度法的基本原理原子吸收分光光度法是一种利用原子对特定波长的光的吸收量来测量样品中特定元素浓度的分析方法。
其基本原理如下：1. 原子的能级结构：原子吸收分光光度法是基于原子的能级结构进行的。
原子在基态下，电子处于最低能量的能级，称为基态。
当外界能量作用于原子时，电子可以吸收这些能量，跃迁到较高的能级，形成激发态。
激发态是不稳定的，电子会迅速返回到基态并释放能量。
2. 吸收光谱：每个元素的原子有特定的能级结构和能级间的跃迁能量。
根据波尔定律，原子吸收特定波长的光，与波长的倒数成正比。
当特定波长的光通过样品中的原子时，原子会吸收与其能级结构匹配的能量，使得光减弱。
3. 法则兰伯特-比尔法：根据法则兰伯特-比尔法（Lambert-Beer's law），吸收光的强度与溶液中溶质浓度成正比。
即吸光度与浓度之间存在线性关系。
基于以上原理，原子吸收分光光度法一般的操作步骤如下：1. 选择适当的光源：根据待测元素的波长，选择适当的光源。
常用的光源有中空阴极灯或者激光。
2. 校准仪器：使用标准溶液，根据波尔定律建立标准曲线，确定吸光度与浓度之间的关系。
3. 准备样品：将待测样品溶解成适当浓度的溶液，并进行必要的预处理，如稀释、酸化等。
4. 进行测量：将样品溶液放入原子吸收光度计中，选择特定波长的光线照射样品，测量吸光度。
5. 计算浓度：根据标准曲线和测得的吸光度，计算样品中待测元素的浓度。
原子吸收分光光度法具有高选择性、高灵敏度和广泛的应用范围，可以用于分析各种样品中的多种元素。
继续分析原子吸收分光光度法的基本原理：6. 原子吸收：样品中的原子处于基态时，吸收特定波长的光。
这些波长通常与原子的特定能级跃迁相对应。
当光通过样品时，一部分光被吸收，而未被吸收的光通过。
吸收的光量与原子的浓度成正比，即浓度越高，吸收越多。
7. 比色效应：通过测量样品中的吸光度来评估原子吸收量。
吸收光通过进入光电检测器，将其转化为电信号。
吸光光度分析的基本原理
学
若C以g/L表示，b以cm表示。
仪 器
则K以a表示，称吸光系数，单位 L/g.cm
分
∴A = a b C
析
♦ 若C以mol⋅ L−1，b以cm表示，则K以ε表示，
称摩尔吸光系数，单位为L/molcm，它表 示 吸 光 物 质 浓 度 为 1 mol/L， 液 层 厚 度 为 1cm时溶液对某单色光的吸收能力。
∴ −dI ∝ I ⋅ dc
− dI I
= k 3 ⋅ dc
浙 江 师
同样：
A = lg I 0 It
=
k4
⋅C
范 大
这是吸光度与浓度的定量关系，是紫外—
学
可见分光光度分析的定量依据，称Beer定律，
仪 器 分 析
k4——与入射光波长、溶液性质、液层厚度及 温度有关，故当上述条件一定时，吸光度与溶 液浓度成正比。
1、光度测量误差
若光电流的测量误差为△I 光强测定误差 的△I 透光率的测定误差为△T；对于同一 台仪器，△T一般为一定值——0.01—0.02。
但是 A = - lgT
浙 即：相同的△T，由于A值不同引起吸光度的误差
江 师 范
也不同。检流计的标尺显示△A随A增大而增 大。
大 学
∞ 1.0
0.3
+ε2
)bc
= 1 lg
I
2 0
2 I1 ⋅ I2
A平与吸光物质的浓度和液层厚度的乘
浙 江 师 范
积成正比，即依然符合L-B定律，只不过
此时的摩尔吸光系数为
。 ε
=
1 2
(ε 1
+
ε
2)
然而，实际测得的并非A平，而是
第九章 吸光光度法
2
§8-1 吸光光度法基本原理
比色法介绍
3
一、物质对光的选择性吸收
1．光的基本性质 光是一种电磁波，具有波粒二象性。光的波动性可用波 长、频率、光速c、波数（cm-1）等参数来描述： = c ； 波数 = 1/ = /c 光是由光子流组成，光子的能量： E=h=hc/ （Planck常数：h=6.626 × 10 -34 J .S ) 光的波长越短（频率越高），其能量越大。 白光(太阳光)：由各种单色光组成的复合光,是连续光谱。 单色光：单波长的光(由具有相同能量的光子组成) 可见光区：400-750 nm 紫外光区：近紫外区200 - 400 nm 远紫外区10 - 200 nm （真空紫外区）
将Mn2＋ 氧化成紫红色的MnO4- 后，在525 nm处进行测 定。
23
4.显色剂 无机显色剂：硫氰酸盐、钼酸铵、过氧化氢等几种。 有机显色剂：种类繁多 偶氮类显色剂：本身是有色物质，生成配合物后，颜色发 生明显变化；具有性质稳定、显色反应灵敏度高、选择性好、 对比度大等优点，应用最广泛。偶氮胂Ⅲ、PAR等。 三苯甲烷类：铬天青S、二甲酚橙等
21
§ 8-3 显色反应及显色条件的选择
一、显色反应的选择 1.选择显色反应时，应考虑的因素 灵敏度高(ε值104~105)、选择性好、生成物稳定、显色 剂在测定波长处无明显吸收，两种有色物最大吸收波长之 差：“对比度”，要求△ > 60nm。 2.配位显色反应 当金属离子与有机显色剂形成配合物时，通常会发生 电荷转移跃迁，产生很强的紫外—可见吸收光谱。 例如:Cu2+与双硫腙配位形成的双硫腙铜在 λ=533nm 处的ε=5×104
27
2. 选择合适的参比溶液
为什么需要使用参比溶液？ 调节参比的A=0，使测得的的吸光度真正反映待测物的吸光强 度。扣除待测物的吸收之外的其他所有吸收。 参比溶液的选择一般遵循以下原则： ⑴ 若仅待测组分与显色剂反应产物在测定波长处有吸收，其 它所加试剂均无吸收，用纯溶剂（水) 作参比溶液； ⑵ 若显色剂或其它所加试剂在测定波长处略有吸收，而试液 其它组分无吸收，用“试剂空白”(不加试样溶液)作参比溶液；
原子吸收分光光度法的基本原理
原子吸收分光光度法的基本原理引言：原子吸收分光光度法（Atomic Absorption Spectroscopy，AAS）是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、环境科学、生物医学等领域。
本文将介绍原子吸收分光光度法的基本原理，并探讨其在分析实验中的应用。
一、原子吸收分光光度法的基本原理原子吸收分光光度法基于原子的吸收特性进行分析。
其基本原理可以概括为以下几个步骤：1. 原子化：样品中的元素通过特定的方法被转化为原子态。
常用的方法包括火焰原子化和电热原子化。
火焰原子化是将样品溶解在溶剂中，并通过火焰将其转化为气态原子。
电热原子化则是通过电热器将样品直接加热，使其转化为气态原子。
2. 吸收：将原子化后的样品通入光束中，光束中含有特定波长的入射光。
入射光穿过样品后，被样品中的原子吸收。
吸收量与样品中原子的浓度成正比。
3. 比较：将入射光与出射光进行比较，测量样品中的原子吸收量。
通常使用单色仪器或光栅仪器来实现入射光和出射光的分离和测量。
4. 分析：通过比较入射光和出射光的强度差异，可以推算出样品中原子的浓度。
利用标准曲线法或方法比对法，可以进一步确定样品中元素的含量。
二、原子吸收分光光度法的应用原子吸收分光光度法在各个领域都有广泛的应用。
以下将介绍其在环境监测、食品安全和药物分析等方面的具体应用。
1. 环境监测：原子吸收分光光度法可以用于分析水、土壤和空气中的污染物。
例如，可以通过该方法测定水中的重金属离子、土壤中的有机物和空气中的大气污染物。
这些分析可以帮助实时监测环境中的污染程度，为环境保护提供科学依据。
2. 食品安全：原子吸收分光光度法可以用于食品中有害元素的检测，如重金属、农药残留等。
通过该方法可以快速准确地检测食品中的有害物质，确保食品的安全性。
3. 药物分析：原子吸收分光光度法可以用于药物中元素的含量分析。
药物中的某些元素含量过高或过低可能会影响药物的疗效和安全性。
通过该方法可以对药物中的元素含量进行准确测定，保证药物的质量。
吸光度原理
吸光度原理
吸光度原理是一种常用于分析物质浓度的方法。
其基本原理是：当某种物质溶解在溶液中时，溶液对特定波长的光会有吸收作用。
吸光度的大小与物质的浓度成正比关系，即浓度越高，吸光度越大。
在吸光度测定中，常使用分光光度计。
该仪器通过将可见光、紫外光或红外光分成不同的波长，并使得待测溶液通过样品池，然后测量透射光的强度。
透射光经过溶液后，部分被吸收，其余部分则透过溶液。
通过测量透射光的强度，可以计算出溶液对光的吸收的程度，即吸光度。
吸光度测定是一种简单、快速而且可靠的分析方法，广泛应用于生物化学、医学、环境科学等领域。
通过测量吸光度，可以确定物质的浓度、反应速率、反应平衡常数等重要参数。
同时，吸光度法还具有灵敏度高、操作方便、耗时短等优点。
需要注意的是，吸光度测定在应用中存在一些局限性。
首先，吸光度受到样品的颜色和杂质的影响。
如果样品颜色过深或含有其他杂质，会影响吸光度的测定结果。
其次，吸光度测定要求待测物质具有较好的线性关系，即吸光度与浓度呈线性关系。
因此，在进行测定前需要确定吸光度与浓度的线性范围。
总之，吸光度测定是一种常用的分析方法，通过测量物质对光的吸收程度来确定其浓度。
它具有简单、快速、可靠等优点，广泛应用于科研、工业和生产等领域。
原子吸收分光光度分析法-基本原理
食品卫生 土壤修复 化工过程控制
样品类型
肉及其制品 污染土壤 碳酸钠生产中的盐湖卤水
分析内容
铜、锌的含量分析 镁元素含量分析 钙、铁元素含量分析
原子吸收分光光度分析法 -基本原理
原子吸收分光光度分析法是一种广泛用于分析金属元素的方法。该方法基于 原子光谱学的基本原理，通过检测样品中金属元素的吸收光谱，并将其与标 准参考样品进行比较，来确定元素的含量。
原子光谱学基本原理
玻尔模型
电子通过吸收能量跃迁到较高轨道，再通过发 射光子回到基态。
发射光谱
数据处理
将吸收光谱与参考样品进行比较，计算出元 素的含量。
原子吸收光谱法的仪器组成
火焰原子吸收光谱仪
样品原子通过空气燃烧器激发，在光谱仪中测量 吸收光强度。
石墨炉原子吸收光谱仪
样品原子通过石墨管加热激发，在光谱仪中测量 吸收光强度。
常用的金属元素测定
1铜
常用于分析食品和环境中的铜含量。
3钙
用于分析动物样品中的钙含量。
高能电子通过跃迁放出电磁辐射，谱线代表不 同的元素。
吸收光谱
原子对入射光子的能量进行吸收，谱线代表不 同的元素。
原子光谱分析过程概述
样品处理
溶解或分解样品，获得原子态元素。
吸收光谱检测
将光源发出的光通过空气燃烧器，使金属元 素被激发到原子状态。然后，通过样品溶液 中的原子吸收分析光强度。
光源选择
选择激发原子的光源，发射出一定波长范围 内的光。
2锌
用于分析食品和农业样品中的锌含量。
4镁
广泛用于水中镁含量的分析。
原子吸收光谱法的优缺点
1
优点
分析灵敏度高，通常在微克甚至亚微克水平下检测元素；简单易于操作，样品准 备容易，结果的分析，容易受到干扰；由于逃避效应和极大算 法的影响，存在一定的误差。
吸光光度法的基本原理
吸光光度法的基本原理具体来说，吸光光度法使用的是一束单色光通过样品溶液后的光强的测量。
单色光通过样品中时，有一部分光被吸收，另一部分光透射通过样品。
被吸收的光子的数量与样品中的分子或离子的数量成正比。
根据比尔－朗伯定律，这一吸收过程的强度可以通过下式来表示：A = εlc其中，A表示吸光度，ε是摩尔吸光系数（也称为摩尔吸光度），l是样品溶液的光程，c是溶液中的物质浓度。
吸光度单位通常使用“摩尔吸光度/厘米”或“摩尔吸光度/毫升”来表示，而浓度单位则可以是摩尔/升、克/升或百分比等。
1.光源：吸光光度法通常使用单色光源，如钠灯、汞灯或LED。
选择不同波长的光源可以针对不同化学分析问题。
2.样品：经过光源的光束通过溶液中的样品，在其透射或吸收一定量的光线之后，进入光电器件进行检测。
3.检测：光电器件通常是一个光电二极管或光电倍增管，用来测量透射或吸收的光线强度。
通过比较样品溶液的吸光度与标准溶液的吸光度，可以计算出样品中的物质浓度。
在实际应用中，吸光光度法常用于分析药物、环境污染物、食品成分、金属离子浓度等。
通过选择适当的光源和光电检测装置，可以实现对特定化合物的高灵敏度和选择性分析。
需要注意的是，吸光光度法在实际应用中对于样品的准备和处理非常重要。
避免杂质的干扰和保证测量条件的准确性是确保吸光光度法测量结果准确性的关键。
此外，还需要合适的标准溶液来建立测量曲线和校准方法。
总之，吸光光度法是一种常用的分析方法，其基本原理是根据溶液中物质吸光的特性来测量溶液中物质的浓度。
通过光源和光电器件的选择，可以实现高灵敏度和选择性的分析。
在使用吸光光度法进行分析时，需要注意样品的准备和处理以及校准方法的建立，以确保测量结果的准确性。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
学
i
仪 器 分
这即为吸光度的加和性原理，把L-B定律代入， 则：A=ε1b C1 +ε2 b C2 + ……εn b Cn
析
二、偏离L-B定律的原因
在紫外—可见分光光度分析中，当吸
光物质的浓度大到一定程度时，明显地
看到偏离工作曲线的情况，大多数情况
下，产生负偏离（向浓度轴弯曲），少
浙
数情况也产生正偏离（向A轴弯曲）。
仪
越严重，并且，随浓度或液层厚度增大，
器 分
偏离增大。
析
A测
=
lg
2I0 I1 + I2
= lg
2 I1 + I2
=
lg 10 −ε1bc
2 + 10 −ε 2bc
I0 I0
A测与C成非线性关系，而且ε1 ,ε2相差越
大，这种偏离越严重。
为何紫外—可见分光光度仍广泛应用于定量分析 呢？
浙
当ε1 = ε2时
分 析
A = lg I0 It
∴ A = lg
It I0
= lg 1 T
= k2b
浙 江
k2——与入射光波长，溶液性质及浓度、
师 范 大
温度有关，当λ及其它三者一定时，A与b 成正比。
学
仪
器
分
析
2.比耳定律
当一束单色光通过液层厚度一定的均匀溶 液时，溶液中的吸光物质的浓度增大dC，则透 射光强度将减弱dI，-dI与入射光光强度I与dc的 积成正比。
A测是否也符合朗伯—比耳定律？
假设λ2通过溶液后被吸收得多一些，
即： I 2 < I1 I1 - I2 > 0
平方：
I12
− 2I1I2
+
I
2 2
>
0
I12
+ 2I1I2
+
I
2 2
>
4I1I2
浙 江 师 范 大
(I1 + I2 )2 > 4I1I2
又等式两边用 I 相02 除：
学 仪 器
(
I0
)2 <
A1
=
lg
I0 I1
A2
=
lg
I1 I2
KK
An
= lg In−1 In
A1
+
A2 K+
An
= lg
I0 I1
+ lg I1 I2
+KK+ lg In−1 In
浙 江
= lg I 0 × I1 × I 2 KK I n−1 = lg I 0 = A
I1 × I 2 KK I n
In
师
∑ 范
大
∴ A = A1 + A2 +KAn = Ai
浙 ♦ 另外，由于入射光不是垂直通过样品池，
江 师
使光成实际走过的光程大于样品池厚度，
范
产生正偏差。
大
学
仪
器
分
析
2、化学因素
溶液中吸光物质因离解、缔合、形成新的化 合物或同溶剂反应，产生互变异构体等，而导 致吸收曲线的形状、最大吸收波长（λmax）、 吸收强度等发生变化，引起对L-B定律的偏离。
①平衡效应
∴ −dI ∝ I ⋅ dc
− dI I
= k 3 ⋅ dc
浙 江 师
同样：
A = lg I 0 It
=
k4
⋅C
范 大
这是吸光度与浓度的定量关系，是紫外—
学
可见分光光度分析的定量依据，称Beer定律，
仪 器 分 析
k4——与入射光波长、溶液性质、液层厚度及 温度有关，故当上述条件一定时，吸光度与溶 液浓度成正比。
lg
I 01 I1
浙 江
对λ2的的吸收： A2
=
ε 2bc
=
lg
I 02 I2
师 范
假设λ1、λ2的入射光强度I01 = I02 =
大 学
仪
I0，同时假设检测器对λ1、λ2的灵敏度 相同，则：平均吸光度A平
器
分
析
A平
=
1 2
(A1
+
A2
)
=
1 (lgI01 2 I1
+lg
I02 I2
)
=
1 2
(ε1
A =εb C
♦ 显然，我们不可能直接测定1 molL−1的高浓
度样品，求算某吸光物质的摩尔吸光系数 ε，而是通过测定低浓度溶液的吸光度A， 计算出ε。
♦ 例：已知Fe2＋的浓度为500μg/l的溶液，用邻二 氮菲作显色剂进行分光光度测定，样品池厚2cm， 在波长为515nm处测得吸光度A=0.19，求该吸光
3.朗伯--比耳定律
若同时考虑液层厚度和溶液浓度对吸光度 的影响，即把朗伯定律和比耳定律合并起来得：
A=kbC
K——与入射光波长、溶液性质及温度有关的 常数
当一束波长为λ的单色光通过均匀溶液时，
其吸光度与溶液浓度和光线通过的液层厚度的
浙 江
乘积成正比。
师
即为朗伯——比耳定律。
范 大
其中K的取值与C、b的单位不同而不同。
物质的ε
解：[FeM2+=]5=55.8005×10−6 = 8.9×10−6 mol.L−1
55.85
A = 0.19 = ε ⋅b⋅c
浙
江 师
ε
=A b⋅c
=
0.19 2 × 8.9 ×10−6
= 1.1×104 (L/mol⋅ cm)
范
大 ♦ 摩尔吸光系数表示吸光物质对光的吸收能力，所
学
示ε又是衡量紫外—可见分光光度分析灵敏度的
♦ 设某一波长的单色光，
通过液层厚度为b的均
匀溶液，溶液浓度一
定 ， 若 将 溶 液 分 成 无 I0 限 小 的 相 等 的 薄 层 db，
浙 江 师
当 光 通 过 db 后 ， 若 光 强减弱dI，则：
范
大
学
仪 器 分 析
db It
b
− dI ∝ I ⋅ db
− dI = k 1 I ⋅ db
江 师
是这种光的波长范围很窄而已，所以说，
范
单色光并非是一条几何线。
大
学
由于入射光的非单色性将导致对L-B
仪 器
定律的偏离。
分
析
假设入射光包含两种波长λ1、λ2的
光 ， 它 们 的 入 射 光 强 度 分 别 为 I01、I02，
透射光强为I1、I2，则:吸光物质
对λ1的的吸收： A1 = ε 1bc =
师 范
１８５２年——比耳(Beer)确定了吸光度
大 学系，建立了光吸收
器 分
的基本定律。
析
♦ 当一束单色光垂直照
射到任何均匀的非散
射的介质（固、液、
气）时，有一部分被
吸 收 （ Ｉ a） 一 部 分 I0
透 过 溶 液 （ Ｉ t） 还
浙 江 师
有一些部分被样品池 Ir 表面反射（I r），若
∴b ⋅ C − cm ⋅ mol ⋅ L−1 → cm ⋅ mol /(1000cm3 )
师
范 大
S = bc ⋅ M(g)/ cm2 = bc ×M ×106 µg / cm2
学
1000
1000
仪 器 分 析
∴S = bc ⋅ M ×106 = M / ε
1000
4. 吸光度的加和性原理 假设某一波长为λ，强度为I0的单色光通过
弯曲，这是因[ Cr2O]72−
较低时，上述平衡右
浙 江
移，使[ CrO ]4−增大，
师 范
而
[
Cr
2
O
2 7
−
降] 低。
大
学
仪 器
[Cr2O72− ]
分
平衡效应的影响
析
②酸效应
被测组分通过显色反应，生成一种吸光物质，而溶
液的酸度往往会影响吸光物质的产生、分解和性质，
而使吸收曲线的形状和最大吸收波长发生变化，从而 导致对朗伯—比耳定律的偏离。
几个相同厚度的不同溶液，每种溶液的mol吸光 系数和浓度分别为：
ε1、ε2、……εn，C1、C2……C n mol ⋅ L−1
光线通过每个溶液后其透射光光强为：
I1、I2……In. 则：波长为λ的光通过n个溶液后的总吸光度
A = lg I 0 In
（T = In ） I0
通过各溶液时产生吸光度分别为：
③溶剂效应
有时溶剂会影响吸光
A
b
物质的性质及吸收特性。
a
浙 江 师
例如：I2在CCl4中呈紫色， 其最大吸收波长在570nm
范
左右，在乙醇中呈红棕色，
大 学
其最大吸收波长为490nm
仪
左右。
器
a——以乙醇为溶剂
分
析
b——以CCl4 为溶剂
400 500 600 700 λ
三、光度测量误差及实验条件的选择
学
若C以g/L表示，b以cm表示。
仪 器
则K以a表示，称吸光系数，单位 L/g.cm
分
∴A = a b C
析
♦ 若C以mol⋅ L−1，b以cm表示，则K以ε表示，
称摩尔吸光系数，单位为L/molcm，它表 示 吸 光 物 质 浓 度 为 1 mol/L， 液 层 厚 度 为 1cm时溶液对某单色光的吸收能力。
江 师 范
A测 = ε 1bc = ε 2 bc
大 学
这时A测与C符合朗伯比耳定律，这说明什