比色法及分光光度法
比色法和分光光度法的基本知识
比色法和分光光度法的基本学问**节比色法和分光光度法的基本学问一、光的特性光是由光量子构成的，具有二重性，即不连续的微粒和连续的波动性。
波长和频率是光的波动性和特征，可用下式表示：λ＝C/V式中λ为波长，具有相同的振动相位的相邻两点间的距离叫波长。
Ｖ为频率，即每秒钟振动次数。
Ｃ为光速等于299770千米／秒。
光属于电磁波。
自然界中存在各种不同波长的电磁波，列成表1—1所示的波谱图。
分光光度法所使用的光谱范围在200nm—10μ（1μ=1,000nm）之间。
其中200nm－400nm为紫外光区，400nm －760nm为可见光区，760nm－10,000nm为红外光区。
二、光的互补色假如两种色光（单色光或复色光）以适当地比例混合而能产生白色感觉时，则这两种颜色就称为“互为补色”。
非发光物体的颜色（如颜料），重要取决于它对外来光线的汲取和反射，所以该物的颜色与照射光有关。
一般把物体在白昼光照射下所呈现的颜色称为该物体的颜色。
假如将白昼光照射在黄蓝两种颜色混合后的表面时．因黄颜料能反射白光中的红、橙、黄和绿四种色光，而蓝色光能汲取其中的红、橙和黄三种色光，结果使混合颜料显示绿色。
这种颜色的混合与色光的加色混合不同，三、光的选择性汲取物质对光的汲取是物质和光能相互作用的一种形式。
由于光的波粒二象性只有当入射光的能量同吸光物质的基态和激发态能量差相等时才会被汲取，而物质的基态和激发态是由物质的原子结成和原子间相互作用决议的，不同的物质的能态不同，对光的选择性汲取也就不一样。
所以物质对光具有选择汲取性。
要讨论光的选择性汲取，首先必需搞清楚其产生的机理。
原子是由质子和核外电子构成的，核外电子以不同速度在质子四周不同轨道上旋转，每个轨道的能级是不一样的。
好像卫星围绕地球转的情况是相像的。
同时，每个轨道又有方向不同的亚轨道，而同一轨道的不同亚轨上的能量也是不相同的。
当电子的运动轨道更改都会伴有汲取和释放能量。
所以不同的能量变化有不同的汲取光谱。
无机与分析化学比色法和分光光度法
§20.4 显色反应与显色条件的选择
• 许多无机离子无色，即使有色的无机离子也多因吸光系数不 大而无法直接进行紫外-可见分光光度测定；
• 很多有机化合物具有较强紫外或可见光吸收，可直接测定。
显色反应：将无色或吸光系数很小的被测物质与显色 剂反应，使被测物转变成具有较强紫外或可见光吸 收的化合物，然后进行测定。
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2. 分光光度计的基本部件
检
结
光 源
单 色 器
吸 收 池
测 系 统
果 显 示
光源： 在可见和近红外区使用钨灯或碘钨灯，波长范围320-2500nm； 在紫外区使用氢灯或氘灯，波长范围180-375nm。使用稳压器 保证光强稳定。
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单色器
•色散元件：将连续光谱分解为单色光的元件，如棱镜、光栅； •单色器：由入射狭缝、准直透镜、色散元件、聚焦透镜和出射 狭缝构成。 •玻璃吸收紫外光，所以玻璃棱镜仅用于350-3200nm波长范围， 只能用于可见分光光度计；石英（ 185-4000nm ）则可用于整个 紫外-可见光区。 •光栅利用光的衍射与干涉作用，其优点是适用波长范围宽、色 散均匀、分辨率高；但其缺点是各级光谱有重叠而产生相互干 扰。
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•吸收光谱与发射光谱 分子吸收能量后受到激发，分子就从基态能级跃迁到激发态 能级，因而产生吸收光谱。 处于激发态的分子返回基态或能级较低的激发态，就会以光 子的形式释放能量，从而产生发射光谱。
•紫外-可见吸收光谱 分子中的价电子吸收特定波长的光（紫外-可见光）后，从 基态跃迁到激发态。
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§20.2 光吸收的基本定律
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§20.3 比色法和分光光度法及其仪器
1. 光度分析方法 • 目视比色法： • 光电比色法：用光电比色计测定未知溶液和标准溶液的吸
分光光度法与比色法
1、几个概念：分光光度法在分光光度计中，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。
如以波长（λ）为横坐标，吸收强度（A）为纵坐标，就可绘出该物质的吸收光谱曲线。
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。
比色法colorimetry以可见光作光源，比较溶液颜色深浅度以测定所含有色物质浓度的方法。
以生成有色化合物的显色反应为基础，通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量的方法。
比色法作为一种定量分析的方法，开始于19世纪30～40年代。
比色分析对显色反应的基本要求是：反应应具有较高的灵敏度和选择性，反应生成的有色化合物的组成恒定且较稳定，它和显色剂的颜色差别较大。
选择适当的显色反应和控制好适宜的反应条件，是比色分析的关键。
常用的比色法有两种：目视比色法和光电比色法，两种方法都是以朗伯-比尔定律(A＝εbc)为基础。
常用的目视比色法是标准系列法，即用不同量的待测物标准溶液在完全相同的一组比色管中，先按分析步骤显色，配成颜色逐渐递变的标准色阶。
试样溶液也在完全相同条件下显色，和标准色阶作比较，目视找出色泽最相近的那一份标准，由其中所含标准溶液的量，计算确定试样中待测组分的含量。
光电比色法是在光电比色计上测量一系列标准溶液的吸光度，将吸光度对浓度作图，绘制工作曲线，然后根据待测组分溶液的吸光度在工作曲线上查得其浓度或含量。
与目视比色法相比，光电比色法消除了主观误差，提高了测量准确度，而且可以通过选择滤光片来消除干扰，从而提高了选择性。
但光电比色计采用钨灯光源和滤光片，只适用于可见光谱区和只能得到一定波长范围的复合光，而不是单色光束，还有其他一些局限，使它无论在测量的准确度、灵敏度和应用范围上都不如紫外-可见分光光度计。
分光光度比色法的原理
分光光度比色法的原理
一、物质对光的吸收
分光光度比色法的基础是物质对光的吸收。
当光线穿过物质时，物质会吸收特定波长的光线，导致光的强度减弱。
物质对光的吸收程度与物质的浓度成正比，这是分光光度法进行定量分析的基础。
二、光的色散
光的色散是指光线通过棱镜或光栅等光学元件时，被分解成不同波长的光谱。
通过色散，我们可以将一束白光分解成不同颜色的光谱。
分光光度计利用这个原理，将物质吸收的光线分解成特定波长的光谱，从而确定物质对哪些波长的光线有吸收。
三、比色测定
比色测定是指在特定波长下测量物质对光的吸收程度。
通常，我们将待测物质与已知浓度的标准物质在相同条件下进行比色测定，然后根据标准曲线的斜率和截距计算出待测物质的浓度。
比色测定是分光光度比色法的重要步骤，通过它可以对物质进行定量分析。
四、定量分析
通过比色测定得到的数据，我们可以计算出待测物质的浓度。
在分光光度比色法中，我们通常使用标准曲线法或标准加入法来进行定量分析。
标准曲线法是通过绘制标准物质浓度与吸光度的关系曲线，然后根据待测物质的吸光度在曲线上找到对应的浓度。
标准加入法则是将已知浓度的标准物质加入待测样品中，然后根据吸光度的变化计算待测物质的浓度。
总之，分光光度比色法的原理主要包括物质对光的吸收、光的色散、比色测定和定量分析等方面。
通过这些原理的应用，我们可以快速、准确地测定物质的浓度，广泛应用于化学、生物学、医学等领域。
比色法和分光光度法及其仪器
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分光光度法
分光光度法的优点和缺点
分光光度法的优点包括高精度、高灵敏度和高选择性。它能够提供精确的定量数据，适用 于各种不同物质的测量。此外，分光光度法通常具有较高的灵敏度和较低的检测限，能够 检测到微量的物质 然而，分光光度法也有一些缺点。首先，它需要昂贵的仪器设备，通常只有实验室级别的 分析才使用分光光度计。其次，分光光度法需要一定的操作技能和经验，因为不同物质的 测量可能需要不同的条件和参数设置。此外，对于某些特定物质的测量，可能需要使用特 定的试剂和标准品，这可能会增加实验成本和时间
比色法和分光光度 法及其仪器
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1 比色法 2 分光光度法Biblioteka 比色法和分光光度法及其仪器
比色法和分光光度法是两种常用的化学分析方法，用 于测量溶液中的物质浓度
x
这两种方法都基于朗伯-比尔定律，该定律描述了溶液 的吸光度与溶液浓度之间的关系
PART 1
比色法
比色法
比色法是一种通过比较有色物质 溶液的颜色深度来确定其浓度的
技术
它主要基于颜色的差异，使用肉 眼或比色计来比较样品溶液和标 准溶液的颜色
比色法
比色法仪器
比色法通常使用比色计作为仪器。比色计是一种简单的 光学仪器，它通过比较样品溶液和标准溶液的颜色来测 量浓度。比色计通常由一个光源、一个滤光片和一个接 收器组成。光源发出的光通过滤光片，然后照射到样品 溶液和标准溶液上。接收器接收反射回来的光，并将其 转换为电信号。通过比较样品溶液和标准溶液的反射率 ，可以确定样品的浓度
第二十章 比色法和分光光度法
3、朗伯-比尔定律
4、透光度（透射比） 5、吸光系数（吸收系数） 6、摩尔吸收系数
书P398： 例题20-1
二、吸光度的加和性 测得溶液的吸光度等于各组分的吸光度之 和。 A总 = ∑ Ai ＝κ1 b c1 + κ2 b c2 + …… κn b cn
三、朗伯-比尔定律的偏离 1、比尔定律的局限性 2、非单色入射光引起的偏离
4、颜色的产生：物质对不同波长的光具有选
择性吸收作用而产生了不同颜色。
5、光吸收曲线 6、吸收峰：光吸收程度最大处对应的波长。
7、物质定性分析的依据：不同物质的溶液，
其最大吸收波长不同。
20.2 光吸收的基本定律
一、朗伯-比尔定 1、朗伯定律 朗伯(Lambert) 1760年阐明了光的吸收程 度和吸收层厚度的关系。 A∝b 2、比尔定律 1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度 和吸收物浓度之间也具有类似的关系。 A∝ c
一、光度分析法的特点 1、灵敏度高 2、准确度能满足微量组分测定的要求 3、操作简便快速，仪器设备简单
二、物质对光的选择性吸收
1、单色光：同一波长的光称为单色光。 2、复合光：由不同波长的光组成的光称为复
合光。如可见光。 3、互补色光：两种适当颜色的单色光按一定 强度比例混合可成为一种白光，这种两种单 色光称为互补色光。
A
λ1 A
λ2
λ
λ1
λ2
λ
Aλ1= kaλ1bCa ＋kbλ1bCb Aλ2= kaλ2bCa ＋kbλ2bCb
三、光度滴定 四、酸碱解离常数的测定 五、配合物组成的测定 1、饱和法 2、连续变化法
目视比色法和分光光度法的分析和比较
目视比色法和分光光度法的分析和比较2015年12月5日龙浪李珂璇王宇鑫李嘉浩程卫东王佳佳临床医学院指导教师：徐尧一、摘要本讨论报告通过分析和比较目视比色法和分光光度法两种比色法的主要优缺点，即目视比色法操作简便但精度较低，分光光度法精确度较高但对溶液的性质要求较高；并且结合实例说明两种比色法各自的适用范围和浓度限制，即两种比色方法分别在光的波长、物质的组分、以及对朗伯-比尔定律的符合情况上有不同的适用范围，并给出了适用的吸光度范围（0.2-0.8）和浓度范围。
由此针对不同情况给出了不同的选择方案。
这对实际的研究和生产生活具有指导性的意义。
二、前言在确定有色溶液待测组分含量时，常常可以通过比较和测量溶液的颜色来进行，这种方法叫做比色法。
早在19世纪30-40年代，比色法就开始作为一种定量分析的方法被应用到研究和生产中。
常用的比色法有目视比色法和分光光度法两种，其中前者主要通过眼睛观察得出结论，后者借助光电比色计进行。
由于这两种比色方法的实际应用非常广泛，因此分析和比较两种方法对于方法的优化显得尤为重要。
三、内容（一）两种比色方法优缺点比较1.目视比色法1）优点（1）比色时操作简便，成本较低相比分光光度法，目视比色法不需要动用分光光度计，只需要几个比色管便可以完成测定，因此显得仪器设备简单，操作简便，使用成本低。
同时节省了电能，有利于能源的节约和保护。
在分析大批试样时，其优势就显得更加明显，大大节省了人力、物力、财力以及测定消耗时间。
在本实验中，我们仅需配置5个标准溶液，便可直接在比色管架上进行比较，与分光光度法中所需的多次清洗比色皿的操作要求相比比较简易。
（2）适用范围较广，可用于不严格符合Lambert-Beer定律的情况目视比色法是通过比较通过光的强度来测定组分含量，可以在白光下进行[2]，因此对于有些不严格符合Lambert-Beer定律的显色反应也是适用的。
例如在用碘量比色法测定油脂中过氧化值时，碘和淀粉反应的特征蓝色只有在含碘量在2~10μg[6]时才较为严格地符合Lambert-Beer定律，因此只要反应产生的碘稍稍过量或不足，使用分光光度法测定就会产生较大误差，只能使用目视光度法。
离子液体的检测方法
离子液体的检测方法一、原理离子液体(ILs)是一种具有非常高溶解度和选择性的无机非离子液体，它以其独特的结构和性质而广泛应用于各种领域，具有重要的经济和环境影响。
离子液体的检测方法采用各种常用机理，如比色法、分光光度法、电化学或半电导率法、离子色谱法、液相色谱法以及容量化学电极法等进行分析检测。
这些手段能够有效地直接分析离子液体样品中的物质成分，可以提供准确、可靠、可重复的检测结果。
二、常用检测方法1、比色法：采用比色法测定离子液体的主要特性是颜色，可以检测ILs的主要及微量成分物质的浓度。
比色法可以快速、准确地测定出离子液体中的物质浓度，并且具有更高的灵敏度。
2、分光光度法：分光光度法通常用于检测离子液体中有机、无机物质的吸光度，测定对象主要为抗氧化剂、抗结膜剂等添加剂，通常检测范围为质量分数为0.001％～20％的物质浓度的测定。
3、电化学或半电导率法：电化学或半电导率法用于检测离子液体中的有机电解质、阴离子、阳离子等离子物质的浓度，并可以测出离子液体的总离子含量，以及对称和不对称离子液体的总离子含量等性质。
4、离子色谱法：离子色谱法是一种特殊分析技术，用于测定各种离子迁移行为以及表征离子形状等特性。
该技术利用电场和流动结合完成对离子液体中离子物质结构特性的表征，从而提供准确的浓度数据。
5、液相色谱法：液相色谱是一种综合分析技术，可以有效分析离子液体中的有机物质，而无需进行先前处理和净化。
通过流动梯度技术，可以有效快速完成对离子液体有机物质组成的测定。
6、容量化学电极法：电化学法中的容量化学电极(CV)可以灵敏测定离子液体中的阴离子存在。
容量化学电极也可以针对有机物质进行测量，从而实现对离子液体中有机物质含量的快速检测。
比色法和分光光度法
例如, 白光通过CuSO4溶液时, 溶液 颜色为蓝色。
吸收曲线: 为了精确表明溶液对不 同波长光的吸收情况, 可将不同波长 的单色光依次通过某一固定浓度的有 色溶液, 测量该溶液对各单色光的吸 收程度, 即吸光度, 以波长为横坐标, 吸光度为纵坐标作图所得曲线, 即为 吸收曲线, 或称吸收光谱。
光栅:色散元件, 利用光的衍射和干 涉原理制成。当白光通过密刻平行条 痕的光栅后, 将不同波长的光色散成 连续光谱。具有波长范围宽、色散均 匀、分辨本领高等优点。
c. 吸收池(比色皿) 用于盛装被测试液和参比溶液。 按制作材料不同分为石英吸收 池和玻璃吸收池。
d. 检测器 作用: 是将光强度信号转换为可 测电信号, 常见检测器有光电池和 光电管。 光电池: 国产581-G型光电比色 计及72型分光光度计。
与目视比色法相比, 光度法的特点: ① 灵敏度高;10-5 ~ 10-6mol/L ② 准确度较高; ③ 仪器设备较简单, 操作简便、 快速； ④ 应用广泛。
(2) 光的性质和物质的颜色 光的性质: 光是一种电磁波, 具 有波粒二象性。光的波动性可用 波长来描述, 其单位常用纳米(nm) 表示, 波长越短, 能量越高。
具有同一波长的光称为单色光,由不 同波长光组成的光称为复合光。
互补色光: 若将两种颜色的光按适当的 强度比混合可成白光, 那么这两种光称为 互补色光。
物质的颜色: 物质对光的吸收是具有选择性的。 当一束白光通过溶液时, 若溶液对各 种色光都不吸收, 则白光全部通过, 溶液呈无色透明; 若各种色光几乎全 被吸收, 则溶液呈黑色; 若溶液只吸收 某种色光, 则溶液呈透过光的颜色, 也 就是说, 溶液呈吸收光的互补色光的 颜色。
(2) 吸光系数 当b以cm, c以g/L为单位, K为吸光 系数, 用符号a表示, 单位为L/g · cm A=abc 当b以cm, c以mol/L为单位时, K为 摩尔吸光系数, 用符号ε表示, 单位 为L/ mol · cm A=εbc a a与ε的关系: M
分析比较目视比色法和分光光度法
分析比较目视比色法和分光光度法目视比色法和分光光度法都是常见的实验室酸碱测定方法之一，它们具有易操作、灵敏度高、设备简单等特点，因此普遍应用于药物和食品分析领域。
两种方法各有特点及使用区别，本文将分析比较这两种方法的不同点，为两种方法的运用提供参考。
首先，来自于二者的原理：目视比色法基于酸碱指示剂的色谱变化来合成检测酸碱度。
大多数指示剂在某一范围酸碱度值内变化色谱来表示酸碱度，由此可更直观地检测溶液的酸碱程度。
而分光光度法是认为根据不同浓度环境下有机物的光谱吸收特性，针对影响酸碱度溶液的组分，把其选定最佳紫外光谱吸收波数，结合特定的酸碱指示剂检测溶液的PH 值。
因此可以认为，目视比色法的原理是根据酸碱指出剂色谱的变化，而分光光度法是借助特定指示剂测量溶液的吸光度以及紫外吸收特性。
其次，从实际操作上来看，有些明显的区别。
使用目视比色法时，首先需要准备一些酸碱指示剂悬浮液，然后在标准玻璃比色杯内量取被检测溶液，并加入适量的指示剂，当被检测溶液与指示剂混合时，即可出现典型的比色条带，通过比较比色条带的色彩深浅，即可间接的推测出溶液的酸碱度范围。
而使用分光光度法时，首先需将酸碱指示剂浓度稳定后，再添加相应溶液，通过溶液中有机物紫外吸收比对着色体紫外吸收光谱特征，然后通过取舍紫外吸收光谱仪湿润以及滨值，来计算溶液的酸碱度。
最后，在结果稳定性方面，基于以上介绍可得知，目视比色法更加依赖于操作者的经验以及眼力，若不加以严格控制，操作者看到的酸碱度或会有较大的偏差，因此对结果的稳定性比较差。
而分光光度法更加严谨，结果准确稳定，而且分析速度很快，更适用于批量测定。
综上所述，目视比色法和分光光度法的原理基础不同，在操作上也有较大的差异，两者属于不同的测定技术，各有优势，在不同的场合会选择不同的分析方法使用，根据检测条件确定对应的检测方法，确保最终结果的精准可靠性。
第十五章比色法和分光光度法
（4）不同浓度的同一种物质，在某一定波长下 吸光度 A 有差异，在λmax处吸光度A 的差异最大。 此特性可作为物质定量分析的依据。
15.2 光吸收的基本定律
一、朗伯-比尔定律
1、朗伯—比尔定律
一束平行单色光照射透明溶液时，光的一部分被吸收， 一部分透过溶液，一部分被器皿的表面反射。
Ir
Ia
It
价电 子
分子 振动
分子 振动
分子 转动
肉眼可见
单色光：只具有一种波长的光。 复合光：由两种以上波长组成的光，如白光。
白光（如日光）是复合光，是由红、橙、黄、绿、 青、蓝、紫等光按适当的强度比例混合而成的，在 400nm～750nm 范围的一种复合光。
2、物质对光的选择性吸收
当光通过透明的物质时，具有某种能量的光子被 吸收，而另外能量的光子不被吸收。光子是否被物 质吸收，既决定于光子的能量，又决定于物质的内 部结构。
（组成固定） Fe3+ + SCN - → FeSCN2+、 Fe(SCN)2 + ……
（组成不固定）
4、有色物稳定性高，其它离子干扰才小。如三 磺基水杨酸铁的Kf =1042 , F- 、H3PO4 对它 无干扰。
5、显色过程易于控制，而且有色化合物与显 色剂之间的颜色差别应尽可能大。
| m M a R xm R ax|60nm
κ与温度、波长及吸收物质本身的性质有关，与 吸收物质浓度无关。
分光光度的灵敏度
κ越大表明该物质的吸光能力越强，用光度 法测定该物质的灵敏度越高。 κ>105：超高灵敏； κ=(6～10）×104 ：高灵敏； κ< 2×104 ：不灵敏。
桑德尔(Sandell)灵敏度(灵敏度指数)用S来表示。
比色分析和紫外可见分光光度法的区别
近紫外 200~400nm 中红外 2500~50000nm 无线电 1~1000nm
本章内容涉及到的光谱区域为近紫外和 可见光。
光的粒子性是指光是一粒一粒不连续的，具有பைடு நூலகம்
一定能量的粒子即光子构成的。光子的能量（E）与
光的频率ν成正比，而与波长成反比，即：
E=hν=h（C/λ）
式中：h —— 普朗克（Planck）常数，数值为 6.6262×10-34J•S
1.145
K K1 K2 K3 K4 1.255 1.180 1.180 1.145 1.190
第二章 比色分析和紫外可见分光光度法
第一节 比色分析和分光光度法的定义及特点 第二节 物质对光的选择性吸收 第三节 朗伯-比耳定律 第四节 分析仪器 第五节 紫外吸收光谱 第六节 影响分光光度法分析的因素 第七节 紫外可见分光光度法的应用 第八节 对分光光度法分析方法的评价
第一节 比色分析和分光光度法的定义及特点
第三节 朗伯-比耳定律
一、朗伯、比耳定律 1、透光率、吸光度 溶液吸收光的程度与溶液的性质、浓度、入射光
的强度、波长以及溶液液层厚度等因素有关。 一束平行光（单色光）通过溶液（或固体、气体）
时，一部分光被溶液反射，一部分光被溶液吸收，一 部 为I分a，光透透过过光溶强液度，为如It果，入反射射光光强强度度为为IIr0，，那吸么收，光强度
被测溶液的浓度越大，颜色越深。
4、比色方法
（1）目视比色法； （2）光电比色法。
5、显色反应
（1）定义： 进行比色分析时，通常需要加入适当的试
剂，使待测物质与试剂反应生成便于比色测定
的有色物质，此反应称为显色反应，所加入的 试剂称显色剂。
紫外光谱仪的原理及应用
紫外光谱仪的原理及应用
紫外光谱仪的工作原理主要分为两种类型：分光光度法和比色法。
分
光光度法通过测量样品对紫外光的吸收程度来进行分析，可以确定不同波
长的紫外光的吸收峰位和吸收强度。
比色法则通过将样品和一种标准溶液
进行比较来测量吸光度，以此来判断样品中化合物的含量。
紫外光谱仪的应用非常广泛。
其中，最常见的应用是在药学、化学和
生物学领域。
在药学中，紫外光谱仪可用于检测药品的质量和纯度，确定
其成分和控制反应的进程。
在化学中，紫外光谱仪可用于分析和鉴定化合
物的结构，了解物质的电子和能级信息，从而推断其化学性质。
在生物学中，紫外光谱仪可用于测量蛋白质、核酸和其他生物大分子的浓度和纯度，以及研究生物分子的相互作用和结构。
此外，紫外光谱仪还有其他一些应用领域。
在环境领域，紫外光谱仪
可以检测和分析水、空气和土壤中的污染物，例如有机物、重金属等。
在
食品行业，紫外光谱仪可以用于检测食品的质量和安全性，例如检测食品
中有害物质的含量。
在色谱分析中，紫外光谱仪可以与色谱仪器结合使用，用于分离和鉴定混合物中的化合物。
总之，紫外光谱仪是一种重要的分析工具，可用于检测样品的紫外吸
收能力，分析样品的成分和结构，以及研究样品的化学、生物和环境性质。
它在医药、化学、生物、环保和食品等领域都有广泛的应用。
常用水质检测方法和实验技巧
常用水质检测方法和实验技巧水是生命之源，为了保障人类健康生活和环境保护，对水的质量进行检测成为一项重要的任务。
本文将介绍常用的水质检测方法和实验技巧。
一、化学分析法化学分析法是目前常用的水质检测方法之一。
它通过对水样中各种物质进行化学反应，从而确定水样中各种物质的含量。
常用的化学分析方法有滴定法、比色法、分光光度法、原子吸收光谱法、电化学分析法等。
1. 滴定法滴定法是一种用定量试剂溶液滴定水样中一种可反应的物质的方法。
它通常用于测定硬度、酸度、碱度等指标。
操作时，先将一定量的试剂溶液加入到少量的水样中，掌握滴定速度，当试剂与水样中的反应物完全反应时，记录下需要的试剂溶液的体积，从而计算出反应物的浓度。
2. 比色法比色法利用不同物质在吸光度上的不同特性，测定水样中某种物质的含量。
它通常用于测定水中铁、锰等金属离子的含量。
比色法适用于各种水质的测定，准确度高，操作简单。
分光光度法是一种根据物质分子吸收特定波长的光线来测定物质浓度的方法。
该方法主要适用于测定水中各种有机物、无机物浓度，检测水体颜色和浊度等。
4. 原子吸收光谱法原子吸收光谱法是一种分析土壤、环境水样质量中金属元素含量的定量化分析方法，特别适用于测定微量元素。
5. 电化学分析法电化学分析法是一种灵敏、快速准确的分析方法，主要用于测定含氧化还原物的水样中氧化还原电位、溶液中的离子浓度、水体中有机物、无机物等物质的含量等分析。
二、物理分析法物理分析法是将水样的物化性质加以测量和分析，如比重、流动性、电导率等来研究水质等级的方法。
常用的物理分析方法有离子色谱分析法、动态粘度法、溶解氧测定法等。
1. 离子色谱法离子色谱法是测定水中离子质量和数量含量的标准方法之一。
该方法可分析大量离子分子，如无机阴离子、有机阴离子和阳离子等离子体系。
动态粘度法是测量液体阻力大小的方法，粘度越小，水体中的离子浓度越低，水质越好。
3. 溶解氧测定法溶解氧测定法主要是通过在水中溶解氧气的饱和状况下，测定剩余溶解氧浓度的方法来评价水体中的氧化还原状态和氧化有机物的能力，从而判断水质的好坏。
第十五章 比色法和分光光度法
分析：
A A bc bc 4
0.50 0.5 3.0103 / 125 1
4.2 10 ( L mol
cm )
1
例：有一Fe3+ 标准溶液，浓度为6μg· L-1，测得吸 光度A为0.304。另一含Fe3+ 的有色溶液，在同一 条件下测得吸光度 A为0.510，求试样中的含铁量 (mg· L-1)。 分析：
12.1.2 物质对光的选择性吸收
2 物质的颜色与光吸收
1) 固体物质：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。
(1)全吸收，物质呈现黑色； (2)全反射，物质呈现白色； (3)吸收程度差不多，物质呈现灰色；
(4)选择性地吸收某些波长的光， 由它所反射或透过光 的颜色来决定物质的颜色。从互补色中找；
2 读数误差 仪器测量误差有很多，如光强不稳，光不纯，光电池不 灵敏，比色皿、标尺的精度不够，及读数不准等。对于一台 给定的仪器来说，前面一些因素都已经确定，只有读数是可 变的，所以读数误差是衡量准确度的主要因素。 由于T是均匀刻度，△T是一定的, A＝－lgT，A不均匀， △ A 不一定，而测量浓度的误差 是由 决定的。
红
白 青
橙 黄 绿
互补色:如果把适当颜色的两种单色光 按一定的强度比例混合,也可以得道多 助白光,这两种单色光叫做互补色光.
12.1.2 物质对光的选择性吸收
1 物质对光产生选择性吸收的原因 如果我们把具有不同颜色的各种物体放置在黑暗处， 则什么颜色也看不到。可见物质呈现的颜色与光有着 密切的关系，一种物质呈现何种颜色，是与光的组成 和物质本身的结构有关的。 物质对光的吸收并不是随意的。物质的结构不同具有 不同的能级，只有光量子的能量与物质的能量相吻合时 才吸收这种能量（波长）的光，物质吸收一定波长的光 就显示出他的互补色。
比色法与紫外分光光度法的异同
比色法与紫外分光光度法的异同比色法和紫外分光光度法，这俩听上去好像很复杂的科学名词，其实它们都跟“测量颜色”有关系。
嗯，简单说就是看东西的颜色，然后通过这个颜色来判断里面有什么成分。
你可能会想，这俩是不是差不多？是的，差不多，但细节上还是有点不同的，了解清楚了，能让你在实验室里也能像个小专家一样，得心应手。
比色法嘛，简单来说，就是通过溶液的颜色来判断它的浓度。
比方说，你往水里加了某种化学物质，水的颜色可能会变得更加浓烈。
你通过比较颜色的深浅，来推算浓度。
你觉得有点意思吧？其实这就像你平时看着一杯饮料的颜色，越深可能说明加糖多，越浅可能说明糖少，做化学实验也是一样。
可是，比色法有个小问题就是它受光线、溶液颜色、试剂浓度等各种因素的影响，哎，这就让它的准确性有点小小的波动。
紫外分光光度法呢，就像是比色法的“升级版”，有点像拿着超级显微镜来看问题。
它的原理是通过紫外线光源照射样品，然后测量样品吸收了多少光，最后得出结论。
简而言之，紫外线比可见光更“强”，它能穿透更多的东西。
所以，紫外分光光度法通常用来测量那些对紫外线有吸收的物质，比如药物中的有效成分，或者环境中的污染物。
这种方法不仅能量度颜色的深浅，还能更精确地定量物质的含量。
比色法和紫外分光光度法，最大的不同就体现在它们对光的“利用”上。
比色法主要依赖的是可见光，而紫外分光光度法则是通过紫外光去探测物质的特性。
就像你用手电筒和紫外线手电筒照东西，两者照出来的效果完全不一样。
比色法的测量范围一般限制在了肉眼能看到的颜色范围内，所以它适合一些比较简单的、颜色鲜明的实验；紫外分光光度法就不一样了，紫外光波长比可见光短，能“看到”更深层的东西，能测量更多“看不见”的物质。
所以，紫外分光光度法在处理一些微量物质或者需要高精度测量的场合，表现得更有“压倒性优势”。
不过，说到优缺点，它们俩也各有千秋。
比色法简单易用，设备不复杂，花费也相对便宜。
你只需要准备一个比色皿，把样品放进去，然后在一定的波长下对比颜色，就可以得出浓度。
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比色法及分光光度法第一节一、填空题。
1.比色法及分光光度法同化学分析法比较具有___________、_____________、_____________、_______________等四个特点。
2.光的波长范围在___________称为可见光，波长小于__________称为紫外光，波长大于___________称为红外光。
3.____________通过三棱镜就可分解为____________________，这种现象称为光的色散。
4.光吸收程度最大外的波长叫做_____________，用_________表示。
5.同物质不同浓度的溶液λmax不变，具有____________的吸收曲线，不同物质具有__________的吸收曲线，可以此进行物质的___________。
6.物质呈现一定的颜色是由于___________。
7.同一物质不同浓度在一定波长处吸光度随浓度增加而________,这个特性可作为_________的依据。
二、选择题。
1.已知光的波长λ=800nm，则它应属于（）A、红光B、紫光C、红外光D、紫外光2.Fe（SCN）3溶液（红色）的吸收光颜色为（）A、红色B、黄色C、蓝色D、蓝绿色3.绿光的互补色为（）A、紫红色B、橙色C、绿蓝D、蓝绿色4.二苯硫腙的CCl4溶液吸收580~600nm范围的光，它显（）色。
A、绿色B、蓝色C、紫色D、黄色三、判断题。
1.白光是一种可见光。
（）2.同一物质不同浓度的有色溶液λmax不变。
（）3.在λmax处测定吸光度则灵敏度最高。
（）4.比色法及分光光度法同化学分析比较，准确度高，灵敏度低。
（）5.硫酸铜溶液因吸收了白光中的红色而呈现蓝色。
（）第二节光吸收定律一、填空题。
1.光吸收定律又称_______，它表明当_______________垂直通过______________，溶液的吸光度A与______________及____________成______。
其数学表达式为_______________。
2.偏离朗伯—比耳定律的因素有________、_________、_________、_______等四方面。
二、选择题。
1.某有色溶液，其他测定条件相同，若增加液层厚度，则其吸光度A( )A、增加B、不变C、减小D、不确定2.某有色溶液，其他测定条件相同，若增加液层厚度，则其透射比T（）A、增加B、不变C、减小D、不确定3.若某有色溶液透射比为0.333，则其吸光度为（）A、0.333B、0.500C、0.666D、0.4784.若某溶液ε=1.1×104L\（mol·cm），с=3.00×10－5mol/L,b=2.0cm，则A为（）A、0.10B、0.32C、1.30D、0.66三、判断题。
1.光吸收定律仅适用于可见光。
（ ）2.朗伯—比耳定律不仅适用于均匀、非散射的液体，同时也适用于固体及气体。
（ ）3.在λmax 下的εmax 值是有色物质的重要特征常数。
（ ）4.摩尔吸光系数ε在实验中可以直接测量其数据。
（ ）5.光吸收定律适用于乳浊液、胶体等均匀溶液。
（ ）6.当入射光波长不同时，K 值总是常数。
( )四、计算题。
1.用邻菲罗啉分光光度法测定铁，λ=508nm ，比色皿的厚度为2.0cm ，试液浓度为600µg/L ，测得吸光度为0.236，计算此波长下的摩尔吸光系数ε及透射比T 。
2.将0.088mg 铁以硫氰酸盐显色后，转移至50mL 容量瓶中，用不稀释至刻度。
λ=480nm ，比色皿厚度为1cm ，测得吸光度为0.74，求摩尔吸光系数ε及透射比T 各为多少？3.用1.0cm 的比色皿，在λ=525nm 处，测得KMnO 4溶液吸光度为0.301，问该溶液航向比T 1是多少？如比色皿不换，将其浓度增大一倍，溶液的透射比T 2又是多少？4.有一浓度为 3.4×10－5mol/L 的有色溶液，在525nm 处的摩尔吸光系数为3200L/(mol ·cm )，当比色皿的厚度为1.0cm ，计算此波长下的吸光度A 及透射比T 。
第三节 显色反应一、填空题。
1.将_______转变或________的反应称为显色反应。
2.与_________形成_______的试剂称为显色剂，显色剂可分为_______、_______两大类，_________在比色及光度分析中应用不多，而__________却被广泛应用。
3.选择显色反应的一般标准是_______、________、______________________、_______________、_____________。
4.影响显色反应的因素有________、_________、___________、___________及_________。
二、选择题。
1.有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大，一般要求λmax MR 与λmaxR 之差在（ ）nm 以上。
A 、100B 、160C 、60D 、2002.有色化合物具有较高的摩尔吸光系数时，显色反应（ ）A 、不能进行B 、灵敏度高C 、选择性好D 、准确度高3.在实际工作中，显色剂的用量（ ），保证显色反应完全。
A 、要在B 、恰好与被测组分反应完全C 、要小D 、通过实验来确定4.在实际工作中，显色时间（ ），保持测定过程中吸光度基本不变。
A 、越长越好B 、越短越好C 、一般要求30minD 、通过实验来确定三、判断题。
1.M ＋R=MR 显色反应表示在分析工作中显色剂浓度越大，越有利于生成有色化合物。
（）2.有色化合物与显色剂之间颜色越相近越有利于测定溶液的吸光度。
（）3.摩尔吸光系数ε越小，灵敏度越低。
（）4.显色剂必须只与被测离子发生显色反应，否则无法准确测定有色化合物的吸光度。
（）5.显色时间越，生成有色化合物越稳定。
（）6.升高温度有利于显色反应的完成，故在实验过程中要注意随时加热。
（ ）第四节 比色法和分光光度法及其仪器一、填空题。
1._______比较_______与________颜色深浅来确定物质含量的分析方法称为目视比色法。
2.将_______的标准溶液________各比色管中，分别加入等量___________，然后稀释至_____，摇匀，即形成______的标准色阶。
3.目视比色法的优点是_______、________、_________、_______、_______。
缺点是_______。
4.分光光度计的主要部件有___________、__________、__________、__________、____________。
5.将光源发出的________色散分解为__________装置，称为________。
它是由________等色散元件及________组成。
6.分光光度计中常用的检测器是___________，它是一种两极管，在________或_______内装有两个电极，阳极通常是__________，而阴极是____________。
7.721型分光光度计光源为__________，其工作波长范围为_________nm，751型分光光度计光源为_____________，其工作波长范围为_________nm。
二、选择题。
1.在比色法及光度分析中，绘制吸光度对溶液浓度的曲线应为（）A、直线B、抛物线C、双曲线D、圆弧2.751型分光光度计的色散元件为（）A、玻璃棱镜B、岩盐C、石英棱镜D、狭缝3.721分光光度计是在( )区域内使用的仪器A、可见光B、紫外光C、近红外光D、以上均可三、判断题。
1.吸光度与溶液浓度、透射比成正比。
（）2.标准曲线法适合于成批试样的分析。
（）3.721型分光光度计的色散元件为石英棱镜。
（）4.751型分光光度计是在波长200~1000nm区域内使用的仪器。
（）5.721型分光光度计在使用前必须让仪器预热20min。
（）四、计算题。
1.称取0.7790gCuSO4·5H2O溶于水中，移入1000mL容量瓶中，稀释至刻度。
用吸量管取此标准溶液0、1.00、2.00、3.00、…、9.00mL于10支目视比色管中，加水稀释至25mL，制成标准色阶。
称取含铜试样0.5080g，溶解后转移至250mL的容量瓶中，稀释至刻度。
用吸量管取出5.00mL转移至比色管中，加水稀释至25mL，其颜色深度介于第八和第九个标准色阶之间，求试样中铜的质量分数w（Cu）。
2.钢试样1.00g溶解于酸中，用KIO3将Mn2＋氧化成MnO4－，稀释至250mL，测得吸光度等于1.00×10－3mol/L的KMnO4溶液吸光度的1.5倍，计算钢样中Mn的质量分数w（Mn）。
3.有Ⅰ、Ⅱ两种不同浓度的某有色溶液，若液层厚度相同时，对于某一波长的光，Ⅰ有色溶液为6.51×10－4mol/L，测得透射比为0.65，计算透射比为0.42的Ⅱ有色溶液浓度c。
4.测定硅酸盐中的铁含量，心铁的质量分数w（Fe）=0.5%的已知试样做标准，经过同样方法处理后于分光光度计上，测得用2.00cm比色皿时，标准试样的吸光度与用1.0cm比色皿时被测试样吸光度值相等，求试样中铁的质量分数w（Fe）。
5.用哇钼蓝比色法测定钢样中硅的含量。
（2）称样重0.500g ，溶解后转入50mL 容量瓶中，在与工作曲线相同条件下显色，是吸光度为0.522，求试样中硅的质量分数w (Si)。
综合练习题一、填空题。
1.最大吸收波长是指_______的波长，用符号______表示。
在______处测定的吸光度，其灵敏度最高，随着溶液浓度增加，吸光度也相应______，这个特性可作为__________的依据。
2.Fe(SCN)3溶液因吸收了白光中的_________而呈现_________。
3.选择显色反应一般标准是_______、__________、___________________、__________________、__________________。
4.朗伯—比耳定律又称___________，它的数学表达式为______________，这是比色法及分光光度法的_______________。
5.分光光度计的主要部件有___________，_____________,_______________,______________,________________,检测系统是利用______________________将_____________________转换成___________进行测量的装置，常用的检测器是____________等。