比色法和分光光度法
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。
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。
比色分析与分光光度分析
▪ 将待测组分转化为有色化合物的反应叫显色反应。
▪显色反应有配位反应和氧化还原反应 。
▪ 1.灵敏度高 因为光度法一般用于测定微量组分含量， 故通常选择灵敏度高的显色反应。生成的有色化合物摩
尔吸光系数大，灵敏度高，通常 k 值达104~105，认为 灵敏度较高。
▪ 2.选择性好 即显色剂只与一种或少数几种物质反应 而显色。
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▪ 例：已知含Fe2+浓度为1.0mg·L-1的溶液，用邻二氮菲 光度法测定铁(Fe2+与邻二氮菲反应，生成橙红色配合 物)。使用厚度为2 cm的吸收池，在波长510nm处测得 吸光度A= 0.390。计算该配合物的 摩尔吸光系数。。
▪ 解：已知铁的相对原子质量为 55.85。
由棱镜和光栅等色散元件及狭缝和透镜组成。 ▪ ①入射狭缝：光源的光由此进入单色器； ▪ ②准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束； ▪ ③色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅； ▪ ④聚焦装置：透镜或凹面反射镜，将分光后所得单色
光聚焦至出射狭缝； ▪ ⑤出射狭缝。
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▪ c. 吸收池 ▪ 作用：用于盛放试样溶液。也叫比色皿。
▪ A = A1+A2+…+A3
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（3） 对朗伯-比尔定律的偏离
▪ 比尔定律的局限性 ▪ 非单色入射光引起的偏离 ▪ 由于溶液本身发生化学变化的原因引起的偏离
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比尔定律的局限性
▪ 通常在用分光光度法进行分析时，多采用标准工作
曲线法。即固定液层厚度、入射光的波长，测定一系 列不同浓度标准溶液的吸光度，此时A与c应成直线关 系。
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。
色度测定通用方法国标
色度测定通用方法国标1. 介绍色度测定是一种测量颜色特性和属性的方法，在各个领域广泛应用。
色度测定通用方法国标是对色度测定方法进行统一规范的标准，旨在确保测试结果的准确性和可比性。
本文将对色度测定通用方法国标进行详细探讨。
2. 色度测定概述色度测定是通过测量光的吸收和反射特性来确定物体的颜色。
它通常涉及测量光的频率和强度，从而得出物体在可见光谱中的表现。
常见的色度测定方法包括比色法、分光光度法和色度计测量法。
2.1 比色法比色法是一种将待测样品与标准物质进行比较的色度测定方法。
它通过测量待测样品与标准物质在特定波长下的吸光度差异来得出色度值。
2.2 分光光度法分光光度法是一种利用分光光度计来测量待测样品的吸光度的色度测定方法。
它通过测量样品对特定波长光的吸收能力，得出样品的色度值。
2.3 色度计测量法色度计测量法是一种利用色度计来测量物体颜色的色度测定方法。
它通过测量样品对不同波长光的反射或透射能力，得出样品的色度值。
3. 色度测定通用方法国标内容3.1 测试准备在进行色度测定前，需要进行一些测试准备工作，以确保测试的准确性和可比性。
3.1.1 样品准备样品应根据具体要求进行准备，如样品的形状、尺寸和表面处理等。
3.1.2 仪器校准测试仪器应进行定期校准，以确保测量结果的准确性。
校准过程应根据仪器的要求进行，例如调整光源强度或波长设置。
3.2 测试步骤3.2.1 测量条件设置在进行色度测定前，需要设置适当的测量条件，包括光源的种类、波长范围和光强等。
3.2.2 样品测量将样品放置在色度测定仪器中，并按照仪器的操作说明进行测量。
确保样品与光源的距离、入射角度等参数符合要求。
3.2.3 控制变量在进行测量时，应尽量控制其他变量的影响，确保只测量到样品的色度特性。
3.3 数据处理和结果分析完成测量后，需要对测量数据进行处理和分析，以得出最终的色度测定结果。
3.3.1 数据记录将测量到的数据记录下来，包括波长、吸光度或反射率等相关信息。
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。
叶绿素方法选择范文
叶绿素方法选择范文叶绿素是一种广泛存在于植物、藻类和一些细菌中的绿色色素，具有光合作用的关键功能。
由于叶绿素的广泛应用和重要性，发展出了多种用于提取和检测叶绿素的方法。
本文将介绍几种常用的叶绿素方法选择。
一、光度法检测叶绿素光度法是测定叶绿素含量最常用的方法之一、该方法利用叶绿素对特定波长的光的吸收特性进行检测。
常用的光度法包括比色法和分光光度法。
1.1比色法比色法是一种常用的快速、简便的叶绿素检测方法。
该方法通过将叶绿素溶液与乙醚或乙醇溶液混合，形成混合物的绿色溶液。
然后根据绿色溶液的颜色深浅来估计叶绿素的浓度。
1.2分光光度法分光光度法是一种通过测量叶绿素在特定波长下的吸光度来定量叶绿素含量的方法。
该方法需要使用专业的分光光度计进行测量。
通过选择适当的波长，可以准确测量叶绿素的浓度。
二、高效液相色谱法（HPLC）HPLC是一种高效、灵敏的叶绿素分析方法。
该方法通过将样品溶解于适当的溶剂中，然后通过高压将样品溶液推动通过液相色谱柱，最后利用检测器测量叶绿素的浓度。
HPLC能够对多种叶绿素进行分离和定量，可以得到准确的叶绿素组成和含量信息。
三、荧光法检测叶绿素荧光法是一种非破坏性的叶绿素检测方法。
该方法利用光合作用生成的荧光信号来估计叶绿素的含量。
荧光法相对于光度法和HPLC法具有更高的灵敏度和准确性。
3.1三参数荧光法三参数荧光法是一种常用的荧光法检测叶绿素含量的方法。
该方法通过测量样品在不同波长下的荧光强度来计算叶绿素的含量。
常用的参数包括最大荧光强度（Fm），最低荧光强度（Fo），以及光状荧光强度（Fv/Fm）。
3.2快速荧光诱导动力学（FIDK）快速荧光诱导动力学（FIDK）是一种用于研究叶绿素的活性和光合效率的方法。
该方法通过测量光照条件下叶绿素的荧光特性来评估叶绿素的活性和光合效率。
FIDK能够提供对叶绿素的详细信息，如PSII最大电子传递速率、叶绿素含量、非光化学猝灭等。
综上所述，根据实际需求和仪器设备的条件，可以选择不同的叶绿素检测方法。
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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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
比吸光系数( ): 指质量浓度 为 1%(g/mL), b为1cm时的吸光度 值, 单位为mL/g · cm 1% E1cm 同一物质的ε与 之间的关系: 1% E1cm 10 Mr
当校正曲线通过零点时,将样品溶 液和一标准溶液在选定实验条件下 显色,测得吸光度分别为Ax和As,标准 溶液的浓度为cs,则样品溶液的浓度cx 可按下式求得：
Ax cx cs As
在药物分析中, 为了测定方便, 通常 使被测试样称样量和稀释倍数与标准 试样一致,则被测试样的含量ω可由测 量的两者吸光度的比求得,即
可见分光光度法所用的仪器称为 分光光度计, 它是利用分光能力很强的 棱镜或光栅的原理, 作为单色器, 可连 续获得不同波长的单色光, 其波长范围 比用滤光片获得的更窄。因此用分光 光度计可连续测量某一定浓度有色溶 液在不同波长下的吸光度, 从而可得其 吸收光谱,通过吸收光谱可选择最适宜 的测定波长。
可见光光度计: 国产721型分光光度计
四、显色反应及其影响因素 显色反应: 将被测组分转变为有色 化合物的反应称为显色反应。 显色剂:使被测组分显色的试剂称 为显色剂。
(1) 对显色反应的要求 ① 选择性好 ② 灵敏度高 ③ 有色化合物组成恒定 ④ 有色化合物的化学性质稳定 ⑤ 显色剂在测定波长处无明显吸收
所以分光光度计采用适当的光源 和检测器, 使测量的范围不只局限于 可见光区。如用红外光作为光源成 为红外分光光度法; 用紫外线作为光 源称为紫外分光光度法。
② 光电比色计和可见分光光度计的 基本部件 光 源 单色器 指示器 吸收池 检测器
a. 光源 要求: 光源须具有足够的辐射强度, 且稳定性好。 钨灯是可见分光光度计常用 的光源。
优点: 光电池灵敏度较高, 产生的光电 池不需要经过放大便可直接用 灵敏检流计测量。 缺点: 光电池经强光照射或连续使用时 间过长, 易产生“疲劳现象”, 导 致 灵敏度降低, 遇此情况, 应暂停使 用并避光放置, 待其复原后再用。
光电管: 国产721型分光光度计
e. 指示器
(3) 常用光电比色计和分光光度计 光电比色计: 国产581-G型, 仪器通 常配有红色、绿色、蓝色三块滤光 片, 其透过光的最大波长分别在650、 530和440mm左右。
②. 双硫腙 其结构式为
(3) 影响显色反应的因素： ① 显色剂的用量： 显色反应表示式: M+R MR (被测组分)(显色剂)(有色配合物) 显色剂的用量应当适宜,其用量是 通过实验确定。
实验方法为：固定被测组分的浓度和 其它条件,改变显色剂在溶液中的浓度 cR,分别测量吸光度(A),绘制A-cR曲线。
五、光度测量条件的选择 (1) 选择合适波长的入射光 ① 选被测有色物质的λmax为入射 光 ② 如在λmax处显色剂或干扰组分 有明显的吸收, 则应选灵敏度较 低但能避免干扰的适宜波长的光 作为入射光。
(2) 选择适宜的参比溶液 ①. 当被测溶液、显色剂及所用其他 试剂均无色,可用纯溶剂作为参比溶液, 称为溶剂空白。 ②. 当显色剂无色而被测试液中存在 其他有色离子时,可用不加显色剂的被 测试液作为参比溶液,称为试样空白。 ③. 当显色剂或其他试剂有色,可用显 色剂或其他试剂作为参比溶液,称为试 剂空白。
二、朗伯-比尔定律 (1) 朗伯-比尔定律 透光度(透光t A lg I0
朗伯-比尔定律:
I0 A lg T lg Kbc It
此式表明: 当一束平行的单色光通 过吸光物质的均匀溶液时, 溶液的吸 光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成 正比。 K:比例常数, 与入射光波长, 溶液 中吸光物质的本性及溶液的温度有 关。
(2) 显色剂 显色剂可分为无机显色剂和有机显 色剂两大类。由于大多数有机显色 剂能与金属离子形成稳定的有特征 颜色的螯合物, 灵敏度较高, 选择性 也较好。因此, 在比色分析和光度分 析中主要选用有机显色剂。
两种常用的有机显色剂： ① 邻二氮菲 其结构式为 这是目前广泛用于测定Fe2+的较好的 显色剂。先用盐酸羟胺把待测试液 中的Fe3+还原为Fe2+ ,然后在pH5~6 的条件下,与邻二氮菲反应,生成稳定 的橙红色配合物，配合物的λmax为 508nm.反应是特效的,灵敏度也较高， 摩尔吸光系数ε为1.1×104L/mol.cm。
偏离朗伯-比尔定律的主要原因: ① 定律仅适用于稀溶液 ② 化学变化引起的偏离(正偏离) ③ 非单色入射光引起的偏离(负 偏离)
三. 方法和仪器 (1) 目视比色法 目视比色法: 用眼睛观察比较溶液颜色深 度以测量物质含量的分析方法称 为目视比色法。
标准系列法的原理:
朗伯-比尔定律对标准系列法原 理的解释: A=εsbscs=εxbxcx
标准系列法的优点: ① 仪器简单, 操作简便,适宜于大批 试样分析 ② 适宜于稀溶液中微量组分的测定 ③ 某些不完全符合朗伯-比尔定律 的显色反应, 仍可用此法进行测 定。 标准系列法的缺点: 准确度较差。
(2) 光电比色法和可见分光光度法 ① 光电比色法的原理: 所用仪器为 光电比色计。 光源→滤光片→一定波长范围的 近似单色光→有色溶液→透过光→ 光电池→检流计的标盘
第二节 比色法和可见分光光度法
一. 概述 (1) 比色法和可见分光光度法的特点 比色法: 在分析化学中, 利用比较 有色溶液颜色的深浅来测定物质含 量的分析方法称为比色法。过去大 多用眼睛观察比较, 故又称目视比 色法。
光电比色法(分光光度法): 随着近代分析仪器的发展, 目前已 普遍使用光电比色计(分光光度计)通 过测量有色溶液对入色光的吸收程度 对物质进行分析, 称为光电比色法(分 光光度法)。
1% E1cm
例1 一含Fe2+浓度为0.5mg/L的溶 液, 用邻二氮菲显色测定, 吸收池厚 度为2cm,在508nm处测得吸光度为 0.19, 求其摩尔吸光系数和比吸光系 数。
(3) 偏离朗伯-比尔定律的原因 标准曲线: 根据朗伯-比尔定律,当 吸收池厚度不变, 以吸光度为纵坐 标, 浓度为横坐标作图时, 应得到一 条通过原点的直线, 称为校正曲线或 标准曲线。
② 溶液的酸度 适宜酸度范围确定方法： 固定显色剂和被测组分的浓度, 改变溶液的pH值,分别测量吸光度, 绘制A- pH曲线。曲线平坦部分所 对应的pH值即为适宜的酸度范围。
③ 显色时间 作吸光度-时间曲线, 确定适宜的 显色时间。 ④ 显色温度 ⑤ 溶剂的性质 ⑥ 共存离子的干扰及其消除
消除共存离子干扰的方法： a.控制溶液的酸度 b. 加入掩蔽剂 c. 分离干扰离子
b. 单色器 光电比色计: 用滤光片获得单色光。 选择滤光片的原则是: 滤光片最易 透过的光应是有色物质最易吸收的 光, 即滤光片的颜色与溶液的颜色应 为互补色; 也可以使用不同的滤光片 测量同一有色溶液的吸光度, 测得吸 光度最大时所用的滤光片就是最适 宜的滤光片。
分光光度计: 单色器由棱镜或光栅、 狭缝和准直镜等部分组成。 棱镜: 色散元件, 有石英或玻璃两 种, 它们对不同波长光具有不同的折 射率。石英棱镜对紫外光分光效果好, 玻璃棱镜对可见光分光效果好, 因为 玻璃对紫外光有吸收, 故不能用于紫 外光区。
) 1000 )
七. 比色法和可见分光光度法在医学检 验中的应用 全血中铁的测定 全血中铁的测定需要先将各种形式 的铁转化为游离的Fe3+离子。通常用 消化法,蛋白质用钨酸沉淀除去,取无 蛋白的滤液,在一定条件下加KSCN显 色剂,生成血红色配合物,反应式为
Fe 2SCN
3
Fe(SCN) 2
在520nm波长处或用蓝绿色滤光片 测量吸光度,与标准溶液比较,求出含 量。
④. 用不含被测组分的试样, 在相同条件 下与被测试样同时进行处理, 测吸光 度时以前者所得溶液为参比溶液, 称 为平行操作空白。如临床上进行某 种药物浓度的监测,取正常人血样和 待测血药浓度的血样在相同条件下 处理, 用前者得到的溶液作为参比溶 液。