6分光光度法
分光光度法
基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法，称为吸光光度法。包括：比色法、可见及紫外吸光光度法和红外光谱法。本章重点介绍：可见吸光光度法。在选定波长下，被测溶液对光的吸收程度与溶液中的吸光物质的浓度有简单的定量关系。吸收光波范围是紫外，可见和红外光区。它所测量的是物质的物理性质－物质对光的吸收，测量所需的仪器是特殊的光学电子学仪器，所以光度法不属于传统的化学分析法，而属于近代的仪器分析，这里只是按照我国现行教学习惯把可见光的光度法作为化学分析部分的一章。
(一)朗伯一比耳定律的推导
当一束平行单色光通过任何均匀、非散射的固体、液体或气体介质时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，一部分被器皿表面反射。设入射的单色光强度为I0，反射光强度为Ir，吸收光强度为Ia，透过光强度为It，则它们之间的关系为：
I0=Ir+Ia+It
因为λ射光常垂直于介质表面射λ，Ir很小(约为λ射光强度的4％)又由于进行光度分析时都采用同样质料，同厚度的吸收池盛装试液及参比溶液，反射光的强度是不变的。因此，由反射所引起的误差可校正，抵消。故上式可简化为：
ΔE=hc/λ
这里，ΔE=E2-E1，表示某一能吸级差的能量。由于不同物质的分子其组成与结构不同，它们所具有的特征能级不同，能级差也不同，所以不同物质对不同波长的光的吸收就具有选择性，有的能吸收，有的不能吸收。在电子能级发生变化时,不可避免地也伴随着分子的振动和转动能级的变化.分子光谱又成为带状光谱.
2、溶液有色的原因。
具有单一波长的光称为单色光，在可见光中，通常所说的白光是由许多不同波长的可见光组成的复合光。由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这些不同波长的可见光按照一定的比例混合得到白光。进一步的研究又表明，只需要把两种特定颜色的光按一定比例混合，就可以得到白光，如绿光和紫光混合，黄光和蓝光混合，都可以得到白光。
分光光度法基本原理简介
1.物质的颜色与吸收光的关系电磁波谱： X射线 0.1~100 nm远紫外光 10~200 nm近紫外光 200~400 nm可见光 400~760 nm近红外光 750~2500 nm中红外光 2500~5000 nm远红外光 5000~10000 nm微波 0.1~100 cm无线电波 1~1000 m2日光：紫蓝青绿黄橙红2014-11-33♥复合光：由各种单色光组成的光。
如白光(太阳光)♥单色光：只具有一种波长的光。
要求：∆λ=±2nm 。
♥互补色光：如果把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合也可以得到白光，这两种光就叫互补色光。
♥物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的。
如：CuSO 4呈兰色。
♥物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。
光的互补：蓝 黄日光7♥ （1）不同物质吸收曲线的形状和吸收波长不同。
MnO 4-531吸收曲线2014-11-38♥（2）同一物质对不同波长光的吸光度不同；同一物质不同浓度，其吸收曲线形状相似。
♥吸收曲线是特性的，可以提供物质的结构信息，作为物质定性分析的依据之一；吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。
3.光的吸收定律——朗伯-比耳定律λ吸光度A：物质对光的吸收程度。
定义：A＝lg（I0/I t)A越大，表示对光的吸收越大，透过光越弱。
9λ1760年朗伯(Lambert)阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系：A∝b•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二者的结合称为朗伯—比耳定律，A∝bc1011朗伯—比耳定律数学表达式：A ＝lg （I 0/I t )= εb c 式中：A ，吸光度，无量刚； b ，液层厚度(光程长度)，cm ； c ，溶液的浓度， mol · L -1 ； ε称为摩尔吸光系数，L·mol -１·cm -1，仅与入射光波长、溶液的性质及温度有关，与浓度无关。
6.分光光度法
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—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：A2．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：B3．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。
分光光度法测定配合物的分裂能的原理和方法
1.1962×10-2 kJ ·mol-1相当于1 cm-1，则得hc = 1。
配合物在最大吸收波长 λmax 处吸收的能量即为分裂能。当 波长的单位为 nm ，波数单位为 cm-1 时，分裂能为：
ES
hc
hc
max
1
107 (cm1)
二、实验原理
本实验采用一定浓度的 [Ti(H2O)6]3+ 溶液，用分光光度计 测定不同波长 λ 时的吸光度A ，再做A-λ 曲线，即得 [Ti(H2O)6]3+ 的吸收光谱曲线。பைடு நூலகம்出曲线最大吸收峰对应的波
长λmax，按上式即可求算 [Ti(H2O)6]3+ 的分裂能。
三、仪器与试剂
1. 仪器：
分光光度计，吸量管（5 mL），容量瓶（25 mL）3个，洗耳球，擦镜纸。
2. 试剂：
TiCl3溶液（150 ~200 g·L-1），HCl溶液（2 mol·L-1）
四、实验步骤
1. 计算150 ~200 g·L-1 TiCl3 溶液的浓度。 2. 移取5 mL、3 mL、2 mL上述溶液，置于25 mL容量瓶中，用 2mol·L-1 HCl溶液稀释至刻度，即得 [Ti(H2O)6]3+ 测量液。 3. 用分光光度计测出上述 [Ti(H2O)6]3+ 溶液在不同波长时的吸光度。 4. 绘制 A-λ曲线。以 λ 为横坐标，A为纵坐标作图，在吸收曲线上找 出 [Ti(H2O)6]3+配离子最大吸收峰所对应的波长 λmax。
五、实验数据记录与处理
1. 170 g·L-1 TiCl3 溶液的浓度c =_________。 2. [Ti(H2O)6]3+ 测量液的浓度c =________，________，_________。 3. 不同波长下，三种不同浓度的 [Ti(H2O)6]3+ 配离子溶液的吸光度A：
分光光度法
光度法的优点
与目视比色法相比，光度法的优点： 1. 用光电仪器进行测量可消除轻度色盲、眼睛 疲劳等主观误差。 2. 有其他物质共存时，可选适当的入射光和参 比溶液来消除干扰，提高选择性。 3. 对于大批试样分析，校正曲线可简化手续， 提高分析速度。
2.3.2.测量条件的选择(1)
（1）选择合适的入射光 由于溶液对光的吸收是有选择性的，因此 必须选择溶液吸收最大的波长作为入射光的波 长。 （2）控制适当的吸光度范围 用光度计测量吸光度，都存在着误差。当 测量小于0.2和大于0.7吸光度时，误差会迅速 增加。为了使测量误差落在0.2～0.7之间，可 以控制试样的称取量。对于组分含量高的试样， 可减少称取量，或是稀释;对于含量低的溶液 可增加称样量或浓缩的方法来提高浓度。
图2－8 721分光光度计的光学系统
几种类型的分光光度计（ 几种类型的分光光度计（三）
图2－9 7530G紫外—可见光分光光度计
几种类型的分光光度计（ 几种类型的分光光度计（四）
图2－10 7530G紫外-可见分光光度计光学系统
检测器和读数装置 （2）
2. 光电管. 是一个二极真空管由一个阳极和一个光敏阴 极组成。 3. 光电倍增管。 是利用光敏阴极把光信号放大的装置。 4. 读数装置。 读数装置常用的是微安计或检流计。
几种类型的分光光度计（ 几种类型的分光光度计（一）
图2－7 721分光光度计
几种类型的分光光度计（ 几种类型的分光光度计（二）
2.分光光度法 2.分光光度法
光度可用光电比色计或分光光度计进 行测量。 测定时常用的是校正曲线法或比较法。
（1）校正曲线法
校正曲线法，又称工作曲线或标准曲线法。 当溶液厚度b固定时，吸光度A与溶液浓度c成 正比.取一系列不同浓度标准溶液（5－7图）， 分别测定其吸光度，以浓度c为横坐标，吸光 度为纵坐标，作校正曲线.试液用同样条件显 色，测定吸光度，从曲线上求得试液浓度。
分光光度法的基本原理
分光光度法的基本原理
分光光度法是一种常用于分析、确定物质浓度的方法。
其基本原理是将待测物质溶液通过一束光束，然后通过光学系统使光束分成两部分，分别通过样品液和对照液，最终两束光束再重合形成一个荧光强度差。
待测物质会对入射光束进行吸收，导致出射光束的强度减弱，而对照液不会对光束产生吸收作用，出射光束强度不变。
通过测量两束光的强度差异，可以推断待测物质的浓度。
分光光度法使用光栅或棱镜使入射光束通过色散，然后通过滤光片选择特定波长的光，再通过样品液和对照液后，出射光会被光电池或光电二极管接收，转化为电信号。
根据输出的电信号强度，可以计算出待测物质的浓度。
分光光度法的优点是测量精度高、灵敏度高、操作简便。
它可以在高浓度样品中进行测量，可以使用各种波长的光来进行分析。
然而，它也存在一些限制，例如对色散（波长漂移）的影响比较大，需要定期校准光谱仪器。
此外，分光光度法对于有色物质的测量更准确，对于无色物质的测量精度较低。
分光光度法
三、测量条件的选择
1、入射光波长的选择
一般应该选择λmax为入射光波长。
如果 λmax 附近有干 扰存在，选择灵敏度 稍低但能避免干扰的 入射光波长（曲线较 平坦处）
2、参比溶液的选择
❖ 选择参比溶液的原因
由于入射光的反射，以及溶剂、试剂等对光的 吸收会造成透射光通量的减弱。为了使光通量 的减弱仅与溶液中待测物质的浓度有关，需要 选择合适的溶液作参比溶液。
单色光和互补光
➢ 单色光：具有同一波长的光。 ➢ 复合光：含有多种波长的光。如:日光，白炽灯光。
➢ 可见光：400～760 nm
➢互补色光：适当颜色的两种色光按一定强度 比例可以混合成为白光，这两种色光叫做互 补色光。
一、物质的颜色
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。
物质的颜色显示其吸收光的互补色。
（2）不同浓度的高锰酸钾溶液，其吸收曲线的 形状相似，最大吸收波长λmax一样。在同一波 长下吸光度A有差异。物质定量分析的依据。
（3）不同物质其吸收曲线形状和λmax各不 相同，因此吸收曲线可以提供物质的结构信 息，物质定性分析的依据之一。
§3 光吸收的基本定律
一、朗伯-比耳定律 朗伯-比耳定律的数学表达式为：
3.工作曲线不过原点 存在系统误差：吸收池不完全一样；参比溶液选择 不当等。
第三节 紫外－可见分光光度计
一、仪器的基本组成部件
光源
单色器
吸收池
检测器 信号显示系统
1、光源
在使用波长范围内提供连续的光谱，光强应 足够大，有良好的稳定性，使用寿命长。
➢ 可见光光源：钨灯，辐射 波长范围325～2500nm。
有机显色剂：种类繁多
三元配合物显色体系：一种金属离子同时与两种不同 的配位体或一种配位体与两种不同的金属离子形成的 配合物
实验六 分光光度法测溴酚蓝电离常数
3.3 实验心得 在本次的实验中使用了更加精确的仪器，与以前的实验中较简单 的仪器不同， 学会了很多使用精密仪器的技巧和方法。 在实验中， 一开始很注意温度问题， 在使用 pH 计读数的时候都读得偏早， 后 来发现温度其实并非影响的主要因素，还是应该等待示数稳定下 来之后再进行读数， 使用的 0.1M 盐酸应该是因为只剩一点底部的 溶液了，水可能挥发了不少使得浓度偏高，不过由于吸光度和 pH 值是对应的， 所以虽然配出的酸性溶液 pH 值较低， 但是最后对结 果影响不大。 另外在使用 pH 计的时候应该注意每次用完之后的清 洗以及擦拭的时候不要损坏电极头。
极碱
591
0.668
0.668
0.668
表 2 实验中 pH 值及吸光度的数据
编号 1 2 3 4 5 6 7
λ
max（nm）
535 515 593 593 593 593 592
表 3 实验中各溶液最大吸收峰的波长数值 编号 pH(nm) 1 2 3 4 5 6 7 1.166 1.467 1.448 2.819 4.336 4.571 4.770 D 0.014 0.019 0.021 0.061 0.415 0.505 0.549 D-D1 0.002 0.007 0.009 0.049 0.403 0.493 0.537 D2-D 0.654 0.649 0.647 0.607 0.253 0.163 0.119 ������������ ������ − ������������ ������������ − ������
Abstract: This experiment use spectrophotometry to determine the constant of ionization equilibrium of BPB, a very small constant which is difficult to determine by other method, according to Lamber-Beer law.
分光光度法
本章小结
基本概念：吸光度，透光率，吸光系数， 最大吸收波长，显色剂，参比溶液吸收 曲线，标准曲线
基本计算：A =εbc
A = -lgT = lg I 0 It
测定方法：标准曲线法 标准对照法
判断题
1. 分光光度法灵敏度高，特别适用于常量
组分的测定。 （× ）
2. 光 照 射 有 色 溶 液 时 ， A 与 T 的 关 系 为
质量吸光系数a, 单位: Lg -1cm-1
吸光系数
与入射光的波长、物质的性质、溶 剂和温度有关；与浓度无关；
≥103，可用于定量测定； 与λmax一起可以作为定性的依据。
Lambert―beer定律
A =εbc
A ═ ab ε= aM
T =10-bc
适用条件 Preconditions:
A. 向短波方向移动
B. 向长波方向移动
√C. 不改变，但峰高度改变
D. 不改变，峰高度也不变
E. 改变，但峰高度不变
7．分光光度法中使用试剂空白作对照的目的 是：
A. 用以消除仪器测量误差 B. 用以消除溶液偏离Beer定律引起的误差 C. 用以消除单色光纯度差引起的误差
√D. 用以消除溶剂、显色剂等物质对入射光
① c 一定, A∝b Lambert ② b 一定, A∝c Beer
A =εbc
三、Lambert-Beer定律
A =bc
溶液厚度b, 单位:cm
浓度c，单位molL-1
摩尔吸光系数，单位Lmol -1cm-1
若用质量浓度代替c
A = ab
质量浓度 , 单位: gL-1
吸光度的加合性 Addition of A
分光光度分析法
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2015年1月30日
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。
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2015年1月30日
* 单色器 单色器的作用是将光源发出的连续光谱分解为单色光 的装臵。分为棱镜和光栅。 * 比色皿也称吸收池或样品池。用于盛放试液的容器。 它是由无色透明、耐腐蚀、化学性质相同、厚度相 等的玻璃或石英制成，按其厚度分为 0.5cm ， lcm ， 2cm，3cm和5cm。 使用比色皿时应注意保持清洁、透明，避免磨损透 光面。 紫外光只能用石英比色皿； 可见光可用石英或玻璃比色皿。
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2015年1月30日
12.3.2 标准曲线法 借助分光光度计来测量一系列标准溶液的吸光度，绘制 标准曲线，根据被测试液的吸光度，从标准曲线上求得被 测物质的浓度或含量。
A
标液 A
1 C1 A1
2 C2 A2
3 4 5 C3 C4 C5 A3 A4 A5
2015年1月30日
12.3 光度分析的方法和仪器 12.3.1 目视比色法 用眼睛观察、从管口垂直向下观察（比色管），比较待 测溶液和标准溶液颜色的深浅，以确定物质含量的方法。
优点是仪器简单，操作简便，适宜 于大批试样的分析。灵敏度高，因为 是在复合光-白光下进行测定，故某 些显色反应不符合朗伯-比尔定律时， 仍可用该法进行测定。 主要缺点是准确度不高，标准系列 不能久存，需要在测定时临时配制。
分光光度法测螯合物组成
分光光度法测螯合物组成分光光度法是一种常用的分析化学方法，可以用于测定化合物的浓度和分析化合物的组成等。
在化学领域中，螯合物是一种能够和金属离子形成配合物的有机分子，其在生物和化学领域都有广泛的应用。
使用分光光度法测定螯合物的组成，具有广泛的应用前景。
1. 原理介绍在分光光度法中，螯合物络合度的测定可以通过测定金属离子和螯合物之间的络合反应的吸收光谱来进行。
螯合物金属络合反应时会在一定波长范围内产生特征波长的吸收，所以可以利用吸收比值法来计算螯合物的组成。
2. 实验步骤（1）准备试剂和设备需要准备所需要的试剂和设备，包括测量吸收光谱的分光光度计、样品测试管、拖尾管、空白管、待测样品及其吸收溶液、实验室用的纯水等。
（2）将螯合物样品溶解按照所要测的螯合物进行溶解，加入足量的溶剂，如水、氯化铵等，将溶解后的样品加入到样品测试管中。
（3）测量空白光谱将空白溶液加入样品测试管中，使用分光光度计来记录样品测试管上方的波长范围内的吸收光谱。
这个光谱后用于校准样品的吸收光谱。
使用同样的方式测量样品的吸收光谱。
在此过程中，需要注意实验室的环境因素，如温度、湿度、照度等对光谱的影响，应该尽可能地消除。
（5）数据分析在使用分光光度计进行数据分析时，需要按照所测试的螯合物的不同要求设置波长范围和波长间隔，直接从样品的吸收光谱中读取吸收值，然后使用计算机软件或手动计算计算出螯合物吸收比值，进而计算出螯合物的组成。
3. 实验注意事项（1）在测量样品和空白试管的吸收光谱前，应该清洁好实验室的环境因素，如分光光度计和测试管，以避免误差。
（2）在样品制备和测量过程中，要尽可能地避免可能污染试液的活动，如减少冷却和加热试样品等。
（3）在进行数据分析的过程中，要严格按照所测试剂和设备的规范进行操作。
（4）要记录实验中所用的所有试剂和测量设备的参数和结果，以便检查实验证明的正确性和可靠性。
4. 结论与评价分光光度法可以准确地测定螯合物的组成，原理简单、操作方便、分析结果可靠，因此在生物和化学领域的应用中具有广泛的应用前景。
分光光度法
吸收 外观有颜色的药物在可见光区有特征吸收 都可用紫外-可见分光光度法进行分析。
仪器
可见分光光度计
721型分光光度计
仪器
紫外-可见分光光度计
一、基本组成
光源
单色器
样品室
检测器
显示器
1. 光源
在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光
把分子吸收能量随波长变化的情况记录下来所得 的图谱为吸收光谱。
利用物质的吸收光谱进行定性、定量及结构分析 的方法称为吸收光谱法, 简称光谱法。
三、光的吸收定律
（一）百分透光率（T）和吸收度（A） 入射光 I0 → 吸收Ia → 透射It
I0 = Ia + It 透光率（描述入射光透过溶液的程度）
一、光的性质与波长范围
光的性质
光是一种电磁波，具有波粒二象性，即波动性和 粒子性。
光在传播时表现了光的波动性
一定的光波具有一定的波长 、频率 、光速c等 参数来描述:
c=
续前:
波长: 相邻两波峰或波谷之间的距离，波长的单位 可用纳米（nm），微米（um）表示:
1nm=10-3um=10-6mm=10-7cm=10-9m 频率（ ）: 是每秒内光波的振动次数，单位是
A=－lgT=ECL 朗伯-比尔定律适用于无色溶液、有色溶液及气
体和固体的非散射均匀体系。
（三）吸收系数
吸光物质在单位浓度、单位液层厚度时的吸收度。 A
E= CL
当溶液的浓度C的单位不同时，吸收系数的意义和表 示方法也不同，常用的表示方法有两种：
1、摩尔吸收系数：是指在一定波长下，溶液浓度为 1mol/L，液层厚度为1cm时的吸收度，用ε表示。
分光光度法测定步骤
分光光度法测定步骤嘿，朋友们！今天咱来唠唠分光光度法测定的那些事儿。
分光光度法啊，就像是一个神奇的魔法盒子，能帮我们解开好多物质的秘密呢！咱先得准备好各种家伙什儿呀，比如果仪器设备啦，什么分光光度计、比色皿之类的，这可都是咱的得力助手。
就好像战士上战场得有趁手的兵器一样，咱搞分光光度法测定也得有这些好东西才行。
然后呢，就得制备标准溶液啦。
这就好比是给魔法盒子设定一个标准，让它知道啥样的才是对的。
要精确地称量溶质，再用合适的溶剂溶解，可不能马虎哟！不然这个魔法盒子可就不灵啦。
接下来，就是绘制标准曲线啦。
这就像是给我们的测定之路铺上一条轨道，让我们能沿着它稳稳地前进。
把不同浓度的标准溶液放进分光光度计里测一测吸光度，再把这些数据点连起来，嘿，一条漂亮的标准曲线就出来啦。
再之后呀，就是样品的处理啦。
这可不能瞎搞，得根据样品的特性来选择合适的方法，就像医生看病得对症下药一样。
把样品处理得妥妥当当的，才能让后面的测定更准确呀。
处理好样品，就该让它进入魔法盒子啦，也就是用分光光度计进行测定。
眼睛紧紧盯着那仪器，心里默默祈祷着一定要准呀！测出来吸光度，再对照着标准曲线，嘿嘿，样品中物质的含量不就出来啦。
你说这分光光度法神奇不神奇？就这么一步步操作下来，就能知道我们想知道的东西啦。
不过可别小瞧了这些步骤哦，每一步都得认真对待，不然结果可就不靠谱啦。
想象一下，如果在制备标准溶液的时候马马虎虎，那标准曲线还能准吗？如果样品处理得不好，那测定出来的结果能对吗？所以呀，每一个环节都得像对待宝贝一样小心翼翼。
分光光度法测定呀，就像是一场有趣的探险，我们带着好奇和认真，一步步去揭开物质的神秘面纱。
在这个过程中，我们得细心、耐心，还得有点小技巧。
只要我们认真去做，就一定能从这个魔法盒子里得到我们想要的答案。
反正我是觉得分光光度法测定特别有意思，特别有挑战性。
你们觉得呢？是不是也想来试试这个神奇的魔法盒子呀！。
分析化学--分光光度法
D。减少，不变
答案： A
3、下列表述不正确的是
A。吸收光谱曲线，表明了吸光度随波长的变化关系
B。吸收光谱曲线中,最大吸收处的波长为最大吸收波长
C。吸收光谱曲线，以波长为纵坐标,以吸光度为横坐标
D。吸收光谱曲线，表明了吸光物质的吸收特性
答案： C
4、影响有色物质摩尔吸收系数的因素是
1-2 光的吸收定律
一、朗伯-比尔定律
1、朗伯定律（Lambert’s Law）：
1760 Lambert通过实验发现电磁被物质吸 收时，透过能量呈指数减少。假定一辐射 能通过光路后被吸收25%，再通过下一个 光路时被吸收0.75×25%，剩56.25%,
依次类推，在无限大的光路中
有关。浓度愈大，颜色愈深。 因此，可以用比较颜色的深浅来测定物质的
浓度，这种测定分析方法称为比色析分法。
C
一、吸光光度法
1、定义：基于物质对光的选择性吸收而建立 起来的分析方法。它包括比色法，可见分光光 度法，紫外分光光度法及红外分光光度法。
2、特点：
（1）灵敏度高：常用于测量1%~1‰的微 量组分，还可测定10－4 ~10－6的痕量组分。
练习题
1、人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范 围是
A。400-800nm
B。200-320nm
C。200-800nm
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
玻璃棱镜：400－700nm
石英棱镜：200－1000nm
c 光栅：利用光的衍射和干涉原
六价铬分光光度法
六价铬分光光度法
六价铬分光光度法是一种检测水中六价铬含量的方法，其原理是在酸性溶液中，六价铬可与二苯碳酰二肼作用，生成紫红色络合物，比色定量。
在实际操作中，实验人员会先配置一定浓度梯度的六价铬标准溶液，并加入二苯碳酰二肼显色剂，使其充分反应。
然后，通过分光光度计测量反应后溶液的吸光度，绘制标准曲线。
最后，将待测水样与二苯碳酰二肼显色剂反应，并测量其吸光度，根据标准曲线计算出水样中六价铬的含量。
六价铬分光光度法操作简便、快速、灵敏度高，是一种广泛应用于水质监测领域的分析方法。
分光光度法公式
分光光度法公式分光光度法相关公式如下：一、朗伯 - 比尔定律（Lambert - Beer law）1. 基本表达式。
- A = lg(I_0)/(I)= varepsilon bc- A：吸光度（Absorbance），表示物质对光的吸收程度，无单位。
- I_0：入射光强度（Intensity of incident light）。
- I：透射光强度（Intensity of transmitted light）。
- varepsilon：摩尔吸光系数（Molar absorptivity），单位为L· mol^-1·cm^-1，它反映了吸光物质对光的吸收能力，与吸光物质的性质、入射光波长、温度等因素有关。
- b：光程长度（Path length），即溶液厚度，单位为cm。
- c：吸光物质的浓度（Concentration），单位为mol/L。
2. 从吸光度计算浓度。
- 根据朗伯 - 比尔定律c=(A)/(varepsilon b)，如果已知某物质的摩尔吸光系数varepsilon、光程长度b和测得的吸光度A，就可以计算出该物质的浓度c。
二、多组分体系的分光光度法。
1. 吸光度的加和性。
- 对于含有n种吸光组分的溶液，在某一波长下的总吸光度等于各组分吸光度之和，即A = A_1+A_2+·s+A_n=∑_i = 1^nvarepsilon_ibc_i。
- 例如，对于两种组分1和2的混合溶液，A=varepsilon_1bc_1+varepsilon_2bc_2。
如果能在两个不同波长λ_1和λ_2下测量吸光度，就可以得到联立方程：- 在λ_1下：A_λ_1=varepsilon_1,λ_1bc_1+varepsilon_2,λ_1bc_2- 在λ_2下：A_λ_2=varepsilon_1,λ_2bc_1+varepsilon_2,λ_2bc_2- 解这个联立方程就可以求出两种组分c_1和c_2的浓度。
第七章分光光度法
第七章分光光度法【基本要求】1.1 掌握分光光度法基本原理—Lambert-Beer定律，能熟练运用Lambert-Beer 公式进行有关计算。
1.1 掌握吸光度、透光率、吸光系数、摩尔吸光系数的概念。
1.2 明确溶液颜色与光吸收的关系。
1.3 了解物质对光的选择性吸收及吸收光谱。
1.4 了解分光光度计的基本构造；提高测量灵敏度和准确度的方法。
1.5 了解紫外分光光度法进行物质定性分析和定量测定的基本原理。
【重点难点】2.1 重点分光光度法原理－Lambert-Beer定律。
紫外分光光度计的使用2.2 难点提高测量灵敏度和准确度的方法。
【讲授学时】4学时4.1 第一节概述一、比色分析法比色分析法：利用比较溶液颜色深浅的方法来确定溶液中有色物质的含量。
有色物质溶液颜色越深，浓度越大；颜色越浅，浓度越小。
二、比色分析法测定步骤①选择适当显色剂，使被测组分转变成有色物质，称为显色阶段。
测定无色溶液时要进行显色阶段。
②选择最佳条件测定溶液的深浅度，称为比色阶段。
三、发展过程：目视比色法→光电比色法→分光光度计（吸光光度法）四、比色与分光光度法的特点比色和分光光度法主要用于测定微量组分。
1、灵敏度高：测定试样中微量组分（1～0.001%）常用方法，甚至可测定10-4 ~ 10-5%的痕量组分。
2、准确度高：一般比色法相对误差为5～10%，分光光度法为2～5%，其准确度虽比重量法和滴定法低，但对微量组分的测定已完全满足要求。
如采用精密蓝450-480紫400-450红650-750青蓝480-490青490-500绿500-580黄580-600橙600-650白光分光度计，误差将减少至1～2%。
3、应用广泛：几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可以直接或间接地用比色法和分光光度法进行测定。
4、操作简便、快速，仪器设备也不复杂。
例如：试样中含Cu 量为0.001%，即在100mg 试样中含Cu 0.001mg ，用比色法可以测出。
分析化学 第八章-分光光度法
∆E = E2 − E1 = hν
不同的物质由于其结构不同而具有不同的量子 化能级，其能量差也不相同，物质对光的吸收 具有选择性。
16
吸收曲线（吸收光谱）： 测量溶液对不同波长光的吸收，以波长为横坐
标，吸光度为纵坐标作图，得到吸收曲线。 描述了物质对不同波长光的吸收能力。
吸收曲线
A ~ λ (nm) 最大吸收波长：λmax
17
同一浓度，不同物质 不同浓度，同一物质
18
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。 （2）吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物 质定性分析的依据之一。也是定量分析中选择入射 光波长的重要依据。 （3）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似。 在某一定波长下吸光度有差异，在λmax处吸光度的差 异最大，测定最灵敏，可用于物质定量分析。
3. 双波长型
λ1 λ2
通过波长选择可校正背景吸收：消除吸收光谱重 叠干扰，适合于混浊液和多组分分析。
只使用一个吸收池：参比溶液即被测溶液，避免 单波长法中因两种溶液组成、均匀性差异及吸收 池差异所引入的误差。
41
8.3 显色反应及显色条件的选择
1. 显色反应的选择 2. 显色剂 3. 显色条件的选择
吸光物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数；
不随浓度和光程长度的改变而改变。在温度和 波长等条件一定时，ε 仅与吸光物质本身的性质 有关；
可作为定性鉴定的参数；
同一吸光物质在不同波长下的ε不同。在λmax处 的ε常以εmax表示。εmax越大，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。
分子内部三种 运动形式
电子相对于原子核的 运动
原子核在其平衡位置 附近的相对振动
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[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
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．碱性重铬酸钾B．酸性重铬酸钾C．高锰酸钾
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。( )
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
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
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．
答案：B
11．朗伯-比尔定律A=kcL中，摩尔吸光系数k值与无关。( )
A.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铬，已知溶液含六价铬140μg／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)计算溶液的摩尔浓度：0.19=1.1×104×C×2
C=0.19／(1.1×104×2)=8.6×10-6(mol／L)
(2)计算溶液的浓度：C=8.6×10-6×55.86=482×10-6(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：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。( )②
A．亚硫酸钠B．硫代硫酸钠C．通氨气
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。( )
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％。( )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mg／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：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。( )②
A．0.1 B．0.2 C．0.4 D．0.6
答案：D
四、问答题
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)六价铬含量大于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；
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。
答案：(1)计算摩尔数：140×10-6／52=2.7×10-6(mol／L)
(2)计算摩尔吸光系数：0.220=k×2×2.7×10-6
k=4.1×104L／(mol·cm)
2．分光光度法测定水中的Fe3+，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1.1×104L／(mol·cm)，试求该溶液的浓度(MFe=55.86)。
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
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个月。( )②
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。( )②
A．稀硫酸或稀铬酸B。稀盐酸或稀硝酸
C．稀硝酸或稀硫酸D．稀盐酸或稀铬酸
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—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。
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，砷、铬和硫不干扰测定。( )②
答案：错误
正确答案为：在酸性条件下，砷、铬和硫干扰测定。
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4℃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。
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
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—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—过氯酸、硝酸—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。
答案：正确