分光光度分析2详解

一、目视比色法 用眼睛观察、比较溶液颜色深度以
确定物质含量的方法称为目视比色法。
样品
标准系列
KMnO4溶液
• 通过比较溶液颜色的深浅来确定物质含量 的方法称为比色分析法
• 根据有色物质溶液对光的吸收程度来确定 该物质的含量，这种方法称为可见光分光 光度法
• 在光谱分析中，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。
• 第三，操作简便，测定快速
• 一般只经过显色和测定两步就可得到分析结果。
• 特别是近年来，一些灵敏度高、选择性好的显 色剂和掩蔽剂的应用，使测定不经分离就可进 行，大大提高了测定速度。
• 此外吸光光度分析所用仪器设备也不复杂，操 作方便，容易掌握。
• 第四，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分析法和分光光度法进行 测定，所以吸光光度分析法广泛应用于工农业 生产和生物、化学、医学、临床、环保等领域。
光电倍增管是由光电管改进而成的，管中有若 干个称为倍增极的附加电极。因此，可使光激发的 电流得以放大，一个光子约产生106～107个电子。 它的灵敏度比光电管高200多倍。适用波长范围为 160～700 nm。光电倍增管在现代的分光光度计中 被广泛采用。
e．显示装置
显示装置的作用是把放大的信号以吸光度A或透 光率T的方式显示或记录下来。分光光度计常用的显 示装置是检流计、微安表、数字显示记录仪。
比色皿 也称吸收池。 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、厚度相等的玻璃制成的，按其 厚度分为0.5 cm，1 cm，2 cm，3 cm和5 cm。在 可见光区测量吸光度时使用玻璃吸收池，紫外区则 使用石英吸收池。使用比色皿时应注意保持清洁、 透明，避免磨损透光面。
检测器
检测器的作用是接受从比色皿发出的透射光并 转换成电信号进行测量。分为光电管和光电倍增管。
• 比色、比浊和分光光度分析灵敏度高、 应用范围广泛。
•
分光光度计
• 特点： • 第一，灵敏度高。 • 物 质 的 量 浓 度 下 限 一 般 可 达 10-5 ～ 10-
6mol•L-1，是测定微量组分（1%～0.001%） 的 常 用 方 法 ， 甚 至 可 测 定 低 至 0.0001% ～ 0.00001%的痕量组分。 • 第二，准确度高。 • 一般比色分析法的相对误差为5%～10%， 分光光度法为2%～5%。
标准曲线定量分析
• 根据光吸收定律，当波长一定的入射光通 过也液层厚度一定的吸收物质溶液时，吸 收度与吸光物质的浓度成正比，以吸光度 对浓度作图，应得到一条直线。
2、标准曲线的制作
，y=bx+aห้องสมุดไป่ตู้
0.35 0.30 0.25 0.20 0.15 0.10
A
0.05
0.00
0
1
2
3
4
5
6
7
8
concentration
分光光度分析
分 光 光 度 法 （ spectrophotometry ） 是 对 光 的 选 择 性吸收而建立起来的分析方法，包括紫外-可见分光光 度法 、红外分光光度法、原子吸收光谱法、目视比色 法及比浊法等。
特点： 灵敏度较高，适用于微量组分 (1~10g·L-1)的测定； 误差较大，相对误差达到2~5%。
目视比色法其优点是仪器简单，操作简便，适宜 于大批试样的分析；灵敏度高； 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。其主要缺点是准确度 不高，标准系列不能久存，需要在测定时临时配制。
• 比浊法
• 比浊法是利用试剂与待测组分发生化学 反应，生成的少量沉淀物悬浮在溶液 中， 对 光线具有和散射作用。 将试液与杂质标 准溶液做同样处理，然后比较其浑浊程度， 从而测定化工产品中的微量杂质。
未知物的 吸光度A
未知物的 浓度c
二、对朗伯—比耳定律的偏离
1.非单色光引起的偏离
A1
a
A2
A3 A4
b
标准曲线
2 1 3
非单色光的影响
三、吸光度的测量 选择物质最大吸收波长，选择合适的参比溶液，用来
调节仪器零点，消除吸收池及溶剂的影响，消除干扰。 参比溶液选择原则：
依据物质对不同波长范围光的吸收，吸光光度 法可分为: 红外吸收光谱法：吸收光波长范围2.51000 m ,主要用于有机化合物结构鉴定。 紫外吸光光度法：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。 可见吸光光度法：吸收光波长范围400760 nm ，主要用于有色物质的定量分析。 本章主要讨论可见吸光光度法。
分光光度计的主要部件
a．光源 （钨灯、氢灯）通常用6～12 V钨丝灯作 可 见光区的光源，发出的连续光谱在360— 800nm范围内。光源应该稳定，即要求电源电压 保持稳定。为此，通常在仪器内同时配有电源稳 压器。 b．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置。分为棱镜和光栅。
光电管是一个真空或充有少量惰性气体的二极 管。阴极是金属做成的半圆筒，内侧涂有光敏物质， 阳极为一金属丝。光电管依其对光敏感的波长范围 不同分为红敏和紫敏两种。红敏光电管是在阴极表 面涂银和氧化铯，适用波长范围为625—1 000nm； 紫敏光电管是阴极表面涂锑和铯，适用波长范围为 200—625nm。
吸光度测量的步骤
• 仪器调零 • 空白调白 • 测量试液
单色器
棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同分光
白光 入射狭缝 准直透镜
λ1
棱镜
λ2
聚焦透镜 出射狭缝
800 600 500
400
棱镜是根据光的折射原理而将复合光色散为不 同波长的单色光，然后再让所需波长的光通过一个 很窄的狭缝照射到吸收池上。它由玻璃或石英制成。 玻璃棱镜用于可见光范围，石英棱镜则在紫外和可 见光范围均可使用。
光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度
等间距条痕(600、1200、2400条/mm )。
原理： 利用光通过光栅时
平面透 射光栅
透 镜
光屏
发生衍射和干涉现象而
分光.
M1
M2
光栅衍射示意图
出 射
狭
缝
光栅是根据光的衍射和干涉原理将复合光色散为不 同波长的单色光，然后再让所需波长的光通过狭缝 照射到吸收池上。它的分辨率比棱镜大，可用的波 长范围也较宽。