吸光光度法
第六章吸光光度法
实训一分光光度计的使用
一、目的要求
1.了解朗伯-比耳定律的物理意义及应用范围。
2.明确分光光度计的构造及操作方法。
二、实训原理
在日常生活中我们看到各种溶液呈现不同的颜色，这是与它们对可见光的选择吸收有关。利用有色溶液颜色的深浅与溶液浓度有关的性质，进行定量测定的分析方法称为比色法。各种不同的物质都具有其各自的吸收光谱，因此当某单色光通过溶液时，其能量就会被吸收而减弱，光能量减弱的程度和物质的浓度和液层厚度有一定的比例关系，也符合于朗伯-比耳定律。
T=I/I0
(12-1)
A= -lgT = lg(I0/I) = kcb
(12-2)
式中: T——透射比；
I0——入射光强度；
I——透射光强度；
A——吸光度；
k——吸收系数；
b——溶液厚度；
c——溶液浓度。
图6-1 溶液对光的吸收
从以上公式可以看出，当入射光、吸收系数和溶液的光径长度不变时，透过光是根据溶液的浓度而变化的，分光光度计的基本原理是根据上述物理光学现象而设计的。
分光光度计的工作原理是用分光能力较强的棱镜或光栅来分光，棱镜或光栅将入射光色散成谱带，从而获得纯度较高，波长范围较窄的各波段的单色光。这种单色光的波长范围一般约在5nm左右。因而测定的灵敏度高选择性较好，因此若选择最合适的波长进行测定，可以校正偏离朗伯-比耳定律的情况。
吸光光度法的最大优点是可以在一个试样中同时测定两种以上的组分，不必事先进行分离。因为吸光光度法可以任意选择某种波长的单色光，根据不同物质对于不同波长光的吸收不同，可以利用各种组分吸光度的加和性，在指定条件下进行混合物中各组分含量的测定。
三、紫外可见分光光度计的构造
分光光度计按波长范围分类，波长在420～700nm范围的称可见分光光度计。波长在200～1000nm范围的称紫外可见分光光度计。
紫外可见分光光度计是目前厂矿及学校应用比较广泛的分光光度计。分光光度计基本构造相似，是由图6-2所示的几个主要部件构成。
图6-2 721型分光光度计主要部件示意图
1.光源:
在可见光区，常用钨丝灯为光源，波长范围约为320～2500nm；在紫外光区，常用氢灯、氘灯为光源，波长范围约为200～375nm。氘灯的辐射强度比氢灯高2～3倍，寿命亦较长。氙灯的强度一般高于氢灯，但欠稳定，适用的波长范围为180～1000nm，常用作荧光分光光度计的激发光源。
2.单色器:
单色器是将光源发射的复合光分解为单色光的光学装置。白光通过棱镜或光栅将波长按长短顺序分散成单色光。单色器一般由五部分组成：入光狭缝；准光器（一般由透镜或凹面反光镜使入射光成为平行光束）；色散器；投影器（一般是一个透镜或凹面反射镜将分光后的单色光投影至出光狭缝）；出光狭缝。
色散器是单色器的核心部分，常用的色散元件是棱镜或光栅。
棱镜由玻璃或石英制成，玻璃棱镜色散能力大，但吸收紫外光，只能用于350～820nm 的分析测定，在紫外区必须用石英棱镜。
光栅是在玻璃表面上每毫米内刻有一定数量等宽等间距的平行条痕的一种色散元件。高质量的分光光度计采用全息光栅代替机械刻制和复制光栅。光栅的主要特点是色散均匀，呈线性，光度测量便于自动化，工作波段广。
光栅分光光度计的单色器光学系统原理见图6-3。
图6-3 单色器光学系统原理图
1一样品池；2一聚光镜；3一平面反射镜；4一入光狭缝；
5一出光狭缝；6一球面反射镜；7一平面光栅
图6-3中，入光狭缝和出光狭缝均位于球面反射镜的焦面位置，通过入光狭缝的光束经平面反射镜反射后射向球面反射镜，球面镜将平行光束反射至平面光栅，经光栅色散后的平行光束又经球面镜反射聚焦在出光狭缝处。
单色器的狭缝设计一定的宽度，经过狭缝的单色光是一个具有一定光谱宽度的谱带，称为光谱带宽。从理论上讲，狭缝的宽度愈小，波长愈接近单色光，但带宽太小，将使单色光的强度减小，使光电流信号减弱，降低信噪比。
由于分子吸收光谱的吸收峰比较宽和平滑，一般情况下光谱带宽2～6nm对分析结果影响不大。
3.吸收池：
吸收池是盛放样品溶液的容器，它具有两个相互平行、透光且具有精确厚度的平面。玻璃吸收池用于可见光区，石英吸收池用于紫外光区。吸收池的光程长度一般为1cm，也有0.1～
10cm的。由于吸收池厚度存在一定误差，其材质对光不是完全透明的，在作定量分析时，对吸收池应做配套性试验，试验后标记出放置。
4.检测器：
检测器是一种光电转换设备。它将光强度转变为电信号显示出来。常用的有光电池、光电管或光电倍增管等。光电池由于其光电流较大，不用放大，用于初级的分光光度计上。缺点是疲劳效应较严重。
光电管是常用的光电检测器，锑-铯阴极的紫敏光电管适用波长为200～625nm，银-氧化铯-铯阴极的红敏光电管适用波长为625～1000nm。
光电倍增管是目前应用最为广泛的检测器，它利用二次电子发射来放大光电流，放大倍数可高达108倍，性能好，唯独价格较高。
5.测量系统：
测量系统包括放大器和结果显示装置。早期的分光光度计用表头读数，70年代以来，采用数字读出装置。现代的分光光度计在主机中装备有微处理机或外接微型计算机，控制仪器操作和处理测量数据；装有屏幕显示、打印机和绘图仪等，使测量精密度、自动化程度提高，应用功能增加。
四、实训器材
1.高锰酸钾。
2.苯甲酸钠。
3. HCl（1+1）。
4.石油醚。
5.721可见分光光度计。
6.755紫外可见分光光度计。
7.分析天平
五、紫外可见分光光度计的使用方法
（一）721型分光光度计使用方法
图6-4 721型分光光度计
l一波长读数盘；2一微安表；3一比色皿暗盒盖；4一波长调节器；5一“0”透射比调节器；
6一“100％”透射比调节器；7一比色皿架拉杆；8一灵敏度选择；9一电源开关
1.检查仪器（图6-4）各调节钮的起始位置是否正确，接通电源开关，打开样品室暗箱盖，使电表指针处于“0”位，预热20min后，再选择须用的单色光波长和相应的放大灵敏度档，用调“0”电位器调整电表为T=0％。
2.盖上样品室盖使光电管受光，推动试样架拉手，使参比溶液池（溶液装入4／5高度，置第一格）置于光路上，调节100％透射比调节器，使电表指针指T＝100％。
3.重复进行打开样品室盖，调0，盖上样品室盖，调透射比为100％的操作至仪器稳定。
4.盖上样品室盖，推动试样架拉手，使样品溶液池置于光路上，读出吸光度值。读数后应立即打开样品室盖。
5.测量完毕，取出吸收池，洗净后倒置于滤纸上晾干。各旋钮置于原来位置，电源开关置于“关”，拔下电源插头。
6.放大器各档的灵敏度为：“l”×1倍；“2”×10倍；“3”×20倍，灵敏度依次增大。由于单色光波长不同时，光能量不同，需选不同的灵敏度档。选择原则是在能使参比溶液调到T＝ 100％处时，尽量使用灵敏度较低的档，以提高仪器的稳定性。改变灵敏度档后，应重新调“0”和“100”。
（二）755B型分光光度计使用方法
仪器共有23个键，其中数字
键12个，功能键11个。
数字键“0～9”，负号“－”，
小数点“．”，此12个键用于仪器
在测量过程中信息的输入或参数
的设定。
图6-5 755B型分光光度计的操作键盘
11个功能键的功能如表12-1。
表6-1 755B型分光光度计各功能键的功能
755B型分光光度计使用方法：
1.插上电源线，打开电源开关，仪器显示“F755B”，按“MODE”键，仪器显示T“＊.＊”。检查仪器后面反射镜位置是否是你需要的灯源位置，200～330nm范围内用氘灯，330～1000nm范围内用钨灯。仪器初始化结束，预热30分钟后，仪器即可使用。
2.调节波长旋钮使波长移到所需之处。
3.四只比色皿，其中一个放入参比试样，其余三个放入待测试样，将比色皿放入样品池内的比色皿架中，夹子夹紧，盖上样品池盖。
4.将参比试样推入光路，按“MODE”键，便显示τ（T）状态或A状态。
5.按“100％τ”键，显示“T100.0”或“A0.000”。
6.打开样品池盖，按“0％τ”键，显示“T0.0”或“AE1”。
7.盖上样品池盖，按“100％τ”键，显示“T100.0”。
8.然后将待测试样推入光路，显示试样的τ（T）值或A值。
9.如果要将待测试样的数据记录下来，只要按“ PRINT”键即可。
10.建立标准样品浓度曲线：
仪器可以按照二种方法建立浓度曲线方程A＝MC＋N，这是一个线性回归方程，一旦仪器内建立了这个方程，操作者就可以直接测得待测试样的浓度值。
（l）M、N系数直接输入：
浓度曲线方程A＝MC＋N，其中A为吸光度，C为浓度，M为斜率，N为截距，若知系数M、N，则可直接将M、N输入仪器建立曲线方程，如已知 M＝2.123×10-3，N＝1.025×10-3，则只要将M＝2.123、 N＝1.025输入即可，即按2.123，再按“M／N”输入M，按1.025，再按“M／N”输入N，在C模式下显示实际数字，则说明方程已建立，若需打印出方程，则按“TABLE”键。
以下有几点说明：
①必须先输入M，再输入N。
②系数M范围 0.001×10-3～9999×10-3
③系数N范围–9999×10-3～9999×10-3
④输入时，若输入0.001在仪器内转换成0.001×10-3同理；其他任何数值的输入在仪器内均乘以10-3。
⑤相关系数R反映浓度C和吸光度A之间的线性关系，R越接近于1，浓度C和吸光度A之间的线性关系越好，反之越差。
（2）建立试样的标准曲线(A一C曲线）
将浓度分别为100、300、500（单位）的某标准样品输入仪器建立标准曲线，步骤如下：
①将参比试样和100、300、500（单位）三个标准试样放入样品池中
②调整波长至所需之处
③按“CLEAR”键清除原有方程，在 C模式下显示“ CEO”
④将参比试样推入光路，按“100％τ”键，置满度，打开样品池盖，按“0％τ”键
⑤将100（单位）标准试样推入光路，按“100C”键，显示“ CO1”，则一点已输入
⑥将300（单位）标准试样推入光路，按“300C”键，显示“ C02”，则二点已输入
⑦将500（单位）标准试样推入光路，按“500C”键，显示“CO3”，则三点已输入
以上三点标样已输入微机，并建立了标准曲线，将未知试样推入光路，在C模式下显示的值即为被测试样的浓度值，若需打印，按“PRINT”键，便可打印出该未知试样的T、A、C相应数值。
11.数据打印方式：
(1)实时打印：
仪器无论在T、A、C任何一种模式下按“PRINT”键便可打印出现状态T、A、C相应
数值，若标准曲线方程没有建立，则C（浓度）一栏打印“NO”。
(2)定时打印：
本仪器提供了定时打印功能，能够提供定时测量打印，以秒为T单位，操作方式如下：如需对数据进行定时采样，采样次数为20次，间隔为5秒，则按键“5”，“PRINT”，再按键“20”，“PRINT”，仪器便进入定时打印状态，若想终止定时打印状态，按键“CE”可退出。
注意：本仪器的基本使用方法适用于不需要得到浓度值而仅仅需得到了τ（T）或A 值的使用者，对于初次接触分光光度计的使用者来说，使用这个方法只要熟悉四只键，即“MODE”、“PRINT”、“ 100％τ”和“0％τ”即可。
六、实训步骤
1.721型分光光度计测定高锰酸钾溶液的吸光度：
(1)称取1.6g高锰酸钾固体，置于烧杯中溶解，定容至1000mL，混匀，该溶液浓度约为0.01mol/L。
分别取0.01 mol/L高锰酸钾溶液，1.00mL、2.00mL 、3.00mL置于100mL容量瓶中，定容后分别配制成 0.0001mol/L、0.0002mol/L、0.0003mol/L的高锰酸钾溶液，备用。
(2)将配置好的各种浓度的高锰酸钾标准溶液分别在500nm、525nm、550nm和575nm 波长条件下，测定吸光度，记录数据。
2.755B型分光光度计测定苯甲酸钠溶液的吸光度：
(1)配置2.00mg/mL苯甲酸钠标准溶液。分别吸取1.00mL、3.00mL、5.00mL苯甲酸钠标准溶液于100mL容量瓶中,分别用蒸馏水定容至刻度线，摇匀备用。
(2)分别吸取稀苯甲酸钠标准溶液5mL，另吸取5mL蒸馏水作空白溶液，加0.4mL HCl(1+1)，用石油醚稀释至50mL。振动1min。以空白溶液为参比，分别在234nm、254nm、280nm波长条件下，测定石油醚层的吸光度，记录数据。
七、注意事项
1.发现仪器有故障时，应先仔细分析，确定故障的关键，然后着手解决，切忌盲目行事。
2.避免有硫化氢、二氧化氢、氟气等有腐蚀气体的场所，避免灰尘过多的地方
3.环境温度在15～35℃，环境相对湿度在45～85%范围内
4.避免经常有强烈震动的地方,避免阳光直射的地方
5.仪器应尽量远离发强烈电场、磁场或高频的电气设备
6.放置本仪器的工作台，必须有足够强度能承受30kg的重量，仪器后测应距离墙壁至少 10cm以上，以保证及时散热。
7.755B型分光光度计打印的几点说明：
（l）定时打印T范围5～99（秒）
（2）定时打印次数1～255（次）
思考题
1.比较在同一波长下不同浓度的样品溶液吸光值的变化有什么规律？为什么？
2.比较在不同波长下同一浓度的样品溶液吸光值的变化有什么规律？为什么？
实训二高锰酸钾溶液吸收曲线的制作
一、目的要求
1.了解分光光度计的结构和正确的使用方法。
2.学会绘制吸收曲线的方法，正确选择测定波长。
3.学习如何选择分光光度分析的实验条件。
二、原理
物质呈现的颜色与光有着密切关系，在日常生活中溶液所以呈现不同的颜色，是由于该溶液对光具有选择性吸收的缘故。
当一束白光（混合光）通过某溶液时，如果该溶液对可见光区各种波长的光都没有吸收，即入射光全部通过溶液，则该溶液呈无色透明状；当溶液对可见光区各种波长的光全部吸收时，则该溶液呈黑色；如某溶液对可见光区某种波长的光选择性地吸收，则该溶液呈现被吸收光的互补色光的颜色。
通常用光吸收曲线来描述物质对不同波长范围光的选择性吸收。其方法是将不同波长的光依次通过某一定浓度和厚度的有色溶液，分别测出它们对各种波长光的吸收程度（用吸光度A表示），以波长为横坐标，吸光度A为纵坐标，画出的曲线即为光的吸收曲线（吸收光谱）。光吸收程度最大处的波长，称为最大吸收波长，用λmax表示。同一物质的不同浓度溶液，其最大吸收波长相同，但浓度越大，光的吸收程度越大，吸收峰就越高。溶液对光的吸收规律---光的吸收定律（朗伯-比耳定律），为吸光光度法提供了理论依据。
三、试剂
1．高锰酸钾固体
四、步骤
1．K MnO4溶液的配制
称取1.6g高锰酸钾固体，置于烧杯中溶解，定容至1000mL，混匀，该溶液浓度约为0.01mol·L-1。
2．K MnO4溶液吸收曲线的制作
用吸量管移取上述高锰酸钾溶液1.0、2.0、3.0mL，分别放入三个100mL容量瓶中，加水稀释至刻度，充分摇匀，各溶液KMnO4浓度分别为0.0001 mol·L-1、0.0002 mol·L-1、0.0003 mol·L-1。
将配制好的各浓度的KMnO4溶液，用1cm比色皿，以蒸馏水为参比溶液，在440~580nm波长范围内，每隔10nm测一次吸光度，在最大吸收波长附近，每隔5nm测一次吸光度。在坐标纸上，以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制A和λ关系的吸收曲线。从吸收曲线上选择最大吸收波长λmax，并观察不同浓度KMnO4溶液的λmax 和吸收曲线的变化规律。
思考题
1.同一波长下不同浓度的KMnO4溶液吸光值A的变化有什么规律？为什么？
2.不同波长下同一浓度的KMnO4溶液吸光值A的变化有什么规律？为什么？
3.收曲线在实际应用中有何意义？
附：721型分光光度计
一、仪器结构
分光光度计按波长范围分类，波长在420～700nm范围的称可见分光光度计；波长在200～1000nm范围的称紫外可见分光光度计。721型分光光度计是一种可见分光光度计，主要用于波长范围在360~800nm的光吸收测量，且适用于高吸光度的示差分析。
分光光度计的主要部件包括光源、单色器、吸收池、检测器和测量系统。
721型分光光度计采用12伏25瓦的钨丝灯作为光源，单色器由狭缝、棱镜、准直镜、凸轮及波长刻度盘组成，并密封于暗盒内，用硅胶干燥；检测系统使用GD-7型光电管，并与微电流放大器电路板一起安装在液槽架后的暗盒内。
二、仪器的使用方法
1.检查仪器（图1）各调节钮的起始位置是否正确，接通电源开关，打开比色皿暗盒盖，使电表指针处于透过率“0”位。预热20min后，再选择须用的单色光波长和相应的放大灵敏度档，再用调“0”调节器复校电表透过率T=0%。
2.盖上比色皿暗盒盖使光电管受光，将参比溶液池（溶液装入4/5高度，置第一格）推入光路上，调节“100%”透过率调节器，使电表指针处于透过率T＝100%。
3.按上述方法连续几次调整透过率“0”及“100%”，直至不变，即可进行测量工作。
4.将待测溶液推入光路，读出吸光度值A。读数后应立即打开比色皿暗盒盖。
5.测量完毕，取出吸收池，洗净后倒置于滤纸上晾干。各旋钮置于原来位置，电
源开关置于“关”，拔下电源插头。
6. 放大器各档的灵敏度为：“l ” ×1倍；“2”×10倍；“3”×20倍，灵敏度依次增大。由于单色光波长不同时，光能量不同，需选不同的灵敏度档。选择原则是在能使参比溶液调到T ＝100%处时，尽量使用灵敏度较低的档，以提高仪器的稳定性。改变灵敏度档后，应重新调“0”和“100”。
三、仪器使用注意事项
1. 发现仪器有故障时，应先仔细分析，确定故障的关键，然后着手解决，切忌盲目行事。
2. 避免SO 2、NO 2及酸雾等有腐蚀的气体侵蚀仪器部件，应与化学操作室隔开。
3. 环境温度宜保持在15～28℃，环境相对湿度在45～65%范围内。
4. 防尘、防震和防电磁干扰。仪器周围不应有强磁场。
5. 当测量优挥发性和腐蚀性样品溶液时，吸收池应加盖。
6. 经常更单色器盒的干燥剂，防止色散元件受潮生霉。
实训三 邻二氮杂菲分光光度法测定铁
一、目的要求
1.了解分光光度计的结构和正确的使用方法。
2.掌握邻二氮杂菲分光光度法测定铁的原理及方法。
3.学会制作标准曲线的方法。
二、原理
邻二氮杂菲是测定微量铁较好的试剂。在pH 为2~9的溶液中，邻二氮杂菲与Fe 2+生成稳定的橙红色配合物，显色反应如下：
Fe 2+ ＋
其lgK 稳＝21.3，摩尔吸光系数ε
510＝1.1×104。橙红色配合物的最大吸收峰在510nm
波长处。 Fe 3+与邻二氮杂菲作用形成蓝色配合物，稳定性较差，因此在实际应用中常加入还
原剂使Fe3+还原为Fe2+，再与邻二氮杂菲作用。常用盐酸羟胺NH2OH·HCl（或对苯二酚）作还原剂。
4Fe3+＋2NH2OH 4Fe2+＋4H+＋N2O＋H2O 测定时酸度高，反应进行较慢；酸度太低，则离子易水解。本实验采用HAc-NaAc 缓冲溶液控制溶液pH≈5.0，使显色反应进行完全。
本方法的选择性很高，相当于含铁量40倍的Sn2+、Al3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+、SiO32-；20倍的Cr3+、Mn2+、VO3-、PO43-；5倍的Co2+、Ni2+、Cu2+-等离子不干扰测定。但Bi3+、Cd2+、Hg2+、Zn2+、Ag+等离子与邻二氮杂菲作用生成沉淀干扰测定。
三、试剂
1.铁标准溶液（100μg·mL-1）：准确称取0.8634g铁盐NH4Fe(SO4)2·12H2O(A.R)，置于烧杯中，加入20mL 6mol·L-1HCl溶液和少量水，溶解后，定量转移至1000mL容量瓶中，加水稀释至刻度，充分摇匀。或准确称取铁粉0.1g左右，加入10mL 10%硫酸，待完全溶解后，冷却，用水稀释至100mL。
2.铁标准溶液（10μg·mL-1）：用移液管吸取上述铁标准溶液10.00mL，置于100mL 容量瓶中，加入2.0mL 6mol·L-1HCl溶液，用水稀释至刻度，充分摇匀。
3.盐酸羟胺溶液（10%）：新鲜配制。
4.邻二氮杂菲溶液（0.1%）：新鲜配制。
5.HAc-NaAc缓冲溶液（pH≈5.0）：称取136g醋酸钠，加水使之溶解，在其中加入120mL冰醋酸，加水稀释至500mL。
6.HCl溶液（1+1）。
四、步骤
1.邻二氮杂菲-Fe2+吸收曲线的绘制
用吸量管吸取铁标准溶液（10μg·mL-1）0.0、2.0、4.0mL，分别放入三个50mL 容量瓶中，加入1mL 10%盐酸羟胺溶液，2mL 0.1%邻二氮杂菲溶液和5mL HAc-NaAc 缓冲溶液，加水稀释至刻度，充分摇匀。放置10min，用3cm比色皿，以试剂空白（即在0.0mL铁标准溶液中加入相同试剂）为参比溶液，在440~560nm波长范围内，每隔20~40nm测一次吸光度，在最大吸收波长附近，每隔5~10nm测一次吸光度。在坐标纸上，以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标，绘制A和λ关系的吸收曲线。从吸收曲线上选择测定Fe的适宜波长，一般选用最大吸收波长λmax。
2.标准曲线的制作
用吸量管分别移取铁标准溶液（10μg·mL-1）0.0、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0mL，分别放入7个50mL容量瓶中，分别依次加入1mL 10%盐酸羟胺溶液，稍摇动；加入2.0mL 0.1%邻二氮杂菲溶液及5mL HAc-NaAc缓冲溶液，加水稀释至刻度，充分摇匀。放置10min，用3cm比色皿，以试剂空白（即在0.0mL铁标准溶液中加入相同试剂）为参比溶液，选择λmax为测定波长，测量各溶液的吸光度。在坐标纸上，以含铁量为横坐标，
吸光度A为纵坐标，绘制标准曲线。
3.水样中铁含量的测定
取三个50mL容量瓶，分别加入5.00mL（或10.00mL铁含量以在标准曲线范围内为合适）未知试样溶液，按实训步骤2的方法显色后，在λmax波长处，用3cm比色皿，以试剂空白为参比溶液，平行测定吸光度A，计算其平均值，在标准曲线上查出铁的含量，计算水样中铁的含量。
思考题
1．邻二氮杂菲分光光度法测定铁的原理是什么？用本法测出的铁含量是否为试样中Fe2+含量？
2．邻二氮杂菲分光光度法测定铁时，为何要加入盐酸羟胺溶液？
3．为什么绘制工作曲线和测定试样应在相同的条件下进行？这里主要指那些条件？
4．T与A两者关系如何？分光光度测定时，一般读取A值，该值在标尺上什么范围好？为什么？如何控制被测溶液的A值在此范围内？
5．制作标准曲线和试样测定时，加入试剂的顺序能否任意改变？为什么？
第十章 吸光光度法习题答案
第十章 吸光光度法 1.与化学分析法相比，吸光光度法的主要特点是什么？ 答：①灵敏度高 ②仪器设备简单,操作简便,快速. ③ 准确度较高 ④ 应用广泛 。 2.何谓复合光、单色光、可见光和互补色光？白光与复合光有何区别？ 答：⑴复合光指由不同单色光组成的光; 单色光指其处于某一波长的光; 可见光指人的眼睛所能感觉到的波长范围为400-750 nm 的电磁波; 将两种适当颜色的光按照一定的强度比例混合就可形成复合光,它们称为互补色光; ⑵ 白光是是一种特殊的复合光，它是将将各种小组长的光按一定的强度比例混合而成。 3.简述朗伯-比尔定律成立的前提条件及物理意义，写出其数学表达式。 答：确定前提为：①入射光为平行单色光且垂直照射;② 吸光物质为均匀非散射体系;③吸光质点之间无相互作用;④辐射与物质之间的作用仅限于光吸收过程,无荧光和化学现象发生。 其物理意义如下：当一束单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度A 与物质的浓度c 及吸收层厚度 b 成正比。 其数学表达式为： Kbc T I I A t ===1lg lg 0 4.摩尔吸收系数κ在光度分析中有什么意义？如何求出κ值？κ值受什么因素的影响？ 答：⑴摩尔吸光系数κ在光度分析中的意义：当吸光物质的浓度为1mol/L 和吸收层厚度为 1cm 时，吸光物质对某波长光的吸光度。 (2)在适宜的低浓度时，测其吸光度A ，然后根据bc A =κ计算而求得。 (3) κ值受入射光的波长，吸光物质的性质、溶剂、温度、溶液的组成、仪器灵敏度等因素的影响。 5.何谓吸光度和透射比，两者的关系如何？ 答：吸光度A 是指入射光强度与透射光强度的比值的对数值。 透射比T 是指透射光强度I t 与入射光强度I 0的比值。 两者的关系如下：T I I A t 1lg lg 0== 6.在光度法测定中引起偏离朗伯-比尔定律的主要因素有那些？如何消除这些因素的影响？ 答：⑴物理因素：①非单色光引起的偏离 ②非平行入射光引起的偏离 ③ 介质不均匀引起的偏离。 ⑵化学因素：①溶液浓度过高引起的偏离 ② 化学反应引起的偏离。 消除这些影响的方法：采用性能较好的单色器 采用平行光束进行入射，吸光物质为均匀非散射体系，溶液较稀，控制解离度不变，加入过量的显色剂并保持溶液中游离显色剂的浓度恒定。 7.分光光度计的主要部件有哪些？各部件的作用是什么？ 答：分光光度计的主要部件有：光源、单色器、吸收池、检测系统、信号显示系统。 光源能提供具有足够发射强度、稳定且波长连续变化的复合光。 单色器的作用是从光源发出的复合光中分出所需要的单色光。 吸收池是用于盛装参比溶液、试样溶液的器皿。
第九章吸光光度法
第九章 吸光光度法 1.与化学分析法相比，吸光光度法的主要特点是什么？ 答：①灵敏度高 ②仪器设备简单，操作简便，快速 ③ 准确度较高 ④ 应用广泛 2.何谓复合光、单色光、可见光和互补色光？白光与复合光有何区别？ 答：⑴复合光指由不同单色光组成的光； 单色光指其处于某一波长的光； 可见光指人的眼睛所能感觉到的波长范围为400-750 nm 的电磁波； 将两种适当颜色的光按照一定的强度比例混合若可形成白光，它们称为互补色光； ⑵ 白光是是一种特殊的复合光，它是将各种不同颜色的光按一定的强度比例混合而成有复合光。 3.简述朗伯-比尔定律成立的前提条件及物理意义，写出其数学表达式。 答：确定前提为：①入射光为平行单色光且垂直照射；② 吸光物质为均匀非散射体系；③吸光质点之间无相互作用；④辐射与物质之间的作用仅限于光吸收过程，无荧光和光化学现象发生。 其物理意义如下：当一束单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度A 与吸光物质的浓度c 及吸收层厚度 b 成正比。 其数学表达式为： Kbc T I I A t ===1 lg lg 0 4.摩尔吸收系数κ在光度分析中有什么意义？如何求出κ值？κ值受什么因素的影响？ 答：⑴摩尔吸光系数κ在光度分析中的意义：当吸光物质的浓度为1mol/L 和吸收层厚度为 1cm 时，吸光物质对某波长光的吸光度。 (2)在吸光物质的浓度适宜低时，测其吸光度A ，然后根据bc A = κ计算而求得。 (3) κ值受入射光的波长，吸光物质的性质、溶剂、温度、溶液的组成、仪器灵敏度等因素的影响。 5.何谓吸光度和透射比，两者的关系如何？ 答：吸光度A 是指入射光强度I 0与透射光强度I t 的比值的对数值。 透射比T 是指透射光强度I t 与入射光强度I 0的比值。 两者的关系如下：T I I A t 1lg lg 0== 6.在光度法测定中引起偏离朗伯-比尔定律的主要因素有那些？如何消除这些因素的影响？ 答：⑴物理因素：①非单色光引起的偏离 ②非平行入射光引起的偏离 ③ 介质不均匀引起的偏离。 ⑵化学因素：①溶液浓度过高引起的偏离 ② 化学反应引起的偏离。 消除这些影响的方法：采用性能较好的单色器 采用平行光束进行入射，改造吸光物质使之为均匀非散射体系，在稀溶液进行，控制解离度不变，加入过量的显色剂并保持溶液中游离显色剂的浓度恒定。 7.分光光度计的主要部件有哪些？各部件的作用是什么？ 答：分光光度计的主要部件有：光源、单色器、吸收池、检测系统、信号显示系统。 光源能提供具有足够发射强度、稳定且波长连续变化的复合光。 单色器的作用是从光源发出的复合光中分出所需要的单色光。
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。当溶液浓度以mol·L-1为单位、液层厚度以cm为单位时，此时吸收系数称为摩尔吸收系数，用符号k表示，其单位为L·mol-1·cm-1。 此时朗伯一比尔定律可写为A—Kbc。 摩尔吸收系数k是吸光物质在给定波长和溶剂下的特征常数，k越大，表示该物质对某波长光的吸收能力越强，测定方法的灵敏度也就越高。 根据朗伯一比尔定律，当吸光物质光程一定时，吸光度与吸光物质的浓度成线性关系，因此可以根据直接比较法和标准曲线法测定试样溶液中待测物质的浓度。
吸光光度法课后练习试题和参考答案解析
吸光光度法课后练习题及参考答案 一、选择题 1．所谓可见光区，所指的波长范围是（B ） （A）200~400nm （B）400~750nm （C）750~1000nm （D）100~200nm 2.一束（B ）通过有色溶液时，溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。 （A）平行可见光（B）平行单色光（C）白光（D）紫外光 3．下列说法正确的是（A ） （A）朗伯-比尔定律，浓度c与吸光度A之间的关系是一条通过原点的直线（B）朗伯-比尔定律成立的条件是稀溶液，与是否单色光无关 （C）最大吸收波长λmax是指物质能对光产生吸收所对应的最大波长 @ （D）同一物质在不同波长处吸光系数不同，不同物质在同一波长处的吸光系数相同 4．符合比耳定律的有色溶液稀释时，其最大的吸收峰的波长位置（C ） （A）向长波方向移动（B）向短波方向移动 （C）不移动，但峰高降低（D）无任何变化 5．标准工作曲线不过原点的可能的原因是（D ） （A）显色反应得酸度控制不当（B）显色剂得浓度过高 （C）吸收波长选择不当（D）参比溶液选择不当 6．某物质摩尔吸光系数很大，则表明（A ） （A）该物质对某波长光的吸光能力很强 （B）该物质浓度很大 / （C）测定该物质的精密度很高 （D）测量该物质产生的吸光度很大 7．吸光性物质的摩尔吸光系数与下列(D )因素有关 （A）比色皿厚度（B）该物质浓度 （C）吸收池材料（D）入射光波长
8．已知KMnO4的相对分子质量为，κ545nm=×103，今在545nm处用浓度为% KMnO4溶液，比色皿测得透射比为（A ） （A）15% （B）83% （C）25% （D）53% 9．有AB两份不同浓度的有色溶液，A溶液用吸收池，B溶液用吸收池，在同一波长下测得的吸光度值相等，则它们的浓度关系为(D ) （A）A是B的1/3 （B）A等于B （C）B是A的3倍（D）B是A的1/3 : 10．某有色溶液，当用1cm吸收池时，其透射比为T，若改用2cm吸收池，则透射比应为（D ） （A）2T （B）2lgT （C）T1/2 （D）T2 11．用常规分光光度法测得标准溶液的透射率为20％，试液的透射率为10％，若以示差分光光度法测定试液，以标准溶液为参比，则试液的透过率为（C ）（A）20% （B）40% （C）50% （D）80% 12．用分光光度计测量有色化合物，浓度相对标准偏差最小时的吸光度为（D ）（A）（B）（C）（D） 13．在分光光度测定中，如试样溶液有色，显色剂本身无色，溶液中除被测离子外，其它共存离子与显色剂不生色，此时应选（B ）为参比。 （A）溶剂空白（B）试液空白（C）试剂空白（D）褪色参比 14．用邻菲罗啉法测定锅炉水中的铁，pH需控制在4~6之间，通常选择（D ）缓冲溶液较合适。 （A）邻苯二甲酸氢钾（B）NH3—NH4Cl （C）NaHCO3—Na2CO3（D）HAc—Na Ac — 15．下述操作中正确的是（C ） （A）比色皿外壁有水珠（B）手捏比色皿的磨光面 （C）手捏比色皿的毛面（D）用报纸去擦比色皿外壁的水 二、填空题 1．在可见光区，物质的颜色是由（透射光的波长）决定的。已知姿色和绿色是一对互补色光，则KMNO4溶液吸收的是（绿）色光。
分析化学 第九章 吸光光度法
第9章吸光光度法 一、选择题 1．所谓可见光区，所指的波长范围是（） （A）200～400nm（B）400～750nm（C）750～1000nm（D）100～200nm 2.一束（）通过有色溶液时，溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。 （A）平行可见光（B）平行单色光（C）白光（D）紫外光 3．下列说法正确的是（） （A）朗伯-比尔定律，浓度c与吸光度A之间的关系是一条通过原点的直线（B）朗伯-比尔定律成立的条件是稀溶液，与是否单色光无关 （C）最大吸收波长λmax是指物质能对光产生吸收所对应的最大波长 （D）同一物质在不同波长处吸光系数不同，不同物质在同一波长处的吸光系数相同 4．符合比耳定律的有色溶液稀释时，其最大的吸收峰的波长位置（）（A）向长波方向移动（B）向短波方向移动 （C）不移动，但峰高降低（D）无任何变化 5．标准工作曲线不过原点的可能的原因是（） （A）显色反应得酸度控制不当（B）显色剂得浓度过高 （C）吸收波长选择不当（D）参比溶液选择不当 6．某物质摩尔吸光系数很大，则表明（） （A）该物质对某波长光的吸光能力很强 （B）该物质浓度很大 （C）测定该物质的精密度很高 （D）测量该物质产生的吸光度很大 7．吸光性物质的摩尔吸光系数与下列()因素有关 （A）比色皿厚度（B）该物质浓度 （C）吸收池材料（D）入射光波长 8．已知KMnO 4的相对分子质量为158.04，ε 545nm =2.2×103 L/(mo l·cm)今在545nm 处用浓度为0.0020% KMnO 4 溶液，3.00cm比色皿测得透射比为（）（A）15%（B）83%（C）25%（D）53%
第十章 吸光光度法课后习题及答案教学文稿
第十章吸光光度法 9.1 0.088 mg Fe3+．用硫氰酸盐显色后，在容量瓶中用水稀释到50 mL，用1 cm 比色皿，在波长480 nm处测得A＝0.740。求吸收系数α及κ。 9.2 用双硫腙光度法测定Pb2+，Pb2+的浓度为0.08mg/50mL，用2cm比色皿在520nm下测得T＝53%，求κ。 9.3 用磺基水杨酸法测定微量铁。标准溶液是由0.2160gNH4Fe(SO4)2·12H2O溶于水中稀释至500mL配制成的。根据下列数据，绘制标准曲线。 标准铁溶液的体积V /mL 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0 吸光度0.0 0.165 0.320 0.480 0.630 0.790 某试液5.00 mL，稀释至250 mL。取此稀释液2.00 mL，与绘制标准曲线相同条件下显色和测定吸光度。测得A＝0.500。求试液铁含量(单位：mg/mL)。铁铵矾的相对分子质量为482.178。
9.4 取钢试样1.0 g，溶解于酸中，将其中锰氧化成高锰酸盐，准确配制成250mL，测得其吸光度为1.00×10–3 mol·L－1 KMnO4溶液的吸光度的1.5倍。计算钢中锰的百分含量。
9.5 用普通光度法测定铜。在相同条件下测得1.00×10-2 mol·L-1标准铜溶液和含铜试液的吸光度分别为0.699和1.00。如光度计透光度读数的相对误差为0.5％，测试液浓度测定的相对误差为多少？如采用示差法测定，用铜标准液为参比，测试液的吸光度为多少？浓度测定的相对误差为多少？两种测定方法中标准溶液与试液的透光度各差多少？示差法使读书标尺放大了多少倍？
仪器分析红外吸收光谱法习题及答案
红外吸收光谱法 一．填空题 1．一般将多原子分子的振动类型分为伸缩振动和变形振动,前者又可分为对称伸缩振动和反对称伸缩振动,后者可分为面内剪式振动(δ)、面内摇摆振动(ρ) 和面外摇摆振动(ω)、面外扭曲振动(τ) 。2．红外光区在可见光区和微波光区之间,习惯上又将其分为三个区: 远红外区，中红外区和近红外区 ,其中中红外区的应用最广。 3．红外光谱法主要研究振动中有偶极矩变化的化合物，因此，除了单原子和同核分子等外,几乎所有的化合物在红外光区均有吸收。 4．在红外光谱中,将基团在振动过程中有偶极矩变化的称为红外活性 ,相反则 称为红外非活性的。一般来说,前者在红外光谱图上出现吸收峰。5．红外分光光度计的光源主要有能斯特灯和硅碳棒。 6．基团一OH、一NH；==CH的一CH的伸缩振动频率范围分别出现在 3750—3000 cm-1, 3300—3000 cm-1, 3000—2700 cm-1。 7．基团一C≡C、一C≡N ；—C==O；一C＝N，一C＝C—的伸缩振动频率范围分别出现在 2400—2100 cm-1, 1900—1650 cm-1, 1650—1500 cm-1。 8．4000—1300 cm-1 区域的峰是由伸缩振动产生的，基团的特征吸收一般位于此范围,它是鉴最有价值的区域，称为官能团区；1300—600 cm-1 区域中,当分子结构稍有不同时,该区的吸收就有细微的不同,犹如人的指纹一样,故称为指纹区。 二、选择题 1．二氧化碳分子的平动、转动和振动自由度的数目分别（A） A. 3，2，4 B. 2，3，4 C. 3，4，2 D. 4，2，3 2．乙炔分子的平动、转动和振动自由度的数目分别为（C） A. 2，3，3 B. 3，2，8 C. 3，2，7 D. 2，3，7 4．下列数据中,哪一组数据所涉及的红外光谱区能够包括CH 3CH 2 COH的吸收 带?（D） A. 3000—2700cm-1，1675—1500cm-1，1475—1300cm一1。 B. 3300—3010cm-1，1675—1500cm-1, 1475—1300cm-1。 C. 3300—3010cm-1, 1900—1650cm-l，1000——650cm-1。 D. 3000—2700cm-1, 1900—1650cm-1, 1475——1300cm-1。 1900—1650cm-1为 C==O伸缩振动，3000—2700cm-1为饱和碳氢C—H伸缩振动（不饱和的其频率高于3000 cm-1），1475——1300cm-1为C—H变形振动（如—CH 3 约在1380—1460cm-1）。
原子吸收光谱法习题及答案
原子吸收分光光度法 1．试比较原子吸收分光光度法与紫外-可见分光光度法有哪些异同点？ 答：相同点：二者都为吸收光谱，吸收有选择性，主要测量溶液，定量公式：A=kc，仪器结构具有相似性． 不同点：原子吸收光谱法紫外――可见分光光度法 (1) 原子吸收分子吸收 (2) 线性光源连续光源 (3) 吸收线窄，光栅作色散元件吸收带宽，光栅或棱镜作色散元件 (4) 需要原子化装置(吸收池不同)无 (5) 背景常有影响，光源应调制 (6) 定量分析定性分析、定量分析 (7) 干扰较多，检出限较低干扰较少，检出限较低 2．试比较原子发射光谱法、原子吸收光谱法、原子荧光光谱法有哪些异同点？ 答：相同点：属于原子光谱，对应于原子的外层电子的跃迁；是线光谱，用共振线灵敏度高，均可用于定量分析． 不同点：原子发射光谱法原子吸收光谱法原子荧光光谱法 (1)原理发射原子线和离子线基态原子的吸收自由原子(光致发光) 发射光谱吸收光谱发射光谱 (2)测量信号发射谱线强度吸光度荧光强度 (3)定量公式lgR=lgA + blgc A=kc I f=kc (4)光源作用不同使样品蒸发和激发线光源产生锐线连续光源或线光源 (5)入射光路和检测光路直线直线直角 (6)谱线数目可用原子线和原子线(少)原子线(少) 离子线(谱线多) (7)分析对象多元素同时测定单元素单元素、多元素 (8)应用可用作定性分析定量分析定量分析 (9)激发方式光源有原子化装置有原子化装置 (10)色散系统棱镜或光栅光栅可不需要色散装置 (但有滤光装置) (11)干扰受温度影响严重温度影响较小受散射影响严重 (12)灵敏度高中高 (13)精密度稍差适中适中 3．已知钠蒸气的总压力（原子＋离子）为1.013 l0-3Pa，火焰温度为2 500K时，电离平
紫外分光光度法在药物分析中的应用
紫外分光光度法在药物分析中的应用 蒋贤森临床52 2152001037 摘要 药物分析是分析化学的一个重要应用领域，在药物分析工作中经常出现含复杂成分的药物或复方药物，对此经典的容量分析，重量分析等化学分析方法往往难于处理，一般都要借助于仪器分析方法，我国在药物分析方法上的研究经过几十年的发展已经有了很大的进步，用于药品质量控制的分析方法日益增多，使用的仪器类型日趋先进，并且仪器分析所占的比率越来越大，常用的仪器分析方法有紫外红外分光光度法气相色谱法液相色谱法毛细管电泳质谱法热分析法等，这些方法都有各自的特点和应用范围，紫外分光光度法由于具有方法简便灵敏度和精确度高重现性好可测范围广等明显优点，加之其仪器价格相对低廉易于维护因而越来越为分析工作者所重视，发展成为仪器分析方法中应用最广泛的方法以我国历版药典为例，紫外分光光度法的应用在其中占据很大的比例，高居各种仪器分析方法之首。虽然不断有新的分析方法出现，但紫外分光光度法因为具有灵敏度高快速准确等特点一直是制剂含量测定的首选方法，紫外分光光度法可广泛应用于分析合成药物，生物药品以及中药制剂等各种药物。 对紫外分光光度法，在飞速发展的现代药物分析领域中的可靠性
和作用作了总结，以大量的文献和数据说明紫外分光光度法仍然是有效可行的一种药物分析方法，紫外分光光度法发展到今天已经成为一种非常成熟的方法，衍生出许多种具体的应用方法如：双波长和三波长分光光度法差示分光光度法导数分光光度法薄层扫描紫外光谱法光声光谱法热透镜光谱分析法催化动力学分光光度法速差动力学分光光度法流动注射分光光度法以及化学计量学辅助的紫外分光光度法等等。 这些方法大都可用于药物分析的含量测定之中。 在此仅介绍其中的几种方法。 关键词：紫外分光光度法双波长三波长分光光度法差示分光光度法导数分光光度法 双波长三波长分光光度法 普通的单波长分光光度法要求试样透明无浑浊，对于吸收峰相互重叠的组分，或背景很深的试样分析往往难以得到准确的结果，双波长分光光度法简称双波长法，是在传统的单波长分光光度法的基础上发展起来的。使用二个单色器得到二个不同波长的单色光，它取消了参比池，通过波长组合在一定程度上能消除浑浊背景和重叠谱图的干扰，双波长法一般要求有二个等吸光度点，而三波长法，则只需在吸收曲线上任意选择三个波长 1 2 3 处测量吸光度，由这三个波长处的吸光度 A1 A2 A3计算 A A 与待测物浓度成正，因而可通过 A-C
吸光光度法分析化学
第10章吸光光度法 基本内容 1概述 1.1吸光光度法的特点 吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法,包括比色法,可见紫外吸光光度法和红外光谱法等。 1.1.1.光的基本性质：光是一种电磁波。具有同一波长的光称为单色光，由不同波长组成的光称为复合光。波长在200nm～400nm范围的光称为紫外光，人的眼睛能感到波长在400nm～750nm范围的光叫可见光。白光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种单色光按一定强度比例混合而成的。实验证明：将适当的两种单色光按一定强度比例混合，也可得到白光，这两种单色光互称为互补色光。 1.1. 2.物质对光的选择性吸收：溶液呈不同的颜色是由于溶液中的吸光质点选择性吸收了某种颜色的光所引起的。当白光通过某一均匀的溶液时，若该溶液对可见光波段的光都不吸收，则溶液无色透明；若溶液对不同波长的光全部吸收，则溶液呈黑色；若溶液对各种波长的光呈选择性吸收，则溶液呈现的是与吸收光成互补色光的颜色。如硫酸铜溶液呈蓝色是因为溶液吸收了白光中的黄色光，高锰酸钾溶液因吸收了白光中的绿光而呈紫色等。 1.1.3.光吸收曲线：任何一种溶液对不同波长的光的吸收程度不同，若将各种波长的单色光依次通过某一浓度的溶液，测量每一波长下溶液对光的吸收程度，以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标绘画，所得曲线叫光吸收曲线。由光吸收曲线可知：溶液对各种波长的单色光的吸收程度是不同的，在某一波长处有一最大吸收，这一波长称为最λ表示；不同浓度的同一种物质的溶液，光吸收曲线的形状相似，最大吸收波长，用 max 大吸收波长不变，只是相应的吸光度大小不同。 1.2光吸收的基本定律 当一束平行的单色光通过含有吸光物质的溶液时，溶液的吸光度A与吸光物质的浓度c及液层厚度b成正比，即A=Kbc
第十二章 分光光度分析法
第十二章分光光度分析法 （一）判断题 1. 可见光的波长范围在400-760nm之间。（） 2. 吸光度A与透光度T成反比。（） 3. 朗伯-比尔定律只适用于单色光。（） 4. 同一物质与不同显色剂反应，生成不同的有色化合物时具有相同的ε值。（） 5. 可见光源用钨丝白炽灯，紫外光源用氘灯。（） 6. 若显色剂用量多，则显色反应完成程度高，故显色剂用量越多越好。（） 7. 一般来说，加入有机溶剂，可以提高显色反应的灵敏度。（） 8. 浓度相对误差仅与仪器读数误差相关。（） 9. 浓度较高时测量相对误差大，浓度较低时，测量相对误差小。（） 10. 符合朗伯-比尔定律的某有色溶液稀释时，其最大吸收波长λmax向长波方向移动。（） 11. 有色溶液的吸光度随溶液浓度增大而增大，所以吸光度与浓度成正比。（） 12. 在光度分析中，溶液浓度越大，吸光度越大，测量结果越准确。（）（二）填空题 1. 朗伯-比尔定律数学表达式：A=kbc，式中A代表，b代表，c代表，k代表。当c的单位用mol·L-1表示时，k以符号表示，称为。 2. 下列物质水溶液选择吸收光的颜色为：CuSO4；K2Cr2O7； KMnO4。 3. 光度计的种类和型号繁多，但都主要由、、、、五大部件组成。 4. 分光光度计的表头上，均匀的标尺是，不均匀的标尺是。 5. 为了降低测量误差，吸光光度分析中比较适宜的吸光度范围是，吸光度为时，测量误差最小。 6. 在以参比溶液调节仪器的零点时，因无法调至透光度为100%，而只好调节至95%处，此处测得一有色溶液的透光度读数为35.2%，该有色溶液的真正透光度为。 7. 二苯硫腙的CCl4溶液吸收580 ~ 620nm范围内的光，它显色。 8. 测量某有色配合物在一定波长下用2cm比色皿测定时其T =0.60，若在相同条件下改用1.0cm比色皿测定，吸光度A为，用3.0cm比色皿测定，T为。 9. 苯酚在水溶液中摩尔吸光系数为6.17?103 L·cm—1·mol—1，若要求使用1.0cm比色皿，透光度在0.15 ~ 0.65之间，则苯酚的浓度应控制在。 10. 吸光光度分析的方法有、、等。 （三）选择题 1. 在吸光光度法中，透射光强度与入射光强度之比称为（） A．吸光度 B. 透光度 C. 消光度 D. 光密度 2. 有色溶液的摩尔吸光系数ε与下列哪种因素有关（） A．入射光波长 B.液层厚度 C.有色物质浓度 D.有色物质稳定性 3. 透光度与吸光度的关系是（） A. 1/T = A B. lg1/T = A C. lg T = A D. T = lg1/A 4. 若测得某溶液在λmax时A>0.8，可以采取下列哪些措施？（） A.增大光源亮度 B.改变入射光波长 C.稀释溶液 D.换用小的比色皿。 5. 邻菲罗林测Fe，合适的参比溶液（） A．样品空白 B.试剂空白 C.蒸馏水空白 6. 分光光度法测定钴盐中微量Mn，加入无色氧化剂将Mn2+氧化为MnO4-，测定中应选（）
紫外_可见分光光度法习题(答案与解析)
紫外-可见分光光度法 一、选择题（其中1~14题为单选，15~24题为多选） 1．以下四种化合物，能同时产生B吸收带、K吸收带和R吸收带的是（） A. B. C. D. 2．在下列化合物中，π→π*跃迁所需能量最大的化合物是（） A. 1,3-丁二烯 B. 1,4-戊二烯 C. 1,3-环已二烯 D. 2,3-二甲基-1,3-丁二烯 3．符合朗伯特-比耳定律的有色溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置（） A. 向短波方向移动 B. 向长波方向移动 C. 不移动，且吸光度值降低 D. 不移动，且吸光度值升高 4．双波长分光光度计与单波长分光光度计的主要区别在于（） A. 光源的种类及个数 B. 单色器的个数 C. 吸收池的个数 D. 检测器的个数 5．在符合朗伯特-比尔定律的围，溶液的浓度、最大吸收波长、吸光度三者的关系是（） A. 增加、增加、增加 B. 减小、不变、减小 C. 减小、增加、减小 D. 增加、不变、减小 6．双波长分光光度计的输出信号是（） A. 样品吸收与参比吸收之差 B. 样品吸收与参比吸收之比 C. 样品在测定波长的吸收与参比波长的吸收之差 D. 样品在测定波长的吸收与参比波长的吸收之比 7．在紫外可见分光光度法测定中，使用参比溶液的作用是（） A. 调节仪器透光率的零点
B. 吸收入射光中测定所需要的光波 C. 调节入射光的光强度 D. 消除试剂等非测定物质对入射光吸收的影响 8．扫描K2Cr2O7硫酸溶液的紫外-可见吸收光谱时，一般选作参比溶液的是（） A. 蒸馏水 B. H2SO4溶液 C. K2Cr2O7的水溶液 D. K2Cr2O7的硫酸溶液 9．在比色法中，显色反应的显色剂选择原则错误的是（） A. 显色反应产物的ε值愈大愈好 B.显色剂的ε值愈大愈好 C. 显色剂的ε值愈小愈好 D. 显色反应产物和显色剂，在同一光波下的ε值相差愈大愈好 10．某分析工作者，在光度法测定前用参比溶液调节仪器时，只调至透光率为 95.0%，测得某有色溶液的透光率为35.2%，此时溶液的真正透光率为（） A. 40.2% B. 37.1% C. 35.1% D. 30.2% 11．用分光光度法测定KCl中的微量I—时，可在酸性条件下，加入过量的KMnO4将I—氧化为I2，然后加入淀粉，生成I2-淀粉蓝色物质。测定时参比溶液应选择（） A. 蒸馏水 B. 试剂空白 C. 含KMnO4的试样溶液 D. 不含KMnO4的试样溶液 12．常用作光度计中获得单色光的组件是（） A. 光栅(或棱镜)+反射镜 B. 光栅(或棱镜)+狭缝 C. 光栅(或棱镜)+稳压器 D. 光栅(或棱镜)+准直镜 13．某物质的吸光系数与下列哪个因素有关（） A. 溶液浓度 B. 测定波长 C. 仪器型号 D. 吸收池厚度 14．假定ΔT=±0.50％A=0.699 则测定结果的相对误差为（） A. ±1.55％ B. ±1.36％ C. ±1.44％ D. ±1.63％ 15．今有A和B两种药物的复方制剂溶液，其吸收曲线相互不重叠，下列有关叙述正确的是（）
第十二章 吸光光度分析法
第十二章 吸光光度分析法 一、本章要点 1．掌握吸收曲线的绘制方法、吸收光谱、最大吸收波长的概念。 2. 掌握朗伯-比尔定律、吸光度、摩尔吸光系数、透光率的基本概念及相互之间的关系。 3.熟悉偏离朗伯-比尔定律的原因。 4. 掌握显色反应及其条件的选择、吸光光度分析方法及熟悉常用仪器的基本原理、主要部件 及具体操作。 二、示例解析 1. 已知含Cd 2+浓度为140μg ·L -1 的溶液，用双硫腙显色后，用厚度为2cm 的比色皿测得 A =0.22，计算此溶液的摩尔吸光系数。 解： 查表知Cd 的摩尔质量为112.41g ·mol —1 c (C d 2+)=140×10-6/112.41=1.25×10—6（mol ·L —1） 46108810 2512220?=??==ε-...bc A （L ·mol -1·cm —1） 需要指出的是，上例中的ε 值是把被测组分看成是完全转变成有色化合物的。但在实际测 定中，因有色物质组成不确定或有副反应存在，实际计算出的是表观摩尔吸光系数。 2. 已知吸光度A = 0.474，计算T 及T % 解： A = -lg T = 2 - lg T % lg T = -A = -0.474 ， T = 0.336； lg T % = 2-A = 2-0.474 =1.53， T % = 33.6 3. 准确移取含磷30μg 的标准溶液于25mL 容量瓶中，加入5%钼酸铵及其它相关试剂， 稀释至刻度。在690nm 处测定吸光度为0.410。称10.0g 含磷试样，在与标准溶液相同的条件 下测得吸光度为0.320。计算试样中磷的质量分数。 解： ω（P ）=100?m A V c A S X S X =3100.1025410.02530320.0????? =0.23 4. 某一分光光度计的透光率读数误差为0.005，当测量的百分透光率为9.5%时，测得的 浓度相对误差为多少？ 解：?T = 0.005，T = 0.095，代入式（8-6）： 095 .0lg 095.0005.0434.0??=?c c = -0.022 = -2.2% 5. 测定某样品中Fe 的含量，称样0.2g 测得T =1.0%，若仪器透光率读数误差为0.50% 试计算： ⑴ 测量结果的相对误差为多少？ ⑵ 欲使测得的A 值为0.434，以提高测量的准确度，则应减少称样量或稀释样品多少倍？ ⑶ 若不进行上面的操作，为提高测量准确度应选用几厘米的比色皿？ 解： ⑴ ?T =0.50%，T = 1.0%，代入（8-6）式 01 .0lg 01.0005.0434.0??=?C C = 0.1085 = 10.85% ⑵ 原试液T =1.0%，A = 2.00，要使A = 0.434，降低相对误差，则需稀释样品。因为 减少称样量会增大称量误差。所以稀释倍数=C 原/C =2.00/0.434 =4.6，即稀释4.6倍。 ⑶若不稀释样品，为了提高准确度，则要降低吸光度，因为C 较大，所以应选择厚度小 的比色皿，即选用0.5cm 比色皿。 6. 如何选择适宜的参比溶液？
吸光光度法
第六章吸光光度法 一、大纲要求及考点提示 大纲内容与要求：了解分光光度计基本原理，光度计的基本原件及其作用。理解光吸收基本原理：朗伯–比耳定律，物质颜色与吸收光颜色的互补关系，以及偏离比耳定律的原因。掌握常用的分光光度计的基本构造，显色剂、显色反应、显色条件、吸光度测量条件，以及光度计的应用。 知识点：分光光度法基本原理，光度计的基本元件及其作用，以及分光光度计的应用。 二、主要概念、重要定理与公式 （一）吸光光度法的特点 1. 光的基本性质：光是一种电磁波。 2. 吸收光谱产生的原理 吸收光谱有原子光谱与分子吸收光谱。原子吸收光谱是由原子外层电子选择性地吸收某些波长的电磁波而引起的。分子吸收光谱由价电子跃迁而产生的分子光谱称为电子光谱。通常比原子的线状光谱复杂的多，呈带状光谱。由分子振动能级和转动能级的跃迁而产生的吸收光谱，成为振动–转动光谱或红外吸收光谱。故红外光谱法可应用于分子结构的研究。3. 目视比色法和吸光光度法的特点 灵敏度高，准确度高，应用广泛，仪器简单、操作简便、快速。 （二）光吸收的基本定律 1. 朗伯–比耳定律 溶液的透射比越大表示它对光的吸收越小，反之亦然。溶液对光的吸收程度与溶液浓度液层厚度及入射光波长等因素有关。 2. 摩尔吸收系数 ε反映吸光物质对光的吸收能力，也反映用吸光光度法测定该吸光物质的灵敏度，是选择显色反应的重要依据。 3. 桑德尔灵敏度 桑德尔灵敏度也可表示吸光光度分析的灵敏度。 （三）比色法和吸光光度法及其仪器 1. 目视比色法 仪器简单，操作简便，适宜于大批试样的分析。但准确度不高，标准系列不能久存，需要在测定时临时配制。 2. 吸光光度法 入射光是纯度较高的单色光，利用吸光度的加和性，可同时测定溶液中两种或两种以上的组分。许多无色物质，只要它们在紫外或红外区域内有吸收峰，都可以用吸光光度法进行测定。 3. 分光光度计及其基本部件 按工作波长范围分：紫外、可见分光光度计。主要应用与无机物和有机物含量的测定。分光光度计又可分为单光束和多光束两类。
紫外可见分光光度法习题答案
第十一章紫外－可见分光光度法 思考题和习题 1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。 2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？ 物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。 由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。 3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？ 电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。 分子结构中能产生电子能级跃迁的化合物可以产生紫外吸收光谱。 紫外吸收光谱又称紫外吸收曲线，是以波长或波数为横坐标，以吸光度为纵坐标所描绘的图线。在吸收光谱上，一般都有一些特征值，如最大吸收波长(吸收峰),最小吸收波长(吸收谷)、肩峰、末端吸收等。 4．Lambert-Beer定律的物理意义是什么？为什么说Beer定律只适用于单色光？浓度C 与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素有哪些？ 朗伯－比耳定律的物理意义：当一束平行单色光垂直通过某溶液时，溶液的吸光度A 与吸光物质的浓度c及液层厚度l成正比。 Beer定律的一个重要前提是单色光。也就是说物质对单色光吸收强弱与吸收光物质的浓度和厚度有一定的关系。非单色光其吸收强弱与物质的浓度关系不确定，不能提供准确的定性定量信息。 浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素 （1）定律本身的局限性：定律适用于浓度小于0.01 mol/L的稀溶液，减免：将测定液稀释至小于0.01 mol/L测定 （2）化学因素：溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导致偏离Beer定律。减免：选择合适的测定条件和测定波长 （3）光学因素： 非单色光的影响。减免：选用较纯的单色光；选max的光作为入射光 杂散光的影响。减免：选择远离末端吸收的波长测定 散射光和反射光：减免：空白溶液对比校正。 非平行光的影响：减免：双波长法 （4）透光率测量误差：减免：当±0.002<ΔT< ±0.01时，使0.2 紫外-可见分光光度法 ●习题精选 一、选择题（其中1~14题为单选，15~24题为多选） 1．以下四种化合物，能同时产生B吸收带、K吸收带和R吸收带的是（） A. CH2CHCH O B. CH C CH O C. C O CH3 D. CH CH2 2．在下列化合物中，π→π*跃迁所需能量最大的化合物是（） A. 1,3-丁二烯 B. 1,4-戊二烯 C. 1,3-环已二烯 D. 2,3-二甲基-1,3-丁二烯 3．符合朗伯特-比耳定律的有色溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置（） A. 向短波方向移动 B. 向长波方向移动 C. 不移动，且吸光度值降低 D. 不移动，且吸光度值升高 4．双波长分光光度计与单波长分光光度计的主要区别在于（） A. 光源的种类及个数 B. 单色器的个数 C. 吸收池的个数 D. 检测器的个数 5．在符合朗伯特-比尔定律的范围内，溶液的浓度、最大吸收波长、吸光度三者的关系是（） A. 增加、增加、增加 B. 减小、不变、减小 C. 减小、增加、减小 D. 增加、不变、减小 6．双波长分光光度计的输出信号是（） A. 样品吸收与参比吸收之差 B. 样品吸收与参比吸收之比 C. 样品在测定波长的吸收与参比波长的吸收之差 D. 样品在测定波长的吸收与参比波长的吸收之比 7．在紫外可见分光光度法测定中，使用参比溶液的作用是（） A. 调节仪器透光率的零点 B. 吸收入射光中测定所需要的光波 C. 调节入射光的光强度 D. 消除试剂等非测定物质对入射光吸收的影响 8．扫描K2Cr2O7硫酸溶液的紫外-可见吸收光谱时，一般选作参比溶液的是（） A. 蒸馏水 B. H2SO4溶液 C. K2Cr2O7的水溶液 D. K2Cr2O7的硫酸溶液 9．在比色法中，显色反应的显色剂选择原则错误的是（） A. 显色反应产物的ε值愈大愈好 B.显色剂的ε值愈大愈好 C. 显色剂的ε值愈小愈好 D. 显色反应产物和显色剂，在同一光波下的ε值相差愈大愈好 10．某分析工作者，在光度法测定前用参比溶液调节仪器时，只调至透光率为95.0%，测得某有色溶液的透光率为35.2%，此时溶液的真正透光率为（） A. 40.2% B. 37.1% C. 35.1% D. 30.2% 11．用分光光度法测定KCl中的微量I—时，可在酸性条件下，加入过量的KMnO4将I—氧化为I2，然后加入淀粉，生成I2-淀粉蓝色物质。测定时参比溶液应选择（） A. 蒸馏水 B. 试剂空白 C. 含KMnO4的试样溶液 D. 不含KMnO4的试样溶液 12．常用作光度计中获得单色光的组件是（） A. 光栅(或棱镜)+反射镜 B. 光栅(或棱镜)+狭缝 C. 光栅(或棱镜)+稳压器 D. 光栅(或棱镜)+准直镜 13．某物质的吸光系数与下列哪个因素有关（） A. 溶液浓度 B. 测定波长 C. 仪器型号 D. 吸收池厚度 14．假定ΔT=±0.50％A=0.699 则测定结果的相对误差为（） A. ±1.55％ B. ±1.36％ C. ±1.44％ D. ±1.63％ 15．今有A和B两种药物的复方制剂溶液，其吸收曲线相互不重叠，下列有关叙述正确的是（） 第六章吸光光度法 实训一分光光度计的使用 一、目的要求 1.了解朗伯-比耳定律的物理意义及应用范围。 2.明确分光光度计的构造及操作方法。 二、实训原理 在日常生活中我们看到各种溶液呈现不同的颜色，这是与它们对可见光的选择吸收有关。利用有色溶液颜色的深浅与溶液浓度有关的性质，进行定量测定的分析方法称为比色法。各种不同的物质都具有其各自的吸收光谱，因此当某单色光通过溶液时，其能量就会被吸收而减弱，光能量减弱的程度和物质的浓度和液层厚度有一定的比例关系，也符合于朗伯-比耳定律。 T=I/I0 (12-1) A= -lgT = lg(I0/I) = kcb (12-2) 式中: T——透射比； I0——入射光强度； I——透射光强度； A——吸光度； k——吸收系数； b——溶液厚度； c——溶液浓度。 图6-1 溶液对光的吸收 从以上公式可以看出，当入射光、吸收系数和溶液的光径长度不变时，透过光是根据溶液的浓度而变化的，分光光度计的基本原理是根据上述物理光学现象而设计的。 分光光度计的工作原理是用分光能力较强的棱镜或光栅来分光，棱镜或光栅将入射光色散成谱带，从而获得纯度较高，波长范围较窄的各波段的单色光。这种单色光的波长范围一般约在5nm左右。因而测定的灵敏度高选择性较好，因此若选择最合适的波长进行测定，可以校正偏离朗伯-比耳定律的情况。 吸光光度法的最大优点是可以在一个试样中同时测定两种以上的组分，不必事先进行分离。因为吸光光度法可以任意选择某种波长的单色光，根据不同物质对于不同波长光的吸收不同，可以利用各种组分吸光度的加和性，在指定条件下进行混合物中各组分含量的测定。 紫外可见分光光度计工作原理及特点 摘要：紫外可见分光光度计对于分析人员来说是最有用的分析工具之一，几乎每一个分析实验室都离不开紫外可见分光光度计，在食品检测中同样也是如此，它可以用来进行食品的多种成分分析和检测，应用十分广泛。 1概述 紫外可见分光光度计对于分析人员来说是最有用的分析工具之一，几乎每一个分析实验室都离不开紫外可见分光光度计，在食品检测中同样也是如此，它可以用来进行食品的多种成分分析和检测，应用十分广泛。 1．1紫外可见分光光度法 紫外可见分光光度法是利用物质分子对紫外可见光谱区的辐射的吸收来进行分析的一种仪器分析方法。这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在电子能级间的跃迁，它广泛用于无机和有机物质的定性和定量分析。 朗伯一比耳定律（Lambert—Beer）是光吸收的基本定律，俗称光吸收定律，是分光光度法定量分析的依据和基础。当入射光波长一定时，溶液的吸光度A 是吸光物质的浓度C及吸收介质厚度l（吸收光程）的函数。其常用表达式为： A=E×l×C（式中，∈为系数） 1．2紫外可见分光光度计 紫外可见分光光度计是基于紫外可见分光光度法的原理丁作的常规分析仪器。根据光路设计的不同，紫外可见分光光度计可以分为单光束分光光度计、双光束分光光度计和双波长分光光度计。各种型号的紫外可见分光光度计，就其基本结构来说，都是由5个基本部分组成，即光源、单色器、吸收池、检测器及信号指示系统。 1．3紫外可见分光光度计的特点 1．3．1应用广泛 在国际上发表的有关分析的论文中，光度法约占28％。由于各种各样的无机物和有机物在紫外一可见区域都有吸收，均可借此方法加以测定。在食品行业，紫外可见分光光度计被广泛应用于食品检测之中，得到越来越多的重视。 1．3．2仪器价格相对低廉且分析成本低 紫外可见分光光度计价格相埘低廉，分析成本低，在使用过程中仪器儿乎没有什么耗损。食品企业大多属于中小企业，规模不大且利润薄，降低食品检测费紫外-可见分光光度法习题(答案与解析)
吸光光度法
紫外可见分光光度计工作原理及特点