分析化学 分光光度法

分析化学分光光度法
一、分光光度原理
1、分光光度法
分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析的方法。

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。

2、基本原理
当一束强度为I0的单色光垂直照射某物质的溶液后,由于一部分光被
体系吸收,因此透射光的强度降至I,则溶液的透光率T为: I/ I0根据朗伯(Lambert)-比尔(Beer)定律:
A=abc
式中A为吸光度，b为溶液层厚度（cm），c为溶液的浓度（g/dm^3)，a为吸光系数。

其中吸光系数与溶液的本性、温度以及波长等因素有关。

溶液中其他组分（如溶剂等）对光的吸收可用空白液扣除。

由上式可知，当固定溶液层厚度L和吸光系数时，吸光度A与溶液的浓度成线性关系。

在定量分析时，首先需要测定溶液对不同波长光的吸收情况（吸收光谱），从中确定最大吸收波长，然后以此波长的光为光源，测定一系列已知浓度c溶液的吸光度A，作出A-c工作曲线。

在分析未知溶液时，根据测量的吸光度A，查工作曲线即可确定出相应的浓度。

这便是分光光度
法测量浓度的基本原理。

上述方法是依据标准曲线法来求出未知浓度值，在满足要求（准确度和精密度）的条件下，可以应用比较法求出未知浓度值。

二、仪器原理
依据分光光度法测量原理，把比较法应用到仪器之中——浓度直读功能。

用标准溶液将仪器调整好，再测定样品时，直接显示样品浓度值。

仪器主要结构功能块：
1．PLC
自动检测仪器的核心组成部分，通过运行检测程序和链接显示器以及其他外部设备，实现在线自动检测、数据储存于采集、远程控制等。

2．进样、计量装置
蠕动泵：
九通阀：实现多个反应试剂及样品的进液
计量装置：控制反应试剂及样品进样量
3．光源
发出所需波长范围内的连续光谱，有足够的光强度，稳定。

（稳压装置）
4．反应池（吸收池）
检测时的化学反应均在反应池内进行，反应结束后被测试液将由检测系统将信号传输并分析。

因此，反应池有两个作用：一是作为分光光度检测的化学反应装置；二是作为分光光度检测的比色皿。

玻璃—能吸收紫外光，仅适用于可见光区
石英—不吸收紫外光，适用于紫外和可见光区
5．检测系统
将通过被测试液吸收后的光信号(强度)放大，并通过显示器以数值形式显示出来
注意：
1、由于随机误差原因，比较法准确度相对于标准曲线法要差一些，另外标准溶液与被测溶液浓度相差太大时有较大误差。

2、显色反应与显色条件
三、污染物检测基本化学原理
1、COD
-N
2、NH
3
六价铬的测定——二苯碳酰二肼分光光度法
在酸性溶液中六价铬与二苯碳酰二肼反应生成紫红色化合物于波长540nm 处进行分光光度测定。

水质氟化物的测定——氟试剂分光光度法
氟离子在pH 值为4.1 的乙酸盐缓冲介质中与氟试剂及硝酸镧反应生成蓝色三元络合物，络合物在620 nm 波长处的吸光度与氟离子浓度成正比，定量测定氟化物（以F-计）。

（HJ 488—2009）
水中氰化物的检测——异烟酸—巴比妥酸分光光度法
在弱酸性条件下，水样中氰化物与氯胺T 作用生成氯化氰，然后与异烟酸反应，经水解而成戊烯二醛(glutacondialdehyde)，最后再与巴比妥酸作用生成一紫蓝色化合物，在一定浓度范围内，其色度与氰化物质量浓度成正比。

（HJ -484-2009）
水中镍的测定——丁二酮肟分光光度法
在氨溶液中，碘存在下，镍与丁二酮肟作用，形成组成比为1:4的酒红色可溶性络合物，与波长525nm处进行分光光度测定。

（GB11910-89）
水质镉的测定
付军、童沈阳. meso-四-（对磺基苯）卟啉(TPPS4)与镉反应的分光光度研究.分析化学.第9卷第1期。