第八章吸光光度法
基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法称为吸光光度法。包括比色法、可见及紫外分光光度法等。本章主要讨论可见光区的吸光光度法。利用可见光进行吸光光度法分析时，通常将被测组分通过化学反应转变成有色化合物，然后进行吸光度的测量。例如：测量钢样中Mn的
含量，在酸性溶液中将Mn氧化为MnO
4-，然后进行吸光
度的测量。
与化学分析法比较它具有如下特点：
（一）灵敏度高
吸光光度法常用于测定试样中1－0.001%的微量组分。对固体试样一般可测至10-4 %。
（二）分析微量组分的准确度高
例如：含铁量为0.001%的试样，如果用滴定法测定，称量1g试样，仅含铁0.01mg，无法用滴定分析法测定。如果用显色剂1，10-邻二氮菲与亚铁离子生成橙红色的1，10-邻
二氮菲亚铁配合物，就可用吸光光度法来测定。
Fe2++ 3(1,10-phen) → [ Fe(1,10-phen)3] 2+（三）操作简便，测定快速
（四）应用广泛
几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可直接或间接地用分光光度法测定。可用来研究化学反应的机理、溶液中配合物的组成、测定一些酸碱的离解常数等。
§8-1 吸光光度法基本原理
一、物质对光的选择吸收
当光束照射到物质上时，光与物质发生相互作用，产生了反射、散射、吸收或透射（p238, 图9-1）。若被照射的是
均匀的溶液，则光在溶液中的散射损失可以忽略。
当一束由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光复合而成的白光通过某一有色溶液时，一些波长的光被溶液吸收，另一些波长的光则透过。当透射光波长在400-700nm
范围时，人眼可觉察到颜色的存在，这部分光被称为可见光。透射光和吸收光呈互补色，即物质呈现的颜色是与其吸收光呈互补色的透射光的颜色。
溶液由于吸收了580-600 nm的黄色光，呈例如：CuSO
4
现的是与黄色呈互补色的蓝色。不同波长的光具有不同的颜色，见P238，表9-1。
物质吸收了光子的能量由基态跃迁到较高能态（激发态），这个过程叫做物质对光的吸收。
M（基态）+hυ → M*(激发态)
当照射光光子的能量hυ与物质的基态与激发态能量之差相等时，即ΔE= hυ，才能发生吸收。
不同的物质由于结构不同而具有不同的能级差，所以吸收不同波长的光。物质对不同波长光吸收能力的分布情况，称为吸收曲线，也称为吸收光谱。吸收曲线以波长为横坐标，吸光度为纵坐标。每种物质的吸收曲线，一般都有一个最大吸收峰，最大吸收峰所对应的波长叫做最大吸收波长λ
。
max
由P239，图9-3可以看出：不同浓度的1，10-邻二氮杂菲亚铁溶液对不同波长的光吸收情况不同，其最大吸收波长位于510nm，即吸收的是绿光，呈现的是相应的互补色橙红色。当溶液浓度增大时，吸光度增大，但最大吸收波
长λ
max 不变。在吸光光度法分析中，一般都在最大吸收波
长处测量吸光度。
二、光吸收的基本定律
１、朗伯-比耳定律
1729年波格（Bouguer）建立了吸光度与吸收介质厚度之间的关系。1760年朗伯（Lambert）用更准确的数学方法表达了这一关系。1852年比耳（Beer）确定了吸光度与溶液浓度及液层厚度之间的关系，建立了光吸收的基本定律，称为朗伯-比耳定律。
当一束平行单色光通过液层厚度为b、吸光物质的浓度
为c的单一均匀的，非散射的有色溶液时, 溶液的吸光度与
溶液浓度和液层厚度成正比。
A = lgI0/I = abc
A：吸光度，A =lgI0/I ；T：透光度，T＝I /I0；I0: 入射
光强度；I: 透射光强度；a 称为吸光系数；b：液层厚度
（光程长度），b的单位为cm ；c为吸光物质的浓度，若c
的单位为g /L，则a的单位为L·g-1·cm-1。
当c的单位为mol/L，则此时吸光系数称为摩尔吸光系数，用ε表示，单位为L·mol-1·cm-1，它表示1mol/L吸光物质，溶
液的厚度为1cm时溶液对光的吸收能力。
A= εbcε= M a
在分光光度分析的实际工作中，不能直接取1mol/L这样高的浓度测定摩尔吸光系数ε值，而是在适宜的低浓度下
测量吸光度A，然后通过计算求出ε值。
例：铁（II）浓度为5.0×10-4g /L，与1，10-邻二氮菲反应生成橙红色的配合物，该配合物在波长508nm，比色皿厚度为2cm时，测得A=0.19，计算该配合物的a及ε。
解：a=A/bc=0.19/(2×5.0×10-4)=190L·g-1·cm-1
ε=A/bc=0.19/(2×5.0×10-4/55.85) =1.1×104L·moL-1cm-1或ε= M a＝55.85×190=1.1×104L·moL-1cm-1
通常认为ε>104的显色反应是灵敏的，ε<103则是不灵敏的。
吸光度具有加合性，即体系总的吸光度等于各组份吸光度之和（设各吸光物质之间没有互相作用）。
A总=A1+A2+……..A n
= ε1bc1+ ε2bc2+……. εn bc n
在吸光度的测量中，有时也用透光率或透光度表示物质对光
的吸收程度。透光率以T表示: T=I/I
0, 则吸光度与透光率之
间的关系为A=lgI
/I=lg1/T 。
2、偏离朗伯-比耳定律的原因
根据朗伯-比耳定律，当吸收池厚度保持不变，以吸光度对浓度作图时，应得到一条通过坐标原点的直线，该直线称为标准曲线或工作曲线。在相同条件下测得试液的吸光度，从工作曲线上就可以查得试液的浓度。但在实际工作中，常常遇到偏离线性关系的现象，特别是在溶液浓度较高时，常会出现标准曲线向上或向下弯曲产生正偏离或负偏离（P241,图9-4）。
偏离朗伯-比耳定律的因素可分为物理因素和化学因素两大类。
（一）物理因素
（1）单色光不纯
朗伯-比耳定律的基本假设是入射光为单色光，但目前
光度分析仪器中，用单色器分光，用狭逢控制光谱带的宽度，因而投射到吸收溶液的入射光，常常是一个有限宽度的光谱带，而不是真正的单色光。由于物质对不同波长光的吸收程
度不同，因而引起了对朗伯-比耳定律的偏离。见P241，图9-5。详细推导见P241-242。
(2)非平行光或入射光被散射
若入射光不垂直通过吸收池，就使通过溶液的实际光程大于吸收池厚度。此外，入射光发生散射，实测吸光度增大，导致偏离朗伯-比耳定律。
（二）化学因素
(1) 粒子间相互作用
朗伯-比耳定律的基本假设，除要求入射光是单色光
外，还假设吸收粒子之间无相互作用，即彼此是独立的，因
此稀溶液能很好地符合定律。随浓度增大，粒子之间的相互
作用增大，因此高浓度时吸光度与浓度间的关系就偏离线性
关系。
(2) 平衡效应、酸效应、溶剂效应
溶液中有色化合物的平衡移动会使最大吸收波长发生变化，使工作曲线产生弯曲。溶液的酸度、溶剂会对有色化合物的形成、分解等产生影响，而使吸收光谱的形状和最大吸收波长发生变化，从而导致偏离。
§8-2目视比色法及光度计的基本部件
一、目视比色法
用眼睛比较溶液颜色的深浅以测定物质含量的方法称为目视比色法。常用的目视比色法是标准系列法。这种方法就是使用一套由同种材料制成的、大小形状相同的平底玻璃管（称为比色管），于管中分别加入一系列不同量的标准溶液和待测液，在实验条件相同的情况下，再加入等量的显色剂，稀释至一定刻度，然后从管口垂直向下观察，比较待测液与标准溶液颜色深浅。若待测液与某一标准溶液颜色深度一致，则说明两者浓度相等，若待测液介于两标准溶液之间，则取两标准液平均值为待测液浓度。
目视法的主要缺点是准确度不高，受主观观察影响较大。对于颜色不稳定的有色溶液，标准系列不能久存，需在测定时配制，比较麻烦。但其设备简单，操作简便，对于准确度要求不高的常规分析很方便实用。
二、分光光度法、光电比色法
光度法与目视比色法相比，具有下列优点：
(a)用仪器代替人眼测量，消除主观误差，提高准确度。
(b)当溶液中有其它有色物质干扰时，目视比色法无法进
行而光度法可选择适当的单色器和参比溶液消除干扰。
(c)分析大批试样方便。
光度计的基本组成：光源→单色器→吸收池→检测器
光源：可见区测量一般用钨丝灯，可发出波长为320nm-
2500nm的连续光谱作为光源。在近紫外区测量时采用氢灯或氘灯产生180-375nm的连续光谱作为光源。
单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。单色器分为棱镜或光栅（分光光度法）以及滤光片（光电比色法）等色散元件。棱镜及光栅色散能力较强，可以获得纯度较高的单色光，且可方便地改变测定波长，所以分光光度法的灵敏性、选择性和准确度都较光电比色法高。
吸收池：亦称比色皿，用于盛吸收试液，能透过所需光谱范围的光线，可见区测定可使用玻璃比色皿。紫外区测定须选用石英比色皿（玻璃会吸收紫外光）。
检测器：测量吸光度时，并非直接测量透过吸收池的光强度，而是将光强度转为电流进行测量。这种光电转换器件称为检测器。有光电池和光电管两种。检测器要对测定波长范围内的光有快速、灵敏的响应，且所产生的光电流与照射到检测器上的光强度成正比。
§8-3显色反应和显色条件选择
一、显色反应和显色剂
在光度分析中，将试样中被测组分转变成有色化合物的化学反应叫显色反应。显色反应可分为两大类，即配位反应和氧化还原反应，而配位反应是最主要的显色反应。与被测组分生成有色物质的试剂称为显色剂。同一被测组分常可与若干种显色剂反应，生成多种有机化合物。
选择显色反应的一般标准：
（一）灵敏度高
灵敏度高的显色反应有利于微量组分的测定。摩尔吸光系数ε的大小是显色反应灵敏度高低的重要标志。一般来说，当ε值为104-105时，可认为该反应灵敏度较高。P247，从Cu2+与三种显色剂反应的ε值判断，除氨外，其它两个显色反应的灵敏度都较高。
（二）选择性好
一种显色剂最好只与一种被测组分起显色反应，但这种试剂实际上非常少，可以通过掩蔽干扰离子或选择显色剂与被测组分和干扰离子生成的有色化合物的吸收峰相隔较远而获得好的选择性。
（三）显色剂在测定波长处无明显吸收
这样可使试剂空白一般较小。
（四）有色化合物的组成要恒定，化学性质要稳定这样可以保证在测定过程中吸光度基本不变。
二、显色条件的选择
显色反应能否满足光度法的要求，除了主要与显色剂的性质有关系外，控制好显色反应的条件也是十分重要的。显色条件包括显色剂用量、酸度、显色温度、显色时间及干扰的消除。
（一）显色剂的用量
M(被测组分)+R（显色剂）= MR（有色化合物）为了使显色反应尽可能进行完全，加入适当过量的显色剂是必要的。但也不能过量太多，否则会引起副反应，对测定反而不利。在实际工作中，显色剂的适宜用量是通过实验求得的。固定被测组分的浓度和其它条件，分别加入不同量的显色剂，测量吸光度，做吸光度–显色剂用量曲线。一般有三种情况，见P248，图9-14，其中（a）最为常见。
在a-b范围内曲线平直，吸光度出现稳定值，因此可在a-b间选择合适的显色剂用量。
（二）溶液的酸度
溶液酸度对显色反应的影响可从金属离子、显色剂及有色配合物三方面考虑。
大部分高价金属离子都易水解，显然，金属离子的水解，对于显色反应的进行是不利的，故溶液的酸度不能太低。
显色剂多是有机弱酸，溶液的酸度影响着显色剂的离解，并影响显色反应的完全程度。此外，许多显色剂本身就是酸碱指示剂，溶液的酸度对显色剂本身的颜色会产生改变。
溶液的酸度对有色配合物的组成及稳定性也有影响。因此，某一显色反应最适宜的酸度可通过实验来确定。固定待测组分及显色剂浓度，改变溶液pH，测定其吸光度，做吸光度-pH关系曲线，曲线平坦部分对应的pH为适宜的酸度范围。
（三）显色温度
合适的显色温度也必须通过实验确定，做A-T曲线。（四）显色时间
有些显色反应较慢，需放置使其显色完全。有些显色配合物不够稳定，放置后会产生部分分解，导致吸光度降低，因此适宜的显色时间必须通过实验来确定。
从加入显色剂计算时间，每隔几分钟测定一次吸光度，绘制A-t曲线，来确定适宜的时间。
（五）干扰的消除
主要有三种：利用掩蔽反应、控制酸度、分离干扰离子。
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。
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. CH2CHCH O B. CH C CH O 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（） A. 可不经分离，在A吸收最大的波长和B吸收最大的波长处分别测定A和B B. 可用同一波长的光分别测定A和B
第六章 吸光光度法 一、问答题 1. 摩尔吸收系数的物理意义是什么？其大小和哪些因素有关？在分析化学中κ有何意义？ 2. 朗伯－比尔定律的物理意义是什么？什么是透光度？什么是吸光度？二者之间的关系是什么？ 3. 为社么物质对光发生选择性吸收？ 4. 分光光度计有哪些主要部件？它们各起什么作用？ 5 当研究一种新的显色剂时，必须做哪些实验条件的研究？为什么？ 6 什么是吸收光谱曲线？什么是标准曲线？它们有何实际意义？利用标准曲线进行定量分析时可否使用透光度T 和浓度c 为坐标？ 7 测定金属钴中微量锰时在酸性液中用KIO 3将锰氧化为高锰酸根离子后进行吸光度的测定。若用高锰酸钾配制标准系列，在测定标准系列及试液的吸光度时应选什么作参比溶液？ 8 吸光度的测量条件如何选择？为什么？普通光度法与示差法有何异同？ 9 光度分析法误差的主要来源有哪些？如何减免这些误差？试根据误差分类分别加以讨论。 10 常见的电子跃迁有哪几种类型？ 11 在有机化合物的鉴定和结构判断上，紫外－可见吸收光谱提供信息具有什么特点？ 二、计算题 1．以邻二氮菲光度法测定Fe (Ⅱ)，称取试样0.500g ，经处理后，加入显色剂，最后定容为50.0mL ，用1.0 cm 吸收池在510 nm 波长下测得吸光度A =0.430，计算试样中的w (Fe)(以 百分数表示)；当溶液稀释一倍后透射比是多少？（ε510=1.1×104 ） 2．%0.61%10010 =?=-A T 已知KMnO 4的ε 545 =2.2×103 ，计算此波长下浓度为0.002% （m/v ）KMnO 4溶液在3.0cm 吸收池中的透射比。若溶液稀释一倍后透射比是多少？ 3. 以丁二酮肟光度法测定镍，若络合物NiDx 2的浓度为1.7×10-5mol ·L -1 ，用2.0cm 吸收 池在470nm 波长下测得的透射比为30.0%。计算络合物在该波长的摩尔吸光系数。 4. 根据下列数据绘制磺基水杨酸光度法测定Fe （Ⅲ）的工作曲线。标准溶液是由0.432g 铁铵矾[NH 4Fe(SO 4)2·12H 2O]溶于水定容到500.0mL 配制成的。取下列不同量标准溶液于50.0mL 容量瓶中，加显色剂后定容，测量其吸光度。 V (Fe(Ⅲ))（mL ） 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 A 0.097 0.200 0.304 0.408 0.510 0.618 测定某试液含铁量时，吸取试液5.00mL ，稀释至250.0mL ，再取此稀释溶液2.00mL 置于50.0mL 容量瓶中，与上述工作曲线相同条件下显色后定容，测得的吸光度为0.450，计算试液中Fe(Ⅲ)含量（以g/L 表示）。 5. 以PAR 光度法测定Nb ，络合物最大吸收波长为550nm ，ε=3.6×104 ；以PAR 光度法测定 Pb ，络合物最大吸收波长为520nm ，ε=4.0×104 。计算并比较两者的桑德尔灵敏度。 6. 有两份不同浓度的某一有色络合物溶液，当液层厚度均为1.0cm 时，对某一波长的透射
第七章吸光光度法 一、选择题 1．所谓可见光区，所指的波长范围是（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158.04，κ545nm=2.2×103，今在545nm处用浓度为0.0020%KMnO4溶液，3.00cm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1.0cm吸收池，B溶液用3.0cm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）T 1/2 （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）0.368 （B）0.334 （C）0.443 （D）0.434 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—NaAc 15．下述操作中正确的是（ C ）
专业项目课程课例 项目十二分光光度法测定水中铁离子含量 一、项目名称：分光光度法测定水中铁离子含量 二、项目背景分析 课程目标：本课程是培养分析化学操作技能和操作方法的一门专业实践课，以定量分析的基本理论为基础，以实验强化理论，以期提高化工工作者的分析操作能力。 功能定位：在定量分析中我们常常用到分光光度分析法，它具有操作简便、快速、准确等优点，在工农业生产和科学研究中具有很大的实用价值。是仪器分析的基础实验，也是一种重要的定量分析方法。分光光度法测定水中铁离子含量的测定项目综合训练了学生分光光度计使用、系列标准溶液配制、标准曲线绘制等多个技能。 学生能力：学生通过相关基础学科的学习已经具备了相应的化学知识和定量分析知识，也具备一定的独立操作和思维能力。 项目实施条件：该项目是仪器分析的基础实验，一般中职学校具备相关的实训实习条件，学生有条件完成相应的实习任务。 三、教学目标 1、了解721可见分光光度计的构造 2、了解分光光度法测定原理 3、掌握721可见分光光度计的操作方法 4、掌握分光光度法测定分析原始记录的设计 5、掌握分光光度法测定分析报告的设计 6、掌握分光光度法测定水中铁离子含量的测定方法 7、掌握分光光度法测定水中铁离子含量的分析原始记录和分析报告的填写 四、工作任务 1
2 五、参考方案 参考方案一 1、邻二氮杂菲-Fe 2+ 吸收曲线的绘制 用吸量管吸取铁标准溶液（20μg/mL ）0.00、2.00、4.00mL ，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（20μg/mL ）0.00、2.00、4.00、6.00、8.00、10.00mL ，分别放入6个50mL 容量瓶中，分别依次加入1.00mL 10%盐酸羟胺溶液，稍摇动；加入2.00mL 0.1%邻二氮杂菲溶液及5.00mL HAc-NaAc 缓冲溶液，加水稀释至刻度，充分摇匀。放置10min ，用1cm 比色皿，以试剂空白（即在0.00mL 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，按实验步骤2的方法显色后，在λmax 波长处，用1cm 比色皿，以试剂空白为参比溶液，平行
第八章分光光度法 一、选择题 1.人眼感觉到的光称为可见光，其波长范围是。 a.200-400nm b.400-750nm c.10-200nm d.750-2500nm 2.物质的颜色是由于选择性地吸收了白光中的某些波长的光所致。KMnO4 显紫红色是由于它吸收白光中的。 a.紫红色光 b.绿色光 c.黄色光 d.蓝色光 3.吸收曲线是。 a.吸光物质浓度与吸光度之间的关系曲线； b.吸光物质浓度与透光度之间的关系曲线； c.入射光波长与吸光物质溶液厚度之间的关系曲线； d.入射光波长与吸光物质的吸光度之间的关系曲线。 4.符合光吸收定律的某有色溶液稀释时，其最大的吸收波长λmax的位置将。 a.向长波长方向移动 b.向短波长方向移动 c.不移动，但高峰值增大 d.不移动，但高峰值降低 5.吸光光度法中光吸收定律可表示为。 a.I=10abc b.A=1gT c.I=I0×10-εbc d.I0=I×10-εbc 6.下因素中，影响摩尔吸光系数（ε）大小的是。 a.有色配合物的浓度 b.入射光强度 c.比色皿厚度 d.入射光波长 7、有一浓度为C的溶液，吸收入射光的40%（即透光率为60%），在同样条件下，溶液浓度为0.5C的同一溶液的透光度为( ) A、30% B、20% C、77% D、36% 8．某试液用2cm 比色皿测量时，T=20%，若改用1cm比色皿测量，则A和T 分别为( ) A、0.35和40% B、0.22和36% C、0.35和45% D、0.35和100% 9.现有不同浓度的KMnO4溶液A、B，在同一波长下测定，若A用１cm比色皿，B用2cm比色皿，而测得的吸光度相同，则它们浓度关系为。 a.C A=C B b.C A=2C B c.C B=2C A d. 10.某试液用１cm 比色皿测量时，T=60%，若改用2cm比色皿测量，则A和T分别为。 a.0.44和36% b.0.22和36% c.0.44和30% d.0.44和120% 二、填空题 1、可见分光光度计的基本部件包括，，，，。 2、光度分析的定量分析方法主要有、、三类。 三、简答题 1．什么是Lambert-Beer定律？写出其数学表达式。 2．摩尔吸光系数（ε）的物理意义是什么？它和哪些因素有关？
第一章荧光分光光度分析法 1.1概述 1.1.1 基本原理 由高压汞灯或氙灯发出的紫外光和蓝紫光经滤光片照射到样品池中，激发样品中的荧光物质发出荧光，荧光经过滤过和反射后，被光电倍增管所接受，然后以图或数字的形式显示出来。物质荧光的产生是由在通常状况下处于基态的物质分子吸收激发光后变为激发态,这些处于激发态的分子是不稳定的，在返回基态的过程中将一部分的能量又以光的形式放出，从而产生荧光。 不同物质由于分子结构的不同，其激发态能级的分布具有各自不同的特征，这种特征反映在荧光上表现为各种物质都有其特征荧光激发和发射光谱，因此可以用荧光激发和发射光谱的不同来定性地进行物质的鉴定。 在溶液中，当荧光物质的浓度较低时，其荧光强度与该物质的浓度通常有良好的正比关系，即IF=KC，利用这种关系可以进行荧光物质的定量分析，与紫外-可见分光光度法类似，荧光分析通常也采用标准曲线法进行。 1.1.2 基本结构 图1 荧光分光光度计工作原理示意图 （1）光源：为高压汞蒸气灯或氙弧灯，后者能发射出强度较大的连续光谱，且在300nm～400nm 范围内强度几乎相等，故较常用。 （2）激发单色器：置于光源和样品室之间的为激发单色器或第一单色器，筛选出特定的激发光谱。 （3）发射单色器：置于样品室和检测器之间的为发射单色器或第二单色器，常采用光栅为单色器。筛选出特定的发射光谱。
（4）样品室：通常由石英池(液体样品用)或固体样品架(粉末或片状样品)组成。测量液体时，光源与检测器成直角安排；测量固体时，光源与检测器成锐角安排。（5）检测器：一般用光电管或光电倍增管作检测器。可将光信号放大并转为电信号。 1.1.3 仪器操作规程 1.1.3.1 开机 a. 确认所测试样液体或固体，选择相应的附件。 b. 先开启仪器主机电源，预热半小时后启动电脑程序RF-5301PC，仪器自检通过后，即可正常使用。 1.1.3.2 测样 （1）spectrum模式 a. 在“Acquire Mode”中选择“Spectrum”模式。 ?对于做荧光光谱的样品，“Configure”中“Parameters”的参数设置如下：“Spectrum Type”中选择Emission；给定EX波长；给定EM的扫描范围(最大范围220nm—900nm)；设定扫描速度；扫描间隔；狭缝宽度，点击“OK”完成参数的设定。 ?对于做激发光谱的样品，“Configure”中“Parameters”的参数设置如下：“Spectrum Type”中选择Excitation；给定EM波长；给定EX的扫描范围(最大范围220nm—900nm)；设定扫描速度；扫描间隔；狭缝宽度，点击“OK”，完成参数的设定。 b. 在样品池中放入待测的溶液，点击“Start”，即可开始扫描。 c. 扫描结束后，系统提示保存文件。可在“Presentation”中选择“Graf” “Radar” “Both Axes Ctrl+R”来调整显示结果范围；在“Manipulate” 中选择“Peak Pick”来标出峰位，最后在“Channel”中进行通道设定。 d. 述操作步骤对固体样品同样适用。 （2）Quantitative模式 a. 在“Acquire Mode”中选择“Quantitative”模式。 b. “Configure”中“Parameters”的参数设置如下： Method 选择“Multi Point Working Curve” ；“Order of Curve” 中选择“1st和
第八章吸光光度法 基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法称为吸光光度法。包括比色法、可见及紫外分光光度法等。本章主要讨论可见光区的吸光光度法。利用可见光进行吸光光度法分析时，通常将被测组分通过化学反应转变成有色化合物，然后进行吸光度的测量。例如：测量钢样中Mn的 含量，在酸性溶液中将Mn氧化为MnO 4-，然后进行吸光 度的测量。 与化学分析法比较它具有如下特点：
（一）灵敏度高 吸光光度法常用于测定试样中1－0.001%的微量组分。对固体试样一般可测至10-4 %。 （二）分析微量组分的准确度高 例如：含铁量为0.001%的试样，如果用滴定法测定，称量1g试样，仅含铁0.01mg，无法用滴定分析法测定。如果用显色剂1，10-邻二氮菲与亚铁离子生成橙红色的1，10-邻 二氮菲亚铁配合物，就可用吸光光度法来测定。 Fe2++ 3(1,10-phen) → [ Fe(1,10-phen)3] 2+（三）操作简便，测定快速 （四）应用广泛 几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可直接或间接地用分光光度法测定。可用来研究化学反应的机理、溶液中配合物的组成、测定一些酸碱的离解常数等。
§8-1 吸光光度法基本原理 一、物质对光的选择吸收 当光束照射到物质上时，光与物质发生相互作用，产生了反射、散射、吸收或透射（p238, 图9-1）。若被照射的是 均匀的溶液，则光在溶液中的散射损失可以忽略。 当一束由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光复合而成的白光通过某一有色溶液时，一些波长的光被溶液吸收，另一些波长的光则透过。当透射光波长在400-700nm 范围时，人眼可觉察到颜色的存在，这部分光被称为可见光。透射光和吸收光呈互补色，即物质呈现的颜色是与其吸收光呈互补色的透射光的颜色。 溶液由于吸收了580-600 nm的黄色光，呈例如：CuSO 4 现的是与黄色呈互补色的蓝色。不同波长的光具有不同的颜色，见P238，表9-1。
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（）
第八章分光光度法
第六章 吸光光度法 一、问答题 1. 摩尔吸收系数的物理意义是什么？其大小和哪些因素有关？在分析化学中κ有何意义？ 2. 朗伯－比尔定律的物理意义是什么？什么是透光度？什么是吸光度？二者之间的关系是什么？ 3. 为社么物质对光发生选择性吸收？ 4. 分光光度计有哪些主要部件？它们各起什么作用？ 5 当研究一种新的显色剂时，必须做哪些实验条件的研究？为什么？ 6 什么是吸收光谱曲线？什么是标准曲线？它们有何实际意义？利用标准曲线进行定量分析时可否使用透光度T 和浓度c 为坐标？ 7 测定金属钴中微量锰时在酸性液中用KIO 3将锰氧化为高锰酸根离子后进行吸光度的测定。若用高锰酸钾配制标准系列，在测定标准系列及试液的吸光度时应选什么作参比溶液？ 8 吸光度的测量条件如何选择？为什么？普通光度法与示差法有何异同？ 9 光度分析法误差的主要来源有哪些？如何减免这些误差？试根据误差分类分别加以讨论。 10 常见的电子跃迁有哪几种类型？ 11 在有机化合物的鉴定和结构判断上，紫外－可见吸收光谱提供信息具有什么特点？ 二、计算题 1．以邻二氮菲光度法测定Fe (Ⅱ)，称取试样0.500g ，经处理后，加入显色剂，最后定容 为50.0mL ，用1.0 cm 吸收池在510 nm 波长下测得吸光度A =0.430，计算试样中的w (Fe)(以百分数表示)；当溶液稀释一倍后透射比是多少？（ε510=1.1×104） 2．%0.61%10010=?=-A T 已知KMnO 4的ε545=2.2×103，计算此波长下浓度为0.002% （m/v ）KMnO 4溶液在3.0cm 吸收池中的透射比。若溶液稀释一倍后透射比是多少？ 3. 以丁二酮肟光度法测定镍，若络合物NiDx 2的浓度为1.7×10-5mol ·L -1，用2.0cm 吸收池 在470nm 波长下测得的透射比为30.0%。计算络合物在该波长的摩尔吸光系数。 4. 根据下列数据绘制磺基水杨酸光度法测定Fe （Ⅲ）的工作曲线。标准溶液是由0.432g 铁铵矾[NH 4Fe(SO 4)2·12H 2O]溶于水定容到500.0mL 配制成的。取下列不同量标准溶液于50.0mL 容量瓶中，加显色剂后定容，测量其吸光度。 V (Fe(Ⅲ))（mL ） 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 A 0.097 0.200 0.304 0.408 0.510 0.618 测定某试液含铁量时，吸取试液5.00mL ，稀释至250.0mL ，再取此稀释溶液2.00mL 置于50.0mL 容量瓶中，与上述工作曲线相同条件下显色后定容，测得的吸光度为0.450，计算试液中Fe(Ⅲ)含量（以g/L 表示）。 5. 以PAR 光度法测定Nb ，络合物最大吸收波长为550nm ，ε=3.6×104；以PAR 光度法测定 Pb ，络合物最大吸收波长为520nm ，ε=4.0×104。计算并比较两者的桑德尔灵敏度。 6. 有两份不同浓度的某一有色络合物溶液，当液层厚度均为 1.0cm 时，对某一波长的透
第十二章紫外-可见分光光度法 紫外可见分光光度法：研究物质在紫外-可见光区分子吸收光谱的分析方法称为~ 紫外可见吸收光谱属于电子光谱 由于电子光谱的强度较大，故紫外可见分光光度法灵敏度较高，一般可达10-4~10-8g/ml,部分可达10-7g/ml 准确度一般为%，采用性能较好的仪器其测定准确度可达% 紫外可见分光光度法的用途： 1 在定性上不仅可以鉴别不同官能团和化学结构不同的化合物 2 在定性上可以鉴别结构相似的不同化合物 ？ 3 在定量上，不仅可以进行单一组分的测定，而且可以对多种混合组分不经分离进行同时测定 4 可以根据吸收光谱的特性，与其他分析方法配合，用以推断有机化合物的分子结构 第一节紫外-可见吸收光谱中的一些基本概念 （一）跃迁类型（考过简答） 紫外-可见吸收光谱是讨论分子中价电子在不同的分子轨道之间跃迁的能量关系 分子中的价电子分为存在于σ轨道的σ电子，π轨道上的π电子、未参与成键而仍处于原子轨道中的n电子轨道：电子围绕分子或原子运动的几率分布叫做~ 轨道不同，电子所具有的能量也不同 % 分子轨道可以认为是当两个原子靠近而结合成分子时，两个原子的原子轨道可以线性组合生成两个分子轨道，其中一个分子轨道具有低能量称为成键轨道，另一个分子轨道具有高能量称为反键轨道 π键的电子重叠比σ键的电子重叠少，键能弱，跃迁所需的能量低 分子中n电子的能级，基本保持原来原子状态的能级，称为非键轨道 非键轨道比城建轨道所处能级高，比反键轨道能极低 分子中不同轨道的价电子具有不同的能量，处于低能级的价电子吸收一定能量后，就会跃迁到较高能级 - 处于σ成键轨道上的电子吸收光能后跃迁到σ*反键轨道，分子中σ较为牢固，故跃迁需要较大的能量吸收峰在远紫外区 举例：饱和烃（甲烷，乙烷）E很高，λ<150nm（远紫外区） 2.π→π*跃迁： 处于π成键轨道上的电子跃迁到π*反键轨道上，所需的能量小于σ→σ*跃迁所需的能量 孤立的π→π*跃迁一般在200nm左右，其特征是吸光系数很大，一般ε很大，一般ζ>104，为强吸收 ￥ 具有共轭双键的化合物，相间的π键与π键相互作用形成离阈键，电子容易激发，使π→π*所需能量减少 共轭键越长，跃迁所需能量愈小 举例：不饱和基团（—C＝C—，—C ＝O ）E较小，λ~ 200nm 3.n→π*跃迁： 含有杂原子不饱和基团（—C ≡N ，C＝O），其非键轨道中孤对电子吸收能量后，向π*反键轨道跃迁，这种跃迁一般在近紫外区（200nm~400nm）
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？
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
2 分(1102) 透射比与吸光度的关系是-----------------------------------------------------------------------( ) (A) 1 T A = (B) lg 1 T A = (C) lg T = A(D) T A =lg 1 2 分(1102) (B) 2分(1103) 1103 一有色溶液对某波长光的吸收遵守比尔定律。当选用2.0cm的比色皿时,测得透射比为T,若改用1.0cm的吸收池,则透射比应为----------------------------------------------------------( ) (A) 2T(B) T/2 (C) T2(D) T1/2 13. 2分(1103) 1103 (D) 2分(1104) 1104 符合比尔定律的有色溶液,浓度为c时,透射比为T0,浓度增大一倍时,透射比的对数为-------------------------------------------------------------------------------------------------------------( ) (A) T0/ 2 (B) 2T0 (C) (lg T0)/2 (D) 2lg T0 2分(1104) 1104 (D) 2 分(1105) 有色络合物的摩尔吸光系数(ε)与下述各因素有关的是-----------------------------------( ) (A) 比色皿厚度(B) 有色络合物的浓度 (C) 入射光的波长(D) 络合物的稳定性 2 分(1105) (C) 2 分(1106) 摩尔吸光系数(ε)的单位为-----------------------------------------------------------------------( ) (A) mol/(L·cm) (B) L/(mol·cm) (C) mol/(g·cm) (D) g/(mol·cm) 2 分(1106) (B) 2分(1107) 1107 以下说法错误的是--------------------------------------------------------------------------------( ) (A)摩尔吸光系数ε随浓度增大而增大 (B)吸光度A随浓度增大而增大 (C)透射比T随浓度增大而减小 (D)透射比T随比色皿加厚而减小 2分(1107) 1107 (A) 2分(1108)
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
第六章 吸光光度法 1. 根据lg A T K c '=-=，设4 2.510K '=?，今有五个标准溶液，浓度c 分别为4.0×10-6，8.0×10-6，1.2×10-5，1.6×10-5，2.0×10-5 mol/L ，绘制以c 为横坐标、T 为纵坐标的c -T 关系曲线图。为什么这样的曲线图不能用作定量分析标准曲线？请绘制出可作定量分析的标准曲线。 解： 由公式计算可知，当c 分别为4.0×10-6，8.0×10-6，1.2×10-5，1.6×10-5，2.0×10-5 mol/L 时，分别求得吸光度A = 0.1，0.2，0.3，0.4，0.5，对应的透光度T 分别为0.794，0.62，0.501，0.398，0.316。 c 与T 不呈线性关系，故c-T 曲线不可作定量分析标准曲线用。 可作c -A 曲线，用作定量分析。 2. 某试液用2 cm 比色皿测量时，T = 60%，若改用1 cm 或3 cm 比色皿，T 及A 等于多少？ 解： 11 22 2 cm -lg 0.22 60% 0.22 1 cm 0.11 77% 20.22 3 cm 30.33 46% 2 b A T T A b A bc A b b A T b A T ε============?== 3. 某钢样含镍约0.12%，用丁二酮圬光度法 (4-1-11.310 L mol cm ε=???) 进行测定。试样溶解后，转入100 mL 容量瓶中，显色，并加水稀释至刻度。取部分试液于波长470 nm 处用1 cm 吸收池进行测量。如要求此时的测量误差最小，应称取试样多少克？ 解： 测量误差最小时，A=0.434
紫外可见分光光度计参数解读——————————————光学系统———————————————— 一)检测器部分光学系统: 通常就是指光学系统的结构形式,目前,国际国内光度计行业常采用的机构为自准式与CT式两种结构,通常有单光束与双光束两种; 二)光源系统: 1、仪器波长范围指光度计所能进行测试的波长最大值与最小值之差; 2、仪器波长准确度仪器显示波长与真实波长的接近程度,即仪器设定波长与实际波长的差值。每台光度计都要在很多个波长点检查波长准确度; 3、仪器波长重复性波长重复性就是仪器返回原波长的能力。它体现了波长驱动机械与整个仪器的稳定性; 4、仪器光谱带宽(灵敏度,分辨力)指一个尖峰光谱带通过单色器出狭缝时,在检测器上所检测到的能量半宽度,用波长单位nm表示,从另一个角度理解这一概念会更通俗易懂:首先,单色器出狭缝不仅仅代表着狭缝的物理尺寸或几何尺寸,她还代表着光学意义,这就就是光谱带宽,我们知道,来自单色器的光线不全就是单一波长的光,而就是一个狭窄的按波长大小顺序排列的光谱带,这一光谱带包含波长的多少,用光谱带宽来表示。光谱带宽直接反应的就是从单色器出来的光的单色性的好坏程度。该指标与仪器的分辨力与灵敏度很相似,但又有所不同,她们从不同的侧面反应光度计性能的好坏。分辨力就是指仪器分辨两相邻波长大小的能力,假如,在相邻两波长处给仪器的输入端两个脉冲输入,在仪器的检测器上检测到的模拟信号,若信号的最小值低于最大值的80%,根据罗雷(Rayleigh)判据,就认为这两个波长就是可分辨的。实际测量时通常就是用苯蒸气来测量(258、9nm与259、3nm间峰谷)。 灵敏度就是指在做低浓度测量时,当浓度改变一个单位时在检测器上所引起信号的变化量,它受校正曲线(标准曲线浓度为横轴,吸光度为纵轴)与仪器本身精密度的限制。两种测量方法精密度相同时,校正曲线斜率越大越灵敏,而斜率相等时,精密度越高灵敏度越好。需要指出的就是,为了得到准确的测试结果,仪器的光谱带宽(Spectral Bandwith简称SBW)与分析样品的自然带宽(Natural Bandwidth 简称NBW)之比应小于0、1 , 这样可以得到99、5% 以上的测量准确度。 5、仪器杂散光杂散光就是非选择波长的光照射到检测器上产生的信号。它就是光度计分析误差的一个重要来源,杂散光大会限制高浓度溶液分析的准确性。杂散光用T%表示; 6、仪器光度范围指光度计在满足各项技术指标下的测试范围,用A或T表示; 仪器光学系统相关参数: 1光学系统: 双光束测量 2、波长范围: 150～1800nm 3、波长准确度:±0、5nm 4、波长重复性:≤0、1nm 5、光谱带宽:1nm 6、杂散光: ≤0、05%T 7、仪器光度准确度:±0、002A 8、仪器光度重复性:≤0、001A) 9、光度噪声: ±0、0005Abs/h(500nm,P-P) 问题: 1) 紫外的光学系统有哪些？各自的特点就是什么？各自的优势？ 2) 紫外最大波长与最小波长分别就是多少？波长范围越大越好还就是越小越好？