项目九、目视比色法测定水中微量铬 【概述】 我们知道，许多物质都有颜色，例如高锰酸钾水溶液呈紫红色，重铬酸钾水溶液呈橙色。当含有这些物质的溶液浓度改变时，溶液颜色的深浅度也会随之而发生变化，溶液越浓，颜色愈深，反之亦然。因此可以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，这种方法称为比色分析。 用眼睛观察比较溶液颜色深浅来确定物质含量的分析方法称为目视比色法。 经过此专项能力的培养，能使你掌握目视比色法的基本原理和操作方法，学会测定溶液中有色物质的含量。 【学习途径】 〖知识部分〗 １．目视比色法测定金属离子含量的原理及方法 ２．影响目视比色的因素 ３．标准系列浓度的选择 ４．数据处理方法
〖能力部分〗 １．选择、清洗比色管 ２．配制铬标准贮备液 ３．配制铬标准色列和试样显色溶液 ４．对试样进行比色，确定试样中待测离子浓度 参考资料： 《仪器分析技术》黄一石主编化工出版社，2000. 【评价标准】 在1.5h内根据未知样浓度配制标准系列，目视观察比较，完成未知样测定。 【评定方法】 〖应知自测〗 当您通过学习后，应能熟练掌握本专项能力所需的知识要求，并能正确完成学习包中的自测题（也可根据指导教师要求进行测试）。〖应会测试〗（操作考核） 在您参加考试之前，应先检查自己是否完成了下列学习任务：
复习与本专项能力相关的模块。 学习并掌握本专项能力所需的知识，并通过自测。 能熟练使用本专项能力所需的仪器、试剂、设备，并能完成规定的测试任务。 您认为已能达到本专项能力的培训要求，即可参加专项能力的技能操作考核，考核成绩由监考教师认定。 【目视比色法的定义】 用眼睛观察比较溶液颜色深浅来确定物质含量的分析方法称为目视比色法。 【目视比色法测定物质含量的原理及方法】 目视比色法的基本原理是：将有色的标准溶液和被测溶液在相同条件下对颜色进行比较，当溶液液层厚度相同，颜色深度一样时，两者的浓度相等。其依据是：根据朗伯-比尔定律，标准溶液和被测溶液的吸光度分别为 A S=εS.C S.b S A X=εX.C X.b X
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。
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
比色及吸光光度法 教学目的： 1、掌握比色分析法的特点、方法原理，应用范围和一些专业术语 2、明确溶液颜色与光吸收的关系。 3、掌握朗伯-比耳定律的物理意义及其应用。 教学重点：朗伯-比耳定律 教学内容： 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 O.OOImg,用比色法可以测出。 如用碘量法进行滴定分析测定：设Na2S2O3溶液浓度为0.05mol/L,消耗体积为V （mL），则: 0.001/63.55 = 0.05- V V = 0.0003 （mL） 所需N&S2O3标准溶液0.0003mL,无法用化学分析法来测定，但比色和吸光光度法完全可以准确的测定其含量。 第二节光的基本性质： 光具有两象性：波动性和粒子性 1、波动性：入v= c 入：波长（nm）v 频率（Hz）c：速度（3X 1010 cm/s） 例如：光的反射、折射、衍射、偏振、干涉等现象。 2、粒子性：E = h v E:光量子能量h:常数（普朗克常数=6.6256X 10-34 J - s）v频率 不同波长（或频率）的光，其能量不同。 入大—E小；E大—入小。 第三节溶液颜色与光吸收的关系 、光谱的分类 可见光：混和光，由波长400?760nm的电磁波按适当强度比例混合而成, 因人们视觉可觉查到，故称为可见光。
比色分析的基本原理 (朗伯-比尔定律,吸光度,消光度,吸光系数) ( 关键词：比色分析,吸光光度法,光电比色法,分光光度法,朗伯-比尔定律,吸光度,消光度,吸光系数) 比色分析是基于溶液对光的选择性吸收而建立起来的一种分析方法，又称吸光光度法。 有色物质溶液的颜色与其浓度有关。溶液的浓度越大，颜色越深。利用光学比较溶液颜色的深度，可以测定溶液的浓度。 根据吸收光的波长范围不同以及所使用的仪器精密程度，可分为光电比色法和分光光度法等。 比色分析具有简单、快速、灵敏度高等特点，广泛应用于微量组分的测定。通常中测定含量在10-1～10-4mg·L-1的痕量组分。比色分析如同其他仪器分析一样，也具有相对误差较大（一般为1%～5%）的缺点。但对于微量组分测定来说，由于绝对误差很小，测定结果也是令人满意的。在现代仪器分析中，有60%左右 采用或部分采用了这种分析方法。在医学学科中，比色分析也被广泛应用于药物分析、卫生分析、生化分析等方面。 一、物质的颜色和光的关系 光是一种电磁波。自然是由不同波长（400～700nm）的电磁波按一定比例组成 的混合光，通过棱镜可分解成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色相连续的可见光谱。如把 两种光以适当比例混合而产生白光感觉时，则这两种光的颜色互为补色。图8-1 中处于同一直线关系的两种色光（如绿与紫、黄与蓝）互为补色。 当白光通过溶液时，如果溶液对各种波长的光都不吸收，溶液就没有颜色。如果溶液吸收了其中一部分波长的光，则溶液就蜈现透过溶液后剩余部分光的颜色。 例如，我们看到KMnO4溶液在白光下呈紫红色，就是因为白光透过溶液时，绿色光大部分被吸收，而其他各色都能透过。在透过的光中除紫红色外都能两两互补成白色，所以KMnO4溶液呈现紫红色。 有色溶液的颜色是被吸溶液能吸收黄色光，所以溶液呈蓝色。由此可见，同理，CuSO4收光颜色的补色。吸收越多，则补色的颜色越深。比较溶液颜色的深度，
比色法及分光光度法 第一节 一、填空题。 1.比色法及分光光度法同化学分析法比较具有___________、_____________、_____________、_______________等四个特点。 2.光的波长范围在___________称为可见光，波长小于__________称为紫外光，波长大于___________称为红外光。 3.____________通过三棱镜就可分解为____________________，这种现象称为光的色散。 4.光吸收程度最大外的波长叫做_____________，用_________表示。 5.同物质不同浓度的溶液λmax不变，具有____________的吸收曲线，不同物质具有__________的吸收曲线，可以此进行物质的___________。 6.物质呈现一定的颜色是由于___________。 7.同一物质不同浓度在一定波长处吸光度随浓度增加而________,这个特性可作为_________的依据。 二、选择题。 1.已知光的波长λ=800nm，则它应属于（） A、红光 B、紫光 C、红外光 D、紫外光 2.Fe（SCN）3溶液（红色）的吸收光颜色为（） A、红色 B、黄色 C、蓝色 D、蓝绿色 3.绿光的互补色为（） A、紫红色 B、橙色 C、绿蓝 D、蓝绿色 4.二苯硫腙的CCl4溶液吸收580~600nm范围的光，它显（）色。 A、绿色 B、蓝色 C、紫色 D、黄色 三、判断题。 1.白光是一种可见光。（） 2.同一物质不同浓度的有色溶液λmax不变。（） 3.在λmax处测定吸光度则灵敏度最高。（） 4.比色法及分光光度法同化学分析比较，准确度高，灵敏度低。（） 5.硫酸铜溶液因吸收了白光中的红色而呈现蓝色。（） 第二节光吸收定律 一、填空题。 1.光吸收定律又称_______，它表明当_______________垂直通过______________，溶液的吸光度A与______________及____________成______。其数学表达式为_______________。 2.偏离朗伯—比耳定律的因素有________、_________、_________、_______等四方面。 二、选择题。 1.某有色溶液，其他测定条件相同，若增加液层厚度，则其吸光度A( ) A、增加 B、不变 C、减小 D、不确定 2.某有色溶液，其他测定条件相同，若增加液层厚度，则其透射比T（） A、增加 B、不变 C、减小 D、不确定 3.若某有色溶液透射比为0.333，则其吸光度为（） A、0.333 B、0.500 C、0.666 D、0.478 4.若某溶液ε=1.1×104L\（mol·cm），с=3.00×10－5mol/L,b=2.0cm，则A为（） A、0.10 B、0.32 C、1.30 D、0.66 三、判断题。
第7章紫外可见光谱分析 教学时数：5学时 教学要求： l、掌握有机化合物的紫外-可见吸收光谱。 2、理解分子吸收光谱与物质结构的关系。 3、理解紫外分光光度计的基本组成及主要性能和测定方法。 4、了解紫外-可见分光光度法在工业生产和科学研究中的应用。 教学重点与难点： 重点：分子吸收光谱原理，吸收定律（比耳定律），影响吸收谱带的因素，溶剂效应，有机化合物结构推断，单组分、多组分定量分析。 难点：用经验规则计算 max 7-1分析光谱概述 通常指的紫外光谱主要是近紫外（200-400nm）和部分可见光区（400-800nm）的光；这些光的能量相当于共价健电子和共轭分子的价电子跃迁，故又称电子光谱，或紫外可见光谱。 UV-VIS是研究物质在紫外，可见光区的分子吸收光谱的分析方法，由于价电子跃迁时所需能量在紫外，可见区，所以UV-VIS是研究推断化合物结构以及进行成分分析的重要手段。 一、分子光谱的产生 分子光谱包括电子光谱、振动、转动光谱。
E分子=Ee+Ev+Er+E平动+…… E≈Ee+Ev+Er 所以：1、紫外，可见光谱研究的是电子光谱。 2、其分析的基本原理是建立在Larmbet-Beer定律上。 其中λmax εmax 为定性分析的重要参数。 A=εbc 定量分析的依据 比吸收系数E1%=10×ε/M 二、UV-VIS主要研究对象 凡所产生π-π*，n-π*跃迁的有机化合物在紫外，可见都有吸收，故其主要是研究含共轭双键的化合物。 7-2 化合物电子光谱的产生 一、电子跃迁的类型 根据分子轨道理论，当原子形成分子时，原子轨道将重新进行线性组合而形成分析轨道。 *轨道的能量 σ<π
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
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%
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
本章只讨论物质分子对可见光的吸收：目视比色法与分光光度法
?不同浓度的同一物质吸收曲线形状相似，最大吸收波长相同，但吸光度值不同。在任一波长处，溶液的吸光度随浓度的增加而增大，这是分光光度法定量分析的依据。 ?在物质对光的吸收曲线上，吸光度最大处所对应的波长称为该物质的最大吸收波长（用λmax 表示） ?在最大吸收波长附近吸光度的变化最为明显，所以定量分析中常选择最大吸收波长来测定吸光度，以获得较高的灵敏度。 ?不同物质的吸收曲线的形状和 最大吸收波长不同，说明光的 吸收与溶液中物质的结构有 关，根据这一特性可用作物质 的初步定性分析。
结论：相同条件下，颜色越深，则浓度越大。吸光度与浓度是相互关
1.基本组成 光源单色器样品室检测器 显示 光源 在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。 可见光区：钨灯作为光源，其辐射波长范围在320～2500 nm，其中最适宜的使用范围为320-1000nm。 卤钨灯：寿命长，发光效率高(7230型、754型) 紫外区：气体放电光源：氢、氘、氙灯。发射185～400 nm的连续光谱;激光光源：氩离子激光器，可调谐染料激光器 注意：1.其底及两侧为毛玻璃，另两面为光学透光面。
用的型号：751G、752、754、756、756MC、721、722、723、724 高。常用型号：710、730、760MC、760CRT、日本岛津UV－210型。 1.波长调节器（λ）； 2.电位器（O）； 3. 0%T电位器（100)； 4.吸收 池拉杆；5.灵敏度选择钮；6.电源开关；7.吸收池暗箱盖；8.显示仪
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。
第六章：吸光光度法思考题解答 一、思考题： 1、解释下列名词 a.光吸收曲线及标准曲线； b.互补色光及单色光； c.吸光度及透射比。解：a. (1)光吸收曲线指的是测量某种物质对不同波长单色光的吸收程度时，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图得到的一条吸收光谱曲线。(2)标准曲线指的是在选择的实验条件下分别测量一系列不同含量的标准溶液的吸光度时，以标准溶液中待测组分的含量为横坐标，吸光度为纵坐标作图得到的一条直线。 b.(1)互补色光指的是两种相对应颜色的光，将它们按一定比例混合，可得到白光。(2)单色光指的是具有同一波长的光。 c.(1)吸光度指的是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)透射比指的是透射光强度与入射光强度的比值。 2、符合朗伯-比尔定律的某一吸光物质溶液，其最大吸收波长和吸光度随吸光物 质浓度的增大其变化情况如何？ 解：最大吸收波长不变，吸光度增大。 3、吸光物质的摩尔吸收系数与下列哪些因素有关？入射光波长，被测物质的浓 度，络合物的解离度，掩蔽剂。 解：入射光波长、络合物的解离度和掩蔽剂。 4、试说明吸光光度法中标准曲线不通过原点的原因。 解：可能是由于参比溶液选择不当，吸收池厚度不等，吸收池位置不妥，吸收池透光面不清洁等原因所引起的。 5、在吸光光度法中，影响显色反应的因素有哪些？ 解：溶液酸度、显色剂的用量、显色反应时间、显色反应温度、溶剂和干扰物质。 6、酸度对显色反应的影响主要表现在哪些方面？ 解：影响显色剂的平衡浓度和颜色；影响被测金属离子的存在状态；影响络合物的组成。 7、在吸光光度法中，选择入射光波长的原则是什么？ 解：吸收最大，干扰最小。 8、分光光度计是由哪些部件组成的？各部件的作用如何？ 解：主要部件：光源、单色器、比色皿、检测器和显示装置。光源可以发射连续光谱，是产生入射光的基础；单色器是将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置，提供单色光作为入射光；比色皿是盛放试液的容器；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；显示装置的作用是把放大的信号以吸光度A或透射比T的方式显示或记录下来。 9、测量吸光度时，应如何选择参比溶液？
第四章比色分析及分光光度法 Colorimetric and Spectrophotometric Analysis §1 概述 许多物质本身具有明显的颜色，例如KMnO4溶液显紫色，K2Cr2O7溶液显橙色等。另外，有些物质本身并无颜色，或者颜色并不明显，可是当它们与某些化学试剂反应后，则可以生成有明显颜色的物质，例如Fe3+本身具有黄色，当与一定量的KSCN试剂反应后，生成的Fe(SCN)3具有血红色；浅蓝色的Cu2+与氨水作用后，则生成深蓝色的Cu(NH3) 42+。当这些有色物质溶液的浓度改变时，溶液颜色的深浅液会改变。浓度越大，颜色越深；浓度越小，颜色越浅。因此，可以肯定地说，溶液颜色的深浅与有色物质的含量之间有一定的关系。在分析化学中，把这种基于比较有色物质溶液的颜色深浅以确定物质含量的分析方法称为比色分析。 实践证明，无论物质有无颜色，当一定波长的光通过该物质的溶液中时，根据物质对光的吸收程度，也可以确定该物质的含量。这种方法称为分光光度法。目前的比色分析常用分光光度计将光源变为单色光，并选择对待测物质具有最大吸收的单色光进行比色测定。 比色分析法、分光光度法与前面所讲的容量分析法、重量分析法相比，具有以下优点：1.灵敏度高比色分析法和分光光度法测定物质的浓度，下限一般可以达到10-5～10-6 mol/L，可以测定相当于含量0.001～0.0001%的微量组分。如果将被测物质加以富集，灵敏度还可以提高。 2.准确度高一般比色分析的相对误差为5～20%，分光光度法的相对误差为2～5%，其准确度虽不如容量分析及重量分析，但对微量组分来说，这个灵敏度还是可以的，因为微量组分用容量分析及重量法已无法测定，更谈不上准确了。例如1滴KMnO4滴入100mL水中时，仍可得到明显的适于比色分析的颜色，但这一滴溶液在滴定分析中只相当于它的误差的大小，根本无法进行准确测定。由此看来，比色法的准确度较高，可进行微量组分的分析。 3.操作简便，测定速度快比色法和分光光度法的仪器设备都简单，操作方便。进行分析时，试样处理成溶液后，一般只经历显色和比色两个步骤，就可得出分析结果。近年来，由于新的灵敏度高、选择性好的显色剂和掩蔽剂不断出现，使得一些干扰物可以不经分离，既可以进行测定。在生产过程的分析中，一般只要几分钟就可以得出结果，对于生产中的快速分析，起了很大的作用。 4.应用广泛几乎所有的无机离子和有机化合物都可直接或间接地用比色法和分光光度法进行测定，由此可见，比色及分光光度法应用范围之广泛。在环境监测中，适用最多的也是分光光度法，绝大多数污染物都可以用分光光度法测定，大多数中小型实验室都可以配备分光光度计，因此不受仪器设备条件的限制。
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？