分光光度法

分光光度法
与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。

波长范围(1)200～400nm的紫外光区，(2)400～760nm的可见光区，(3)2.5～25μm(按波数计为4000cm<-1>～400cm<-1>)的红外光区。

、红外分光光度计或原子吸收分光光度计。

为保证测量的精密度和准确度，所有仪器应按照国家计量检定规程或本附录规定，定期进行校正检定。

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:。

分光度光度法分光光度法学习资料一、分光光度法的基本概念1. 定义- 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。

它利用物质对光的选择性吸收特性，不同的物质由于其分子结构不同，对不同波长的光有不同程度的吸收。

2. 原理基础- 朗伯 - 比尔定律（Lambert - Beer law）是分光光度法的基本定律。

- 朗伯定律指出：当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度与光通过的路径长度成正比，即A = k_1b（其中A为吸光度，b为光程长度，k_1为比例常数）。

- 比尔定律指出：当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度与吸光物质的浓度成正比，即A = k_2c（其中c为吸光物质的浓度，k_2为比例常数）。

- 合并朗伯定律和比尔定律得到朗伯 - 比尔定律：A=varepsilon bc，其中varepsilon为摩尔吸光系数，单位为L/(mol· cm)，它表示物质对某一特定波长光的吸收能力，varepsilon越大，表明该物质对该波长光的吸收能力越强。

二、分光光度计的结构与组成1. 光源- 提供足够强度和稳定的连续光谱。

在可见光区常用钨灯或卤钨灯，其发射光的波长范围为320 - 2500nm；在紫外光区常用氢灯或氘灯，发射光的波长范围为180 - 375nm。

2. 单色器- 它的作用是将光源发出的复合光分解为单色光。

主要部件包括狭缝、准直镜和色散元件（如棱镜或光栅）。

通过调节狭缝宽度可以控制出射光的带宽和光强。

3. 样品池- 用于盛放被测溶液。

在可见光区可以使用玻璃样品池，而在紫外光区则需使用石英样品池，因为玻璃对紫外光有吸收。

4. 检测器- 检测透过样品池后的光强，并将光信号转换为电信号。

常见的检测器有光电管和光电倍增管等。

光电倍增管具有更高的灵敏度，可检测微弱的光信号。

5. 信号显示与处理系统- 将检测器输出的电信号进行放大、处理，并以吸光度或透光率等形式显示出来。

分光光度法的原理及应用1. 原理介绍分光光度法是一种常见的分析化学技术，用于测量溶液中化合物的浓度和吸收光谱。

分光光度法基于分子在特定波长下对光的吸收现象，通过测量被溶液吸收的光强度来确定溶液中化合物的浓度。

1.1 光吸收现象分子在特定波长的光照射下，能够吸收光的能量，使得分子内部电子发生激发跃迁，从基态到激发态。

这种吸收是根据化合物的分子结构和电子能级之间的能量差异来决定的。

1.2 分光光度计分光光度计是用于测量溶液吸收光强度的仪器。

它包含一个光源、一个选择特定波长的单色仪、一个样品室和一个光电探测器。

分光光度计能够通过测量样品吸收光的强度来确定溶液中的化合物浓度。

2. 应用分光光度法在许多领域中得到广泛的应用，包括环境监测、食品安全、药物分析等。

以下是一些常见的应用：2.1 环境监测分光光度法常被用于环境中有害物质的检测和监测。

例如，通过测量水样中某种化学物质的吸光度，可以确定水体中的污染程度。

这种方法在水质监测和环境保护中起着重要的作用。

2.2 食品安全分光光度法可以用于检测食品中的添加剂、农药残留物和重金属等有害物质。

常见的应用包括测量食品中的某种营养成分的含量以及检测污染物的浓度。

2.3 药物分析在药物研究和制造过程中，分光光度法用于测量药物的浓度和纯度，以及监测反应的进程。

这种方法是药物研究和制造中常用的一种分析手段。

2.4 生物化学分光光度法在生物化学研究中也具有重要的应用。

例如，通过测量生物样品中特定化合物的吸光度，可以确定样品中的含量，进而研究生物反应的机制和动力学。

3. 测量步骤以下是使用分光光度法测量溶液中化合物浓度的一般步骤：1.设置分光光度计的工作波长和仪器条件，根据所测化合物的特性选择合适的波长。

2.校准仪器，使用标准样品测量光强度。

根据标准样品的光强度和浓度的线性关系，建立校正曲线。

3.取待测样品，使用适当的溶剂将其稀释至合适的浓度范围。

4.在分光光度计中将样品放入样品室，调节波长和仪器条件。

分光光度法是一种常用的化学分析方法，它利用物质对光的吸收、反射、散射等特性，通过测量光强度的变化来测定物质的浓度。

这种方法具有灵敏度高、操作简便、适用范围广等优点，因此在化学分析、生物分析、环境监测等领域得到了广泛应用。

分光光度法的原理是，当一束平行光通过某一均匀的溶液时，光线会被溶液中的物质吸收，导致光强减弱。

不同物质对光的吸收能力不同，因此可以通过测量光强度的变化来推算出物质的浓度。

这种方法被称为比色法或吸光光度法。

在分光光度法中，常用的仪器是分光光度计。

分光光度计由光源、单色器、样品池和检测器等部分组成。

光源发出的光线经过单色器后，被分解成不同波长的单色光。

样品池中的溶液会吸收这些单色光，导致光强减弱。

检测器将检测到的光信号转化为电信号，再经过放大和处理后，输出测量结果。

分光光度法的应用非常广泛。

在化学分析中，可以用于测定各种无机和有机化合物的浓度。

在生物分析中，可以用于测定蛋白质、核酸、酶等生物大分子的浓度和活性。

在环境监测中，可以用于测定水体中的重金属离子、有机物、营养物等污染物的浓度。

虽然分光光度法具有许多优点，但也存在一些局限性。

例如，对于某些物质，其吸收光谱可能与其他物质重叠，导致测量结果不准确。

此外，分光光度法只能测定溶液中的物质浓度，而不能直接测定固体样品中的物质含量。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法进行测定。

总之，分光光度法是一种重要的化学分析方法，它通过测量物质对光的吸收和反射等特性来推算出物质的浓度。

这种方法具有灵敏度高、操作简便、适用范围广等优点，因此在化学分析、生物分析、环境监测等领域得到了广泛应用。

同时，也需要根据具体情况选择合适的方法进行测定，以确保结果的准确性和可靠性。

分光光度法公式分光光度法相关公式如下：一、朗伯 - 比尔定律（Lambert - Beer law）1. 基本表达式。

- A = lg(I_0)/(I)= varepsilon bc- A：吸光度（Absorbance），表示物质对光的吸收程度，无单位。

- I_0：入射光强度（Intensity of incident light）。

- I：透射光强度（Intensity of transmitted light）。

- varepsilon：摩尔吸光系数（Molar absorptivity），单位为L· mol^-1·cm^-1，它反映了吸光物质对光的吸收能力，与吸光物质的性质、入射光波长、温度等因素有关。

- b：光程长度（Path length），即溶液厚度，单位为cm。

- c：吸光物质的浓度（Concentration），单位为mol/L。

2. 从吸光度计算浓度。

- 根据朗伯 - 比尔定律c=(A)/(varepsilon b)，如果已知某物质的摩尔吸光系数varepsilon、光程长度b和测得的吸光度A，就可以计算出该物质的浓度c。

二、多组分体系的分光光度法。

1. 吸光度的加和性。

- 对于含有n种吸光组分的溶液，在某一波长下的总吸光度等于各组分吸光度之和，即A = A_1+A_2+·s+A_n=∑_i = 1^nvarepsilon_ibc_i。

- 例如，对于两种组分1和2的混合溶液，A=varepsilon_1bc_1+varepsilon_2bc_2。

如果能在两个不同波长λ_1和λ_2下测量吸光度，就可以得到联立方程：- 在λ_1下：A_λ_1=varepsilon_1,λ_1bc_1+varepsilon_2,λ_1bc_2- 在λ_2下：A_λ_2=varepsilon_1,λ_2bc_1+varepsilon_2,λ_2bc_2- 解这个联立方程就可以求出两种组分c_1和c_2的浓度。

第七章分光光度法【基本要求】1.1 掌握分光光度法基本原理—Lambert-Beer定律，能熟练运用Lambert-Beer 公式进行有关计算。

1.1 掌握吸光度、透光率、吸光系数、摩尔吸光系数的概念。

1.2 明确溶液颜色与光吸收的关系。

1.3 了解物质对光的选择性吸收及吸收光谱。

1.4 了解分光光度计的基本构造；提高测量灵敏度和准确度的方法。

1.5 了解紫外分光光度法进行物质定性分析和定量测定的基本原理。

【重点难点】2.1 重点分光光度法原理－Lambert-Beer定律。

紫外分光光度计的使用2.2 难点提高测量灵敏度和准确度的方法。

【讲授学时】4学时4.1 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。

如采用精密蓝450-480紫400-450红650-750青蓝480-490青490-500绿500-580黄580-600橙600-650白光分光度计，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 0.001mg ，用比色法可以测出。