第七章 吸光光度法 (1)

吸光光度法概述（一）10.1.1吸光光度法概念许多物质本身具有显然的色彩，例如，高锰酸钾溶液呈紫红色，硫酸铜溶液呈蓝色。

有些物质本身无色或是浅色，但碰到某些试剂后，变成了有色物质，如淡黄色的Fe3+与SCN-反应生成血红色的协作物，淡绿色的Fe2+与邻二氮菲作用生成橙红色的协作物等。

物质展现不同的色彩是因为物质对不同波长的光挑选性汲取的结果，而色彩的深浅是山于物质对光的汲取程度不同而引起的。

基于物质对光的挑选性汲取而建立起来的分析办法称为吸光光度法。

对于有色溶液来说，溶液色彩的深浅在一定条件下与溶液中有色物质的含量成正比关系。

吸光光度法利用这一关系，通过分光光度计测得溶液中有色物质对光的汲取程度而对物质举行定性和定量分析。

与经典化学分析办法相比，吸光光度法的特点有：①敏捷度高。

吸光光度法适用于测定微量物质，被测组分的最低浓度为10-5～10-6mol/L。

②精确度高。

吸光光度法的相对误差通常为2％～5％，常量组分的精确度的确不如滴定分析法和分量分析法高，但对微量组分，化学分析法是无法举行的，而吸光光度法则彻低能满足要求。

③操作简便。

吸光光度法的仪器设备容易，操作简便。

若采纳敏捷度高、挑选性好的显色剂，再采纳相宜的掩蔽剂消退于扰，有的样品可不经分别挺直测定。

完成一个样品的测定普通只需要几分钟到十几分钟，有的甚至更短。

④应用范围广泛。

几乎全部的无机离子和许多有机化合物均可挺直或间接地用吸光光度法测定。

吸光光度法已经成为生产、科研、环境监测等部门的一种不行缺少的测试手段。

通常状况下，吸光光度法可以分为以下几种：①可见吸光光度法。

基于物质对420～760 nm可见光区的挑选性汲取而建立的分析办法，也称为可见分光光度法，是微量分析的简便而通用的办法。

②红外吸光光度法。

利用物质对0.78～1000um红外光区电磁辐射的挑选性汲取的特性来举行结构分析、定性分析和定量分析的一种分析办法，又称为红外汲取光谱法和红外分光光度法。

仪器分析课后答案第七章原子吸收光谱法基本要求：掌握以下基本概念：共振线、特征谱线、锐线光源、吸收线轮廓、通带、积分吸收、峰值吸收、灵敏度和检出限，掌握原子吸收的测量、AAS 的定量关系及定量方法，了解AAS中的干扰及火焰法的条件选择，通过和火焰法比较，了解石墨炉法的特点。

重点：有关方法和仪器的基本术语。

难点：AAS的定量原理，火焰法的条件选择。

参考学时：4学时部分习题解答10、用标准加入法测定一无机试样溶液中镉的浓度。

各试液在加入镉标准溶液后，用水稀释至50mL，测得其吸光度如下表所示。

求镉的浓度。

解：设镉的浓度为cx μg/ml加入镉标的浓度c0分别为：c0 = 0, Ax = 0.042c1?c2?1?10502?10504?1050?0.2μg/ml A1 = 0.080 μg/ml A2 = 0.116 μg/ml A3 = 0.190?0.4c3??0.8按标准加入法作图得：cx = 0.22 μg/ml111、用原子吸收光谱法测定自来水中镁的含量（用mg·L1表示）。

取一系列镁标准溶液（1μg·mL1）--及自来水水样于50mL容量瓶中，分别加入5%锶盐溶液2mL后，用蒸馏水稀释至刻度。

然后与蒸馏水交替喷雾测定其吸光度，其数据如下表所示。

计算自来水中镁的含量。

解：吸光度（A）—标准溶液含镁量（μg）的标准曲线线性回归得??0.0427?0.0484x?yγ=0.9999将A=0.135代入得自来水样中含镁量为1.91μg。

∴自来水中镁的含量为1.9120?0.095μg·mL1 即0.095mg·mL1--12、某原子吸收分光光度计倒线色散率为1nm/mm，狭缝宽度分别为0.1nm, 0.2mm, 1.0mm，问对应的通带分别是多少？解：W = D·S已知：D = 1nm/mm, S1 = 0.1mm, S2 = 0.2mm, S3 = 1.0mm通带：W1 = D·S1 = 1×0.1 = 0.1nmW2 = D·S2 = 1×0.2 = 0.2nm W3 = D·S3 = 1×1.0 = 1.0nm2第八章紫外-可见分光光度法基本要求：掌握紫外一可见吸收光谱的特征及其产生的原因，了解有机化合物的电子跃迁类型及饱和烃、不饱和烃、羰基化合物、苯和单取代苯的特征吸收，了解影响紫外一可见吸收光谱的因素，共轭烯烃、α、β一不饱和羰基化合物的λmax的估算以及UV-Vis在定性和结构分析中的应用，掌握Lambert-Beer定律及其物理意义，偏离Lambert-Beer定律的原因，了解显色反应及显色条件的选择，掌握光度测量条件的选择原则，了解多组分分析、光度滴定、酸碱离解常数的测定、双波长光度法以及配合物的组成和K稳测定等方面的应用及其特点。

第七章吸光光度法第七章吸光光度法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 TI I A t ===1lg lg 04.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bcA =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：TI 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。

第七章原子吸收与原子荧光光谱法1．解释下列名词：（1）原子吸收线和原子发射线；（2）宽带吸收和窄带吸收；（3）积分吸收和峰值吸收；（4）谱线的自然宽度和变宽；（5）谱线的热变宽和压力变宽；（6）石墨炉原子化法和氢化物发生原子化法；（7）光谱通带；（8）基体改进剂；（9）特征浓度和特征质量；（10）共振原子荧光和非共振原子荧光。

答：（1）原子吸收线是基态原子吸收一定辐射能后被激发跃迁到不同的较高能态产生的光谱线；原子发射线是基态原子吸收一定的能量（光能、电能或辐射能）后被激发跃迁到较高的能态，然后从较高的能态跃迁回到基态时产生的光谱线。

（2）分子或离子的吸收为宽带吸收；气态基态原子的吸收为窄带吸收。

（3）积分吸收是吸收线轮廓的内的总面积即吸收系数对频率的积分；峰值吸收是中心频率ν0两旁很窄（dν= 0）范围内的积分吸收。

（4）在无外界条件影响时，谱线的固有宽度称为自然宽度；由各种因素引起的谱线宽度增加称为变宽。

（5）谱线的热变宽是由原子在空间作相对热运动引起的谱线变宽；压力变宽是由同种辐射原子间或辐射原子与其它粒子间相互碰撞产生的谱线变宽，与气体的压力有关，又称为压力变宽。

（6）以石墨管作为电阻发热体使试样中待测元素原子化的方法称为石墨炉原子化法；反应生成的挥发性氢化物在以电加热或火焰加热的石英管原子化器中的原子化称为氢化物发生原子化法。

（7）光谱通带是指单色器出射光束波长区间的宽度。

（8）基体改进剂是指能改变基体或被测定元素化合物的热稳定性以避免化学干扰的化学试剂。

（9）把能产生1％吸收或产生0.0044吸光度时所对应的被测定元素的质量浓度定义为元素的特征浓度；把能产生1％吸收或产生0.0044吸光度时所对应的被测定元素的质量定义为元素的特征质量。

（10）共振原子荧光是指气态基态原子吸收的辐射和发射的荧光波长相同时产生的荧光；气态基态原子吸收的辐射和发射的荧光波长不相同时产生的荧光称为非共振原子荧光。

第七章 食品腐败变质和天然毒素的检测食品腐败变质系指在腐败细菌为主的各种因素（如日光、水分、温度、空气等）作用下，使食品降低或丧失食用价值和商品价值的一切变化。

食品中的天然毒素是指自然界中有些动、植物如果误食或食用方法不当可能引起的中毒的一些天然存在的物质成分。

这类物质很多，毒性相差很大，中毒症状也各不相同。

这里仅选择四项作为一般性实验供选用。

实验一 挥发性盐基氮的检测挥发性盐基氮，是动物性食品在腐败过程中，由细菌酶的作用，使蛋白质分解而形成的物质，此类物质属带碱性的含氮物质，故也称碱性总氮（TVBN ），主要包括氨及少量伯胺和叔胺等，均具有挥发性。

TVBN 与动物性食品腐败程度之间有明确的对应关系，常用于判定食品的新鲜程度和确定食品质量的好坏。

TVBN 的检测方法有半微量定氮法和微量扩散法。

一．半微量定氮法（一）目的与要求 学习鲜（冻）肉、鱼、禽等肉与肉制品的新鲜程度检测与判别。

（二）原理 样品浸提液在弱碱性（MgO ）条件下，碱性含氮物质游离并被蒸馏出来，用标准酸溶液滴定计算含量。

（三）仪器与试剂1．仪器：半微量凯氏定氮器2．试剂：（1）氧化镁混悬液（10g/L ）：称取1.0g 氧化镁，加100mL 水，振摇成混悬液；（2）硼酸吸收液（20g/L ）；（3）0.010mol/LHCl 标准液；（4）混合指示剂（2g/L 甲基红－乙醇指示液与1g/L 次甲基蓝指示剂，临用时等量混合）（四）实验步骤试样处理：将试样除去脂肪、骨或鳞等非食用部分后，绞碎拌匀，称取约10.0g ，置于锥形瓶中，加100mL 水，不时振摇，浸渍30min 后过滤备用。

蒸馏滴定：装好半微量凯氏定氮器，将盛有10mL 硼酸吸收液及5－6滴混合指示剂的锥形瓶置于冷凝管下端，并使端口处于液面以下。

准确吸取 5.0mL 上述滤液于蒸馏器反应室内，加5mL 氧化镁混悬液，迅速盖塞，并用水封口，通入蒸汽，蒸馏5min 后停止。

吸收液用盐酸标准溶液滴定至蓝紫色为终点，同时做试剂空白。

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）100~200n m2.一束（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5 45nm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1/310．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）T211．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）0.43413．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。

原子吸收分光光度法测定自来水中的钙的含量一、实验目的1、学习原子吸收分光光度法测定自来水中的钙的含量的基本原理；2、了解原子吸收分光光度计的基本结构和操作技术。

二、实验原理（一）火焰原子吸收分光光度法测定的基本原理是：由待测元素空心阴极灯做为光源，发射出待测元素的特征谱线，当它通过含有待测元素基态原子蒸汽的火焰时，部分被待测元素基态原子吸收而减弱，通过单色器（分光系统）和检测器测得吸光度。

在一定条件下待测元素浓度越大，吸光度越大，根据朗伯比尔定律A=KC,利用一定的定量方法，即可求得待测元素的含量。

（二）火焰原子吸收分光光度法测定的基本过程为：1、选择合适的测定条件主要包括：1）分析线；2）狭缝宽度；3）空心阴极灯工作电流（灯电流，负电压）；4）原子化条件；火焰类型，燃气压力及流量，燃烧器高度，火焰高度及长度。

方法为：固定其他条件，只改变某一条件，作吸光度-条件曲线，一般选择吸光度最大处所对应的条件为最佳条件（可参考仪器计算机专家咨询系统F10）。

2、将测定参数及选好的最佳条件输入计算机3、标准曲线（工作曲线）的制作配制一系列浓度的待测元素的标准溶液，测定吸光度，制作吸光度-浓度标准曲线（工作曲线）（计算机自动生成）。

4、未知液浓度测定在同样条件下，测定样品吸光度，利用工作曲线求得未知液浓度（计算机自动生成）。

（三）WFX-1F2B2型火焰原子吸收分光光度计的基本结构1、光源：空心阴极灯2、原子化系统：气体控制单元（燃气压力及流量），雾化器，燃烧头及位置调节机构。

3、分光系统（单色器）：波长，狭缝宽度；4、检测系统：光电转换、放大、检测；5、计算机控制系统：电子系统参数的自动控制和测量信息处理。

三、实验步骤1、溶液配制1）钙标准系列溶液配制配制8.0、16.0、24.0、32.0、40.0ug/ml钙标准系列溶液各50ml。

2）未知液配制取自来水50 ml2、仪器的准备1）事先调整好参数如：分析线422.7nm；狭缝宽度0.4nm；空心阴极灯工作电流（灯电流3.0mA，负电压300V）；原子化条件；火焰类型空气-乙炔氧化焰，燃气压力及流量，燃烧器高度，火焰高度及长度，进样管，废液桶导管水封等，准备好测定溶液。