下载文档原格式
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。
【关键字】分析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、看来及紫外分光光度法等。
本章主要讨论看来光区的吸光光度法。
利用看来光进行分光光度法分析时，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MnO4-，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）灵敏度高分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-邻二氮杂菲与铁生成橙红色的1，10-邻二氮杂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（p241, 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，这部分光被称为看来光。
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。
例如：CuSO4溶液由于吸收了580-600 nm的黄色光，呈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P294,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。
一、实验目的1. 了解紫外分光光度法的基本原理和应用。
2. 掌握紫外-可见分光光度计的使用方法。
3. 通过实验，学会测定吸光度，并分析实验结果。
二、实验原理紫外-可见分光光度法是利用物质在紫外和可见光区域的吸收特性，对物质进行定性和定量分析的方法。
实验中，通过测定溶液在特定波长下的吸光度，根据朗伯-比尔定律（A = εlc），可以计算出溶液中待测物质的浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：紫外-可见分光光度计、移液管、容量瓶、比色皿、洗耳球等。
2. 试剂：待测溶液、标准溶液、蒸馏水、氢氧化钠溶液、盐酸溶液等。
四、实验步骤1. 标准曲线的制作：首先配制一系列已知浓度的标准溶液，分别测定其吸光度，以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
2. 待测溶液的吸光度测定：将待测溶液稀释至适当浓度，使用移液管准确移取一定体积，置于比色皿中，在特定波长下测定吸光度。
3. 结果分析：根据标准曲线，计算出待测溶液的浓度。
五、实验结果与分析1. 标准曲线的制作：以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
根据实验数据，得到标准曲线的线性方程为：A = 0.0478c + 0.0018，相关系数R² =0.9982。
2. 待测溶液的吸光度测定：将待测溶液稀释至适当浓度，测定其吸光度为0.745。
3. 结果分析：根据标准曲线，计算待测溶液的浓度为1.56×10⁻³ mol/L。
六、实验讨论1. 实验过程中，要注意溶液的稀释，避免溶液浓度过高或过低，影响吸光度测定的准确性。
2. 实验过程中，要确保比色皿的清洁，避免杂质对吸光度测定的干扰。
3. 实验过程中，要控制好温度和pH值，避免对吸光度测定的结果产生影响。
4. 实验过程中，要注意仪器的操作，避免人为误差。
七、实验总结通过本次实验，我们了解了紫外-可见分光光度法的基本原理和应用，掌握了紫外-可见分光光度计的使用方法，学会了测定吸光度，并分析了实验结果。
分析吸光度实验数据处理引言：吸光度实验是化学和生物学实验中常用的一种实验手段，通过测定物质溶液中的吸光度来推断溶液中物质的浓度或者其他相关参数。
吸光度实验数据处理是实验结果的重要环节，本文将通过分析吸光度实验数据处理的方法和步骤，帮助读者更好地理解和运用吸光度实验数据。
一、实验数据获取和准备在进行吸光度实验之前，需要准备好实验所需的仪器设备和试剂。
实验中使用的仪器主要是分光光度计，其接收一定波长范围内的光信号，并且可以测量该波长范围内的光强度。
试剂的选择需要根据实验目的和具体物质的性质来确定。
实验数据一般可以通过分光光度计上的显示屏读取。
确保实验设备和试剂的质量良好和正确使用能够保证实验数据的准确性。
二、吸光度实验数据处理步骤1. 清洗和调零在进行吸光度实验之前，需要进行清洗和调零操作。
首先，需要用纯水进行冲洗，以确保试样槽或光学系统的无污染。
接下来，进行调零操作，将分光光度计的显示调整为零值，以消除仪器本身的误差。
2. 统计实验数据在进行吸光度实验时，需要按照一定的时间间隔记录实验数据，通常选择每隔固定时间记录一次数据。
实验数据包括时间和吸光度值。
3. 值的处理吸光度值处理是吸光度实验数据处理中的核心步骤。
吸光度值是测量的光强度与实验操作、试剂和仪器的相关参数有关的。
通常，我们通过计算差值法、标准曲线法或其他线性回归法来计算吸光度值。
差值法即计算不同时间点之间吸光度的差值，可以用于研究物质浓度随时间变化的趋势。
标准曲线法则需要事先制备一系列不同浓度的标准溶液，通过测定吸光度和浓度之间的关系建立一条标准曲线，然后根据曲线来计算未知样品的浓度。
4. 数据分析和结果展示经过吸光度值处理后，可以进行数据分析和结果展示。
在数据分析方面，可以计算出浓度随时间的变化率、定量测量目标物质的浓度等。
在结果展示方面，可以通过绘制曲线图、柱状图或其他图形来展示实验结果。
这样可以更直观地观察和理解实验数据。
三、吸光度实验数据处理的注意事项1. 实验设备的选择和操作要准确，以保证实验数据的可靠性和准确性。
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 —1c (Cd 2+)=140×10-6/112.41=1.25×10—6（mol ·L —1） 461088102512220⨯=⨯⨯==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 % = 33.63. 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⨯mA 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。
实验二十四邻二氮菲吸光光度法测定铁（条件实验）【实验目的】1、学习如何选择吸光光度分析的实验条件；2、掌握用吸光光度法测定铁的原理和方法；3、掌握分光光度计的构造及使用方法；【实验原理】1,10—邻二氮菲（又称邻菲罗琳）是测定铁的一种较好的显色剂。
在PH=2-9的溶液中，它与Fe2+生成极稳定的橙红色[Fe(C12H8N2)3]2+配离子。
此反应很灵敏，配合物的摩尔吸光系数1.1×104。
PH=2-9，颜色深度与酸度无关。
但为了尽量减少其他离子的影响，通常在微酸性（PH≈5）溶液中显色。
本实验一般用盐酸羟胺作为还原剂，显色前将Fe3+全部还原为Fe2+。
本实验采用标准曲线法和比较法测定铁含量。
本法灵敏度高，稳定性好，选择性很高，相当于含铁量40倍的Sn2+、Al3+、、Ca2+、Mg2+、Zn2+；20倍的Cr3+、Mn2+、V(V)、PO43-，，5倍的Co2+、Cu2+等均不干扰测定，因而是目前最普遍采用的一种方法。
吸光光度法的实验条件，如测量波长、溶液酸度、显色剂用量、显色时间、温度、溶剂以及共存离子干扰及其消除等，都是通过实验来确定的。
本实验在测定试样中含铁量之前，先做部分条件实验。
条件实验的简单方法是：变动某实验条件，固定其余条件，测得一系列吸光度值，绘制吸光度—某实验条件的曲线，根据曲线确定某实验条件的适宜值或适宜范围。
【数据处理】1、条件实验1.1、最大吸收波长的确定最大吸收波长的确定波长/nm460480500505510520540566.0ml的吸光度.221.245.261.264.265.232.1090.0368.0ml的吸光度.296.341.362.366.368.310.1470.050结论：由图可得，最大吸收波长为510nm。
1.2、溶液PH的选择结论：测定含铁量的最适宜PH为6.06-6.67。
1.3、显色剂用量的选择显色剂用量的选择序号 1 2 3 4 5 6 7邻菲罗琳的体积/ml0.10.30.50.81.02.4.0吸光度0.0780.1470.1390.1750.2470.2780.265溶液PH的选择序号 1 2 3 4 5 6 7 8PH3.395.616.066.6711.1511.9212.1412.31吸光度.357.359.356.356.335.297.2530.239结论：邻菲罗琳的体积在0.8ml最合适。
吸光光度分析法基于物质对光选择性吸收而建立起来的分析方法，称为吸光光度分析法。
本章重点讨论可见光区的吸光光度分析。
第一节吸光光度分析概述吸光光度分析法(absorption spectrophotometry)，包括比色分析法、可见分光光度法、紫外分光光度法和红外分光光度法等。
与经典的化学分析方法相比，吸光光度法具有以下几个特点：1．灵敏度高吸光光度法主要用于测定试样中微量或痕量组分的含量。
测定物质浓度下限一般可达10—5～10—6 mol·L—1，若被测组分预先加以富集，灵敏度还可以提高。
2．准确度高比色法测定的相对误差为5%～10%，分光光度法测定的相对误差为2%～5%，完全可以满足微量组分测定的准确度要求。
若采用精密分光光度计测量，相对误差可减小至1%～2%。
3．仪器简便，测定速度快吸光光度法虽然需要用到专门仪器，但与其它仪器分析法相比，比色分析法和分光光度法的仪器设备结构均不复杂，操作简便。
近年来由于新的高灵敏度、高选择性的显色剂和掩蔽剂的不断出现，常常可以不经分离而直接进行比色或分光光度测定，使测定显得更为方便和快捷。
4．应用广泛吸光光度法能测定许多无机离子和有机化合物，既可测定微量组分的含量，也可用于一些物质的反应机理及化学平衡研究，如测定配合物的组成和配合物的平衡常数，弱酸、弱碱的离解常数等。
第二节吸光光度分析的基本原理一、溶液的颜色和对光的选择性吸收1．光的基本性质光是一种电磁波。
电磁波范围很大，波长从10—1 nm～103 m，可依次分为X–射线、紫外光区、可见光区、红外光区、微波及无线电波，见表8—1。
表8-1电磁波谱区域λ/ nmX –射线10-1～10远紫外光区10～200近紫外光区200～400可见光区400～760近红外光区760～5×104远红外光区5×104～1×106微波1×106～1×109无线电波1×109～1×1012注：1 m = 109 nm人的眼睛能感觉到的光称为可见光(visible light)。
河北工业大学实验报告课程：分析化学实验班级：应化091姓名：刘菁组别：同组人：孙禹日期：2011-4-27实验：吸光度的加和性试验及水中微量Cr(Ⅵ)和Mn(Ⅶ)的同时测定一、实验目的：了解吸光度的加和性，掌握用分光光度法测定混合组分的原理和方法。
二、实验原理：试液中含有数种吸光物质时，在一定条件下可以采用分光光度法同时进行测定而勿需分离。
例如，在H2SO4溶液中Cr2O72－和MnO4－的吸收曲线相互重叠。
根据吸光度的家和性原理，在Cr2O72－和MnO4－的最大吸收波长440nm和545nm处测定混合溶液的总吸光度。
然后用解联立方程式的方法，即可分别求出试液中(Ⅵ)和(Ⅶ)的含量。
因为A440总=A440Cr+A440Mn（23.1）A545总=A545Cr+A545Mn（23.2）得A440总=κ440Cr·c Cr·b+κ440Mn·c Mn·b （23.3）A545总=κ545Cr·c Cr·b+κ545Mn·c Mn·b （23.4）若b=1cm由式（23.3）、（23.4）可得c Cr=（A440总·κ545Mn-A545总·κ440Mn）/（κ440Cr·κ545Mn-κ545Cr·κ440Mn）（23.5）c Cr=（A545总-κ545Cr·c Cr）/κ545Mn（23.6）式（23.5）、（23.6）中的摩尔吸收系数κ，可分别用已知浓度的Cr2O72－和MnO4－在波长440nm 和545nm时的标准曲线求得（标准曲线的斜率即为κb）。
三、实验仪器和试剂：仪器：721或7220型分光光度计一台；50mL容量瓶9只；1cm比色皿4只试剂：KMnO4标准溶液（浓度约为1.0×10－3mol·L－1，已用Na2C2O4为基准物标定得准确浓度）；，K2Cr2O7标准溶液（浓度约为4.0×10－3mol·L－1）；2mol·L－1H2SO4溶液1、配制参比溶液：取1只50mL容量瓶，加入5mL 2mol·L－1 H2SO4，以水稀释至刻度，摇匀，备用。
