第10章 吸光光度法

第十章吸光光度法9.1 0.088 mg Fe3+．用硫氰酸盐显色后，在容量瓶中用水稀释到50 mL，用1 cm 比色皿，在波长480 nm处测得A＝0.740。

求吸收系数α及κ。

9.2 用双硫腙光度法测定Pb2+，Pb2+的浓度为0.08mg/50mL，用2cm比色皿在520nm下测得T＝53%，求κ。

9.3 用磺基水杨酸法测定微量铁。

标准溶液是由0.2160gNH4Fe(SO4)2·12H2O溶于水中稀释至500mL配制成的。

根据下列数据，绘制标准曲线。

标准铁溶液的体积V /mL 0.0 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0吸光度0.0 0.165 0.320 0.480 0.630 0.790某试液5.00 mL，稀释至250 mL。

取此稀释液2.00 mL，与绘制标准曲线相同条件下显色和测定吸光度。

测得A＝0.500。

求试液铁含量(单位：mg/mL)。

铁铵矾的相对分子质量为482.178。

9.4 取钢试样1.0 g，溶解于酸中，将其中锰氧化成高锰酸盐，准确配制成250mL，测得其吸光度为1.00×10–3 mol·L－1 KMnO4溶液的吸光度的1.5倍。

计算钢中锰的百分含量。

9.5 用普通光度法测定铜。

在相同条件下测得1.00×10-2 mol·L-1标准铜溶液和含铜试液的吸光度分别为0.699和1.00。

如光度计透光度读数的相对误差为0.5％，测试液浓度测定的相对误差为多少？如采用示差法测定，用铜标准液为参比，测试液的吸光度为多少？浓度测定的相对误差为多少？两种测定方法中标准溶液与试液的透光度各差多少？示差法使读书标尺放大了多少倍？9.6 某含铁约0.2％的试样，用邻二氮杂菲亚铁光度法)κ=1.1×104)测定。

试样溶解后稀释至100mL，用1.00cm比色皿，在508nm波长下测定吸光度。

(1)为使吸光度测量引起的浓度相对误差最小，应当称取试样多少克？(2)如果说使用的光度计透光度最适宜读数范围为0.200至0.650，测定溶液应控制的含铁的浓度范围为多少？9.7 某溶液中有三种物质，他们在特定波长处的吸收系数a(L·g-1·cm-1)如下表所示。

第十章 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===1lglg0 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 lg0== 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10章　分光光度法一、单项选择题1．吸光度和透光度的关系是（）。

A．B ．C ．D ．【答案】B2．下列说法正确的是（ ）。

A ．随溶液浓度增大，最大吸收波长变长B ．在保持入射光波长、液层厚度不变条件下，溶液浓度变小，其吸光度变小C ．改变入射光波长，摩尔吸光系数不会改变D ．液层厚度加倍，溶液的摩尔吸光系数也加倍【答案】B【解析】A 项，溶液的最大吸收波长与溶液浓度无关。

CD 两项，摩尔吸光系数会随入射光波长改变而改变，与液层厚度无关。

B 项，由朗伯－比尔定律可知，当一束平行单色光垂直照射通过均匀无散射的溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度、液层厚度成正比。

3．用可见吸光度法测定溶液浓度时，应选择的入射光颜色是（）。

A．橙色B ．绿色C．青色D．红色【答案】B【解析】溶液显示颜色是因为选择性的吸收了可见光区某波长的光，则该溶液即显示被吸收光的互补色。

溶液呈现紫红色，是因为吸收了绿色的波，因此选用绿色的入射光。

4．吸光光度法测定时，首先需做空白实验，调节仪器显示T＝100％，目的是（）。

A．测定入射光强度B．检查仪器的稳定性C．避免杂色光的影响D．选择入射光波长【答案】A5．光吸收曲线可以用于定性分析，是因为吸收曲线（）。

A．只有一个吸收峰B．不与其他物质的吸收曲线相交C ．形状与物质结构相关D ．形状与浓度无关【答案】C【解析】吸收曲线与物质的结构性质有关决定了光吸收曲线可以用于定性分析。

光吸收曲线与浓度有关。

6．符合光吸收定律的有色溶液，稀释后，其最大吸收波长的位置（ ）。

A ．向长波方向移动B ．向短波方向移动C ．不移动，但吸光度降低D ．不移动，但吸光度增大【答案】C【解析】吸收曲线与物质的结构性质有关，最大吸收波长的位置由物质本身决定，与浓度无关。

7．某试液用1cm 比色皿测定时T ＝60％，若改用2cm 比色皿测量，则A 和T 分别是（ ）。

A ．0.44％和36％B ．0.22％和36％C ．0.44％和30％D ．0.44％和l2％【答案】A【解析】根据公式和分别计算。

2 分(1102)透射比与吸光度的关系是-----------------------------------------------------------------------( )(A) 1TA=(B)lg1TA=(C) lg T = A(D)TA=lg12 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) T1/213. 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 T02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)1108以下说法正确的是--------------------------------------------------------------------------------( )(A)透射比T与浓度呈直线关系(B)摩尔吸光系数 随波长而变(C)比色法测定MnO4-选红色滤光片,是因为MnO4-呈红色(D)玻璃棱镜适于紫外区使用2分(1108)1108(B)2分(1110)1110某金属离子M与试剂R形成一有色络合物MR,若溶液中M的浓度为1.0×10-4mol/L,用1cm比色皿于波长525nm处测得吸光度A为0.400,此络合物在525nm处的摩尔吸光系数为-------------------------------------------------------------------------------------------------------( )(A) 4.0×10-3(B) 4.0×103(C) 4.0×10-4(D) 4.0×1052分(1110)1110(B)1分(1112)1112有色溶液的光吸收曲线(吸收光谱曲线)是以______________________为横坐标,以___________________为纵坐标绘制的。

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)。

1第十章 紫外-可见吸光光度法习题1.是非判断题1-1物质的颜色是由于选择性地吸收了白光中的某些波长所致，VitB 12溶液呈现红色是由于它吸收了白光中是红色光波。

了白光中是红色光波。

1-2因为透射光和吸收光按一定比例混合而成白光，故称这两种光为互补色光。

因为透射光和吸收光按一定比例混合而成白光，故称这两种光为互补色光。

1-3有色物质溶液只能对可见光范围内的某段波长的光有吸收。

有色物质溶液只能对可见光范围内的某段波长的光有吸收。

1-4符合朗伯符合朗伯--比耳定律的某有色溶液的浓度越低，其透光率越小。

比耳定律的某有色溶液的浓度越低，其透光率越小。

1-5符合比耳定律的有色溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置不移动，但吸收峰降低。

1-6朗伯朗伯--比耳定律的物理意义是：比耳定律的物理意义是：当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时，当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时，当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时，溶液是吸光度与吸溶液是吸光度与吸光物质是浓度和液层厚度的乘积成正比。

光物质是浓度和液层厚度的乘积成正比。

1-7在吸光光度法中，摩尔吸光系数的值随入射光的波长增加而减小。

在吸光光度法中，摩尔吸光系数的值随入射光的波长增加而减小。

1-8吸光系数与入射光波长及溶液浓度有关。

吸光系数与入射光波长及溶液浓度有关。

1-9有色溶液的透光度随着溶液浓度的增大而减小有色溶液的透光度随着溶液浓度的增大而减小,,所以透光度与溶液的浓度成反比关系。

所以透光度与溶液的浓度成反比关系。

1-10在吸光光度测定时，在吸光光度测定时，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，被测溶液浓被测溶液浓度越大，吸光度也越大，测定结果也就越准确。

度越大，吸光度也越大，测定结果也就越准确。

1-11进行吸光光度法测定时，必须选择最大吸收波长的光作入射光。