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紫外分光光度法测定未知样含量(含方案、公式、标准误吸收光谱图)1.仪器1.1紫外可见分光光度计(T6型)；1.2石英吸收池(1cm)：2只；1.3比色管（50mL）10支；1.4吸量管5mL：2支。
2.试剂2.1苯甲酸标准溶液(0.1mg/mL)；2.2未知液：浓度约为40～60ug/mL。
3.实验操作3.1吸收曲线的绘制3.1.1标准苯甲酸吸收曲线绘制在一支50mL比色管中由2.1配制成浓度为0～10ug/mL范围内的溶液，以水定容，并摇匀。
于波长200～350nm范围内每间隔10nm测定一次吸光度，在最大吸收波长附近间隔5 nm测定一次测定吸光度，再次根据最大吸收波长，附近间隔1 nm测定一次吸光度，绘制吸收曲线，从曲线上确定苯甲酸的最大吸收波长（作为定量测定波长）。
附图：苯甲酸的吸收曲线。
3.1.2标准水杨酸吸收曲线绘制在一支50mL比色管中由2.1配制成浓度为0～10ug/mL范围内的溶液，以水定容，并摇匀。
于波长200～350nm范围内每间隔10nm测定一次吸光度，在最大吸收波长附近间隔5 nm测定一次吸光度，再次根据最大吸收波长附近，间隔1 nm测定一次吸光度，绘制吸收曲线，从曲线上确定水杨酸的最大吸收波长（作为定量测定波长）。
附图：水杨酸吸收曲线。
3.1.3未知液吸收曲线的绘制准确吸取含苯甲酸的未知液若干体积（5mL）于一支50mL比色管中，以水定容并摇匀。
以蒸馏水为参比，于波长200～350nm范围内每间隔10nm测定一次吸光度，在最大吸收波长附近间隔5 nm测定一次吸光度，再次根据最大吸收波长，附近间隔1 nm测定一次吸光度，绘制吸收曲线。
（观察3.1.1和3.1.2各自所得吸收曲线有什么相同之处？这说明了什么问题？对于一个未知样品如何利用分光光度法进行定性？）附图：未知液的吸收曲线。
3.2吸收池配套性检查石英吸收池装蒸馏水，于定量测定波长处，以一个吸收池为参比，测定并记录另一吸收池的吸光度（其偏差应小于0.5%，可配成一套使用，否则更换）作为校正值。
紫外分光光度法计算紫外分光光度法（UV-Vis spectrophotometry）是一种常见的分析方法，广泛应用于化学、生化和环境领域。
它利用物质对紫外光和可见光的吸收特性，通过测量吸光度来确定物质的浓度。
下面将详细介绍紫外分光光度法的原理、仪器和具体步骤。
原理：紫外分光光度法基于物质分子的电子跃迁过程。
当物质受到紫外光或可见光的照射时，能级较低的电子会吸收光子的能量，跃迁至较高的能级。
物质的吸收特性取决于它的分子结构以及电子能级的分布。
吸光度（A）定义为样品溶液中吸收光的强度与入射光的强度之比，可以表示为A=log(I₀/I)。
仪器：紫外分光光度法所使用的仪器称为紫外可见分光光度计，包含一个光源，一个单色仪、一个样品室和一个光电二极管。
光源会产生连续的电磁辐射，单色仪可以选择所需的波长，并将光传递到样品室。
样品室包含待测样品的池，光会穿过样品后被光电二极管接收，然后转化为电信号并输出到计算机上进行处理。
步骤：1.准备样品溶液。
将待测物质溶解或稀释到合适的浓度。
溶液的量应足够填满样品池。
2.扫描选取波长范围。
根据样品的吸收特性，选择合适的波长范围进行扫描。
典型的波长范围为190 nm至800 nm，在可见光和紫外光区域进行扫描。
3.仪器的校准。
对仪器进行校准操作，通常使用空白试剂（不含待测物质的溶剂）进行校准。
将空白试剂放入样品室并设置为零点，此时光电二极管输出的电信号为零。
4.测量样品的吸光度。
将样品溶液放入样品池中，确保样品表面光滑平整。
选择合适的波长，将光源打开并扫描整个波长范围。
仪器会逐个记录每个波长对应的光电二极管输出的电信号。
通过计算光电二极管输出电信号与校准信号的比值，可以得到每个波长对应的吸光度。
5.绘制吸光度和波长之间的关系曲线。
将所测得的吸光度值绘制成图表，横轴为波长，纵轴为吸光度。
这个曲线被称为吸光度谱，可以帮助确定样品的吸收峰和最大吸收波长。
6.计算浓度。
利用兰伯特-比尔定律，即A=εlc，其中A表示吸光度，ε为摩尔吸光系数，l为光程长度，c为溶液的浓度。
紫外分光光度法原理，使用范围，仪器的校正，测定方法和注意事项紫外分光光度法一、原理可见光、紫外线照射某些物质，主要是由于物质分子中价电子能级跃迁对辐射的吸收，而产生化合物的可见紫外吸收光谱。
基于物质对光的选择性吸收的特性而建立分光光度法或称吸收光谱法的分析方法。
它是以朗伯──比耳定律为基础。
1朗伯—比耳定律 A = lg—- = ECLT式中 A为吸收度；T为透光率；E为吸收系数，采用的表示方法是（E１％１ｃｍ），其物理意义为当溶液浓度为1%（g/ml），液层厚度为1cm时的吸收度数值；C为100ml溶液中所含被测物质的重量（按干燥品或无水物计算），g； L为液层厚度，cm。
二、使用范围凡具有芳香环或共轭双键结构的有机化合物，根据在特定吸收波长处所测得的吸收度，可用于药品的鉴别、纯度检查及含量测定。
三、仪器可见-紫外分光光度计。
其应用波长范围为200～400nm的紫外光区、400～850nm的可见光区。
主要由辐射源（光源）、色散系统、检测系统、吸收池、数据处理机、自动记录器及显示器等部件组成。
本仪器是根据相对测量的原理工作的，即先选定某一溶剂（或空气、试样）作为标准（空白或称参比）溶液，并认为它的透光率为100％（或吸收度为0），而被测的试样透光率（或吸收度）是相对于标准溶液而言，实际上就是由出射狭缝射出的单色光，分别通过被测试样和标准溶液，这两个光能量之比值，就是在一定波长下对于被测试样的透光率（或吸收度）。
本仪器可精密测定具有芳香环或共轭双键结构的有机化合物、有色物质或在适当条件下能与某些试剂作用生成有色物的物质。
使用前应校正测定波长并按仪器说明书进行操作。
四、仪器的校正1.波长的准确度试验以仪器显示的波长数值与单色光的实际波长值之间误差表示，应在±1.0nm 范围内。
可用仪器中氘灯的486.02nm与656.10nm谱线进行校正。
2.吸收度的准确度试验3.杂散光的试验4.波长重现性试验5.分辨率试验五、测定方法1.对照品比较法（1）按各品种项下的方法，分别配制供试品溶液和对照品溶液，对照品溶液中所含被测成分的量应为供试品溶液中被测成分标示量的100±10%，所用溶剂也应完全一致，在规定的波长测定供试品溶液和对照品溶液的吸收度后，按下式计算含量，即得。
第20章 吸光光度法思 考 题1. 什么叫单色光？复色光？哪一种光适用于朗伯－比耳定律？答：仅具有单一波长的光叫单色光。
由不同波长的光所组成光称为复合光。
朗伯--比耳定律应适用于单色光。
2. 什么叫互补色？与物质的颜色有何关系？答：如果两种适当的单色光按一定的强度比例混合后形成白光，这两种光称为互补色光。
当混合光照射物质分子时，分子选择性地吸收一定波长的光，而其它波长的光则透过，物质呈现透过光的颜色，透过光与吸收光就是互补色光。
3. 何谓透光率和吸光度？ 两者有何关系？答：透光率是指透射光强和入射光强之比，用T 表示 T =tI I 吸光度是吸光物质对入射光的吸收程度，用A 表示，A εbc =，其两者的关系 lg =-A T4. 朗伯-比耳定律的物理意义是什么？ 什么叫吸收曲线？ 什么叫标准曲线？答：朗伯--比耳定律是吸光光度法定量分析的理论依据，即吸光物质溶液对光的吸收程度与溶液浓度和液层厚度之间的定量关系。
数学表达式为 lg A T εbc =-=吸收曲线是描述某一吸光物质对不同波长光的吸收能力的曲线，即在不同波长处测得吸光度，波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图即可得到吸收曲线。
标准曲线是描述在一定波长下，某一吸光物质不同浓度的溶液的吸光能力的曲线，吸光度为纵坐标，浓度为横坐标作图即可得到。
5. 何谓摩尔吸光系数？质量吸光系数？两者有何关系？答：吸光系数是吸光物质吸光能力的量度。
摩尔吸光系数是指浓度为1.0 mol·L ，液层度为1cm 时，吸光物质的溶液在某一波长下的吸光度。
用ε表示，其单位 11cm mol L --⋅⋅。
质量吸光系数是吸光物质的浓度为1g 1L -⋅时的吸光度，用a 表示。
其单位 11cm g L --⋅⋅ 两者的关系为 εM a =⨯ M 为被测物的摩尔质量。
6. 分光光度法的误差来源有哪些？答：误差来源主要有两方面，一是所用仪器提供的单色光不纯，因为单色光不纯时，朗伯—比耳定律中吸光度和浓度之间的关系偏离线性；二是吸光物质本身的化学反应，其结果同样引起朗伯—比耳定律的偏离。
紫外-可见分光光度法是一种广泛应用的分析化学技术，它通过测量物质在紫外-可见光波段的吸收或透射来确定样品中特定物质的浓度。
该方法具有灵敏度高、分辨率好、操作简便等优点，在化学、生物化学、环境监测等领域都有着重要的应用价值。
一、紫外-可见分光光度法的原理紫外-可见分光光度法是利用物质对紫外-可见光的吸收或透射特性来进行定量分析的一种方法。
当紫外-可见光照射到物质上时，如果物质吸收了部分光能，则其吸收的光强与物质浓度成正比。
根据比尔定律，可以得到吸光度与浓度的线性关系：A = εlc其中A为吸光度，ε为摩尔吸光系数，l为光程，c为物质浓度。
通过建立标准曲线，测定样品的吸光度，并根据标准曲线确定样品中特定物质的浓度。
二、标准曲线的建立标准曲线是指在已知条件下，一系列不同浓度物质对应的吸光度值所构成的曲线。
标准曲线的建立通常需要进行以下步骤：1.准备一系列不同浓度的标准溶液，通常从低浓度到高浓度逐渐增加；2.分别测定各标准溶液的吸光度，并绘制吸光度-浓度曲线；3.通过线性回归等方法，拟合出标准曲线的方程，确定吸光度与浓度的线性关系。
三、标准曲线相关系数标准曲线相关系数是用来评价标准曲线拟合程度的指标。
相关系数越接近1，表示拟合效果越好，曲线与实际数据的吻合程度越高；而相关系数接近0，则表示拟合效果较差，曲线与实际数据的吻合程度较低。
在紫外-可见分光光度法中，标准曲线相关系数的计算通常是依靠计算吸光度与浓度的线性回归方程的确定系数R^2来实现。
R^2的取值范围在0~1之间，越接近1表示拟合效果越好，常用于评价标准曲线的可靠性和稳定性。
四、标准曲线相关系数的影响因素标准曲线相关系数的大小受多种因素影响，包括仪器精度、操作技术、环境条件等。
其中，标准曲线的线性范围和斜率对其相关系数影响较大。
线性范围如果选择不当，可能导致数据偏离线性区域，造成拟合效果不佳；而斜率的大小则直接影响到吸光度与浓度的线性关系，进而影响相关系数的结果。
第20章吸光光度法思考题1•什么叫单色光？复色光？哪一种光适用于朗伯一比耳定律？答：仅具有单一波长的光叫单色光。
由不同波长的光所组成光称为复合光。
朗伯--比耳定律应适用于单色光。
2•什么叫互补色？与物质的颜色有何关系？答：如果两种适当的单色光按一定的强度比例混合后形成白光，这两种光称为互补色光。
当混合光照射物质分子时，分子选择性地吸收一定波长的光，而其它波长的光则透过，物质呈现透过光的颜色，透过光与吸收光就是互补色光。
3•何谓透光率和吸光度？两者有何关系？答：透光率是指透射光强和入射光强之比，用T表示T=X10吸光度是吸光物质对入射光的吸收程度，用A表示，A b e，其两者的关系 A lgT4.朗伯-比耳定律的物理意义是什么？什么叫吸收曲线？什么叫标准曲线？答：朗伯--比耳定律是吸光光度法定量分析的理论依据，即吸光物质溶液对光的吸收程度与溶液浓度和液层厚度之间的定量关系。
数学表达式为A lgT be吸收曲线是描述某一吸光物质对不同波长光的吸收能力的曲线，即在不同波长处测得吸光度，波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图即可得到吸收曲线。
标准曲线是描述在一定波长下，某一吸光物质不同浓度的溶液的吸光能力的曲线，吸光度为纵坐标，浓度为横坐标作图即可得到。
5•何谓摩尔吸光系数？质量吸光系数？两者有何关系？答：吸光系数是吸光物质吸光能力的量度。
摩尔吸光系数是指浓度为1.0 mol L,液层度为1em时，吸光物质的溶液在某一波长下的吸光度。
用&表示，其单位L mol 1 cm 1。
质量吸光系数是吸光物质的浓度为1g L 1时的吸光度，用a表示。
其单位L g 1 cm 1两者的关系为 e M a M为被测物的摩尔质量。
6. 分光光度法的误差来源有哪些？答：误差来源主要有两方面，一是所用仪器提供的单色光不纯，因为单色光不纯时，朗伯一比耳定律中吸光度和浓度之间的关系偏离线性；二是吸光物质本身的化学反应，其结果同样引起朗伯一比耳定律的偏离。
7. 分光光度计的基本部件有哪些？答：主要部件有：光源，色散元件（单色器），吸收池，检测器，记录仪。
8. 如何选择参比溶液？答：选择参比溶液的原则为（1）若只有显色反应产物有吸收，其它均无吸收时，可用纯溶剂作参比溶液。
（2）若显色剂或其它试剂有吸收，试样本身无吸收，则可用“试剂空白”作参比溶液。
（3）若试样本身有吸收，而显色剂等其它试剂无吸收，可用“试样空白”作参比溶液。
（4）若显色剂、试样中其它组分有吸收，则可在试液中加入掩蔽剂将被测组分掩蔽后再加显色剂，作为参比溶液。
9•何谓示差分光光度法？此法主要适合于哪些样品的测定？它为什么能提高测定的准确度？答：示差分光光度法是指试样溶液的吸光度和标准溶液吸光度之差与试样中被测组分浓度之间的定量关系进行分析的方法。
此法主要适用于高含量组分的测定。
因为高浓度的样品透光率很小，引起较大的透光率读数误差，而示差分光光度法采用比试样浓度较低的标准溶液作参比溶液，使透光率的读数标尺放大，其读数在透光率的适宜范围（10%~70% ）内，可提高测定准确度。
10. 利用光度滴定法判断滴定终点的依据是什么？答：光度滴定法确定终点的依据是滴定过程中被测组分与滴定反应产物吸光度的变化。
以吸光度对滴定体积作图，所得曲线的转折点处即为滴定终点，如下图所示。
EDTVm].用EDTA滴定Bi3+和Cu2+的光度滴定曲线11. 测定工业盐酸中铁含量时，常用盐酸羟胺还原Fe3+，用邻二氮杂菲显色。
显色剂本身及其他试剂均无色，邻二氮杂菲-Fe2+为橙色。
用标准曲线法进行工业盐酸中微量铁含量分析时，应选用什么作参比溶液？答：应选用纯溶剂作参比溶液，如蒸馏水。
0.6021.28 101.有两种不同浓度的有色溶液， 当液层厚度相同时， 对于某一波长的光， 透光率T 分别为(1)65.0%，( 2)41.8%，求它们的吸光度 A 。
若已知溶液(1 )的浓度为6.51 X 10 4 mol L 1, 求溶液(2)的浓度。
解：透光率换算成吸光度A 1 = lgT 1 = lg0.65 =0.187 A 2 = lgT 2 = lg0.418 =0.379根据朗伯比耳定律 A 1 = :C 1b 1A = C 2b 2因为相同物质的吸光系数相等，两式相除后得A2$ 0.379 6.51 10 3/ ,「、c 21.32 10 3(mol L ')A0.1872. 一束单色光通过厚度为1cm 的有色溶液后，透光率为70%,当它们通过5cm 厚的相同溶液后，透光率变为多少？解：由已知条件： A 1 = b 1C = lgT 1 = lg0.70 = 0.155可求出c = 0.155/1 = 0.155c 值代入改变厚度后的关系式中，得A 2 = c b 2 = 01555 = 0.775把吸光度换算为透光率T 2 10 A 2 10 0.775 0.1679 16.79%3. 已知某一吸光物质的摩尔吸光系数为1.1 X 04L mol 1 cm 1,当此物质溶液的浓度为3.00 X 0 5mol L 1,液层厚度为0.5 cm 时，求A 和T 。
解：A = b c = 1.1 1043.00 10 5 0.5 0.165T 10 A 10 0.1650.6839 68.39%50%，试求：(1)此溶液的吸光度是多少？(2) 如果KMnO 4的浓度是原来浓度的两倍，透光率和吸光度各是多少? (3) 在1cm 比色皿中，若透光率是 75%，则其浓度又是多少？ 解：（1） A = lgT = lg0.5 = 0.301(2)浓度为 2 倍时，c = 2 1.28 10 4 = 2.56 10 4 ( mol L -1)此时两种溶液的吸光度相比可得4.用1cm 的比色皿在525 nm 波长处测得浓度为1.28 X 10 4 mol L ^MnO d 溶液的透光率是0.301 2.56 10透光率为T210 A210 0.6020.25 25.00%(3) 透光率T = 75%时，A = IgT = lg0.75 = 0.125故浓度为4Aq 0.125 1.28 10 4 5 1c3 Q 5.32 10 5 (mol L 1)A0.3015.浓度为25.5 g/50 mL的Cu2+溶液，用双环己酮草酰二腙比色测定。
在波长7.有一化合物的摩尔质量是125，摩尔吸光系数为2.50 X04L mol 1•m S今欲配制该化合物的溶液1L,使其在稀释1200倍后，在1 cm的比色皿中测得的吸光度为0.60，则应称取该化合物多少克？解：根据朗伯-比耳定律求算该物质溶液的浓度Ac£0.6042.4 10 5(mol L 1)1.02.5 104稀释前的浓度为1200 X2.4 >10 5= 2.88 1区2( mol?_ 1)要配制1L该溶液所需称量化合物的质量为m nM 2.88 10 2 125 3.6(g) 600 nm处，用1 cm的比色皿测得解：Cu2+溶液的浓度：透光率换算为吸光度：根据朗伯比耳定律A£ —cb£ aM T = 70.8%，求摩尔吸光系数和质量吸光系数。
25.5 10 6 1000 6 1、c 8.03 10 (mol L )63.5 50A = lgT = lg0.708 = 0.1500.1501.0 8.03 101.87 104(L mol 1 cm 1)2.35 10463.55294.2(L g 1 cm 1)解：先计算Fe3+溶液的浓度m 10 31000cM 50 由朗伯比耳定律A = b c 0.088 10 3 100055.8 5050 mL,用1cm比色皿，在波长5 13.15 10 5 (mol L 1)A 0.740cb 3.15 10 5 1.02.35 104(L mol 1 cm 1)42.35 10455.81 1421(L g 1 cm 1)6. 0.088 mg Fe3+,用硫氰酸盐显色后，在容量瓶中用水稀释至480 nm处测得A = 0.740。
求吸光系数a和8.今有一台分光光度计，透光率的读数误差为0.5%。
计算在下列吸光度时，测得的浓度相对误差（只考虑正误差）？从计算结果得出何结论 ？ （1）0.095（ 2）0.631（ 3）0.803 （ 4）0.942解：已知透光率读数误差 ？T = 0.5%（1）当 A = =0.095 时， T 10 A 10 0.0950.8035 80.35%由误差公式:C 0.434T 0.434 0.0050.0284 2.84%C TlgT 0.8035 lg0.8035 （2）当 A = =0.631 时， T 10 A 10 0.63-10.2339 23.39%由误差公式:C 0.434T0.434 0.0050.0147 1.47%C TlgT 0.2339 lg0.2339（3）当 A = =0.803时， T 10 A 10 0.8030.1574 15.74%由误差公式:C 0.434T 0.434 0.0050.0172 1.72%C TlgT 0.1574 lg0.1574 （4）当 A = =0.942 时， T 10 A 10 0.942 0.1143 11.43%由误差公式:C 0.434 T0.434 0.005 0.02022.02% C TlgT 0.1143 lg0.1143 结果表明吸光度过大或过小时，产生的相对误差较大。
9•某溶液浓度为C ,以纯试剂作参比溶液时， 吸光度A 为0.434,设仪器读数误差为 0.2%，（ 1）求浓度的相对误差。
（2）在相同测量条件下，浓度为 3c 的溶液在测量时引起的浓度相对 误差为多少？（只考虑正误差）（3）计算结果说明什么？解：（1）吸光度换算为透光率 T 10 A 10 0.434 0.3681，已知？T = 0.2%根据浓度相对误差公式C 0.434〒TC TlgT0.434 0.002 0.0054 0.54%0.3681 lg0.3681（2）其他条件不变，浓度变为3c 时，吸光度变为 A = 3A 1 = 30.434 = 1.302则透光率为T 10 A 10 1.3020.0499（3）结果表明浓度过大时，相对误差较大。
0.434TlgT 0.434 0.002 0.0499 lg0.04990.0133 1.33%10•在1.00cm 比色皿中测得下列数据，求A+B 混合液中A 和B 的物质的量浓度分别为多少?解：根据已知条件，计算不同物质在两个波长下的摩尔吸光系数根据混合试样的测定数据，可以建立如下联立方程式:A 450 A A,450 A B,450^,450 CA bfe ,450 CB bA 700A A,700A B,700§A,700 CA bfe ,700 S b-0.6 1.48 103 C A 1.0 5.0 102 c B 1.0-1.0 1.85 102 C A 1.0 5.0103 c B 1.0解上述联立方程式41C A 3.42 10 4(mol L 1)41C B 1.87 10 4(mol L 1)11.用8—羟基喹啉—氯仿萃取比色法测定 Fe 3+和Al 3+时，吸收曲线有部分重叠。
