10吸光光度法-2

第十章吸光光度法习题答案

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就可形成复合光,它们称为互补色光; ⑵ 白光是是一种特殊的复合光，它是将将各种小组长的光按一定的强度比例混合而成。

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)在适宜的低浓度时，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 是指入射光强度与透射光强度的比值的对数值。

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。

原子吸收分光光度法原理简介及习题

( BC)13. 吸收线的轮廓，用以下哪些参数来表征？
A. 波长
B. 谱线半宽度
C. 中心频率
D. 吸收系数
3.3 原子吸收分光光度计结构
光源
原子化系统分光系统检测系统分类
单光束分光光度计
双光束分光光度计
可以削除光源不稳定产生的测量误差
3.3 原子吸收分光光度计结构
一、光源
1. 作用：发射被测元素的特征光谱。 2. 种类：空心阴极灯、无极放电灯、蒸气放电灯。
A. 透射光强度I有线性关系 B. 基态原子数N0成正比 C. 激发态原子数Nj成正比 D. 被测物质Nj/N0成正比
3.2 原子吸收分光光度法基本原理
( B)8. 多普勒变宽产生的原因是 A. 被测元素的激发态原子与基态原子相互碰撞 B. 原子的无规则热运动 C. 被测元素的原子与其他粒子的碰撞 D. 外部电场的影响
棱镜、光栅(最常用)
四、检测系统
检测器、放大器、对数变换器、读数显示装置。
3.3 原子吸收分光光度计结构
( ✓)1. 火焰原子化法的原子化效率只有10%左右。
( ✓)2. 石墨炉原子法中，选择灰化温度的原则是：在
保证被测元素不损失的前提下，尽量选择较高的灰化温度以减少灰化时间。
( ✓)3. 在原子化阶段时，常将管内氩气暂停，以提高
3.3 原子吸收分光光度计结构
(× )1. 原子吸收分光光度计中单色器在原子化系统之
前。
(× )2. 原子吸收分光光度法中，光源的作用是产生
180~375nm的连续光谱。
( ✓)3. 原子化器的作用是将试样中的待测元素转化为
基态原子蒸气。
(× )4. 原子吸收光谱仪和751型分光光度计一样，都

吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一类

Ak1b
1852年；比尔：阐明了物质对光的吸收程度与溶液浓度之间的关系.
Ak2c
由比尔将二者结合起来,就得到布格-朗伯-比尔定律,一般叫做朗伯-比尔定律.
AKbc
2、朗伯-比尔定律的推导〔数学表达式〕<略〕
3、灵敏度的表示方法
<1>吸收系数a〔吸光系数a 〕当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c以
§8-4 吸光光度法分析条件的选择
在光度分析中,一般需先选择适当的试剂与试样中的待测组分反应使之生成有色化合物,然后再进行测定.
因此,分析条件的选择包括反应条件和测量条件的选择.
一、显色反应及其条件的选择〔一〕显色反应和显色剂 1、概念：
显色反应：将被测组分转变成有色化合物的反应称为显色反应. M + R = MR
这种方法简便、快速,对于解离度小的络合物,可以得到满意的结果.
2、等摩尔连续变化法
此法的做法是保持 CM 和 CR 的浓度保持不变,即CM + CR = 常数, 连续改变CM和CR的比值,在选定的仪器条件和波长下测定溶液的吸光度A.
以A对CM/CR +CM作图.
等摩尔连续变化法测定络合物组成
g·L-1为单位时,K用a表示,称为吸收系数,其单位为 L·g-1·cm-1.此时朗伯-比尔定律表示为
A=abc
<2>摩尔吸光系数ε 当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c
以mol·L-1为单位时,K用ε表示,称为摩尔吸收系数,其单位为L·mol-1·cm-1.此时朗伯-比尔定律表示为
A= εbc
二、吸光光度法的测量误差及测量条件的选择
光度法的误差除各种化学因素外,还有因仪器精度不够,测量不准所带来的误差.

第九章吸光光度法

发生相互作用。假定只有在稀溶液(c<10-2mol/L)时才基本符合。当溶液浓度c >10 －2 mol/L 时，吸光质点间可能发生缔合等相互作用，直接影响了对光的吸收。故：朗伯—比耳定律只适用于稀溶液。溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的形成等化学平衡时。使吸光质点的浓度发生变化，影响吸光度。
度的乘积成正比。朗伯——比耳定律不仅适用于有色溶液，也适用于其它均匀、非散射的吸光物质(包括液体、气体和固体)，是各类吸光光度法的定量依据。
A bc
式中，A：吸光度，描述溶液对光的吸收程度； b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位； c：溶液的摩尔浓度，单位mol· －１； L
无线电波 11000m
光谱名称波长范围 X射线 0.1—10nm 远紫外光 10—200nm
跃迁类型
辐射源
分ห้องสมุดไป่ตู้方法 X射线光谱法
真空紫外光度法
K和L层电子 X射线管中层电子氢灯氢灯钨灯
碳化硅热棒
近紫外光 200—400nm 价电子可见光 400—750nm 价电子
近红外光 0.75—2.5μ m 分子振动中红外光 2.5— 分子振动 5.0μ m
A总 lg(I01 I02 ) /(I01 10
1bc
I02 10
2bc
)
讨论: A总 lg(I0 I0 ) /(I0 10
1 2 1
1bc
I02 10
2bc
)
(1) 1= 2 = 则： A总＝lg（Ｉo/Ｉt）＝ bc
(2) 若 2≠ 1 ；A与C则不成直线关系。 2与 1
I0 A lg I t A Kbc

吸光光度法的灵敏度与准确度知识讲解

A
50℃
25℃
t /min
另外，还有介质条件、有机溶剂、表面活性剂等.
16
8.4.3 测定中的干扰以及消除方法
1.化学法
测Co2＋ :(掩蔽法)
Co2+, Fe3+
⑴NaF
Co2+ FeF63-
SCN－ Co(SCN)2 (蓝)
(2)Sn2+
Co2+ Fe2+,Sn4+
SCN－ Co(SCN)2
HL
H＋＋L
HL、L 颜色不同
Ka＝[H+][L]/[HL]
配制一系列c相同,pH不同的溶液,测A.
A = H L [ H L ] + L [ L ]= H L K [ a H + + ] [ H c ( + ] H L ) + L K K a a + [ c H ( + H ] L )
高酸度下，几乎全部以HL存在，可测得AHL＝εHL·c(HL)；
c(R)≈[R´]=10-4mol·L-1
3
[FeR3] [Fe][R]3
3 3
Fe(A)
R(H)
lg[F [F e R e ] 3] lg3 lgF e (A ) 3 lgR (H ) 3 lg [R ]
14
lg [F eR 3 ] [F e]
pH3～8为适宜的酸度范围
15
3. 显色温度及显色时间 (c(M)、 c(R) 、 pH一定)
8.4.1 显色剂与显色反应
生色团：－N＝N－，－N＝O，
O
C=S,－N
（共轭双键）πe
O
：：：：
助色团－NH，－OH，－X （孤对电子）ne

分析化学第十次、十一次课吸光光度法

光区
4、检测器：接收透射光，利用光电效应，将光能转换成电流讯号。光电池，光电管，光电倍增管
检测器
h Au，Ag Ag、Au
半导体
Se
硒光电池
光电管
h Ni环（片）
碱金属光敏阴极
红敏管 625-1000 nm 蓝敏管 200-625 nm
光电倍增管
160-700 nm
待扫描
1个光电子可产生106～107个电子
一般通过试验确定
显色剂用量（c(M)、pH一定）
拐点
c(R)
Mo(SCN)32+ 浅红 Mo(SCN)5 橙红 Mo(SCN)6- 浅红
c(R)
c(R)
Fe(SCN)n3-n
当生成不太稳定的有色配合物时，必须加入相当过量的试剂，以保证获得足够的有色配合物并有可观的吸光度。有时显色剂的用量过大，反而会引起副反应，对光度测定不利。应严格控制显色剂的用量，以保证得到正确的结果。通常，显色剂的用量是根据实验结果来确定的。
标准曲线法
根据朗伯－比耳定律，保持液层厚度，入射光波长和其它测量条件也不变，则在一定浓度范围内，所测得吸光度与溶液中待测物质的浓度成正比。因此，配制一系列已知的具有不同浓度的标准溶液，分别在选定波长处测其吸光度A，然后以标准溶液的浓度c为横坐标，以相应的吸光度A为纵坐标，绘制出A－c关系曲线。如果符合光的吸收定律，则可获得一条直线，称为标准曲线或称工作曲线。在相同条件下测量样品溶液的吸光度，就可以从标准曲线上查出样品的浓度。
显色条件
1.显色剂的用量
被测物质与显色剂的反应可用下列一般式表示： M 十 R ＝ MR （被测物）（显色剂）（有色配合物）为了使显色反应尽可能完全，一般应加入过量的显色剂。如果配合物稳定度高，而且在一定条件下能保持稳定，显色剂不必大量过量。在分析实践中，由于待测物质的浓度未知，稍过量的显色剂是必要的。

第9章吸光光度法(2)。

60nm
二、显色条件的选择
吸光光度法是测定待测物质的吸光度或显色反应平衡后溶液的吸光度，因此为了得到准确的结果，必须控制适当的条件，使显色反应完全和稳定。
显色条件包括: 溶液酸度，显色剂用量，显色时间，显色温度，有机络合物的稳定性及共存离子的干扰等。
1、溶液酸度（pH值及缓冲溶液）
在相同条件下测的试液的吸光度，从工作曲线上就可查到试液的浓度, 该方法称为工作曲线法。注意什么？ a. 标准溶液浓度必须在线性范围内，即符合A= bc
b. 试液的吸光度必须在标准曲线范围内，即A1≤ Ax ≤An
五、光度分析法的误差（准确度）
对朗伯－比尔定律的偏离
在实际分析中，常会发现标准曲线发生弯曲，尤其当溶液
2.有机显色剂
有机显色剂分子中含有某些含不饱和键的基团如偶氮基、对醌基和羰基等生色团（ chromophoric group）和含孤对电子的基团如氨基、羟基和卤代基等助色团（ auxochrome group）。
生色团：－N＝N－，－N＝O，
O
C=S,－N
（共轭双键）πe
为避免铁的干扰，可以选择波长 520 nm进行测定，虽然而测镍的灵敏度有所降低，但酒石酸铁不干扰镍的测定。
二、参比溶液的选择
为什么要使用参比溶液？目的：扣除非待测组分（吸收池和各种试剂）对光的吸收，使测得的的吸光度真正反映待测物对光的吸收。
测定时，采用两个材质、厚度相同的比色皿进行测量，其中一个作为参比池，装入参比溶液，调节仪器使透过参比池的吸光度为零。则测得待测溶液的吸光度为：
显色剂的用量来消除干扰。 g. 采用预先分离的方法。
三、三元配合物在光度分析中的应用特性简介（自学）

分析化学吸光光度法二

故T e 1 0.368, 即吸光度A 0.434时，浓度测量的相对误差最小。
（二）测量条件的选择
选择适当的测量条件，是获得准确测定结果的重要途径。择适合的测量条件，可从下列几个方面考虑。 1.测量波长的选择由于有色物质对光有选择性吸收，为了使测定结果有较高的灵镀度和准确度，必须选择溶液最大吸收波长的入射光。如果有干扰时，则选用灵敏度较低但能避免干扰的入射光，就能获得满意的酸度对被测物质存在状态的影响大部分高价金属离子都容易水解，当溶液的酸度降低时，最终将导致沉淀的生成。显然，金属离子的水解，对于显色反应的进行是不利的，故溶液的酸度不能太低。

(2) 酸度对显色剂浓度和颜色的影响光度分析中所用的大部分显色剂都是有机弱酸。 M + HR＝MR + H+ 从反应式可以看出，溶液的酸度影响着显色剂的离解,并影响着显色反应的完全程度。

3.时间和温度显色反应的速度有快有慢。实验方法是配制一份显色溶液，从加入显色剂计算时间、每隔几分钟测定一次吸光度，绘制A-t曲线，根据曲线来确定适宜的时间。不同的显色反应需要不同的温度，一般显色反应可在室温下完成。但是有些显色反应需要加热至一定的温度才能完成；也有些有色络合物在较高温度下容易分解。因此，应根据不同的情况选择适当的温度进行显色。温度对光的吸收及颜色的深浅也有一定的影响，故标样和试样的显色温度应保持一样。合适显色温度也必须通过实验确定 ,做A-C曲线即可求出。

(3)对络合物组成和颜色的影响对于某些逐级形成络合物的显色反应、在不同的酸度时，生成不同络合比的络合物。例如铁与水杨酸的络合反应，当 pH＜4 [Fe3+(C7H4O3)2-]+ 紫色 4＜pH＜9 [Fe3+(C7H4O3)22-]- 红色 pH＞9 [Fe3+(C7H4O3)32-]3- 黄色在这种情况下，必须控制合适的酸度，才可获得好的分析结果。合适酸度也必须通过实验确定,做A-pH曲线即可求出