分光光度法测定的基本原理说课
分光光度计使用原理及操作方法简洁范本
分光光度计使用原理及操作方法分光光度计使用原理及操作方法一、分光光度计的原理分光光度计是一种测量样品溶液中吸收或透射光强的仪器。
它的基本原理是通过将可见光或紫外光通过样品溶液后，测量出光强的变化，从而得知样品溶液中物质的浓度或其他性质。
分光光度计的原理可以分为下面几个步骤：1. 光源发射：分光光度计通常使用可见光或紫外光作为光源。
这些光经过滤波器减少杂散光，通过准直系统形成平行光束。
2. 样品测量：经过准直系统形成的平行光束通过样品溶液，样品中吸收或透射一部分光。
被吸收的光与未经样品的光进行比较，通过这种比较可以得到吸光度或透光度。
3. 光电传感器检测：被吸收或透射后的光通过光电传感器检测并转化为电信号。
光电传感器常用的有光电二极管或光电倍增管。
4. 信号处理和显示：光电传感器转化的电信号经过放大和滤波处理后，通过计算机或显示器显示出吸光度或透光度的数值。
二、分光光度计的操作方法1. 准备工作：在使用分光光度计之前，需要进行准备工作。
这包括检查仪器是否处于正常工作状态，校准仪器的零点，确认样品槽或比色皿是否清洁干净。
2. 设定波长：根据需要测量的物质，设定合适的波长。
分光光度计通常具有可以选择波长的旋钮或按钮，通过旋转或按键来设定所需的波长。
3. 参比校正：为了确保测量结果的准确性，需要进行参比校正。
这可以通过将参比溶液放入样品槽，并记录下参比物质的吸光度或透光度值。
然后将样品溶液放入样品槽中进行测量。
4. 测量样品：将待测样品溶液放入样品槽中，确保溶液填满槽，并将样品槽放入分光光度计中。
根据需要选择透射模式或吸收模式，开始测量。
5. 记录和分析：根据测量结果记录样品的吸光度或透光度值。
可以根据所测得的数值进行进一步的数据分析和计算。
6. 清洁操作：在使用完毕后，及时清洁分光光度计的样品槽和其他部件，以确保下次使用时的准确性和可靠性。
三、注意事项1. 避免阳光直射：分光光度计的使用需要避免阳光直射，以免影响测量的准确性。
分光光度法的原理
分光光度法的原理
分光光度法是一种常用的分析测量方法，它利用物质在特定波长下的吸收特性来确定其浓度。
具体来说，分光光度法是基于比尔-朗伯定律而建立的。
比尔-朗伯定律表示了物质吸收光的强度与其浓度之间的关系。
根据该定律，当一束单色光通过一定浓度的溶液时，被溶液吸收的光的强度和溶液的浓度成正比，即吸光度与浓度之间存在线性关系。
在分光光度法中，首先需要将要测定的样品转化为溶液，然后通过分光器将一束光分成不同波长的光线（称为光谱）。
接下来，将吸收比较强的光波长选择为测定波长，通过测定溶液对该波长光的吸光度，可以得到溶液中待测物质的浓度。
分光光度法的原理是基于颜色对光的吸收特性的利用。
不同物质对不同波长的光有不同的吸收特性，在特定波长下，吸光度与物质的浓度呈线性关系。
因此，通过分析样品吸收光的强度，再根据已知物质浓度的标准曲线，可以确定样品中待测物质的浓度。
分光光度法的优点是操作简单、灵敏度高且广泛适用于不同种类的化学物质分析。
因此，它在环境监测、食品安全、药物分析等领域得到了广泛应用。
分光光度法专业知识课件
E1’ molecular vibration E1’’ molecular rotation E0 Ground level
互补（色）光
complementary colors
第一节 分光光度法 基本原理
若溶液选择性地吸收了某种颜色旳光， 则溶液呈吸收光旳互补色。
二．物质旳吸收光谱
用不同波长旳单色光依次
① c 一定, A∝b Lambert ② b 一定, A∝c Beer
A =εbc
三、Lambert-Beer定律
A =bc
溶液厚度b, 单位:cm
浓度c，单位molL-1
摩尔吸光系数，单位Lmol -1cm-1
若用质量浓度替代c
A = ab
质量浓度 , 单位: gL-1
质量吸光系数a, 单位: Lg -1cm-1
常用参比溶液
成份 溶剂 显色剂
溶剂空白 √ ×
试样
×
其他 合用范 围
× 显色剂、试 样均无吸收
试剂空白 √ √ 试样空白 √ ×
×
√ 试样无吸收 显色剂有吸
收
√
√ 显色剂无吸 收，试样有
吸收
第四节
提升测量敏捷度和精确度旳措施 自学 要点看： 分光光度法旳误差起源 显色剂旳选择 测定条件旳选择
本章小结
As，在相同条件下测出试样溶液旳吸光度 Ax，则试样溶液浓度cs可按下式求得：
Ax /As= cx / cs cx = cs Ax /As
参比（空白）溶液 blank
I 参比溶液旳作用：扣除一切不起源于 目旳产物旳光吸收。
如：消除吸收池、溶剂、试剂、干扰物旳影响。
常用参比溶液：
①溶剂空白 ②试剂空白 ③试样空白
分光光度法基本原理
能级跃迁
紫外-可见光谱属于电子跃迁光谱。 电子能级间跃迁的同时总伴随有振动和转动能级间的跃迁。即电子光谱中总包含有振动能级和转动能级间跃迁产生的若干谱线而呈现宽谱带。
讨论：
（1）转动能级间的能量差ΔEr：0.005～0.050eV，跃迁产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱； （2）振动能级的能量差ΔEv约为：0.05～１eV，跃迁产生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱； （3）电子能级的能量差ΔEe较大1～20eV。电子跃迁产生的吸收光谱在紫外—可见光区，紫外—可见光谱或分子的电子光谱
二者的结合称为朗伯—比耳定律，其数学表达式为：
朗伯—比耳定律数学表达式
A＝lg（I0/It)= εb c 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·L－１； ε：摩尔吸光系数，单位L·mol－１·cm－１； 或: A＝lg（I0/It)= a b c c：溶液的浓度，单位g·L－１ a：吸光系数，单位L·g－１·cm－１ a与ε的关系为： a =ε/M （M为摩尔质量）
三、分子吸收光谱与电子跃迁
1．紫外—可见吸收光谱 有机化合物的紫外—可见吸收光谱，是其分子中外层价电子跃迁的结果（三种）：σ电子、π电子、n电子。
分子轨道理论：一个成键轨道必定有一个相应的反键轨道。通常外层电子均处于分子轨道的基态，即成键轨道或非键轨道上。
讲解分光光度法.讲诉
Ax
光度，以A~C作图，得一条
通过原点的直线
标准曲线 0
Cx C
相同条件下，测定样品吸光度Ax, 在标准曲
线上查出对应的被测物浓度Cx
可见分光光度法
（一）标准曲线法:
用空白液(参比液)对仪器进行校正, 以消除溶剂、显色剂对光的吸收， 以及光在吸收池中的散射和反射等。
可见分光光度法
标准曲线偏离Beer’s law
0.42 1 104 1
4200L mol1 cm1
了解 第五节、吸光光度法的应用
• 酸碱解离常数的测定 • 配合物组成及稳定常数的测定 • 双波长分光光度法
了解
第六节 紫外分光光度法
可见光：380 ~ 780 nm 紫外光：200 ~ 380 nm
可见分光光度法：只能测定有色或与显色剂发 生显色的物质；
[Fe(Sal)]+ [Fe(Sal)2][Fe(Sal)3]3Fe(OH)3
紫色 橙色 黄色
一般加缓冲液，控制溶液酸度（较佳酸度由A-pH 实验曲线确定)
4、显色时间 作吸光度A与时间曲线，确定时间
5、干扰离子的掩蔽 掩蔽：借助一定化学反应（加入掩蔽剂），不 经分离而消除干扰的过程。如配合，氧还反应
A—C 线性差，出现弯曲 A
（1）溶液中吸光物质不稳定 （2）单色光纯度差
C
物理、化学原因
可见分光光度法
（二）、标准对照法
配置一个与被测物浓度相近的标准溶液Cs，在 max附近处测出As,则
As = kCs Ax = kCx
Cx=
Ax As
Cs
适于个别样品，误差较大。只有在测定的浓度 区间内溶液完全遵从郎伯-比尔定律。 Cs和 Cx相近时结果准确。
分光光度计的使用课件
当光通过障碍物或狭缝时，光线会发生衍射现象。衍射现象会导致光线的方向发 生变化，形成类似于干涉的明暗相间的条纹。分光光度计中的衍射光栅利用光的 衍射原理来分离不同波长的光线。
光的偏振与极化
光的偏振
当光通过某些介质时，其电矢量会相对于传播方向以一定角 度振荡，导致光的偏振现象。偏振现象可用于分析物质的晶 体结构和光学性质。
分光光度计的使用课件
汇报人：
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• 分光光度计基本原理 • 分光光度计基本构造 • 分光光度计使用方法 • 分光光度计实验技术 • 分光光度计应用实例 • 分光光度计维护保养与安全防护
01 分光光度计基本原理
光的吸收与散射
光的吸收
当光通过介质时，介质中的分子或原 子会吸收特定波长的光，导致光的强 度减弱。这种吸收现象可用于分析物 质中的特定成分。
药物代谢研究
通过测量药物在人体内的 吸收和代谢过程，可以研 究其动力学。
医学诊断
某些疾病可以通过测量人 体组织在特定波长下的透 射或反射光谱来进行诊断 。
06 分光光度计维护保养与安全防护
仪器维护与保养
01
02
03
04
仪器表面清洁
保持仪器表面清洁，避免使用 腐蚀性液体擦拭，以免对仪器
造成损害。
光学元件清洁
信号处理器
信号处理器是将检测器输出的电信号进行放大、处理和转换的装置，以便进行后续的数据处理和分析 。
03 分光光度计使用方法
样品制备与测量前的准备
01 02
样品制备
在开始测量之前，需要将待测样品进行适当处理，以适应分光光度计的 测量需求。例如，对于液体样品，可能需要摇匀、稀释或过滤以消除误 差。
误差来源 1. 比色皿不干净，导致吸光度测量值不准确。
分光光度法讲义
分光光度法云南先锋化工有限公司质量监测中心1、分光光度法引言（1）概念：分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析的方法。
（是利用物质所特有的吸收光谱来鉴别物质或测定其含量的一项技术。
）（2）阐述概念：在分光光度计中，将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得到不同波长相对应的吸收强度。
如以波长（λ）为横坐标，吸收强度（A）为纵坐标，就可绘出该物质的吸收光谱曲线。
利用该曲线进行物质定性、定量的分析方法，称为分光光度法，也称为吸收光谱法。
用紫外光源测定无色物质的方法，称为紫外分光光度法；用可见光光源测定有色物质的方法，称为可见光光度法。
它们与比色法一样，都以Beer-Lambert定律为基础。
上述的紫外光区与可见光区是常用的。
但分光光度法的应用光区包括紫外光区，可见光区，红外光区。
（3）特点：灵敏度高、精确度高、操作简便、快速。
对于复杂的组分系统，无须分离即可检测出其中所含的微量组分的特点。
（4）波长范围(1)200～400nm的紫外光区，(2)400～760nm的可见光区，(3)2.5～25μm(按波数计为4000cm<-1>～400cm<-1>)的红外光区。
2、分光光度法的原理• Lambert 定律：一束单色光在通过透明溶液时，由于溶液吸收一部分光能，使光的强度减弱，若溶液浓度不变，则溶液的厚度越大，光线强度的减弱也越显著，即光吸收的量与溶液的厚度成比例关系。
若以I 0表示入射光强度，I 表示透过光强度，L 表示溶液的厚度，而I/ I 0表示光线透过溶液的程度，称为透光率，用T 表示，则T= I/I 0。
K 为消光系数，在入射波长、溶液种类和温度一定的条件下，K是一个定值。
• Beer 定律：一束单色光在通过透明溶液时，若溶液的厚度不变，则溶液浓度愈高，光线强度的减弱也愈显著，即溶液对光的吸收与溶液的浓度成比例关系。
分光光度分析法基本原理
分光光度分析法基本原理
分光光度分析法是一种常用的光学分析方法，基于分子或离子的吸收、散射、荧光等光学性质来定量分析化学物质的方法。
其基本原理可以归纳为以下几个步骤：
1.样品处理：首先，需要将待测的化学物质转化为可测量的形式。
这可能包括溶解、稀释、提取或反应等一系列的样品处理步骤。
2.光源：分光光度分析法使用一种合适的光源，例如白炽灯、
汞灯或滤光片光源，以产生一定波长范围内的光线。
3.选择光谱范围：根据物质的吸收特性，选择适当的光谱范围
用于测试。
常用的光谱范围包括紫外-可见光谱范围、红外光
谱范围等。
4.样品吸收：将样品吸收测量。
通过光源发出的光经过样品后，被样品中的化学物质吸收。
吸收的程度与待测物质的浓度成正比。
可以使用单光束光度计或双光束光度计进行测量。
5.基线校正：为了减少其他介质的吸收对测量结果的影响，需
要进行基线校正。
通常会测量一个不含待测物质的参比溶液，并将其光谱作为基线进行校正。
6.标准曲线：为了获得待测物质的浓度，需要建立一个标准曲线。
通过测量一系列已知浓度的标准溶液的吸光度，并绘制吸光度和浓度的关系曲线，可以确定未知样品的浓度。
7.结果分析：通过进行吸光度测量、基线校正和标准曲线拟合，可以计算出待测物质的浓度。
总的来说，分光光度分析法基于根据待测物质吸收特性对其进行量化分析。
通过选择合适的光源、光谱范围，进行样品吸收测量，并依靠标准曲线和基线校正，可以得出待测物质的浓度。
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下次课程问题
实际工作中我们应用分光光度计测定出样品的吸光度后，采用 何种方法进行定量计算。
三、板书设计
• • • • • • • • • •
第二章 第三节 分光光度法测定的基本原理 一、吸收光谱曲线 1、物质颜色的产生和对光的选择性吸收 2、吸收光谱曲线 二、光吸收定律 1、朗伯定律 2、比尔定律 3、朗伯-比尔定律 c：A=εbc ρ：A= abρ ε=Ma
三、板书设计
• • • • 4、朗伯-比尔定律应用条件 5、朗伯-比尔定律的影响因素 入射光非单色性、溶液因素、比尔定律局限性 下次课思考题：实际工作中我们应用分光光度计 测定出样品的吸光度后，采用何种方法进行定量 计算？
四、教学方法
• 本节课主要采用动画演示及探究法。 • 首先创设探究问题的情境，以启发质疑， 引起学生好奇心，激发其内在动力。 • 然后利用动画演示实验现象，让学生找出 其中规律，培养学生观察实验现象、分析 实验现象及总结实验现象的能力，从而让 学生牢固掌握本次课所涉及的知识点和科 学原理。
二、教学过程
• 1、物质颜色的产生和对光的选择性吸收 • 疑问：是不是某物质只对某一特定颜色的 光产生吸收而对其他颜色的光不产生吸收 呢？ • 动画：M1-2-2物质对光的吸收.swf • 问：动画说明了什么？ • 思考：如何来描述物质对不同波长光的吸 收程度？
二、教学过程
• 2、吸收光谱曲线 • 动画：M1-2-3吸收曲线或吸收光谱 .swf 以KMnO4溶液为例介绍：物质的吸收光谱曲线的绘 制。 将不同波长的光依次通过某一固定浓度 （ 1.56×10-4mol/l的KMnO4溶液）和固定厚度的 有色溶液，分别测出它们对各种波长光的吸收程 度（用吸光度A表示）。 以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图，画出 曲线，此曲线即称为该物质的光吸收曲线（或吸 收光谱曲线）。
光吸收定律 ：
0 1 A lg lg Kbc tr
几个概念： 入射光通量、透射光通量、透射比、吸光度、比例常数
吸收系数的物理意义：单位浓度的溶液液层厚 度为1cm时，在一定波长下测得的吸光度。 摩尔吸光系数（ε）的物理意义：浓度为1mol· L-1 的溶液，在厚度为1cm的吸收池中，在一定波长 下测得的吸光度。单位为L· mol-1· cm-1。 摩尔吸光系数：吸光物质的吸收能力。ε愈大，表 示该物质对某波长光的吸收能力愈强，测定的灵敏 度也就愈高。 质量吸光系数（a） ：若溶液浓度以质量浓度ρ （g· L-1）表示，液层厚度以厘米（cm）表示，相 应的吸光度，则为质量吸光度，以表示，其单位 为：L· g-1· cm-1。
• 第二章 第三节 分光光度法测定的基本原理 一、吸收光谱曲线 1、物质颜色的产生和对光的选择性吸收 2、吸收光谱曲线 问：为什么不同浓度的同种溶液，其吸收曲 线中的峰高不同？它与物质含量之间有什 么量的关系？
朗伯定律 光的吸收程度与光程长的关系？
比尔定律 光的吸收程度与浓度的关系？
光吸收定律（定量分析）
一、教材和学生情况分析
2、教材地位： • 本章光度分析法注重介绍与分光光度法 （721分光光度计）中相关的基本原理与应 用。 • 本次课是本章的核心内容，同时也是分光 光度法的分析与应用等后续内容的指导思 想。
一、教材和学生情况分析
3、教学目标：
认知目标：了解吸收光谱曲线和最大吸收峰的含 义；了解朗伯-比尔定律的含义及表达式；了解吸 光系数和摩尔吸光系数的物理意义。 技能目标：通过动画模拟和演示实验训练学生的 观察能力和分析能力。 思想情感目标：激发探索物质现象与物理性质的 兴趣，在探究过程中发展勤于思考、实事求是的 科学态度的教育。
分光光度法测定的基本原理 说课教案
目录
• • • • 一、教材和学生情况分析 二、教学过程 三、板书设计 四、教学方法
一、教材和学生情况分析
1、学生情况： • 本门课面对的学生是生物化学与环境工程系生物 技术专业，学生的实验基础比较薄弱。 • 鉴于此，针对目前学校及社会对高职高专生重视 实践能力培养的要求，本门课在总结各类大中专 院校相关教材的基础上，总结了本门课的教学重 点在于培养学生理论与实践能力相结合、以及实 验技能重点突出培养的特点，力图让每个学生都 能熟练掌握每一种仪器分析方法的使用。
吸收系数
A=εb c
A=a bρ
ε与a的关系：
ε=Ma
光吸收定律（定量分析）
光吸收定律成立的条件：
一是必须使用单色光 二是吸收发生在均匀的介质 三是吸收过程中，吸收物质互相不发生作用
吸收定律的影响因素：
入射光非单色性
溶液因素 比尔
吸收光谱曲线（定性分析）
溶液对不同波长的光的吸收程 度是不同的，存在最大吸收峰的 位置称为最大吸收波长。 不同浓度的溶液，其吸收曲线 的形状相似，最大吸收波长也一 样。 不同物质的吸收曲线，其形状 和最大吸收波长都各不相同，可 利用吸收曲线来作为物质定性分 析的依据。
1- c (KMnO4)=1.56×10-4mol· L-1 2- c (KMnO4)=3.12×10-4mol· L-1 3- c (KMnO4)=4.68×10-4mol· L-1 KMnO4溶液的光吸收曲线
一、教材和学生情况分析
4、重点、难点分析 • 重点：吸收光谱曲线，朗伯-比尔吸收定律。 • 难点：摩尔吸光系数的理解与应用。
二、教学过程
第二章 第三节 分光光度法测定的基本原理 课程引入
问题1：为什么分光光度法能测定空气中甲醛的含 量？ 主要是由于空气中的甲醛与酚试剂反应生成嗪， 嗪在酸性溶液中被高铁离子氧化形成兰绿色化合 物，可以对630nm的光产生选择性吸收，而可以 建立相应的分析方法。 问题2：为什么我们看到的物质具有不同的颜色？ 因为物质选择性吸收了某种颜色的光，而呈显出 被吸收光的互补光的颜色。 • 硫酸铜溶液吸收黄光，呈现兰色。 • 高锰酸钾溶液吸收绿色光，呈现紫红色