KJ01分光光度法原理及基本结构(精)
紫外-可见分光光度法的基本原理(一)
紫外-可见分光光度法是一种常用的分析化学方法，它利用物质对紫外光和可见光的吸收来确定物质的浓度。
本文将介绍紫外-可见分光光度法的基本原理，包括仪器的构成、光谱的特点以及测定原理等方面。
1. 仪器的构成紫外-可见分光光度法的仪器主要由光源、进样系统、分光器、检测器和数据处理系统五个部分组成。
其中光源通常采用汞灯、钨灯或氘灯，进样系统包括进样池和进样装置，分光器可分为单道光栅和双道光栅，检测器可采用光电倍增管或光电二极管，数据处理系统包括计算机和相关的数据处理软件。
2. 光谱的特点紫外-可见分光光度法所使用的光源通常在紫外至可见光范围内，因此能够观测到物质在这一范围内的吸收光谱。
吸收光谱通常表现为在特定波长范围内的吸收峰或吸收带，其位置和强度可反映物质的化学性质和浓度。
通过测定样品和对照液的吸光度差值，可以确定样品中所含物质的浓度。
3. 测定原理在紫外-可见分光光度法中，测定原理主要包括比较法和标准曲线法两种。
比较法是通过测定待测溶液与对照液的吸光度差值来确定物质的浓度，而标准曲线法则是通过构建标准曲线，利用标准溶液的吸光度与浓度的关系来确定待测溶液的浓度。
两种方法均需要在特定波长下进行测定，并且要对光谱仪进行基准校准和零点校准。
4. 应用范围紫外-可见分光光度法在分析化学领域有着广泛的应用，可以用于测定各种有机和无机物质的浓度，如药物、生物分子、环境污染物等。
其灵敏度高、操作简便、准确性好，因此被广泛应用于医药、环保、化工等领域。
5. 结语紫外-可见分光光度法作为一种常用的分析化学方法，具有许多优点，但也存在一些局限性，如对样品的要求较高、需要标准曲线等。
因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的方法，并结合其他分析方法进行综合分析，以获得更准确的结果。
通过以上介绍，相信读者对紫外-可见分光光度法的基本原理有了一定的了解，希望能对相关领域的研究和应用提供一定的参考和帮助。
6. 光源的选择与影响在紫外-可见分光光度法中，光源的选择对测定结果有着重要的影响。
KJ01蔬菜中有机磷和氨基甲酸酯类农药残留量的快速检测(精)
§3.1 蔬菜中有机磷和氨基甲 酸酯类农药残留量的快速检测
1.农药残留测试的相关知识点 2.农药残留的快速检测技术 3.多功能食品安全检测仪的使用
上海农林职业技术学院
一、背
景
2001年，杭州的空心菜有机磷中毒事件。 2003年，南京蔬菜有机磷残留导致中毒的事件。
2007年，福建大田发生有机磷污染水源导致中毒事件。
品种类中的“空白测”项，按“确认”键。
将放置10min的样液倒入比色皿中，加入0.1 mL低物摇匀，吹吸混匀
马上放入仪器中，按“检测”键，进行空白检测，记录反应3 min，过
程中请勿打开盖子。
《食品安全快速检测》
上海农林职业技术学院
实验：蔬菜农药残留快速检测技术-仪器法
3、 样品溶液测定
先于试管中加入2.5 mL样品提取液，再加入0.1 mL酶液、0.1 mL显色 剂。摇匀后于35 ℃放置10 min以上。 于“检测”状态下选择“农药残留”项目，按“确认”键，选择样品 种类中的“蔬菜”项，按“确认”键。 将放置10min的样液倒入比色皿中，加入0.1 mL低物摇匀，吹吸混匀 马上放入仪器中，按“检测”键，进行空白检测，记录反应3 min， 过程中请勿打开盖子。
药的总称。大多为磷酸酯类或硫代磷酸酯类。
有机磷类农药包括：甲胺磷、水胺硫磷、乐果、敌百虫、敌敌畏、氧化 乐果、马拉硫磷、甲基异柳磷、辛硫磷、甲基对硫磷、甲拌磷、乙酰甲 胺磷、久效磷、杀螟硫磷、倍硫磷、毒死蜱等。 氨基甲酸酯类农药包括：叶蝉散、速灭威、西维因、涕灭威、克百威 （呋喃丹）、异丙威、灭多威等。
《食品安全快速检测》
上海农林职业技术学院
实验：蔬菜农药残留快速检测技术-仪器法
分光光度计工作原理
分光光度计工作原理
分光光度计是一种常用的分析仪器，用于测定溶液中物质浓度或溶液中吸光物质的含量。
分光光度计的工作原理基于比尔-朗伯定律，即吸光度与溶液
中物质的摩尔吸光系数、物质的浓度和光程之间成正比关系。
在可见光和紫外光区域，大多数物质表现出吸光特性，即当光通过物质时，一部分光会被物质吸收，并产生吸收波谷。
分光光度计的工作是通过下述步骤完成的：
1. 光源：光源通常使用白炽灯或氙灯等。
它会发出可见光或紫外光。
2. 单色器：光线首先通过单色器，单色器将混合的白光分离成不同波长的光。
3. 样品室：待测溶液放置在样品室中。
样品室通常由两个透明的玻璃或石英片构成，光线可以透过它们进入样品。
4. 检测器：在样品室的另一侧，放置有检测器。
检测器可以是光电二极管或光电倍增管等，用于测量通过样品室的光的强度。
5. 波长选择：根据需要选择所需的波长以进行测量。
可以通过旋转单色器上的光栅或使用滤光片来选择特定波长的光。
6. 记录测量结果：检测器会将通过样品的光强度转换为电信号，
并传输给显示器或记录仪。
测量结果可以通过显示器或记录仪来读取和记录。
通过测量已知浓度的标准溶液的吸光度，可以制作吸光度与浓度之间的标准曲线。
然后，通过测量未知溶液的吸光度，使用标准曲线可以计算出未知溶液中的物质浓度或吸光物质的含量。
总结来说，分光光度计的工作原理是利用光的吸收特性和比尔-朗伯定律，通过测量波长选择后的光经过样品后的强度变化
来确定溶液中物质的浓度或吸光物质的含量。
分光光度计设备原理讲解
分光光度计设备原理讲解
光源通常采用可见光、紫外光或红外光的灯泡或激光器。
较常见的光源有白炽灯、钨灯和氘灯等。
通过选择不同的光源，使得分光光度计能够适应不同的测试需求。
样品室是一个容纳样品的空间，通常是由透明材料制成，如玻璃或石英。
它允许光线通过并与溶液相互作用。
光栅是分光光度计的关键部件之一，它能够将进入光栅的多频光线分解成不同波长的光束，并将其聚焦。
光栅通常由一系列平行的刻槽组成，刻槽之间的间距相等。
光探测器是分光光度计中负责测量经样品后的光强度的部件。
常见的光探测器有光电二极管（光电池），光电倍增管（PMT）和光导纤维等。
光探测器将光信号转化为可测量的电信号，并通过连接到计算机或记录器来获取和记录数据。
分光光度计的操作原理如下：首先，选择合适的光源和滤光片来得到所需波长的光线。
然后将样品注入样品室，并设置好所需波长的光栅。
通过旋转光栅，样品室中的溶液将会吸收一部分光线，另一部分通过溶液。
通过光探测器检测并转换通过溶液的光信号为电信号，并将其传输到计算机或记录器上进行分析和处理。
通过测量吸收光强度或透射光强度，利用比尔-朗伯定律计算溶液中溶质的浓度。
分光光度法基本原理简介
1.物质的颜色与吸收光的关系电磁波谱： X射线 0.1~100 nm远紫外光 10~200 nm近紫外光 200~400 nm可见光 400~760 nm近红外光 750~2500 nm中红外光 2500~5000 nm远红外光 5000~10000 nm微波 0.1~100 cm无线电波 1~1000 m2日光：紫蓝青绿黄橙红2014-11-33♥复合光：由各种单色光组成的光。
如白光(太阳光)♥单色光：只具有一种波长的光。
要求：∆λ=±2nm 。
♥互补色光：如果把两种适当颜色的光按一定的强度比例混合也可以得到白光，这两种光就叫互补色光。
♥物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的。
如：CuSO 4呈兰色。
♥物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。
光的互补：蓝 黄日光7♥ （1）不同物质吸收曲线的形状和吸收波长不同。
MnO 4-531吸收曲线2014-11-38♥（2）同一物质对不同波长光的吸光度不同；同一物质不同浓度，其吸收曲线形状相似。
♥吸收曲线是特性的，可以提供物质的结构信息，作为物质定性分析的依据之一；吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。
3.光的吸收定律——朗伯-比耳定律λ吸光度A：物质对光的吸收程度。
定义：A＝lg（I0/I t)A越大，表示对光的吸收越大，透过光越弱。
9λ1760年朗伯(Lambert)阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系：A∝b•1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系：A∝c二者的结合称为朗伯—比耳定律，A∝bc1011朗伯—比耳定律数学表达式：A ＝lg （I 0/I t )= εb c 式中：A ，吸光度，无量刚； b ，液层厚度(光程长度)，cm ； c ，溶液的浓度， mol · L -1 ； ε称为摩尔吸光系数，L·mol -１·cm -1，仅与入射光波长、溶液的性质及温度有关，与浓度无关。
分光光度计基本原理与结构分析
分光光度计基本原理与结构分析光源是分光光度计的核心组件之一，常用的光源有白炽灯、氢灯、钨灯和氘灯等。
其中，白炽灯广泛应用于可见光区域的吸收光谱测量，而氢灯、钨灯和氘灯多用于紫外和可见光区域的测量。
选择装置是用于选择特定波长的设备，主要包括滤波器、棱镜和光栅等。
滤波器一般用于选择单一波长，棱镜则可通过偏折角度来选择特定波长，光栅则能够实现连续的波长选择。
光路系统是将光从光源传输到样品和探测器之间的光学装置，包括准直系统、样品池和聚焦系统等。
其中准直系统用于调整光线的直直度和平行度，样品池则是放置样品溶液的地方，并通过调节样品池的位置和路径来控制光线的路径，聚焦系统帮助将光能集中在探测器上。
探测器是用来测量样品溶液对光的吸收程度的装置，常见的探测器有光电池和光电二极管等。
光电池能够将吸收的光转化为电信号，光电二极管则通过光敏材料的光电效应来实现。
显示/记录装置用于显示和记录样品吸收光谱的数据，常见的显示/记录装置有示波器和计算机等。
示波器通过将光信号转化为可见光信号，实现显示样品吸收光谱的功能。
计算机则能够通过控制系统和数据处理软件来实现自动化测量和数据分析等功能。
分光光度计的工作原理是利用样品吸收特定波长的光，其吸收程度与溶质浓度成正比。
光通过选择装置和光路系统传输到样品池中，与样品溶液发生相互作用，吸收特定波长的光。
未被吸收的光会通过探测器检测，并转化为电信号。
探测器输出的电信号经过放大、滤波和稳定处理后，通过显示/记录装置显示或记录下来。
分光光度计在科研、医学、环境监测等领域有着广泛的应用。
通过测量样品的吸收光谱，可以对样品中的成分、浓度和反应动力学等进行分析和研究。
同时，分光光度计还具有准确、灵敏、快速和经济等优势，成为现代分析化学中不可或缺的工具之一。
KJ01砷的检测特点(精)
那么问题来了，食 品中砷的来源？
含砷矿 石的开 采
金属冶 金属 炼 冶炼 化工生 化工生 产和燃 产和燃 料燃烧 料燃烧
食品中砷的 食品中砷
自然本 底
的来源
来源
含砷农 药的使 用
电感耦合等离子体质谱法 氢化物发生原子荧光光谱法
碘斑法（水中砷的快速检测）
二乙基二硫代氨基甲酸银分光光度法
10mm比色皿，氯仿为参
编号 砷的标 准溶液 /ml
1 0
2 1
3 2.5
4 5
5 10
6 15
7 20
8 25
样品 1
样品 2
空白
加水50ml，再加4ml硫酸 碘化钾 氯化亚 锡 4ml 2ml，混匀，放置15分钟 1ml硫酸铜 ，4g无砷锌颗 吸光值
砷含量(ug)
锌与酸作用产生新生态的氢，在碘化钾和氯化亚 锡存在下，使五价砷还原为三价砷，三价砷与新生态 氢生成砷化氢气体，通过乙酸铅棉花去除硫化氢的干 扰，于溴化汞试纸上生成黄色斑点，比较砷斑颜色的 深浅定量。
最低检出限：试样50ml，比色皿10nm，可检测0.007mg/l
1.二乙基二硫代氨基甲酸银 7.硫酸 （1.84g/ml） 13.乙酸铅溶液 （80g/l） 2. 三乙醇胺 8.硫酸溶液 （2mol/l） 14.乙酸铅棉花 3. 氯仿 9.氢氧化钠溶液 （2mol/l） 15.吸收液 4.无砷锌粒（10-20目） 10.碘化钾溶液（150g/l） 16.砷标准溶液:100.0mg/L 5.盐酸 （1.19g/ml） 11.氯化亚锡溶液 17.砷标准使用溶液:1.00mg/L 6.硝酸 （1.4g/ml） 12.硫酸铜溶液 （150g/l）
4、皮肤毒性
最常看到的皮肤症状是皮肤颜色变深，角质层增 厚，皮肤癌。全身出现一块块色素沈积；严重砷中毒 的人可能在胸、背及腹部都会发现，这种深棕色上散 布白点的病变，有人将其描述为【落在泥泞小径的雨 点】
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。
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浓度，这种测定方法称为比色分析法。
② 用分光光度计进行比色分析的方法称为分光光 度法。
吸光度分析法的特点
1、灵敏度高，下限为10-5～10-6 mol· L-1。适 于微量分析。 2、准确度较高，相对误差为2% ～ 5%。
3、操作快速简便，易于掌握。
4、应用广泛。
9.2 吸光光度法的基本原理
一、光的基本性质
光的波粒二象性
波动性
光的折射
光的衍射
λν
光的偏振
光的干涉
粒子性
E
光电效应
E：光子的能量（J, 焦耳） ν ：光子的频率（Hz, 赫兹） λ： 光子的波长（nm） c： 光速（2.9979×1010cm.s-1）
hc E h
（普朗克方程）
hc E h
电磁波谱
10-2 nm 10 nm
数学表达式: b：溶液厚度 A=Kbc
K：吸光系数，与、T以及物质本身有关。
吸光度与光程的关系 A = Kbc
吸光度
光源
0.00
检测器
吸光度
光源
0.22
b
检测器
吸光度
0.44
样品
光源 b b
检测器
样品
样品
18
吸光度与浓度的关系 A = Kbc
吸光度
光源
0.00
检测器 吸光度
光源
0.22
b
检测器 吸光度
色散
红
nm
橙
nm
黄
580-600
绿
500-580
青
490-500
青蓝
480-490
蓝
450-480
紫
400-450
650-750 600-650
nm
nm
nm
nm
nm
nm
单色光:单一波长的光 复合光:由不同波长的光组合而成的光
光的互补
两种适当颜色的单色光若按一定强度比例混
合，可以形成白光，这两种光称为互补色光.。
吸收曲线的讨论:
（1）同一种物质对不同波长光的吸光度不同。 吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长 λmax。（KMnO4的最大 = 525 nm） （2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形 状相似 λmax 不变。而对于不同物质，它们的 吸收曲线形状和 λmax则不同。可作为物质定 性分析的依据之一。
黄 绿 青 青蓝
橙
红
白光
紫
蓝
图中处于直线关系的 两种单色光互为补色
1. 颜色与光的关系
光谱示意 表观现象示意
完全吸收
完全透过 吸收黄色光 光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征 的颜色。物质呈现的颜色，与光的组成和物质本身的结 Why ? ? ? 构有关。
物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也 不同，这就构成了物质对光的选择吸收基础。 物质选择性地吸收白光中某种颜色的光，物 质就会呈现其互补色光的颜色。 溶液颜色的深浅，取决于溶液中吸光物质浓 度的高低。
（ 3 ）不同浓度的同一种物质，在某一定波 长下吸光度 A 有差异，A 随浓度的增大而增 大 。此特性可作为物质定量分析的依据。 （4）在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最 大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分 析中选择入射光波长的重要依据。
9.3 光吸收的基本定律
一、 朗伯-比尔定律
实验证明：一束平行单色光通过溶液， 当和T一定时，其吸光度与溶液的浓度和液 层厚度成正比。
第9章 吸光光度法
主要内容
9.1 吸光光度法概述 9.2 光吸收定律
9.3 分光光度计
9.4 显色反应和显色条件的选择 9.5 吸光度测量条件的选择 9.6 溶液浓度的测定方法
9.1 吸光光度法概述
一、定义：吸光光度法是基于被测物质的分子对 光具有选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。
二、分类
① 利用溶液颜色的深浅来测定溶液中有色物质的
射 线 x 射 线
↘，E ↗； ↗，E ↘
0.1 cm 10cm
微 波
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
103 cm
无 线 电 波
105 cm
可 见
光
根据波长可以分为
紫外光：200-380nm； 可见光：380-750nm； 近红外：750-2500nm。
二、 物质对光的选择性吸收 可见光
入射光 I0
[定义]： 透射比
透射光 It
It T I0
T 取值为0.0 % ~ 100.0 %
全部吸收
全部透射
T = 0.0 %
T = 100.0 %
T ↗，溶液对光的吸收 ↘；
T ↘，溶液对光的吸收 ↗。
10
Io 1 吸光度A：A lg lg It T
若光全部透过溶液，Io= It ， A = 0 若光几乎全被吸收，It ≈ 0 ， A = ∞ 吸光度 A 可以用来衡量溶液中吸光物质 对波长为 λ 的单色光的吸收程度，值越大， 其吸收程度越大；反之亦然。
仪器使用的是连续光源，用单色器分光，由于单色
器色散能力的限制和出口狭缝要保持一定的宽度，所以
我们不可能得到纯的单色光。
A
克服方法：
a. 尽量选用较好的单色器
b. 入射波长选择在峰值位置（在波 峰有一个A值相差较小的区域）
曲线或工作曲线
A
0.8
0.6
依 A = Kbc 标准曲线的斜率为：
*
0.4 0.2 0
tan=dA/dc
= Kb
定值
0
1
2
3
4 C/mol· L-1
故由曲线的斜率即可求出
三、引起偏离朗伯－比耳定律的因素
A
（一） 物理因素
原因：1.非单色光；
2.非平行入射光；
3.介质不均匀
C
1.非单色光（仪器本身所致）
0.42
b
光源
检测器
19
吸光度的加和性
若多组分体系的各组分对同一波长的光都有吸收作
用，则溶液的吸光度应等于溶液中各组分的吸光度之
和。（组分间没有干扰）
A总 = ∑ Ai =κ1b1c1 + κ2b2c2 + …… κnbncn
A4 A3 A2 A1
二、 标准曲线的绘制及其应用
标准曲线：A-C（吸光度-浓度）曲线，又称校准
吸收绿光。浓度越大,颜色越深。
白光 KMnO4
7
2.吸收曲线（吸收光谱）
一束平行单色光照射溶液时，光的一部分被吸收， 一部分透过溶液，一部分被器皿的表面反射。 I0 ´ It Ia
I0´ = Ir + Ia + It
Ir
I0 ´ Ir
参
I0
I0´ It
9
比
真正进入溶液部分的入射光
将不同波长的光透过某一固定的溶液，测量不同 波长下溶液对光的吸收程度，以吸光度为纵坐标， 以波长为横坐标，作图得到的曲线叫光吸收曲线。
A 1.6 D C
1.2 0.8 0.4
400
A、B、C、D代表不 同浓度下的吸收曲线，吸 收峰不变。
B A
480 560 640 720 nm KMnO4 溶液的吸收曲线