实验五 高吸光度示差分析法
实验五 原子吸收分光光度分法测定待测样品中铜的含量
实验五原子吸收分光光度分法测定待测样品中铜的含量（标准加入法）一、目的要求学习原子吸收分光光度法的基本原理了解原子吸收分光光度计的基本结构及其使用方法掌握使用标准加入法进行定量分析二、基本原理由于式样中基体成分不能准确知道，或成分十分复杂，不能使用标准曲线法进行定量测定时，可以采用另一种定量方法——标准加入法，其原理如下：取等体积的试液两份，分别置于相同容器的两只容量瓶中，其中一只加入一定量带测元素的标准溶液，分别用水稀释至刻度，摇匀，分别测定其吸光度，则：A x=kC xA0=k(C0+C x)C x为待测元素的浓度，C0为加入标准溶液后溶液浓度的增量，A x，A0分别为两次测量的吸光度，将以上两式整理得：C x= A x×C /（A0- A x）在实际测定中，采用作图法所得结果更为准确。
一般吸取四份等体积试液置于四只等容积的容量瓶中，从第二只容量瓶开始，分别按比例递增加入待测元素的标准溶液，然后稀释到刻度，摇匀，分别测定溶液C x,C x+C0, C x+2C0, C x+3C0的吸光度为A x, A1 ,A2, A3,然后以吸光度A对待测三、仪器原子吸收分光光度计型号：空心阴极灯：空气压缩机乙炔钢瓶通风设备四、试剂硝酸铜、硝酸（1：100）、去离子水铜标准储备液（1000微克/毫升）铜标准使用液（100微克/毫升）五、实验条件吸收线波长：空心阴极灯电流：狭缝宽度：六、实验步骤1、标准溶液系列配制取5只25ml容量瓶，各加入待测液，然后分别加入、、、、、、铜标准使用液，在用水稀释到刻度，摇匀。
2、计算该系列溶液加入铜浓度3、用原子吸收分光光度计按仪器的操作步骤进行调节，稳定后，测定吸光光度值。
七、数据及其处理列表记录测量铜系列溶液的吸光度，然后以浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。
物理实验技术中的吸光度测量方法与技巧
物理实验技术中的吸光度测量方法与技巧引言：在物理学和化学等科学领域中，吸光度是一种重要的测量参数，用于研究溶液中的物质浓度、反应动力学和分子结构等。
本文将介绍物理实验中吸光度的测量方法与技巧，帮助读者更好地理解和应用这一重要的实验技术。
一、吸光度的概念和原理吸光度是指溶液对入射光强的吸收程度，用I表示。
根据贝尔-比亚-朗伯定律，吸光度与溶液中溶质的浓度和杂质物质的影响成正比，与光程成正比，与溶液中溶质的吸收性质相关。
吸光度的定义公式为A=log(I0/I)，其中I0为入射光强，I为透射光强。
二、常用的吸光度测量方法吸光度的测量方法多种多样，下面介绍几种常用的方法：1. 分光光度法分光光度法是一种间接测定吸光度的方法，通过测量透射光的强度来计算样品的吸光度。
这种方法利用分光光度计的分光仪器，通过选择合适的波长，可以使被测样品的吸光度最大化。
2. 滴定法滴定法是一种直接测定吸光度的方法，通过溶液中反应的终点来测定吸光度。
这种方法常用于分析溶液中的金属离子或酸碱度等参数。
3. 标准曲线法标准曲线法是一种建立吸光度与浓度之间关系的方法，通过测定不同浓度的标准溶液的吸光度，建立吸光度与浓度的标准曲线。
然后通过测量待测溶液的吸光度，利用标准曲线来计算其浓度。
三、吸光度测量的技巧在进行吸光度测量时，有一些技巧和注意事项可以帮助我们获得准确可靠的测量结果：1. 选择适当的波长不同的化合物在不同波长的光下吸收情况会有所不同，因此在进行测量时选择适当的波长可以使吸光度达到最大化或最小化，提高测量的灵敏度和准确性。
2. 校正反射和散射在测量透射光强时，反射和散射会产生一定的干扰。
为减小干扰，可以使用空白对比法，即在没有溶质的情况下测量背景透过光强，再和含溶质的样品进行比较。
3. 控制光程光程是指光通过样品的路径长度，通常使用经过校准的导光管或比色皿来控制光程。
保持光程的一致性可以减小误差，确保测量结果的可靠性。
4. 溶液制备和处理在进行吸光度测量前，需要正确制备溶液并进行适当的处理。
示差吸光光度法
A bc
两种吸收系数之间的关系为：ε=aM （2）桑德尔(Sandell)灵敏度S • 桑德尔(Sandell)灵敏度(灵敏度指数) 用 S来表示。S是指当仪器的检测极限 A=0.001时，单位截面积光程内所能检 测出来的吸光物质的最低含量，其单位为 μg· cm-2，S 与ε及吸光物质摩尔质量M 的关系为： M
2.吸收系数和桑德尔(Sandell)灵敏度 （1）吸收系数 *吸收系数a 当浓度c用g· L-1，液层厚度b用cm为单位表示时，则K用 a来表示称为吸收系数，单位为L· g-1· cm-1，它表示物质的 量浓度为l g· L-1，液层厚度为lcm时溶液的吸光度。
A=abc
* 摩尔吸收系数 molar absorptivity 当浓度c 用mol· L-1，液层厚度b 用cm为单位表示，则 K 用另一符号ε来表示。ε称为摩尔吸收系数，单位为 L· mol-l· m-1，它表示物质的量浓度为l mol· L-1，液层厚度 为l cm时溶液的吸光度。
克服非单色光引起的偏离的措施是使用比较 好的单色器，从而获得纯度较高的“单色光”， 使标准曲线有较宽的线性范围；入射光波长选择 在被测物质的最大吸收处，保证测定有较高的灵 敏度，此处的吸收曲线较为平坦，在此最大吸收 波长附近各波长的光的ε值大体相等，由于非单色 光引起的偏离要比在其他波长处小得多；测定时 应选择适当的浓度范围，使吸光度读数在标准曲 线的线性范围内。 （2）非平行入射光引起的偏离 朗伯-比尔定律要求采用平行光垂直入射。 若入射光为非平行光，就不能保证入射光全部垂 直通过吸收池，可能导致平均光程大于吸收池厚 度，实际测得的吸光度将大于理论值，引起正偏 离。
8.3分光光度计及其基本部件 分光光度计按工作波长范围分类，紫 外、可见分光光度计应用于无机物和有机 物含量的测定，红外分光光度计主要用于 结构分析。分光光度计又可分为单光束和 双光束两类。722型分光光度计是数字显 示的单光束、可见分光光度计 （recording spectrophotometer）。 分光光度计的基本部件有光源、单色 器、比色皿、检测器和显示装置。如图８. ４
示差分光光度法
示差分光光度法示差分光光度法1示差法的原理吸光光度法一般仅适用于微量组分的测定，当待测定组分浓度过高或过低，亦即吸光度测量值过大或过小时，从上节的测量误差的讨论得知，在这种情况下即使没有偏离朗伯—比耳定律的现象，也会有很大的测量误差，导致精准度大为降低。
采纳示差法可克服这一缺点。
目前重要有高浓度示差法，稀溶液示差法和使用两个参比溶液的精密示差法。
其中以高浓度示差法应用*多，本节将侧重讨论。
示差光度法和一般的光度法不同之处重要在于，示差法不是以空白溶液（不含待测组分的溶液）作为参比溶液，而是采纳比待测溶液浓度稍低的标准溶液作参比溶液，然后测量待测溶液的吸光度，再从测得的吸光度求出它的浓度。
这样便大大提高测定结果的精准度。
设用作参比的标准溶液浓度为cs，待测溶液浓度为cx，且cxcs，依据朗伯—比耳定律得到Ax=εcxbAs=εcsb两式相减：A相对=Ax—As=εb（cx—cs）=εbΔc（2—12）实际操作是：用已知浓度的标准溶液作参比，调整其吸光度为零（透光率100%），然后测量待测溶液的吸光度。
这时测得的吸光度实际是这两种溶液吸光度的差值（相对吸光度）。
从（2—12）式可知，所测得的吸光度差值与这两种溶液的浓度差成正比。
这样便可以把空白溶液为参比的稀溶液标准曲线作为ΔA对应于Δc的工作曲线，依据测得的ΔA找出相应的Δc值，从cx=cs+Δc，便可求出待测溶液之浓度，这就是示差法定量测定的基本原理。
2示差法的误差用示差法测定浓度过高或过低试液，其精准度比一般分光光度法高。
这可从图2—3看出。
设图2—3示差法标尺原理按一般分光光度法用试剂空白作参比溶液，测得溶液的透光率Tx=6%，明显，这时的测量读数误差是很大的。
采纳示差法时，假如按一般分光光度法测得的Ts=10%的标准溶液作参比溶液，使其透光率从标尺上Ts1=10%处调至Ts2=100%处，相当于把检流计上的标尺扩展到原来的十倍（TS2/TS1=100/10=10），这样待测试液透光率原来为6%，读数落在光度计标尺刻度很密，测量误差很大的区域，改用示差法测定时，透光率则是60%，读数落在测量误差很小的区域，从而提高了测定的精准度。
实验五 高锰酸钾吸收光谱曲线的绘制及含量测定
实验五高锰酸钾吸收光谱曲线的绘制及含量测定实践五高锰酸钾吸收光谱曲线的绘制及含量测定一、实践目的1、掌握紫外-可见分光光度计的操作方法。
2、熟悉紫外-可见分光光度计的基本构造及作用。
3、会依据吸收光谱曲线确定最大吸收波长。
4、会用标准曲线法测定高锰酸钾样品溶液的含量。
二、实践原理高锰酸钾溶液呈紫红色，在可见光区有吸收，利用此可绘制吸收光谱曲线。
通过吸收光谱曲线确定最大吸收波长，在最大吸收波长处进行含量测定。
因此可以用紫外-可见分光光度法对高锰酸钾溶液进行定性和定量分析。
三、实践仪器、药品和试剂1、仪器紫外-可见分光光度计；分析天平；5mL移液管2支；1000mL容量瓶；25mL容量瓶6个；100mL烧杯。
2、药品和试剂高锰酸钾对照品(固体)；高锰酸钾样品溶液。
四、实践内容(一) 配制溶液1、配制标准溶液(125mg/L)精密称取高锰酸钾对照品0.1250g置100mL烧杯中，溶解后，定量转移1000mL 容量瓶中，用纯化水稀释至标线，摇匀，即为高锰酸钾标准溶液(125mg/L)。
2、配制标准系列分别精密量取1.00、2.00、3.00、4.00和5.00(mL)高锰酸钾标准溶液(125mg/L)，置于25mL容量瓶中，纯化水稀释至标线，摇匀。
标准系列中各标准溶液的浓度依次为5.0、10.0、15.0、20.0和25.0(mg/L)。
3、配制样品溶液精密量取高锰酸钾样品溶液5.00ml，置25mL容量瓶中，纯化水稀释至标线，摇匀。
即为高锰酸钾供试品溶液。
(二) 绘制吸收光谱曲线以纯化水为空白溶液调节仪器基线后，测定标准系列中溶液浓度为15.0mg/L和高锰酸钾供试品溶液的吸收光谱曲线，并从吸收光谱曲线中确定最大吸收波长，比较二者的吸收光谱曲线和最大吸收波长。
(三) 测定溶液吸光度1、标准曲线的绘制在λmax处，以纯化水为空白溶液调节基线后，依次将标准系列各标准溶液放入光路中，测其吸光度A值。
化学实验报告吸光度
一、实验目的1. 理解吸光度的概念及其在化学分析中的应用。
2. 掌握使用分光光度计测定溶液吸光度的方法。
3. 学习如何根据吸光度计算溶液的浓度。
二、实验原理吸光度（A）是指溶液对光的吸收程度，它是通过比色法来测定的。
根据朗伯-比尔定律，溶液的吸光度与溶液的浓度、光程和光的波长有关，公式如下：A = εlc其中，A为吸光度，ε为摩尔吸光系数，l为光程，c为溶液的浓度。
在实验中，通过测量溶液在一定波长下的吸光度，可以计算出溶液的浓度。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：分光光度计、比色皿、移液管、容量瓶、吸管、烧杯等。
2. 试剂：标准溶液、待测溶液、溶剂等。
四、实验步骤1. 准备工作a. 检查仪器是否正常工作。
b. 用蒸馏水清洗比色皿，晾干后放入分光光度计的样品池中。
c. 设置分光光度计的波长为所需测量的波长。
2. 标准曲线的制作a. 准备一系列已知浓度的标准溶液。
b. 用移液管将标准溶液分别加入比色皿中，用溶剂稀释至刻度线。
c. 将比色皿放入分光光度计中，依次测量各标准溶液的吸光度。
d. 以标准溶液的浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制标准曲线。
3. 待测溶液的测定a. 用移液管将待测溶液加入比色皿中，用溶剂稀释至刻度线。
b. 将比色皿放入分光光度计中，测量待测溶液的吸光度。
c. 根据标准曲线，从吸光度值求出待测溶液的浓度。
五、实验结果与分析1. 标准曲线的制作标准曲线如图所示，其中横坐标为标准溶液的浓度，纵坐标为吸光度。
2. 待测溶液的测定待测溶液的浓度为：0.0025 mol/L。
六、实验讨论1. 实验过程中，比色皿的清洗和干燥对实验结果有较大影响，应严格按照操作规程进行。
2. 实验过程中，注意保持分光光度计的稳定性和准确性。
3. 实验结果可能受到环境因素的影响，如温度、湿度等，应尽量在相同条件下进行实验。
七、实验总结本次实验通过测定溶液的吸光度，学会了使用分光光度计进行化学分析。
实验过程中，掌握了标准曲线的制作方法，以及如何根据吸光度计算溶液的浓度。
项目五——吸光光度法
03
吸光光度法的仪器和试剂
分光光度计
01
定义
分光光度计是分光光度法中使用的核心仪器，用于测量溶液对特定波长
的光的吸光度。
02 03
工作原理
分光光度计通过光源发出连续光谱的光，经过单色器分光后，得到特定 波长的单色光，照射到样品上，然后通过检测器检测透过样品的光强， 从而计算出样品的吸光度。
类型
常见的分光光度计有紫外-可见分光光度计、红外分光光度计等。
酶活性测定
某些酶催化的反应会产生或消耗具有 特定吸光特性的物质，利用吸光光度 法可以测定这些物质的浓度变化，从 而推算出酶的活性。
工业生产中的吸光光度法
产品质量控制
在某些工业生产过程中，产品的吸光特性与其质量密切相关。通过吸光光度法测 量产品的吸光度，可以实时监控产品质量，确保生产过程的稳定性和产品的一致 性。
通过合成具有更高选择性和灵敏度的试剂和探针，提高吸光光度法 对目标分析物的检测灵敏度。
引入多元校正技术
利用多元校正算法，消除干扰因素，提高吸光光度法在复杂样品中 的测量精度和灵敏度。
拓展应用领域和范围
环境监测领域
将吸光光度法应用于大气、水体 等环境样品的检测，实现对环境
污染物的快速、准确测定。
生物医学领域
引入人工智能、物联网等技术， 实现吸光光度法仪器的远程操控 、数据自动处理和分析等功能， 提高仪器的易用性和分析效率。
多功能集成
将多种分析方法集成到一台仪器 中，实现一台仪器同时具备多种 分析功能，提高仪器的综合性能
和应用范围。
谢谢您的聆听
THANKS
常见试剂
常见的吸光光度法试剂有显色剂、还原剂、氧化剂等。
使用注意事项
吸光度实验报告
吸光度实验报告引言吸光度实验是一种常见的分析实验方法，用于测定物质溶液中某种化学物质的浓度。
该实验基于兰伯特-比尔定律，即物质的吸光度与其浓度成正比。
本实验的目的是通过测定不同浓度的标准溶液的吸光度值，建立吸光度与浓度之间的关系曲线，并利用该曲线来测定未知溶液的浓度。
实验原理根据兰伯特-比尔定律，溶液的吸光度（A）与其浓度（C）之间存在一个线性关系，可以表示为以下公式：A = ε * C * l其中，A为吸光度，ε为比摩尔吸光度（摩尔实吸光度与溶液的摩尔浓度之比），C为溶液的浓度，l为光程长度（通常为1 cm）。
根据上述公式，我们可以通过测定一系列已知浓度的标准溶液的吸光度，并绘制吸光度与浓度之间的关系曲线，从而通过比较未知溶液的吸光度值，推导出其浓度。
实验步骤1. 制备标准溶液首先，准备一系列已知浓度的标准溶液。
根据实验需要，我们选择5个浓度不同的标准溶液（C1，C2，C3，C4，C5），分别为0.1 mol/L，0.08 mol/L，0.06 mol/L，0.04 mol/L和0.02 mol/L。
将分别加入不同浓度的标准品到5个容量瓶中，并用去离子水稀释至相同体积（通常为25 mL）。
确保每个容量瓶的溶液严格按照所需浓度制备。
2. 测定吸光度使用分光光度计测定每个标准溶液的吸光度。
设置波长为所测定物质的吸收最大波长，并保持恒定。
取出一个废液试管，用去离子水清洗，并用细滴管吸取标准溶液样品加入试管。
置入分光光度计，并记录吸光度值。
重复以上步骤，对每个标准溶液测定吸光度值，并记录在实验数据表中。
3. 构建吸光度-浓度曲线将实验得到的标准溶液吸光度值和浓度值绘制在坐标轴上，并通过拟合得到线性关系曲线。
利用拟合得到的曲线，我们可以根据任意吸光度值估计相应的浓度。
实验数据浓度 (mol/L) 吸光度 (A)0.1 0.4560.08 0.3780.06 0.3030.04 0.1990.02 0.102数据处理与分析根据实验数据，我们可以利用线性拟合的方法得到吸光度-浓度的关系曲线。
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实验二高吸光度示差分析法
一、目的：
通过标准曲线的绘制及试样溶液的测定，了解高吸光度示差分析法的基本原理，方法优点。
掌握721型分光光度计的使用方法。
二、原理：
普通吸光光度法是基于测量试样溶液与试剂空白溶液（或溶剂）相比较的吸光度，从相同条件下所作的标准曲线来计算被测组份的含量，这种方法的准确度一般不会优于1～2%，因此，它不适合于高含量组份的测定。
为了提高吸光光度法测定的准确度，使其适合于高含量组分的测定，可采用高吸光度示差分析法。
示差法与普通吸光光度法的不同之处，在于用一个待测组份的标准溶液代替试剂空白溶液作为参比溶液，测量待测量溶液的吸光度。
它的测定步骤如下：
(1)在仪器没有光线通过时（接受器上无光照射时）调节透光率为0，这与比色法或普通分光光度法相同。
(2)将一个比待测溶液（浓度为C＋△C）稍稀的参比溶液（浓度为C）放在仪器光路中，调节透光率为100%。
(3)将待测量溶液（或标准溶液）推入光路中，读取表现吸光度A f。
表观吸光度A f实际上是由△C引起的吸收大小，可表达为：
A f=ab△c
上式说明，待测溶液（或标准溶液）与参比溶液的吸光度之差与这两次溶液的浓度差成正比。
无论普通吸光度或高吸光度示差法，只要符合比尔定律，而且测量误差仅仅是由于透光率（或吸光度）读数的不确定所引起的，则可以方便地计算出分析的误差。
仪器刻度上透光率读数改变数（dT）所引起的浓度误差dc为绝对误差，它与透光率有关，其关系式容易由比耳定律推得：
A f=ab△c=k△c
lgT=-A f=-k△c
0.43lnT=-k△c
KT dc 43
.0 ·dT
式中k 为标准曲线（A ～C ）的斜率。
实验中三条曲线的三个k 很接近。
根据k 值及上述关系可以计算出实验中各点的绝对误差（假设透光率读数误差为l%，即dT=0.01）。
对于化学工作者来说，更有意义的是浓度的相对误差(c dc
)，或者相对百分误差(c dc
×100)。
浓度相对百分误差与参比溶液的浓度关系密切。
随着有色参比溶液浓度的增加（或A 的增加），相对百分误差也随之减小。
当所用参比溶液的A=1.736时，最低的相对百分误差也可减小至0.25%。
由此可见了，差示法中高吸光度法可达到容量分析和重量分析的准确度。
三、仪器与试剂
721型分光光度计（附2只1厘米比色皿）
0～10ml 微量滴定管1支（刻度准确至0.005ml ）
25ml 容量瓶×6
0.5000M Cr （NO 3）3
四、实验步骤
l 、标准溶液的配制
在16支25ml 容量瓶中，用微量滴定管分别放入1.0,2.0,3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0，9.0，10.0，11.0，12.0，13.0，14.0，15.0，16.0ml ，0.5000 M Cr （NO 3）3溶液（也可放臵相接近的毫升数，但须正确读到0.005ml ），再用蒸馏水稀释至刻度，摇匀。
2、标准曲线的绘制及待测溶液的测定
选择一对合适的厚度为lcm 比色皿，在550nm 波长下分别测量下列三组溶液的吸光光度。
(1)以蒸馏水为参比溶液，测量1.0～5.0m1 0.5000M Cr （No 3）3/50ml 溶液的吸光度。
(2)以 5.0m1 0.2500M Cr （NO 3）3/50m1溶液为参比溶液，测量 6.0～11.0ml0.5000M Cr （NO 3）3/50ml 溶液的吸光度。
(3)以10.0ml 0.5000M Cr （NO 3）3/50ml 溶液为参比溶液，测量11.0～16.0ml
0.5000M Cr （NO 3）3/50ml 溶液及待测溶液的吸光度。
(4)为了消除由于标准溶液浓度、液槽厚度与光学性能不一致所带来的误差，常采用中性滤光片代替参比溶液，以获得良好的结果。
以中性滤光片（相对空气其A 约为1.0）代替参比溶液，测量11-16毫升0.5000 M Cr （NO 3）3/50ml 溶液及试样溶液的吸光度。
（注意：应固定中性滤光片的位臵）
五、结果与处理
1、在同一坐标纸上绘制（l ）-（3）组的A-C 标准曲线。
2、从（3）组标准曲线上求算待测溶液的溶度。
3、根据（1）-（3）组标准曲线，分别求其K 值，然后计算出每个实验点的c dc ×100，绘制（1）-（3）组c dc
×100～T 图，从图可以引出什么结论。
六、思考题．
1、在普通分光光度法中，若透光率读数改变0.01，最小误差点（即T=36.8%）的相对百分误差是多少？
2、根据实验数据，指出哪一个实验点的相对百分误差最低？比普通分光光度法中T 为36.8%处精确多少倍？
七、参考资料
1、朱世盛，《仪器分析》，第37页，复旦大学出版社，1983。
2、田笠卿，化学通报，第5期，301页，1963年。