7.1.2 溶液的吸光定律




4.朗伯比尔定律的适用条件 1)单色光：应选用max处或肩峰处测定，此时干扰组分、溶 剂等不吸收或有很弱的吸收 2)吸光质点形式不变 离解、络合、缔合会破坏线性关系，应控制条件 (酸度、浓 度、介质等)。 3)稀溶液：浓度增大，分子之间作用增强
7.1.2 溶液的吸光定律
7.3 显色反应及其影响因素



7.3.1显色反应和显色剂 1.显色反应：将待测组分转化成有色化合物的反应。 选择显色反应应遵循的原则： (1) 选择性好，干扰少或干扰容易消除； (2) 灵敏度高，一般 在104~105 L/(mol•cm)之间； (3) 有色化合物的组成要恒定，化学性质要稳定； (4) 有色化合物和显色剂之间的颜色差别要大； (5) 显色条件易于控制，以便提高重现性和方法的精密度。
7.4 光度测量误差和测量条件的选择



7.4.1测量条件的选择 1.测量波长的选择 根据吸收曲线，选择被测物质的最大吸收波长。 2.吸光度范围的选择 标准溶液和被测试液的吸光度在0.2~0.8范围内。 3.参比溶液的选择
7.4 光度测量误差和测量条件的选择




选择参比溶液的原则： ①当试液及显色剂均无色时，以蒸馏水作参比溶液； ②当显色剂为无色，被测试液中存在其他有色离子时，用 不加显色剂的被测试液作参比溶液； ③当显色剂有颜色时，可选择不加试样溶液的试剂空白作 参比溶液。 ④当显色剂和试液均有颜色时，可将一份试液加入适当掩 蔽剂掩蔽被测组分，而显色剂及其他试剂均按试液测定方 法加入，以此溶液作为参比溶液。 ⑤改变试剂加入顺序，使被测组分不发生显色反应，可以 此溶液作为参比溶液。
7.4 光度测量误差和测量条件的选择
0.12 0.1 y = 0.2797x + 0.0002 R2 = 1
氨氮质量 /mg
0.08 0.06 0.04 0.02 0 0 0.1 0.2 A420
氨氮标准曲线
0.3
0.4
7.4.2 对朗伯比尔定律的偏离

1. 非单色光引起的偏离 2. 由溶液本身的原因引起的偏离
电磁波谱

10-2 nm 10 nm
射 线 x 射 线
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
0.1 cm 10cm
微 波
103 cm
105 cm
无 线 电 波
可
见
Байду номын сангаас
光
远紫外
（真空紫外）
近紫外 可见
近红外
中红外
远红外
10nm~200nm
200nm ~380nm
380nm ~ 780nm
780 nm ~ 2.5 m




1.标准色阶法 例：铂钴标准比色法测水的真色 用氯铂酸钾与氯化钻配成标准色列，再与水样进行目视比 色确定水样的色度。 规定每升水中含有1mg铂(以六氯铂酸的形式)和0.5mg钴 （2mg CoCl2· 6H2O）所具有的颜色，称为1度。 铂钴标准比色法适用于较清洁的、带有黄色色调的天然水 和饮用水的测定。 2. 稀释倍数法 适用于受工业废水污染的地面水和工业废水颜色的测定。
7.3.2 影响显色反应的因素





1.溶液的酸度：影响显色剂的平衡浓度和颜色 ，影响被测 金属离子的存在状态，影响络合物的组成 。 2.显色剂的用量：显色剂的加入量要适宜，通过实验来确定 显色剂的用量。 3.显色反应时间：制作吸光度-时间曲线确定适宜时间。 4.显色反应温度：大多在室温下进行。适宜温度由实验确定。 5.溶剂：通过降低有色化合物的解离度，提高显色反应的灵 敏度。溶剂还可提高显色反应的速率，影响有色络合物的 溶解度和组成等。 6.干扰及其消除方法

5.朗伯比尔定律在定量分析中的应用：吸光度的测定
I0 A lg CL It



除被测组分对波长为的光有吸收外，还有其他干扰吸收： 1)吸收池对光的反射、吸收； 2) 样品中样品基体、显色剂 ( 或其它试剂）和共存组分对光 的吸收 消除措施：用参比溶液调 T=100% （ A=0 ），再测样品溶液 的吸光度，即消除了吸收池对光的吸收、反射，溶剂、试剂 对光的吸收等。
7.4.3 仪器的测量误差
在 T=15 ％～ 65 ％ (A=0.8 ～ 0.2) 范围内，测量的相对误差变化 非常小，且与最小误差很接近。
7.5 分光光度法在水质分析中的应用


7.5.1 浊度的测定 测定浊度的方法有分光光度法、目视比浊法等。 分光光度法适用于饮用水、天然水浊度的测定，最低检测浊 度为3度。 目视比浊法适用于饮用水和水源水等低浊度的水，最低检测 浊度为1度。
A1 = lg I0 I参比 A2 = lg I0 I 试液 I参比 A = A2 - A1 = lg I 试液
7.1.2 溶液的吸光定律

参比溶液的选择：
溶剂空白：纯溶剂（扣除吸收池干扰）适用于样品基体、共 存组分和显色剂均无色情况
种 类
试剂空白：纯溶剂+显色剂+其他试剂，适用于样品基体、共 存组分无色，显色剂等均有色
7.2 比色法和分光光度法



7.2.1目视比色法 用眼睛直接比较标准溶液 和待测溶液颜色的深浅， 来确定被测物质含量的方 法叫目视比色法，常用的 方法标准色阶法。 优点：不需要特殊的设备， 操作简单、灵活，灵敏度 较高等。 缺点：准确度不高
C0
C1
C2
C3
C4
C5
标准系列
观察方向
7.2.1目视比色法
7.3 显色反应及其影响因素


2.显色剂 无机显色剂：应用较少。 有机显色剂：有机显色剂分子中含有生色团和助色团。生色 团是某些含不饱和键的基团，基团中的 π 电子被激发时需能 量较小，可吸收波长200 nm以上的可见光而显色。助色团是 含孤对电子的基团，与生色团上的不饱和键作用，使颜色加 深。 常用的有机显色剂有偶氮类显色剂和三苯甲烷显色剂
样品空白：待测试样溶液，适用于显色剂无色，共存组分、 样品基体有色 空白溶液：显色剂 + 待测试样 + 待测组分的掩蔽剂，适用于显 色剂、样品基体、共存组分均有色
7.2 比色法和分光光度法



比色法和分光光度法特点： 1)灵敏度高：测定下限可达10-3～10-6mol· L-1，10-4%～10-5% 2)准确度能够满足微量组分的测定要求：相对误差2～5% 3)操作简便快速 4)应用广泛


2. 分光光度计的组成 分类：单光束分光光度计和双光束分光光度计 工作波长：紫外可见分光光度计，红外分光光度计 分光光度计由光源、单色器、吸收池、检测器和显示装置 构成。 优点：灵敏、准确、快速及选择性好
7.2.2 分光光度法



(1)光源：钨灯、氢灯、氘灯。 (2)单色器：由棱镜和光栅等色散元件及狭缝和透镜等组成。 (3)吸收池：即比色皿，用于盛吸收试液，由玻璃或石英制 成 (4)检测器： 光电管、光电倍增管。 (5)显示装置：检流计、微安表、数字显示记录仪。
7.4 光度测量误差和测量条件的选择



4.标准曲线的制作 以标准溶液中待测组分的含量为横坐标，吸光度为纵坐标 作图，得到一条通过原点的直线，称为标准曲线。 例：水中氨氮的测定——纳氏试剂分光光度法 标准曲线的绘制：吸取 0 、 0.50 、 1.00 、 3.00 、 5.00 、 7.00 和10.00mL铵标准使用液（0.010 mg NH4+-N/mL）于50mL 比色管中，用无氨水稀释至标线，加1.0mL酒石酸钾钠溶 液，混匀。加 1.5mL 纳氏试剂，混匀。放置 10min ，在波 长420nm处，用光程2cm比色皿，以无氨水为参比，测量 吸光度。经空白校正后，绘制标准曲线。

1.朗伯－比尔定律—光吸收的基本定律 I 透光度T：透过光强度It与入射光强度I0之比： T t
L 入射光I0 透射光It
I0




T 取值为0.0% ~ 100.0%； 全部吸收：T = 0.0%；全部透射，T = 100.0 % 朗伯-比尔光吸收定律：当一束平行单色光通过均匀的样品时， 溶液的吸光度T与吸光物质的浓度、吸收层厚度成正比。 公式： It T 10cL 或 - lg T A cL I
7.5 分光光度法在水质分析中的应用

7.5.2 废水中Cd2+的测定 ——双硫腙分光光度法 双硫腙分光光度法是利用镉离子在强碱性条件下与双硫腙生 成红色螯合物，用三氯甲烷萃取分离后，于518nm波长处测 其吸光度，与标准溶液比较定量。

7.5 分光光度法在水质分析中的应用


7.5.3 水中铬的测定——二苯碳酰二肼分光光度法 清洁的水样可直接用二苯碳酰二肼分光光度法测六价铬。如 测总铬，用高锰酸钾将三价铬氧化成六价铬，再用二苯碳酰 二肼分光光度法测定。 在酸性介质中，六价铬与二苯碳酰二肼(DPC)反应，生成紫红 色络合物，其色度在一定浓度范围内与含量成正比，于最大 吸收波长540nm处进行比色测定，利用标准曲线法确定水样中 铬的含量。
7.1光吸收的基本定律

例：Cr2O72-、MnO4-的特征吸收光谱
1.0 Absorbance
0.8 0.6 0.4 0.2 300 350 400 500 600 700 350 Cr2O72525 545 MnO4-
/nm
最大吸收波长λmax：最大吸收峰对应的波长
7.1.2 溶液的吸光定律
玻璃在可见光区是透明的；石英在紫外光区是透明的