文档介绍：第七章紫外分光光度法的原理和应用
比色分析的原理:光是一种电磁波,它
的波长用nm或A为单位,人的眼睛所能感觉到
的光波长约400~760nm,这之间的光波称为可
见光。短于400nm的叫紫外线,短于200nm的
远紫外线,再短的就是X射线和γ射线了。长
于760nm的叫红外线,红外线可长达5mm,再
长的就是无线电波了。
普通的日光、白炽灯光称为发射光,将这种
日光或白炽光通过棱镜可以分解为红、橙、黄
绿、蓝、青、紫等组成的光谱,称为发射光谱
如果在白炽灯光与棱镜之间放一个有色溶液的
玻璃皿,则通过棱镜后的光谱上会出现一处或
几处暗带,这种带有暗带的光谱称为该有色溶
液的吸收光谱,吸收光谱显示该溶液对光的选
择性吸收的特性。溶液所呈现的颜色是它的吸
收光谱中透过最多、吸收最少的那部分波长光
线的颜色,而暗带部分则是它透过最少、吸收
最多的那部分波长光线的颜色。
不同分子的原子团和原子,它的发射光谱和
吸收光谱不同。因此可以根据其光谱的特征和
强度研究化合物的结构和测定其含量,称为光
谱分析法,这也是比色分析的原理。根据发射
光谱分析的如火焰发射光谱法(又称火焰光度
法,分析钠、钾、钙),荧光光度和荧光分光
光度法(根据荧光的发射强度进行分析)。
根据吸收光谱分析的方法又称吸光光度法,
如应用可见光的吸收光谱进行分析的普通的分
光光度计和分光光度法;用紫外光的吸收光谱
进行分析的叫紫外分光光度计和紫外分光光度
法;用原子的吸收光谱进行分析的方法叫原子
吸收分光光度计和原子吸收分光光度法。
硒-邻苯二***
氧化钬的吸收光谱
Spectrum of Holmium Oxide
100011
WAELENGTH(nm)
:当一束单色入射光[D通过
厚度为L、浓度为C的有色溶液后,所透过光的
强度[I1]与溶液厚度L及浓度C成负指数乘积的
关系:I1=0·10-kC如果物质在溶液中的浓度
和显色强度成正比,则可以应用郎伯-比尔定律
通过比色方法从显色强度求浓度,这是比色分
析的原理。
入射光强度I—透过光强度
溶液厚度L(比色杯直径)
I1=10-kLC移项成:I1=10-KLC式中K为常
数,可因物质的吸光特性和采用单色光的波长
不同而有所不同,与溶液的厚度和浓度无关。
上式写成以10为底的对数,Iog(1/=-KLC
再以透光度T=I1/时,则上式成为IogT=
KLC或者-IogT=KLC。I1/称为透光度或透
光率,表示透过光强度是入射光强度的百分之
几,其数值只能<1,从0~100%。为了方便起
见,经常用透光度的负对数一IogT来表示溶液
吸收光线的情况,并称为吸光度(ABS)、消光度
(E)、或光密度(OD或D),这样,ABS=K·LC
该式说明溶液的吸光度和浓度C、厚度L之间皆
成正比关系。当厚度一定时,溶液的浓度增加,
则吸光度成正比地增加,这就是比色分析的依
据。实际使用中,溶液的厚度就是比色杯的厚
度,它是相对固定的,、1、2、4cm的比
色杯,使用最多的是lcm的比色杯。
比色分析中有时也用透光度做单位,根据透
光度的负对数一IogT=吸光度,透光率为100%
时,吸光度=-Iogl=0,而透光率为1%时,吸
光度=-=2,二者间呈对数指数关系
当然,只有溶液的浓度和吸光度之间成直线
正比关系时才能进行比色分析,如果溶液的吸
光度与浓度不成正比(不符合郎伯-比尔定律),
则不能使用比色分析。有时,溶液的浓度只在
定范围内和显色成直线正比关系,而浓度超
过一定限度时,失去正比关系,则不能一概地
用比色结果换算,通常都要研究测定方法中什
么浓度范围内二者成直线正比关系;或者绘制
系列浓度和吸光度之间的标准曲线,发现浓
度增加到一定限度,标准曲线发生弯曲、变折,
说眀超过该浓度时,要对溶液进行稀释才能用
来比色分析
可见光、紫外、荧光分析都要求溶液必须透
明,否则引起对光的吸收,影响分析的准确度
对特殊的均匀的浑浊液也可以进行比色分析,称
为比浊法,比如应用于红细胞计数、细菌计数
的比浊测定。
光线通过透明的溶液时,还有少量的光线在
玻璃、溶液的表面被反射或散射,影响到吸光
度,所以要用一个空白管进行校正,除去反射
光、散射光、试剂中杂质、非反应物的影响,
即用空白试剂溶液进行调零的原因。普通玻璃
对紫外线也有吸收,所以在普通分光光度计上