《分析化学》第7模块常用仪器分析

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1、分析化学（第二版）主编：钟彤主审：长青大连理工大学出版社高等职业教育化工类课程规划教材第7模块常用仪器分析背景知识任务一认知紫外-可见分光光度计任务二认知酸度计能力考核水样中磷酸根含量的测定学习目标1.熟悉紫外-可见分光光度计及酸度计的结构及使用方法；2.掌握紫外-可见分光光度法的条件选择方法；3.掌握紫外-可见分光光度法的定量方法；4.掌握溶液酸度的测定方法、第7模块常用仪器分析背景知识（一）紫外-可见分光光度法一、光吸收定律1.朗伯-比尔定律当一束平行的单色光通过均匀、非散射的稀溶液时（见图），入射光被溶液吸收的程度与溶

2、液厚度的关系为:I0LIt式中I0为入射光强度；It为通过溶液后透射光强度；L为溶液液层厚度，或称光程长度；k为比例常数，它与入射光波长溶液性质、浓度和温度有关。这就是朗伯（S.H.Lambert）定律。背景知识It/I0表示溶液对光的透射程度，称为透射比，用符号T表示。透射比愈大说明透过的光愈多。而I0/It是透射比的倒数，它表示入射光I0一定时，透过光强度愈小，即愈大，光吸收愈多。所以表示了单色光通过溶液时被吸收的程度，通常称为吸光度，用A表示，即当一束平行单色光照射到同种物质不同浓度，相同液层厚度的均匀透明溶液时，入射

3、光通量与溶液浓度的关系为式中为另一比例常数，它与入射光波长、液层厚度、溶液性质和温度有关。c为溶液浓度。这就是比尔（Beer）定律。比尔定律表明；当溶液液层厚度和入射光强度一定时，光吸收的程度与溶液浓度成正比。必须指出的是：比尔定律只能在一定浓度范围才适用。因为浓度过低或过高时，溶质会发生电离或聚合，而产生误差。背景知识当溶液厚度和浓度都可改变时，这时就要考虑两者同时对透射光通量的影响，则有式中K为比例常数，与入射光的波长、物质的性质和溶液的温度等因素有关。这就是朗伯-比尔定律，即光吸收定律。它是分光光度法进行定量分析的理论

4、基础。光吸收定律表明：当一束平行单色光通过均匀、非散射的稀溶液时，溶液的吸光度（入射光被溶液吸收的程度）与溶液的浓度及液层厚度的乘积成正比。朗伯-比尔定律应用的条件：一是必须使用单色光，二是吸收发生在均匀的、非散射介质，三是吸收过程中，吸收物质互相不发生作用。背景知识2.吸光系数式中比例常数K称为吸光系数；其物理意义是：单位浓度的溶液液层线厚度为1cm时，在一定波长下测得的吸光度。K值的大小只与吸光物质的性质、入射光波长、溶液温度和溶剂性质等有关，而与溶液浓度和液层厚度无关。但K值大小因溶液浓度所采用的单位的不同而异。(1)

5、摩尔吸光系数ε当溶液的浓度以物质的量浓度（mol·L-1）表示，液层厚度以厘米（cm）表示时，相应的比例常数K称为摩尔吸光系数。以ε表示，其单位为L·mol-1·cm-1。这样，式可以改写成A=εCL（4-5）摩尔吸光系数的物理意义是：浓度为1mol·L-1的溶液，于厚度为1cm的吸收池中，在一定波长下测得的吸光度。背景知识摩尔吸光系数是吸光物质的重要参数之一，它表示物质对某一特定波长光的吸收能力。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。因此，测定时，为了提高分析的灵敏度，通常选择摩尔吸光系数大的有

6、色化合物进行测定，选择具有最大ε值的波长作入射光。摩尔吸光系数由实验测得。在实际测量中，不能直接取1mol·L-1这样高浓度的溶液去测量摩尔吸光系数，只能在稀溶液中测量后，换算成摩尔吸光系数。背景知识例4-1已知含Fe2+浓度为50ug/100mL溶液，用邻二氮菲显色，在波长510nm处用2cm吸收池测得A=0.198，计算摩尔吸光系数。ε=(2)吸光系数若溶液浓度c以mg/L表示，液层厚度以厘米（cm）表示，其比例常数称为吸光系数，用k表示，其单位为L·cm/mg。这样可表示为A=kcL背景知识3.吸光度的加和性在多组分的

7、体系中，在某一波长下，如果各种对光有吸收的物质之间没有相互作用，则体系在该波长的总吸光度等于各组分吸光度的和，即吸光度具有加和性，称为吸光度加和性原理。可表示如下：A总=A1+A2+……An=式中各吸光度的下标表示组分1，2，……n。吸光度的加和性对多组分同时定量测定，校正干扰等都极为有用。二、定量方法本节只讨论单组分体系，定量的依据是光吸收定律.如果样品是单组分，且遵守吸收定律，这时只要测出被测吸光物质最大吸收波长（λmax），就可在此波长下，选用适当的参比溶液，测量试液的吸光度，然后再用工作曲线法或比较法求得分析结果。背

8、景知识1．标准曲线法工作曲线法又称标准曲线法，它是实际工作中使用最多的一种定量方法。标准曲线的绘制方法是：配制四个以上浓度不同的待测组分的标准溶液，以空白溶液为参比溶液，在选定的波长下，分别测定各标准溶液的吸光度。以标准溶液浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，在坐标纸上绘制曲线，此曲线即称为标准