1、化验员基础知识培训主讲：李明清第十三章 红外光谱分析法第一节 光学分析方法概况及基本原理第二节 比色法与分光光度法第三节 比色条件选择第四节 分光光度法应用第一节 光学分析方法概况及基本原理一、光学分析仪器的基本组成比色法与紫外可见分光光度法信号发生器 检测系统信号处理系统信号读出系统计算机控制系统1、信号发生器：将被测物质的某一物理或化学性质转变为分析信号；2、检测系统：对产生的分析信号进行检测，并将其转变为易于测量的信号；3、信号处理系统：将信号放大、平滑、滤波、加和差减、调频、调幅等；4、信号读出系统：将信号处理系统输出的信号，记录或显示出来；5、计算机控制系统：控制、监测与校正、采集和
2、处理、数据储存与分析等。比色法与紫外可见分光光度法 无论物质有无颜色，当光线通过其溶液时，会有选择地吸收一定波长的光； 溶液浓度越大，对特定波长的光的吸收程度也越大； 根据溶液对光的吸收程度确定溶液的浓度，进而确定被测组分的含量比色法与紫外可见分光光度法二、物质的吸光光度法（分光光度法）四、光的吸收定律比色法与紫外可见分光光度法 当一束单色光通过均匀溶液时，其溶液的吸光度与溶液中吸光物质的浓度和液层厚度的乘积成正比，即：A lg lg kbc式中： k比例常数；I0， I入射光的强度，透过光的强度；b液层厚度；c溶液浓度；T透光率（度）， T I/I0；A溶液的吸光度。五、光吸收定律的适用要求
3、：1、光吸收定律只适用单色光；2、光吸收定律有其适用的浓度范围；3、被测溶液必须是均匀的。比色法与紫外可见分光光度法第二节 比色法与分光光度法比色法与紫外可见分光光度法一、比色法 以显色反应为基础，通过比较或测量有色物质溶液颜色深度来确定待测组分含量。 显色反应的基本要求是：反应具有较高的灵敏度和选择性，生成的有色化合物组成恒定且较稳定，与显色剂的颜色差别较大。显色测定比色法与紫外可见分光光度法二、分光光度法比色法与紫外可见分光光度法分光光度计的基本结构：光源、单色器、吸收池、检测器以及数据处理及记录。721型分光光度计示意图比色法与紫外可见分光光度法三、分光光度计实验室基本要求 室温： 20
4、 2 ； 温度： 45% 65%，不超过 85%； 防震和防电磁干扰； 防腐性。比色法与紫外可见分光光度法四、分光光度计的保养和维护 光源部件：不工作不开灯、及时更换，并调好光路上的透镜和反射镜位置； 单色器不宜拆开，注意防潮； 吸收池用后冲洗干净； 光电器件应避免强光照射或受潮积尘； 保持光源及检测系统的电压稳定性。比色法与紫外可见分光光度法第三节 比色条件的选择比色法与紫外可见分光光度法一、入射光波长的选择“最大吸收原则 ”和 “吸收较大，干扰较小原则 ”。二、测定狭缝宽度的选择不减小吸光度时的最大狭缝宽度。三、参比溶液的选择溶剂空白、试样空白、试剂空白、褪色空白。四、吸光度读数范围的选择
5、 最好在 0.2 0.7之间； 调节溶液的浓度； 改变液槽厚度。比色法与紫外可见分光光度法五、显色剂的选择 显色反应灵敏度高； 显色剂选择性好； 显色剂对照性高； 反应产物的组成恒定； 显色的产物稳定； 显色反应条件易控制。比色法与紫外可见分光光度法六、显色反应条件的选择 显色剂的浓度及用量； 溶液的酸度； 显色温度、显色时间、显色溶剂； 溶液中共存物的干扰及其消除。七、溶剂的选择 低极性溶液、稳定性、无明显吸收。比色法与紫外可见分光光度法第四节 分光光度法的应用比色法与紫外可见分光光度法定性分析纯度检查未知物鉴定功能团推测同分异构体判别定量分析单组分多组分比色法与紫外可见分光光度法常见无机元
6、素分光光度法条件及参数元素 显色剂 最大波长 /nm 测定范围 g/mL 条件Al 二甲酚橙 536 0.1 1 pH 3.4铬 天青 S 567.5 0.04 1.4 pH=4-6Ca 钙 色素 520 0.1 4 pH12Cl 铬 酸 银 405 5 80pH=6 7， 间 接滴定Fe 邻 二氮菲 508 0.25 2.5pH=2 9， 盐 酸 羟胺、 柠 檬酸Li 钍试剂 480 0.1 10.4%氢 氧化 钾 、丙酮 存在比色法与紫外可见分光光度法【 例 】 GB/T11064.7 2013 碳酸锂、单水氢氧化锂、氯化锂化学分析方法 第 7部分：铁量的测定 邻二氮杂菲分光光度法 1、方
7、法提要试样以盐酸分解。用抗坏血酸使铁（ ）还原成铁（ ），在 pH3.5乙酸盐缓冲介质中，铁（ ）与邻二氮杂菲形成橙红色络合物。于分光光度计波长 510nm处测量其吸光度比色法与紫外可见分光光度法2、 试剂 2.1 盐酸（ 1+1），优级纯。氢氧化钾。2.2 盐酸（ 1+7），优级纯。无水乙醇。2.3 盐酸（ 2+1），优级纯。2.4 氨水（ 1+1），优级纯。2.5 抗坏血酸溶液（ 25g/L）：用时配制。氢氧化铵（ 1+1）。2.6 邻二氮杂菲溶液（ 2g/L）：称取 0.2g邻二氮杂菲，溶于 100mL乙醇溶液（ 1+1）中。2.7 乙酸乙酸钠缓冲溶液（ pH3.5）：称取 16g无水乙
8、酸钠，于 500mL烧杯中，用水溶解，加入 170mL冰乙酸，移入 1000mL容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。2.8 对硝基酚指示液（ 2g/L）：用乙醇配制。比色法与紫外可见分光光度法2.9 铁标准贮存溶液：称取 0.1430g预先在105 110 烘 2h并冷却至室温的三氧化二铁 （ Fe2O3） 99.9%，置于 200mL烧杯中。加入 20mL盐酸（ 2.1），低温加热至完全溶解，冷至，移入 1000mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此溶液 1mL含 100g铁。2.10 铁标准溶液：移取 50.00mL铁标准贮存溶液（ 2.9），置于 500mL容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀。此
9、溶液 1mL含 10g三氧化二铁。 比色法与紫外可见分光光度法3、仪器 分光光度计。4、试样4.1 碳酸锂、氯化锂预先在 250 260烘 2h，置于干燥器中冷至室温。4.2 单水氢氧化锂试样应装满于塑料器具中，密封贮存。比色法与紫外可见分光光度法5、分析步骤5.1 试料：称取 5.00g试样，精确到 0.0001g。5.2 测定数量：独立地进行两次测定，取其平均值。5.3 空白试验：随同试料做空白试验，加入与分解试样等量的酸，在低温下蒸发至近干。5.4 测定5.4.1 将试料（ 5.1）置于 200mL烧杯中，用少量水润湿，盖上表面皿。碳酸锂试料缓慢加入 18mL盐酸（ 2.3），单水氢氧化
10、锂试料加入 16mL盐酸（ 2.3），氯化锂试料加入少量水和 1mL盐酸（ 2.3），低温加热至微沸使完全溶解，冷却至室温，按表 1移入容量瓶中，以水稀释至刻度，摇匀。静置澄清。比色法与紫外可见分光光度法5.4.2 按表 1分取上层清液（ 5.4.1），置于25mL容量瓶中，以水稀释至约 10mL，加 2滴盐酸（ 2.1）。铁的质量分数/% 容量瓶 /mL分取试液 （ 5.3.1）体积 /mL0.0003 0.002 50 10.000.002 0.005 50 5.000.005 0.010 100 5.000.010 0.030 250 5.00表 1比色法与紫外可见分光光度法5.4.3
11、加入 1mL抗坏血酸溶液（ 2.5），摇匀。加入 1滴对硝基酚指示剂（2.8），以氨水（ 2.4）中和至试液呈黄色，再以盐酸（ 2.2）中和至黄色刚好消失，加入 2.5mL缓冲液（ 2.7），混匀。加入 1.5mL邻二氮杂菲溶液（2.6），以水稀释至刻度，摇匀，放置15min。5.4.4 将部分溶液（ 5.4.3）移入 3cm比色皿中，以水做参比，于分光光度计波长 510nm处测量其吸光度。5.4.5 减去随同试料的空白溶液吸光度，从工作曲线上查出相应的铁量。比色法与紫外可见分光光度法5.5 工作曲线的绘制5.5.1 移取 0mL、 0.25mL、 0.50mL、1.00mL、 2.00mL、
12、 3.00mL铁标准溶液（ 2.10），分别置于一组 25mL容量瓶中，以水稀释至 10mL，加入 2滴盐酸（ 2.1），以下按 5.4.3进行。5.5.2 将部分溶液（ 5.5.1）移入 3cm比色皿中，以水为参比，于分光光度计波长 510nm处测量其吸光度。减去试剂空白的吸光度后，以铁量为横坐标，吸光度为纵坐标，绘制工作曲线。比色法与紫外可见分光光度法6、 分析结果的计算 铁的含量以质量分数 （ Fe）计，数值以 %表示，按下式计算：（ Fe） 100式中：m1 从工作曲线上查得的试液中的铁量，（ g）；m0 从工作曲线上查得空白溶液中的铁量，（ g）；m 试料的质量，（ g）；V0 试液的总体积，（ mL）；V1 移取试液的体积，（ mL）。所得结果应表示至两位小数，小于 0.1%时表示至三位小数，小于 0.01%时表示至四位小数。谢谢！
