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第二十章 比色法和分光光度法;20.1 概 述;20.1.1 光度分析法的特点;20.1.2 物质对光的选择性吸收;如CuSO4溶液呈蓝色就是吸收了白光中黄光。; 如果将不同波长的光通过一固定浓度和厚度的有色溶液，测量每一波长下有色溶液对光的吸收程度（吸光度A），然后以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，得一曲线，称吸收曲线。;图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条曲线，代表同一被测物质含量由高到低的吸收曲线。;（1）同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax （2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似，λmax不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则不同。 （3）在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。 ;20.2 光吸收的基本吸收定律;20.2.1 朗伯-比尔定律;吸光度测量中，也用透光度T表示;b：液层的厚度 cm； c：溶液的浓度 g·L-1 K：吸光系数 L · g-1 · cm-1 如“c”的单位：mol·L-1，此时的吸光系数称为摩尔吸光系数 k; k 是吸光物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数。 在温度和波长等条件一定时， k 仅与吸收物质本身的性质有关，与待测物浓度无关。 k 是吸光物质吸光能力的量度， k 值越大， 光度法测定该物质的灵敏度越高。 由实验结果计算时，常以被测物质的总浓度代替吸光物质的浓度，这样计算的 k 值实际上是表观摩尔吸光系数。; 分光光度分析的灵敏度还可以用桑德尔灵敏度S表示。S是指当仪器的检测极限为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 = M/ k;例20-1：已知含Fe2+浓度为1.0mg·L-1的溶液，用邻二氮菲光度法测定铁(Fe2+与邻二氮菲反应，生成橙红色配合物)。使用厚度为2 cm的吸收池，在波长510nm处测得 吸光度A= 0.390。计算该配合物的 摩尔吸光系数。。 解：已知铁的相对原子质量为 55.85。;例：用双硫腙光度法测定Pb2+。 Pb2+的浓度为0.08mg/50mL，用2 cm比色皿在520 nm下测得 T = 53%，求 k。 解：已知铅的相对原子质量为 207.2;20.2.2 吸光度的加和性;20.2.3 对朗伯-比尔定律的偏离;1.比尔定律的局限性; 比尔定律是一个有限制性的定律，它假设入射光为单色光，吸收粒子间没有干扰。因此仅在稀溶液中才适用。在高浓度时，由于吸光物质微粒间相互影响，从而改变了它对光的吸收能力，使吸光度与浓度的线性关系发生偏离。;2. 非单色光引起的偏离; 在最大吸收波长附近通常有一个吸收强度相差较小的区域，如入射光在此范围内，因k 变化较小，引起的偏离也较小，A与c基本上呈直线关系。;3.由于溶液本身发生化学变化 的原因引起的偏离;20.3 比色法和分光光度法及其仪器;20.3.1 目视比色法;20.3.2 分光光度计的基本部件;2. 单色器 作用：将光源发出的连续光谱分解为单色光。单色器由棱镜和光栅等色散元件及狭缝和透镜组成。 ①入射狭缝：光源的光由此进入单色器； ②准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束； ③色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅； ④聚焦装置：透镜或凹面反射镜，将分光后所得单色光聚焦至出射狭缝； ⑤出射狭缝。;3. 吸收池 作用：用于盛放试样溶液。也叫比色皿。 吸收池主要有石英和玻璃两种。在紫外区须采用石英吸收池，可见区一般用玻璃吸收池。 吸收池大多是长方形的，一般仪器都配有一套厚度为0.5、1、2、3cm的吸收池。吸收池放置的位置应使透光面垂直于光束方向。;4. 检测系统 作用：将光强度转化为电流进行测量。光电转换器对测定波长范围内的光有快速灵敏的响应，产生的电流应与光电转换器上的光强度成正比。 常用的光电转换器有硒光电池、光电管。 5.读数指示器 作用：把光电流或放大的信号以适当的方式显示或记录下来。;20.3.3 常用的几种分光光度计 ;20.4 显色反应及显色条件的选择;20.4.1 对显色反应的要求;20.4.2 显色反应条件的选择 ;吸光度与显色剂用量关系曲线;2. 酸度 酸度对显色反应的影响是多方面的： H+浓度大，不利于有色配合物的形成；酸度还影响有些显色剂的颜色；某些被测组分与显色剂能形成不同组成的配合物；金属离子在酸度下降时会水解。 适宜的酸度范围由实验确定：固定其它条件，改变pH值测A，作A ~ pH曲线，选择曲线平坦部分对应的pH值作为测量条件。 ;吸光度与