可見分光光度計(jì)的使用課件

第八章吸收光譜法

第八章吸收光譜法28.1概述分子光譜法（分子光譜分析）紫外-可見分光光度法分類紫外-可見分光光度法的特點(diǎn)28.1概述分子光譜法（分子光譜分析）3分子光譜分析光學(xué)分析法——基于物質(zhì)分子、原子等微粒對(duì)輻射的相互作用而建立的分析方法。分子光譜分析：物質(zhì)分子與電磁輻射作用時(shí)，物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生了量子化的能級(jí)之間的躍遷，測量由此產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射輻射的波長和強(qiáng)度而進(jìn)行分析的方法。3分子光譜分析光學(xué)分析法——基于物質(zhì)分子、原子等微粒對(duì)輻射的4分子光譜分析類型紫外-可見：分子外層電子能級(jí)躍遷時(shí)吸收紫外-可見光（200~780nm）而建立的電子光譜法。紅外光譜：分子在振動(dòng)-振動(dòng)能級(jí)之間躍遷吸收紅外光。分子熒光：物質(zhì)分子被紫外光或波長較短的可見光激發(fā)，再返回基態(tài)時(shí)發(fā)射出的波長與入射光相同或更長的光。化學(xué)發(fā)光分析：分子吸收了化學(xué)反應(yīng)中放出的化學(xué)能而被激發(fā)，回基態(tài)時(shí)發(fā)射一定波長的光。拉曼散射：物質(zhì)從基態(tài)被激發(fā)到非量子化的能量區(qū)所吸收的光輻射，及從非量子化能量區(qū)躍遷回基態(tài)時(shí)所發(fā)射的波長與入射光不同的輻射。4分子光譜分析類型紫外-可見：分子外層電子能級(jí)躍遷時(shí)吸收紫外5一、紫外-可見分光光度法分類1．比色分析法——比較待測溶液顏色或加入試劑后呈現(xiàn)的顏色深淺來確定物質(zhì)含量的分析方法。適合于可見光范圍。按檢測器不同分為：（1）目視比色法——眼睛（2）光電比色法——光電轉(zhuǎn)換元件（如光電池）2．分（吸）光光度法——使用分光光度計(jì)，根據(jù)物質(zhì)對(duì)不同波長的單色光吸收程度不同進(jìn)行定性定量分析的方法。按光譜區(qū)不同分為：可見（400~780nm）、紫外（200~400nm）、紅外（3000~30000nm）。1nm=10－9m5一、紫外-可見分光光度法分類1．比色分析法——比較待測溶液6二、

紫外-可見分光光度法的特點(diǎn)與儀器分析法的共同特點(diǎn)類似：靈敏度較高，適于微痕量分析，濃度檢測下限約10-6mol·L-1；精密度和準(zhǔn)確度高，相對(duì)誤差為2%-5%；操作簡便、快速、成本低，易于推廣；應(yīng)用范圍廣，無機(jī)、有機(jī)分析（對(duì)復(fù)雜有機(jī)物的分析能力弱），化學(xué)平衡研究等。6二、紫外-可見分光光度法的特點(diǎn)與儀器分析法的共同特點(diǎn)類似78.2基本原理光的基本特性物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收吸收定律78.2基本原理光的基本特性8一、

光的基本特性1.電磁波譜——波粒二象性（1）波動(dòng)性——光的偏振、干涉、衍射、折射等現(xiàn)象，用（nm）、（Hz）、c（3×1010cm·s－1）、波數(shù)(cm－1)描述；=c，波數(shù)=1/=/c（2）微粒性——光由光子流組成，光子的能量:E=h=hc/

（Planck常數(shù)：h=6.626×10－34

J·s）光的能量范圍很廣，在波長或頻率上相差大約20個(gè)數(shù)量級(jí)。光的波長越短（頻率越高），其能量越大。不同光的波長范圍及其在分析化學(xué)中的應(yīng)用情況。8一、光的基本特性1.電磁波譜——波粒二象性9910

電磁波譜光譜區(qū)頻率范圍(Hz)空氣中波長作用類型分析方法宇宙或γ射線>1020<10-12m原子核X射線1020～1016

10-3～10nm內(nèi)層電子躍遷X射線光譜法遠(yuǎn)紫外光1016～1015

10～200nm電子躍遷真空紫外光度法紫外光1015～7.5×1014

200～400nm電子躍遷紫外吸收光譜法可見光7.5×1014～4.0×1014

400～750nm價(jià)電子躍遷比色及可見光度法近紅外光4.0×1014～1.2×1014

0.75～2.5μm振動(dòng)躍遷紅外光譜法紅外光1.2×1014～1011

2.5～1000μm振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)躍遷遠(yuǎn)紅外光譜法微波1011～108

0.1～100cm轉(zhuǎn)動(dòng)躍遷微波光譜法無線電波108～105

1～1000m原子核旋轉(zhuǎn)躍遷核自旋共振光譜聲波20000～3015～106km分子運(yùn)動(dòng)10電磁波譜光譜區(qū)頻率范圍(Hz)空氣中波長作用類型112.單色光和互補(bǔ)光單色（波長）光是由相同能量的光子組成；白光（太陽光）是由各種單色光組成的復(fù)合光；當(dāng)一束白光通過光學(xué)棱鏡時(shí)，即可得到不同顏色的譜帶也叫光譜，這種現(xiàn)象叫光的色散。白光色散后成為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等七色光。

人們眼睛能夠感受的光是可見光，是電磁輻射中的小部分，為420~760nm.遠(yuǎn)（真空）紫外為10~200nm，近紫外為200~400nm。如果兩種色光按適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度比例混合后組成白光，則這兩種色光稱為“互補(bǔ)色光”，如圖所示。成直線關(guān)系的兩種光可混合成白光。例如在白色光中分離出藍(lán)光后，剩下的混合光則呈現(xiàn)黃色，因此，藍(lán)色和黃色光為互補(bǔ)色光。

112.單色光和互補(bǔ)光單色（波長）光是由相同能量的光子組成12光的互補(bǔ)互補(bǔ)色光關(guān)系略圖光的互補(bǔ)：藍(lán)黃光的互補(bǔ)色圖12光的互補(bǔ)互補(bǔ)色光關(guān)系略圖光的互補(bǔ)：藍(lán)黃光的互補(bǔ)色圖13二、

物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收物質(zhì)顏色的產(chǎn)生物質(zhì)的吸收光譜曲線分子吸收光譜產(chǎn)生的機(jī)理吸收光譜的應(yīng)用13二、物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收物質(zhì)顏色的產(chǎn)生141.物質(zhì)顏色的產(chǎn)生物質(zhì)所呈現(xiàn)的顏色與所選擇性吸收的特征顏色互為補(bǔ)色。物質(zhì)的顏色由透過光或反射光的顏色決定。舉例說明：不透明物質(zhì)——光的吸收與反射作用；透明物質(zhì)——光的吸收與透過作用；如無色物、黑色物、KMnO4溶液、CuSO4溶液等。KMnO4溶液強(qiáng)烈地吸收黃綠色的光，對(duì)其它的光吸收很少或不吸收，所以溶液呈現(xiàn)紫紅色。又如CuSO4溶液強(qiáng)烈地吸收黃色的光，所以溶液呈現(xiàn)藍(lán)色。溶液之所以呈現(xiàn)不同的顏色，是因?yàn)樗樟嘶パa(bǔ)色光。141.物質(zhì)顏色的產(chǎn)生物質(zhì)所呈現(xiàn)的顏色與所選擇性吸收的特征152.物質(zhì)的吸收光譜曲線（1）定義：通過實(shí)驗(yàn)獲得。用不同波長的單色光依次通過一定濃度的均勻透明的溶液，分別測定其吸光度，以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，用測定所得的數(shù)據(jù)繪制的曲線。（2）作用：精確描述了某種物質(zhì)對(duì)不同波長光的吸收程度。（3）特點(diǎn)：152.物質(zhì)的吸收光譜曲線（1）定義：通過實(shí)驗(yàn)獲得。用不同16光吸收曲線的特點(diǎn)1、2物質(zhì)不同，吸收曲線形狀和λmax不同。提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，可定性分析。同一物質(zhì)對(duì)不同波長光的吸光度不同，呈現(xiàn)選擇性吸收性質(zhì)。16光吸收曲線的特點(diǎn)1、2物質(zhì)不同，吸收曲線形狀和λmax不17光吸收曲線的特點(diǎn)3不同濃度的同一物質(zhì)，吸收曲線形狀相似，λmax不變。在一定波長下吸光度A有異，可作定量依據(jù)。在λmax處A隨濃度變化最大，測定最靈敏。吸收曲線是定量分析選擇波長的重要依據(jù)。17光吸收曲線的特點(diǎn)3不同濃度的同一物質(zhì)，吸收曲線形狀相似，183.分子吸收光譜產(chǎn)生的機(jī)理（1）分子運(yùn)動(dòng)及其能級(jí)躍遷物質(zhì)分子內(nèi)部通常有三種運(yùn)動(dòng)形式：電子相對(duì)于原子核的運(yùn)動(dòng)，原子核在其平衡位置附近的相對(duì)振動(dòng)，分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動(dòng)。即分子具有三種不同能級(jí)：電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。這三種能級(jí)都是量子化的，且各自具有相應(yīng)的能量。分子的內(nèi)能包括：電子能量Ee、振動(dòng)能量Ev、轉(zhuǎn)動(dòng)能量Er。即hv=E=Ee+Ev+Er。ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr分子在某一狀態(tài)時(shí)的能量：E=E零+E平+Ee+Ev+Er。183.分子吸收光譜產(chǎn)生的機(jī)理（1）分子運(yùn)動(dòng)及其能級(jí)躍遷19紫外-可見分子吸收光譜與電子躍遷19紫外-可見分子吸收光譜與電子躍遷20（2）分子吸收光譜的產(chǎn)生M+

h

M*基態(tài)激發(fā)態(tài)E1

（△E）E2M+熱M+熒光或磷光E=E2-

E1=h

：量子化條件；選擇性吸收。20（2）分子吸收光譜的產(chǎn)生M+h21三種能級(jí)躍遷及其討論ΔΕr：0.005～0.050eV，躍遷產(chǎn)生吸收光譜位于遠(yuǎn)紅外區(qū)，即遠(yuǎn)紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動(dòng)光譜。ΔΕv：0.05～１eV，躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在紅外區(qū),即紅外光譜或分子振動(dòng)光譜。ΔEe:1～20eV。電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在紫外-可見光區(qū)，即紫外-可見光譜或分子的電子光譜。電子能級(jí)間躍遷的同時(shí)，總伴隨有振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的躍遷。即電子光譜中總包含有振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)寬譜帶（非線光譜）。21三種能級(jí)躍遷及其討論ΔΕr：0.005～0.050eV，224.吸收光譜的應(yīng)用吸收光譜的波長分布由產(chǎn)生譜帶的躍遷能級(jí)間的能量差所決定，反映分子內(nèi)部能級(jí)分布，是物質(zhì)定性的依據(jù)。吸收譜帶的強(qiáng)度與分子偶極矩變化、躍遷幾率有關(guān)，也提供分子結(jié)構(gòu)的信息。通常將在最大吸收波長處測得的摩爾吸光系數(shù)εmax也作為定性的依據(jù)。不同物質(zhì)的λmax有時(shí)可能相同，但εmax不一定相同。吸收譜帶的強(qiáng)度與該物質(zhì)分子吸收的光子數(shù)成正比，是定量分析的依據(jù)。224.吸收光譜的應(yīng)用吸收光譜的波長分布由產(chǎn)生譜帶的躍遷能23三、

吸收定律朗伯-比耳定律吸光系數(shù)吸光度的加和性影響吸收定律的主要因素23三、吸收定律朗伯-比耳定律241.朗伯-比耳定律（1）透射比τ和吸光度A—演示吸收池當(dāng)一束平行的單色光通過均勻而透明的溶液時(shí)，一部分光被溶液所吸收，因此透過溶液的光通量就要減少。設(shè)入射光通量為Φ0，通過溶液后透射光通量為Φtr，則比值Φtr/Φ0表示溶液對(duì)光的透射程度稱為透射比，符號(hào)為τ，其值可以用小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示：τ=Φtr/Φ0。也稱透光度（透光率）T。241.朗伯-比耳定律（1）透射比τ和吸光度A—演示吸收池25吸光度透射比倒數(shù)的對(duì)數(shù)表示溶液對(duì)光的吸收程度，稱為吸光度，用A表示。A=lgΦ0/Φtr=-lgτ當(dāng)入射光全部透過溶液時(shí)Φtr＝Φ0，τ=1（或100%），即A=0；當(dāng)入射光全部被溶液吸收時(shí)，Φtr=0，τ=0，即A→∞。均無量綱。25吸光度透射比倒數(shù)的對(duì)數(shù)表示溶液對(duì)光的吸收程度，稱為吸光度26（2）朗伯-比耳定律紫外、可見、紅外吸光光度法的理論基礎(chǔ)和定量依據(jù)。朗伯（Lambert）于1760年，布格（Bouguer）于1729年闡明了A∝b的關(guān)系；比耳（Beer）于1852年提出了A∝c的關(guān)系。二者的結(jié)合為朗伯-比耳定律：當(dāng)一束平行單色光垂直入射通過均勻、透明的單一吸光物質(zhì)的稀溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液濃度及液層厚度的乘積成正比。26（2）朗伯-比耳定律紫外、可見、紅外吸光光度法的理論基礎(chǔ)27A=-lgτ=kbcA：吸光度；B：液層厚度（光程長度，吸收池內(nèi)溶液的長度

），cm；c：溶液的濃度，mol·L－１；K：吸光系數(shù)。應(yīng)用條件：必須使用單色光；吸收發(fā)生在均勻的介質(zhì)；吸收物質(zhì)互相不發(fā)生作用。27A=-lgτ=kbcA：吸光度；282.吸光系數(shù)Kk：物理意義是單位濃度的溶液，當(dāng)液層厚度為1cm時(shí)，在一定波長下測得的吸光度。物質(zhì)性質(zhì)、T、λ、溶劑等條件一定時(shí)，k不隨c、b而變，僅與物質(zhì)本性有關(guān)，即特征常數(shù)，可作定性參數(shù)。但k隨溶液濃度所采用的單位不同而異，常用的有摩爾吸光系數(shù)和質(zhì)量吸光系數(shù)。（1）摩爾吸光系數(shù)ε：等于c為1mol·L－1、b為1cm的吸光物質(zhì)對(duì)特定波長光的吸光度，其單位為L·mol－1·cm－1。A=εbc。摩爾吸光系數(shù)是吸光物質(zhì)的重要參數(shù)之一，它表示物質(zhì)對(duì)某一特定波長光的吸收能力。ε愈大，表示該物質(zhì)對(duì)某波長光的吸收能力愈強(qiáng)，測定的靈敏度也就愈高。因此，測定時(shí)，為了提高分析的靈敏度，通常選擇摩爾吸光系數(shù)大的有色化合物進(jìn)行測定，選擇具有最大ε的波長作入射光。同一物質(zhì)在各不同λ下的ε不同。λmax處的ε記為εmax，表明了該物質(zhì)最大的吸光能力，即該方法的最大靈敏度。ε＞105：超高靈敏；ε=（6～10）×104：高靈敏；ε＜2×104：中等靈敏；ε＜1×104：靈敏度較低。282.吸光系數(shù)Kk：物理意義是單位濃度的溶液，當(dāng)液層厚度29（2）質(zhì)量吸光系數(shù)aa：若溶液濃度以質(zhì)量濃度（即每升溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)，單位g·L－１）表示，液層厚度以厘米（cm）來表示，相應(yīng)的吸光系數(shù)則為質(zhì)量吸光系數(shù)，其單位為L·g－１·cm－１。質(zhì)量吸光系數(shù)適用于摩爾質(zhì)量未知的化合物。a與ε的關(guān)系為：a=ε/M（M為摩爾質(zhì)量）A=abρ29（2）質(zhì)量吸光系數(shù)aa：若溶液濃度以質(zhì)量濃度（即每升溶液303.吸光度的加和性若多組分的吸收體系，吸光物質(zhì)之間不相互作用，且服從比耳定律，這時(shí)體系的總吸光度等于各組分吸光度之和，即吸光度具有加和性，由此可得：在一定波長下，A總

=ΣAn?？赏瑫r(shí)定量測定多個(gè)組分（還可校正干擾）。303.吸光度的加和性若多組分的吸收體系，吸光物質(zhì)之間不相314.影響吸收定律的主要因素當(dāng)入射光波長及光程一定時(shí)，吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c呈線性關(guān)系。以某物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度c為橫坐標(biāo)，以吸光度A為縱坐標(biāo)，繪出A~c曲線，所得直線稱標(biāo)準(zhǔn)曲線（也稱工作曲線），如圖3-6。但實(shí)際工作中，尤其當(dāng)溶液濃度較高時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線往往偏離直線，發(fā)生彎曲，這種現(xiàn)象稱為對(duì)朗伯-比耳定律的偏離。偏離原因：物理性因素，即儀器的非理想性；化學(xué)性因素。介質(zhì)不均勻。314.影響吸收定律的主要因素當(dāng)入射光波長及光程一定時(shí)，吸32（1）物理性因素朗伯-比耳定律的條件是：平行單色光，均一、非散射的溶液。引起對(duì)朗伯-比耳定律偏離的物理性因素有：①單色光不純難獲得真正的單色光，即使是現(xiàn)代高精度分光光度計(jì)也只能獲得近乎單色的狹窄光帶，它仍然是具有一定波長范圍的復(fù)合光。因物質(zhì)對(duì)不同波長光的吸收程度不同，因此測出的總吸光度與濃度不成正比，數(shù)值偏小，產(chǎn)生負(fù)誤差。②非平行入射光造成光的損失，使吸光度降低。③雜散光雜散光是指從單色器分出的光不在入射光譜帶寬度范圍內(nèi)，與所選波長相距較遠(yuǎn)。雜散光來源：儀器本身缺陷；光學(xué)元件污染造成。32（1）物理性因素朗伯-比耳定律的條件是：平行單色光，均一33非單色光作為入射光引起的偏離假設(shè):入射光是包含兩個(gè)波長1和2的復(fù)合光，λ1和λ2的兩單色光分別單獨(dú)通過濃度為c的溶液時(shí)：Ａ1=lg(Ｉo1/Ｉt1)=ε1bc

Ａ2=lg(Ｉo2/Ｉt2)=ε2bc故：It1

＝Io110－ε1bc

；It2

＝Ｉo210－ε2bc。33非單色光作為入射光引起的偏離假設(shè):入射光是包含兩個(gè)波長34當(dāng)λ1+λ2的復(fù)合光通過濃度為c的溶液時(shí)，總的吸光度為：若：ε1=ε2=ε，則：A總=εbc。即入射光為單色光時(shí)，吸光度A與濃度c成線性關(guān)系。

若：ε1

≠ε2

，則A與c不成線性關(guān)系，1和2差別越大，偏離線性關(guān)系越嚴(yán)重。A總隨c值增大而偏離εbc，則標(biāo)準(zhǔn)曲線偏離直線向c軸或A軸彎曲。若ε1≈ε2：可近似認(rèn)為是單色光。在低濃度范圍，不發(fā)生偏離。高濃度范圍，即使｜Δε｜很小，A總≠εbc，且隨著c值增大，A總與εbc的差異愈大，A~c曲線上部彎曲愈嚴(yán)重。34當(dāng)λ1+λ2的復(fù)合光通過濃度為c的溶液時(shí)，總的吸光度為：35復(fù)合光對(duì)朗伯-比爾定律的影響為克服非單色光引起的偏離，應(yīng)選較好的單色器。并將λ選在待測物的λmax處。這樣不僅是因?yàn)樵趍ax處能獲得最大靈敏度，還因?yàn)樵趍ax附近的一段范圍內(nèi)吸收曲線較平坦，即在max附近各波長光的摩爾吸光系數(shù)

大體相等。圖3-7（a）為吸收曲線與選用譜帶之間的關(guān)系，圖3-7（b）為不同譜帶對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。若選用吸光度隨波長變化不大的譜帶a的復(fù)合光作入射光，則吸光度的變化較小，即

的變化較小，引起的偏離也較小，A與c基本成直線關(guān)系。若選用譜帶b的復(fù)合光測量，則

的變化較大，A隨波長的變化較明顯，因此出現(xiàn)較大偏離，A與c不成直線關(guān)系。35復(fù)合光對(duì)朗伯-比爾定律的影響為克服非單色光引起的偏離，36（2）化學(xué)性因素化學(xué)因素主要包括吸光質(zhì)點(diǎn)（分子或離子）間的相互作用和化學(xué)平衡。按照L-B定律的假定，所有的吸光質(zhì)點(diǎn)之間不發(fā)生相互作用。但實(shí)驗(yàn)證明只有在稀溶液（c

102mol·L1）時(shí)才符合假設(shè)條件。當(dāng)溶液濃度較大時(shí)，吸光質(zhì)點(diǎn)間可能發(fā)生締合等作用，直接影響對(duì)光的吸收。例如圖中A-c曲線上部（高濃度區(qū)域）偏離直線，就是因?yàn)楦邼舛纫餖-B定律的偏離而引起的。因此，朗伯-比耳定律只適用于稀溶液。在實(shí)際測定中應(yīng)注意選擇適當(dāng)?shù)臐舛确秶?，使吸光度讀數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍內(nèi)。另外，溶液中存在著解離、締合、互變異構(gòu)、配合物的形成等化學(xué)平衡，可導(dǎo)致吸光質(zhì)點(diǎn)的濃度和吸光性質(zhì)發(fā)生變化而產(chǎn)生對(duì)L-B定律的偏離——溶液條件的變化。36（2）化學(xué)性因素化學(xué)因素主要包括吸光質(zhì)點(diǎn)（分子或離子）間378.3紫外-可見分光光度計(jì)儀器的基本組成部件紫外-可見分光光度計(jì)的類型及特點(diǎn)常用紫外-可見分光光度計(jì)的使用分光光度計(jì)的檢驗(yàn)與維護(hù)保養(yǎng)實(shí)訓(xùn)——可見、紫外分光光度計(jì)介紹，使用方法，波長校正。378.3紫外-可見分光光度計(jì)儀器的基本組成部件38一、儀器的基本組成部件分光光度計(jì)是紫外、可見光區(qū)內(nèi)測定溶液A的儀器。其基本組成如下注意各組成部件的作用、種類、材質(zhì)、要求和使用注意事項(xiàng)。光源單色器吸收池檢測器顯示器38一、儀器的基本組成部件分光光度計(jì)是紫外、可見光區(qū)內(nèi)測定溶39分光光度計(jì)的工作原理接通電源后，鎢絲燈點(diǎn)亮發(fā)射光波；此光波經(jīng)玻璃棱鏡的色散作用被分解成不同波長的光；這些不同波長的光經(jīng)狹縫后，就成為近似的單色光（單色光的波長是通過棱鏡的旋轉(zhuǎn)角度來加以控制和選擇的）；此單色光經(jīng)吸收池的吸收后，到達(dá)接受器“光電管”；光電管將接受到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯墓怆娏鳎淮斯怆娏髟俳?jīng)微電流放大器放大后，可直接在微安表上指示出吸光度（A）和透射比（T）。39分光光度計(jì)的工作原理接通電源后，鎢絲燈點(diǎn)亮發(fā)射光波；此光401.光源作用和要求：在整個(gè)紫外或可見光區(qū)可以發(fā)射輻射強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好的連續(xù)光譜，使用壽命長。需穩(wěn)壓電源來保證發(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定。分類：可見光區(qū)：鎢燈（鹵鎢燈是在鎢絲中加入適量的鹵化物或鹵素，燈泡用石英制成，如左圖。發(fā)光更強(qiáng)，耐用），發(fā)射320～2500nm的連續(xù)光譜。紫外區(qū)：氫、氘燈（D2）等氣體放電光源

，發(fā)射185～400nm的連續(xù)光譜。氘燈的光譜分布與氫燈相同，但光強(qiáng)比同功率氫燈要大3～5倍，壽命比氫燈長，如右圖。近年來，具有高強(qiáng)度和高單色性的激光已被開發(fā)用作紫外光源。已商品化的激光光源有氬離子激光器和可調(diào)諧染料激光器。

401.光源作用和要求：在整個(gè)紫外或可見光區(qū)可以發(fā)射輻射強(qiáng)412.單色器作用：將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任波長單色光的光學(xué)系統(tǒng)——“心臟”構(gòu)成：（1）入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器。狹縫和透鏡系統(tǒng)主要是用來控制光的方向，調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度和“取出”所需要的單色光，狹縫對(duì)單色器的分辨率起重要作用，它對(duì)單色光的純度在一定范圍內(nèi)起著調(diào)節(jié)作用。

（2）準(zhǔn)光裝置：透鏡或反射鏡使入射光成為平行光束；（3）色散（分光）元件：將復(fù)合光分解成單色光；棱鏡（玻璃或石英，玻璃棱鏡只適用于可見光區(qū)，而石英棱鏡可用于紫外-可見的整個(gè)光譜區(qū)。

）或光柵（平面或凹面，分辨率達(dá)到±0.2nm，比棱鏡高；工作波長范圍優(yōu)于棱鏡。現(xiàn)代儀器多用）；（4）聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得的單色光聚焦至出射狹縫；（5）出射狹縫。使用注意：光學(xué)部件、內(nèi)外壁反射或塵埃散射等產(chǎn)生的雜散光影響A測量。不能隨意拆開！412.單色器作用：將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中42單色器結(jié)構(gòu)原理示意圖入射狹縫準(zhǔn)直透鏡棱鏡聚焦透鏡出射狹縫白光紅紫λ1λ2圖.單色器結(jié)構(gòu)原理示意圖42單色器結(jié)構(gòu)原理示意圖入射狹縫準(zhǔn)直透鏡棱鏡聚焦透鏡出射狹縫43分光光度計(jì)光路圖43分光光度計(jì)光路圖443.吸收池（比色皿）（1）作用：盛放待測樣品溶液，決定b。（2）結(jié)構(gòu)：一般為長方體（也有圓鼓形或其他形狀），其底及二側(cè)為毛玻璃，另兩面為光學(xué)透光面。

（3）分類：石英池和玻璃池兩種。紫外區(qū)須用石英池，可見區(qū)一般用玻璃池。（4）規(guī)格與成套性：以光程為標(biāo)志的。

0.5~5.0cm×4支，手動(dòng)多聯(lián)池，自動(dòng)多聯(lián)池。選用時(shí)應(yīng)根據(jù)被測溶液顏色深淺來定，盡量把測得的吸光度A調(diào)整在0.2~0.8之間。同一實(shí)驗(yàn)使用同一規(guī)格同一套吸收池。由于一般商品吸收池的光程精度往往不是很高，與其標(biāo)示值有微小誤差，即使是同一個(gè)廠出品的同規(guī)格的吸收池也不一定完全能夠互換使用。所以，儀器出廠前，吸收池都經(jīng)過檢驗(yàn)配套，在使用時(shí)不應(yīng)混淆其配套關(guān)系。實(shí)際定量分析工作中，尤其是在紫外光區(qū)測定時(shí)，為了消除誤差，在測量前還必須對(duì)吸收池進(jìn)行配套和校正工作，以便消除吸收池誤差，提高測量準(zhǔn)確度。443.吸收池（比色皿）（1）作用：盛放待測樣品溶液，決定45（5）吸收池的使用、維護(hù)與保養(yǎng)注意保護(hù)其兩個(gè)光學(xué)面拿取比色皿時(shí)，只能用手指接觸兩側(cè)毛玻璃，絕不能接觸光學(xué)面。不得將光學(xué)面與硬物或臟物接觸，只能用擦鏡紙或絲綢擦拭光學(xué)面。凡含有腐蝕玻璃的物質(zhì)（F－、SnCl2、H3PO4等）的溶液，不得長期盛放在吸收池中。吸收池使用后應(yīng)立即用水沖洗干凈。有色物污染可以用3mol·L-1HCl和等體積乙醇的混合液浸泡洗滌。生物樣品、膠體或其它在吸收池光學(xué)面上形成薄膜的物質(zhì)要用適當(dāng)?shù)娜軇┫礈臁Ｈ魳悠啡芤河幸讚]發(fā)的有機(jī)溶劑酸或堿時(shí)，應(yīng)加蓋防止揮發(fā)。吸收池不可在火焰或電爐上加熱烘烤。石英比色皿45（5）吸收池的使用、維護(hù)與保養(yǎng)注意保護(hù)其兩個(gè)光學(xué)面石英464.檢測器（接受器）（1）作用與要求：利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號(hào)變成可測的電信號(hào)，其輸出電信號(hào)大小與透過光的強(qiáng)度成正比。光電轉(zhuǎn)換有恒定的函數(shù)關(guān)系，靈敏度高，響應(yīng)快，穩(wěn)定，噪聲低，易于檢測放大。（2）分類：光電池：如圖三層組成，中層為半導(dǎo)體材料（Se250~750nm、Si）；內(nèi)阻小，直接測量，但不適于微弱光測量。易“疲勞”，連續(xù)使用≤2h。464.檢測器（接受器）（1）作用與要求：利用光電效應(yīng)將透47光電管真空二極管（如圖），是將一個(gè)涂有光電發(fā)射材料的半圓柱形陰極和一個(gè)絲狀陽極封裝在真空管中制成的燈管。光陰極涂有銻-銫氧化物的光電管，稱紫敏光電管，適用于接受185～600nm的光。光陰極涂有銀-氧化銫的光電管，稱紅敏光電管，適用于接受600～1000nm的光。光電管所產(chǎn)生的光電流只有光電池的1/4，然而它的內(nèi)阻大，光電流容易放大，因此它的光電流比光電池的大。靈敏度高，波長寬，不易疲勞，應(yīng)用廣。光電倍增管：檢測弱光；10－8~10－9s脈沖光，響應(yīng)快；靈敏度很高，比一般光電管高200倍。石英窗入射光束陽極陰極i90V放大器記錄器e圖.光電管工作電路示意圖R圖.光電管和光電倍增管47光電管真空二極管（如圖），是將一個(gè)涂有光電發(fā)射材料的半圓485.信號(hào)顯示器（系統(tǒng)）（1）作用：顯示、記錄、計(jì)算輸出的電信號(hào)。（2）分類：微安表或檢流計(jì)（A/T）；數(shù)字顯示（減少讀數(shù)誤差）；微機(jī)進(jìn)行儀器自動(dòng)控制和結(jié)果處理（中高檔），能自動(dòng)繪制工作曲線、自動(dòng)計(jì)算分析結(jié)果并打印報(bào)告，實(shí)現(xiàn)分析自動(dòng)化。

。485.信號(hào)顯示器（系統(tǒng)）（1）作用：顯示、記錄、計(jì)算輸出49二、紫外-可見分光光度計(jì)的

類型及特點(diǎn)1.按使用波長范圍分為兩類：可見分光光度計(jì)（400~750nm，只測有色物）紫外-可見分光光度計(jì)（200~1000nm，近紫外、可見、近紅外吸收）。2.按光路及波長數(shù)分為三類：（1）單光束單波長分光光度計(jì)（可見721、722、7230；紫外752，7504）工作原理見圖。經(jīng)單色器分光后的一束平行光，輪流通過參比溶液和樣品溶液，以進(jìn)行吸光度的測定。簡單、價(jià)廉、適于定量分析；光源強(qiáng)度的波動(dòng)影響較大，誤差大。適于固定波長下測量A或T，多不能作光譜掃描，光源和檢測器的穩(wěn)定性要高。49二、紫外-可見分光光度計(jì)的

類型及特點(diǎn)1.按使用波長范50（2）雙光束單波長分光光度計(jì)

（710、760CRT）工作原理見圖；經(jīng)單色器分光后經(jīng)扇形鏡（切光器）分解為強(qiáng)度相等的兩束光，一束通過參比池，另一束通過樣品池，分光光度計(jì)能自動(dòng)比較兩束光的強(qiáng)度，此比值即為試樣的透射比，經(jīng)對(duì)數(shù)變換將它轉(zhuǎn)換成吸光度并作為波長的函數(shù)記錄下來。

自動(dòng)測繪吸收光譜曲線，消除光源強(qiáng)度變化和檢測器靈敏度變化等引起的誤差，精確。特別適合于結(jié)構(gòu)分析。儀器復(fù)雜，價(jià)格較高。50（2）雙光束單波長分光光度計(jì)

（710、760CRT）工51（3）雙光束雙波長分光光度計(jì)（WFZ800、UV-300，365）工作原理見圖2-12。是一種新型的分光光度計(jì)，能把同一光源發(fā)出的光通過一個(gè)特別的單色器，把光調(diào)成兩束不同波長的光，經(jīng)過切光器，使其交替通過同一樣品池，再至接受器，通過電子系統(tǒng)可以測出樣品與參比的吸光值，從而計(jì)算出被測組分的濃度。雙單色器分出二波長，得信號(hào)差。選合適的波長對(duì)λ2～λ1，使Abλ2

Abλ1ΔA=Aλ2-Aλ1=(ελ2bc+Abλ2)-(ελ1bc+Abλ1)=(ελ2-ελ1)bc準(zhǔn)確度高，適于混合物和渾濁樣品的定量分析。無需參比池，消除背景吸收、組成不同及b誤差（消除人工配制的空白溶液與本底之間的差別而引起的誤差）。△=1～2nm。兩波長同時(shí)掃描即可獲得導(dǎo)數(shù)光譜。但價(jià)昂。51（3）雙光束雙波長分光光度計(jì)（WFZ800、UV-30052雙波長分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)原理52雙波長分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)原理53單光束、雙光束和雙波長型儀器結(jié)構(gòu)簡圖53單光束、雙光束和雙波長型儀器結(jié)構(gòu)簡圖54三、常用紫外-可見分光光度計(jì)的使用認(rèn)識(shí)儀器和理解工作原理→正確使用、檢驗(yàn)和維護(hù)分光光度計(jì)→測量數(shù)據(jù)正常、可靠！商品型號(hào)多，但基本操作類似，應(yīng)按儀器所附說明書使用、維護(hù)和保養(yǎng)。重點(diǎn)學(xué)習(xí)典型儀器的結(jié)構(gòu)原理和使用方法——1.722型可見分光光度計(jì)2.7230型可見分光光度計(jì)3.UV-7504型紫外-可見分光光度計(jì)54三、常用紫外-可見分光光度計(jì)的使用認(rèn)識(shí)儀器和理解工作原理551．722型可見分光光度計(jì)（1）光學(xué)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和工作原理——圖722型分光光度計(jì)是目前國內(nèi)應(yīng)用較多的一種簡易型分光光度計(jì)，屬于單波長單光束類型，結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜、操作方便，工作波長范圍是360-800nm。722型分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)原理是：鹵鎢燈→光柵→玻璃吸收池→光電管→數(shù)字顯示器。1—光源2—聚光透鏡3—色散光柵4—準(zhǔn)直鏡5、12—保護(hù)玻璃6—狹縫7—反射鏡8—光柵9—聚光透鏡10—吸收池11—光門13—光電管圖722型分光光度計(jì)的構(gòu)造551．722型可見分光光度計(jì)（1）光學(xué)系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)和工作原理56（2）722型分光光度計(jì)的面板控制鈕及其作用波長調(diào)節(jié)器（λ）——選擇所選波長調(diào)0%T電位器（0）——開啟吸收池暗箱蓋，調(diào)T=0調(diào)100%T電位器（100）——關(guān)閉吸收池暗箱蓋，將空白溶液置于光路時(shí)，調(diào)T=100%吸收池拉桿——將吸收池依次送入光路靈敏度選擇鈕（有的無）——調(diào)節(jié)T的放大倍數(shù)，盡量用低檔電源開關(guān)、顯示電表吸收池暗箱蓋——控制光電管前的光路閘門，只有在調(diào)100%T和測量時(shí)才關(guān)閉暗箱蓋56（2）722型分光光度計(jì)的面板控制鈕及其作用波長調(diào)節(jié)器（57（3）722型分光光度計(jì)的使用方法①接通電源，打開電源開關(guān)（指示燈亮），開啟吸收池暗箱蓋，預(yù)熱20min。②調(diào)節(jié)波長旋鈕，選定所需單色光波長。③調(diào)節(jié)靈敏度旋鈕，選擇適宜的靈敏度檔（共分五檔），按0%T旋鈕使數(shù)字表恰好指在T=0（A=∞）位置。④將空白溶液和被測溶液裝入吸收池（2/3高度），依次放入吸收池架中（位置正確和一致），蓋上吸收池暗箱蓋，按100%T旋鈕，使數(shù)字表指在100%T（A=0）位置。若數(shù)字顯示達(dá)不到可增大靈敏度檔次。⑤按上述步驟反復(fù)調(diào)節(jié)0%T和100%T直至穩(wěn)定不變。⑥拉動(dòng)拉桿將待測溶液依次推入光路，由數(shù)字表讀出吸光度A或透射比T。⑦測量完畢后，關(guān)閉儀器電源開關(guān)，取下電源插頭，取出吸收池洗凈，晾干后入盒保存，蓋好吸收池暗箱蓋?！伴_門調(diào)零，關(guān)門調(diào)百”57（3）722型分光光度計(jì)的使用方法①接通電源，打開電源582．7230型可見分光光度計(jì)與722型類似。結(jié)構(gòu)原理：鹵鎢燈→光柵→吸收池→光電管→數(shù)字顯示器

582．7230型可見分光光度計(jì)與722型類似。593．UV-7504型紫外-可見分光光度計(jì)紫外分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)與一般的可見分光光度計(jì)幾乎完全相同，也由五個(gè)部分組成

。7504型紫外可見分光光度計(jì)具有鹵鎢燈（30W）和氘燈（2.5A）兩種光源，分別適用于360~850nm和200~360nm波段。它采用平面光柵作色散元件，GD33光電管作接受器。其測量顯示系統(tǒng)裝配了8031單片機(jī)，接受器輸出的電信號(hào)經(jīng)前置放大器放大和模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，送住單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。通過鍵盤輸入命令，儀器便能自動(dòng)調(diào)0T和調(diào)100%T，能輸入標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度數(shù)據(jù)，建立高準(zhǔn)確度的濃度計(jì)算方程。在顯示屏上能顯示出透射比T%、吸光度A及濃度c的數(shù)據(jù)，并可以由打印機(jī)打印出實(shí)際數(shù)據(jù)和分析結(jié)果。7504型紫外-可見分光光度計(jì)的使用——練習(xí)——實(shí)訓(xùn)593．UV-7504型紫外-可見分光光度計(jì)紫外分光光度計(jì)的604.3.4分光光度計(jì)的檢驗(yàn)與維護(hù)保養(yǎng)1.分光光度計(jì)的檢驗(yàn)?zāi)康模罕ＷC測試結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。檢定規(guī)程規(guī)定的檢定周期——半年。檢驗(yàn)方法按儀器說明書進(jìn)行。檢驗(yàn)內(nèi)容：波長準(zhǔn)確度、透射比正確度、穩(wěn)定度和吸收池配套性的檢驗(yàn)。604.3.4分光光度計(jì)的檢驗(yàn)與維護(hù)保養(yǎng)1.分光光度計(jì)的61（1）波長準(zhǔn)確度的檢驗(yàn)原因：分光光度計(jì)在使用過程中，由于機(jī)械振動(dòng)，溫度變化、燈絲變形、燈座松動(dòng)或更換燈泡等原因，經(jīng)常會(huì)引起刻度盤上的波長讀數(shù)與實(shí)際通過溶液的波長不符合的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致儀器靈敏度降低，影響測定結(jié)果的精度，需要經(jīng)常校正。方法一：在可見光區(qū)校正波長最簡便的方法是采用鐠釹濾光片，測出528.7nm和807.7nm處的2個(gè)吸收峰的最大吸收波長（圖2-17）。如果測出的最大吸收波長與儀器標(biāo)示值相差3nm以上，則需要細(xì)微調(diào)節(jié)波長刻度校正螺釘（不同型號(hào)的儀器波長讀數(shù)的校正方法有所不同，應(yīng)按儀器說明書進(jìn)行波長調(diào)節(jié)）。如果大于±10nm，則需要重新調(diào)整鎢燈泡位置，或檢修單色器的光學(xué)系統(tǒng)（應(yīng)請(qǐng)計(jì)量部門或送生產(chǎn)廠檢修，不可自己打開單色器）。以空氣作參比，以鐠釹濾光片進(jìn)行波長校正的具體操作如下：①調(diào)節(jié)好儀器后，在500～540nm波長范圍內(nèi)，每隔2nm測一次吸光度值，找出吸光度最大時(shí)對(duì)應(yīng)的波長示值（λ測）。②當(dāng)|λ測-529|>3nm時(shí)，應(yīng)仔細(xì)調(diào)節(jié)波長調(diào)節(jié)螺絲，再按①的方法測定，重復(fù)以上兩步操作，直至λ=529nm對(duì)應(yīng)的吸光值最大。

61（1）波長準(zhǔn)確度的檢驗(yàn)原因：分光光度計(jì)在使用過程中，由于62波長準(zhǔn)確度的檢驗(yàn)方法二：在紫外光區(qū)校正波長比較實(shí)用的方法是采用苯蒸汽的吸收光譜檢查校正波長讀數(shù)，苯蒸汽在紫外區(qū)有特征吸收峰（圖2-18）。只要在吸收池內(nèi)滴一滴液體苯，蓋上吸收池蓋，待苯揮發(fā)充滿整個(gè)吸收池后，就可測繪苯蒸汽的吸收光譜。若實(shí)測結(jié)果與苯的標(biāo)準(zhǔn)光譜曲線不一致，表示儀器有波長誤差，可調(diào)整波長分度盤標(biāo)值。62波長準(zhǔn)確度的檢驗(yàn)方法二：在紫外光區(qū)校正波長比較實(shí)用的方法63（2）透射比正確度的檢驗(yàn)通常用標(biāo)準(zhǔn)溶液檢查，如K2Cr2O7溶液。在選定波長下，測定標(biāo)準(zhǔn)溶液的透射比，與已知標(biāo)準(zhǔn)值（P64——表2-2）比較，根據(jù)儀器等級(jí)，其差值應(yīng)在0.8%~2.5%之內(nèi)。63（2）透射比正確度的檢驗(yàn)通常用標(biāo)準(zhǔn)溶液檢查，如K2Cr264（3）穩(wěn)定度的檢驗(yàn)①零點(diǎn)穩(wěn)定度——在光電管不受光的條件下，觀察儀器零點(diǎn)3min，讀取透射比的變化值。②光電流穩(wěn)定度——在儀器測量波長范圍兩端向中間靠10nm處，使光電管受光，調(diào)節(jié)透射比為95%（數(shù)顯儀器調(diào)至100%），觀察3min，讀取透射比的變化值。64（3）穩(wěn)定度的檢驗(yàn)①零點(diǎn)穩(wěn)定度——在光電管不受光的條件65（4）吸收池配套性檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)工作——實(shí)訓(xùn)吸收池規(guī)格的選擇……在定量工作中，尤其是在紫外光區(qū)測定時(shí)，需要對(duì)吸收池作配對(duì)和校正工作，以便消除吸收池誤差，提高測量準(zhǔn)確度。根據(jù)JJG178-96規(guī)定，石英吸收池在220nm處裝蒸餾水；在350nm處裝K2Cr2O70.001mol?L－1HClO4溶液，玻璃吸收池在600nm處裝蒸餾水；在400nm處裝K2Cr2O7溶液（濃度同上）。以一個(gè)吸收池為參比，調(diào)節(jié)τ為100%，測量其它各池的透射比，透射比的偏差小于0.5%的吸收池可配成一套。65（4）吸收池配套性檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)工作——實(shí)訓(xùn)66吸收池的校正實(shí)際工作中可以采用下面較簡便的方法進(jìn)行吸收池的校正：用鉛筆在洗凈的吸收池毛面外壁編號(hào)并標(biāo)注放置方向，在吸收池中裝入測定用空白參比溶液（或溶劑），以其中一個(gè)為參比，在測定波長下，測定其它吸收池的吸光度。如果測定的吸光度為零或兩個(gè)吸收池吸光度相等，即為配對(duì)吸收池。若不相等，可以選出吸光度最小的吸收池為參比，測定其它吸收池的吸光度，求出修正值（皿差）。測定樣品時(shí)，將待測溶液裝入校準(zhǔn)過的吸收池中，將測得的吸光度值減去該吸收池的修正值即為測定真實(shí)值。66吸收池的校正實(shí)際工作中可以采用下面較簡便的方法進(jìn)行吸收池672．分光光度計(jì)的維護(hù)和保養(yǎng)正確安裝、使用和保養(yǎng)儀器是保證儀器性能和測試準(zhǔn)確度的關(guān)鍵——讀——樹立專業(yè)意識(shí)?。?）對(duì)儀器工作環(huán)境的要求（P65）分光光度計(jì)應(yīng)安裝在穩(wěn)固的工作臺(tái)上（周圍不應(yīng)有強(qiáng)磁場，以防電磁干擾）室內(nèi)溫度宜保持在15～28℃，室內(nèi)應(yīng)干燥，相對(duì)濕度宜控制在45%～75%，不應(yīng)超過80%。室內(nèi)應(yīng)無腐蝕性氣體（如SO2、NO2及酸霧等）；應(yīng)與化學(xué)分析操作室隔開，室內(nèi)光線不宜過強(qiáng)。672．分光光度計(jì)的維護(hù)和保養(yǎng)正確安裝、使用和保養(yǎng)儀器是保證68（2）儀器保養(yǎng)和維護(hù)方法A.儀器工作電源一般允許220V±10%的電壓波動(dòng)。為保持光源燈和檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在電源電壓波動(dòng)較大的實(shí)驗(yàn)室，最好配備穩(wěn)壓器（有過電壓保護(hù)）。B.為了延長光源使用壽命，在不使用時(shí)不要開光源燈，如果光源燈亮度明顯減弱或不穩(wěn)定，應(yīng)及時(shí)更換新燈。更換后要調(diào)節(jié)好燈絲位置。不要用手直接接觸窗口或燈泡，避免油污沾附，若不小心接觸過，要用無水乙醇擦拭。C.單色器是儀器的核心部分，裝在密封盒內(nèi)，不能拆開，為防止色散元件受潮生霉，必須經(jīng)常更換單色器盒內(nèi)干燥劑。D.必須正確使用吸收池，保護(hù)吸收池光學(xué)面。E.光電轉(zhuǎn)換元件不能長時(shí)間曝光，應(yīng)避免強(qiáng)光照射或受潮積塵。68（2）儀器保養(yǎng)和維護(hù)方法A.儀器工作電源一般允許220TheEndTheEnd第八章吸收光譜法

第八章吸收光譜法718.1概述分子光譜法（分子光譜分析）紫外-可見分光光度法分類紫外-可見分光光度法的特點(diǎn)28.1概述分子光譜法（分子光譜分析）72分子光譜分析光學(xué)分析法——基于物質(zhì)分子、原子等微粒對(duì)輻射的相互作用而建立的分析方法。分子光譜分析：物質(zhì)分子與電磁輻射作用時(shí)，物質(zhì)內(nèi)部發(fā)生了量子化的能級(jí)之間的躍遷，測量由此產(chǎn)生的發(fā)射、吸收或散射輻射的波長和強(qiáng)度而進(jìn)行分析的方法。3分子光譜分析光學(xué)分析法——基于物質(zhì)分子、原子等微粒對(duì)輻射的73分子光譜分析類型紫外-可見：分子外層電子能級(jí)躍遷時(shí)吸收紫外-可見光（200~780nm）而建立的電子光譜法。紅外光譜：分子在振動(dòng)-振動(dòng)能級(jí)之間躍遷吸收紅外光。分子熒光：物質(zhì)分子被紫外光或波長較短的可見光激發(fā)，再返回基態(tài)時(shí)發(fā)射出的波長與入射光相同或更長的光。化學(xué)發(fā)光分析：分子吸收了化學(xué)反應(yīng)中放出的化學(xué)能而被激發(fā)，回基態(tài)時(shí)發(fā)射一定波長的光。拉曼散射：物質(zhì)從基態(tài)被激發(fā)到非量子化的能量區(qū)所吸收的光輻射，及從非量子化能量區(qū)躍遷回基態(tài)時(shí)所發(fā)射的波長與入射光不同的輻射。4分子光譜分析類型紫外-可見：分子外層電子能級(jí)躍遷時(shí)吸收紫外74一、紫外-可見分光光度法分類1．比色分析法——比較待測溶液顏色或加入試劑后呈現(xiàn)的顏色深淺來確定物質(zhì)含量的分析方法。適合于可見光范圍。按檢測器不同分為：（1）目視比色法——眼睛（2）光電比色法——光電轉(zhuǎn)換元件（如光電池）2．分（吸）光光度法——使用分光光度計(jì)，根據(jù)物質(zhì)對(duì)不同波長的單色光吸收程度不同進(jìn)行定性定量分析的方法。按光譜區(qū)不同分為：可見（400~780nm）、紫外（200~400nm）、紅外（3000~30000nm）。1nm=10－9m5一、紫外-可見分光光度法分類1．比色分析法——比較待測溶液75二、

紫外-可見分光光度法的特點(diǎn)與儀器分析法的共同特點(diǎn)類似：靈敏度較高，適于微痕量分析，濃度檢測下限約10-6mol·L-1；精密度和準(zhǔn)確度高，相對(duì)誤差為2%-5%；操作簡便、快速、成本低，易于推廣；應(yīng)用范圍廣，無機(jī)、有機(jī)分析（對(duì)復(fù)雜有機(jī)物的分析能力弱），化學(xué)平衡研究等。6二、紫外-可見分光光度法的特點(diǎn)與儀器分析法的共同特點(diǎn)類似768.2基本原理光的基本特性物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收吸收定律78.2基本原理光的基本特性77一、

光的基本特性1.電磁波譜——波粒二象性（1）波動(dòng)性——光的偏振、干涉、衍射、折射等現(xiàn)象，用（nm）、（Hz）、c（3×1010cm·s－1）、波數(shù)(cm－1)描述；=c，波數(shù)=1/=/c（2）微粒性——光由光子流組成，光子的能量:E=h=hc/

（Planck常數(shù)：h=6.626×10－34

J·s）光的能量范圍很廣，在波長或頻率上相差大約20個(gè)數(shù)量級(jí)。光的波長越短（頻率越高），其能量越大。不同光的波長范圍及其在分析化學(xué)中的應(yīng)用情況。8一、光的基本特性1.電磁波譜——波粒二象性78979

電磁波譜光譜區(qū)頻率范圍(Hz)空氣中波長作用類型分析方法宇宙或γ射線>1020<10-12m原子核X射線1020～1016

10-3～10nm內(nèi)層電子躍遷X射線光譜法遠(yuǎn)紫外光1016～1015

10～200nm電子躍遷真空紫外光度法紫外光1015～7.5×1014

200～400nm電子躍遷紫外吸收光譜法可見光7.5×1014～4.0×1014

400～750nm價(jià)電子躍遷比色及可見光度法近紅外光4.0×1014～1.2×1014

0.75～2.5μm振動(dòng)躍遷紅外光譜法紅外光1.2×1014～1011

2.5～1000μm振動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)躍遷遠(yuǎn)紅外光譜法微波1011～108

0.1～100cm轉(zhuǎn)動(dòng)躍遷微波光譜法無線電波108～105

1～1000m原子核旋轉(zhuǎn)躍遷核自旋共振光譜聲波20000～3015～106km分子運(yùn)動(dòng)10電磁波譜光譜區(qū)頻率范圍(Hz)空氣中波長作用類型802.單色光和互補(bǔ)光單色（波長）光是由相同能量的光子組成；白光（太陽光）是由各種單色光組成的復(fù)合光；當(dāng)一束白光通過光學(xué)棱鏡時(shí)，即可得到不同顏色的譜帶也叫光譜，這種現(xiàn)象叫光的色散。白光色散后成為紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等七色光。

人們眼睛能夠感受的光是可見光，是電磁輻射中的小部分，為420~760nm.遠(yuǎn)（真空）紫外為10~200nm，近紫外為200~400nm。如果兩種色光按適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度比例混合后組成白光，則這兩種色光稱為“互補(bǔ)色光”，如圖所示。成直線關(guān)系的兩種光可混合成白光。例如在白色光中分離出藍(lán)光后，剩下的混合光則呈現(xiàn)黃色，因此，藍(lán)色和黃色光為互補(bǔ)色光。

112.單色光和互補(bǔ)光單色（波長）光是由相同能量的光子組成81光的互補(bǔ)互補(bǔ)色光關(guān)系略圖光的互補(bǔ)：藍(lán)黃光的互補(bǔ)色圖12光的互補(bǔ)互補(bǔ)色光關(guān)系略圖光的互補(bǔ)：藍(lán)黃光的互補(bǔ)色圖82二、

物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收物質(zhì)顏色的產(chǎn)生物質(zhì)的吸收光譜曲線分子吸收光譜產(chǎn)生的機(jī)理吸收光譜的應(yīng)用13二、物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收物質(zhì)顏色的產(chǎn)生831.物質(zhì)顏色的產(chǎn)生物質(zhì)所呈現(xiàn)的顏色與所選擇性吸收的特征顏色互為補(bǔ)色。物質(zhì)的顏色由透過光或反射光的顏色決定。舉例說明：不透明物質(zhì)——光的吸收與反射作用；透明物質(zhì)——光的吸收與透過作用；如無色物、黑色物、KMnO4溶液、CuSO4溶液等。KMnO4溶液強(qiáng)烈地吸收黃綠色的光，對(duì)其它的光吸收很少或不吸收，所以溶液呈現(xiàn)紫紅色。又如CuSO4溶液強(qiáng)烈地吸收黃色的光，所以溶液呈現(xiàn)藍(lán)色。溶液之所以呈現(xiàn)不同的顏色，是因?yàn)樗樟嘶パa(bǔ)色光。141.物質(zhì)顏色的產(chǎn)生物質(zhì)所呈現(xiàn)的顏色與所選擇性吸收的特征842.物質(zhì)的吸收光譜曲線（1）定義：通過實(shí)驗(yàn)獲得。用不同波長的單色光依次通過一定濃度的均勻透明的溶液，分別測定其吸光度，以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)，用測定所得的數(shù)據(jù)繪制的曲線。（2）作用：精確描述了某種物質(zhì)對(duì)不同波長光的吸收程度。（3）特點(diǎn)：152.物質(zhì)的吸收光譜曲線（1）定義：通過實(shí)驗(yàn)獲得。用不同85光吸收曲線的特點(diǎn)1、2物質(zhì)不同，吸收曲線形狀和λmax不同。提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，可定性分析。同一物質(zhì)對(duì)不同波長光的吸光度不同，呈現(xiàn)選擇性吸收性質(zhì)。16光吸收曲線的特點(diǎn)1、2物質(zhì)不同，吸收曲線形狀和λmax不86光吸收曲線的特點(diǎn)3不同濃度的同一物質(zhì)，吸收曲線形狀相似，λmax不變。在一定波長下吸光度A有異，可作定量依據(jù)。在λmax處A隨濃度變化最大，測定最靈敏。吸收曲線是定量分析選擇波長的重要依據(jù)。17光吸收曲線的特點(diǎn)3不同濃度的同一物質(zhì)，吸收曲線形狀相似，873.分子吸收光譜產(chǎn)生的機(jī)理（1）分子運(yùn)動(dòng)及其能級(jí)躍遷物質(zhì)分子內(nèi)部通常有三種運(yùn)動(dòng)形式：電子相對(duì)于原子核的運(yùn)動(dòng)，原子核在其平衡位置附近的相對(duì)振動(dòng)，分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動(dòng)。即分子具有三種不同能級(jí)：電子能級(jí)、振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)。這三種能級(jí)都是量子化的，且各自具有相應(yīng)的能量。分子的內(nèi)能包括：電子能量Ee、振動(dòng)能量Ev、轉(zhuǎn)動(dòng)能量Er。即hv=E=Ee+Ev+Er。ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr分子在某一狀態(tài)時(shí)的能量：E=E零+E平+Ee+Ev+Er。183.分子吸收光譜產(chǎn)生的機(jī)理（1）分子運(yùn)動(dòng)及其能級(jí)躍遷88紫外-可見分子吸收光譜與電子躍遷19紫外-可見分子吸收光譜與電子躍遷89（2）分子吸收光譜的產(chǎn)生M+

h

M*基態(tài)激發(fā)態(tài)E1

（△E）E2M+熱M+熒光或磷光E=E2-

E1=h

：量子化條件；選擇性吸收。20（2）分子吸收光譜的產(chǎn)生M+h90三種能級(jí)躍遷及其討論ΔΕr：0.005～0.050eV，躍遷產(chǎn)生吸收光譜位于遠(yuǎn)紅外區(qū)，即遠(yuǎn)紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動(dòng)光譜。ΔΕv：0.05～１eV，躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在紅外區(qū),即紅外光譜或分子振動(dòng)光譜。ΔEe:1～20eV。電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在紫外-可見光區(qū)，即紫外-可見光譜或分子的電子光譜。電子能級(jí)間躍遷的同時(shí)，總伴隨有振動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的躍遷。即電子光譜中總包含有振動(dòng)能級(jí)和轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)寬譜帶（非線光譜）。21三種能級(jí)躍遷及其討論ΔΕr：0.005～0.050eV，914.吸收光譜的應(yīng)用吸收光譜的波長分布由產(chǎn)生譜帶的躍遷能級(jí)間的能量差所決定，反映分子內(nèi)部能級(jí)分布，是物質(zhì)定性的依據(jù)。吸收譜帶的強(qiáng)度與分子偶極矩變化、躍遷幾率有關(guān)，也提供分子結(jié)構(gòu)的信息。通常將在最大吸收波長處測得的摩爾吸光系數(shù)εmax也作為定性的依據(jù)。不同物質(zhì)的λmax有時(shí)可能相同，但εmax不一定相同。吸收譜帶的強(qiáng)度與該物質(zhì)分子吸收的光子數(shù)成正比，是定量分析的依據(jù)。224.吸收光譜的應(yīng)用吸收光譜的波長分布由產(chǎn)生譜帶的躍遷能92三、

吸收定律朗伯-比耳定律吸光系數(shù)吸光度的加和性影響吸收定律的主要因素23三、吸收定律朗伯-比耳定律931.朗伯-比耳定律（1）透射比τ和吸光度A—演示吸收池當(dāng)一束平行的單色光通過均勻而透明的溶液時(shí)，一部分光被溶液所吸收，因此透過溶液的光通量就要減少。設(shè)入射光通量為Φ0，通過溶液后透射光通量為Φtr，則比值Φtr/Φ0表示溶液對(duì)光的透射程度稱為透射比，符號(hào)為τ，其值可以用小數(shù)或百分?jǐn)?shù)表示：τ=Φtr/Φ0。也稱透光度（透光率）T。241.朗伯-比耳定律（1）透射比τ和吸光度A—演示吸收池94吸光度透射比倒數(shù)的對(duì)數(shù)表示溶液對(duì)光的吸收程度，稱為吸光度，用A表示。A=lgΦ0/Φtr=-lgτ當(dāng)入射光全部透過溶液時(shí)Φtr＝Φ0，τ=1（或100%），即A=0；當(dāng)入射光全部被溶液吸收時(shí)，Φtr=0，τ=0，即A→∞。均無量綱。25吸光度透射比倒數(shù)的對(duì)數(shù)表示溶液對(duì)光的吸收程度，稱為吸光度95（2）朗伯-比耳定律紫外、可見、紅外吸光光度法的理論基礎(chǔ)和定量依據(jù)。朗伯（Lambert）于1760年，布格（Bouguer）于1729年闡明了A∝b的關(guān)系；比耳（Beer）于1852年提出了A∝c的關(guān)系。二者的結(jié)合為朗伯-比耳定律：當(dāng)一束平行單色光垂直入射通過均勻、透明的單一吸光物質(zhì)的稀溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液濃度及液層厚度的乘積成正比。26（2）朗伯-比耳定律紫外、可見、紅外吸光光度法的理論基礎(chǔ)96A=-lgτ=kbcA：吸光度；B：液層厚度（光程長度，吸收池內(nèi)溶液的長度

），cm；c：溶液的濃度，mol·L－１；K：吸光系數(shù)。應(yīng)用條件：必須使用單色光；吸收發(fā)生在均勻的介質(zhì)；吸收物質(zhì)互相不發(fā)生作用。27A=-lgτ=kbcA：吸光度；972.吸光系數(shù)Kk：物理意義是單位濃度的溶液，當(dāng)液層厚度為1cm時(shí)，在一定波長下測得的吸光度。物質(zhì)性質(zhì)、T、λ、溶劑等條件一定時(shí)，k不隨c、b而變，僅與物質(zhì)本性有關(guān)，即特征常數(shù)，可作定性參數(shù)。但k隨溶液濃度所采用的單位不同而異，常用的有摩爾吸光系數(shù)和質(zhì)量吸光系數(shù)。（1）摩爾吸光系數(shù)ε：等于c為1mol·L－1、b為1cm的吸光物質(zhì)對(duì)特定波長光的吸光度，其單位為L·mol－1·cm－1。A=εbc。摩爾吸光系數(shù)是吸光物質(zhì)的重要參數(shù)之一，它表示物質(zhì)對(duì)某一特定波長光的吸收能力。ε愈大，表示該物質(zhì)對(duì)某波長光的吸收能力愈強(qiáng)，測定的靈敏度也就愈高。因此，測定時(shí)，為了提高分析的靈敏度，通常選擇摩爾吸光系數(shù)大的有色化合物進(jìn)行測定，選擇具有最大ε的波長作入射光。同一物質(zhì)在各不同λ下的ε不同。λmax處的ε記為εmax，表明了該物質(zhì)最大的吸光能力，即該方法的最大靈敏度。ε＞105：超高靈敏；ε=（6～10）×104：高靈敏；ε＜2×104：中等靈敏；ε＜1×104：靈敏度較低。282.吸光系數(shù)Kk：物理意義是單位濃度的溶液，當(dāng)液層厚度98（2）質(zhì)量吸光系數(shù)aa：若溶液濃度以質(zhì)量濃度（即每升溶液中所含溶質(zhì)的克數(shù)，單位g·L－１）表示，液層厚度以厘米（cm）來表示，相應(yīng)的吸光系數(shù)則為質(zhì)量吸光系數(shù)，其單位為L·g－１·cm－１。質(zhì)量吸光系數(shù)適用于摩爾質(zhì)量未知的化合物。a與ε的關(guān)系為：a=ε/M（M為摩爾質(zhì)量）A=abρ29（2）質(zhì)量吸光系數(shù)aa：若溶液濃度以質(zhì)量濃度（即每升溶液993.吸光度的加和性若多組分的吸收體系，吸光物質(zhì)之間不相互作用，且服從比耳定律，這時(shí)體系的總吸光度等于各組分吸光度之和，即吸光度具有加和性，由此可得：在一定波長下，A總

=ΣAn?？赏瑫r(shí)定量測定多個(gè)組分（還可校正干擾）。303.吸光度的加和性若多組分的吸收體系，吸光物質(zhì)之間不相1004.影響吸收定律的主要因素當(dāng)入射光波長及光程一定時(shí)，吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c呈線性關(guān)系。以某物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度c為橫坐標(biāo)，以吸光度A為縱坐標(biāo)，繪出A~c曲線，所得直線稱標(biāo)準(zhǔn)曲線（也稱工作曲線），如圖3-6。但實(shí)際工作中，尤其當(dāng)溶液濃度較高時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)曲線往往偏離直線，發(fā)生彎曲，這種現(xiàn)象稱為對(duì)朗伯-比耳定律的偏離。偏離原因：物理性因素，即儀器的非理想性；化學(xué)性因素。介質(zhì)不均勻。314.影響吸收定律的主要因素當(dāng)入射光波長及光程一定時(shí)，吸101（1）物理性因素朗伯-比耳定律的條件是：平行單色光，均一、非散射的溶液。引起對(duì)朗伯-比耳定律偏離的物理性因素有：①單色光不純難獲得真正的單色光，即使是現(xiàn)代高精度分光光度計(jì)也只能獲得近乎單色的狹窄光帶，它仍然是具有一定波長范圍的復(fù)合光。因物質(zhì)對(duì)不同波長光的吸收程度不同，因此測出的總吸光度與濃度不成正比，數(shù)值偏小，產(chǎn)生負(fù)誤差。②非平行入射光造成光的損失，使吸光度降低。③雜散光雜散光是指從單色器分出的光不在入射光譜帶寬度范圍內(nèi)，與所選波長相距較遠(yuǎn)。雜散光來源：儀器本身缺陷；光學(xué)元件污染造成。32（1）物理性因素朗伯-比耳定律的條件是：平行單色光，均一102非單色光作為入射光引起的偏離假設(shè):入射光是包含兩個(gè)波長1和2的復(fù)合光，λ1和λ2的兩單色光分別單獨(dú)通過濃度為c的溶液時(shí)：Ａ1=lg(Ｉo1/Ｉt1)=ε1bc

Ａ2=lg(Ｉo2/Ｉt2)=ε2bc故：It1

＝Io110－ε1bc

；It2

＝Ｉo210－ε2bc。33非單色光作為入射光引起的偏離假設(shè):入射光是包含兩個(gè)波長103當(dāng)λ1+λ2的復(fù)合光通過濃度為c的溶液時(shí)，總的吸光度為：若：ε1=ε2=ε，則：A總=εbc。即入射光為單色光時(shí)，吸光度A與濃度c成線性關(guān)系。

若：ε1

≠ε2

，則A與c不成線性關(guān)系，1和2差別越大，偏離線性關(guān)系越嚴(yán)重。A總隨c值增大而偏離εbc，則標(biāo)準(zhǔn)曲線偏離直線向c軸或A軸彎曲。若ε1≈ε2：可近似認(rèn)為是單色光。在低濃度范圍，不發(fā)生偏離。高濃度范圍，即使｜Δε｜很小，A總≠εbc，且隨著c值增大，A總與εbc的差異愈大，A~c曲線上部彎曲愈嚴(yán)重。34當(dāng)λ1+λ2的復(fù)合光通過濃度為c的溶液時(shí)，總的吸光度為：104復(fù)合光對(duì)朗伯-比爾定律的影響為克服非單色光引起的偏離，應(yīng)選較好的單色器。并將λ選在待測物的λmax處。這樣不僅是因?yàn)樵趍ax處能獲得最大靈敏度，還因?yàn)樵趍ax附近的一段范圍內(nèi)吸收曲線較平坦，即在max附近各波長光的摩爾吸光系數(shù)

大體相等。圖3-7（a）為吸收曲線與選用譜帶之間的關(guān)系，圖3-7（b）為不同譜帶對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線。若選用吸光度隨波長變化不大的譜帶a的復(fù)合光作入射光，則吸光度的變化較小，即

的變化較小，引起的偏離也較小，A與c基本成直線關(guān)系。若選用譜帶b的復(fù)合光測量，則

的變化較大，A隨波長的變化較明顯，因此出現(xiàn)較大偏離，A與c不成直線關(guān)系。35復(fù)合光對(duì)朗伯-比爾定律的影響為克服非單色光引起的偏離，105（2）化學(xué)性因素化學(xué)因素主要包括吸光質(zhì)點(diǎn)（分子或離子）間的相互作用和化學(xué)平衡。按照L-B定律的假定，所有的吸光質(zhì)點(diǎn)之間不發(fā)生相互作用。但實(shí)驗(yàn)證明只有在稀溶液（c

102mol·L1）時(shí)才符合假設(shè)條件。當(dāng)溶液濃度較大時(shí)，吸光質(zhì)點(diǎn)間可能發(fā)生締合等作用，直接影響對(duì)光的吸收。例如圖中A-c曲線上部（高濃度區(qū)域）偏離直線，就是因?yàn)楦邼舛纫餖-B定律的偏離而引起的。因此，朗伯-比耳定律只適用于稀溶液。在實(shí)際測定中應(yīng)注意選擇適當(dāng)?shù)臐舛确秶刮舛茸x數(shù)在標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍內(nèi)。另外，溶液中存在著解離、締合、互變異構(gòu)、配合物的形成等化學(xué)平衡，可導(dǎo)致吸光質(zhì)點(diǎn)的濃度和吸光性質(zhì)發(fā)生變化而產(chǎn)生對(duì)L-B定律的偏離——溶液條件的變化。36（2）化學(xué)性因素化學(xué)因素主要包括吸光質(zhì)點(diǎn)（分子或離子）間1068.3紫外-可見分光光度計(jì)儀器的基本組成部件紫外-可見分光光度計(jì)的類型及特點(diǎn)常用紫外-可見分光光度計(jì)的使用分光光度計(jì)的檢驗(yàn)與維護(hù)保養(yǎng)實(shí)訓(xùn)——可見、紫外分光光度計(jì)介紹，使用方法，波長校正。378.3紫外-可見分光光度計(jì)儀器的基本組成部件107一、儀器的基本組成部件分光光度計(jì)是紫外、可見光區(qū)內(nèi)測定溶液A的儀器。其基本組成如下注意各組成部件的作用、種類、材質(zhì)、要求和使用注意事項(xiàng)。光源單色器吸收池檢測器顯示器38一、儀器的基本組成部件分光光度計(jì)是紫外、可見光區(qū)內(nèi)測定溶108分光光度計(jì)的工作原理接通電源后，鎢絲燈點(diǎn)亮發(fā)射光波；此光波經(jīng)玻璃棱鏡的色散作用被分解成不同波長的光；這些不同波長的光經(jīng)狹縫后，就成為近似的單色光（單色光的波長是通過棱鏡的旋轉(zhuǎn)角度來加以控制和選擇的）；此單色光經(jīng)吸收池的吸收后，到達(dá)接受器“光電管”；光電管將接受到的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槲⑷醯墓怆娏鳎淮斯怆娏髟俳?jīng)微電流放大器放大后，可直接在微安表上指示出吸光度（A）和透射比（T）。39分光光度計(jì)的工作原理接通電源后，鎢絲燈點(diǎn)亮發(fā)射光波；此光1091.光源作用和要求：在整個(gè)紫外或可見光區(qū)可以發(fā)射輻射強(qiáng)度大、穩(wěn)定性好的連續(xù)光譜，使用壽命長。需穩(wěn)壓電源來保證發(fā)光強(qiáng)度穩(wěn)定。分類：可見光區(qū)：鎢燈（鹵鎢燈是在鎢絲中加入適量的鹵化物或鹵素，燈泡用石英制成，如左圖。發(fā)光更強(qiáng)，耐用），發(fā)射320～2500nm的連續(xù)光譜。紫外區(qū)：氫、氘燈（D2）等氣體放電光源

，發(fā)射185～400nm的連續(xù)光譜。氘燈的光譜分布與氫燈相同，但光強(qiáng)比同功率氫燈要大3～5倍，壽命比氫燈長，如右圖。近年來，具有高強(qiáng)度和高單色性的激光已被開發(fā)用作紫外光源。已商品化的激光光源有氬離子激光器和可調(diào)諧染料激光器。

401.光源作用和要求：在整個(gè)紫外或可見光區(qū)可以發(fā)射輻射強(qiáng)1102.單色器作用：將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任波長單色光的光學(xué)系統(tǒng)——“心臟”構(gòu)成：（1）入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器。狹縫和透鏡系統(tǒng)主要是用來控制光的方向，調(diào)節(jié)光的強(qiáng)度和“取出”所需要的單色光，狹縫對(duì)單色器的分辨率起重要作用，它對(duì)單色光的純度在一定范圍內(nèi)起著調(diào)節(jié)作用。

（2）準(zhǔn)光裝置：透鏡或反射鏡使入射光成為平行光束；（3）色散（分光）元件：將復(fù)合光分解成單色光；棱鏡（玻璃或石英，玻璃棱鏡只適用于可見光區(qū)，而石英棱鏡可用于紫外-可見的整個(gè)光譜區(qū)。

）或光柵（平面或凹面，分辨率達(dá)到±0.2nm，比棱鏡高；工作波長范圍優(yōu)于棱鏡。現(xiàn)代儀器多用）；（4）聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得的單色光聚焦至出射狹縫；（5）出射狹縫。使用注意：光學(xué)部件、內(nèi)外壁反射或塵埃散射等產(chǎn)生的雜散光影響A測量。不能隨意拆開！412.單色器作用：將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中111單色器結(jié)構(gòu)原理示意圖入射狹縫準(zhǔn)直透鏡棱鏡聚焦透鏡出射狹縫白光紅紫λ1λ2圖.單色器結(jié)構(gòu)原理示意圖42單色器結(jié)構(gòu)原理示意圖入射狹縫準(zhǔn)直透鏡棱鏡聚焦透鏡出射狹縫112分光光度計(jì)光路圖43分光光度計(jì)光路圖1133.吸收池（比色皿）（1）作用：盛放待測樣品溶液，決定b。（2）結(jié)構(gòu)：一般為長方體（也有圓鼓形或其他形狀），其底及二側(cè)為毛玻璃，另兩面為光學(xué)透光面。

（3）分類：石英池和玻璃池兩種。紫外區(qū)須用石英池，可見區(qū)一般用玻璃池。（4）規(guī)格與成套性：以光程為標(biāo)志的。

0.5~5.0cm×4支，手動(dòng)多聯(lián)池，自動(dòng)多聯(lián)池。選用時(shí)應(yīng)根據(jù)被測溶液顏色深淺來定，盡量把測得的吸光度A調(diào)整在0.2~0.8之間。同一實(shí)驗(yàn)使用同一規(guī)格同一套吸收池。由于一般商品吸收池的光程精度往往不是很高，與其標(biāo)示值有微小誤差，即使是同一個(gè)廠出品的同規(guī)格的吸收池也不一定完全能夠互換使用。所以，儀器出廠前，吸收池都經(jīng)過檢驗(yàn)配套，在使用時(shí)不應(yīng)混淆其配套關(guān)系。實(shí)際定量分析工作中，尤其是在紫外光區(qū)測定時(shí)，為了消除誤差，在測量前還必須對(duì)吸收池進(jìn)行配套和校正工作，以便消除吸收池誤差，提高測量準(zhǔn)確度。443.吸收池（比色皿）（1）作用：盛放待測樣品溶液，決定114（5）吸收池的使用、維護(hù)與保養(yǎng)注意保護(hù)其兩個(gè)光學(xué)面拿取比色皿時(shí)，只能用手指接觸兩側(cè)毛玻璃，絕不能接觸光學(xué)面。不得將光學(xué)面與硬物或臟物接觸，只能用擦鏡紙或絲綢擦拭光學(xué)面。凡含有腐蝕玻璃的物質(zhì)（F－、SnCl2、H3PO4等）的溶液，不得長期盛放在吸收池中。吸收池使用后應(yīng)立即用水沖洗干凈。有色物污染可以用3mol·L-1HCl和等體積乙醇的混合液浸泡洗滌。生物樣品、膠體或其它在吸收池光學(xué)面上形成薄膜的物質(zhì)要用適當(dāng)?shù)娜軇┫礈臁Ｈ魳悠啡芤河幸讚]發(fā)的有機(jī)溶劑酸或堿時(shí)，應(yīng)加蓋防止揮發(fā)。吸收池不可在火焰或電爐上加熱烘烤。石英比色皿45（5）吸收池的使用、維護(hù)與保養(yǎng)注意保護(hù)其兩個(gè)光學(xué)面石英1154.檢測器（接受器）（1）作用與要求：利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號(hào)變成可測的電信號(hào)，其輸出電信號(hào)大小與透過光的強(qiáng)度成正比。光電轉(zhuǎn)換有恒定的函數(shù)關(guān)系，靈敏度高，響應(yīng)快，穩(wěn)定，噪聲低，易于檢測放大。（2）分類：光電池：如圖三層組成，中層為半導(dǎo)體材料（Se250~750nm、Si）；內(nèi)阻小，直接測量，但不適于微弱光測量。易“疲勞”，連續(xù)使用≤2h。464.檢測器（接受器）（1）作用與要求：利用光電效應(yīng)將透116光電管真空二極管（如圖），是將一個(gè)涂有光電發(fā)射材料的半圓柱形陰極和一個(gè)絲狀陽極封裝在真空管中制成的燈管。光陰極涂有銻-銫氧化物的光電管，稱紫敏光電管，適用于接受185～600nm的光。光陰極涂有銀-氧化銫的光電管，稱紅敏光電管，適用于接受600～1000nm的光。光電管所產(chǎn)生的光電流只有光電池的1/4，然而它的內(nèi)阻大，光電流容易放大，因此它的光電流比光電池的大。靈敏度高，波長寬，不易疲勞，應(yīng)用廣。光電倍增管：檢測弱光；10－8~10－9s脈沖光，響應(yīng)快；靈敏度很高，比一般光電管高200倍。石英窗入射光束陽極陰極i90V放大器記錄器e圖.光電管工作電路示意圖R圖.光電管和光電倍增管47光電管真空二極管（如圖），是將一個(gè)涂有光電發(fā)射材料的半圓1175.信號(hào)顯示器（系統(tǒng)）（1）作用：顯示、記錄、計(jì)算輸出的電信號(hào)。（2）分類：微安表或檢流計(jì)（A/T）；數(shù)字顯示（減少讀數(shù)誤差）；微機(jī)進(jìn)行儀器自動(dòng)控制和結(jié)果處理（中高檔），能自動(dòng)繪制工作曲線、自動(dòng)計(jì)算分析結(jié)果并打印報(bào)告，實(shí)現(xiàn)分析自動(dòng)化。

。485.信號(hào)顯示器（系統(tǒng)