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分光光度法作用以及优势有哪些

发布时间:2021-04-23  阅读量:93 次

说起分光测色仪相信很多企业都不陌生了,它是专业的测色仪期当中精准度较高,使用范围较广的仪器,它可以根据需求自行调整测量模式,总之它是一个功能非常强大的专业测色仪器。但是有很多用户对分光测色仪的功能和优势不是很了解,下面就由小编简单的为大家介绍一下它强大的功能和优势,一起和小编来了解一下吧。

 

分光色差仪

一、分光光度法是什么?有什么特别之处:

 

分光光度法是根据物质对光的选择性吸收以及光的吸收定律,对物质进行定性、定量的分析方法。许多物质都有颜色,例如高锰酸钾溶液呈紫红色,硫酸铜溶液呈蓝色。有些物质本身无色或颜色很浅,但这些物质若在适当的条件下与某些试剂反应,能生成具有明显颜色的物质,如三价铁离子与KSCN试剂反应,生成血红色的配离子。当有色物质溶液的浓度改变时,溶液颜色的深浅也随之改变,在一定浓度范围内,溶液浓度越大,颜色越深。

 

因此,可以利用比较溶液颜色的深浅来确定物质的含量,这种方法称为比色法。比色法包括目视比色法和光电比色法。根据物质对不同波长单色光的吸收程度不同来分析物质结构和含量的方法称为分光光度法。根据测定时所用光源不同,分光光度法分为可见、紫外、红外等分光光度法。分光光度法的基本原理与光电比色法相同,不同之处仅在于获得单色光的方法不相同。

 

分光光度法是采用棱镜或光栅等分光器进行分光,所获得的单色光的波长范围比滤光片要窄得多,一般半宽度在5~10nm。由于单色光纯度高,因而测定的灵敏度、选择性和准确度都较光电比色法高。由于可以任一选取某种波长的单色光,故在一定条件下,利用吸光度的加和性,可以同时测定试液中两种或两种以上的组分。因为入射光的波长范围扩大了,测量范围不局限于可见光区和有色溶液,可扩展到紫外光区、红外光区。所以,许多无色物质只要在紫外光区或红外光区内有吸收峰,都可以用分光光度法进行测定。

 

分光测色仪

 

二、分光光度法基本原理:

 

1.选择吸收:

 

物质与光作用,具有选择吸收的特性。有色物质的颜色是该物质与光作用产生的。即有色溶液所呈现的颜色是由于溶液中的物质对光的选择性吸收所致。由于不同的物质其分子结构不同,对不同波长光的吸收能力也不同,因此具有特征结构的结构集团,存在选择吸收特性的最大实收波长,形成最大吸收峰,而产生特有的吸收光谱。即使是相同的物质由于其含量不同,对光的吸收程度也不同。利用物质所特有的吸收光谱来鉴别物质的存在(定性分析),或利用物质对一定波长光的吸收程度来测定物质含量(定量分析)的方法,称为分光光度法。

 

2.定量依据:

 

朗伯一比尔(Lambert - Beer)定律是分光光度法定量分析依据的基本原理。当一束单色光(指路由一种颜色的光)通过一均匀的溶液时,一部分被吸收,一部分透过。设入射光的强度为I0,透射光强度为I,则I/I0为透光度,用T表示。百分透过率为 T% = (I/I0)x100%

 

研究表明:溶液对光的吸收程度即吸光度(A)(又称消光度E、或光密度D)与透光度(T)呈负对数关系,即:A = - lgT

朗伯定律:有色溶液的吸光程度(A)与其也成厚度(光程)b成正比。当溶液浓度不变时,溶液的液层厚度越大,对光的吸收程度A值越大,则透光度越小。

即:A = ab

比耳定律:有色溶液的吸光程度(A)与其浓度(吸光质点数)C成正比。即当溶液的液层厚度不变时,溶液的浓度越大,对光的吸收程度越大,则透光度越小。

即:A = ac

将以上两式合并可用下式表示:A = -lgT=abc

即 A = abc。

 

上式为朗伯比尔定律,其意义为:当一束单色光通过一均匀溶液时,溶液对单色光的吸光度与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。 [2-3] 

A =abc 中,吸光系数a,表征吸光物质的 灵敏度。a值越大,灵敏度越高。如果浓度的单位为物质的量浓度(单位为:mol/L),则吸光系数a可以写成ε ,ε称为摩尔吸光系数。

 

由上式可知,当溶液层厚度b和吸光系数a固定时,吸光度A与溶液的浓度成线性关系。在定量分析时,首先需要测定溶液对不同波长光的吸收情况(吸收光谱),从中确定最大吸收波长 ,然后以此波长 的光为光源(单色光),进行吸光度A的测定,这是朗伯比尔定律用于定量分析的首要条件。 

 

分光光度法设备

 

三、可见分光光度法的比色分析的优势:

 

1、灵敏度高:

 

一般可测定浓度很低溶液,适用于测定微量组分,若被测组分在测定前进行分离、富集,灵敏度还可提高。

 

2、具有适当的准确度:

 

一般比色分析的相对误差为5%~20%,分光光度法的相对误差为2%~5%,对微量组分的测定,已能满足要求。

 

3、操作简单、测定快速:

 

比色分析时,由于采用选择性高的显色剂和适当的比色条件,样品处理成溶液后,可以不经分离干扰物质,一般只经历显色和比色两个步骤就可得出结果,从而缩短分析时间,加快测定速度。

 

4、应用范围广:

 

绝大多数的无机离子(无论是阳离子或阴离子)以及许多有机化合物都可直接或间接地用比色法及分光光度法进行测定。因此,它在油漆涂料、印刷油墨、服装印染等部门应用十分广泛。





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