第二节 分光光度法
(一)基础知识 分类号：P2-O 一、填空题
1．分光光度法测定样品的基本原理是利用朗伯—比尔定律，根据不同浓度样品溶液对光信号具有不同的 ，对待测组分进行定量测定。 答案：吸光度(或吸光性，或吸收)
2．应用分光光度法测定样品时，校正波长是为了检验波长刻度与实际波长的 ，并通过适当方法进行修正，以消除因波长刻度的误差引起的光度测定误差。 答案：符合程度
3．分光光度法测定样品时，比色皿表面不清洁是造成测量误差的常见原因之一，每当测定有色溶液后，一定要充分洗涤。可用 涮洗，或用 浸泡。注意浸泡时间不宜过长，以防比色皿脱胶损坏。 答案：相应的溶剂 (1+3)HNO3 二、判断题
1．分光光度计可根据使用的波长范围、光路的构造、单色器的结构、扫描的机构分为不同类型的光度计。( ) 答案：正确
2．应用分光光度法进行试样测定时，由于不同浓度下的测定误差不同，因此选择最适宜的测定浓度可减少测定误差。一般来说，透光度在20％～65％或吸光值在0.2～0.7之间时，测定误差相对较小。( ) 答案：正确
3．分光光度法主要应用于测定样品中的常量组分含量。( ) 答案：错误
正确答案为：分光光度法主要应用于测定样品中的微量组分。
4．应用分光光度法进行样品测定时，同一组比色皿之间的差值应小于测定误差。( ) 答案：错误
正确答案为：测定同一溶液时，同组比色皿之间吸光度相差应小于0.005，否则需进行校正。
5．应用分光光度法进行样品测定时，摩尔吸光系数随比色皿厚度的变化而变化。( ) 答案：错误
正确答案为：摩尔吸光系数与比色皿厚度无关。 三、选择题
1．利用分光光度法测定样品时，下列因素中 不是产生偏离朗伯—比尔定律的主要原因。( )
A．所用试剂的纯度不够的影响 B．非吸收光的影响 C．非单色光的影响 D．被测组分发生解离、缔合等化学因素 答案：A
2．分光光度计波长准确度是指单色光最大强度的波长值与波长指示值 。( )
A．之和 B．之差 C．乘积 答案：B
3．分光光度计吸光度的准确性是反映仪器性能的重要指标，一般常用 标准溶液进行吸光度校正。( )
A．碱性重铬酸钾 B．酸性重铬酸钾 C．高锰酸钾 答案：A
4．分光光度计通常使用的比色皿具有 性，使用前应做好标记。( )
A．选择 B．渗透 C．方向 答案：C
5．使用分光光度法测试样品，校正比色皿时，应将 注入比色皿中，以其中吸收最小的比色皿为参比，测定其他比色皿的吸光度。( ) A.纯净蒸馏水 B．乙醇 C．三氯甲烷 答案：A
6．朗伯，比尔定律A=kcL中，摩尔吸光系数k值 表示该物质对某波长光的吸收能力愈强，比色测定的灵敏度就愈高。( ) A．愈大 B．愈小 C．大小一样 答案：A
7．在比色分析中为了提高分析的灵敏度，必须选择摩尔吸光系数 有色化合物，选择具有最大众值的波长作入射光。( ) A.大的 B。小的 C．大小一样 答案：A
8．用紫外分光光度法测定样品时，比色皿应选择 材质的。( ) A.石英 B。玻璃 答案：A
9．一般常把 nm波长的光称为紫外光。( ) A．200～800 B．200～400 C． 100～600 答案：B
10．一般常把 nm波长的光称为可见光。( )
A．200～800 B．400(或380)～800(或780) C．400～860 答案：B
11．朗伯-比尔定律A=kcL中，摩尔吸光系数k值与 无关。( ) A.入射光的波长 B．显色溶液温度 C．测定时的取样体积 D．有色溶液的性质 答案：C
12．一般分光光度计吸光度的读数最多有 位有效数字。( ) A． 3 B． 4 C． 2 答案：A 四、问答题
1．分光光度法是环境监测中常用的方法，简述分光光度法的主要特点。 答案：(1)灵敏度高； (2)准确度高： (3)适用范围广； (4)操作简便、快速： (5)价格低廉。
2．简述校正分光光度计波长的方法。
答案：校正波长一般使用分光光度计光源中的稳定线光谱或有稳定亮线的外部光源，把光束导入光路进行校正，或者测定已知光谱样品的光谱，与标准光谱对照进行校正。 3．简述分光光度法测定样品时，选用比色皿应该考虑的主要因素。
答案：(1)测定波长。比色液吸收波长在370nm以上时可选用玻璃或石英比色皿，在
370nm以下时必须使用石英比色皿；
(2)光程。比色皿有不同光程长度，通常多用10.0mm的比色皿，选择比色皿的光
程长度应视所测溶液的吸光度而定，以使其吸光度在0.1～0.7之间为宜。
4．如何检查分光光度计的灵敏度?
答案：灵敏度是反映仪器测量性能的重要指标，检查方法为：配制0.001％重铬酸钾溶液，用1cm比色皿装入蒸馏水作参比，于440nm处测得的吸光度应大于0.010。若示值＜0.010，可适当增加灵敏度的挡数，如仍不能达到该值，应检查或更换光电管。 5．在光度分析中，如何消除共存离子的干扰?
答案：(1)尽可能采用选择性高、灵敏度也高的特效试剂； (2)控制酸度，使干扰离子不产生显色反应；
(3)加入掩蔽剂，使干扰离子被络合而不发生干扰，而待测离子不与掩蔽剂反应； (4)加入氧化剂或还原剂，改变干扰离子的价态以消除干扰； (5)选择适当的波长以消除干扰：
(6)萃取法消除于扰；
(7)其他能将被测组分与杂质分离的步骤，如离子交换、蒸馏等； (8)利用参比溶液消除显色剂和某些有色共存离子干扰； (9)利用校正系数从测定结果中扣除干扰离子影响。 6．用分光光度法测定样品时，什么情况下可用溶剂作空白溶液?
答案：当溶液中的有色物质仅为待测成分与显色剂反应生成，可以用溶剂作空白溶液，简称溶剂空白。
7．一台分光光度计的校正应包括哪4个部分?
答案：波长校正：吸光度校正；杂散光校正；比色皿校正。 8．在光度分析中酸度对显色反应主要有哪些影响? 答案：(1)对显色剂本身的影响；
(2)对溶液中各元素存在状态的影响； (3)对显色反应的影响。
9．简述朗伯-比尔定律A=kcL的基本内容，并说明式中各符号的含义。
答案：朗伯—比尔定律是比色分析的理论基础，它可综合为光的吸收定律，即当一束单色光通过均匀溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。式中：A—吸光度； k—吸光系数； C—待测物浓度； L—液层厚度。 10．简述在朗伯-比尔定律中，吸光系数与摩尔吸光系数的区别。
答案：在朗伯-比尔定律A=kcL中，K是比例常数，它与入射光的波长、溶液的性质有关。如果有色物质溶液的浓度c用g／L表示，液层厚度以cm表示，比例常数众称为吸光系数。如果浓度c用mol／L表示，液层厚度以cm表示，则比例常数k称为摩尔吸光系数。摩尔吸光系数的单位为L／(mol·cm)，它表示物质的浓度为1mol／L、液层厚度为1cm时溶液的吸光度。
11．简述在光度分析中如何用镨钕滤光片对光度计的波长进行校正。
答案：用特制的镨钕滤光片(预先在精密度较高的仪器上进行校正过)校正仪器波长时，通常用573nm和586nm的双峰谱线校正。 12．简述在光度分析中如何选择显色剂。 答案：(1)显色剂的灵敏度要高； (2)显色剂的选择性要好；
(3)所形成的有色化合物应足够稳定，而且组成恒定，有确定的组成比； (4)所形成的有色化合物与显色剂之间的差别要大； (5)其他因素如显色剂的溶解度、稳定性、价格等。 13．简述在光度分析中共存离子的干扰主要有哪几种情况。 答案：(1)共存离子本身有颜色影响测定；
(2)共存离子与显色剂生成有色化合物，同待测组分的有色化合物的颜色混在一起； (3)共存离子与待测组分生成络合物降低待测组分的浓度而干扰测定； (4)强氧化剂和强还原剂存在时因破坏显色剂而影响测定。 14．简述在光度分析中引起偏离光吸收定律的原因。 答案：(1)由于入射光单色性差而引起偏离：
(2)由于溶液中的化学变化而引起偏离(待测物质离解、缔合)； (3)由于介质的不均匀性而引起偏离。 五、计算题
1．用分光光度法测定水中的六价铬，已知溶液含六价铬140μg／L，用二苯碳酰二肼溶液显色，比色皿为20mm，在波长540nm处测得吸光度为0.220，试计算摩尔吸光系数(Mcr=52)。 答案：(1)计算摩尔数：140×10-6／52=2.7×10-6(mol／L) (2)计算摩尔吸光系数：0.220=k×2×2.7×10-6 k=4.1×104L／(mol·cm)
2．分光光度法测定水中的Fe3+，已知含Fe3+溶液用KSCN溶液显色，用20mm的比色皿在波长480nm处测得吸光度为0.19，已知其摩尔吸光系数为1.1×104L／(mol·cm)，试求该溶液的浓度(MFe=55.86)。
答案：(1)计算溶液的摩尔浓度：0.19=1.1×104×C×2 C=0.19／(1.1×104×2)=8.6×10-6(mol／L)
(2)计算溶液的浓度：C=8.6 ×10-6× 55.86=482×10-6(g/L) 参考文献
[1] 中国环境监测总站《环境水质监测质量保证手册》编写组．环境水质监测质量保证手册．2版．北京：化学工业出版社，1994．
[2] 刘珍．化验员读本．3版．北京：化学工业出版社，2000．
[3] 《环境监测技术基本理论(参考)试题集》编写组．环境监测技术基本理论(参考)试题集．北京：中国环境科学出版社，2002．
[4] 《水和废水监测分析方法指南》编委会．水和废水监测分析方法指南(上册)．北京：中国环境科学出版社，1990．
[5] 国家环境保护局《指南》编写组．环境监测机构计量认证和创建优质实验室指南．北京：中国环境科学出版社，1994． 命题：邢建 韩瑞梅 审核：韩瑞梅 刘端阳 (二)氯化物 分类号：P2-1 一、填空题