第四节 比色法及分光光度计

1、第四节 比色法和分光光度法及其仪器4.1 目视比色法 一、目视比色法1、概念：用眼睛比较溶液颜色深浅以确定物质含量的分析方法，又称为标准色阶法。2、基本原理：将标准溶液与被测溶液在同样条件下比较，当溶液液层厚度相同时，两者颜色相同则浓度相等，即c标=c样。3、测定方法标准色阶法 将一套规格一致的比色管（其体积大小有25mL、50mL、100mL等）加入一系列标准溶液，然后显色，用蒸馏水稀释至刻度，摇匀，即制备好了颜色由浅到深的一个标准色阶。 试样同样显色，与色阶比较，颜色相同者其含量也相同；若介于相邻两溶液之间，则被测溶液浓度就取二者的算术平均值1 2 3 4 5 系列标准溶液系列标准溶液待测

2、溶液待测溶液例1 ：课本P158，磷的比色测定。例2：NH4Cl中SO42-杂质的测定。 吸收SO42-标准溶液（0.2mg/mL）1.0mL、2.0mL、3.0mL、4.0mL、5.0mL，分别加入到25mL比色管中，各加入（1+1）HCl 1mL，乙醇5mL,10%BaCl2 5mL，分别加蒸馏水稀释至刻度，即为标准色阶。 称样品1.000g溶于少量水中，过滤水不溶物，滤液加入25mL比色管中，并吹洗滤纸，加1mL（1+1）HCl 消除CO32-，加5mL乙醇， 5mL,10%BaCl2 5mL，加蒸馏水稀释至刻度，摇匀，与色阶比较。假设与第二个比色管浑浊度相同，则1g试样中含有0.4mg

3、 SO42-。 则 SO42-质量分数为：0.04%100%1.000100.4-34.1 目视比色法4、目视比色法的特点（1）优点：仪器简单、操作简便、灵敏度较高、可在白光下测定、适用于大批试样分析。（2）缺点：准确度不高4.1 目视比色法二、分光光度法1、概念：根据物质对不同波长的单色光吸收程度不同而对物质进行分析的方法。2、依据：物质对光的选择性吸收。3、工作原理：白光经过聚光并通过棱镜或光栅后，得到一束平行且波长范围很窄的单色光，此单色光通过比色皿内一定厚度的溶液后照射在光电管上，则有光电流产生，该光电流的大小与照射到光电管上的光强度成正比，于是检流计的读数尺上就能读出相应的百分透光率

4、或吸光度。4.2 分光光度法4、分光光度计组成及主要部件（1）光源：常用612V钨丝灯（波长范围为3601100nm）（2）单色器（分光系统）：将光源发出的复合光色散分解为单色光的装置。 由棱镜或光栅等色散元件及狭缝组成（3）吸收池（比色皿）：由光学玻璃制成，用于盛装待测溶液。（4）检测系统：利用光敏材料的光电效应将透过吸收池的光信号转变成电信号的装置。常用光电管、光电倍增管等（5）信号显示系统：分光光度计上的显示仪表，如微安表、检流计等。光光源源单单色色器器吸吸收收池池检检测测系系统统显显示示系系统统4.2 分光光度法5、分光光度计类型及使用（1）721型分光光度计及其原理1-波长调节旋钮；

5、 2-“0”电位调节旋钮； 3-“100%”电位调节旋钮；4-光门杆； 5-比色皿暗箱盖； 6-灵敏度调节旋钮； 7-电源开关； 8-电源指示灯； 9-波长指示窗； 10-微安表4.2 分光光度法721型分光光度计721型分光光度计光学系统图原理4.2 分光光度法1-光源灯； 2、8-聚光透镜； 3-棱镜；4-准直镜； 5、11-保护玻璃；6-狭缝；7-反射镜；9-吸收池；10-光门； 12-光电管 722型分光光度计光学系统图原理（2）分光光度计使用开机取下防尘罩，检查电表指针是否在“0”刻线，打开比色皿暗箱盖，调节波长旋钮，选定单色光波长，将灵敏度档置1，调节 “0”旋钮，使电表指示 “0

6、”，盖上暗箱盖，调节“100%”旋钮使电表指针到满度，预热20分钟。测A/T取出比色皿并润洗，将参比溶液被测溶液装入比色皿，液面高度为池高的2/33/4，用滤纸吸干比色皿外壁的水滴（检查比色皿，确保光面无痕迹，内壁无气泡）依次放入比色皿架中，将光门杆抽出一格，参比溶液进入光路，调节“0”旋钮，使透视比为“0”； 盖上暗箱盖，调节“100%”旋钮使透射比为100%。指针达不到100%，打开暗箱盖，增大灵敏度档，并重新调节0、100%至稳定不变，拉动光门杆，依次将待测溶液推入光路，待指针稳定后，读取吸光度或透射比，记录实验数据。 关机测量完毕后，取出比色皿，洗净，晾干，关闭仪器电源开关，拔出电源插

7、头，放回干燥剂包，盖好比色皿暗箱盖和防尘罩，填写仪器使用记录。4.2 分光光度法6、应用举例例1：P162例8-2例2：P162例8-34.2 分光光度法 例：取1.000g钢样溶解于HNO3，其中的Mn用KIO3氧化成KMnO4并稀释至100mL，用1.0cm吸收池在波长545nm测得此溶液的吸光度为0.720。用1.6410-4 mol/L KMnO4作为标准，在同样条件下测得的吸光度为0.360，计算钢样中Mn（55）的百分含量。解题思路：先计算：100mL样品溶液中Mn的浓度；再计算：100mL样品溶液中Mn的质量。W=0.18%例2：用磺基水杨酸分光光度法测铁，称取0.5000g铁铵矾NH4Fe(SO4)212H2O溶于250mL水中制成铁标准溶液，测得吸光度为0.380。吸取5.00mL试样溶液稀释至250mL，从中吸取2.00mL按标准溶液显色条件显色定容至50mL，测得A=0.400，求试样溶液中的铁