可見(jiàn)分光光度計(jì)通過(guò)測(cè)量溶液對(duì)特定波長(zhǎng)光的吸收來(lái)確定溶液的濃度,是一種快速、可靠的分析方法。通過(guò)正確的操作、儀器校準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制,可以獲得高精度的測(cè)量結(jié)果。在科學(xué)研究、環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品質(zhì)量控制等領(lǐng)域,分光光度計(jì)都發(fā)揮著重要作用。掌握其使用方法,對(duì)于提高實(shí)驗(yàn)室分析的準(zhǔn)確性和效率至關(guān)重要。
一、基本原理
朗伯-比爾定律是分光光度法的理論基礎(chǔ),其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:A=εbc,其中:
-A為吸光度(無(wú)單位)
-ε為摩爾吸光系數(shù)(L·mol?¹·cm?¹)
-b為光程長(zhǎng)度(cm,通常為比色皿的厚度)
-c為溶液濃度(mol/L)
當(dāng)ε和b已知且保持不變時(shí),吸光度A與溶液濃度c成正比關(guān)系。通過(guò)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度,建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,即可測(cè)定未知濃度溶液的濃度。
二、實(shí)驗(yàn)步驟
1.儀器準(zhǔn)備
(1)接通分光光度計(jì)電源,預(yù)熱15-30分鐘,使儀器穩(wěn)定。
(2)根據(jù)待測(cè)物質(zhì)的最大吸收波長(zhǎng)(可通過(guò)全波長(zhǎng)掃描確定),設(shè)置儀器的工作波長(zhǎng)。
(3)將裝有空白溶液(通常是溶劑)的比色皿放入樣品室,調(diào)零(即將空白溶液的吸光度設(shè)為0)。

2.標(biāo)準(zhǔn)曲線制備
(1)配制一系列已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液(通常5-7個(gè)濃度點(diǎn))。
(2)從低濃度到高濃度依次測(cè)量各標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度。
(3)以濃度為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(現(xiàn)代儀器通常可自動(dòng)完成)。
3.樣品測(cè)定
(1)將待測(cè)溶液裝入干凈的比色皿中,注意不要有氣泡和指紋。
(2)放入樣品室,測(cè)量吸光度值。
(3)根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線或儀器自動(dòng)計(jì)算功能,得出樣品濃度。
4.數(shù)據(jù)處理
(1)檢查標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)(R²),一般要求R²>0.99。
(2)若樣品吸光度超出標(biāo)準(zhǔn)曲線范圍,需適當(dāng)稀釋后重新測(cè)定。
三、注意事項(xiàng)
1.比色皿使用:
-手持比色皿時(shí)應(yīng)接觸磨砂面,避免接觸透光面。
-不同比色皿間可能存在差異,測(cè)定時(shí)應(yīng)固定使用同一比色皿或進(jìn)行校正。
-使用后及時(shí)清洗,避免有色物質(zhì)殘留。
2.溶液要求:
-待測(cè)溶液應(yīng)澄清透明,如有懸浮物需過(guò)濾或離心。
-溶液濃度應(yīng)控制在吸光度0.2-0.8范圍內(nèi)(此范圍內(nèi)誤差最?。?/div>
-強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或有機(jī)溶劑可能腐蝕比色皿,需謹(jǐn)慎使用。
3.儀器維護(hù):
-定期校準(zhǔn)波長(zhǎng)和吸光度準(zhǔn)確性。
-長(zhǎng)時(shí)間不用時(shí)應(yīng)關(guān)閉電源,覆蓋防塵罩。
-避免震動(dòng)和強(qiáng)光直射儀器。
四、常見(jiàn)問(wèn)題及解決方法
1.吸光度不穩(wěn)定:
-檢查電源是否穩(wěn)定
-確認(rèn)比色皿外壁是否清潔干燥
-檢查樣品室門(mén)是否關(guān)閉
2.標(biāo)準(zhǔn)曲線線性差:
-檢查標(biāo)準(zhǔn)溶液配制是否準(zhǔn)確
-確認(rèn)是否選擇了正確的測(cè)定波長(zhǎng)
-檢查溶液是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或降解
3.測(cè)定結(jié)果偏差大:
-重新校準(zhǔn)儀器
-檢查空白溶液是否合適
-確認(rèn)是否有干擾物質(zhì)存在