可见分光光度计通过测量溶液对特定波长光的吸收来确定溶液的浓度,是一种快速、可靠的分析方法。通过正确的操作、仪器校准和标准曲线的绘制,可以获得高精度的测量结果。在科学研究、环境监测、食品质量控制等领域,分光光度计都发挥着重要作用。掌握其使用方法,对于提高实验室分析的准确性和效率至关重要。
一、基本原理
朗伯-比尔定律是分光光度法的理论基础,其数学表达式为:A=εbc,其中:
-A为吸光度(无单位)
-ε为摩尔吸光系数(L·mol⁻¹·cm⁻¹)
-b为光程长度(cm,通常为比色皿的厚度)
-c为溶液浓度(mol/L)
当ε和b已知且保持不变时,吸光度A与溶液浓度c成正比关系。通过测量标准溶液的吸光度,建立标准曲线,即可测定未知浓度溶液的浓度。
二、实验步骤
1.仪器准备
(1)接通分光光度计电源,预热15-30分钟,使仪器稳定。
(2)根据待测物质的最大吸收波长(可通过全波长扫描确定),设置仪器的工作波长。
(3)将装有空白溶液(通常是溶剂)的比色皿放入样品室,调零(即将空白溶液的吸光度设为0)。

2.标准曲线制备
(1)配制一系列已知浓度的标准溶液(通常5-7个浓度点)。
(2)从低浓度到高浓度依次测量各标准溶液的吸光度。
(3)以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线(现代仪器通常可自动完成)。
3.样品测定
(1)将待测溶液装入干净的比色皿中,注意不要有气泡和指纹。
(2)放入样品室,测量吸光度值。
(3)根据标准曲线或仪器自动计算功能,得出样品浓度。
4.数据处理
(1)检查标准曲线的线性相关系数(R²),一般要求R²>0.99。
(2)若样品吸光度超出标准曲线范围,需适当稀释后重新测定。
三、注意事项
1.比色皿使用:
-手持比色皿时应接触磨砂面,避免接触透光面。
-不同比色皿间可能存在差异,测定时应固定使用同一比色皿或进行校正。
-使用后及时清洗,避免有色物质残留。
2.溶液要求:
-待测溶液应澄清透明,如有悬浮物需过滤或离心。
-溶液浓度应控制在吸光度0.2-0.8范围内(此范围内误差最小)。
-强酸、强碱或有机溶剂可能腐蚀比色皿,需谨慎使用。
3.仪器维护:
-定期校准波长和吸光度准确性。
-长时间不用时应关闭电源,覆盖防尘罩。
-避免震动和强光直射仪器。
四、常见问题及解决方法
1.吸光度不稳定:
-检查电源是否稳定
-确认比色皿外壁是否清洁干燥
-检查样品室门是否关闭
2.标准曲线线性差:
-检查标准溶液配制是否准确
-确认是否选择了正确的测定波长
-检查溶液是否发生化学反应或降解
3.测定结果偏差大:
-重新校准仪器
-检查空白溶液是否合适
-确认是否有干扰物质存在