分光光度法是一种基于物质对光的吸收性质来进行定性和定量分析的光学分析技术。其基本原理包括以下几点:
光的吸收与颜色
白光是由多种波长的光混合而成的,当白光通过溶液时,如果溶液对可见光区各种波长的光都没有吸收,则溶液呈无色透明;如果溶液吸收所有波长的光,则溶液呈黑色;如果溶液只吸收某些波长的光,则溶液呈现出被吸收波长光的互补色光的颜色。
朗伯-比尔定律
分光光度法的核心原理是朗伯-比尔定律,即当一束单色光通过均匀的有色溶液时,溶液的吸光度与溶液中吸光物质的浓度和液层厚度的乘积成正比。数学表达式为:A = εbc,其中A为吸光度,ε为摩尔吸光系数,b为溶液层厚度,c为溶液的浓度。
吸光光谱曲线
通过分光光度计,将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时,可以得到不同波长对应的吸收强度。以波长(λ)为横坐标,吸收强度(A)为纵坐标,可以绘出该物质的吸收光谱曲线。利用该曲线可以进行物质的定性和定量分析。
应用领域
分光光度法广泛应用于水质检测、化学分析、生物学研究等领域,特别是在测定水样中金属离子浓度方面表现出色。
综上所述,分光光度法通过测量物质在特定波长处的光吸收度,结合朗伯-比尔定律,可以实现对物质浓度的准确测定。这种方法具有灵敏度高、选择性好、适用范围广等优点,是实验室中常用的分析技术之一。