测试或表征名称 |
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定义 |
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特性 |
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试验和评价 |
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数据来源 |
| 动力学吸收光度法 |
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"动力学吸光光度法是利用反应物(包括催化剂)浓度与反应速率之间的定量关系为基础。用分光光度计检测与反应速率成定量关系的吸光度来测得待测物浓度的一种定量分析的方法，该方法可在反应未达平衡、反应还在进行过程中进行测定，扩大了可利用的化学反应的范围，并提高了选择性和灵敏度。" |
"l)起始斜率法。配制一标准系列溶液，至少3个，每隔一定时间分别测定反应产物浓度c并做图，得到一组直线
如图
，再用外推法将时间外推到零而求出各直线的起始斜率K。然后将斜率与对应标准系列溶液浓度cs作图即为校准曲线。未知物浓度cx即可从校准曲线上得到。2)固定时间法。测定一标准系列溶液的吸光度随时间变化的曲线
如图
，反应物的起始浓度c与在固定时间间隔内测得反应物的吸光度At之间存在着相关关系，有式At＝Kc式中，K为当测量的起始时间相同时，为常数。校准曲线
如图
3)固定浓度法。测定某一反应物浓度达到一定浓度cs，即测得相同的吸光度A时所需的时间tA，它与对应溶液起始浓度c成线性关系，有式tA=Kc反应物的吸光度随时间变化的曲线、反应时间与标准系列溶液浓度的关系
如图
"
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其缺点是由于干扰化学反应的因素太多，因而测量条件必须严加控制，否则将会影响测量的准确性。
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常用的动力学分光光度法测量方法有：起始斜率法(或正切法)、固定时间法和固定浓度法等。
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中国材料工程大典，第26卷.材料表征与检测技术,师昌旭主编，化学工业出版社，2006年 |
| 紫外和可见分光光度法 |
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利用物质对紫外和可见光区域的电磁辐射有着选择性的吸收而建立起来的分析方法就叫做紫外和可见分光光度法 |
光吸收定律，根据朗伯(于1760)和比耳(于1852年)等对物质吸收辐射的定量关系的研究，描述辐射强度和吸收物的厚度及浓度的定量关系式就称之为光吸收定律，其表示式为A=lg1/T=lgI0/I=εbc式中，A为吸光度；T为透光度；I0为入射辐射强度；I为透过辐射强度；ε为摩尔吸光系数，L/(mol?cm)；b为吸收层厚度，cm；c为吸收物质的摩尔浓度，mol/L。该定律可应用于所有电磁辐射和一切吸收物质，因此被广泛地应用于紫外一可见一红外光谱区的吸收测量。实际应用时还应注意：①入射辐射必须是单色光；②光辐射与物质的作用仅限于吸收，若同时有散射，荧光和光化学反应产生将会引进较大误差；③吸收时，吸收体系中的各物质之间应无相互作用，在此前提下，各吸光物质的吸光度Ai具有加和性，即A总＝Al十A2十A3十…；④光吸收定律的线性关系只有在吸光物质低含量或稀溶液时才能成立。
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有机化合物分子所吸收的紫外可见辐射的波长主要决定于特定原子或原子团的性质。
如图
给出了一些典型的有机集团的紫外可见吸收谱带以及它们的最大吸收波长λmax和摩尔吸光系数ε(ε是用来度量物质吸光能力的大小的，ε越大，表明物质吸光能力越强)。
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根据对紫外可见吸收谱带的分析，可对有机化合物进行初步的定性鉴定和化合物结构的初步推断，进一步的分析还需借助于有机化合物的紫外与可见光谱标准图谱和结合其他的波普分析方法。
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紫外可见分光光度计是用于测定紫外可见吸收光谱图和进行紫外可见光度定量分析的吸收光谱仪。它与其他光谱分析的仪器(发射光谱仪、荧光及散射光谱仪)一样，主要有光源、分光系统、试样容器、检测器及读出系统等五个部分组成。通常分为单光束分光光度计、双双光束分光光度计、双波长分光光度计以及全光谱分光光度计。
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分光光度法的灵敏度常以摩尔吸光系数ε来表示，根据量子理论推导得到ε最大值约为l05左右，一般ε大于l04就属于灵敏方法，ε小于103属于不灵敏方法。除了预先富集试样外，光度分析方法的灵敏度还可以有以下几个方法来提高：(1)增强吸光分子的吸光能力，根据光吸收定律，要提高吸光分子的吸光能力，寻求更灵敏的有机试剂是一重要途径。可以引入合适的助色团以改善有机试剂的结构，如卟啉类衍生物分子，其分子截面可大到约10-14cm2，ε因此可接近106，这就大大提高了光度分析的灵敏度。(2)利用化学反应，利用动力学催化反应可以较大幅度地提高灵敏度，如果待测的痕量物质能充当某一显色反应的催化剂的话。(3)改进测量技术，采用长光程吸收池是提高灵敏度的又一途径。“光导纤维型”长光程吸收管，长度可达到几十米，如用长光程分光光度的磷钼蓝法测定磷，磷的检出最小浓度为2x10-11g/mL |
常用的定量分析校准方法可以分成两大类：回归计算法(如最小二乘法)和作图法(如应用计算机程序作图的回归曲线法)。由于计算机和定量校准软件的的广泛应用，这两类方法大多已被广泛结合使用。(1)标准比较法，在同样的条件下，分别测定标准溶液(浓度为Cs)和样品溶液(浓度为Cx)的吸光度As和Ax，即可由下式求出待测物的浓度：cx=Ax/As×cs如果把测得的信号yi对系列标准溶液的浓度ci(i=1,2,…，n)作图，就得到一直线(y=a+bc),称作校准曲线。这种通过作图来确定校准函数中有关常数的方法，又叫做校准曲线法或工作曲线法。 |
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中国材料工程大典，第26卷.材料表征与检测技术,师昌旭主编，化学工业出版社，2006年 |
| 示差吸光光度法 |
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普通分光光度法适用于微量组分的测定，其相对误差在百分之几，但它不适用于准确度要求在千分之几的高含量组分的测定。 |
将光的吸收定律求导，可得到普通分光光度法的光度误差公式Δc/c=±0.4343△T/(TlgT)式中，△c/c为浓度相对误差；△T为透光度标尺读数误差；T为被测试样的透光度。当溶液浓度较高时，吸光度读数很大，即透光度读数很小，可知，仪器测量的光度误差而造成的浓度相对误差大大增加。采用示差分光光度法就能弥补这一缺点。
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实际应用中，高吸光度示差法快速简便，测量精密度高。可用高吸光度法测定的金属元素有Al、Be、Cr、Mn、Mo、Ni、Nb、Ta、V、Ti、Zr、Pt、Nd、Pr、Sm、U、Pu、Er等，非金属有CN-、F-和PO43-等。
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高吸光度示差分光光度法定量关系式与普通分光光度法不同，高吸光度示差分光光度法使用标准溶液作参比溶液，它与未知试样有相同组分，且含量接近。由测量得到的未知试样的表观吸光度，求得未知试样中组分的含量。对未知试样和标准溶液，若用普通分光光度法测量，则有Ax＝εbcxAs=εbcs式中，脚注x、s分别代表未知试样和标准溶液。当cx＞cs，即在高吸光度示差分光光度法条件下(简称高吸光度法)，两式相减得Ax-As=εb(cx-cs)在具体测定中，标准溶液浓度cs小于未知试样浓度cx，并有完全相同的溶液条件，如加入的试剂、显色剂等。以标准溶液作参比，调节光度计，使透光度为100%，即吸光度As为0，这时测得未知试样的吸光度值称为表观吸光度Af，将上式改写为Af=εb△c这便是高吸光度示差分光光度法的定量关系式。通过Af与△c作工作曲线，由求得的未知试样△c值和标准溶液浓度cs，计算得到cx值。
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需要注意的是，①两波长的选择应尽可能接近，因为相距较近时，可认为背景吸收是相等的。②待测组分a的(A2a-A1a)=ΔAa值要足够大，以获得较高的灵敏度。 |
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中国材料工程大典，第26卷.材料表征与检测技术,师昌旭主编，化学工业出版社，2006年 |
| "双波长分光光度法" |
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"当吸收光谱相互重叠的两组分共存时，可以通过双波长分光光度法来求出两组分各自的含量。" |
试样溶液在两个波长处的吸光度的差与试样中待测物质的浓度成正比。
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"(1)等吸收点法。在测试中，若要测定a组分，则把b组分看成干扰组分，
如图
所示，选择对干扰b组分有等吸收的两个波长：λ1(286nm)λ2(270nm)，以λ2为测定波长，λ1为参比波长。在两波长处，测定混合物溶液(a+b)，分别得到吸光度A2、A1,有A1=A1a+A1bA2=A2a＋A2b其吸光度差ΔA=A2-A1=(A2a-A1a)+(A2b-A1b)由于干扰组分b在两波长处具有等吸收，即A2b=Alb，则ΔA=A2a-A1a=(ε2a-ε1a)bca可见，混合物测得的吸光度差完全由组分a提供，也就消除了组分b的干扰，而且ΔA与组分a的浓度ca成线性关系。(2)系数倍率法。当干扰组分找不到等吸收波长对时，可采用系数倍率双波长分光光度法，
如图
，选择波长对λ1和λ2，并在干扰组分b光谱上求得在这两波长下的吸光度比：K=A2b/A1b=ε2b/ε1b即A2b-KA1b=ε2b-Kε1b=0对于混合物(a+b)光谱，有ΔA=(A2b+A2a)-K(A1b+A1a)=(A2b-KA1b)+(A2a-KA1a)所以ΔA=A2a-KA1a=(ε2a-Kε1a)bca式中K由干扰组分b在两波长处的吸光度值求得，可看出ΔA与组分a的浓度ca成线性关系。当系数K=1时，即是等吸收法计算式。"
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中国材料工程大典，第26卷.材料表征与检测技术,师昌旭主编，化学工业出版社，2006年 |
| 导数分光光度法 |
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采用对吸光度求导数后得到的导数光谱来测定物质含量的方法叫导数分光光度法。 |
导数光谱是一种提高光谱分辨率的技术，它可以分辨两个严重重叠的光谱，可以消除光度定量分析中干扰物质、胶体及悬浮物的散射以及背景吸收等对测量的影响。根据光吸收定律，将吸光度对波长求导：dA/dλ=dε/dλ×bc
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导数光谱的优点可以从以下几点来说明：1)能准确地确认吸收光谱宽谱带的最大吸收峰波长。2)导数光谱能消除背景干扰。3)识别效应。当吸收光谱中宽谱带与窄谱带重叠时，或存在肩峰(在大峰上升或下降部位掩盖着弱的小窄谱带)时，均可用导数光谱来辨别窄小谱带的存在，并把这种效应称为导数光谱的识别效应。这种效应随吸收光谱曲线的形状、相对带宽、吸收峰的距离和导数阶数的不同而异。
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导数光谱的波形特征
如图
。可以看到，吸收光谱的峰值波长λ0，在奇阶导数光谱中均为零，在偶阶中为负和正极值交替出现。吸收光谱拐点处λ1的情况与峰值波长λ0的情况恰好相反。导数光谱曲线可在光度计上采用波长调制技术、双波长分光光度计或模拟微分电路的方式来获得。带微机的扫描分光光度计，则由计算机技术得到导数光谱。
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导数值的测量方法有基线法t，峰谷法P和峰零法Z
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中国材料工程大典，第26卷.材料表征与检测技术,师昌旭主编，化学工业出版社，2006年 |
