分光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法，因此又称为吸光光度法或吸收光谱法。
根据射入光波长范围的不同，分光光度法又分为可见光光度法、紫外分光光度法、红外分光光度法等。分光光度法是水质分析中最常用的分析测定方法之一，它主要应用于测定试样中微量组分的含量，与化学分析法比较它具有如下特点。
(1)灵敏度高。可不经富集直接测定试样中低至0.00005%
的微量组分。一般情况下，测定浓度的下限也可达0.1～1ug/g，相当于含量为0.001%～0.0001%的微量组分。如果对被测组分预先富集，灵敏度还可以提高2～3个数量级。
(2)准确度高。通常分光光度法的相对误差为2%～5%，完全能够满足微量组分的测定要求。若采用差示分光光度法，其相对误差甚至可达0.5%，已接近重量分析和滴定分析的误差水平。相反，滴定分析法或重量分析法却难以完成这些无量组分的测定。
(3)操作简便快捷。分光光度法的仪器设备一般都不复杂，操作简便。如果将试样处理成溶液，一般只经历显色和测量吸光两个步骤，就可得出分析结果。采用高灵敏度、高选择性的显色反应与掩蔽反应结合，一般可不经分离而直接进行测定。
(4)应用范围广。几乎所有的无机离子和有机化合物都可直接或间接地用分光光度法测定。还可用来研究化学反应的机理，例如测定溶液中配合物的组成，测定一些酸碱的离解常数等。目前，分光光度法是广泛用于工农业生产和生物、医学、临床、环保等领域的一种常规分析法。
1.分光光度法测定原理
(1)溶液对光的选择性吸收。如果将各种单色光，依次通过固定浓度和固定厚度的某一有色溶液，测量该溶液对各种单色光的吸收程度(即吸收光度A)，然后以波长A为横坐标，吸光度为纵坐标作图，所得曲线称为该溶液的光吸收曲线，该曲线能够很准确地描述溶液对不同波长单色光的吸收能力。图3.2.1是4种浓度KMnO4溶液的光吸收曲线。
从图3.2.1中可以看出：
1)KMnO4溶液对不同的波长的光的吸收程度不同，对绿色光区中525nm的光吸收程度最大(该波长称为最大吸收波长，以λmax或λ最大表示)，所以吸收曲线上有一最大的吸收峰。相反，KMnO4溶液对红色和紫色光基本不吸收，所以KMnO4溶液呈现紫红色。
图3.2.1 KMnO4溶液的光吸收曲线
2)不同物质吸收曲线形状不同。这一特性可以作为物质定性分析的依据。同一物质的吸收曲线是相似的，并且λmsx或λ最大相同。
3)相同物质不同浓度的溶液，在一定波长处吸收光度随浓度增加而增大，因此，d的浓度最大。
吸收曲线是分光光度法选择测量波长的重要依据，通常选择最大吸收波长的单色光进行比色，因为在此波长的单色光照射下，溶液浓度的微小变化能引起吸光度的较大改变，因而可以提高比色的灵敏度。
(2)朗伯-比尔定律。当一束平行的单色光通过某一溶液时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，设实际入射光的强度为I0，透过光的强度为I，用T表示透光率，则T=I/I0。透光率的负对数称为吸光度，用符号A表示。
溶液对光的吸收程度与溶液的浓度、液层的厚度及入射光的波长等因素有关，溶液对单色光的吸收遵守朗伯-比耳(Lam-bert-Beer)定律，此定律也称为光吸收基本定律。其数学表达
式为
A=εCL
A——溶液的吸光度值；
C——溶液中溶质的浓度，mol/L；
L——样品溶液的光程，cm；
ε——摩尔吸光系数，L/(mol·cm)。
朗伯一比耳定律不仅适用于可见光区，也适用于紫外光区和红外光区；不仅适用于溶液，也适用于其他均匀的非散射的吸光物质(包括气体和固体)，是各类吸光光度法的定量依据。
2.分光光度法的定量方法——标准曲线法根据光的吸收定律，如果液层厚度、入射光波长保持不变，则在一定浓度范围内，所测的吸光度与溶液中待测物质的浓度成正比。先配制一系列已知准确浓度的标准溶液，在选定波长处分别测其吸光度A，然后以标准溶液的浓度C为横坐标，以相应的吸光度A为纵坐标，绘制A-C关系图，得到一条通过坐标原点的直线，称为标准曲线(图3.2.2)。在相同条件下测出试样溶液的吸光度，可从标准曲线上查出试样溶液的浓度。
相关链接：比色分析法（二）
文章来源：《供水水质检测3》
