图8-8 722型分光光度计的构造
3光源：在可见光区测量时通常使用钨丝灯为光源。在近紫外区测定时，常采用“氢灯”或“氘灯”产生180 - 375nm的连续光谱作为光源。
4单色器：滤光片-常用的滤光片由有色玻璃片制成，只允许和它颜色相同的光通过，得到的是近似的单色光。
此外，还有一类利用光的干涉作用而产生相当窄的谱带的干涉滤光片，它可提供小到10 nm宽的谱带和较大的透光度。
棱镜-光通过人射狭缝，经透镜以一定角度射到棱镜上，在棱镜的两界面上发生折射而色散。色散了的光被聚焦在一个微微弯曲并带有出射狭缝的表面上，移动棱镜或移动出射狭缝的位置，就可使所需波长的光通过狭缝照射到试液上。
图8-9 棱镜单色器的示意图
5吸收池：用于盛吸收试液，能透过所需光谱范围内的光线。在可见光区测定，可用无色透明、能耐腐蚀的玻璃比色皿，大多数仪器都配有液层厚度为0.5、1、2.5cm等的一套长方形或圆柱形比色皿。同样厚度比色皿之间的透光率相差应小于0.5％。
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6检测系统
检测系统测量吸光度时，并非直接测量透过吸收池的光强度，而是将光强度转换成电流进行测量，这种光电转换器件称为检测器。因此，要求检测器对测定波长范围内的光有快速、灵敏的响应，最重要的是产生的光电流应与照射于检测器上的光强度成正比。
光电比色计及可见光分光光度计常使用硒光电池或光电管作检测器，采用检流计作读数装置，两者组成检测系统。
图8-10 光电管监测器示意图
通常使用悬镜式光点反射检流计测量产生的光电流其灵敏度一般为10-9A/格。 三、显色反应及显色条件的选择
在进行比色分析或光度分析时，首先要把待测组分转变成有色化合物，然后进行比色或光度测定。将待测组分转变成有色化合物的反应叫显色反应。与待测组分形成有色化合物的试剂称为显色剂。
（一）显色反应的选择
显色反应可分为两大类，即络合反应和氧化还原反应，而络合反应是最主要的显色反应。选用何种显色反应较适宜，应考虑以下因素：
灵敏度高，ε为104-105。
选择性好。指显色剂仅与一个组分或少数几个组分发生显色反应。仅与某一种离子发生反应者称为特效的(或专属的)显色剂。
显色剂在测定波长处无明显吸收。有色化合物与显色剂之间的差别较大，两种有色物质最大吸收波长之差即(对比度)大于60nm。
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有色化合物的组成恒定，有色化合物的化学性质应稳定。 （二）显色条件的选择 1显色剂用量
显色反应的一般通式为：
图8-11显色剂的用量与吸光度的关系 (一般是在a——b选择合适的显色剂用量) 2 酸度
应该考虑酸度对有机显色剂和金属离子是否水解的影响。 3显色温度
显色温度显色反应一般在室温下进行，有的反应则需要加热，以加速显色反应进行完全。有的有色物质当温度偏高时又容易分解。为此，对不同的反应，应通过实验找出各自适宜的温度范围。
4显色时间
通过实验，作出在一定温度下(一般是室温下)的吸光度一时间关系曲线，求出适宜的显色时间。图8-12 各因素对吸光度影响示意图
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pH、T、t
5干扰的消除：加入络合掩蔽剂、氧化还原掩蔽剂消除干扰离子；选择适当的显色条件；分离干扰离子消除干扰。
（三）显色剂
1无机显色剂：一般使用不多，较常用有机的。
2有机显色剂：有机显色剂及其产物的颜色与它们的分子结构有密切关系。有机显色剂一般都含生色团和助色团。分子中含有一个或一个以上的某些不饱和基团(共轭体系)的有机化合物，往往是有颜色的，这些基团称为发色团(或生色团)。另外一些基团，如-NH2、-NR2、-OH 、-OR、 -SH 、Cl-及Br-等，虽然本身没有颜色，但它们的存在却会影响有机试剂及其与金属离子的反应产物的颜色，这些基团称为助色团。
例如：偶氮类显色剂就特别适用于铀、钍、锆等元素以及稀土元素总量的测定；三苯甲烷类显色剂铬天青S常用来测定铍和铝。
（四）三元络合物
三元络合物的特性：一般比较稳定，可提高分析测定的准确度和重现性。三元络合物对光有较大的吸收容量，所以进行光度测定时它比二元络合物具有更高的灵敏度和更大的对比度。
形成三元络合物的显色反应比二元体系具有更高的选择性，这是因为在二元络合物中，一种配位体常可与多种金属离子产生类似的络合反应，而当体系中两种
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配位体形成三元络合物时，就减少了金属离子形成类似络合物的可能性。 四、吸光度测量条件的选择
（一）入射光波长的选择
选择原则，是：最大吸收；最小干扰；但具体情况也要实际的考虑体系的吸收，如下图
图8-13 吸收波长的选择(选择510nm，而不是410nm)。
（二）参比溶液的选择
由于反射，以及溶剂、试剂等对光的吸收会造成透射光强度的减弱，为了使光强度的减弱仅与溶液中待测物质的浓度有关，必须对上述影响进行校正。为此，应采用光学性质相同，厚度相同的比色皿贮参比溶液，调节仪器使透过参比皿的吸光度为零。测得试液的吸光度为下式：
选择参比溶液的原则：如果待测物与显色剂的反应产物有吸收，纯溶剂作参比溶液；显色剂或其他试剂有吸收，空白溶液(不加试样)作参比溶液；试样中其他组分有吸收，但不与显色剂的反应，显色剂无吸收，试样作参比溶液；显色剂略有吸收，试液中加掩蔽剂再加显色剂作参比溶液。
（三）吸光度读数范围的选择
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大气环境分析与监测中的常用仪器分析精讲
