水质检验工分光法.docx
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水质检验工分光法
分光光度法的知识及应用
1.朗伯－比尔定律是吸光光度法和原子分光光度法的理论基础。
朗伯－比尔定律的数学表达式中的符号意义
A＝kcbA—代表吸光度c—表示溶液浓度
b—表示液层厚度K—表示
2.最小二乘法回归方程式：
y＝bx＋a
指出各符号的意义：
y—表示吸光度b—表示斜率（灵敏度）
x—表示溶质的质量a—表示截距
3.吸光度A与透光率T：
吸光度——指光线通过溶液时被吸收的程度。
A值越大，说明溶液对光的吸收越大。
透光率——指透过光强度与入射光强度比值。
T值越大，说明溶液对光的吸收越小。
二者之间的关系是A=－lgT。
4.使用分光光度计时，所谓调“0”或调“100％”是指透光率（T），用分光光度计测定水样某种含量所测出的读数及绘制标准曲线的纵坐标数据均指吸光度（A）。
5.最佳吸光度范围的选择：
由于各种浓度下所产生的测定误差各不同，因此选择最适宜的测定浓度可减少测定误差。
理论上可知，当透光率是36.8%时，测定误差最小。
此时的吸光度为0.434。
所以，测定中一般将溶液的吸光度调到0.4左右，当试样吸光度大于0.7时，应稀释样品。
在分光光度法中，宜选用的吸光度读数范围是0.2～0.8。
附：
722S可见光光度计基本操作步骤
①预热：
先开机预热30分钟；
②设定波长：
用旋钮调整测试波长；
③置入空白：
将装入零浓度的比色皿放置比色槽架第一格，依次放入另外三只比色皿；
MODE
④调100％T：
盖下试样盖后，按下模式键使透光率旁的红灯亮，按下
100％
键即能自动调整100％（如果不到位，再加按一次）；
0％
⑤调零（0％T）：
打开试样盖后，按键即能自动调整零位；
100％
⑥再调100％T：
盖下试样盖后，按下键即能自动调整100％（如果不到位，再加按一次）；
MODE
⑦测试吸光度：
按下模式键使吸光度旁的红灯亮，将拉杆推向最内为“0”位置，依次向外拉出相应为“1”“2”“3”位置。
⑧读出数据。
分光光度法在水质分析的应用
有不少水质指标的测定方法是采用分光光度法，例如：
①六价铬的测定可采用二苯碳酰二肼分光光度法；所用的显色剂是二苯碳酰二肼；
以纯水作参比溶液；测量波长是540nm；原理是六价铬与显色剂二苯碳酰二肼生成紫红色配合物；溶液颜色的深浅与六价铬含量成正比。
②总铁和亚铁的测定可采用邻菲罗啉分光光度法；所用的显色剂是邻菲罗啉（又叫邻二氮菲）；以标准色列中的试剂空白（即零浓度）作参比溶液；测量波长是510nm；其原理是亚铁与显色剂邻二氮菲生成橘红色配合物，溶液颜色的深浅与亚铁含量成正比。
测总铁时，需要加入还原剂盐酸羟胺将Fe3+还原成Fe2+，因为显色剂邻二氮菲只能与Fe2+反应，不与Fe3+反应。
③磷酸盐的测定是采用钼锑抗分光光度法；所用的显色剂是钼酸盐；以标准色列中的试剂空白（即零浓度）作参比溶液；测量波长是700nm；其原理是磷酸盐与显色剂钼酸盐形成蓝色配合物，溶液颜色的深浅与磷酸盐含量成正比。
④氨氮的测定是采用纳氏试剂分光光度法；所用的显色剂是纳氏试剂；参比溶液是以纯水作参比溶液；；测量波长是420nm；其原理是氨氮与显色剂纳氏试剂生成黄色配合物，溶液颜色的深浅与氨氮含量成正比。
.
光的互补规律：
赤橙黄绿青（青蓝）蓝紫。
（请将其依次填入米字中）找出相应互
补色。
.比色皿的拿法、比色皿的润洗及装液高度。
练习：
①手拿比色皿时只能拿面，不能用去擦比色皿外壁的水，装液的高度不超过。
练习：
填空题：
1.用分光光度计作定量分析的理论基础是，其数学表达式
为。
2.铬酸钾溶液呈黄色的原因是该溶液中的有色质点有选择地吸收色
光,使色光透过。
选择题：
3.邻二氮菲亚铁是红色化合物，它吸收了白光中（）。
A、黄色光B、紫色光C、青色光D、红色光
4.在朗伯－比尔定律的数学表达式中，（）表示液层厚度。
A、cB、AC、kD、b
5.分光光度计读数时，通常读取（）。
A、溶液吸光度（A）B、溶液浓度（c）
C、透过光强度（I）D、百分透光率（T%）
6.最小二乘法回归方程式中的（）是代表灵敏度。
A、yB、xC、aD、b
是非题：
7.使用分光光度计时,通常要用参比溶液来调“零”或“100%”，“零”和“100“代
表吸光度。
（）
9.使用分光光度计时，调“0%”时,应合上盖板。
（）
10.比色操作时，读完读数后应立即关闭样品室盖，以免损坏光电管。
（）
11.凡是用纯水作参比溶液，吸光度一般不需要校正。
（）
12.最小二乘法回归方程式中的b是代表斜率。
（）
填空题：
13.用二苯碳酰二肼法测定水中的六价铬含量时,其测定原理是加入显色剂二
苯碳酰二肼与六价铬生成 色化合物,其颜色深浅与六价铬含量成成 。
14.用邻菲罗啉分光光度法测定水样中的总铁含量时，加入盐酸羟胺的目的
是。
选择题：
15.用邻菲罗啉分光光度法测定水样中的总铁含量时，加入盐酸羟胺的目的
是（）。
A、调节酸度B、掩蔽杂质离子
C、将Fe2＋氧化为Fe3＋D、将Fe3＋还原为Fe2＋
填空题：
16.六价铬的测定可采用二苯碳酰二肼分光光度法；所用的显色剂
是；参比溶液是；测量波长是nm；原理是
；溶液呈色。
17.总铁和亚铁的测定可采用邻菲罗啉分光光度法；所用的显色剂
是；参比溶液是；测量波长是nm；原理是
；溶液呈色。
18.磷酸盐的测定是采用钼锑抗分光光度法；所用的显色剂是；
参比溶液是；测量波长是nm；原理是
；溶液呈色。
19.氨氮的测定是采用纳氏试剂分光光度法；所用的显色剂是；
参比溶液是；测量波长是nm；原理是
；溶液呈色。
选择题：
20.在分光光度法中，宜选用的吸光度读数范围（）。
A、0～0.2B、0.1～∞C、1～2D、0.2～0.8
简答题：
.测总铁与测亚铁有何区别？
还加入什么辅助试剂？
附：
使用CASIOfx–82TL型计算器
求解
（平均值）和s（标准偏差）的操作步骤：
1、进入SD数理统计系统：
（按计算器上的模式键）（再按）（显示SD）；
2、清零（清除计算器内的旧数据）：
（按）（再按）（再按）
3、输入新数据：
用数字键输入每个数据后，都要按一次键；
例如：
输入某组数据37.638.038.138.538.538.6
按
38.5
4、提取
（平均值）：
（按）（再按）（即是
）（再按）（显示
读数）；
5、提取s（标准偏差）：
（按）（再按）（即是s）（再按）（显示s读数）。
（填入
＝；s＝）
附：
使用CASIOfx–82MS型计算器
求解
（平均值）和s（标准偏差）的操作步骤：
1、进入SD数理统计系统：
（按计算器上的模式键）（再按）（显示SD）；
2、清零（清除计算器内的旧数据）：
（按）（再按）（再按）
（再按）（再按）
M＋
3、输入新数据：
用数字键输入每个数据后，都要按一次键；
例如：
输入某组数据37.638.038.138.538.538.6
按
38.5
4、提取
（平均值）：
（按）（再按）（再按）（显示
读数）；
5、提取s（标准偏差）：
（按）（再按）（再按）（显示s读数）。
（填入
＝；s＝）
（2）Dixon检验法（狄克逊检验法）又称Q—检验法。
具体做法：
将一组数据由小到大依次排列为x1，x2……xi……xn－1，xn，设极端值x1为最小值，极端值xn为最大值，最小值和最大值通常会被列为可疑数据，需要通过r（α＝0.05显著水平）检验判断是否保留或剔除。
可用下列公式计算统计量r（Q）：
检验最小值x1：
r（Qmin）＝x2－x1若Qmin＞r（α，n），则舍弃x1
xn－x1若Qmin＜r（α，n），则保留x1
检验最大值xn：
r（Qmax）＝xn－xn－1若Qmax＞r（α，n），则舍弃xn
xn－x1若Qmax＜r（α，n），则保留xn
综合练习：
测定一质控水样中的氯化物含量得到如下一组数据：
37.638.038.138.538.538.6（mg/L）
（1）请用Grubbs检验此组数据；
已知T（α，n）＝T（0.05，6）＝1.82
解题步骤：
将此组数据按从小到大的顺序重排列（找出最小值和最大值）
用计算器求出此组数据的平均值
＝
标准偏差s＝
检验最小值x1：
Tmin＝
－x1＝＝
（代入有关数据）s
【与T（α，n）比较,若小于T（α，n），则保留；若大于T（α，n），则舍弃】
检验最大值x6：
Tmax＝x6－
＝＝
（代入有关数据）
s
【与T（α，n）比较,若小于T（α，n），则保留；若大于T（α，n），则舍弃】
答：
最小值x1应（填舍弃或保留）；最大值x6应（填舍弃或保留）。
（2）再用Dixon检验法检验此组数据；
已知r（α，n）=r（0.05，6）＝0.560
解题步骤：
将此组数据按从小到大的顺序重排（找出最小值和最大值）
检验最小值x1：
r（Qmin）＝x2－x1＝
（代入有关数据）xn－x1
与r（α，n）比较,若Qmin＞r（α，n），则舍弃x1，
若Qmax＜r（α，n），则保留x1
检验最大值xn：
r（Qmax）＝x6－x5＝
（代入有关数据）xn－x1
与r（α，n）比较,若Qmax＞r（α，n），则舍弃x1，
若Qmax＜r（α，n），则保留x1
答：
最小值x1应（填舍弃或保留）；最大值x6应（填舍弃或保留）。
（2）计算该组数据的精密度；
解题步骤：
用计算器求出该组平均测量值和标准偏差s（提示：
该综合分析题
第
（1）题已经用计算器求出该组平均测量值和标准偏差s，可直接用该数据）
＝mg/L
s＝
求出相对标准偏差（CV）
根据相对标准偏差（CV）＝标准偏差（s）÷平均测量值（
）×100％
＝
答：
该组的精密度以标准偏差为mg/L，相对标准偏差为％。
（3）当此水样的配制值（真值）为40.0mg/L时，请计算上述结果的准确度。
解题步骤:
求出平均绝对误差
根据平均绝对误差＝平均测量值－真值
（代入有关数据）＝＝（mg/L）
求出平均相对误差
根据平均相对误差＝平均绝对误差÷真值×100％
（代入有关数据）＝＝％
答：
该组的准确度以平均绝对误差为mg/L，平均相对误差为％。
附：
使用CASIOfx–82TL型计算器
求解最小二乘法回归方程式y＝bx＋a
操作步骤：
1、进入REG数理统计系统：
（按计算器上的模式键）（再按）（再按）
1
（显示REG）；
2、清零（清除计算器内的旧数据）：
（按）（再按）（再按）
M＋
3、输入每组新数据：
用数字键输入每个数据后，都要按一次键；
例如：
输入某组数据（1，3）、（2，5）、（3，7）、（4，9）
按，
4、提取a：
（按）（再按）（即是a）（再按）（显示a读数）；
5、提取b：
（按）（再按）（即是b）（再按）（显示b读数）。
6、提取r：
（按）（再按）（再按）（显示b读数）。
广东省职业技能鉴定
中级水质检验工技能操作考核表（参考）
序号
考核项目
评分标准
分值
得分
一
称量部分
（20分）
准备工作没有做好（未检查天平是否水平或称盘没有清扫）
2
没有戴手套触摸烧杯
2
样品放置不正确（没有放置中央）
2
打开或关闭天平室门，没有做到轻开轻关
2
将样品撒落在天平的称盘上
2
称量瓶盖放法错误
2
将多余样品倒回称量瓶中
2
称错样品或样品称量超出规定范围
2
称量完毕后没有回零就关机
2
善后工作没有做好（未切断电源或未清洁等）
2
二
配制
标准溶液
（28分）
容量瓶没有洗涤或试漏
1
样品溶解（溶解时加水过多或溶解后烧杯洗涤少于2~3次）
2
样品转移（没有用玻璃棒引液或玻璃棒引液不正确）
1
容量瓶摇瓶操作不规范
1
加水至近标线约1cm处没有等待1～2min
1
定容操作不正确（没有将容量瓶拿起、逐滴加入蒸馏水至标线）
1
观看液面与刻度线相切，视线过高或过低
1
定容不准确（液面低于刻度线）
2
液面高于刻度线（扣除该项分数，可重做）
2
没有将配制贮备溶液充分摇匀
1
手心全面接触瓶壁
1
没有洗涤移液管等仪器
1
没有用滤纸擦移液管外壁
2
移液管没有润洗
2
用移液管插入液面过浅，造成洗耳球吸入试剂
2
移液管移取试液操作不正确
2
移液管调节液面操作不正确（从容量瓶上调液不规范或重吸）
2
放液操作不规范（没有垂直贴壁或没有停留15s）
1
没有将配制标准使用溶液充分摇匀（或手心全面接触瓶壁）
1
仪器试剂摆放不整齐或桌面水分没有及时用抹布
1
三
配制
标准色列
（22分）
比色管、移液管没有洗涤
2
没有用滤纸擦移液管外壁
1
移液管没有润洗
2
用移液管插入液面过浅，造成洗耳球吸入试剂
2
移液管移取试液操作不正确
2
移液管调节液面操作不正确（从容量瓶上调液不规范或重吸）
2
放液操作不规范（没有垂直贴壁或没有停留15s）
1
漏加显色剂或其他试剂
2
序号
考核项目
评分标准
分值
得分
三
定容不准确（液面低于刻度线）
2
观看液面与刻度线相切时，视线偏高或偏低
2
显色时间过短或过长（注：
因排队等候造成另计）
2
没有充分摇匀比色管的溶液
2
四
测定吸光度
（30分）
没有做好准备工作及没有摇匀溶液
2
用错参比溶液
2
没有调好波长
2
调零和调100%操作不正确
2
比色皿没有校正
2
比色皿没有润洗
2
用手拿比色皿光面部位
2
倾入溶液高于或低于比色皿的2/3
2
用滤纸擦比色皿光面部分
2
没有将比色皿外壁水份吸干
2
比色皿插入比色盒的位置插反了
2
将比色盒或分光光度计内箱弄脏
2
仪表数值尚未稳定，就马上读取
2
结束后没有将仪器复原
2
没有及时将比色皿中的溶液倾倒，清洗比色皿马虎。
1
没有清洁桌面，废液、废纸没有处理好
1
五
操作时间
（100分）
占20%（操作时间100min，每超出1min扣1分）
20
六
实验报告
（100分）
占60%
60
七
实操考核（100分）
占20%
20
八
总分
实验报告评分细则（参考）
一、原始数据的记录和计算结果（共60分）
1.配制250mL标准贮备液（共5分）
有计算过程（2分），
计算答案正确（有效数字,单位）（3分）
2.配制100m标准使用液（共5分）
有计算过程（2分），
计算答案正确（有效数字,单位）（3分）
3.配制标准色列（共10分）
正确配制标准色列溶液（2分）；
标准溶液移取量准确（2分）；
填写测量数据齐全、不空项（6分）；
4.确定标准曲线的回归方程式y＝bx＋a（共10分）
【注：
若使用计算器数理统计系统求出a、b、r，只填写第一表格的数据，第二表格可以不用填写。
】
填写测量数据齐全、不空项（2分）；
能求出a、b、r等数据（5分）；
能列出回归方程式（3分）。
5.用相关系数r进行检验回归方程式的线性（共30分）
相关系数r≥0.9999（30分）；相关系数r≥0.9995（25分）
相关系数r≥0.9990（20分）；相关系数r≥0.9980（18分）
相关系数r≥0.9970（16分）；相关系数r≥0.9960（14分）
相关系数r≥0.9950（12分）；相关系数r≥0.9940（10分）
相关系数r≥0.9920（8分）；相关系数r≥0.9900（6分）
相关系数r=0.9850~0.9899（5分）；相关系数r=0.9800~0.9849（4分）
相关系数r=0.9750~0.9799（3分）；相关系数r=0.9700~0.9749（2分）
相关系数r=0.9600~0.9699（1分）；相关系数r≤0.9600（0分）；
二、绘制标准曲线（共15分）
图上标注项目齐全（2分）；
能用回归方程式y＝bx＋a设3点坐标绘制标准曲线（5分），
作图精确（3分）
三、用分光光度法测定水样的含量（2份平行样）（共25分）
1.有关水样的原始数据：
（共10分）
填写测量数据齐全（3分）；
计算结果正确（5分）；
选取参比溶液正确（2分）；
2.计算水样含量：
（共10分）
会使用标准曲线求出与水样的吸光度相对应的含量或加入量（3分），
作图准确（2分）；
通过计算求出水样被测物质含量（2分）；
计算答案正确（有效数字合理,有单位）（3分）
3.结果报告与分析：
（共5分）
测定结果准确度（3分）：
测定结果精密度（2分）：
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