紫外可见吸收光谱法（Ultraviolet-Visible Absorption Spectroscopy，简称UV-Vis）是化学检验员在日常分析工作中应用最广泛的光学分析技术之一。该方法基于物质在紫外（190–400 nm）和可见光（400–800 nm）区域对光的选择性吸收特性，用于定性、定量分析有机和无机化合物，具有操作简便、灵敏度高、重复性好等优点。

一、基本原理

当紫外或可见光照射到物质时，分子中的价电子（如σ、π、n电子）吸收特定波长的光，从基态跃迁到激发态，产生吸收光谱。

不同物质因分子结构不同，其电子能级差各异，因此吸收光的波长也不同，形成特征吸收峰，可用于定性分析；在一定浓度范围内，吸光度与物质浓度成正比（遵循朗伯-比尔定律），可用于定量分析。

二、朗伯-比尔定律（Lambert-Beer Law）

这是紫外可见吸收光谱法的定量基础：

A = εbc

其中：

A：吸光度（Absorbance），无单位；

ε：摩尔吸光系数（L·mol⁻¹·cm⁻¹），表示物质对光的吸收能力；

b：光程（cm），即比色皿的厚度（常用1 cm）；

c：溶液浓度（mol/L）。

该定律适用于稀溶液，且入射光为单色光。

三、仪器组成（紫外可见分光光度计）

光源：

紫外区：氘灯（190–400 nm）；

可见区：钨灯或卤钨灯（350–800 nm）。

单色器：

将复合光分解为单色光，常用光栅或棱镜。

样品室（比色皿）：

紫外区使用石英比色皿（玻璃吸收紫外光）；

可见区可用玻璃或石英比色皿。

检测器：

将光信号转换为电信号，常见光电倍增管（PMT）或光电二极管。

信号显示与数据处理系统：

数字显示吸光度或透光率，现代仪器配备计算机软件进行光谱扫描、浓度计算等。

四、分析方法

1. 定性分析

通过测定物质的吸收光谱（波长扫描），观察其最大吸收波长（λ_max）和吸收峰形状。

不同化合物具有特征吸收，可用于初步鉴别（如苯环在254 nm有强吸收）。

2. 定量分析

标准曲线法（最常用）：

配制一系列已知浓度的标准溶液；

在最大吸收波长（λ_max）下测定其吸光度；

绘制“浓度–吸光度”标准曲线；

测定未知样品吸光度，查标准曲线得浓度。

对照法（比较法）：

在相同条件下，比较样品与标准品的吸光度，计算浓度。

标准加入法：

适用于基体复杂的样品，减少干扰。

五、典型应用（化学检验员常用场景）

水质分析：

测定水中硝酸盐（220 nm）、六价铬（540 nm，二苯碳酰二肼法）、COD（重铬酸钾法）等。

食品检测：

蛋白质含量测定（考马斯亮蓝法，595 nm）；

食用油中苯并芘（多环芳烃）检测（需前处理后测定）；

食品添加剂（如合成色素）的定量。

医药与生物：

核酸（DNA/RNA）浓度测定（260 nm）；

蛋白质浓度测定（280 nm，基于色氨酸、酪氨酸吸收）。

工业分析：

金属离子测定（如铁离子与邻菲罗啉显色后在510 nm测定）；

染料、颜料浓度控制。

六、操作要点与注意事项

样品处理：

溶液应澄清，避免悬浮物引起散射；

显色反应需控制pH、温度、时间，确保完全显色。

比色皿使用：

石英比色皿不可用于强碱溶液，以免腐蚀；

每次更换样品时需用待测液润洗；

手指勿接触光学面，可用镜头纸擦拭。

仪器校准：

开机预热30分钟；

用空白溶液（溶剂或试剂空白）调零（“100%T”或“0A”）。

波长选择：

优先选择最大吸收波长（λ_max），灵敏度最高；

若有干扰，可选次灵敏波长或使用双波长法。

浓度控制：

吸光度A值应在0.2–0.8之间（误差最小）；

浓度过高时需稀释。

七、常见干扰与消除

共存离子干扰：加入掩蔽剂（如EDTA掩蔽金属离子）；

背景吸收：采用空白校正或双波长法；

非线性偏离：浓度过高、化学变化或杂散光引起，应稀释或优化条件。

八、总结

紫外可见吸收光谱法是化学检验员必须掌握的基础分析技术。它操作简单、成本低、应用广，适用于大多数显色或本身有吸收的物质。熟练掌握仪器操作、标准曲线绘制、显色反应控制和数据处理，是保证分析结果准确可靠的关键。

在日常工作中，应注重方法验证、质量控制（如做空白、平行样、标准物质比对），并定期维护仪器（清洁比色皿、检查光源），确保检测数据的科学性和权威性。