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第十章 分光光度法

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第十章 分光光度法

第十章 分光光度法

25
分光光度计的主要部件
光源：发出所需波长范围内的连续光谱，有足够 的光强度,稳定。
可见光区：钨灯，碘钨灯(320～2500nm) 紫外区：氢灯，氘灯(180～375nm)
单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的 装置。
棱镜:玻璃350～3200nm, 石英185～4000nm
光栅:波长范围宽, 色散均匀,分辨性能好, 使用方便
33
2. 显色剂
无机显色剂: SCN- [Fe(SCN)]2+
H2O2 [TiO· H2O2]2+
有机显色剂:
生色团：－N＝N－，－N＝O，
O O
C=S,－N
： ： ：
（共轭双键）πe
：
助色团－NH2，－OH，－X （孤对电子）ne
34
有机显色剂
OH
OO型：
SO3H
COOH
磺基水杨酸
NN型：
N N
21
桑德尔灵敏度（S）：
定义：当仪器的检测极限为A=0.001时，单位
截面积光程内所检出的吸光物质的最低含量。
定义式： S=Cminb（C: g/cm3 ; b: cm） 推导式：S=M/（g/cm2）
22
6.1.3 比色法和吸光光度法及仪器
1.目视比色法
观察方向
cc 12
c1
c2
c3
c3
色光垂直照射到长度为 b 的液层、浓度为 c 的溶液 时，由于溶液中吸光质点(分子或离子)的吸收，通 过溶液后光的强度减弱为It：
A=lg(I0/It)=kbc
吸光度 介质厚 度(cm)
Io 1 A lg lg I T
17
吸光度与光程的关系 A = bc

第十章分光光度法

第十章分光光度法

3、温度，通过实验找出适宜的温度范围。 4、时间，在颜色稳定的时间范围内进行比色测 定。 5、溶剂，有机溶剂会降低有色物的离解度，从 而提高 显色反应的灵敏度。 6、共存干扰离子的影响及消除 (1) 控制酸度，使干扰离子不显色。
(2) 加入掩蔽剂 ，如用SCN-测定Co2+时，Fe3+有 干扰，加入 F- ，Fe3+ + 6F- = FeF63- ， Fe3+ 被掩蔽。 (3) 改变干扰离子价态，测Ni2+时，Fe2+ 有干扰， 加入氧化剂， Fe2+ → Fe3+ .
10.5.3
吸光度读数范围的选择
透光率读数的准确度是仪器精度的主要指标。 测定结果的精度常用浓度的相对误差dc/c表示。
A lg T κ bc
0 . 434 d lg T dT κ bdc T
dc 0.434 dT c T lgT
（ 3 ）不同浓度的同一种物质，在某一定波
长下吸光度 A 有差异，A 随浓度的增大而增
大 。此特性可作为物质定量分析的依据。 （ 4 ）在 λmax 处吸光度随浓度变化的幅度 最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量 分析中选择入射光波长的重要依据。
10.2 光的吸收定律
10.2.1 光的吸收定律
实验证明：若保持入射光的波长不变， 溶液对光吸收的程度与溶液的浓度、液层厚 度有关。
分光光度法: 可见光分光光度法, (物质吸收光波长) 紫外分光光度法, 红外分光光度法
吸光光度法的特点：
1、灵敏度高，下限为10-5～10-6 mol· L-1。适 于微量分析。 2、准确度较高，相对误差为2% ～ 5%。 3、操作快速简便，易于掌握。 4、应用广泛。

仪器分析 10.1紫外可见分光光度法 图文

仪器分析 10.1紫外可见分光光度法 图文

61-19
二、UV光谱的有关知识和概念
2、物质吸光的程度表达
辐射功率P：单位时间内所传输的能量， 光度法中用光强 I 代替。 透过率 T：透过光与入射光强度的比值 吸光度 A :
I T
I0
A lgT lg IO I
2020年9月13日星期日 上一内容 下一内容
61-20
3、UV吸收光谱——吸收曲线
镧系元素：f-f 跃迁
二、UV光谱的有关知识和概念
1、物质吸光的选择性
M h I0 M * It h
ΔΕ ΔΕe ΔΕv ΔΕr
分子轨道包括三种： 分子轨道能级的量子化：光吸收具有选择性 电子能级差：约为1～20ev（1250～60nm）
2020年9月13日星期日 上一内容 下一内容
一、分子轨道中的电子跃迁类型 二、UV光谱的常用概念 三、吸收带及其与分子结构的关系 四、影响吸收带的因素 五、物质对光的吸收与吸收曲线 五、朗伯-比尔定律
2020年9月13日星期日 上一内容 下一内容
61-3
练习：
下面五个电磁辐射区域
A：X射线区
B：红外区
C：无线电波
D：可见光区
E：紫外光区
请指出：
61-22
4、有关概念：
① 吸收带：吸收峰位置 ② 红移或长移 ③ 蓝移或短移 ④ 增色效应
减色效应
⑤ 强带 ε ≥104
弱带 ε ≤102
2020年9月13日星期日 上一内容 下一内容
61-23
⑥ 生色团（chromophore ）：含π→π* 、 n →π* 等跃迁的基团，即能产生UV吸收的 基团
61-12
5、电荷迁移跃迁
Charge transfer transition

第十章 紫外可见分光光度法

第十章 紫外可见分光光度法

如果用△ E电子，△ E振动以及△E转动表示各能级 差，则：
E电 E振 E转
能级差 E h h c
由分子中的电子能级、振动能级和转动能级跃迁产 生的光谱称分子吸收光谱。
2．分子吸收光谱的分类： 分子内运动涉及电子能级、振动能级和转动
能级三种跃迁能级，
E电 E振 E转
对应的波谱区范围如下：
吸收曲线与最大吸收波长 max
①同一种物质对不同波长光的吸光度 不同。如KMnO4在400nm吸收少， 在525nm吸收最大，吸光度最大处 对应的波长称为最大吸收波长λmax ②不同浓度的同一种物质，其吸收曲 线形状相似,λmax不变。而对于不同 物质，它们的吸收曲线形状和λmax 则不同。 ③吸收曲线可以提供物质的结构信息，
电子的基团。 例： C＝C；C＝O；C＝N；—N＝N— 注：当出现几个生色团共轭，则几个生色团所产生的
吸收带将消失，代之出现新的共轭吸收带，其波 长将比单个生色团的吸收波长长，强度也增强。
下面为某些常见生色团的吸收光谱
生色团 烯 炔 羧基 酰胺基 羰基 偶氮基 硝基 亚硝基 硝酸酯
溶剂 正庚烷 正庚烷 乙醇 水 正己烷 乙醇 异辛酯 乙醚
称最小吸收波长(λmin) 。
3.肩峰:在一个吸收峰旁边 产生的一个曲折。 4.末端吸收:只在图谱短波 呈现强吸收而不成峰形的
部分。
5. 生色团
所谓生色团，是指有机化合物分子结构中含有p -
p*和n-p*中跃迁的基团,即能在紫外-可见光范围内产 生吸收的原子团。 对有机化合物：主要为具有不饱和键和未成对
概述
一、紫外-可见分光光度法：是研究物质在紫外可见光区(200 ~ 800 nm)分子吸收光谱的分析方 法。
可见光区 400~760nm；紫外光区200~400nm。 二.紫外—可见分光光度法的特点 （1）灵敏度较高：灵敏度可达10-5~10-7g/mL （2）选择性较好：多组分共存溶液中，无需化学

第十章 分光光度法

第十章 分光光度法
透光度，透射比。用T表示。
注：溶液的透光率T反映了物质对光的吸收程度， T越大表示它对光的吸收越弱；反之，T越小，表 示对光的吸收越强。
T 取值为0.0 % ~ 100.0 %
T
全部吸收
T = 0.0 %
全部透射 T = 100.0 %
2.吸光度： 为透光率的负 A lg I0 lg 1 ＝ lgT
（四）吸光系数 1．定义（物理意义）
一定条件下，吸光物质在单位浓度及单位液层 厚度时的吸光度，叫这个物质的吸光系数。
2．两种表示方法
(1) 摩尔吸光系数( ε )：表示一定波长下，吸光物质的溶液
浓度为1mol/L，液层厚度为1cm时，溶液的吸光度。
(2)百分吸光系数(
E1% 1cm
)：表示一定波长下，吸光物质的溶
黄 橙
红
/nm 颜色 400-450 紫
450-480 蓝 480-490 青蓝 490-500 青 500-560 绿 580-610 黄 610-650 橙 650-760 红
互补光 绿
黄 橙 红 紫 蓝 青蓝 青
物质的颜色与光的关系：
完全吸收
光谱示意 复合光
表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
二.物质对光的选择性吸收
A. A~λ曲线
B. A~c曲线
C. A~V曲线
D. E~V曲线
4、紫外分光光度法中，为了使测定结果有较高 的灵敏度和准确度，入射光的波长应（ ）
A．最大吸收波长
B．最小吸收波长
检测器 作用：将光信号转换为电信号，并放大 光电管，光电倍增管
信号输出 表头、记录仪、屏幕、数字显示
第十章
1 光源
在紫外可见分光光度计中，常用的光源 有两类：热辐射光源和气体放电光源 热辐射光源适用350nm-800nm，用于可见 光区，如钨灯和卤钨灯；气体放电光源适 用150nm-400nm，用于紫外光区，如氢灯 和氘灯。

第十章 紫外可见分光光度法

第十章 紫外可见分光光度法

第十章紫外可见分光光度法（Ultraviolet visible spectrophotometry, UV）§概述依据物质发射或吸收辐射能或辐射能与物质的相互作用而建立的分析方法，广义上都称为光谱分析（Spectral Analysis）。

首先我们要了解辐射能与物质相互作用的特点及各种光谱的产生。

一、电磁辐射与电磁波谱辐射是一种能量形式，具有电和磁的特性，故又称电磁辐射或电磁波；电磁辐射：是一种以巨大速度通过空间而不需要任何物质作为传插媒介的量子流，它具有波粒二象性。

它包括很宽的频率范围，从波长短至可见光的十万分之一的r射线到波长为千米长的无线电波。

电磁辐射具有波动和粒子的两重性，简单可以看成是一种平面偏振波，由单一平面上振动的电场矢量（E）和垂直于电场矢量在另一平面上振动的磁场矢量（M）组成，而两者都垂直于它的运动方向作周期性变化。

当碰撞到物体时，辐射的电或磁矢量与带有电荷或磁矩的粒子作用，在辐射与物质之间发生能量传递。

在多数情况下，这种能量传递，电矢量起作用，因此一般用电矢量来描述辐射的性质，而频率、波长、速度等是描述电磁场辐射特性的主要参数。

1.光的波粒二象性（电是一种电磁波）E=hγ=hc/λ(γ=c/λ)= hv/λ１γ:频率为每秒钟内正弦波振动次数，其大小决定于波源，与传插介质无关，以周数/秒表示，单位为Hz（1Hz=1周·秒-1）v: 波的传播速度，它不是常数，随传播介质而改变。

但是所有电磁波在真空中传播速度都约为3.0×1010cm/s, (V=C=3.0×1010cm·s-1)，因此在真空或接近真空介质中传播辐射，其波长与频率的关系则为：λ=C/γ。

普朗克提出了量子学说，1905年爱因斯坦引用普朗克的量子论理并加以推广，提出了光子学说，认为辐射能的最小单位是光子，光子的能量E等于普朗克常数与频率辐射的乘积，即E=hγ。

h: 6.62×10-34丁·S-1E：J或ev（1ev=1.60×10-19J）显然辐射以一个光子的能量表示粒子的概念，而辐射的频率则是波动的概念，从而将辐射的波动和粒子理论联系起来。

第十章 紫外-可见分光光度法

第十章 紫外—可见分光光度法一、选择题1．所谓真空紫外区，所指的波长范围是( )。

A 、200～400nmB 、400～800nmC 、1000nmD 、100～200nm2．在紫外可见分光度计中，用于紫外光区的光源是（ ）A 、钨灯B 、卤钨灯C 、氘灯D 、能斯特灯3．指出下列化合物中，哪个化合物的紫外吸收波长最大（ ）A 、CH 3CH 2CH 3B 、CH 3CH 2OHC 、 CH 2＝CHCH 2CH ＝CH 2D 、 CH 3CH ＝CHCH ＝CHCH 34．符合比耳定律的有色物质溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置（ ）A 、向长波方向移动B 、不移动，但峰高值降低C 、向短波方向移动D 、不移动，但峰高值增大5．下列化合物中，同时有n→л﹡、л→л﹡、 σ→σ﹡跃迁的化合物是（ ）A 、一氯甲烷B 、丙酮C 、 l ，3丁二烯D 、甲醇6．双光束分光光计与单光束分光光计相比，其突出的优点是（ ）A 、扩大波长的应用范围B 、可以采用快速响应的监测系统一C 、可以抵消吸收池所带来的误差D 、可以抵消因光源强度的变化而产生的误差7．某化合物入max （正己烷为溶剂）＝ 329nm ，入max （水为溶剂）= 305nm ，该跃迁类型为（ ）A 、n→л﹡B 、л→л﹡C 、σ→σ﹡D 、 n→σ﹡8．丙酮在乙烷中的紫外吸收λmax =279nm ，ε=14．8，此吸收峰由( )能级跃迁引起的。

A 、n →л﹡B 、л→л﹡C 、n →σ*D 、σ→σ*9．下列四种化合物中，在紫外光区出现两个吸收带的是（ ）A 、乙烯B 、l ，4一戊二烯C 、1，3一丁二烯D 、丙烯醛10．助色团对谱带的影响是使谱带（ ）A 、波长变长B 、波长变短C 、波长不变D 、谱带蓝移11．某物质在给定波长下的摩尔吸光系数（ε）很大，则表明（ ）A 、物质对该波长光的吸收能力很强B 、物质的摩尔浓度很大C 、光通过物质溶液的光程长D 、物质的摩尔质量很大12．符合比耳定律的溶液稀释时，其浓度、吸光度和最大吸收波长的关系为（ ）A 、减小，减小，减小B 、减小，减小，不变C 、减小，不变，减小D 、减小，不变，增加13．下列叙述正确的是（ ）A 、透光率与浓度成线性关系B 、一定条件下，吸光系数随波长变化而变化C 、浓度相等的x ，y 两物质，在同一波长下，其吸光度定相等D 、质量相等的x ，y 两物质，在同一波长下，其吸光系数一定相等14．吸光性物质的摩尔吸光系数与下列( )因素有关。

第10章紫外—可见分光光度法2012

Absorbance
2 7 24 -
Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
17
6.生色团*
从广义来说，所谓生色团，是指 分子中可以吸收光子而产生电子跃迁 的原子基团。但是，人们通常将能吸 收紫外、可见光的原子团或结构系统 定义为生色团。
18
7. 助色团* 助色团是指带有非键电子对的基 团，如-OH、 -OR、 -NHR、-SH、Cl、-Br、-I等，它们本身不能吸收大 于200nm的光，当它们与生色团相连 时，会使生色团的吸收峰向长波方向 移动，并且增加其吸光度。
54
（三）分光光度计的校正
通常在实验室工作中，验收新仪器或 实验室使用过一段时间后都要进行波长校 正和吸光度校正。 1. 波长的校正 镨铷玻璃或钬玻璃都有若干特征的吸 收峰，可用来校正分光光度计的波长标尺， 前者用于可见光区，后者则对紫外和可见 光区都适用。
0.2
A
0
0
1
2
3
4
mg/mL
工作曲线
34
例如，重铬酸钾的水溶液有以下平衡：
Cr2O2-7 + H2O 2H+ + 2CrO2-4
若溶液稀释2倍，Cr2O2-7 离子浓 度不是减少2倍，而是减少明显地多 于2倍，结果偏离Beer定律，而产生 误差。
35
（二）光学因素 1. 非单色光（一定波长范围的光） 2. 杂散光(stray light) 不在谱带宽度范围内的与所需波 长相隔较远的光。 3. 散射光和反射光（透射光强度减 弱） 4. 非平行光 （光程差）
25
四、影响吸收带的因素
主要是分子中结构因素和测定条件 等多种因素的影响，它的核心是影响 分子中电子共轭结构。
26

紫外可见分光光度法

E— 吸光系数(absorptivity)
T与A的关系
T 100% 50% 25% 10% 1.0% 0.1% 0.01% 0.001% 0%
A 0 0.301 0.602 1.00 2.0 3.0 4.0
5.0
上述说明： T值为0％至100％内的任何值。 A值可以取任意的正数值。
入射光强度 I0
等 条件一定时， E 仅与吸收物质本身的性质有关， 与待测物浓度无关； （3）同一吸收物质在不同波长下的E 值是不同的。在最大 吸收波长λmax处的摩尔吸收系数E max表明了该 吸收物质最大限度的吸光能力，也反映了光度法 测定该物质可能达到的最大灵敏度。
（4）可作为定性鉴定的参数；
（5）物质的吸光能力的度量
? EK2带
B带 R带
苯乙酮的紫外吸收光谱
四、影响吸收带的因素
• 位阻影响 • 跨环效应
共轭系统共平面性↓→共轭效应↓ → max ↓（短移）， ↓
• 溶剂效应 溶剂极性↑→ K带长移，R带短移
• pH影响
max 210.5nm,270nm
235nm,287nm
位阻影响
顺式
反式
二苯乙烯顺反异构体 的紫外吸收光谱
最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax。 吸收曲线的形状、λmax及吸收强度等与分子 的结构密切相关。
在吸收曲线上，最大吸收峰所对应的是最大吸收波长 （λmax），为不同化合物的特征波长。吸收曲线的形状是物 质定性的主要依据，在定量分析中可提供测定波长，一般以灵 敏度较大的λmax为测定波长。
峰与峰之间的部位叫谷，该处对应波长为最小吸收波长。 在图谱短波端只呈现强吸收但不成峰的部分称为末端吸收 （end absorption）。

第10章(分光光度法)


吸光光度法
特点：浓度不同，吸收光谱形状相同，高低不同。 特点：浓度不同，吸收光谱形状相同，高低不同。 意义：吸收曲线的形状和λmax的位置取决于物质的 意义：吸收曲线的形状和 分子结构， 分子结构，不同的物质因其分子结构不同而具有各 自特征的吸收曲线，据此， 自特征的吸收曲线，据此，可以进行物质的定性分 析。根据物质在同一波长下吸光度随浓度的增大而 增大，进行定量分析。 增大，进行定量分析。 通常选择为λ 测量波长。 通常选择为 max测量波长。
吸光光度法
不同颜色的可见光波长及其互补光
颜色
紫光 兰 绿兰 兰绿 绿 黄绿 黄 红
λ（nm） （ ）
400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 650-760
互补光
黄绿 黄 橙 红 红紫 紫 兰 兰绿
吸光光度法
二、物质对光的选择性吸收 溶液的颜色呈现是它所呈现的互补光的颜 溶液的颜色呈现是它所呈现的互补光的颜 呈现是它所呈现的互补光 色。 物质的分子内部具有一系列不连续的特征 能级， 能级，包括电子能级，振动能级和转动能 这些能级都是量子化的。 级，这些能级都是量子化的。
光不纯引起的对Beer定律的偏离 光不纯引起的对Beer定律的偏离 Beer
A
λ2
λmax
A
λmax λ2
λ/nm
c/mol/L
二、引起偏离朗伯—比尔定律的因素 引起偏离朗伯 比尔定律的因素
2、非平行入射光引起的偏离 由于入射光为非平行光， 由于入射光为非平行光，不能保证光束全部 垂直通过吸收， 垂直通过吸收，导致光束的平均光程大于吸收池 厚度，实测值大于理论值，从而产生正偏离。 厚度，实测值大于理论值，从而产生正偏离。 3、介质不均匀引起的偏离 由于溶液不均匀，如产生胶体或发生混浊， 由于溶液不均匀，如产生胶体或发生混浊， 当入射光通过该溶液时，除一部分被吸收外， 当入射光通过该溶液时，除一部分被吸收外，还 有一部分会因散射而损失，使透射比减小， 有一部分会因散射而损失，使透射比减小，实测 值偏高。 值偏高。
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紫外可见分光光度法的特点： 1、灵敏度高，被测物质浓度的下限 可达到10-5~ 10-6 mol•L-1，因而适用于 微量及痕量成分含量的测定。
2、准确度较高。一般相对误差为 2%-5%。
3、简便、快速。
第二节 物质对光的选择性吸收
一、光的基本性质
光是一种电磁波，具有波粒二象性。
描述波动性的重要参数是波长 和频率v，它
们与光速c的关系是：c= v 光的粒子性是把光看成是带有能量的粒子流， 这种粒子称为光子或光量子。光子的能量取决于 c 光的频率： E h h

光的能量与波长成反比，波长越短，能量越高。
单一波长的光称为单色光，由不同波长组成
的光称为复色光。 人的眼睛能感觉到的光称为可见光，其波长 范围为400-760nm，不同波长的光使人眼的颜色感 觉不同，大致：400-450nm为紫，450-480为蓝，
二、可见分光光度法测量条件的选择 （一）选择物质的最大吸收波长 作为入射 max 光波长。 （二）显色反应及反应条件的选择 1、对显反反应的要求： （1）选择性好 （2）灵敏度高 （3）有色化合物组成恒定 （4）有色化合物的化学性质稳定 （5）显色剂在测定波长处无明显吸收
2、反应条件的选择： （1）显色剂的用量 （2）溶液的pH值 （3）显色时间 （4）显色温度 （5）溶剂的性质 （6）加入试剂的顺序 （7）稳定性 （8）共存离子的干扰及消除
根据 Lambert-Beer 定律，以 A 为纵坐标，以 cB或ρB 为横坐标 作图，应得到一条通过原点的直 线。 但在实际测定中，常会出现标 准曲线偏离直线的现象，曲线向 上或向下发生弯曲，这种现象称 为偏离 Lambert-Beer 定律。
引起偏离 Lambert-Beer 定律的原因 有物理因素和化学因素两大类。
蓝
绿蓝 蓝绿
黄
橙 红
580－600
600－650 650－760
原因：当一束光照射在某物质或某溶液时，组 成该物质的分子、原子或离子等粒子与光子作用获 得能量，从低能量状态跃迁到高能量状态，即由基 态转变为激发态，这个过程即是物质对光的吸收。 M（基态）＋hν → M*（激发态）
不同物质的基态和激发态的能量差不同，选择 吸收光子的能量也不同，即吸收光的波长不同。
（ 二）物质的吸收光谱
任何一种溶液对不同波长的光的吸收程度是 不相等，可通过吸收光谱的绘制来反映溶液对不 同波长光的吸收程度。 吸光度A ：溶液对不同波长单色光的吸收程
度。
将不同波长的单色光依次通过某一固定浓度 的有色溶液，测定相应的吸光度A，以波长 为 横坐标，吸光度A为纵坐标作图，可得一曲线， 此曲线就是吸收光谱或吸收曲线。
（一）物理因素引起的偏离 1. 非单色光引起的偏离 2. 非平行入射光引起的偏离 3. 介质不均匀引起的偏离（仅适用于稀溶液） （二）化学因素引起的偏离 1. 溶液浓度过高引起的偏离 2. 化学反应引起的偏离
第四节 可见分光光度法
一、分光光度法的测定仪器：紫外可见分光光 度计 分光光度计的基本组成部件：
A bc
1
b：液层厚度（cm） c：溶液物质的量浓度（mol· L-1） ε：摩尔吸光系数（L· mol-1· cm-1）
若用质量浓度代替物质的量浓度，则上述公式 可表示为：
A ab
2
a：质量吸光系数（L· g-1· cm-1）
a和ε可通过下式转换：
aM
a或ε的数值越大，表明溶液对入射光越容易 吸收，测定的灵敏度就越高。因此，摩尔吸光系 数ε、质量吸光系数a是有色物质在一定波长下的特 征常数，常用来衡量光度法的灵敏度。 一般 ε 值大于103即可进行分光光度法测定。 ε 值为104 ~ 105 L· mol-1· cm-1时，通常认为是高灵敏 的显色反应。 由Lambert-Beer定律可知：
注意： 使用Lambert-Beer定律有两个限制条 件： 单色光 和 稀溶液。
医药学中还常用比吸光系数 E 1ｃm时的吸光度值。 同一物质：
1% 1cm
，是指
１００ｍＬ溶液中含被测物质１ｇ和液层厚度为
E
1% = 10 ε / M 1cm
0.1E
1% 1cm
a 0.1E
1% 1cm
CuSO4溶液选择性地吸收白光中间的黄色光， 故CuSO4溶液呈蓝色。 [Fe(SCN)6]3-呈血红色，说明其溶液选择性 地吸收白光中的青色光。
物质呈现的颜色 颜色 黄50－480
橙黄 红紫
紫
绿蓝 绿
黄绿
480－500 500－560
560－580
如果溶液中存在两种或两种以上对 光有吸收的物质，在同一波长下只要共 存物质不互相影响，即不因共存物的存 在而改变本身的吸光系数，则吸光度是 各共存物质吸光度之和，即：
A Aa Ab Ac .......
式中A为总吸光度，Aa、Ab、Ac…..为 溶液中共存物质各组分a、b、c……的 吸光度。
300 350 400 500
600
相同物质在不同浓 度的吸收光谱形状基本一 致， max都在相同的位置； 并且溶液浓度越大，吸收 光谱的峰值越高，吸光度 A越大，两者成正比关系。 若在最大吸收波长处测定 吸光度，则灵敏度最高。 吸收光谱体现了物质 的特性，是进行定性、定 量分析的基础。
60mg· L-1
40mg· L-1
20mg· L-1 10mg· L-1
KMnO4 的吸收曲线
第三节
光的吸收定律
一、透光率和吸光度
当一束平行的单色光照射到有色溶液时， 一部分光被溶液吸收，剩余部分则透过溶液。
若入射光的强度为Io，透过光的强度为It，则
透射光的强度It与入射光强度Io之比称为透光率，
用T表示： 透光率的负对数称为吸光度，用A表示。A越 大，溶液对光的吸收越多。
It T I0
I0 A lg T lg It
透光率越大，溶液对光的吸收越少；反之，透
光率越小，溶液对光的吸收越多。
二、朗伯-比耳定律
Lambert定律：对所有的均匀介质(即低浓度溶液） 在浓度一定时： A k b 1 b : 液层厚度； k1：比例系数，与被测物质的性质、入射光的波长、 溶剂、溶液浓度及温度等有关的常数。
例：
已知某化合物的相对分子质量为 251，将此化合物用乙醇作溶剂配制成浓度 为0.150mmol· L－1的溶液，在480nm波长处 用2.00cm吸收池测得透光率为39.8％，求 该化合物在上述条件下的摩尔吸光系数ε及 质量吸光系数 a 。
解：由Lambert-Beer定律可得：
A lg T bc bc 已知：c=0.150×10-3mol· L－1，b=2.00cm， T=0.398 代入上式
第六节
分光光度法定量测定方法
（一）标准曲线法（校正曲线法） （二）标准对比法
（一）标准曲线法
测定步骤： （1）配制标准系列：用标准样品配制一 系列不同浓度的标准溶液（称为标 准系列）。 （2）测定标准系列的吸光度A：将标准 系列置于一定规格的比色皿中，在 一定波长（ max ）下，测定其相应的 吸光度A值。
lg 0.398 3 -1 -1 480nm 1.33 10 (L mol cm ) 4 1.50 10 2.00
a 480nm
480nm
M
1.33 103 -1 -1 5.30 (L g cm ) 251
三、 Lambert-Beer定律的表观偏离
3、吸收池
分光光度计中用来盛放溶液的容器称为 吸收池又称为比色皿，是用光学玻璃制成。 在测定中同时配套使用的吸收池应相匹配， 即有相同的厚度和相同的透光性。
4、检测器
可见分光光度计中的检测器一般用 光电管，它是用一个阳极和一个对光敏 感材料制成的阴极所组成的真空二级管， 当光照射到阴极时，表面金属发射电子， 流向电势较高的阳极而产生电流。光电 管输出的电讯号很弱，约为1×10－6A， 经放大器放大后输入指示器。指示器一 般有微安电表，记录器，数字显示和打 印等。透光率刻度是等分的，因吸光度 与透光率是负对数关系，所以吸光度刻 度是不均等的。
处于同一直线上的两种单色光为互补色光，从 图中见，蓝光与黄光互补，青光与红光互补等。
二、物质的颜色对不同波长光的吸收特性
（一）物质对光的吸收具有选择性 现象：当一束白光通过溶液时，如果溶液不 吸收白光，则溶液呈无色透明；溶液对所有颜色 的光全部吸收，则溶液呈黑色。若溶液选择性地 吸收了某种颜色的光，则溶液呈现出吸收光的互 补色光的颜色。如：
此法适用于非经常性的分析工作。
（三）应用－铁的测定
1、硫氰酸盐法
2、磺基水杨酸法 3、磺基水杨酸合铁（III）离子
1、硫氰酸盐法
在酸性条件下，Fe3＋与过量显色剂硫 氰酸钾反应生成血红色的 [Fe(SCN) ] ，反应 式为：
A lg T
lg T bc
T 10
bc
公式（1）和（2）表明：当一束平行的 单色光通过均匀的某溶液时，溶液的吸光 度与溶液的组成量度和液层厚度的乘积成 正比，这一定律称为Lambert-Beer定律， 又称为光吸收定律。 朗伯-比尔定律是分光光度法定量分析 的依据。
（3）绘制标准曲线：以溶液的浓度为横 坐标，相应的A值为纵坐标作图， 得到一条通过坐标原点的直线—— 标准曲线。 （4）样品含量的测定：用相同的方法， 在相同的条件下测定样品溶液的A值， 然后在标准曲线上找到该A值，其对 应的浓度数值即为样品溶液的浓度。
1.2 1 0.8 A 0.6 0.4
0.2
Cr2O72-、MnO4- 的吸收光谱
Absorbance
1.0
0.8 0.6 0.4 0.2
350
525 545