化学与化学工程学院分析化学教案
第 1 页 章 序
名 称 第九章 吸光光度法
周 次 第 15 周至第 16 周 授课时间 2009年11月14日至2009年11月28日
教
学
目
的
要
求 1.理解朗伯－比尔定律的数学表达式及意义；
2.掌握摩尔吸光系数的意义和计算；
3.了解选择显色剂的原理及及影响显色反应的因素；
4.初步掌握分光光度法的基本原理应用；
5.掌握光度法的基本原理，了解光度分析条件的控制，分光光度法的应用范围。
教
学
重
点
1、方法特点：光的性质和选择性的吸收。
2、吸光光度法的基本原理：朗伯比尔分离定律；偏离比尔定律的原因。
4、分光光度计的构造及应用。
5、显色反应及影响因素。
6、光度测量误差及条件的选择。
7、吸光光度法的应用。
教
学
难
点 1．吸光光度法的基本原理：朗伯比尔分离定律；偏离比尔定律的原因。
2. 光度测量误差及条件的选择。
教学场所
环境 教 室 化学与化学工程学院分析化学教案
第 2 页 授 课
方 式 课堂讲授（√）；实验（ ）；实践（ ）；双语（ ） 课时分配 8学时
教 学
方 法 讲授、讨论 教学
手段 网络教学（ ）；多媒体（ √ ）
教 学
用 具 电子投影仪
教 学 内 容 提 要 备 注 化学与化学工程学院分析化学教案
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§9-1 光的性质和物质对光的吸收
一、 光的性质
二、 物质对光的吸收
§9-2 光吸收的基本规律
一、 朗伯-比尔定律
二、 偏离朗伯-比尔定律的因素
§9-3 分光光度计的构造
一、 分光光度计的主要部件
二、 分光光度计
§9-4 显色反应及其影响因素
一、 显色反应和显色剂
二、 影响显色反应的因素
三、 三元配合物显色体系
§9-5 广度测量误差及其测量条件的选择
一、 仪器测量误差
二、 测量条件的选择
§9-6 分光光度法的应用
一、 多组分的同时测定
分析化学自检自测
第十章 吸光光度法自测题
一、选择题
1．下列说法正确的是 ( )
A．摩尔吸光系数ε随浓度的增大而增大 B．透光率T随浓度的增大而增大
C．朗伯-比耳定律中适用于单色光
D．Fe2+-邻二氮菲溶液为红色，应选择红色波长的光作为测定时的入射光
E．物质的特征吸收峰随浓度增大而增大，但最大吸收波长不变
F．摩尔吸光系数ε越大，说明显色反应越灵敏
2．物质的颜色是由于选择性地吸收了白光中的某些波长的光所致。KMnO4显紫红色是由于它吸收白光中的 ( )
A．紫红色光 B．绿色光 C．黄色光 D．.蓝色光
3．吸收曲线是 ( )
A、吸光物质浓度与吸光度之间的关系曲线；
B、吸光物质浓度与透光度之间的关系曲线；
C、入射光波长与吸光物质溶液厚度之间的关系曲线；
D、入射光波长与吸光物质的吸光度之间的关系曲线。
4．下列因素中，影响摩尔吸光系数（ε）大小的是 ( )
A、有色配合物的浓度 B、入射光强度 C、.比色皿厚度 D、入射光波长
5．有一浓度为C的溶液，吸收入射光的40%（即透光率为60%），在同样条件下，溶液浓度为0.5C的同一溶液的透光度为 ( )
A、30% B、20% C、77% D、36%
6．某试液用2cm 比色皿测量时，T=20%，若改用1cm比色皿测量，则A和T分别为 ( )
A、0.35和40% B、0.22和36% C、0.35和45% D、0.35和100%
7．在吸光度测量中，参比溶液的 ( )
A、.吸光度为0.434 B、吸光度为无穷大 C、透光度为100% D、透光度为0%
1 / 22 第九章 紫外可见吸收光谱法
§9-1 概 述
利用紫外可见分光光度计测量物质对紫外可见光的吸收程度〔吸光度〕和紫外可见吸收光谱来确定物质的组成、含量，推测物质结构的分析方法，称为紫外可见吸收光谱法或紫外可见分光光度法〔ultraviolet and visible
spectrophotometry,UV-VIS〕。它具有如下特点：
〔1〕灵敏度高 适于微量组分的测定，一般可测定10-6g级的物质，其摩尔吸收系数可以到达104~105数量级。
(2) 准确度较高 其相对误差一般在1%~5%之。
(3) 方法简便 操作容易、分析速度快。
(4) 应用广泛 不仅用于无机化合物的分析，更重要的是用于有机化合物的鉴定与结构分析〔鉴定有机化合物中的官能团〕。可对同分异构体进展鉴别。此外，还可用于配合物的组成和稳定常数的测定。
紫外可见吸收光谱法也有一定的局限性，有些有机化合物在紫外可见光区没有吸收谱带，有的仅有较简单而宽阔的吸收光谱，更有个别的紫外可见吸收光谱大体相似。例如，甲苯和乙苯的紫外吸收光谱根本一样。因此，单根据紫外可见吸收光谱不能完全决定这些物质的分子结构，只有与红外吸收光谱、核磁共振波谱和质谱等方法配合起来，得出的结论才会更可靠。
§9-2 紫外可见吸收光谱法的根本原理
当一束紫外可见光〔波长围200~760nm〕通过一透明的物质时，具有某种能量的光子被吸收，而另一些能量的光子那么不被吸收，光子是否被物质所吸收既决定于物质的部结构，也决定于光子的能量。当光子的能量等于电子能级的能量差时〔即ΔE电 = h f 〕，那么此能量的光子被吸收，并使电子由基态跃迁到激发态。物质对光的吸收特征，可用吸收曲线来描述。以波长λ为横坐标，吸光度A为纵坐标作图，得到的A-λ曲线即为紫外可见吸收光谱〔或紫外可见吸收曲线〕。它能更清楚地描述物质对光的吸收情况〔图9-1〕。
从图9-1中可以看出：物质在某一波长处对光的吸收最强，称为最大吸收峰，对应的波长称为最大吸收波长〔λmax〕；低于高吸收峰的峰称为次峰；吸收峰旁
第 1 页 共 3 页 吸光光度法概述（一）
10.1.1吸光光度法概念 许多物质本身具有显然的色彩，例如，高锰酸钾溶液呈紫红色，硫酸铜溶液呈蓝色。有些物质本身无色或是浅色，但碰到某些试剂后，变成了有色物质，如淡黄色的Fe3+与SCN-反应生成血红色的协作物，淡绿色的Fe2+与邻二氮菲作用生成橙红色的协作物等。物质展现不同的色彩是因为物质对不同波长的光挑选性汲取的结果，而色彩的深浅是山于物质对光的汲取程度不同而引起的。基于物质对光的挑选性汲取而建立起来的分析办法称为吸光光度法。对于有色溶液来说，溶液色彩的深浅在一定条件下与溶液中有色物质的含量成正比关系。吸光光度法利用这一关系，通过分光光度计测得溶液中有色物质对光的汲取程度而对物质举行定性和定量分析。 与经典化学分析办法相比，吸光光度法的特点有： ①敏捷度高。吸光光度法适用于测定微量物质，被测组分的最低浓度为10-5～10-6mol/L。 ②精确
度高。吸光光度法的相对误差通常为2％～5％，常量组分的精确 度的确不如滴定分析法和分量分析法高，但对微量组分，化学分析法是无法举行的，而吸光光度法则彻低能满足要求。 ③操作简便。吸光光度法的仪器设备容易，操作简便。若采纳敏捷度高、挑选性好的显色剂，再采纳相宜的掩蔽剂消退于扰，有的样品可不经分别挺直测定。完成一个样品的测定普通只需要几分钟到十几分钟，有的甚至更短。
④应用范围广泛。几乎全部的无机离子和许多有机化合物均可挺直或间接地用吸光光度法测定。吸光光度法已经成为生产、科研、环境监测等部门的一种不行缺少的测试手段。 通常状况下，吸光光度法可以分为以下几种： ①可见吸光光度法。基于物质对420～760 nm可见光区的挑选性汲取而建立的分析办法，也称为可见分光光度法，是微量分析的简便而通用的办法。 ②红外吸光光度法。利用物质对0.78～1000um红外光区电磁辐射的挑选性汲取的特性来举行结构分析、定性分析和定量分析的一种分析办法，又称为红外汲取光谱法和红外分光光度法。 ③紫外吸光光度法。基干物质对紫外光挑选性汲取来举行分 第 2 页 共 3 页 析的办法，也称为紫外汲取光谱法和紫外分光光度法。 ④比色分析法。通过比较有色物质溶液色彩深浅来测定物质含量的分析办法。比色分析法有目视比色法和光电比色法。 10.1.2吸光光度分析法 10.1.2.1目视比色法 (1)目视比色法 目视比色法是指用眼睛观看比较溶液色彩的深浅，以确定物质含量的分析办法。常用的目视比色法是标准系列法，也叫标准色阶法。该办法用法一套由同种材料制成、大小外形相同的平底玻璃管，即奈氏比色管，在试验条件相同的状况下分离加入不同量的标准溶液和待测溶液，再加入等量的显色剂和其他试剂，稀释至一定刻度后从管口垂直向下观看，比较待测溶液与标准溶液色彩的深浅。当待测溶液与某标准溶液色彩全都时解释两者浓度相等，若介于两标准溶液之间，则取其算术平均值作为待测溶液的浓度。 目视比色法的仪器容易、操作简便、成本低廉。另外，因为是在白光下举行测定的，所以某些显色反应不符合朗伯-比尔定律时，仍可用该法举行测定。但此法的精确 度不高，主观误差较大。另外，标准系列不能久存，需要在测定时暂时配制。该办法可用于精确 度要求不高的半定量分析中，如土壤和植株中氮、磷、钾的速测等。 (2)吸光光度法 吸光光度法目前应用得十分广泛。吸光光度法是比较有色溶液对某一波长光的汲取状况，而目视比色法则是比较透过光的强度。例如，测定溶液中KMnO4的含量时，吸光光度法测量的是KMnO4溶液对黄绿色光的汲取状况，目视比色法则是比较KMnO4溶液透过红紫色光的强度。
