吸光光分析

光的颜 色 青色 蓝色 紫色
波长范围 （nm） 480~500 435~480
400~435
可见色光的互补性
不同物质对各种波长光的吸收具有选择性
该溶液对该波长范围的光都不吸收，则溶液 无色透明。 如果溶液选择性的吸收了某种颜色的光，则 溶液将呈现出它的互补色 。 如： 高锰酸钾溶液因吸收了绿色光而呈现紫色， 氯化钠溶液让日光全部透过而呈无色透明。
一、光的本质与溶液的颜色
表11－1 电磁波谱
区域
波长范围
ｘ射线 10-3~10（nm）
跃迁类型 内层电子跃迁
远紫外 10~200（nm） 价电子和非键电子
紫外 200~400（nm）
跃迁
光谱类型
ｘ射线吸收、发射、衍射，荧光光谱、 光电子能谱
远紫外吸收光谱，光电子能谱 紫外-可见吸收和发射光谱
可见光 400~750（nm）
（1）溶液对不同波长光的吸收有选择性。 （2）同一溶液不同浓度的吸收曲线形状相似，
（3）在最大吸收波长附近（不一定在λmax处）， 即使浓度较低时，吸光度A也有较大的数值。
物质对光的吸收程度可用最大吸收波长下 的摩尔吸光系数εmax表示。 εmax <104，测定的灵敏度低；10４<εmax <510４属中等灵敏度； 510４<εmax <10５属高灵敏度;εmax >10６ 属超高灵敏度。
图11–2 不同浓度KMnO4溶液的吸收曲线
第三节 分析方法
一 目视比色法
1 目视比色法原理
目视比色法的理论依据是朗伯－比尔定律。
当日光透过组成相同的两个有色溶液时，如
果液层的厚度相等，则颜色深浅相同（吸光
度相等）的溶液浓度相等。
2．目视比色法的测定方法
测定时将标准溶液按照由少至多的顺序依次加入到 一套（6～10个）比色管中，加入等量的显色剂，加 水稀释至刻度，摇匀可得一系列颜色由浅至深的标准 色阶。另取一比色管，加入一定量的试液，在相同条 件下显色并稀释至刻度。将该比色管与标准色阶进行 比较，根据颜色相同，浓度相同的原理，可求得试液 的浓度。
二、光的吸收定律
1．透光率T 和吸光度A
I0＝Ia+It （11-1）
I0为入射光的强度，Ia为吸收光的强度，It为透过光的 强度。
T%=
It ×100
I0
A＝1g
1 T
=－1gT
=1g
I0 It
2．光的吸收定律——朗伯－比尔定律
朗伯定律 A＝k1b （11-4） 比尔定律 A＝k2c （11-5） 朗伯－比尔定律 A＝ɑbc （11-6）
第十一章 吸光光度法
§11.1 吸光光度法概述
吸光光度法是光学分析法的一种，也称为吸收 光谱法。它是基于物质对光的选择性吸收而建 立起来的分析方法。
吸光光度法分类: 比色法、可见光分光光度法、紫外分光光度
法、红外光谱法和原子吸收分光光度法。 吸光光度法于测定微量组分的含 量，测定下限可达10-5-10-6mol·L-1。
（２）准确度较高 比色法的相对误差为5%20%，分光光度法的相对误差为2%-5%。
（３）简便快速 吸光光度法所使用的仪器设 备简单，价格便宜，一般实验室都能具备。
（４）应用范围广 几乎所有的无机离子和有 机化合物都可直接或间接的用分光光度法进行 测定。
第二节 基本原理
一、光的本质与溶液的颜色 二、光的吸收定律 三、吸收光谱曲线
操作简便；
缺点是标准色阶不易保存，常需临时配制。主 观误差较大。
二、可见分光光度法
可见分光光度法是以钨丝灯发出的光作光源，灯光 经单色器色散，取所需波长的单色光通过被测溶液，测 得溶液的吸光度，然后进行分析的方法。
图11－4 721型分光光度计结构示意图 1.光源 2.透镜 3.反光镜 4.狭缝 5.准光镜 6.棱镜 7.吸收池 8.光门
9.保护玻璃 10.光电管
分光光度计主要由光源、单色器、吸收池、 检测器、显示器等五个部件构成。
（1）光源 以６～12V的钨丝灯作光源，单色光的波长范围为360～ 800nm。
（2）单色器 单色器的作用是将钨丝灯发出的复合光分解为单色光。 单色器由入射狭缝、色散元件（棱镜或光栅）、准光镜和出光狭缝组 成。
近红外 0.75~2.5（μm）
分子振动
近红外吸收光谱
红外 2.5~1000（μm）
分子振动
红外吸收光谱
微波 0.1~100（cm） 分子转动、电子自 旋
微波光谱，电子顺磁共振
各种色光的近似波长范围
光的颜色 红色 橙色 黄色 绿色
波长范围 （nm） 610~780 595~610 560~595 500~560
（5）显示器 显示器的作用是把放大的讯号以适当的方法显示或记录 下来，721型分光光度计的显示器是指针式的微安电表，在微安电表 的标尺上刻有透光率和吸光度两种刻度，
第四节 溶液浓度的测定方法
一、标准曲线法 二、比较法
一、标准曲线法
用标准溶液配成由稀到浓 的一系列已知浓度的标准 溶液，测定各溶液的吸光 度，以浓度c为横坐标， 吸光度A为纵坐标，绘制 A-c曲线。如果符合比尔 定律，该曲线为通过原点 的一条直线，称为标准曲 线（或工作曲线），
可表述为：当一束平行的单色光通过均匀、无 散射的溶液时，在单色光强度和溶液温度等条 件不变的情况下，溶液的吸光度正比于溶液浓 度与液层厚度的乘积。
上述的k1、k2、ɑ均为比例常数，又称为吸光 系数，它表示物质对光的吸收能力。
3．吸光系数与摩尔吸光系数
(1)当溶液浓度c的量纲为gL-1时，则吸光系数 ɑ的量纲为Lg-1cm-1。
(2)当溶液浓度c的量纲为molL-1时，比例常数 ɑ改用符号ε表示，称为摩尔吸光系数，量纲为 Lmol-1cm-1，朗伯－比尔定律表示为：
A＝εbc
(11-7)
ɑ和ε可以通过下式换算：
ε＝ɑM
(11-8)
式中：M为吸光物质的摩尔质量。
三、吸收光谱曲线
吸收光谱曲线又称吸收曲线，它是溶液吸光度随入射 光波长变化的曲线。
（3）吸收池 吸收池又称比色杯或比色皿，它是由无色透明的耐腐蚀 玻璃制成，用来盛放被测溶液和参比溶液。每台仪器通常配有厚度为 0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm等规格的吸收池供选用。
（4）检测器 分光光度计常用的检测器是光电管或光电倍增管，光电 管是一个二极管，管内装有一个阳极和一个光敏阴极