分光光度分析法辅导PPT

具有不同分子结构的各种物质，有对电磁
辐射显示选择吸收的特性。有色物质的溶 液对不同波长的入射光线有不同程度的选 择性吸收。分光光度法就是基于这种物质 对电磁辐射的选择性吸收的特性而建立起 来分析法，属于分子吸收光谱法。
在冶金分析上广为应用的是紫外-可见分
光光度致偏离朗伯-比尔定律的原因多为：
a. 单色光不纯
b. 溶液本身引起的偏离
(1) 溶质和溶剂的性质。
(2) 介质不均匀性。
(3) 溶质的离解、缔合、互变异构及 化学变化。
4、表征光度法灵敏度的参数
a、摩尔吸光系数(
) —指当有色物质溶液浓度为
1 mol/L, 液层厚度为1 cm时的吸光度。 其单位为: L/(mol· cm)即 (mol/L)-1· cm-1 。 摩尔吸光系数是有色化合物的重要特性，也是鉴别 光度法灵敏度的重要标志。它与入射光的波长、溶 液的性质和温度、仪器的质量有关, 而与溶液的浓度 和液层的厚度无关。在一定条件下它是一常数, 可以 表明有色溶液对某一特定波长光的吸收能力。
分析测试人员所从事某项技术工作的能力考核
技术基础 书面 考核 仪器和操作 书面 考核 操作 考核 标准方法与应用 试验 结果 考核 数据处理 书面 考核
现场 考核
正确使用
正确结果
紫外-可见分光光度分析基础
前 言 分光光度法的特点 分光光度分析的基本理论 分光光度法分析条件的选择 分光光度法中主要显色剂类型及其应用 ※分光光度法的主要测定方式 分光光度计的仪器原理和结构 分光光度计的仪器安装和调试
分光光度分析的基本理论
1、分光光度分析的原理
光是一种电磁波，具有波动性，能产生折射、
衍射、偏振和干涉等现象(光波)。同时具有微 粒性，能产生光电效应(光子)。—普朗克公式. 理论上，将具有某一波长的光称为单色光，由 不同波长的光组成的光称为复合光。人眼能产 生颜色感觉的光区称为可见光区，其波长范围 约为 380～760 nm。200～380 nm范围的光 称为近紫外光。

分光光度法的特点

分光光度法是采用分光器(棱镜或光栅)获得纯度较 高的单色光，是基于物质对单色光的选择性吸收来 测定物质组分的分析方法。

分光光度法具有灵敏度高、准确度和稳定性较好、 操作简便、适用范围广、所需仪器简单价廉等特点： (1) 灵敏度高，用于微量组分的测定，其浓度下限 为10-5~10-6 mol/L，测定下限可达10-3%~10-4% 。

(2) 准确度和稳定性较好，尽管准确度不及滴定
分析法和重量分析法，但精密测量, 相对误差可 在1~2%, 适合低含量成分测定。 (3) 操作简便快速，该法主要包括试样的溶解, 被测组分的显色和吸光度的测量三部分,一般可 不经分离直接测定。 (4) 适应范围广，不仅能测定微量组分，也能测 定含量较高的组分，例如采用差示分光光度法或 光度滴定法等 。 (5) 所需仪器简单价廉，所采用的分光光度计是 各实验室广泛使用的仪器。
这个关系式仅适用于单色光及均匀非散射 朗伯-比尔定律—是由表示液层厚度和光吸
收关系的朗伯定律(A=lgI0/I=K1l) 及表示溶 液浓度与光吸收关系的比尔定律(A=lgI0/I =K2c) 合并而得。
分光光度分析是建立在朗伯-比尔定律关系式
上，此时吸光度与浓度呈线性关系。 但也有发生偏离情况，必须引起注意。 在吸光光度分析中, 导致偏离朗伯-比尔定律 的原因很多，但基本上可分为物理和化学两 个方面。 属于物理原因的主要是入射光的单色性不纯 所造成的； 属于化学方面的主要是由于溶液本身化学变 化所造成的。

灵敏的光度法的摩尔吸光系数 的值通常在104～105

b、质量吸光系数(a)—是指吸光物质浓度为
1 g/L时，在最大吸收波长处，光程为1cm 时的吸光度, 其单位为L/(g· cm)即 (g/L)-1· cm-1。 质量吸光系数越大，反应灵敏度越高。 a与 的关系为：
2、物质的颜色和光的选择性吸收
普朗克公式
光子的能量E决定于光的频率：
E＝h· ＝h· c/
式中:E为光子能量,J；h为普朗克常数(6.626×10-34J· s)
分子吸收光谱形成中所吸收的能量与电磁
辐射的频率成正比，符合普朗克条件： E＝E2－E1＝h ＝h· c/
式中，为辐射频率；c为光速；为波长。
I0 A lg K c l I
式中：I0 为单色光通过待测溶液前的强度； I 为单色光通过待测溶液后的强度； K 为吸光系数, 为一常数。其数值与 溶液的性质及入射光波长有关； c 为待测物质的浓度；l 为待测溶液的厚度
上式:
称作朗伯-比尔定律，它是分光光度 分析的定量基础。 的液体、固体和气体。
因此，由于分子内部电子能级变化而产生 的光谱位于紫外区或可见区及红外区内。
3、光吸收的基本定律
有色溶液对光的吸收程度，与该溶液的液层
厚度、浓度以及入射光的强度等因素有关。
朗伯-比尔定律—光吸收的基本定律

如果保持入射光的强度不变，则光吸收程度(A)与 液层厚度及溶液的浓度有关。其定量关系式为：
当分子吸收了外来辐射能之后,它的能量变
化E,为其振动能变化(E振)、转动能变化 (E转)、电子运动能量变化(△E电子)的总和， 即：
E＝E振 + E转 + E电子
其中：E电子最大，一般在1～10 eV。 若设E电子为5 eV，相应的吸收光谱中被吸收光波的 波长应该是：＝hc/E电子＝2.48×10-5cm＝248nm
前 言
自然界中很多物质都是有颜色的，它是因其对不同 颜色的光的吸收或反射所产生。很多化合物在溶液 中也常常具有不同的颜色，而且即使本身没有颜色 也会因其与某些试剂发生反应而显现颜色。同时这 些颜色的深浅与物质的浓度有关，因此人们便利用 比较颜色深浅来测定物质的含量。这就是古老的比 色分析法。 最初采用目视比色，接着出现了光度计，采用了光 电比色法。随着科学技术的发展和人们对物质选择 性吸收不同波长光的深入研究，出现了各种类型、 性能优越的分光光度计和高灵敏显色体系，发展成 为目前广为应用的紫外-可见分光光度分析技术。