第一节 吸光光度法的基本原理第二节 光吸收的基本定律第三节 吸光

被测吸光物质在溶液中常发生缔合、解离、 互变异构、逐级配位等反应，形成新的化合物而 改变了其平衡浓度与分析浓度之间的正比关系， 从而导致偏离 Lambert-Beer 定律。
第三节 吸光光度法分析条件的选择
一、显色反应及其条件 二、测定波长的选择 三、吸光度范围的选择 四、参比溶液的选择
一、显色反应及其条件
物质的颜色与吸收光颜色的关系
物质的 颜色
黄绿 黄 橙 红
紫红
吸收光
颜色
λ/nm
紫
400 ~ 450
蓝
450 ~ 480
绿蓝 480 ~ 490
蓝绿 490 ~ 500
绿
500 ~ 560
物质的 颜色
紫 蓝 绿蓝 蓝绿
吸收光 颜色 λ/nm 黄绿 560 ~ 580 黄 580 ~ 600 橙 600 ~ 650 红 650 ~ 760
dcB
即总吸光度 A总与浓度 cB仍服从 Lambert- Beer 定 律。此结论可能对应以下两种不同的情况：
（1） 2 1 很小，可近似认为1 2，
入射光近似为单色光，故 A 与 cB仍成正比。
（2）尽管 较大，但在所选择的入射光波长
范围附近吸收曲线较平坦，因此κ变化较小，故
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。

标准曲线的偏离
引起偏离 Lambert-Beer 定律的原因有物理 因素和化学因素两大类。
（一）物理因素引起的偏离
1. 非单色光引起的偏离 假设入射光仅由波长为 1 和 2 的两种单色
一、光的基本性质
光是一种电磁波，如果按波长或频率排列，有如 下所示的电磁波谱。
波谱名称 波长范围
分析方法
γ射线 X射线
0.005 ~ 0.17nm 中子活化分析，穆斯堡尔谱法
0.1 ~ 10nm
X射线光谱法
远紫外
10 ~ 200nm
真空紫外光谱法
近紫外 200 ~ 400nm
紫外光谱法
可见光
400 ~ 760nm
3. 介质不均匀引起的偏离 若溶液中生成溶胶或发生浑浊，当入射光
通过该溶液时，除一部分被吸光物质吸收外， 还有一部分被溶胶粒子和粗分散粒子散射而损 失，使透光率减小，实测的吸光度偏高，从而 对 Lambert-Beer 定律产生正偏离。
（二）化学因素引起的偏离
1. 溶液浓度过高引起的偏离 若吸光物质溶液的浓度较高时，吸光粒子之
间的相互作用较强，改变了吸光粒子对光的吸收 能力，使溶液的吸光度与溶液浓度之间的线性关 系发生了偏离。 2. 化学反应引起的偏离
Lambert-Beer 定律中的浓度是指吸光物质的 平衡浓度，而在实际工作中常用吸光物质的分析 浓度来代替。当吸光物质的平衡浓度等于其分析 浓度或与分析浓度成正比时，A 与 cB的关系服从 Lambert-Beer 定律。
κ
与
a
A
的关系为：
a
d
B
=a M B
溶液中含有多种吸光物质时，若吸光物质
之间没有相互作用，则溶液吸光度等于各吸光
物质的吸光度之和。
A= A1+A2 + +Ai = d (1c1 2c2 ici )
二、偏离 Lambert-Beer 定律的原因
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。
A = k1·d 1982年，Beer 指出：一束平行单色光通过有 色溶液后，光的吸收程度与溶液的浓度成正比。
A = k2 ·cB 将 Lambert 定律和 Beer 定律合并起来，就得 到 Lambert-Beer 定律。
例题
A= d cB
若溶液的组成用质量浓度表示。LambertBeer 定律可表示为：
（3）溶液酸度对有色化合物组成的影响： 在不同 pH 的溶液中，显色剂与待测离子形成的 有色化合物的组成往往不同，其颜色也不同。必 须控制合适的pH，才能获得好的分析结果。
不同的显色反应的适宜 pH 是通过实验确定 的。具体方法是: 固定溶液中被测组分和显色剂 的浓度， 改变浓度的 pH ，测定此 pH 下溶液的 吸光度， 以 pH 为横坐标， 以吸光度为纵坐标， 作出 pH 与吸光度的关系曲线，从中可找出适宜 的 pH 范围。
要依据。
第二节 光吸收的基本定律
一、Lambert-Beer 定律 二、偏离 Lambert-Beer 定律的原因
一、Lambert-Beer 定律
吸光度和透光率的定义分别为：
A def lg I0 I
T def I I0
吸光度与透光率的关系为：
A =－lgT
1760 年， Lambert 指出：一束平行单色光通 过有色溶液后，光的吸收程度与溶液液层的厚度 成正比。
（3）仪器设备简单，操作简便、快速，选 择性好。由于新的显色剂和掩蔽剂不断发现， 提高了选择性，一般不需分离干扰物质就能进 行测定。
（4）应用广泛。几乎所有的无机离子和具 有共轭双键的有机化合物都可以直接或间接地 用吸光光度法进行测定。
第一节 吸光光度法的基本原理
一、光的基本性质 二、物质对光的选择性吸收 三、吸收曲线
第
第第
第第第
十
五四 节节
三二一 节节节
可 分 选吸 光 吸
三 章
见 光 择光 吸 光
吸光
光收光
吸
光度
度的度
光
光计 度 法
法基法 分本的 析定基
光 度
的
条律本
法
应
件
原
用
的
理
吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而
建立的一种分析方法，包括比色法、可见吸光光 度法、紫外吸光光度法和红外光谱法等。
吸光光度法属于仪器分析方法，它所测定的
吸光度与显色剂用量的关系
2. 溶液的酸度 溶液的酸度对显色反应的影响主要表现在
以下三个方面： （1）溶液的酸度对被测组分存在状态的影
响： 大多数被测金属离子易水解，当溶液 pH 增大时，可能生成各种类型的氢氧基配合物， 甚至生成氢氧化物沉淀，使显色反应不能进行 完全。
（2）溶液的酸度对显色剂的平衡浓度和颜 色的影响：大多数显色剂是有机弱酸或有机弱 碱，当溶液的 pH 变化时，将影响显色剂的平 衡浓度，并影响显色反应的完全程度。另外， 有一些显色剂本身就是酸碱指示剂，它们在不 同 pH 的溶液中具有不同的结构，而产生不同 的颜色，所以对显色反应也有影响。
可见光区的吸光光度法只能用于测定有色 溶液。对无色溶液和颜色较浅的溶液进行测定时， 必须加入一种能与被测组分反应生成颜色 较深的有色化合物的试剂，然后再进行测定。 将被测组分转变成有色化合物的化学反应称为 显色反应，能与被测组分反应使之生成有色化 合物的试剂称为显色剂。
显色剂必须满足下述条件：
（1）灵敏度要高：可见吸光光度法一般用 于微量组分的测定，因此要求选择的显色剂能 与待测组分生成摩尔吸收系数较大的有色化合 物。生成的有色化合物的摩尔吸收系数越大， 对入射光的吸收程度越大，测定的灵敏度就越 高。
溶液之所以呈现不同的颜色，是由于溶液对 不同波长的单色光选择吸收而产生的。当一束白 光通过一有色溶液时，某种波长的单色光被溶液 吸收，而其他波长的单色光透过溶液。因此，溶 液呈现的颜色取决于透过光的颜色。
如果将两种单色光按适当的比例混合后得到 白光，则这种单色光称为互补色光。显然，透过 光和吸收光是互补色光。
（5）有色化合物与显色剂的最大吸收波长 的差别要足够大，一般要求相差 60 nm 以上。
（二）显色条件的选择
1. 显色剂的用量 显色剂的适宜用量常通过实验确定，其方
法是取7~10个相同浓度的被测组分的溶液，并 固定其他条件，然后分别在溶液中加入不同量 的显色剂，逐一测定吸光度，绘制吸光度 A与 显色剂浓度 cB 的关系曲线。
是物质对光的吸收程度。
吸光光度法主要具有以下特点：
（1）测定的灵敏度高。常用于测量质量分数 为 10-3 ％ ~ 1％ 的微量组分，甚至可测定质量分 数低至 10-5 ％ ~ 10-4 ％ 的痕量组分。
（2）测定的准确度较高。一般吸光光度法测 定的相对误差为2％ ~ 5％，若使用精密仪器，相 对误差可降至1％ ~ 2％，完全可以满足微量组分 测定的要求。
A 与 cB仍保持较好的线性关系。
若
较大时，
不等于
1
2
，则
A
与
cB 不
成正比而偏离 Lambert-Beer 定律， 1 与 2 相差
越大，偏离就越显著。
2. 非平行入射光引起的偏离 若入射光束为非平行光，就不能保证光束
全部垂直通过吸收池，可能导致光束通过吸收 池的实际平均光程大于吸收池的厚度，使实际 测得的吸光度大于理论值，从而导致与 LambertBeer 定律产生正偏离。
三、吸光度范围的选择
在吸光光度分析中，分光光度计的读数误 差也是测定误差的主要来源之一。对于同一台 仪器，透光率读数的绝对误差 T 基本上为一 定值。
由于透光率 T 与试样溶液浓度 cB 之间为 对数关系，因而在不同的透光率读数范围内， 这一恒定误差 T 所引起的浓度 cB 的测定的相 对误差是不同的。
（2）选择性要好：选用的显色剂最好只与 待测组分发生显色反应，而与溶液中共存的其 他干扰离子不显色，或者显色剂与被测组分所 生成的有色化合物的颜色和显色剂与干扰离子 所生成有色化合物的颜色有明显的不同。
（3）显色剂与被测组分生成的有色化合物 要有足够的稳定性，不易受外界条件的影响而 发生变化。
（4）显色剂与被测组分生成的有色化合物 的组成要恒定，符合一定的化学式，否则测定 的再现性就较差。