24分光光度法讲解

工作曲线 （标准曲线）
A ~ c
或 A ~
c单位mol/L
单位 g/L 、mg/L、 g/L
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A
工作曲线
(mg· L-1)
c (mol· L-1)
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二、偏离朗伯—比耳 定律的原因
标准曲线 法测定未知溶液 的浓度时发现： 标准曲线常发生 弯曲（尤其当溶 液浓度较高时）， 这种现象称为对 朗伯-比耳定律 的偏离。
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溶液中吸光物质的浓度常因解离等化学反 应而改变，若不考虑这种情况，以被测物质的总 浓度代替平衡浓度计算，所得的为表观摩尔吸收 系数。
ε>105：超高灵敏； ε=(6～10）×104 ：高灵敏； ε=(2～6）×104 ：中等灵敏； ε<2×104：不灵敏。
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4、工作曲线的绘制与应用
A—纵坐标 c—横坐标
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⑵.可作为定性鉴定的参数。 ⑶.同一吸收物质在不同波长下的ε值是不同的。在最 大吸收波长max处的摩尔吸光系数，常以εmax表示。 εmax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。 εmax越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测 定该物质的灵敏度越高。
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（2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状 相似，max不变。而对于不同物质，它们的吸 收曲线形状和max则不同。
吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作 为物质定性分析的依据之一。 （3）从吸收曲线形状可以解释物质的颜色。物 质的颜色与吸收光颜色互为补色。
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§2
光吸收的基本定律
一、朗伯-比耳定律
第十二章 分光光度法
§1 概 述 §2 光吸收的基本定律
§3 分光光度计简介
§4 分光光度法的建立 §5 分光光度法的应用
§1 概 述
一、分光光度法的特点 二、物质对光的选择性吸收
三、光吸收曲线
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§1
概
述
分光光度法：在光谱分析中，依据物质对光的选 择性吸收而建立起来的分析方法称为分光光度法。 主要有: 红外分光光度：分子振动光谱，吸收光波长范围 2.51000m，主要用于有机化合物结构鉴定。
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互
补
色
白光
光 示
意
图
6
2、物质对光的选择性吸收 溶液的颜色是由于物质对不同波长 的光具有选择性吸收而产生的。 溶液的颜色显示其吸收光的互补色。
例：硫酸铜溶液吸收黄色光而呈蓝色； 高锰酸钾溶液因收吸绿色光而呈紫色。
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光的互补：蓝 黄
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三、光吸收曲线
用不同波长的单色光分别照射某一溶液， 测量在每一波长下溶液对该波长光的吸收程 度，以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标， 绘制曲线，描述物质对不同波长光的吸收能 力。
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ε与a的关系为：
ε = Ma
（ M为物质的摩尔质量）
摩尔吸光系数ε 的讨论：
⑴.摩尔吸光系数ε在数值上等于浓度为1mol· L-1、 液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光 度。 ε是吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征 常数，不随浓度c 和光程长度b 的改变而改变。 在温度和波长等条件一定时，ε仅与吸收物质 本身的性质有关。
紫外分光光度：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 200400nm（近紫外区），可用于结构鉴定和定 量分析。
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可见分光光度：电子跃迁光谱，吸收光波 长范围400750 nm ，主要用于有色物质的定量 分析。
一、分光光度法的特点
（1）灵敏度高； （2）准确度高； （3）操作简便、快速； （4）应用广泛。
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朗伯-比耳定律的物理意义
当平行单色光通过单一均匀的、非 散射的吸光物质溶液时,溶液的吸光度 与溶液浓度和液层厚度的乘积成正比。
吸光度A具有加合性： A总= A1+ A2 A1、A2分别为两种吸光物质的吸光度。
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3、吸光系数、摩尔吸光系数 (1)、吸光系数
A＝K b c 当 b: cm, c: g/L, K: L/gcm →a :吸光系数 A＝a b 收 曲 线
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吸收曲线的讨论：
（1）同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度 最大处对应的波长称为最大吸收波长max 。 在max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。 （2）同一种物质溶液的浓度不同，吸收峰值不同。 这是定量分析的依据。
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二、物质对光的选择性吸收 1、物质的颜色
可见光：波长在400~750nm范围内的光为可见光。 红（620~750）、橙（590~620）、黄（560~590） 绿（500~560）、青（480~500）、蓝（430~580） 紫（400~430）。
单色光：具有一种波长的光。
复合光：由几种单色光混合而成的光。 白光：由红、橙、黄‥‥‥七种颜色的光按一定的强度 比例混合而成。 互补色光：如果把两种适当颜色的光按一定的强度比例 混合也可以得到白光，那么这两种光为互补色光。
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Ia
Ir
样品溶液吸收光示意图
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2、朗伯-比耳定律
朗伯-比耳定律的数学表达式为：
式中: A：吸光度； I0 ：入射光强度； It：透射光强度； b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位；
c : 溶液的浓度
A＝lg(I0/It)= Kb c
K：比例常数；与吸光物质的性质、温度、波长等有关。
朗伯-比耳定律是分光光度法的理论基础和定 量测定的依据。广泛地应用于紫外光、可见光、 红外光区的吸收测量，也适用于原子吸收测量。
二、偏离朗伯—比耳定律的原因
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§2
光吸收的基本定律
一、朗伯-比耳定律
1、透光率、吸光度
入射光——I0 吸收光——Ia 透射光——It 反射光——Ir
I0 = Ia + It + Ir
透光率（ T ）：描述入射光透过溶液的程度。 T = It / I0
吸光度（ A ）：描述溶液对光的吸收程度。 A＝lg(I0/It) 吸光度A 与透光度T 的关系: A ＝ －lg T
吸光系数 a(L· g-1· cm-1) 相当于浓度为 1g· L-1 ， 液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。 (2)、摩尔吸光系数
A＝ K b c 当 b: cm, c:mol/L, K: L/molcm → ε: 吸光系数 A＝εb c
摩尔吸光系数 ε(L· mol-1· cm-1)在数值上等于 吸光物质浓度为 1mol· L-1 、液层厚度为 1cm 时 该溶液在某一波长下的吸光度。