分光光度法

A

hc E

6.62 1034 31010 2.477.4nm
B 物质
E1 E0 2.0ev
同理，得：
B

hc E

620.6nm
吸收光谱的获得 Absorption Spectra
A
0 (a)
0 (b)
比例常数
摩尔吸光系数
A = Kbc
c: mol/L c: g/L
A = bc A = abc a: 质量吸光系数
表示物质的浓度为1mol/L，液层厚度为1cm时溶 液的吸光度。单位：（L•mol-1 •cm-1)
偏离朗伯-比尔定律的原因
根据朗伯－比尔定律，对于厚度一定的溶液，以吸光度对溶液 浓度作图，得到的应该是一条通过原点的直线，即吸光度与浓度之 间应呈线性关系。但实际工作中,吸光度与浓度之间常常偏离线性 关系，这种现象称为朗伯－比尔的偏离现象。
化学分析方法，适用于测定试样中含量大于1％的常 量组分分析，对于含量小于1％的微量组分适宜用仪器分 析
光的基本性质
吸光光度法 是基于被测物质的分子 对光 具有选择吸收
的特性而建立的分析方法。
光的电磁波性质
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
lg T Kcb A
吸光系数 Absorptivity A Kcb
b ：吸光液层的厚度，光程， cm c：吸光物质的浓度， g / L, mol / L
K：比例常数
物质的性质 入射光波长 温度
取值与浓度的单位相关
c：mol / L c：g / L
K 摩尔吸光系数， L ·mol –1 ·cm -1
定性分析与定量分析的基础
B
定性分析基础
A
A
物质对光的选择 吸收
定量分析基础
在一定的实验条 件下，物质对光 的吸收与物质的 浓度成正比。
max (A) max (B)
A 增 大
C

溶液的吸光定律
透光率 （透射比）Transmittance
入射光 I0
透射光 It
透光率定义： T It I0
第7章 吸光光度法
7.1 概述 7.2 吸光光度法基本原理 7.3 显色反应及影响因素 7.4 测量条件的选择 7.5 目视比色和分光光度计 7.6 吸光光度法的应用
❖ 吸收光谱 ❖ 发射光谱 ❖ 散射光谱
7.1概述 ❖ 分子光谱
❖ 原子光谱
吸光光度法：分子光谱分析法的一种，又称分光光 度法，属于分子吸收光谱分析方法 基于外层电子跃迁。
光谱
发射或吸收强度对电磁辐射的能量（或与能量有关参 数如波长）作图，所得的关系曲线就是光谱
根据物质与电磁辐射作用产生光谱的不同，可以分为 发射光谱，吸收光谱和散射光谱。
单色光、复合光、光的互补
单色光
单一波长的光
复合光 光的互补
由不同波长的光组合而成的光
若两种不同颜色的单色光按一定的强度比 例混合得到白光，那么就称这两种单色光 为互补色光，这种现象称为光的互补。
0 (c)
(d) 0
220 240 260 280
nm
测量某物质对不同波长单色 光的吸收程度，以波长（）为 横坐标，吸光度（A）为纵坐标， 绘制吸光度随波长的变化可得一 曲线，此曲线即为吸收光谱。
一些典型的紫外光谱
(a) 联苯（己烷溶剂）； (b) 苯（己烷溶剂）； (c) 苯蒸汽； (d) Na蒸汽。
Molar Absorptivity A cb
K a 质量吸光系数， L ·g –1 ·cm -1 Absorptivity A acb
c：g / 100 mL K E11c%m
比吸光系数
相互关系
E11c%m
10a
10

M
A E11c%mcb
Specific extinction coefficient
对吸收定律偏离 A
C
主要原因 非单色光 吸光质点的相互作用
非单色光引起的对吸光定律的偏离
设入射光由 1 和 2 两种波长组成，溶液的吸光质点对
两种波长的光的吸收均遵从吸收定律
A或
对吸收光谱而言，b 和 c 固定，
电磁波谱
当一束光或电磁波照射到物质上时，光子就与物质的 分子，原子或离子等微粒发生能量交换．
在常态下，物质中这些微粒处于基态，受光子激发后 要吸收一定频率的辐射，由基态跃迁到激发态，这个过程 称为辐射的吸收。
Ｍ 基 态 + h
吸收 发射
M＊激 发 态
处于激发态的微粒是十分不稳定的，大约经过10-8 ~10-9s便以辐射的形式释放出多余的能量，重新回到基态 ，这个过程称为辐射的发射。
x 射射 线线
紫红 外外 光光
微
无
波
线
电
波
可见光
光的波粒二象性
波动性
光的折射 光的衍射 光的偏振 光的干涉
粒子性
E
光电效应
E

h

hc

E：光子的能量（J, 焦耳） ：光子的频率（Hz, 赫兹） ：光子的波长（cm） c：光速（2.99791010 cm.s-1） h：Plank常数（6.625610-34 J.s 焦耳. 秒）
T 取值为0.0 % ~ 100.0 % 全部吸收 T = 0.0 % 全部透射 T = 100.0 %
吸收定律的推导
Lambert – Beer Law
I
I-dI
dI ∝ N I N ：薄层中的吸光粒子数
I0
积分 或
N = N0 c dS db N0 ：阿伏加德罗常数
It
dS ：捕获面积，薄层中被光照射的面积。
蓝绿
绿 黄绿 黄
绿蓝
橙
蓝 紫 紫红
红
物质对光的吸收
物质的颜色与光的关系
完全吸收
光谱示意 复合光 表观现象示意
完全透过 吸收黄色光
物质对光的选择吸收 Selected absorption
物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同， 这就构成了物质对光的选择吸收基础。
例： A 物质
E1 E0 2.5ev 1 ev = 1.610-19 J.
c：吸光溶液的浓度 N = k’ c db
故 dI ∝ N I = I k’ c db
db
b
dI = - I k c db , dI / I = - k c db
It dI k I0 I
b
cdb
0
得
lg It kcb Kcb 得 I0 2.303
ln It kcb I0