优选分光光度法分析化学
大学化学 分光光度法
Io为入射光强度， It为透过光强度
可用透光度和吸光度来表示物质对光的
吸收程度。
9
上一页
下一页
本章目录
（1）透光度或透光率T ：
T It Io
或 T% It 100% Io
从上式可以看出：
溶液的透光度愈大，
说明溶液对光的吸收愈小；
相反，透光度愈小，
说明溶液对光的吸收愈大。
上一页
下一页
10
本章目录
大学化学 分光光度法
上一页
下一页
本章目录
§11.1 概述
基于物质光化学性质而建立起来的分析方法称
之为光化学分析法。
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:
红外分收光谱法：吸收光波长范围2.5750
m ,主要用于有机化合物结构鉴定。
紫外分光光度法：吸收光波长范围200400
下一页
21
本章目录
仪器
紫外-可见分光光度计
上一页
下一页
22
本章目录
§11.4 显色反应和显色条件的选择
显色反应和显色剂
在分光光度分析中，常利用显色反应把待测组分X 转变为有色化合物，然后再进行测定。
使试样中的被测组分与化学试剂作用生成有色化合 物的反应叫显色反应。
mX(待测物)＋nR(显色剂)＝XmRn(有色化合物)
图中查出未知液的浓度。
A
Ax
c1 c2 c3 c4 c5 cx A1 A2 A3 A4 A5 Ax
cx
标准曲线图
上一页
下一页
c
31
本章目录
例：Fe2+含量的测定
原理： Fe2+离子在pH=3～9的水溶液中与邻菲罗啉生
无机与分析化学比色法和分光光度法
§20.4 显色反应与显色条件的选择
• 许多无机离子无色，即使有色的无机离子也多因吸光系数不 大而无法直接进行紫外-可见分光光度测定；
• 很多有机化合物具有较强紫外或可见光吸收，可直接测定。
显色反应：将无色或吸光系数很小的被测物质与显色 剂反应，使被测物转变成具有较强紫外或可见光吸 收的化合物，然后进行测定。
12
2. 分光光度计的基本部件
检
结
光 源
单 色 器
吸 收 池
测 系 统
果 显 示
光源： 在可见和近红外区使用钨灯或碘钨灯，波长范围320-2500nm； 在紫外区使用氢灯或氘灯，波长范围180-375nm。使用稳压器 保证光强稳定。
13
单色器
•色散元件：将连续光谱分解为单色光的元件，如棱镜、光栅； •单色器：由入射狭缝、准直透镜、色散元件、聚焦透镜和出射 狭缝构成。 •玻璃吸收紫外光，所以玻璃棱镜仅用于350-3200nm波长范围， 只能用于可见分光光度计；石英（ 185-4000nm ）则可用于整个 紫外-可见光区。 •光栅利用光的衍射与干涉作用，其优点是适用波长范围宽、色 散均匀、分辨率高；但其缺点是各级光谱有重叠而产生相互干 扰。
5
•吸收光谱与发射光谱 分子吸收能量后受到激发，分子就从基态能级跃迁到激发态 能级，因而产生吸收光谱。 处于激发态的分子返回基态或能级较低的激发态，就会以光 子的形式释放能量，从而产生发射光谱。
•紫外-可见吸收光谱 分子中的价电子吸收特定波长的光（紫外-可见光）后，从 基态跃迁到激发态。
6
§20.2 光吸收的基本定律
11
§20.3 比色法和分光光度法及其仪器
1. 光度分析方法 • 目视比色法： • 光电比色法：用光电比色计测定未知溶液和标准溶液的吸
分析化学-第九章_分光光度法
（4） 检测系统
作用：将光强度转换成电流信号来进行测量。光电转换装置。 包括：光电管，光电二极管阵列等
§9.3 显色反应与条件的选择
为什么要进行显色反应？
• 光度分析中，对于本身无吸收的待测组分，先要通过显色反 应将待测组分转变成有色化合物，然后测定吸光度或吸收曲 线。与待测组分形成有色化合物的试剂称为显色剂。
橘
Fe2+ + 3
红
色
显色反应条件的选择
1.显色剂用量
吸光度A与显色剂用量cR
的关系会出现如图所示的几种 情况。选择曲线变化平坦处。
2.反应体系的酸度
在相同实验条件下，分别测定不同pH值条件 下显色溶液的吸光度。选择曲线中吸光度较大且恒 定的平坦区所对应的pH范围。
3.显色时间与温度
实验确定
4.溶剂
即朗伯-比尔定律 A lg I0 lg 1 bc
IT
朗伯-比尔定律的数学表达式
注意量纲
A lg I0 bc abc
I
式中 A：吸光度；描述溶液对光的吸收程度；
b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位；
c：溶液的摩尔浓度，单位 mol·L-１；
ε ：摩尔吸收系数，单位 L·mol-１·cm-１；
λ
A
420 0.199
430 0.211
440 0.237
450 0.283
460 0.313
470 0.333
480 0.371
490 0.395
500 0.445
510 0.476
520 0.451
530 0.401
540 0.321
分析化学-第三章《分光光度法》课后习题
第三章《分光光度法》课后习题
一、选择题
(1) 符合Lambert－Beer定律的某有色溶液，当有色物质的浓度增加时，最大吸收波长和吸光度分别是………（）
(A) 不变、增加
(B) 不变、减小
(C) 向长波移动、不变
(D) 向短波移动、不变
(3) 用分光光度法测定Fe3+,下列说法正确的是………( )
(A) FeSCN2+的吸光度随着SCN－浓度的增大而线性增大
(B) FeSCN2+的吸光度随着Fe3+浓度的增大而线性增大
(C) 溶液的吸光度与透射率线性相关
(D) 溶液的条件摩尔吸光度系数随着波长变化
(5) 用常规分光光度法测得标准溶液的透射率为20％，试液的透射率为10％，若以示差分光光度法测定试液，以标准溶液为参比，则试液的透过率为………( )
(A) 20％
(B) 40％
(C) 50％
(D) 80％
(7) 以KmnO4溶液滴定Fe2+，在MnO4－最大吸收波长处测量溶液吸光度的变化，得光度滴
定曲线………( )
(A) (B)
(C) (D)
(8) 标准工作曲线不过原点的可能的原因是………( )
(A) 显色反应得酸度控制不当
(B) 显色剂得浓度过高
(C) 吸收波长选择不当
(D) 参比溶液选择不当
二、计算题
作业说明：
课后习题与平时成绩及期末考核密切相关，请大家重视哈！此次作业中12300740022陈敏轩与12300740053胡可欣同学，作业认真严谨，值得表扬。
知道大家这学期课程较多，辛苦了。
望大家对大学生活早作规划，机会属于有准备的人！一起加油！
马洪影
2013年10月16日。
分析化学1-8分光光度法
各种颜色的光，其波长不同。 各种颜色的光，其波长不同。 物质的颜色正是由于它们对不同 波长的光具有选择性吸收而产生的。 波长的光具有选择性吸收而产生的。
当一束白光通过某一物质或溶 液时，由于物质对光的选择性吸收， 液时，由于物质对光的选择性吸收， 某些波长的光被吸收， 某些波长的光被吸收，另一些波长 的光不被吸收而透过溶液。 的光不被吸收而透过溶液。 溶液的颜色由透过光 透过光的波长所决 溶液的颜色由透过光的波长所决 定。
处于直线关系的两种光，即为互 处于直线关系的两种光， 补光。 补光。 一对互补光按一定强度比例混合 而成白光。 而成白光。 某物质吸收了某波长的光后， 某物质吸收了某波长的光后，将 呈现其互补光的颜色。 互补光的颜色 呈现其互补光的颜色。
例：KMnO4溶液呈紫红色（吸收青绿） 溶液呈紫红色（吸收青绿） 无色透明溶液（透过所有颜色） 无色透明溶液（透过所有颜色） 黑色（全部吸收） 黑色（全部吸收） 白色（反射所有） 白色（反射所有） 实验证明： CuSO4溶液浓度越高， 溶液浓度越高， 实验证明： 对黄色光的吸收越多， 对黄色光的吸收越多，表现为透过的蓝 色越强，溶液的蓝色也越深。 色越强，溶液的蓝色也越深。
1 1
A与T的关系： 的关系：
1 A = lg = lg T T
平行的 （二）物理意义：当一束平行的单色光垂 物理意义：当一束平行 通过以均匀 均匀的 非散射的吸光物质溶液 直通过以均匀的、非散射的吸光物质溶液 吸光度于溶液液层厚度和浓度的乘 于溶液液层厚度 时，其吸光度于溶液液层厚度和浓度的乘 积成正比。 积成正比。
例：用邻二氮菲分光光度法测铁。已知溶 用邻二氮菲分光光度法测铁。 液中Fe 的浓度为500 液中Fe2+的浓度为500 μg L-1 ，液层厚度 2cm， 508nm处测得透明光度为 处测得透明光度为0.645。 为2cm，在508nm处测得透明光度为0.645。 计算摩尔吸收光系数 κ (MFe=55.85 g mol-1 ) 解：
分光光度法的概念
分光光度法是一种常用的化学分析方法，它利用物质对光的吸收、反射、散射等特性，通过测量光强度的变化来测定物质的浓度。
这种方法具有灵敏度高、操作简便、适用范围广等优点，因此在化学分析、生物分析、环境监测等领域得到了广泛应用。
分光光度法的原理是，当一束平行光通过某一均匀的溶液时，光线会被溶液中的物质吸收，导致光强减弱。
不同物质对光的吸收能力不同，因此可以通过测量光强度的变化来推算出物质的浓度。
这种方法被称为比色法或吸光光度法。
在分光光度法中，常用的仪器是分光光度计。
分光光度计由光源、单色器、样品池和检测器等部分组成。
光源发出的光线经过单色器后，被分解成不同波长的单色光。
样品池中的溶液会吸收这些单色光，导致光强减弱。
检测器将检测到的光信号转化为电信号，再经过放大和处理后，输出测量结果。
分光光度法的应用非常广泛。
在化学分析中，可以用于测定各种无机和有机化合物的浓度。
在生物分析中，可以用于测定蛋白质、核酸、酶等生物大分子的浓度和活性。
在环境监测中，可以用于测定水体中的重金属离子、有机物、营养物等污染物的浓度。
虽然分光光度法具有许多优点，但也存在一些局限性。
例如，对于某些物质，其吸收光谱可能与其他物质重叠，导致测量结果不准确。
此外，分光光度法只能测定溶液中的物质浓度，而不能直接测定固体样品中的物质含量。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的方法进行测定。
总之，分光光度法是一种重要的化学分析方法，它通过测量物质对光的吸收和反射等特性来推算出物质的浓度。
这种方法具有灵敏度高、操作简便、适用范围广等优点，因此在化学分析、生物分析、环境监测等领域得到了广泛应用。
同时，也需要根据具体情况选择合适的方法进行测定，以确保结果的准确性和可靠性。
分析化学课件 光度分析法
应选用max处或肩峰处测定.
2. 吸光质点形式不变
离解、络合、缔合会破坏线性关系, 应控制条件(酸度、浓度、介质等).
3. 稀溶液
浓度增大，分子之间作用增强.
朗伯-比尔定律的分析应用
溶液浓度的测定
A
A＝ b c
工作曲线法
0.80 Ax 0.60 0.40 0.20
*
(校准曲线)
0.00
朗伯-比尔定律
意义:
A=lg(I0/It)=kbc
当一束平行单色光通过均匀、透明的吸 光介质时，其吸光度与吸光质点的浓度和 吸收层厚度的乘积成正比.
透光率(透射比）T（Transmittance）
T= It I0
I0 入射光 It 透过光
吸光度A (Absorbance） A = lg(I0/It) = lg(1/T) = lgT = Kbc
在真空介质中光速为2.9979×1010cm/s，约等于3×1010cm/s。 还有一些现象，如光电效应、光的吸收和发射等，只能用光 的微粒性才能说明，即把光看作带有能量的微粒流。这种微 粒称为光子或光量子。单个光子的能量E决定于光的频率。
一、光的基本性质 (电磁波的波粒二象性)
波动性 光的传播速度:
三、吸收光谱的产生
两个以上原子组成的物质分子，除了电子相对于原 子核的运动外，还有原子核间的相对振动和分子作为整体 绕着重心的转动。这些运动状态各自具有相应的能量，分 别称为电子能量、振动能量和转动能量。这些运动状态的 变化是不连续的，即能级间的能量差是量子化的。由于光 子的能量决定于频率，也是量子化的，所以分子对光的吸 收亦是量子化的，即分子选择吸收能量与其能级间隔相一 致的光子，而不是对各种能量的光子普遍吸收，这就是分 子对光的吸收具有选择性的原因。分子吸收光能后引起引 起运动状态的变化称为跃迁，跃迁过程中所需的能量称为 激发能。分子选择吸收光的同时，伴随着分子吸收光谱的 产生。
分析化学 分光光度法
分析化学分光光度法一、分光光度原理1、分光光度法分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸收度，对该物质进行定性和定量分析的方法。
在分光光度计中，将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得到与众不同波长相对应的吸收强度。
如以波长（λ）为横坐标，吸收强度（A）为纵坐标，就可绘出该物质的吸收光谱曲线。
利用该曲线进行物质定性、定量的分析方法，称为分光光度法，也称为吸收光谱法。
用紫外光源测定无色物质的方法，称为紫外分光光度法；用可见光光源测定有色物质的方法，称为可见光光度法。
它们与比色法一样，都以Beer-Lambert定律为基础。
上述的紫外光区与可见光区是常用的。
但分光光度法的应用光区包括紫外光区，可见光区，红外光区。
2、基本原理当一束强度为I0的单色光垂直照射某物质的溶液后,由于一部分光被体系吸收,因此透射光的强度降至I,则溶液的透光率T为: I/ I0根据朗伯(Lambert)-比尔(Beer)定律:A=abc式中A为吸光度，b为溶液层厚度（cm），c为溶液的浓度（g/dm^3)，a为吸光系数。
其中吸光系数与溶液的本性、温度以及波长等因素有关。
溶液中其他组分（如溶剂等）对光的吸收可用空白液扣除。
由上式可知，当固定溶液层厚度L和吸光系数时，吸光度A与溶液的浓度成线性关系。
在定量分析时，首先需要测定溶液对不同波长光的吸收情况（吸收光谱），从中确定最大吸收波长，然后以此波长的光为光源，测定一系列已知浓度c溶液的吸光度A，作出A-c工作曲线。
在分析未知溶液时，根据测量的吸光度A，查工作曲线即可确定出相应的浓度。
这便是分光光度法测量浓度的基本原理。
上述方法是依据标准曲线法来求出未知浓度值，在满足要求（准确度和精密度）的条件下，可以应用比较法求出未知浓度值。
二、仪器原理依据分光光度法测量原理，把比较法应用到仪器之中——浓度直读功能。
用标准溶液将仪器调整好，再测定样品时，直接显示样品浓度值。
分光光度法波长选择
分光光度法波长选择分光光度法是一种常用的分析化学方法，该方法利用物质对特定波长光的吸收特性来研究样品的成分及浓度。
在选择分光光度法的波长时，我们需要考虑以下几个方面。
首先，我们需要根据被测样品的性质和分析目的来选择波长。
不同物质在不同波长的光下表现出吸收特性的差异，因此根据被测样品的性质选择合适的波长可以提高分析的灵敏度和准确性。
比如，有机物一般在紫外光区域有较强的吸收，所以对于有机物的分析，常选择紫外光波长。
而某些金属离子则在可见光波长范围内表现出吸收峰，因此对于金属离子的分析，常选择可见光波长。
其次，我们还需要考虑仪器的可用波长范围。
不同的分光光度计在波长范围上有所差异，因此在选择波长时需要确保仪器能够提供所需的波长。
一般来说，紫外-可见分光光度计能够提供紫外至可见光的波长范围，红外分光光度计则适用于红外光区域的分析。
此外，我们还应考虑选择的波长是否具有良好的选择性。
选择性指的是分析所选择的波长在被测物质中具有较高的吸光度，同时在其他干扰物质中吸光度较低。
这样可以确保分析结果的准确性和可靠性。
因此，在选择波长时，我们可以进行前期实验或查阅文献，评估不同波长下被测样品的吸光度和干扰物质的吸光度，以确定最适合的波长。
最后，还需考虑分析方法的可行性和实际应用需求。
波长选择既要满足分析要求，又要考虑实验操作的便利性和成本控制。
在实际应用中，我们还需要结合样品的特点和仪器的配置做出合理的选择。
综上所述，选择合适的波长对于分光光度法的分析结果具有重要影响。
在选择波长时，我们应综合考虑被测样品的性质、分析目的、仪器的波长范围、选择性以及实际应用需求。
通过合理选择波长，可以提高分析的准确性、灵敏度，并获得可靠的分析结果。
化学分析方法(分光光度法)
□□□□□□□□工程公司企业标准金属化学分析方法（分光光度法）□□□□□□□□工程公司标准化委员会发布Q/YS1.657—2006目次前言 (Ⅲ)1 范围 (1)2 引用文件 (1)3 术语和定义 (2)4 职责 (2)5 工作程序 (2)5.1 检测流程图 (2)5.2 接收《检验委托单》 (3)5.3 检验方法技术交底 (3)5.4 确认被检项目（部件） (3)5.5 检测准备 (3)5.6 锑磷钼蓝光度法测定磷量和磷钒钼黄比色法测定磷量 (4)5.7 还原型硅钼酸盐光度法测定酸溶硅含量 (9)5.8 高碘酸钠（钾）光度法测定锰量 (12)5.9 碳酸钠分离－二苯碳酰二肼光度法测定铬量 (14)5.10 硫氰酸盐直接光度法测定钼量 (17)5.11 丁二酮肟分光光度法测定镍量 (20)5.12 变色酸光度法测定钛量 (22)5.13 氯化四苯胂－硫氰酸盐－三氯甲烷萃取分光光度法测定钨含量 (25)5.14 记录 (28)5.15 检验结果评定 (29)5.16 不合格品处理 (29)5.17 检验报告 (29)5.18 质量控制 (29)5.19 安全环境控制 (31)6 记录 (32)附录A （规范性附录）金属化学分析（光度法）流程图 (33)Q/YS1.657—2006附录B （资料性附录）记录表样 (35)表B.金属022 化学分析委托单 (36)表B.金属023 化学分析不合格通知单 (37)表B金属024 化学分析（分光光度法）检验记录 (38)表B金属025 化学分析检验报告 (39)Q/YS1.657—2006前言本标准中附录表A为规范性附录。
本标准中附录表B为资料性附录。
本标准由金属检测中心提出。
本标准批准人：本标准归口部门：本标准审核人：本标准会审人：本标准起草单位：本标准起草人：本标准校对人：本标准于××××年×月首次发布。
分析化学--分光光度法
D。减少，不变
答案： A
3、下列表述不正确的是
A。吸收光谱曲线，表明了吸光度随波长的变化关系
B。吸收光谱曲线中,最大吸收处的波长为最大吸收波长
C。吸收光谱曲线，以波长为纵坐标,以吸光度为横坐标
D。吸收光谱曲线，表明了吸光物质的吸收特性
答案： C
4、影响有色物质摩尔吸收系数的因素是
1-2 光的吸收定律
一、朗伯-比尔定律
1、朗伯定律（Lambert’s Law）：
1760 Lambert通过实验发现电磁被物质吸 收时，透过能量呈指数减少。假定一辐射 能通过光路后被吸收25%，再通过下一个 光路时被吸收0.75×25%，剩56.25%,
依次类推，在无限大的光路中
有关。浓度愈大，颜色愈深。 因此，可以用比较颜色的深浅来测定物质的
浓度，这种测定分析方法称为比色析分法。
C
一、吸光光度法
1、定义：基于物质对光的选择性吸收而建立 起来的分析方法。它包括比色法，可见分光光 度法，紫外分光光度法及红外分光光度法。
2、特点：
（1）灵敏度高：常用于测量1%~1‰的微 量组分，还可测定10－4 ~10－6的痕量组分。
练习题
1、人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范 围是
A。400-800nm
B。200-320nm
C。200-800nm
D。200-1000nm
答案： A
2 、符合比尔定律的一有色溶液，当其浓度 增大时，最大吸收波长和吸光度分别是
A。不变，增加
B。不变，减少
C。增加，不变
玻璃棱镜：400－700nm
石英棱镜：200－1000nm
c 光栅：利用光的衍射和干涉原
分析化学 第八章-分光光度法
∆E = E2 − E1 = hν
不同的物质由于其结构不同而具有不同的量子 化能级，其能量差也不相同，物质对光的吸收 具有选择性。
16
吸收曲线（吸收光谱）： 测量溶液对不同波长光的吸收，以波长为横坐
标，吸光度为纵坐标作图，得到吸收曲线。 描述了物质对不同波长光的吸收能力。
吸收曲线
A ~ λ (nm) 最大吸收波长：λmax
17
同一浓度，不同物质 不同浓度，同一物质
18
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。 （2）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。也是定量分析中选择入射 光波长的重要依据。 （3）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似。 在某一定波长下吸光度有差异，在λmax处吸光度的差 异最大，测定最灵敏，可用于物质定量分析。
3. 双波长型
λ1 λ2
通过波长选择可校正背景吸收：消除吸收光谱重 叠干扰，适合于混浊液和多组分分析。
只使用一个吸收池：参比溶液即被测溶液，避免 单波长法中因两种溶液组成、均匀性差异及吸收 池差异所引入的误差。
41
8.3 显色反应及显色条件的选择
1. 显色反应的选择 2. 显色剂 3. 显色条件的选择
吸光物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数；
不随浓度和光程长度的改变而改变。在温度和 波长等条件一定时，ε 仅与吸光物质本身的性质 有关；
可作为定性鉴定的参数；
同一吸光物质在不同波长下的ε不同。在λmax处 的ε常以εmax表示。εmax越大，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。
分子内部三种 运动形式
电子相对于原子核的 运动
原子核在其平衡位置 附近的相对振动
紫外可见分光光度法 郎伯比尔定律 分析化学课件
吸光系数
摩尔吸光系数ε 与百分吸光系数E 关系为： M为被测物质的摩尔质量
为吸光物质的特征参数。样品实际检测中常用百分吸光系数。 吸光系数是吸光物质在一定条件下的特征常数。K值与物质的性质、入 射光波长、溶剂等有关。
影响光吸收定律的因素
标准曲线 正常情况下应是一条通过坐标原点的直线。 偏离 被测物质浓度与吸光度不成线性关系的现象。
朗伯-比尔定律是分光光度法进行定量分析的理论依据。
郎伯比尔定律
郎伯比尔定律
光的吸收定律（朗伯-比尔定律）不仅适用于有色 溶液，也适用于无色溶液及气体和固体的非散射均匀 体系；不仅适用于可见光区的单色光，也适用于紫外 和红外光区的单色光。
光的吸收定律成立条件：入射光必须是平行单色 光；均匀、无散射的稀溶液（浓度小于0.01mol/L）； 吸收过程中，吸收物质间不发生相互作用。
影响光吸收定律的因素
物理因素
单色光不纯、非平行入射光、介质不均匀等。
化学因素
溶液浓度过高，吸光物质的离解、缔合、配 位以及与溶剂的作用等。
能力目标
1.能够用朗伯-比尔定律解决吸收系数计算问题 。
思政目标
1. 爱护环境，爱护地球，保护绚烂多彩的世界。 2. 科学需要长时间和大量的验证才能进步。
郎伯比尔定律
一束平行单色光通过均匀、无散射现象溶液时，溶液 对光的吸光度A与液层厚度L和溶液浓度c 成正比。（称朗 伯-比尔定律）
A为吸光度；L为光程，即吸收池厚度，单位为cm；c为物质 的浓度，单位为mol/L、g/L或百分浓度；K 为比例常数。
吸光系数
摩尔吸光系数ε和百分吸光系数
E1% 1cm
c: mol/L A = e cL
c:
A
《大学化学教学》12 分光光度法
λmax是定性分析的依据；而溶液的浓度越大， 吸光度A越大，是进行定量分析的依据。
编辑ppt
9
§ 12-2 分光光度法基本原理
一、透光率和吸光度
Ia
Io
均匀 It
单
的有
色
色溶
光
液
Io为入射光强度 Ia为吸收光强度 It为透过光强度
Ir为反射光强度
空被
I0 = Ia + It + Ir
蓝绿
绿 黄绿 黄
绿蓝
橙
蓝 紫 紫红
红
编辑ppt
6
物质对光的吸收
光谱示意
完全吸收
复合光 表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
物质的颜色与光的关系
编辑ppt
7
二、物质的吸收光谱
不同波长(λ) 的单色光依次 通过
液有 色 溶
测量该溶液对不同波长(λ) 的单色光的吸收程度，即 吸光度A（absorbance）。
重要特点：
灵敏度高，适用于微量和痕量分析。 相对误差一般为2%—5%。
编辑ppt
3
教学要求
1.了解分光光度法的特点、原理和基本概念。 2.掌握Lambert-Beer定律的数学表达式，能熟练 利用该式进行有关计算。 3.了解分光光度法测定条件的选择。 4.了解分光光度法的误差来源。 5.掌握吸收曲线和标准曲线的绘制方法及其应用。 6.掌握分光光度法的有关应用。
A lgT
cb cb
已知：c = 0.150×10-3mol/L，b = 2.00cm，T = 0.398
(48n0m )cAb 1.5 01 04lm g 0.3 o /L9 l28 .0c0m
分光光度法优选PPT
（2）比较法
比较法又称单对照法。
根据两个液层厚度相同而浓度不同的同一种有色 溶液，它们的浓度与吸光度成正比：
A标=K1c标
A试=K2c试
由于有色溶液性质一致，入射光波长也一致，因此
K1=K2,故有：
A标 /A试 =c标 /c试 故： c试＝ A试×c标/A标
采用比较法时，c标与c试必须相近，结果才可靠。
以抵消一些有色干扰离子的影响。 它产生的光电流较大，可毋须放大，直接用灵敏电流计测量。
但由于经显色反应后溶液往往不稳定. 单色器的作用是获得单色光。 A标=K1c标 A试=K2c试 为了表示滤光片的质量，可制作透光率－波长曲线（即透光曲线），以峰高的一半与曲线相交波长范围（光谱半宽度）来表示单色光 的质量。
提高分析速度。 单色器的作用是获得单色光。
棱镜获得单色光的纯度与棱镜色散率和出口狭缝宽度有关。 但由于经显色反应后溶液往往不稳定.
（1）选择合适的入射光
由于溶液对光的吸收是有选择性的，因此 必须选择溶液吸收最大的波长作为入射光的波 长。
（2）控制适当的吸光度范围
用光度计测量吸光度，都存在着误差。当 测量，误差会迅速增加。为了使测量误差落在 0.2～0.7之间，可以控制试样的称取量。对于 组分含量高的试样，可减少称取量，或是稀释; 对于含量低的溶液可增加称样量或浓缩的方法 来提高浓度。
2.分光光度法
光度可用光电比色计或分光光度计进 行测量。
测定时常用的是校正曲线法或比较法。
（1）校正曲线法
校正曲线法，又称工作曲线或标准曲线法。 当溶液厚度b固定时，吸光度A与溶液浓度c成 正比.取一系列不同浓度标准溶液（5－7图）， 分别测定其吸光度，以浓度c为横坐标，吸光 度为纵坐标，作校正曲线.试液用同样条件显 色，测定吸光度，从曲线上求得试液浓度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
光谱名称 X射线
远紫外光 近紫外光
可见光 近红外光 中红外光 远红外光
微波 无线电波
波长范围 0.1~10nm 10~200nm 200~400nm 400~750nm 0.75~2.5um 2.5~5.0um 5.0~1000um 0.1~100cm 1～1000m
有机化合物的生色原理
3 一些基本名词和概念
吸收光谱曲线：物质在不同波长下吸收光的强度大小 A～l关系
最大吸收波长 lmax：光吸收最大处的波长
对比度(Δl):络合物最大吸
收波长(lMRmax)与试剂最大 吸收波(lRmax)之差
Δl lmax
原子光谱为线光谱 分子光谱为带光谱
电子跃迁能级 分子振动能级 分子转动能级
2 显色反应类型
络合反应
O OH As O M O
NN
HO3S
OH H2 O3 As
NN SO3H
氧化还原反应
HOOC COOH
NH
+ VO3- + H+
HOOC COOH
N
NN
3 Fe2+
HOOC COOH
N
2+
+ VO + H2 O
离子缔合反应
(C2H5 )2 N
+
O
N H
(C2
H5
)2
C
. AuCl4-
2 物质颜色和其吸收光关系 互补色
物质的颜色
黄绿 黄 橙 红
紫红 紫 蓝
绿蓝 蓝绿
颜色
紫 蓝 绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红
吸收光
波长范围( l ,nm)
400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-600 600-650 650-750
注意： 平行单色光 均相介质 无发射、散射或光化学反应
灵敏度表示方法
摩尔吸光系数 e
A = Kbc
c: mol/L c: g/L
A = e bc
A = abc a: 吸光系数
e 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)
桑德尔(Sandell)灵敏度： S 当仪器检测吸光度为0.001时，单位截面积光程内所能
A1 = e1bc1 A2 = e2bc2 A = e1bc1+ e2bc2
根据吸光度的加和性可以进行多组分的测定以及某些化 学反应平衡常数的测定
10.3 吸光光度计
1 分光光度计的组成
光源
单色器
样品池
检测器
读出系统
常用光源
光源 氢灯 氘灯 钨灯 卤钨灯 氙灯 能斯特灯 空心阴极灯 激光光源
波长范围(nm) 185~375 185~400 320~2500 250~2000 180~1000
COOH
成盐反应
NCO HS C C CH
S
N (CH3)2 + Ag+
NCO AgS C C胂III络合物测定草酸
吸附显色反应 达旦黄测定Mg(II),Mg(OH)2吸附达旦黄呈红色
3 显色剂
无机显色剂: 过氧化氢，硫氰酸铵，碘化钾
有机显色剂： 偶氮类：偶氮胂III
分光光度法与分光光度计
722型分光光度计光学系统图
1.光源；2.滤光片；3,8聚光镜 4,7.狭缝；5.准直镜；6.光栅 9.比色池；10.光电管
10.4 显色反应及影响因素
1 显色反应
没有颜色的化合物，需要通过适当的反应定量 生成有色化合物再测定－－ 显色反应
要求： a. 选择性好 b. 灵敏度高 (ε>104) c. 产物的化学组成稳定 d. 化学性质稳定 e. 反应和产物有明显的颜色差别 (l>60nm)
朗伯定律（1760年）：光吸收与溶液层厚度成正比 比尔定律（1852年）：光吸收与溶液浓度成正比
当一束平行单色光垂直照射到样品溶液时，溶 液的吸光度与溶液的浓度及光程（溶液的厚度）成 正比关系－－－朗伯比尔定律
－－－光吸收定律
数学表达：A＝lg(1/T)=Kbc
其中，A:吸光度，T:透射比， K:比例常数，b:溶液厚度，c:溶液浓度
检测器
作用：接收透射光，并将光信号转化为电信号 常用检测器：
光电管 光电倍增管 光二极管阵列
光电管分为红敏和紫敏，阴极表面涂银和氧 化铯为红敏，适用625－1000nm波长；阴极 表面涂锑和铯为紫敏，适用200－625nm波长
目视比色法—比色管
光电比色法—光电比色计
光源、滤光片、比色池、硒光电池、检流计
检测到的吸光物质的最低含量。 单位：mg/cm2
S=M/e
氯磺酚S测定钢中的铌 50ml容量瓶中有Nb30μg，用2cm比色池，在650nm
测定光吸收，A＝0.43,求S. (Nb原子量92.91)。 有两种做法：根据A=εbC,求ε
＝3.3×104 L·mol-1·cm-1
吸光度的加和性
在某一波长，溶液中含有对该波长的光产生吸收 的多种物质，那么溶液的总吸光度等于溶液中各 个吸光物质的吸光度之和
1000~3500 特有 特有
适用于 紫外 紫外
可见，近红外 紫外，可见，近红外 紫外、可见（荧光）
红外 原子光谱 各种谱学手段
单色器 作用:产生单色光 常用的单色器：棱镜和光栅
样品池（比色皿）
厚度(光程): 0.5, 1, 2, 3, 5…cm 材质：玻璃比色皿－－可见光区
石英比色皿－－可见、紫外光区
优选分光光度法分析 化学
10.1 概述
❖ 吸收光谱 ❖ 发射光谱 ❖ 散射光谱
❖ 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
10.2 吸光光度法基本原理
1 吸收光谱产生的原因 光:一种电磁波,波粒二象性
当光子的能量与分子的E匹配时， 就会吸收光子
a 跃迁类型 价电子跃迁：σ→σ*, π→π*; n→σ*, n→π* E (h) 顺序: n→π*<π→π*< n→σ*<σ→σ*
b 生色团和助色团 生色团: 含有π→π*跃迁的不饱和基团 助色团: 含非键电子的杂原子基团,如-NH2, -OH, -CH3… 与生色团相连时，会使吸收峰红移，吸收强度增强
4 朗伯-比尔定律
光吸收定律－朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律 吸光光度法的理论依据，研究光吸收的最基本定律
I0 = Ir + It + Ia
I0
It
I0 = It + Ia
Ir
Ia
T = It / I0 , T: 透射比或透光度 A=lg (I0 / It )＝lg(1/T), A:吸光度