吸光光度法的基本原理
吸光光度法知识点
第九章吸光光度法知识点吸光光度法是基于分子对光的选择性吸收而建立的一种分析方法，包括比色法、紫外一可见吸光光度法、红外光谱法等。
1．吸光光度法的基本原理①物质对光的选择性吸收：当光照射到物质上时，会产生反射、散射、吸收或透射。
若被照射的物质为溶液，光的散射可以忽略。
当一束白光照射某一有色溶液时，一些波长的光被溶液吸收，另一些波长的光则透过，溶液的颜色由透射光的波长所决定。
吸收光与透射光互为补色光(它们混合在一起可组成白光)。
分子与原子、离子一样，都具有不连续的量子化能级，在一般情况下分子处于最低能态(基态)。
当入射光照射物质时，分子会选择性地吸收某些频率的光子的能量，由基态跃迁到激发态(较高能级)，其能级差E激发态一E基态与选择性吸收的光子能量hv的关系为Hv=E激发态一E基态分子运动包括分子的转动、分子的振动和电子的运动。
分子转动、振动能级间隔一般小于1 eV，其光谱处于红外和远红外区。
电子能级间的能量差一般为1～20 eV，由电子能级跃迁而产生的吸收光谱位于紫外及可见光区，其实验方法为比色法和可见-紫外吸光光度法。
②吸收曲线：以波长为横坐标，以吸收光的强度为纵坐标绘制的曲线，称为吸收光谱图，也称吸收曲线。
它能清楚地描述物质对不同波长的光的吸收情况。
③光的吸收定律——朗伯一比尔定律：当一束平行单色光垂直通过一厚度为b、非散射的均匀吸光物质溶液时，吸光物质吸收光能，致使透射光强度减弱。
若用I。
表示入射光强度，I t表示透射光强度，I。
与I t之比称为透光率或透光度T，T=I。
/I t，吸光物质对光的吸收程度，还常用吸光度A表示，A=lgT=log I。
/I t。
实验证明，当一束平行单色光垂直照射某一均匀的非散射吸光物质溶液时，溶液的吸光度A与溶液浓度c和液层厚度b的乘积成正比，此即朗伯一比尔定律，其数学表达式为A=lgT=log I。
/I t =abc式中，a为吸收系数。
溶液浓度以g·L-1为单位、液层厚度以cm 为单位时，a的单位为L·g-1·cm-1。
吸光度测定的原理
吸光度测定的原理
吸光度测定是一种常用的分析方法，利用物质对特定波长的光的吸收特性来确定物质的浓度或反应的进程。
其原理可以概括为以下几个方面：
1. 光的传播与吸收：在物质中，光的传播是由入射光束经过物质中的分子或离子相继发生吸收和散射而完成的。
吸收是指光的能量被物质吸收，导致物质中的电子转移到激发态。
吸收现象与物质的成分及浓度有关。
2. 兰伯特-比尔定律：根据兰伯特-比尔定律，光通过物质时，
与物质中物质浓度成正比的吸收光强度可以用以下公式来表示：A = log (I₀/I)，其中A是吸光度，I₀是入射光强度，I是透过
物质后的光强度。
3. 光谱仪：吸光度测定中所使用的光谱仪能够分析和检测出样品在各个波长下的光吸收情况。
光谱仪将可见光或紫外光通过样品，测量透过或被吸收的光，然后通过光电二极管或光电倍增管转化为电信号，再根据电信号的强弱来计算样品的吸光度。
4. 基准和比较：吸光度测定中通常会设定一个基准值和一个比较值。
基准值是在未加入样品的情况下测量的吸光度，用来作为参照。
比较值则是在加入样品后所测量的吸光度。
通过计算两者之间的差异，可以得出样品浓度或反应进程。
从以上原理可以看出，吸光度测定是通过光的吸收与透过来反映物质的浓度或反应的进程的一种方法。
通过测量光的吸收强
度，结合光谱仪的工作原理，可以准确地确定物质的浓度或反应的程度。
第10章 吸光光度分析
无机及分析化学
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3、吸光度范围
被测溶液的吸光度值在0.2～0.8范围内，使测定
结果有较高的准确度，过大或过小应予以调节。 而当A= 0.434或T% = 36.8时，测定的误差最小。 为此可从以下三方面加以控制： 一是改变试样的称样量，或采用稀释、浓缩、富
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质量吸光系数，摩尔吸光系数
• 质量吸光系数 a: 当一定波长的单色光，通过浓度 为 1g/L，吸收池的液层厚度为 1cm的溶液时，测 得的吸光度。单位为L.g-1.cm-1
• 摩尔吸光系数ε • 物理意义：当一定波长的单色光，通过浓度为 1mol/L，吸收池的液层厚度为1cm的溶液时，测 得的吸光度。单位为L.mol-1.cm-1
比耳定律假设了吸收粒子之间是无相互作用的， 因此仅在稀溶液（c < 10-2 mol/L )的情况下才适用。
(2)非单色光引起的偏离
朗伯一比尔定律只对一定波长的单色光才能成立，但 在实际工作中，入射光是具有一定波长范围的。
无机及分析化学
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化学因素
溶质的离解、缔合、互变异构及化学变化也会引起偏离。
不同的显色反应的适宜 pH 是通过实验确定的。 无机及分析化学
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3 、显色温度：要求标准溶液和被测溶液在测定 过程中温度一致。
4 、显色时间：通过实验确定合适的显色时间， 并在一定的时间范围内进行比色测定。
5、溶 剂：有机溶剂降低有色化合物的解离度， 提高显色反应的灵敏度。 6、共存离子的影响
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偏离朗伯—比尔定律。
无机及分析化学
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§10－2 显色反应及其影响因素
一、显色反应与显色剂
显色剂
显色反应：加入某种试剂使被测组分变成有色化合物的反应 在光度分析中生成有色物质的反应主要有配位反应、 氧化还原反应等，其中以配位反应应用最广。
吸光光度法
A ＝ lg（I0 / It) = a b c ； a ＝ A / b c
式中， c：溶液的浓度 g ·L-1 a：吸光系数 L·g-1 ·cm-1
a与ε的关系为： a =ε/M （M为摩尔质量）
(3)、吸光系数的意义
a、单位浓度、单位光程的吸光物质，对某一波长的 入射光，所产生的吸光度。分质量吸光系数（a） 和摩尔吸光系数（ε ）。（定义）
★ 光度分析法，根据吸光物质的不同，可分为：
原子吸收分光光度法、分子（或离子）吸光光度法。 本章主要讲授的吸光光度法，属于：分子（或离子）吸收。 吸光波长：可见和近紫外（主要在可见光区）。
二、吸收曲线
物质对光的选择性吸收，可用吸收曲线来表示！
★ 吸收曲线的讨论：
(1) 吸光度最大处对应 的波长称为最大吸 收波长λmax
吸光系数可反映出吸光化合物的吸光本性！
吸光系数定义：单位浓度、单位光程的吸光物质,对某一 波长的入射光，所产生的吸光度。
(1)、摩尔吸光系数
A ＝ lg（I0 / It) = εb c
ε＝ A /bc
式中， b：液层厚度(光程长度) cm； c：溶液的摩尔浓度 mol ·L-１； ε：摩尔吸光系数 L·mol-1 ·cm-1；
① ε 是吸物光质在一定波长和溶剂条件下的特征常数；
② 不随浓度 c 和光程长度 b 的改变而改变。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，与待测
物浓度无关,可作为定性鉴定的参数；
③ 同一吸收物质在不同波长下的ε值是不同的。λmax处的 摩尔吸光系数最大，常以εmax 表示。εmax 表明了该
b、吸光系数是表示吸光物质 吸光能力的特征常数。吸光
系数越大，表示该物质吸光能力越强。其在吸收峰值 最大处对应的波长，叫最大吸收波长，此处吸光系数
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
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。
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。
（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
三、吸收曲线
如果将不同波长的光通过一定浓度的某一溶 液，分别测定溶液对各种波长的光的吸光度。以 入射光的波长 λ 为横坐标，相应的吸光度 A 为 纵坐标作图，可得到一条吸光度随波长变化的曲 线，称为吸收曲线或吸收光谱。
吸光光度法的工作原理
吸光光度法是一种常用的分析测量方法，用于测量溶液中化学物质的浓度。
它基于光在物质中的吸收现象，通过测量光的吸收程度来推断样品中化学物质的含量。
以下是吸光光度法的基本工作原理：
Lambert-Beer定律：吸光光度法基于Lambert-Beer定律，该定律描述了光通过透明介质时的吸收现象。
根据该定律，溶液中溶质的浓度与吸光度成正比。
光源与检测器：吸光光度法使用可见光或紫外光源作为光源，发出特定波长的光。
检测器（如光电池或光电二极管）用于测量光通过溶液后的吸光度。
标准曲线：为了建立浓度与吸光度之间的关系，首先制备一系列已知浓度的标准溶液，并使用吸光光度法测量每个标准溶液的吸光度。
通过绘制标准曲线，可以确定浓度和吸光度之间的线性关系。
样品测量：将待测样品溶液放入光度计的样品池中，光通过样品溶液后，检测器测量吸光度。
根据标准曲线，可以通过测量的吸光度确定样品的浓度。
路径长度和吸收波长：吸光光度法中，路径长度是光通过溶液的距离，通常为1厘米。
选择适当的吸收波长是确保测量准确性的重要因素，因为不同化学物质对不同波长的光有不同的吸光度。
通过利用Lambert-Beer定律，建立标准曲线，选择适当的光源和检测器，并控制路径长度和吸收波长，吸光光度法能够定量测量样品中溶质的浓度。
这种分析方法广泛应用于化学、生物化学、环境科学等领域的定量分析中。
吸光光度法(职高)
吸光光度法
一、吸光光度法的分析原理 1、溶液的颜色对光的选择性吸收 光是一种电磁波，具有波动性和粒子性。不同波长(或 频率)的光，能量不同，短波的能量大，长波的能量小。 波长、频率与速度之间的关系为：E=hν =hc/ λ h为普朗克常数，其值为6.63×10-34J·s
10-2 nm 10 nm
电 磁 波 谱
射 线 x 射 线
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
0.1 cm 10cm
微 波
103 cm
无 线 电 波
105 cm
可 见
光
近紫外：200-400nm 人眼所能感觉到的波长范围400-750nm 近红外：750－2500nm 可见光 色散
红 橙 黄 绿 青 青蓝 蓝 紫
650-750 600-650 580-600
500-580 490-500
480-490 450-480
400-450
nm
nm
nm
nm
nm
nm
nm
nm
概念： 单色光: 同一波长的光 复合光: 由不同波长的光组合而成的光，即白光
波长在400～750nm范围内，称为可见光。
光的互补: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。 物质选择性地吸收白光中某种颜色的光，物质就会呈 现其互补色光的颜色。 溶液颜色的深浅，取决于溶液中吸光物质浓度的高低。
对固体物质来说，当白光照射到物 质上时，物质对于不同波长的光线 吸收、透过、反射、折射的程度不 同而使物质呈现出不同的颜色。如 果物质对各种波长的光完全吸收， 则呈现黑色；如果完全反射，则呈 现白色；如果对各种波长的光吸收 程度差不多，则呈现灰色；如果物 质选择性地吸收某些波长的光，那 么，这种物质的颜色就由它所反射 或透过光的颜色来决定。
分析化学第九章吸光光度法
3. 分光光度计及其基本部件：
光源－单色器－比色皿（吸收池）－检测器－显
（1）光源 : 钨丝灯:可见、红外 400－1000nm氢灯或 氘灯：紫外 160－350nm （2）单色器： a.滤光片：有机玻璃片或薄膜，利用颜色互补原理。 b.棱镜：根据物质的折射率与光的波长有关。玻璃 棱镜:可见,石英棱镜:紫 外、可见。 c.光栅：在玻璃片或金属片上刻划均匀的线，1200 条/mm, 衍射、干涉原理。
吸收光谱有原子吸收光谱和分子吸收光谱 单色 单一波长的光 光 光 复合光 由不同波长的光组合而成的光
两种不同颜色的单色光按一定的强度比 光的互补 例混合得到白光，那么就称这两种单色 光为互补色光
光的互补示意图
KMnO4溶液的 吸收曲线 (cKMnO4:a<b<c <d)
分子、原子、离子具有不连续的量子化能级，仅 能吸收当照射光子的能量hv与被照射粒子的 E激 － E基 ＝（hv）n因为不同物质微粒的结构不同， 共有不同的量子化能级，其能量差也不相同,因此 对光的吸收具有选择性。若固定某一溶液的浓度 C 和液层厚度 b ，测量不同 λ下的 A ，以吸光 度 A 对吸收波长λ 作图，就得到－吸收曲线， 即吸收光谱。 初步定性分析：不同物质吸收曲线的形状与最大 吸收波长不同。 定量分析：不同 C 的同一物质在吸收峰附近的 A 随 C ↑而增大，吸收曲线是吸光光度法中选择测 定波长的主要依据。
3.温度：通过实验确定温度范围，通常在室温下 进行。 4.溶剂：一般螯合物在有机溶剂中溶解度大，提高 显色反应的灵敏度。如Cu(SCN)42－在水中大 部分离 解，几乎无色；在丙酮中呈蓝色。
5.显色时间：通过实验找出适宜的显色时间。
6.干扰组分：共存组分与显色剂生成有色络合物， 正干扰；生成无色络合物，负干扰。 干扰的消除：
第七章 吸光光度法
2、双光束分光光度计 经单色器分光后经反射镜分解为强度相 等的两束光，一束通过参比池，一束通过样 品池。光度计能自动比较两束光的强度，此 比值即为试样的透射比，经对数变换将它转 换成吸光度并作为波长的函数记录下来。 双光束分光光度计一般都能自动记录吸 收光谱曲线。由于两束光同时分别通过参比
池和样品池，还能自动消除光源强度变化所 引起的误差。
-6
-3
-3
3. 偏离朗伯比尔定律的原因
吸光光度法的步骤： （1）配制标准系列溶液
（2）显色
（3）测定其吸光度值
（4）作 A ~ C工作曲线 有时又叫作标准曲线
（5）测样品的吸光值 样品的吸光值为 Ax
（6）通过标准曲线上求得样品的浓度 C
工作曲线 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0 0.5 1 浓度(mg/L) 1.5 y = 0.5837x + 0.0005 R 2 = 0.9996 系列1 线性 (系列 1)
第三节 紫外和可见分光光度计
一、主要部件的性能与作用 基本结构:
光源→单色器→吸收池→检测器→信号显示系统 ↑ 样品
1
光源
在紫外可见分光光度计中，常用的光源 有两类：热辐射光源和气体放电光源 热辐射光源用于可见光区，如钨灯和 卤钨灯；气体放电光源用于紫外光区，如 氢灯和氘灯。
2 单色器
单色器的主要组成：入射狭缝、出射 狭缝、色散元件和准直镜等部分。
第一节 概述
当光与某种物质溶液或蒸气相互作用时，由 于物质对某些波长的光的吸收，使得某些波长的 光强度减弱，减弱的程度与该物质含量呈现一定 量的关系，利用该方法进行分析被称为吸光光度 法。 比色法 （用眼睛比色） 根据分析方法分为： 分光光度法（用分光光度计分析）
第九章 吸光光度法
2
§8-1 吸光光度法基本原理
比色法介绍
3
一、物质对光的选择性吸收
1．光的基本性质 光是一种电磁波，具有波粒二象性。光的波动性可用波 长、频率、光速c、波数（cm-1）等参数来描述： = c ； 波数 = 1/ = /c 光是由光子流组成，光子的能量： E=h=hc/ （Planck常数：h=6.626 × 10 -34 J .S ) 光的波长越短（频率越高），其能量越大。 白光(太阳光)：由各种单色光组成的复合光,是连续光谱。 单色光：单波长的光(由具有相同能量的光子组成) 可见光区：400-750 nm 紫外光区：近紫外区200 - 400 nm 远紫外区10 - 200 nm （真空紫外区）
将Mn2＋ 氧化成紫红色的MnO4- 后，在525 nm处进行测 定。
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4.显色剂 无机显色剂：硫氰酸盐、钼酸铵、过氧化氢等几种。 有机显色剂：种类繁多 偶氮类显色剂：本身是有色物质，生成配合物后，颜色发 生明显变化；具有性质稳定、显色反应灵敏度高、选择性好、 对比度大等优点，应用最广泛。偶氮胂Ⅲ、PAR等。 三苯甲烷类：铬天青S、二甲酚橙等
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§ 8-3 显色反应及显色条件的选择
一、显色反应的选择 1.选择显色反应时，应考虑的因素 灵敏度高(ε值104~105)、选择性好、生成物稳定、显色 剂在测定波长处无明显吸收，两种有色物最大吸收波长之 差：“对比度”，要求△ > 60nm。 2.配位显色反应 当金属离子与有机显色剂形成配合物时，通常会发生 电荷转移跃迁，产生很强的紫外—可见吸收光谱。 例如:Cu2+与双硫腙配位形成的双硫腙铜在 λ=533nm 处的ε=5×104
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2. 选择合适的参比溶液
为什么需要使用参比溶液？ 调节参比的A=0，使测得的的吸光度真正反映待测物的吸光强 度。扣除待测物的吸收之外的其他所有吸收。 参比溶液的选择一般遵循以下原则： ⑴ 若仅待测组分与显色剂反应产物在测定波长处有吸收，其 它所加试剂均无吸收，用纯溶剂（水) 作参比溶液； ⑵ 若显色剂或其它所加试剂在测定波长处略有吸收，而试液 其它组分无吸收，用“试剂空白”(不加试样溶液)作参比溶液；
第八章 吸光光度法
第四节 吸光度测量条件的选择
一、入射光波长的选择
吸收大，灵敏度高 1、原则： 对朗伯-比尔定律偏离小 一般选λ max处 如有干扰，要避开。 “吸收最大，干扰最小”。
选500nm进行测定 选520nm进行测定
2013-7-14
二、参比溶液的选择 显色剂、其他试剂均无色时 用蒸馏水作参比； 显色剂有色、其他试剂无色时 用同样浓度的显色剂作参比； 显色剂无色、其他试剂有色时 用其他试剂作参比； 显色剂、其他试剂均有色时 用不加待测离子的试剂和显色剂混合溶液作参比。
二、光吸收的基本定律（朗伯-比尔定律） 1、透光率和吸光度 透光率 T 取值为0.0 % ~ 100.0 % 全部吸收 T = 0.0 % 全部透射 T = 100.0 % 吸光度 A lg T A 取值为0 ~ +∞ 全部吸收 A = + ∞
2013-7-14
全部透射
A=0
2、朗伯-比尔定律 当单色光通过均匀的溶液 时，吸光度与溶液的浓度 和液层的厚度成正比。 表示为：A=Kbc A——吸光度 光度法定 K——比例常数 量的依据 b——液层厚度，比色皿 厚度 c——溶液浓度 单色光 2013-7-14 均匀溶液
2013-7-14
2、单色器
作用：将光源发出的复合光转变为所需波长的单色光。 分为棱镜和光栅两种。
2013-7-14
光栅的分辨率比棱镜大， 可用的波长范围也较宽。
3、吸收池（比色皿）
作用：用来盛放待测溶液。 光学玻璃制成的无色透明的长方体容器，规格 有0.5，1.0，2.0，5.0cm等。
2013-7-14
显色反应及显色条件的选择
将待测组分转变为有色化合物的反应。 与待测组分形成有色化合物的试剂。
第十三章 吸光光度法
Ax cx cs As
二、多组分的测定
对于含有多种被测组分的试液，如果吸光 物质之间没有相互作用，且服从 Lambert-Beer 定律，此时系统的吸光度等于各组分的吸光度 之和。 吸收光谱通常有以下两种情况。 （1）吸收峰互不重叠： （2）吸收峰重叠：
吸收峰不重叠
吸收峰重叠
A( 2)
其中，A:吸光度，T:透光率，
κ :摩尔吸收系数，d:溶液厚度，cB:溶液摩尔浓度
1 A lg κ T
•
d • cB
注意：平行单色光
均相介质 无发射、散射或光化学反应
摩尔吸收系数κ的讨论
κ 表示物质的浓度为1mol/L,液层厚度为1dm时溶
液在某一波长下的吸光度(单位：dm2 •mol-1)
def
I0 lg I
T def
A 与 T 的关系为：
I I0
A =－lgT
2、朗伯－比尔定律
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：
第十三章 吸光光度法
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 吸光光度法的基本原理 光吸收的基本定律 吸光光度法分析条件的选择 分光光度计 吸光光度法的测定方法
本章重点
吸收曲线 朗伯－比尔定律
根据物质对光吸收的波长的不同，吸光 光度法主要可分为:
☺比色法 ☺可见吸光光度法（400～750nm） ☺紫外吸光光度法（10～400nm） ☺红外光谱法（760～1×106nm ）
KMnO4 的吸收曲线
吸光光度法
非单色光引起的偏离
设入射光仅由 l1 和 l2 两种波长组成，两波长下比尔定 律都是适用的：
l1： l2：
A'
lg
I0' I1
e1bc
A''
——电磁辐射，是一种以极大的速度通过空间，不需要以任
何物质作为传播媒介的能量。
——电磁辐射具有波动性和微粒性。
波动性：波的传播以及反射、衍射、干涉、折射和散射现象
微粒性：光电效应、compton效应说明辐射能量是量子化
的，能量的最小单位是光子。
光子的能量E=hν=hc/λ
电磁波谱表
光谱名称 X射线
ε = Ma = 55.85 ×190
=1.1 ×104 L·mol-1·cm-1
吸光度的加和性
在某一波长，溶液中的多种物质对该波长的光产生 吸收，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。
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。
3、通过理论证明： 分子，原子或离子具有不连续的最子化能级（如图）。
M + h
M*
E h hc l
物质对光的选择性吸收
不同的物质粒子由于结构不同，具有不同的量子化 能级，其能量差也不同，吸收光的波长也不同，这就构 成了物质对光的选择性吸收基础。
物质对光的选择性吸收在实际工作中的应用
低灵敏度
P240
例：铁的质量浓度为(Fe2+)=5.0 ×10-4 g·L-1的溶液，
与1,10邻二氮菲反应。生成橙红色的配合物，最大 吸收波长工业基础508 nm。比色皿厚度为2 cm时, 测得上述显色溶液的A=0.19，计算1,10邻二氮菲亚 铁比色法对铁的a及ε 。
吸光度原理
吸光度原理
吸光度原理是一种常用于分析物质浓度的方法。
其基本原理是：当某种物质溶解在溶液中时，溶液对特定波长的光会有吸收作用。
吸光度的大小与物质的浓度成正比关系，即浓度越高，吸光度越大。
在吸光度测定中，常使用分光光度计。
该仪器通过将可见光、紫外光或红外光分成不同的波长，并使得待测溶液通过样品池，然后测量透射光的强度。
透射光经过溶液后，部分被吸收，其余部分则透过溶液。
通过测量透射光的强度，可以计算出溶液对光的吸收的程度，即吸光度。
吸光度测定是一种简单、快速而且可靠的分析方法，广泛应用于生物化学、医学、环境科学等领域。
通过测量吸光度，可以确定物质的浓度、反应速率、反应平衡常数等重要参数。
同时，吸光度法还具有灵敏度高、操作方便、耗时短等优点。
需要注意的是，吸光度测定在应用中存在一些局限性。
首先，吸光度受到样品的颜色和杂质的影响。
如果样品颜色过深或含有其他杂质，会影响吸光度的测定结果。
其次，吸光度测定要求待测物质具有较好的线性关系，即吸光度与浓度呈线性关系。
因此，在进行测定前需要确定吸光度与浓度的线性范围。
总之，吸光度测定是一种常用的分析方法，通过测量物质对光的吸收程度来确定其浓度。
它具有简单、快速、可靠等优点，广泛应用于科研、工业和生产等领域。
吸光光度法的基本原理
吸光光度法的基本原理具体来说，吸光光度法使用的是一束单色光通过样品溶液后的光强的测量。
单色光通过样品中时，有一部分光被吸收，另一部分光透射通过样品。
被吸收的光子的数量与样品中的分子或离子的数量成正比。
根据比尔－朗伯定律，这一吸收过程的强度可以通过下式来表示：A = εlc其中，A表示吸光度，ε是摩尔吸光系数（也称为摩尔吸光度），l是样品溶液的光程，c是溶液中的物质浓度。
吸光度单位通常使用“摩尔吸光度/厘米”或“摩尔吸光度/毫升”来表示，而浓度单位则可以是摩尔/升、克/升或百分比等。
1.光源：吸光光度法通常使用单色光源，如钠灯、汞灯或LED。
选择不同波长的光源可以针对不同化学分析问题。
2.样品：经过光源的光束通过溶液中的样品，在其透射或吸收一定量的光线之后，进入光电器件进行检测。
3.检测：光电器件通常是一个光电二极管或光电倍增管，用来测量透射或吸收的光线强度。
通过比较样品溶液的吸光度与标准溶液的吸光度，可以计算出样品中的物质浓度。
在实际应用中，吸光光度法常用于分析药物、环境污染物、食品成分、金属离子浓度等。
通过选择适当的光源和光电检测装置，可以实现对特定化合物的高灵敏度和选择性分析。
需要注意的是，吸光光度法在实际应用中对于样品的准备和处理非常重要。
避免杂质的干扰和保证测量条件的准确性是确保吸光光度法测量结果准确性的关键。
此外，还需要合适的标准溶液来建立测量曲线和校准方法。
总之，吸光光度法是一种常用的分析方法，其基本原理是根据溶液中物质吸光的特性来测量溶液中物质的浓度。
通过光源和光电器件的选择，可以实现高灵敏度和选择性的分析。
在使用吸光光度法进行分析时，需要注意样品的准备和处理以及校准方法的建立，以确保测量结果的准确性。
吸光光度法讲解
吸光光度法讲解吸光光度法是化学分析中常用的一种分析方法，用于测定物质溶液中某种物质的浓度。
其原理是利用物质对特定波长的光吸收的特性，通过测量光的透射或反射来推算出物质的浓度。
吸光光度法的基本原理是比尔定律，即物质溶液对光的吸收与其浓度成正比。
根据比尔定律，当光通过物质溶液时，其强度将减弱，而减弱的程度与物质的浓度成正比。
比尔定律的数学表达式为：A=εlc，其中A表示吸光度，ε表示摩尔吸光系数，l表示光程长度，c表示溶液浓度。
在使用吸光光度法进行分析之前，首先需要选择适当的波长。
每种物质对光的吸收有其特定的波长范围，称为吸收峰。
选择适当的波长可以提高分析的准确性和灵敏度。
吸光光度法的实验步骤通常包括以下几个步骤：1. 准备样品：根据需要测定的物质选择相应的样品，并将其溶解在适当的溶剂中，以得到一个浓度在可测范围内的溶液。
2. 校准仪器：使用一系列已知浓度的标准溶液，通过测量它们的吸光度与浓度之间的关系，建立起一条标准曲线。
这条曲线可以用来根据样品的吸光度推算出其对应的浓度。
3. 测量样品：将校准好的仪器置于样品测量位，并使样品溶液通过光路。
根据仪器的操作方法，控制光源的强度，选择波长，并记录下通过样品溶液的光的吸收强度。
4. 计算浓度：根据标准曲线上对应的吸光度值，利用比尔定律的数学关系，计算出样品的浓度。
需要注意的是，在进行吸光光度法测量时，还需要注意以下几个因素：1. 光程长度：光程长度会直接影响到吸光度的数值。
因此，在进行测量时，要保持光程长度一致，以避免测量结果的误差。
2. 溶剂选择：溶剂选择要适合样品的性质，并且要尽量选择透明度高的溶剂，以减少光的吸收。
同时，还要注意溶剂对标准溶液的影响，以保证测量结果的准确性。
3. 波长选择：选择合适的波长可以提高分析的准确性和灵敏度。
通常情况下，选择物质的吸收峰为测量波长是一个比较好的选择。
4. 仪器校准：在进行样品测量之前，需要对仪器进行校准。
校准的目的是建立起样品吸光度与浓度之间的关系，以便后续计算浓度。
第九章 吸光光度法 (工)
12
Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
1.0 0.8 Absorbance 0.6
第九章 吸光光度法
9.1 9.2 9.3 9.4 9.5
吸光光度法的基本原理 光度计及其基本部件 显色反应及显色条件的选择 吸光度测量条件的选择 吸光光度法的应用
1
9.1 吸光光度法的基本原理
吸光光度法是基于被测物质的分子对光具 有选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。
一、概述： 比色法：比较溶液颜色的深浅确定组分含量的一种 方法。
38
722型分光光度计结构方框图
光 源
分光 系统 吸收池 检测系统
39
分光光度计的主要部件
光源：发出所需波长范围内的连续光谱，有足够
的光强度,稳定。
可见光区：钨灯，碘钨灯(320～2500nm) 紫外区：氢灯，氘灯(180～375nm)
单色器：将光源发出的连续光谱分解为单色光的
装置。
棱镜:玻璃350～3200nm, 石英185～4000nm 半宽度 5～10nm 光栅:波长范围宽, 色散均匀,分辨性能好, 使
6
与物质作用
电场向量 Y
Z 磁场向量 传播方向
7
微粒性 光量子，具有能量。
E h
h－普朗克(Planck)常数 6.626×10-34J· s －频率 E－光量子具有的能量
单位：J(焦耳)，eV(电子伏特)
8
波粒二象性
吸光光度分析的基本原理
学
若C以g/L表示，b以cm表示。
仪 器
则K以a表示，称吸光系数，单位 L/g.cm
分
∴A = a b C
析
♦ 若C以mol⋅ L−1，b以cm表示，则K以ε表示，
称摩尔吸光系数，单位为L/molcm，它表 示 吸 光 物 质 浓 度 为 1 mol/L， 液 层 厚 度 为 1cm时溶液对某单色光的吸收能力。
∴ −dI ∝ I ⋅ dc
− dI I
= k 3 ⋅ dc
浙 江 师
同样：
A = lg I 0 It
=
k4
⋅C
范 大
这是吸光度与浓度的定量关系，是紫外—
学
可见分光光度分析的定量依据，称Beer定律，
仪 器 分 析
k4——与入射光波长、溶液性质、液层厚度及 温度有关，故当上述条件一定时，吸光度与溶 液浓度成正比。
1、光度测量误差
若光电流的测量误差为△I 光强测定误差 的△I 透光率的测定误差为△T；对于同一 台仪器，△T一般为一定值——0.01—0.02。
但是 A = - lgT
浙 即：相同的△T，由于A值不同引起吸光度的误差
江 师 范
也不同。检流计的标尺显示△A随A增大而增 大。
大 学
∞ 1.0
0.3
+ε2
)bc
= 1 lg
I
2 0
2 I1 ⋅ I2
A平与吸光物质的浓度和液层厚度的乘
浙 江 师 范
积成正比，即依然符合L-B定律，只不过
此时的摩尔吸光系数为
。 ε
=
1 2
(ε 1
+
ε
2)
然而，实际测得的并非A平，而是
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吸光光度法的基本原理
化学院
吸光光度法的基本原理
吸光光度法的定义
1
光的基本性质
2
溶液对光的选择性吸收和吸收曲线
3
光的吸收定律
4
2
3
1 吸光光度法的定义
是基于物质对光的选择性吸收，通过测量物质对光的吸收情况来进行物质定性、定量分析的方法。
即不同物质吸收不同颜色的光，据此可进行
定性分析；
此物质的浓度越大, 吸收的光越多,测得的吸光度越大。
根据吸光度与被测物浓度成正比 (朗伯-比耳定律)求得被测物含量。
4 光的电磁波性质
λγ
射
线x 射线紫外光红外光微波无线电
波
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm 可 见 光
λ= 400～750nm 2 光的
光的基本性质基本性质
单色光复合光光的互补
单一波长的光
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。
单色光
单色光
复合光
复合光
复合光
光的互补
光的互补
5
可见光的互补关系
白光
图中直线两端的两种光为互补光
6
3 溶液对光的选择性吸收和吸收曲线一系列浓度相同的不同溶液
？不同浓度的同一溶液
7
完全吸收完全透过吸收黄色光
光谱示意表观现象示意溶液颜色与光的关系
8
9
KMnO 4 吸收白光中的绿光后， 溶液呈紫色(紫色光为透过的光) CuSO 4 吸收白光中的黄光，
溶液呈蓝色(蓝色光为透过的光)
可见, 溶液的颜色与被吸收光的颜色互补 溶液颜色深浅的原因
浓度越大或液层越厚, 吸光质点越多,吸收程度越大,透过的互补光的程度越大,因而颜色越深。
溶液吸收的光与透过的光的关系
图为四种不同浓度的KMnO
溶液的吸收曲线
4
10
光的吸收曲线
光吸收曲线的制作过程
取一定浓度的某一吸光物质，固定液层厚度, 只改变波长λ, 测得此同一物质、同一浓度、同一
液层厚度在不同λ的吸光度A,
以λ为横坐标、吸光度A为纵坐标作图，得一条光吸收曲线。
或用自动扫描分光光度计自动绘制、输出吸收曲线。
11
由吸收曲线可知
由吸收曲线可知::
a KMnO4对525nm附近
的绿光吸收最多, 即最
大吸收波长λ最大(λmax )
为525nm
(而对红色和紫色基本
不吸收所以呈现绿色的
互补色—紫红色)
12
b.浓度不同,曲线形状
相似；浓度越大,曲线
上移(即吸光度越大),
但λmax不变；
13
c. 在λmax处同浓度溶
液的吸光度最大，
不同浓度溶液的吸
光度变化最大,
测定的灵敏度最高。
14
数字显示器721分光光度计
15
16入射光 I
I 0透射光 I
I t b c
透光率(透射比)T
0I I T t =T 取值为0.0 % ~ 100.0 %全部吸收 T = 0.0 %
T = 0.0 % 全部透过 T = 100.0 %T = 100.0 %4 光的吸收定律
17
吸光度与透光率：
T ： 透光率0I I T t =T
T A 1lg lg =−=A ： 吸光度
Kcb
T A =−=lg 朗伯-比耳定律实验证明, 吸收光的程度(吸光度)与吸光物质浓度和液层厚度的乘积成正比。
这一规律称为可以导出朗伯-比尔定律的数学表达式为：
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Kcb
A =b ：吸光液层的厚度，光程， cm c ：吸光物质的浓度， g · L -1 , mol · L -1 摩尔吸光系数, L · mol –1 · cm -1吸光系数， L · g –1 · cm -1K ：比例常数入射光波长物质的性质温度
取值和单位与溶液浓度的单位相关c ：mol · L – 1
ｋ⇒ ε c ：g · L – 1ｋ
⇒ a cb A ε=acb A =
19
公式意义：一定温度下一束平行单色光通过均匀的的某吸光物质溶液时，溶液的吸光度与吸光物质浓度及液层厚度成正比。
Kcb
T A =−=lg 这是吸光光度法进行定量分析的依据。