12 分光光度分析法教学文案
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分光度光度法
分光度光度法分光光度法学习资料一、分光光度法的基本概念1. 定义- 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。
它利用物质对光的选择性吸收特性，不同的物质由于其分子结构不同，对不同波长的光有不同程度的吸收。
2. 原理基础- 朗伯 - 比尔定律（Lambert - Beer law）是分光光度法的基本定律。
- 朗伯定律指出：当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度与光通过的路径长度成正比，即A = k_1b（其中A为吸光度，b为光程长度，k_1为比例常数）。
- 比尔定律指出：当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度与吸光物质的浓度成正比，即A = k_2c（其中c为吸光物质的浓度，k_2为比例常数）。
- 合并朗伯定律和比尔定律得到朗伯 - 比尔定律：A=varepsilon bc，其中varepsilon为摩尔吸光系数，单位为L/(mol· cm)，它表示物质对某一特定波长光的吸收能力，varepsilon越大，表明该物质对该波长光的吸收能力越强。
二、分光光度计的结构与组成1. 光源- 提供足够强度和稳定的连续光谱。
在可见光区常用钨灯或卤钨灯，其发射光的波长范围为320 - 2500nm；在紫外光区常用氢灯或氘灯，发射光的波长范围为180 - 375nm。
2. 单色器- 它的作用是将光源发出的复合光分解为单色光。
主要部件包括狭缝、准直镜和色散元件（如棱镜或光栅）。
通过调节狭缝宽度可以控制出射光的带宽和光强。
3. 样品池- 用于盛放被测溶液。
在可见光区可以使用玻璃样品池，而在紫外光区则需使用石英样品池，因为玻璃对紫外光有吸收。
4. 检测器- 检测透过样品池后的光强，并将光信号转换为电信号。
常见的检测器有光电管和光电倍增管等。
光电倍增管具有更高的灵敏度，可检测微弱的光信号。
5. 信号显示与处理系统- 将检测器输出的电信号进行放大、处理，并以吸光度或透光率等形式显示出来。
第九章 分光光度法
吸光度与光程的关系 A = kbc
吸光度
光源
0.00
检测器 吸光度
光源
0.22
b
检测器 吸光度
0.44
b
光源
检测器
吸光度与光程的关系 A = kbc
吸光度
光源
0.00
检测器
吸光度
光源
0.22
b
样品 b b
检测器
吸光度
0.44
光源
检测器
样品
样品
吸光度(A)、透光率(T)与浓度(c)的关系
A
T = 10
1、显色剂的选择
灵敏度高
选择性好 稳定性好 显色剂无吸收
显色反应条件的选择：用量，酸度，时间，温度等。
2、测量条件的选择
入射光波长选择
吸光度读数范围的选择（A=0.2～0.7)
参比溶液的选择（溶剂空白、试剂空白、试样 空白、平行操作空白）
3、共存干扰离子的掩蔽
加掩蔽剂成无色配合物除干扰
E:T0
C:T01/2
2．下面说法正确的是
（
）
A. 吸收光谱的基本形状与溶液的浓度无关
B. 吸收光谱与物质的特性无关
C. 浓度愈大，吸光系数愈大
D. 其他因素一定时，吸光度值与测定波长成
正比
E. 波长一定时，测定不同浓度溶液的A值可绘
制吸收光谱曲线
㏒2=0.301
3、将某波长的单色光通过厚度为1cm的溶液，
-k b c
T
A=kbc
线性关系
指数关系
c
A
三、物质的吸收光谱
分光光度法测定的基本原理说课ppt课件
技能目标：通过动画模拟和演示实验训练学生的 观察能力和分析能力。
思想情感目标：激发探索物质现象与物理性质的 兴趣，在探究过程中发展勤于思考、实事求是的 科学态度的教育。
5
一、教材和学生情况分析
4、重点、难点分析 • 重点：吸收光谱曲线，朗伯-比尔吸收定律。 • 难点：摩尔吸光系数的理解与应用。
A=εb c
质量吸光系数（a） ：若溶液浓度以质量浓度ρ （g·L-1）表示，液层厚度以厘米（cm）表示，相 应的吸光度，则为质量吸光度，以表示，其单位 为：L·g-1·cm-1。
ε与a的关系：
ε=Ma
A=a bρ
15
光吸收定律（定量分析） 光吸收定律成立的条件：
➢ 一是必须使用单色光 ➢ 二是吸收发生在均匀的介质 ➢ 三是吸收过程中，吸收物质互相不发生作用
8
二、教学过程
• 2、吸收光谱曲线 • 动画：M1-2-3吸收曲线或吸收光谱 .swf 以KMnO4溶液为例介绍：物质的吸收光谱曲线的绘
制。 将不同波长的光依次通过某一固定浓度
（有色1.溶56液×，10分-4m别o测l/l出的它KM们n对O4各溶种液波）长和光固的定吸厚收度程的 度（用吸光度A表示）。 以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图，画出 曲线，此曲线即称为该物质的光吸收曲线（或吸 收光谱曲线）。
吸收系数的物理意义：单位浓度的溶液液层厚 度为1cm时，在一定波长下测得的吸光度。
摩尔吸光系数（ε）的物理意义：浓度为1mol·L-1 的溶液，在厚度为1cm的吸收池中，在一定波长 下测得的吸光度。单位为L·mol-1·cm-1。
摩尔吸光系数：吸光物质的吸收能力。ε愈大，表 示该物质对某波长光的吸收能力愈强，测定的灵敏 度也就愈高。
引起学生好奇心，激发其内在动力。 • 然后利用动画演示实验现象，让学生找出
思想情感目标：激发探索物质现象与物理性质的 兴趣，在探究过程中发展勤于思考、实事求是的 科学态度的教育。
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一、教材和学生情况分析
4、重点、难点分析 • 重点：吸收光谱曲线，朗伯-比尔吸收定律。 • 难点：摩尔吸光系数的理解与应用。
A=εb c
质量吸光系数（a） ：若溶液浓度以质量浓度ρ （g·L-1）表示，液层厚度以厘米（cm）表示，相 应的吸光度，则为质量吸光度，以表示，其单位 为：L·g-1·cm-1。
ε与a的关系：
ε=Ma
A=a bρ
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光吸收定律（定量分析） 光吸收定律成立的条件：
➢ 一是必须使用单色光 ➢ 二是吸收发生在均匀的介质 ➢ 三是吸收过程中，吸收物质互相不发生作用
8
二、教学过程
• 2、吸收光谱曲线 • 动画：M1-2-3吸收曲线或吸收光谱 .swf 以KMnO4溶液为例介绍：物质的吸收光谱曲线的绘
制。 将不同波长的光依次通过某一固定浓度
（有色1.溶56液×，10分-4m别o测l/l出的它KM们n对O4各溶种液波）长和光固的定吸厚收度程的 度（用吸光度A表示）。 以波长为横坐标，以吸光度为纵坐标作图，画出 曲线，此曲线即称为该物质的光吸收曲线（或吸 收光谱曲线）。
吸收系数的物理意义：单位浓度的溶液液层厚 度为1cm时，在一定波长下测得的吸光度。
摩尔吸光系数（ε）的物理意义：浓度为1mol·L-1 的溶液，在厚度为1cm的吸收池中，在一定波长 下测得的吸光度。单位为L·mol-1·cm-1。
摩尔吸光系数：吸光物质的吸收能力。ε愈大，表 示该物质对某波长光的吸收能力愈强，测定的灵敏 度也就愈高。
引起学生好奇心，激发其内在动力。 • 然后利用动画演示实验现象，让学生找出
第8章-分光光度法精选全文完整版
吸光（分光）光度法是基于被测物质分子对光具 有选择性吸收的特性而建立起来的分析方法。
• 特点 :
– 灵敏度高：测定下限可达10-5～10-6mol/L,
10-4 %～10-5 %
– 准确度能够满足微量组分的测定要求：
相对误差2～5％ （精密光度计为1～2％）
– 操作简便快速
– 应用广泛
3
研究物质在 紫外(200-400nm)、可见光区 (400-800nm) 的分子吸收光谱 的分析方法称为
*反应生成的有色化合物组成恒定，稳定。 *显色条件易于控制，重现性好。
36
8.3.2 显色条件的确定
1. 显色剂用量（c(M)、pH一定）
拐点
c(R)
c(R)
Mo(SCN)32+ 浅红 Mo(SCN)5 橙红 Mo(SCN)6- 浅红
c(R)
Fe(SCN)n3-n
37
2. 显色反应酸度（c(M)、 c(R)一定）
8
4. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律
I I-dI
朗伯定律(1760年)
I0
s
A=lg(I0/It)=k1b
It
b dx
比尔定律(1852年)
A=lg(I0/It)=k2c
A=lg(I0/It)=kbc
吸光度
介质厚
度(cm) 9
吸光度与光程的关系 A = bc
吸光度
0.00
光源
检测器
原理： 利用光通过光栅时
平面透 射光栅
透 镜
光屏
发生衍射和干涉现象而
分光.
M1
M2
光栅衍射示意图
出 射
狭
缝
27
检测器
• 特点 :
– 灵敏度高：测定下限可达10-5～10-6mol/L,
10-4 %～10-5 %
– 准确度能够满足微量组分的测定要求：
相对误差2～5％ （精密光度计为1～2％）
– 操作简便快速
– 应用广泛
3
研究物质在 紫外(200-400nm)、可见光区 (400-800nm) 的分子吸收光谱 的分析方法称为
*反应生成的有色化合物组成恒定，稳定。 *显色条件易于控制，重现性好。
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8.3.2 显色条件的确定
1. 显色剂用量（c(M)、pH一定）
拐点
c(R)
c(R)
Mo(SCN)32+ 浅红 Mo(SCN)5 橙红 Mo(SCN)6- 浅红
c(R)
Fe(SCN)n3-n
37
2. 显色反应酸度（c(M)、 c(R)一定）
8
4. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律
I I-dI
朗伯定律(1760年)
I0
s
A=lg(I0/It)=k1b
It
b dx
比尔定律(1852年)
A=lg(I0/It)=k2c
A=lg(I0/It)=kbc
吸光度
介质厚
度(cm) 9
吸光度与光程的关系 A = bc
吸光度
0.00
光源
检测器
原理： 利用光通过光栅时
平面透 射光栅
透 镜
光屏
发生衍射和干涉现象而
分光.
M1
M2
光栅衍射示意图
出 射
狭
缝
27
检测器
分析化学课件 光度分析法
1.单色光
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。
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。
紫外可见分光光度法讲课教案
A∝b 1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度 之间也具有类似的关系。
A∝c 二者的结合称为朗伯—比耳定律，其数学表达式为：
A = εb c
朗伯—比耳定律是吸光光度法的理论基础和定 量测定的依据。
2020/6/22
9
摩尔吸收系数
A= εb c
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。（讲解78页例题）
⑤出射狭缝。
2020/6/22
17
3.样品室
样品室放置各种类型的吸收池 （比色皿）和相应的池架附件。
在紫外区须采用石英池，可见区一般用玻璃池。
注意：用作盛空白溶液的比色皿与盛试样溶液的比色皿应 互相匹配，即有相同的厚度与相同的透光性。为了减少反射损 失，比色皿的光学面必须完全垂直于光束方向。
不能用手指拿比色皿杯的光学面，用后要及时洗涤，可用 温水或稀盐酸，乙醇以至铬酸洗液（浓酸中浸泡不要超过15分 钟），表面只能用柔软的绒布或拭镜头纸擦净。
紫外可见分光光度法
概述
基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法 称吸光光度法，它包括比色法和分光光度法。
紫外-可见分光光度法是研究物质在紫外、可见光区 的分子吸收光谱的分析方法。它属于分子光谱法的一种， 是利用某些物质的分子吸收200～800nm光谱区的辐射 来进行分析测定的方法。
这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电 子在电子能级间的跃迁，广泛用于无机和有机物质的定 性、定量测定。
2020/6/22
27
3. 比色皿的清洗
(1)每次做完实验时，应立即洗净比色皿。 清洗比色皿时，一般先用水冲洗，再用蒸馏水洗净。 如比色皿被有机物沾污，可用盐酸-乙醇混合洗涤液（1:2）浸
A∝c 二者的结合称为朗伯—比耳定律，其数学表达式为：
A = εb c
朗伯—比耳定律是吸光光度法的理论基础和定 量测定的依据。
2020/6/22
9
摩尔吸收系数
A= εb c
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。（讲解78页例题）
⑤出射狭缝。
2020/6/22
17
3.样品室
样品室放置各种类型的吸收池 （比色皿）和相应的池架附件。
在紫外区须采用石英池，可见区一般用玻璃池。
注意：用作盛空白溶液的比色皿与盛试样溶液的比色皿应 互相匹配，即有相同的厚度与相同的透光性。为了减少反射损 失，比色皿的光学面必须完全垂直于光束方向。
不能用手指拿比色皿杯的光学面，用后要及时洗涤，可用 温水或稀盐酸，乙醇以至铬酸洗液（浓酸中浸泡不要超过15分 钟），表面只能用柔软的绒布或拭镜头纸擦净。
紫外可见分光光度法
概述
基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法 称吸光光度法，它包括比色法和分光光度法。
紫外-可见分光光度法是研究物质在紫外、可见光区 的分子吸收光谱的分析方法。它属于分子光谱法的一种， 是利用某些物质的分子吸收200～800nm光谱区的辐射 来进行分析测定的方法。
这种分子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电 子在电子能级间的跃迁，广泛用于无机和有机物质的定 性、定量测定。
2020/6/22
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3. 比色皿的清洗
(1)每次做完实验时，应立即洗净比色皿。 清洗比色皿时，一般先用水冲洗，再用蒸馏水洗净。 如比色皿被有机物沾污，可用盐酸-乙醇混合洗涤液（1:2）浸
《大学化学教学》12 分光光度法
若在最大吸收波长处测定吸光度，灵敏度最高。
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
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。
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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
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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
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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%。
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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
分光光度分析法 PPT
2018/7/28
显色反应的要求
选择显色反应时，应考虑的因素
灵敏度高、选择性高、生成物稳定、所形成的有色化 合物与显色剂之间的差别要大。
2018/7/28
显色反应条件的选择
1.显色剂用量
2.反应体系的酸度 3.显色时间与温度 4.溶剂
2018/7/28
共存离子干扰的消除
1、尽可能选用选择性高、灵敏度也高的试剂 2、控制酸度，使干扰离子不产生显色反应 3 、加入掩蔽剂 选择掩蔽剂的原则是：掩蔽剂不与待测组分反应；掩蔽 剂本身及掩蔽剂与干扰组分的反应产物不干扰待测组分的 测定。 4、加入氧化剂或还原剂，改变干扰离子的价态以消除干扰 5、选择适当的波长以消除干扰 6、萃取法消除干扰 7、选用其他能将被测组分与杂质分离的步骤，如：交换离 子、蒸馏等 8、利用参比溶液消除显色剂和某些有色共存离子的干扰 9、利用校正系数从测定结果中扣除干扰离子影响
3.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
引起这种偏离的因素（两大类）:
（1）物理性因素，即仪器的非理想 引起的；
（2）化学性因素。
2018/7/28
（1）物理性因素
a.难以获得真正的纯单色光
可见吸收光谱：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。
2018/7/28
一、紫外可见吸光光度法的特点
• (1)具有较高的灵敏度.一般物质可测到10-10----10-6 mol.L-1.适用于微量组分的测定。 • (2)有一定的准确度 该方法相对误差为2%---5%。 • (3)操作简便,快速,选择性好,仪器设备简单。 • (4)应用广泛 可测定大多数无机物质及具有共轭 双键的有机化合物。
分光光度计的使用课件
数据分析
根据实验数据，进行数据的整理、分析和处理。利用图表、统计软件等方法 ，对数据进行趋势分析、差异显著性检验等，以得出实验结果并进行结论。
03
分光光度计的实验数据分析
数据分析的基本原则
1 2
实验数据的完整性
要确保实验数据的完整性，避免数据缺失或遗 漏。
数据分析的可靠性
对实验数据进行可靠性的评估，以保证数据的 准确性和可信度。
在食品检测方面的应用
食品安全
01
分光光度计可以检测食品中的有害物质和添加剂，如甲醛、亚
硝酸盐、重金属等，保障食品安全。
营养成分分析
02
分光光度计可以检测食品中的营养成分，如蛋白质、脂肪、维
生素等，为营养学研究提供数据支持。
产地和真伪鉴别
03
通过检测食品中的特定元素或化合物，分光光度计可以鉴别食
品的产地、真伪和品种等。
用拟合方法将实验数据与理论公式相比较， 以获得更好的结果。
平滑处理可去除数据中的噪声，使数据更接 近真实值。
数据的分离
数据的归一化
将不同类型的数据进行分离，以更好地分析 各数据的特征。
将数据进行归一化处理，以便更好地比较各 数据的特征。
04
分光光度计的实验技术
标准曲线法
总结词
标准曲线法是一种通过对比已知浓度标准品与待测样品吸光度的差异，推算待测 样品浓度的定量方法。
对同一份样品进行 多次测量，并取平 均值，以减小误差 。
选择合适的测量波 长和带宽，以减少 误差。
选择合适的实验条件
了解样品的基本性质和特点，选择适合的测量条 件。
选择合适的溶剂和稀释比例，使样品的浓度在分 光光度计的线性范围内。
选择合适的测量时间，因为某些化学反应会随着 时间的推移而发生变化。
根据实验数据，进行数据的整理、分析和处理。利用图表、统计软件等方法 ，对数据进行趋势分析、差异显著性检验等，以得出实验结果并进行结论。
03
分光光度计的实验数据分析
数据分析的基本原则
1 2
实验数据的完整性
要确保实验数据的完整性，避免数据缺失或遗 漏。
数据分析的可靠性
对实验数据进行可靠性的评估，以保证数据的 准确性和可信度。
在食品检测方面的应用
食品安全
01
分光光度计可以检测食品中的有害物质和添加剂，如甲醛、亚
硝酸盐、重金属等，保障食品安全。
营养成分分析
02
分光光度计可以检测食品中的营养成分，如蛋白质、脂肪、维
生素等，为营养学研究提供数据支持。
产地和真伪鉴别
03
通过检测食品中的特定元素或化合物，分光光度计可以鉴别食
品的产地、真伪和品种等。
用拟合方法将实验数据与理论公式相比较， 以获得更好的结果。
平滑处理可去除数据中的噪声，使数据更接 近真实值。
数据的分离
数据的归一化
将不同类型的数据进行分离，以更好地分析 各数据的特征。
将数据进行归一化处理，以便更好地比较各 数据的特征。
04
分光光度计的实验技术
标准曲线法
总结词
标准曲线法是一种通过对比已知浓度标准品与待测样品吸光度的差异，推算待测 样品浓度的定量方法。
对同一份样品进行 多次测量，并取平 均值，以减小误差 。
选择合适的测量波 长和带宽，以减少 误差。
选择合适的实验条件
了解样品的基本性质和特点，选择适合的测量条 件。
选择合适的溶剂和稀释比例，使样品的浓度在分 光光度计的线性范围内。
选择合适的测量时间，因为某些化学反应会随着 时间的推移而发生变化。
分光光度分析法
波谱区名称
波长范围
χ 射线
10-3-10nm
远紫外光
10-200nm
近紫外光
200-400nm
可见光
400-760nm
近红外光
0.76-2.5um
中红外光
2.5-25um
远红外光
25-1000um
微波
0.1-100cm
无线电波
1-100m 9
在电磁波谱中，波长范围在400-760nm的电磁波能 被人的视觉所感觉到，所以这一波长范围的光称为 可见光。
成的。 白光经过色散作用可分解为红、橙、黄、绿、青、
蓝、紫七种颜色的光。这七种颜色的光叫做单色光， 每种单色光都具有一定的波长范围。 是不是只有红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的
光混合在一起才能形成白光？ 两种适当颜色的单色光按照一定的强度比例混合也
可成为白光。 这两种单色光称为互补色光。
5
第三，操作简便，测定快速 一般只经过显色和测定两步就可得到分析结果。 特别是近年来，一些灵敏度高、选择性好的显
色剂和掩蔽剂的应用，使测定不经分离就可进 行，大大提高了测定速度。 此外吸光光度分析所用仪器设备也不复杂，操 作方便，容易掌握。 第四，应用广泛 几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可以 直接或间接地用比色分析法和分光光度法进行 测定，所以吸光光度分析法广泛应用于工农业 生产和生物、化学、医学、临床、环保等领域。
12
物质的颜色
黄绿 黄 橙 红 紫红 紫 蓝 青蓝 青
颜色
紫 蓝 青蓝 青 绿 黄绿 黄 橙 红
吸收光 波长/nm
400～450 450～480 480～490 490～500 500～560 560～580 580～600 600～650 650～750
分光光度分析法
特点： 特点： ∗ 灵敏度较高，适用于微量组分 (1~10µg·L-1)的测定； 灵敏度较高，适用于微量组分 的测定； µ ∗ 误差较大，相对误差达到 误差较大，相对误差达到2~5%。 。 达到
1、物质的颜色与吸收光的关系
电磁波谱： 电磁波谱： X射线 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 0.1~100 nm 10~200 nm 200~400 nm 400~760 nm 750~2500 nm 2500~5000 nm 5000~10000 nm 0.1~100 cm 1~1000 m
b.单色器 b.单色器
又称波长控制器，其作用是将光源发射的复合光分解 又称波长控制器，其作用是将光源发射的复合光分解 波长控制器 成单色光，并可从中选出一任波长单色光的光学系统。 成单色光，并可从中选出一任波长单色光的光学系统。 包括狭缝、色散元件和准光装置。பைடு நூலகம்包括狭缝、色散元件和准光装置。色散元件的作用是 狭缝 将复合光分解成单色光， 棱镜或光栅两种 两种。 将复合光分解成单色光，有棱镜或光栅两种。
•
吸收物浓度之间也具有类似的关系： ∝ 吸收物浓度之间也具有类似的关系：A∝c
• 二者的结合称为朗伯 比耳定律， A∝bc 二者的结合称为朗伯—比耳定律 比耳定律， ∝
朗伯—比耳定律数学表达式： 朗伯—比耳定律数学表达式： A＝lg（I0/It)= εb c ＝ （
λ
式中： ，吸光度，无量刚； ，液层厚度(光程长 式中：A，吸光度，无量刚； b，液层厚度 光程长 称为摩尔吸 度)，cm； c，溶液的浓度， mol · L -1 ； ε称为摩尔吸 ， ； ，溶液的浓度， 称为 １ 光系数， 仅与入射光波长、 光系数，L·mol-１·cm-1，仅与入射光波长、溶液的性质 及温度有关，与浓度无关。 及温度有关，与浓度无关。
第十二原子吸收分光光度法讲课文档
火焰温度的选择：
（a）保证待测元素充分离解为基态原子的前提下，尽量采用低温火焰 ；
（b）火焰温度越高，产生的热激发态原子越多； （c）火焰温度取决于燃气与助燃气类型，常用空气—乙炔，最高温
度2600K能测35种元素。
现在十六页，总共二十三页。
4.石墨炉原子化装置
（1）结构，如图所示：
外气路中Ar气体沿石墨管外壁流动，冷却保护石墨管；内气路中Ar 气体由管两端流向管中心，从中心孔流出，用来保护原子不被氧化， 同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽。
使其展宽因素有：Doppler变宽，Lorentz变宽，Holtsmark变宽
和自然变宽
现在六页，总共二十三页。
续前
1、自然变宽（不是主要影响因素） 被激发原子具有一定的寿命，据海森堡测不准原理，能级的能量
具有不确定量△E,其关系式为：
Eh
△τ：激发态原子的寿命
激发态原子寿命Δτ越小，吸收线自然宽度越宽。 共振线自然宽度10-5nm。
§3.原子吸收分光光度计
一.主要部件：
UV：连续光谱（钨灯氘灯）、单色器（光栅棱镜）、吸收池、 检测器（光电池）
红外：光源（硅碳棒、Nernst灯）、单色器（光栅）、 吸收池（岩盐窗片）、检测器（真空热电偶）
原子吸收：锐线光源（空心阴极灯），原子化器代替吸收池、 单色器（光栅）、检测器（光电倍增管）
■物理干扰 由于样品在转移、蒸发和原子化过程中物理特性的变化引起吸光度 下降的一种效应。
★抑制方法：用等组成法，即配制与试样相似组成的标准试
样。或采用标准加入法。
现在二十三页，总共二十三页。
注意事项： • 取样要有代表性，要注意防止污染。
• 用于配制标准溶液的试剂用量较大时，必须是高纯度的，尤 其不能含有被测元素。
（a）保证待测元素充分离解为基态原子的前提下，尽量采用低温火焰 ；
（b）火焰温度越高，产生的热激发态原子越多； （c）火焰温度取决于燃气与助燃气类型，常用空气—乙炔，最高温
度2600K能测35种元素。
现在十六页，总共二十三页。
4.石墨炉原子化装置
（1）结构，如图所示：
外气路中Ar气体沿石墨管外壁流动，冷却保护石墨管；内气路中Ar 气体由管两端流向管中心，从中心孔流出，用来保护原子不被氧化， 同时排除干燥和灰化过程中产生的蒸汽。
使其展宽因素有：Doppler变宽，Lorentz变宽，Holtsmark变宽
和自然变宽
现在六页，总共二十三页。
续前
1、自然变宽（不是主要影响因素） 被激发原子具有一定的寿命，据海森堡测不准原理，能级的能量
具有不确定量△E,其关系式为：
Eh
△τ：激发态原子的寿命
激发态原子寿命Δτ越小，吸收线自然宽度越宽。 共振线自然宽度10-5nm。
§3.原子吸收分光光度计
一.主要部件：
UV：连续光谱（钨灯氘灯）、单色器（光栅棱镜）、吸收池、 检测器（光电池）
红外：光源（硅碳棒、Nernst灯）、单色器（光栅）、 吸收池（岩盐窗片）、检测器（真空热电偶）
原子吸收：锐线光源（空心阴极灯），原子化器代替吸收池、 单色器（光栅）、检测器（光电倍增管）
■物理干扰 由于样品在转移、蒸发和原子化过程中物理特性的变化引起吸光度 下降的一种效应。
★抑制方法：用等组成法，即配制与试样相似组成的标准试
样。或采用标准加入法。
现在二十三页，总共二十三页。
注意事项： • 取样要有代表性，要注意防止污染。
• 用于配制标准溶液的试剂用量较大时，必须是高纯度的，尤 其不能含有被测元素。
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有关。 含有多种吸光物质的溶液，如果各吸光物质对某一波长的
单色光均有吸收作用，且各吸光物质的吸光质点之间相互不 发生化学反应，则：
A 总 A 1A 2A n
这一规律称吸光度的加和性。
重庆大学化学化工学院 耐劳苦 尚俭朴 勤学业 爱国家 2020/7/16
12.2.2 摩尔吸收系数和桑德尔灵敏度 * 摩尔吸院 耐劳苦 尚俭朴 勤学业 爱国家
12.1.2 分光光度法的特点 a 灵敏度高。常用于测定试样中质量分数为1%~10-
5的微量组分，甚至可测定低至质量分数为10-6~10-8的痕 量组分。
b 准确度较高。目视比色法的相对误差为5%~10%， 分光光度法为2%~5%。
重庆大学化学化工学院
T It I0
耐劳苦 尚俭朴 勤学业 爱国家 2020/7/16
朗伯(Lambert J H)和比尔(Beer A)分别于1760和1852年 研究了光的吸收与溶液层的厚度及溶液浓度的定量关系， 二者结合称为朗伯-比尔定律，也称为光的吸收定律。
当一束强度为I0的平行单色光垂直照射到长度为b的液层、 浓度为c的溶液时，由于溶液中吸光质点(分子或离子)的吸 收，通过溶液后光的强度减弱为I：
辐射源
K 和 L 层电子
x 射线管
中层电子
氢、氘、氙灯
价电子
氢、氘、氙灯
价电子
钨灯
分子振动
碳化硅热棒
分子振动
碳化硅热棒
分子转动和振动 碳化硅热棒
分子转动
电磁波发生器
分析方法 x 射线光谱法 真空紫外光度法 紫外光度法 比色及可见光度法 近红外光度法 中红外光度法 远红外光度法 微波光谱法 核磁共振光谱法
表 电磁波谱范围表
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 10-1～l0nm 10～200nm 200～400nm 400～750nm 0.75～2.5μm 2.5～5.0μm 5.0～1000μm 0.1～100cm 1～1000m
跃迁类型
当一束平行单色光通过任何均匀、非散射的固体、液 体或气体介质时，一部分被吸收，一部分透过介质，一
部分被器皿的表面反射。如图所示，设入射光强度为I0 ， 吸收光强度为Ia，透过光强度为It，反射光强度为Ir。
I0 IaIt Ir
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在分光光度分析法中，试液和空白溶液分别置于同样质
重庆大学化学化工学院 耐劳苦 尚俭朴 勤学业 爱国家 2020/7/16
* 吸收光谱曲线或光吸收曲线： 以波长为横坐标，吸光度 为纵坐标作图。
* 最大吸收波长：光吸收程度 最 大 充 处 的 波 长 ， 用 λmax 表示。
* 吸光度A(也称消光度E或光 密度D)：溶液对光的吸收 程度。
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解：
[Cu2] 5
25.5106 010363.5
料及厚度的吸收池中，然后让强度为I0的单色光分别通过
这两个吸收池，再测量其透过光的强度。此时反射光强 度基本上是不变的，且其影响可以相互抵消。
透光度或透光率
I0 Ia It
透过光强度It与入射光强度Io之比称为透光度或透光率， 用T表示溶液的透光度愈大，表示它对光的吸收愈小;相
反，透光度愈小，表示它对光的吸收愈大。
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1 相关概念 *吸收光谱：原子吸收光谱
和分子吸收光谱。是因物 质对不同波长的光具有选 择性吸收作用而产生的。 * 单色光：具同一波长的光。 * 复合光：由不同波长组成 的光。*
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紫红 紫 蓝
绿蓝 蓝绿
吸收光
颜色
波长范围λ/nm
紫
400-450
蓝
450-480
绿蓝
480-490
蓝绿
490-500
绿
500-560
黄绿
560-580
黄
580-600
橙
600-650
红
650-750
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12.2 光吸收基本定律 12.2.1 朗伯-比尔定律
* 紫外光：波长200~400 nm。 * 可见光：人眼能感觉到的光，波长在400~750
nm。它是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各 种色光按一定比例混合而成的。 * 波段：各种色光的波长范围不同。 * 互补色光：按一定比例混合，得到白光。 * 物质的颜色是因物质对不同波长的光具有选择性 吸收作用而产生的。
c 应用广泛。几乎所有的无机离子和许多有机化合物 都可以直接或间接地用目视比色法或分光光度法进行测 定。
d 仪器简单、操作简便、快速。
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12.1.3 溶液的颜色与光吸收的关系
光是一种电磁波。根据波长或频率排列，得到如表的电磁 波谱表。
AlgIo Kbc I
AlgIo lg1 IT
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朗伯-比尔定律表明：当一束单色光通过含有吸光物质的 溶液后，溶液的吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正 比。这是进行定量分析的理论基础。
比例常数K与吸光物质的性质、入射光波长及温度等因素
在可见光，KMnO4溶液对 波长525 nm附近绿色光的吸 收最强，而对紫色和红色的 吸收很弱。λmax=525 nm。
浓度不同时，光吸收曲线 形状相同，λmax不变，吸光 度不同。
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2 波长与颜色的关系
物质颜色
黄绿 黄 橙 红
当浓度c用mol·L-1，液层厚度b用cm为单位表示，则K
用另一符号ε来表示。ε称为摩尔吸收系数，单位为 L·mol-l·cm-1，它表示物质的量浓度为l mol·L-1，液层厚 度为l cm时溶液的吸光度。
Abc
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例 浓度为25.5μg/50mL的Cu2+溶液，用双环已酮草酰 二腙光度法测定，在波长600nm处用2cm比色皿测量 A=0.297，计算摩尔吸光系数。
单色光均有吸收作用，且各吸光物质的吸光质点之间相互不 发生化学反应，则：
A 总 A 1A 2A n
这一规律称吸光度的加和性。
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12.2.2 摩尔吸收系数和桑德尔灵敏度 * 摩尔吸院 耐劳苦 尚俭朴 勤学业 爱国家
12.1.2 分光光度法的特点 a 灵敏度高。常用于测定试样中质量分数为1%~10-
5的微量组分，甚至可测定低至质量分数为10-6~10-8的痕 量组分。
b 准确度较高。目视比色法的相对误差为5%~10%， 分光光度法为2%~5%。
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T It I0
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朗伯(Lambert J H)和比尔(Beer A)分别于1760和1852年 研究了光的吸收与溶液层的厚度及溶液浓度的定量关系， 二者结合称为朗伯-比尔定律，也称为光的吸收定律。
当一束强度为I0的平行单色光垂直照射到长度为b的液层、 浓度为c的溶液时，由于溶液中吸光质点(分子或离子)的吸 收，通过溶液后光的强度减弱为I：
辐射源
K 和 L 层电子
x 射线管
中层电子
氢、氘、氙灯
价电子
氢、氘、氙灯
价电子
钨灯
分子振动
碳化硅热棒
分子振动
碳化硅热棒
分子转动和振动 碳化硅热棒
分子转动
电磁波发生器
分析方法 x 射线光谱法 真空紫外光度法 紫外光度法 比色及可见光度法 近红外光度法 中红外光度法 远红外光度法 微波光谱法 核磁共振光谱法
表 电磁波谱范围表
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 10-1～l0nm 10～200nm 200～400nm 400～750nm 0.75～2.5μm 2.5～5.0μm 5.0～1000μm 0.1～100cm 1～1000m
跃迁类型
当一束平行单色光通过任何均匀、非散射的固体、液 体或气体介质时，一部分被吸收，一部分透过介质，一
部分被器皿的表面反射。如图所示，设入射光强度为I0 ， 吸收光强度为Ia，透过光强度为It，反射光强度为Ir。
I0 IaIt Ir
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在分光光度分析法中，试液和空白溶液分别置于同样质
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* 吸收光谱曲线或光吸收曲线： 以波长为横坐标，吸光度 为纵坐标作图。
* 最大吸收波长：光吸收程度 最 大 充 处 的 波 长 ， 用 λmax 表示。
* 吸光度A(也称消光度E或光 密度D)：溶液对光的吸收 程度。
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解：
[Cu2] 5
25.5106 010363.5
料及厚度的吸收池中，然后让强度为I0的单色光分别通过
这两个吸收池，再测量其透过光的强度。此时反射光强 度基本上是不变的，且其影响可以相互抵消。
透光度或透光率
I0 Ia It
透过光强度It与入射光强度Io之比称为透光度或透光率， 用T表示溶液的透光度愈大，表示它对光的吸收愈小;相
反，透光度愈小，表示它对光的吸收愈大。
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1 相关概念 *吸收光谱：原子吸收光谱
和分子吸收光谱。是因物 质对不同波长的光具有选 择性吸收作用而产生的。 * 单色光：具同一波长的光。 * 复合光：由不同波长组成 的光。*
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紫红 紫 蓝
绿蓝 蓝绿
吸收光
颜色
波长范围λ/nm
紫
400-450
蓝
450-480
绿蓝
480-490
蓝绿
490-500
绿
500-560
黄绿
560-580
黄
580-600
橙
600-650
红
650-750
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12.2 光吸收基本定律 12.2.1 朗伯-比尔定律
* 紫外光：波长200~400 nm。 * 可见光：人眼能感觉到的光，波长在400~750
nm。它是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各 种色光按一定比例混合而成的。 * 波段：各种色光的波长范围不同。 * 互补色光：按一定比例混合，得到白光。 * 物质的颜色是因物质对不同波长的光具有选择性 吸收作用而产生的。
c 应用广泛。几乎所有的无机离子和许多有机化合物 都可以直接或间接地用目视比色法或分光光度法进行测 定。
d 仪器简单、操作简便、快速。
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12.1.3 溶液的颜色与光吸收的关系
光是一种电磁波。根据波长或频率排列，得到如表的电磁 波谱表。
AlgIo Kbc I
AlgIo lg1 IT
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朗伯-比尔定律表明：当一束单色光通过含有吸光物质的 溶液后，溶液的吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正 比。这是进行定量分析的理论基础。
比例常数K与吸光物质的性质、入射光波长及温度等因素
在可见光，KMnO4溶液对 波长525 nm附近绿色光的吸 收最强，而对紫色和红色的 吸收很弱。λmax=525 nm。
浓度不同时，光吸收曲线 形状相同，λmax不变，吸光 度不同。
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2 波长与颜色的关系
物质颜色
黄绿 黄 橙 红
当浓度c用mol·L-1，液层厚度b用cm为单位表示，则K
用另一符号ε来表示。ε称为摩尔吸收系数，单位为 L·mol-l·cm-1，它表示物质的量浓度为l mol·L-1，液层厚 度为l cm时溶液的吸光度。
Abc
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例 浓度为25.5μg/50mL的Cu2+溶液，用双环已酮草酰 二腙光度法测定，在波长600nm处用2cm比色皿测量 A=0.297，计算摩尔吸光系数。