吸光光度分析法
分析化学第七章吸光光度分析法
图8-1吸收曲线
分析化学第七章吸光光度分析法
8
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 λmax
（2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形 状相似λmax不变。而对于不同物质，它们的 吸收曲线形状和λmax则不同。
（3）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。
红外吸收光谱：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。 紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长 范围200400 nm（近紫外区） ，可用于结 构鉴定和定量分析。
分析化学第七章吸光光度分析法
2
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。
nm （真空紫外区）
分析化学第七章吸光光度分析法
4Байду номын сангаас
一、物质的颜色
物质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。
物质颜色
黄绿 黄 橙 红 紫红 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
吸收光
颜色
波长/nm
紫
400～450
蓝
450～480
绿蓝
480～490
蓝绿
490～500
绿
500～560
黄绿
560～580
黄
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三、光吸收的基本定律
1.朗伯—比耳定律 • 布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于
1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收
层厚度的关系。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
第九章 吸光光度法
发生相互作用。 假定只有在稀溶液(c<10-2mol/L)时才基本符合。 当溶液浓度c >10 －2 mol/L 时，吸光质点间可能发 生缔合等相互作用，直接影响了对光的吸收。 故：朗伯—比耳定律只适用于稀溶液。 溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的 形成等化学平衡时。使吸光质点的浓度发生变化 ，影响吸光度。
度的乘积成正比。 朗伯——比耳定律不仅适用于有色溶液，也适 用于其它均匀、非散射的吸光物质(包括液体、气 体和固体)，是各类吸光光度法的定量依据。
A bc
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· －１； L
无线电波 11000m
光谱名称 波长范围 X射线 0.1—10nm 远紫外光 10—200nm
跃迁类型
辐射源
分ห้องสมุดไป่ตู้方法 X射线光谱法
真空紫外光 度法
K和L层电子 X射线管 中层电子 氢灯 氢灯 钨灯
碳化硅热棒
近紫外光 200—400nm 价电子 可见光 400—750nm 价电子
近红外光 0.75—2.5μ m 分子振动 中红外光 2.5— 分子振动 5.0μ m
A总 lg(I01 I02 ) /(I01 10
1bc
I02 10
2bc
)
讨论: A总 lg(I0 I0 ) /(I0 10
1 2 1
1bc
I02 10
2bc
)
(1) 1= 2 = 则： A总 ＝lg（Ｉo/Ｉt）＝ bc
(2) 若 2≠ 1 ；A与C则不成直线关系。 2与 1
I0 A lg I t A Kbc
吸光光度法
显示装置
6.2
光度分析法的设计
1 显色反应（color reaction）
待测物质本身有较深的颜色，直接测 定；待测物质是无色或很浅的颜色，需 要选适当的试剂与被测离子反应生成有 色化合物再进行测定，此反应称为显色 反应，所用的试剂称为显色剂（color reagent）。
6.2
光度分析法的设计
苯 (254nm) A 甲苯 (262nm)
230
250
270
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
6.1 概述
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。
光吸收程度最大处的波 长，称为最大吸收波长， 常用λ最大或λmax表示， 任何可见光区内、溶液 的颜色主要是由这个数值决定的。
6.1 概述
溶液中溶质分子对光的吸收与吸收光谱
不同颜色的可见光波长及其互补光
/nm
吸收光
颜色
400-450 450-480
480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760
紫 蓝
绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红
黄绿 黄
橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
6.1 概述
其实，任何一种溶液．对不同波长的光的吸收
程度是不相等的。如果将某种波长的单色光依 次通过一定浓度的某一溶液，测量该溶液对各 种单色光的吸收程度，以波长为纵坐标，以吸 光度为纵坐标可以得到一条曲线，叫做吸收光 谱曲线或光吸收曲线。它清楚地描述了溶液对 不同波长的光的吸收情况。
第10章 吸光光度分析
无机及分析化学
34
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
无机及分析化学
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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
无机及分析化学
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
分析化学第八章吸光光度法
第八章吸光光度法基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法称为吸光光度法。
包括比色法、可见及紫外分光光度法等。
本章主要讨论可见光区的吸光光度法。
利用可见光进行吸光光度法分析时，通常将被测组分通过化学反应转变成有色化合物，然后进行吸光度的测量。
例如：测量钢样中Mn的含量，在酸性溶液中将Mn氧化为MnO4-，然后进行吸光度的测量。
与化学分析法比较它具有如下特点：（一）灵敏度高吸光光度法常用于测定试样中1－0.001%的微量组分。
对固体试样一般可测至10-4 %。
（二）分析微量组分的准确度高例如：含铁量为0.001%的试样，如果用滴定法测定，称量1g试样，仅含铁0.01mg，无法用滴定分析法测定。
如果用显色剂1，10-邻二氮菲与亚铁离子生成橙红色的1，10-邻二氮菲亚铁配合物，就可用吸光光度法来测定。
Fe2++ 3(1,10-phen) → [ Fe(1,10-phen)3] 2+（三）操作简便，测定快速（四）应用广泛几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可直接或间接地用分光光度法测定。
可用来研究化学反应的机理、溶液中配合物的组成、测定一些酸碱的离解常数等。
§8-1 吸光光度法基本原理一、物质对光的选择吸收当光束照射到物质上时，光与物质发生相互作用，产生了反射、散射、吸收或透射（p238, 图9-1）。
若被照射的是均匀的溶液，则光在溶液中的散射损失可以忽略。
当一束由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光复合而成的白光通过某一有色溶液时，一些波长的光被溶液吸收，另一些波长的光则透过。
当透射光波长在400-700nm范围时，人眼可觉察到颜色的存在，这部分光被称为可见光。
透射光和吸收光呈互补色，即物质呈现的颜色是与其吸收光呈互补色的透射光的颜色。
溶液由于吸收了580-600 nm的黄色光，呈例如：CuSO4现的是与黄色呈互补色的蓝色。
不同波长的光具有不同的颜色，见P238，表9-1。
物质吸收了光子的能量由基态跃迁到较高能态（激发态），这个过程叫做物质对光的吸收。
无机及分析化学 (黄蔷蕾 呼世斌 著) 中国农业出版社 课后答案 第十一章 吸光光度分析法
第十一章吸光光度分析法本章要求1、掌握吸光光度法的基本原理及朗伯比尔定律；2、了解分光光度计的基本构造及功能；3、了解显色反应及条件选择、仪器测量误差及条件选择；了解分光光度法的应用。
基本内容如果将各种波长的单色光依次通过一定浓度的某一溶液，测定该溶液对各种单色光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，可以得到一条曲线，该曲线称为光吸收曲线或吸收光谱曲线。
光吸收程度最大处的波长，称为最大吸收波长，常用λ最大或λmax表示。
4、光吸收的基本定律⑴朗伯—比尔定律透过光的强度It 与入射光的强度I之比为透光率（也称透光度、透射比），用T表示：T=IIt吸光度A与透光率T的关系为：A =lgT 1= –lg T =lg tI I 0溶液的透光率越小，吸光度越大，表明溶液对光的吸收越强；相反溶液的透光率越大，吸光度越小，表明溶液对光的吸收越弱。
光的吸收定律：朗伯—比尔定律，其数学表达式为：A =Kbc式中K 值随浓度c ，液层厚度b 所取单位的不同而不同。
当浓度以g •L -1表示，液层厚度用cm 表示时，则常数K 用a 表示，a 称为吸光系数，其单位为L •g -1•cm -1。
此时朗伯—比尔定律表示为：A =abc当浓度以mol •L -1表示，液层厚度用cm 表示时，则常数K 用ε表示，ε称为摩尔吸光系数，其单位为L •mol -1•cm -1。
此时朗伯—比尔定律表示为：A =εbc （12–7）摩尔吸光系数ε在数值上等于浓度为1moL •L –1、光程（液层厚度）为1cm 溶液的吸光度。
ε是吸光物质在特定波长下的特征常数，它与入射光波长、溶液的性质以及温度等因素有关，而与溶液的浓度及液层厚度无关，ε值愈大，表明物质对此波长光的吸收程度愈强，显色反应的灵敏度愈高。
一般认为，ε＜104属低灵敏度，104＜ε＜5×104属中等灵敏度，ε＞5×104属高灵敏度。
在实际分析中，为了提高灵敏度常选择ε值较大的有色化合物为待测物质，通常选择有最大ε值的光波max λ作为入射光。
第十二章 吸光光度分析法
第十二章 吸光光度分析法一、本章要点1．掌握吸收曲线的绘制方法、吸收光谱、最大吸收波长的概念。
2. 掌握朗伯-比尔定律、吸光度、摩尔吸光系数、透光率的基本概念及相互之间的关系。
3.熟悉偏离朗伯-比尔定律的原因。
4. 掌握显色反应及其条件的选择、吸光光度分析方法及熟悉常用仪器的基本原理、主要部件及具体操作。
二、示例解析1. 已知含Cd 2+浓度为140µg ·L -1的溶液，用双硫腙显色后，用厚度为2cm 的比色皿测得 A=0.22，计算此溶液的摩尔吸光系数。
解： 查表知Cd 的摩尔质量为112.41g ·mol —1c (Cd 2+)=140×10-6/112.41=1.25×10—6（mol ·L —1） 461088102512220⨯=⨯⨯==ε-...bc A （L ·mol -1·cm —1） 需要指出的是，上例中的ε 值是把被测组分看成是完全转变成有色化合物的。
但在实际测定中，因有色物质组成不确定或有副反应存在，实际计算出的是表观摩尔吸光系数。
2. 已知吸光度A = 0.474，计算T 及T %解： A = -lg T = 2 - lg T %lg T = -A = -0.474 ， T = 0.336； lg T % = 2-A = 2-0.474 =1.53， T % = 33.63. 准确移取含磷30μg 的标准溶液于25mL 容量瓶中，加入5%钼酸铵及其它相关试剂，稀释至刻度。
在690nm 处测定吸光度为0.410。
称10.0g 含磷试样，在与标准溶液相同的条件下测得吸光度为0.320。
计算试样中磷的质量分数。
解： ω（P ）=100⨯mA V c A S X S X =3100.1025410.02530320.0⨯⨯⨯⨯⨯ =0.23 4. 某一分光光度计的透光率读数误差为0.005，当测量的百分透光率为9.5%时，测得的浓度相对误差为多少？解：∆T = 0.005，T = 0.095，代入式（8-6）：095.0lg 095.0005.0434.0⨯⨯=∆c c = -0.022 = -2.2% 5. 测定某样品中Fe 的含量，称样0.2g 测得T =1.0%，若仪器透光率读数误差为0.50%试计算：⑴ 测量结果的相对误差为多少？⑵ 欲使测得的A 值为0.434，以提高测量的准确度，则应减少称样量或稀释样品多少倍？⑶ 若不进行上面的操作，为提高测量准确度应选用几厘米的比色皿？解： ⑴ ∆T =0.50%，T = 1.0%，代入（8-6）式01.0lg 01.0005.0434.0⨯⨯=∆C C = 0.1085 = 10.85% ⑵ 原试液T =1.0%，A = 2.00，要使A = 0.434，降低相对误差，则需稀释样品。
第七章 吸光光度法
• 注:
摩尔吸光系数− ε 摩尔吸光系数−反映灵敏度的指标
•
molar absorptivity
显色条件的确定(实验确定 二.显色条件的确定 实验确定 显色条件的确定 实验确定)
• (一)绘制吸收光谱A-λ曲线 绘制吸收光谱A • 确定λ 作为入射光波长. 确定λmax作为入射光波长. • (二)显色剂用量 达到吸光度A值最大且稳定的a,b a,b间任 达到吸光度A值最大且稳定的a,b间任 选一点. 曲线确定最佳用量. 选一点.做A-VR曲线确定最佳用量. (三)酸度 pH太高,M水解 太高,M水解; pH太高,M水解; pH太低,R发生酸效应 太低,R发生酸效应. pH太低,R发生酸效应. pH曲线确定最佳酸度范围 曲线确定最佳酸度范围. 做A-pH曲线确定最佳酸度范围.
∴选择显色的最佳条件依据: 选择显色的最佳条件依据
• 在提高灵敏度和选择性前提条件下， 在提高灵敏度和选择性前提条件下， 吸光度达最大且平稳所对应的pH、 VR, 吸光度达最大且平稳所对应的 、 温度t( 、 时间t(min)和溶剂的种类 温度 ℃)、 时间 和溶剂的种类 和溶剂量. 和溶剂量.
§7-5 吸光度测量条件的选择
作用:调仪器吸光度为零. 作用:调仪器吸光度为零.(或T=100%) T=100% 100 可抵消非显色物对光的吸收, 可抵消非显色物对光的吸收 , 突出显色 化合物MR对光的吸收. MR对光的吸收 化合物MR对光的吸收. 溶剂空白—溶剂或去离子水作空白 溶剂或去离子水作空白. 溶剂空白 溶剂或去离子水作空白. 试剂空白—除被测不加外 其余试剂均加. 除被测不加外, 试剂空白 除被测不加外,其余试剂均加.
标准曲线绘制如下: 标准曲线绘制如下
0
吸光光度分析法Spectrophotometry
常数。
在生物学研究中的应用
蛋白质测定
吸光光度法是测定蛋白质含量的常用方法之一。通过测定 蛋白质溶液在紫外区的吸光度，可以计算出蛋白质的浓度。 该方法具有操作简便、准确度高的优点。
DNA和RNA定量
吸光光度法可以用于DNA和RNA的定量分析。通过测定 DNA或RNA在特定波长下的吸光度，可以计算出其浓度 和纯度，从而进行定量分析。
智能化与自动化
自动化检测系统
在线监测与远程监控
自动化检测系统可实现样品自动进样、 自动检测和自动处理等功能，提高检 测效率。
在线监测和远程监控技术可实现实时 监测和远程控制，提高监测效率和准 确性。
智能算法与软件
智能算法和软件的应用可实现光谱数 据的自动处理、分析和解释，提高检 测准确度。
06
结论
04
吸光光度分析法的优缺点
优点
高灵敏度
吸光光度分析法具有较高的灵敏 度，能够检测低浓度的物质，尤
其在痕量分析中表现出色。
操作简便
该方法操作简便，实验过程相 对简单，易于实现自动化和标 准化。
应用广泛
吸光光度分析法适用于多种不 同类型样品的分析，如水、土 壤、生物体等。
成本较低
该方法所需的仪器设备和试剂 相对便宜，降低了分析成本。
微型化与便携化
01
02
03
便携式光谱仪
便携式光谱仪可方便地携 带至现场进行快速检测， 具有操作简便、结果准确 等优点。
手持式光谱仪
手持式光谱仪可直接手持 操作，方便快捷，可广泛 应用于环境监测、食品安 全等领域。
微型化检测器
微型化检测器具有体积小、 重量轻、功耗低等优点， 可应用于便携式仪器和微 型化仪器中。
吸光光度分析
吸光光度分析法基于物质对光选择性吸收而建立起来的分析方法，称为吸光光度分析法。
本章重点讨论可见光区的吸光光度分析。
第一节吸光光度分析概述吸光光度分析法(absorption spectrophotometry)，包括比色分析法、可见分光光度法、紫外分光光度法和红外分光光度法等。
与经典的化学分析方法相比，吸光光度法具有以下几个特点：1．灵敏度高吸光光度法主要用于测定试样中微量或痕量组分的含量。
测定物质浓度下限一般可达10—5～10—6 mol·L—1，若被测组分预先加以富集，灵敏度还可以提高。
2．准确度高比色法测定的相对误差为5%～10%，分光光度法测定的相对误差为2%～5%，完全可以满足微量组分测定的准确度要求。
若采用精密分光光度计测量，相对误差可减小至1%～2%。
3．仪器简便，测定速度快吸光光度法虽然需要用到专门仪器，但与其它仪器分析法相比，比色分析法和分光光度法的仪器设备结构均不复杂，操作简便。
近年来由于新的高灵敏度、高选择性的显色剂和掩蔽剂的不断出现，常常可以不经分离而直接进行比色或分光光度测定，使测定显得更为方便和快捷。
4．应用广泛吸光光度法能测定许多无机离子和有机化合物，既可测定微量组分的含量，也可用于一些物质的反应机理及化学平衡研究，如测定配合物的组成和配合物的平衡常数，弱酸、弱碱的离解常数等。
第二节吸光光度分析的基本原理一、溶液的颜色和对光的选择性吸收1．光的基本性质光是一种电磁波。
电磁波范围很大，波长从10—1 nm～103 m，可依次分为X–射线、紫外光区、可见光区、红外光区、微波及无线电波，见表8—1。
表8-1电磁波谱区域λ/ nmX –射线10-1～10远紫外光区10～200近紫外光区200～400可见光区400～760近红外光区760～5×104远红外光区5×104～1×106微波1×106～1×109无线电波1×109～1×1012注：1 m = 109 nm人的眼睛能感觉到的光称为可见光(visible light)。
吸光光度分析法范文
吸光光度分析法范文吸光光度分析法的基本原理是利用溶液对特定波长的电磁辐射的吸收特性进行分析测定。
当溶液中存在有吸收物质时，溶液对特定波长的光会发生吸收。
如果以这种吸收程度作为分析的依据，就可以通过测量光的强度来定量分析溶液中吸收物质的浓度。
吸光光度分析法的主要仪器是分光光度计。
分光光度计能够产生具有各种特定波长的光，并能测量通过溶液的光的强度。
在吸光光度分析中，通常选择目标物质在特定波长下具有最大吸光度的波长。
这个波长被称为最大吸光度波长，也是分析中的工作波长。
在进行吸光光度分析时，首先需要将样品或溶液制备成适当的浓度。
溶液的制备可以通过称取或定容的方法进行，确保所得的溶液浓度准确可靠。
然后，将样品或溶液装入分光光度计的比色皿中，调节分光光度计工作波长并进行零点校正。
接下来，测量样品或溶液的吸光度，并根据测得的吸光度值和标准曲线来确定目标物质的浓度。
在构建标准曲线时，首先需要准备一系列浓度已知的标准溶液。
这些标准溶液的浓度应覆盖待测物质的浓度范围，并按照一定比例递增。
然后，测量这些标准溶液的吸光度值，并绘制出吸光度与浓度之间的线性关系曲线。
通过测量待测溶液的吸光度值，可以通过插值或外推方法，利用标准曲线来确定其浓度。
吸光光度分析法在实际应用中有多种变体和衍生方法。
例如，可以利用多通道光电池阵列进行多波长同时测定，提高分析效率；还可以利用衍射光度法进行微量元素的定量分析；同时，还可以与其他分析方法结合，如液相色谱和气相色谱等，实现对复杂溶液中多种成分的分析。
总之，吸光光度分析法是一种简单、快速、可靠的定量分析方法，广泛应用于化学分析领域。
随着技术的不断发展，吸光光度分析法将在更多领域展现其优越性，并为科学研究和工业应用提供更多可能。
分析化学第十一章吸光光度法
10
第十一章 吸光光度法
A
0.300
0.200 0.100 400 500
吸收曲线的特点： 不同的物质因其分子结 构不同而具有不同形状的吸 收曲线； 同一物质，浓度不同，其 吸收曲线的形状和λmax的位 置不变，但在同一波长下吸 光度随浓度的增大而增大。
λ
6波长的依据。
可
见
光 3
可见光：λ＝400－750nm
第十一章 吸光光度法
光波具有波粒二象性。 其波长λ 、频率ν与速度c之间的关系为： E=ħν = ħc/λ ħ为普朗克常数，其值为6.63×10-34J· s。 普朗克方程表示了光的波动性和粒子性之 间的关系。 显然，不同波长的光具有不同的能量， 波长愈短，能量愈高；波长愈长，能量愈 低。
16
第十一章 吸光光度法
•
S与κ及吸光物质摩尔质量M的关
系为：
S
M
可见，某物质的摩尔吸光系数k越大，其桑
德尔灵敏度S越小，即该测定方法的灵敏度 越高。
17
第十一章 吸光光度法
朗伯—比尔定律的物理意义和适用范围
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A与吸光物质的 浓度c及吸收层厚度b成正比。这正是吸光光度 法进行定量分析的理论依据。 朗伯 — 比尔定律是光吸收的基本定律， 适用于所有的电磁辐射与所有的吸光物质 ( 可 以是气体、固体、液体、原子、分子和离子 ) 间的作用。但由推导过程中所确定的假设可 知，朗伯—比尔定律的成立是有前提的，即(1) 入射光为平行单色光且垂直照射； (2) 吸光物 质为均匀非散射体系； (3) 吸光质点之间无相 互作用； (4) 辐射与物质之间的作用仅限于光 吸收过程，无荧光和光化学现象发生。 18
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。
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理量求得分析结果的，因而需要特殊的仪器。
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物质的颜色与浓度的关系 通过比较溶液颜色的深浅来确定物质含量
的方法称为比色分析法 目视比色法；光电比色法 分光光度法 根据有色物质溶液对光的吸收程度来确定
该物质的含量，这种方法称为可见光分光 光度法 在光谱分析中，基于物质对光的选择性吸 收而建立起来的分析方法称为吸光光度法。
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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
由于物质的结构不同，对不同能量光的吸收也会不 同，所以，不同的物质会表现出不同的颜色。
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第二节 吸光光度分析基本原理
一、物质的颜色和对光的选择性吸收
（一）光的基本性质
光是一种电磁辐射或叫电磁波
光具有波粒二象性，即波动性和粒子性
波动性的表现：
干涉、辐射、折射和偏振等现象，
波长λ(cm)、频率ν(HZ)和光速c(cm•s-1,在
真空中约为3×1010cm·s-1)，来定量描述,
其关系式为 ：
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。 表10-2 不同波长光的颜色
红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的光混合在一 起形成白光.
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。
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➢（二）物质的颜色
绿
黄
青
➢物 质 的 颜 色 是 由 于 物
质对不同波长的光具有 橙
青兰
选择吸收作用而产生的。
红
兰
紫
➢溶液的颜色是由于溶液中的有色物质吸收了某一波 长的光所造成的。 如KMnO4吸收绿色光，因此KMnO4溶液呈现紫色。 ➢硫酸铜溶液呈蓝色
颜色 红色 橙色 黄色 绿色 青色 蓝色 紫色
波长/nm 620-760 590-620 560-590 500-560 480-500 430-480 400-430
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日光、白炽灯光等是复合光 它是由各种不同颜色的光按一定的强度比例混合而 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， 但不是纯的单色光. 每种单色光都具有一定的波长范围。
（2）吸收曲线具有特 征性，浓度改变，形 状不变（定性）
（3）吸光度A随浓度 的增加而增加（定量）
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二、光吸收定律
(一)、朗伯－比耳定律
I0=Ia + Ir + It T: 透光率 T It
I0
A: 吸光度，表示溶 液对光的吸收程度
A = lg I0 = -lg It = - lgT
It
I0
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（三）光吸收曲线
将不同波长的光依次通过某一有色溶液, 测量每一波长下有色溶液对该波长光的 吸收程度（吸光度A），然后以波长为横 坐标，吸光度A为纵坐标，所得曲线称为 光吸收曲线或吸收光谱曲线。
图10-2是四种不同浓度的KMnO4溶液的 光吸收曲线。
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结论：
（1）产生最大吸收 （吸光度最高点）所 对应的波长称为最大 吸收波长，c改变λmax 位置不变 KMnO4溶液的 λmax=525nm。
nm ，主要用于有色物质的定量分析。
本章主要讨论可见吸光光度法。
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特点： 第一，灵敏度高。
物质的量浓度下限一般可达10-5～10-6mol•L-1, 是测定微量组分（1%～0.001%）的常用方法， 甚至可测定低至0.0001%～0.00001%的痕量组 分。 第二，准确度高。 一般比色分析法的相对误差为5%～10%， 分光光度法为2%～5%。
ห้องสมุดไป่ตู้
若比色皿性质相同，忽略反射光Ir： I0=Ia+It
当溶液为无色透明时，I0=It
I
A
lg
0
I
0
t
当溶液颜色越深，It越小，A越大
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1. 朗伯定律(1760年)
对同一有色溶液，当入射光的波长和强度一定
液层厚度b↑，则物质对光的吸收Ia↑，∴ A↑ A＝－lgT＝k1•b
即 λ、c一定时，A∝b 2. 比尔定律(1852年)
第十章 吸光光度分析法
第一节 吸光光度分析概述 第二节 吸光光度分析基本原理 第三节 显色反应及其条件的选择 第四节 光度测量的误差及测量条件的选择 第五节 吸光光度分析方法及仪器 第六节 吸光光度分析法的应用
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第一节 吸光光度分析概述
化学分析 、仪器分析 化学分析 重量分析法，滴定分析法 仪器分析 以物质的物理性质或物理化学性质为基础的
λν=c
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光的粒子性
光电效应 E h
E为光子的能量(J)；h为普朗克常数（6.625×10-
34J•S）。
E h h c
➢由此可知，不同波长的光其能量不同，短
波能量大，长波能量小。
➢按波长顺序把各种电磁波排列成谱，称为
电磁波谱
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表10-1 电磁波谱
波谱区名称
波长范围
χ射线
10-3-10nm
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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。
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依据物质对不同波长范围光的吸收，吸光光度
法可分为:
红 外 吸 收 光 谱 法 ： 吸 收 光 波 长 范 围 2.51000
m ,主要用于有机化合物结构鉴定。
紫 外 吸 光 光 度 法 ： 吸 收 光 波 长 范 围 200400
nm（近紫外区） ，可用于结构鉴定和定量分
析。
可 见 吸 光 光 度 法 ： 吸 收 光 波 长 范 围 400760