常用仪器分析方法概述
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0.76 ~ 2.5 2.5 ~ 50 50 ~ 1000 1 ~ 1000 mm 1 ~ 1000 m
紫外吸光光度法 比色法，可见吸光光度法
红外光谱法 红外光谱法 红外光谱法 微波光谱法 核磁共振光谱法
可见光：人眼能感觉到的光
单色光：具有同一波长的光称为单色光； 复合光：由不同波长的单色光组合得到的光称为 复合光。
1.8 105 mol L1
1mol Fe2+能生成1mol 邻菲罗啉形成配离子，因此配离子 浓度也为1.8 ×10-5mol ·L-1。
κ = —A—= bc
0.38
= 1.1×104L·mol-1·cm-1
1.8×10-5mol ·L-1×2cm
（三） 吸光光度法的误差 1. 偏离朗伯-比尔定律的原因
当光照射某物质时，物质吸收某一波长的光， 使原有的基态转为激发态。
M(基态) + h M*(激发态)
E = h
3. 吸收曲线
吸光度: 物质对不同波长单色光的吸收程度，用 A表示
（1）吸收曲线的绘制
li
I0
Ai
KMnO4
波长(nm)：400 420 440 460 480 …… 吸光度： A1 A2 A3 A4 A5 ……
例 用邻菲罗啉法测定铁，已知Fe2+的质量浓度为1.0 ×10-3g ·L-1，用2cm吸收池，在波长508nm处测得吸光 度为0.308，计算Fe(Ⅱ) -邻菲罗啉配离子的摩尔吸收系 数。
解：Fe2+浓度为：
c(Fe2+ )
(Fe2+ )
M (Fe2+ )
1.0 103g L1 55.85g mol1
② 溶液的组成标度为质量浓度时：
A
=
E 1% 1 cm
bρ
E1% 1 cm
—比吸光系数
单位：mL·g-1 ·cm-1
κ与
E
1%的关系为：
1 cm
κ =10
E M 1%
1 cm B
MB—吸光物质B的摩尔质量
③ 吸光度具有加和性
例： 物质 M1 M2 M3 …… 吸光度 A1 A2 A3 ……
A = A1+A2+ ···+Ai = b (κ1c1+κ2c2+ ···+κici )
I0
KMnO4
绿色
I0
CuSO4
黄色
I0
Fe(SCN)3
I0
蓝绿色
互补色光：两种光按一定比例组合得到白光，称这 两种颜色的光为互补色光。这两种颜色称为互补色。
蓝绿 绿 黄绿
绿蓝 白光
橙
蓝 紫 紫红
红
光的互补示意图
2. 物质对光的选择性吸收
选择性吸收：物质对不同波长的单色光表现 出不同的吸收能力，这一性质称为选择性吸收。
最大吸收波长 —lmax
525nm
lmax = 525nm
图 —不同浓度KMnO4溶液的吸收曲线
（2）吸收曲线的作用 1、可对物质作定性分析；
高锰酸钾
2、定量分析时，选择测定波长的重要依据。
不同浓度KMnO4溶液的吸收曲线图
一般，选择测定波长：lmax
（二）光吸收的基本原理
1. 透射比和吸光度
光的波长越短，光的能量就越大；
光的波长越长，光的能量就越小。
波谱名称 γ射线 X射线 远紫外
近紫外 可见光 近红外 中红外 远红外 微波 射频
电磁波谱
波长范围 0.005 ~ 0.17nm
0.1 ~ 10nm 10 ~ 200nm
分析方法 中子活化分析，穆斯堡尔谱法
X射线光谱法 真空紫外光谱法
200 ~ 400nm 400 ~ 760nm
A-c 标准曲线
标准曲线的偏离
（1）光学因素引起的偏离
① 非单色光引起的偏离
单色光波长(nm)：λ1 λ2
吸光度： A1 A2
l 1
I01 A1= lg I1 = κ1bc
I02
l 2
A2= lg I2
= κ2bc
I1= I0110 - κ1bc I2= I0210 – κ2bc
实际测定时，只能测得它们的总吸光度 A总。 总入射光强度为 I01＋I02， 总透射光强度为 I1＋I2 ，故：
吸光度(A):
A = -lgT = lg I0
It
I0 = Ia + It
T It A T It A
当 T=1 (I=I0) 时， A=0
透光率越大，溶液对光的吸收越少， 吸光度越Biblioteka Baidu，溶液对光的吸收越多。
2. Lamber-Beer定律
c一定，
b1
I0
I0
KMnO4
bA
A∝ b A = k1·b
b2
KMnO4
Lamber定律
c1
b一定，
c2
I0
I0
KMnO4
KMnO4
cA
A∝c A = k2 ·c Beer定律
Lamber-Beer定律
A = kbc
式中：A — 吸光度
k— 吸光系数
（1）物质的本性 （2）入射光波长 （3）溶剂、温度
b — 液层厚度(cm)
c — 溶液组成标度
A = -lgT A = kbc = -lgT
I0 = Ir + Ia + It
t
若Ir抵消 I0 = Ia + It
透射比(T):
T def It I0
若I0 不变，It增大 当 It = I0 ，T=1
T def It I0
T增大
若I0 不变，It减小 T减小 当 It = 0 ，T=0
T的数值范围：0 ~ 1之间，
T%
百分透光度
T%的数值范围：0 ~ 100 之间。
I01 + I02
I01 + I02
吸收光谱法
光学分析法
紫外-可见吸光光度法 红外光谱法 核磁共振谱 原子吸收光谱法
发射光谱法
荧光光谱法 原子发射光谱法
一、紫外-可见分光光度法
（一）物质的吸收光谱
1. 光的基本性质
c = l v v = c/ l E = hv E = hc/ l
h—普朗克(Plank)常量 c等于3×108m·s-1
应用Lamber-Beer定律时，需注意： ① 溶液的组成标度为物质的量浓度时
A = κbc
κ— 摩尔吸收系数 c — mol ·L-1 b — cm κ单位：L ·mol -1 ·cm-1
κ = —A— bc
当 b = 1cm, c = 1mol ·L-1 时，κ=A
κ反映用吸光光度法测定该物质时的灵敏度
第十四章 常用仪器分析方法概述
仪器分析：是以测定物质的物理性质或物理 化学性质为基础建立一种分析方法
确定物质的化学组成 用途 确定物质的含量
确定物质的结构
取样量少 测定速度快 特点 灵敏 准确 光学分析法 分类 色谱分析法 电化学分析法
第一节 光学分析法
原理：基于物质对光的吸收或激发后光的发射
特点： （1）测定的灵敏度高 （2）测定的准确度较高 （3）仪器化 （4）应用广泛
紫外吸光光度法 比色法，可见吸光光度法
红外光谱法 红外光谱法 红外光谱法 微波光谱法 核磁共振光谱法
可见光：人眼能感觉到的光
单色光：具有同一波长的光称为单色光； 复合光：由不同波长的单色光组合得到的光称为 复合光。
1.8 105 mol L1
1mol Fe2+能生成1mol 邻菲罗啉形成配离子，因此配离子 浓度也为1.8 ×10-5mol ·L-1。
κ = —A—= bc
0.38
= 1.1×104L·mol-1·cm-1
1.8×10-5mol ·L-1×2cm
（三） 吸光光度法的误差 1. 偏离朗伯-比尔定律的原因
当光照射某物质时，物质吸收某一波长的光， 使原有的基态转为激发态。
M(基态) + h M*(激发态)
E = h
3. 吸收曲线
吸光度: 物质对不同波长单色光的吸收程度，用 A表示
（1）吸收曲线的绘制
li
I0
Ai
KMnO4
波长(nm)：400 420 440 460 480 …… 吸光度： A1 A2 A3 A4 A5 ……
例 用邻菲罗啉法测定铁，已知Fe2+的质量浓度为1.0 ×10-3g ·L-1，用2cm吸收池，在波长508nm处测得吸光 度为0.308，计算Fe(Ⅱ) -邻菲罗啉配离子的摩尔吸收系 数。
解：Fe2+浓度为：
c(Fe2+ )
(Fe2+ )
M (Fe2+ )
1.0 103g L1 55.85g mol1
② 溶液的组成标度为质量浓度时：
A
=
E 1% 1 cm
bρ
E1% 1 cm
—比吸光系数
单位：mL·g-1 ·cm-1
κ与
E
1%的关系为：
1 cm
κ =10
E M 1%
1 cm B
MB—吸光物质B的摩尔质量
③ 吸光度具有加和性
例： 物质 M1 M2 M3 …… 吸光度 A1 A2 A3 ……
A = A1+A2+ ···+Ai = b (κ1c1+κ2c2+ ···+κici )
I0
KMnO4
绿色
I0
CuSO4
黄色
I0
Fe(SCN)3
I0
蓝绿色
互补色光：两种光按一定比例组合得到白光，称这 两种颜色的光为互补色光。这两种颜色称为互补色。
蓝绿 绿 黄绿
绿蓝 白光
橙
蓝 紫 紫红
红
光的互补示意图
2. 物质对光的选择性吸收
选择性吸收：物质对不同波长的单色光表现 出不同的吸收能力，这一性质称为选择性吸收。
最大吸收波长 —lmax
525nm
lmax = 525nm
图 —不同浓度KMnO4溶液的吸收曲线
（2）吸收曲线的作用 1、可对物质作定性分析；
高锰酸钾
2、定量分析时，选择测定波长的重要依据。
不同浓度KMnO4溶液的吸收曲线图
一般，选择测定波长：lmax
（二）光吸收的基本原理
1. 透射比和吸光度
光的波长越短，光的能量就越大；
光的波长越长，光的能量就越小。
波谱名称 γ射线 X射线 远紫外
近紫外 可见光 近红外 中红外 远红外 微波 射频
电磁波谱
波长范围 0.005 ~ 0.17nm
0.1 ~ 10nm 10 ~ 200nm
分析方法 中子活化分析，穆斯堡尔谱法
X射线光谱法 真空紫外光谱法
200 ~ 400nm 400 ~ 760nm
A-c 标准曲线
标准曲线的偏离
（1）光学因素引起的偏离
① 非单色光引起的偏离
单色光波长(nm)：λ1 λ2
吸光度： A1 A2
l 1
I01 A1= lg I1 = κ1bc
I02
l 2
A2= lg I2
= κ2bc
I1= I0110 - κ1bc I2= I0210 – κ2bc
实际测定时，只能测得它们的总吸光度 A总。 总入射光强度为 I01＋I02， 总透射光强度为 I1＋I2 ，故：
吸光度(A):
A = -lgT = lg I0
It
I0 = Ia + It
T It A T It A
当 T=1 (I=I0) 时， A=0
透光率越大，溶液对光的吸收越少， 吸光度越Biblioteka Baidu，溶液对光的吸收越多。
2. Lamber-Beer定律
c一定，
b1
I0
I0
KMnO4
bA
A∝ b A = k1·b
b2
KMnO4
Lamber定律
c1
b一定，
c2
I0
I0
KMnO4
KMnO4
cA
A∝c A = k2 ·c Beer定律
Lamber-Beer定律
A = kbc
式中：A — 吸光度
k— 吸光系数
（1）物质的本性 （2）入射光波长 （3）溶剂、温度
b — 液层厚度(cm)
c — 溶液组成标度
A = -lgT A = kbc = -lgT
I0 = Ir + Ia + It
t
若Ir抵消 I0 = Ia + It
透射比(T):
T def It I0
若I0 不变，It增大 当 It = I0 ，T=1
T def It I0
T增大
若I0 不变，It减小 T减小 当 It = 0 ，T=0
T的数值范围：0 ~ 1之间，
T%
百分透光度
T%的数值范围：0 ~ 100 之间。
I01 + I02
I01 + I02
吸收光谱法
光学分析法
紫外-可见吸光光度法 红外光谱法 核磁共振谱 原子吸收光谱法
发射光谱法
荧光光谱法 原子发射光谱法
一、紫外-可见分光光度法
（一）物质的吸收光谱
1. 光的基本性质
c = l v v = c/ l E = hv E = hc/ l
h—普朗克(Plank)常量 c等于3×108m·s-1
应用Lamber-Beer定律时，需注意： ① 溶液的组成标度为物质的量浓度时
A = κbc
κ— 摩尔吸收系数 c — mol ·L-1 b — cm κ单位：L ·mol -1 ·cm-1
κ = —A— bc
当 b = 1cm, c = 1mol ·L-1 时，κ=A
κ反映用吸光光度法测定该物质时的灵敏度
第十四章 常用仪器分析方法概述
仪器分析：是以测定物质的物理性质或物理 化学性质为基础建立一种分析方法
确定物质的化学组成 用途 确定物质的含量
确定物质的结构
取样量少 测定速度快 特点 灵敏 准确 光学分析法 分类 色谱分析法 电化学分析法
第一节 光学分析法
原理：基于物质对光的吸收或激发后光的发射
特点： （1）测定的灵敏度高 （2）测定的准确度较高 （3）仪器化 （4）应用广泛