分析化学吸光光度法PPT课件
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第七章：吸光光度法精选课件PPT
(2)当 c=mol/L时：b=cm； K=ε=L·mol-1·cm-1
2021/3/2
14
Analytical chemistry
ε 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)
影响ε值大小的因素 (1)入射光波长 (2)与被测物质有关 (3)温度，酸度，介质，有色物结构， (4)ε不随 c或b值变化
三、物质对光的选择性吸收 物质为何吸收某种光？ 物质为何有不同的颜色？
物质由低能态向高能态跃迁 需要吸收能量。如果照射到物 质的光子的能量与分子的E匹 配时，就会吸收光子，发生能 级的跃迁。
2021/3/2
6
Analytical chemistry
EE 1E 0h vh c
1、分子吸收光谱： 将不同波长的单色光依次通过某一固定浓度的
(4)不同物质的吸收曲线形状不同，决定了物质的结 构分析的依据
2021/3/2
9
Analytical chemistry
Cr2O72- MnO4-
(5)若选择在λmax处测量A，则灵敏度高 2、物质的颜色
2021/3/2
10
Analytical chemistry
溶液呈现的颜色与吸收光颜色及波段的关系
bc
2、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 能检测到的吸光物质的最低含量。 单位：μg/cm2
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16
Analytical chemistry
SM
三、吸光度A的加和性 若溶液中含有不止一种吸光物质，则总吸光度
等于各个组分吸光度之和：
A=A1+A2+......+An = ε1bc1+ ε 2bc2 + ......+εnbcn
《吸光光度法》PPT课件 (2)
10-邻二氮菲铁的a及ε。
需要知两个公式 A= a b c 以及ε =Ma,
解：先求a，再求ε
已知 M Fe=55.85 a =A / bc = 0.19/2×5.0×10-4=190L·g-1·cm-1
ε =Ma =55.85×190=1.1×104L·mol-1·cm-1
2021/1/14
仪器分析：微量组分(<1%), Er : 1%～5% 灵敏度高 依据物理或物理化学性质, 需要特殊的仪器
例: 含Fe约0.05%的样品, 称0.2 g, 则m(Fe)≈0.1 mg
容量法 V(K2Cr2O7)≈0.02 mL, 测不准 光度法 结果0.048%～0.052%, 满足要求
2021/1/14
甲苯 (262nm)
A
230
250
270
l
2021/1/14
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
精选课件ppt
16
8-2 光的吸收定律
──朗伯-比耳（Larnbert-Beer）定律
吸光度与液层厚度 吸光度与物质浓度
A∝b
A lg
I0 I
k1
b
①
A∝ c
A lg I0 I
k2
c
②
2021/1/14
精选课件ppt
精选课件ppt
2
1. 光学分析法: 基于电磁辐射与物质的相互作用.
非光谱法 （折射法，浊度法，旋光法）
光
（不以光的波长为特征讯号）
学
分 光谱法 析
分子光谱法 UV/Vis,IR 原子光谱法 AAS,AES
法 （以光的吸收、发射等作用而建立的分析方法，通过
检测光谱的波长和强度来进行定性和定量的方法）
需要知两个公式 A= a b c 以及ε =Ma,
解：先求a，再求ε
已知 M Fe=55.85 a =A / bc = 0.19/2×5.0×10-4=190L·g-1·cm-1
ε =Ma =55.85×190=1.1×104L·mol-1·cm-1
2021/1/14
仪器分析：微量组分(<1%), Er : 1%～5% 灵敏度高 依据物理或物理化学性质, 需要特殊的仪器
例: 含Fe约0.05%的样品, 称0.2 g, 则m(Fe)≈0.1 mg
容量法 V(K2Cr2O7)≈0.02 mL, 测不准 光度法 结果0.048%～0.052%, 满足要求
2021/1/14
甲苯 (262nm)
A
230
250
270
l
2021/1/14
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
精选课件ppt
16
8-2 光的吸收定律
──朗伯-比耳（Larnbert-Beer）定律
吸光度与液层厚度 吸光度与物质浓度
A∝b
A lg
I0 I
k1
b
①
A∝ c
A lg I0 I
k2
c
②
2021/1/14
精选课件ppt
精选课件ppt
2
1. 光学分析法: 基于电磁辐射与物质的相互作用.
非光谱法 （折射法，浊度法，旋光法）
光
（不以光的波长为特征讯号）
学
分 光谱法 析
分子光谱法 UV/Vis,IR 原子光谱法 AAS,AES
法 （以光的吸收、发射等作用而建立的分析方法，通过
检测光谱的波长和强度来进行定性和定量的方法）
分析化学吸光光度法.ppt
observed value A1’
△λ band
λ
width
(2)介质不均匀 （heteromogeneous of medium)
2. 化学因素( chemical factors) (1)High concentration (2) Chemical reaction
四、光度误差
A lg T abC C lg T
Ax
Cx
C
(mmol / L )
三 偏离朗伯-比尔定律的原因
The reasonw
A
C
1 物理因素（ Physical factors ）
（1）非单色光(Nonmonochromatic light)
A
True value A1
物质的颜色与其吸收光波长的关系
二、物质对光的选择性吸收
1. 分子内部的三种运动及能级 外层电子运动----电子能级
原 子 振 动----振动能级 分子 转动----转动能级
2. Molecular energy level 分子能级
3. Energy level transition 分子能级跃迁
ab
dC 1 0.434 dT ab T
C 1 0.434 T ab T
C 0.434 T C lg T T
当T = 36.8%时（A = 0.434） ，误差最小， 为2.72% （假设△T = 1%） 吸光度读数范围一般控制在0.2 ~ 0.8。
§5 吸光光度法的应用
1 酸碱解离常数的测定
☆显色反应：配位反应、氧化-还原反应、 重氮化—偶联反应等。
1.显色反应的选择
①待测组分与显色剂应定量地转变成有色物。 ②显色产物组成恒定、有足够的稳定性。 ③显色产物有较大的吸光系数，ε＞10，000。 ④显色产物与显色剂有明显的颜色差别。 ⑤显色反应有较高的选择性。
武汉大学无机及分析化学ppt (吸光光度法)
选择性
2 测定浓度控制
控制浓度 吸光度A：0.2～0.8
减少测量误差
3 参比溶液选择
仪器调零 消除吸收池壁和溶液对入射光的反射 扣除干扰
试剂空白 试样空白 褪色空白
4 标准曲线制作
理论基础：朗伯-比尔定律
相同条件下 测定不同浓度标准溶液的吸光度A A～c 作图
A
0 .3 5
0 .3 0
0 .2 5
0 .2 0
0 .1 5
0 .1 0
0 .0 5
0 .0 0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
c o n c e n tra tio n
12.6 吸光光度法的误差
对朗伯-比尔定律的偏移 非单色光引起的偏移 物理化学因素：非均匀介质及化学反应 吸光度测量的误差
显M 色+ n反L应= 体M系Ln中显的色副反反应应影响 *其它离子可能与显色剂反应：M´ + nL = M´Ln,消耗显色剂； *L受酸效应影响，有L-、HL+等形态存在；被测离子有络合效应
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检测到
的吸光物质的最低含量。 单位：mg/cm2
S=M/e
推导：根据定义0.001＝εbc 故 bc ＝0.001/ε （1） c为浓度，单位为mol/1000cm3,b为cm, bc表示单位截面积光程内的摩尔数，即 mol/1000cm2，如果bc乘以被测物质的分子量M,则得单位截面积光程内被测物质的量， 即桑德尔灵敏度S。 S=（bc/1000）×M×106 = bcM × 103（μg·cm-2），将（1）的bc＝0.001/ε代入，S＝
第章：吸光光度法PPT课件
)弯曲愈严重。故朗伯—比耳定律只适用于稀溶液。
(4) 为克服非单色光引起的偏离，首先应选择比较好的单色 器。此外还应将入射波长选定在待测物质的最大吸收波长且吸 收曲线较平坦处。
.
29
(2) 化学性因素
• 朗—比耳定律的假定：所有的吸光质点之间不发生相互 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。 • 例： 铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡：
CrO42- ＋2H＋ = Cr2O72- ＋H2O 溶液中CrO42-、 Cr2O72-的颜色不同，吸光性质也不相 同。故此时溶液pH 对测定有重要影响。
λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。
（5）在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸
收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。
.
15
定性分析与定量分析的基础
定性分析基础
物质对光的选择 吸收
定量分析基础 在一定的实验条 件下，物质对光 的吸收与物质的 浓度成正比。
白光(太阳光)：由各种单色光组成的复合光
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）
4
与物质作用
电场向量 Y
Z 磁场向量
.
X 传播方向
(4) 为克服非单色光引起的偏离，首先应选择比较好的单色 器。此外还应将入射波长选定在待测物质的最大吸收波长且吸 收曲线较平坦处。
.
29
(2) 化学性因素
• 朗—比耳定律的假定：所有的吸光质点之间不发生相互 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。 • 例： 铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡：
CrO42- ＋2H＋ = Cr2O72- ＋H2O 溶液中CrO42-、 Cr2O72-的颜色不同，吸光性质也不相 同。故此时溶液pH 对测定有重要影响。
λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。
（5）在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸
收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。
.
15
定性分析与定量分析的基础
定性分析基础
物质对光的选择 吸收
定量分析基础 在一定的实验条 件下，物质对光 的吸收与物质的 浓度成正比。
白光(太阳光)：由各种单色光组成的复合光
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）
4
与物质作用
电场向量 Y
Z 磁场向量
.
X 传播方向
吸光光度法 PPT
为透射比或透光度,用T表示溶液的透射 比愈大,表示它对光的吸收愈小;相反,透 射比愈小,表示它对光的吸收愈大。
T It I0
朗伯(Lambert J H)与比尔(Beer A)分别于 1760与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。
光栅(grating)是依照光的衍射与干涉原理将复 合光色散为不同波长的单色光,然后再让所需波 长的光通过狭缝照射到吸收池上。它的分辨率 比棱镜大,可用的波长范围也较宽。
3、吸收系统——比色皿或吸收池
用于盛放试液的容器。它是由无色透明、耐腐 蚀、化学性质相同、厚度相等的玻璃制成的,按 其厚度分为0、5cm,lcm,2cm,3cm与5cm。
• 偏离朗伯－比尔定律的原
因主要是仪器或溶液的实际
条件与朗伯—比尔定律所要
求的理想条件不一致。
1、物理因素
(1)非单色光引起的偏离
* 朗伯-比尔定律只适用于单色光,但由于单色器
色散能力的限制与出口狭缝需要保持一定的宽度, 因此目前各种分光光度计得到的入射光实际上都 是具有某一波段的复合光。由于物质对不同波长 光的吸收程度的不同,因而导致对朗伯－比尔定ຫໍສະໝຸດ * 分子吸收光谱 -带状光谱
molecular absorption spectrum →由电子能级跃迁而产生吸收光谱[能量差
在1~20(eV)],为紫外及可见分光光度法。
UV/Vis Spectrophotometry →由分子振动能级(能量差约0、05~l eV)与
转动能级(能量差小于0、05 eV)的跃迁而 产生的吸收光谱,为红外吸收光谱。用于 分子结构的研究。
B 络合:显色剂与金属离子生成的是多级络合物,且各 级络合物对光的吸收性质不同,例如在Fe(Ⅲ) 与 SCN-的络合物中,Fe(SCN)3颜色最深,Fe(SCN)2+颜 色最浅,故SCN-浓度越大,溶液颜色越深,即吸光度 越大。
T It I0
朗伯(Lambert J H)与比尔(Beer A)分别于 1760与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。
光栅(grating)是依照光的衍射与干涉原理将复 合光色散为不同波长的单色光,然后再让所需波 长的光通过狭缝照射到吸收池上。它的分辨率 比棱镜大,可用的波长范围也较宽。
3、吸收系统——比色皿或吸收池
用于盛放试液的容器。它是由无色透明、耐腐 蚀、化学性质相同、厚度相等的玻璃制成的,按 其厚度分为0、5cm,lcm,2cm,3cm与5cm。
• 偏离朗伯－比尔定律的原
因主要是仪器或溶液的实际
条件与朗伯—比尔定律所要
求的理想条件不一致。
1、物理因素
(1)非单色光引起的偏离
* 朗伯-比尔定律只适用于单色光,但由于单色器
色散能力的限制与出口狭缝需要保持一定的宽度, 因此目前各种分光光度计得到的入射光实际上都 是具有某一波段的复合光。由于物质对不同波长 光的吸收程度的不同,因而导致对朗伯－比尔定ຫໍສະໝຸດ * 分子吸收光谱 -带状光谱
molecular absorption spectrum →由电子能级跃迁而产生吸收光谱[能量差
在1~20(eV)],为紫外及可见分光光度法。
UV/Vis Spectrophotometry →由分子振动能级(能量差约0、05~l eV)与
转动能级(能量差小于0、05 eV)的跃迁而 产生的吸收光谱,为红外吸收光谱。用于 分子结构的研究。
B 络合:显色剂与金属离子生成的是多级络合物,且各 级络合物对光的吸收性质不同,例如在Fe(Ⅲ) 与 SCN-的络合物中,Fe(SCN)3颜色最深,Fe(SCN)2+颜 色最浅,故SCN-浓度越大,溶液颜色越深,即吸光度 越大。
分析化学第九章吸光光度法ppt课件
△A 1=A 1-A 2 △A 2=A 3-A 4 △A 1> △A 2 直线偏向 c 轴
所以：Beer’s Law 应在一 定的浓度范围内使用
ε1 不等于ε2不等于ε3 A不等于εbc A不与 c成线性关系
2.溶液本身的化学和物理因素引起的偏离 (1)溶液介质不均匀引起的 (2)溶液中的副反应发生而引起的
1.饱和法〔又称摩尔比法）
固定一种组分〔通常是金属离子M〕 的浓度，改变络合剂〔R〕的浓度， 得到一系列[R]/[M]比值不同的溶液， 并配制相应的试剂空白作参比液， 分别测定其吸光度。以吸光度A为纵 坐标，[R]/[M]为横坐标作图。
2.连续变化法(又称等摩尔系列法)
cM+cR=c，改变cM和cR的相对量， 配制一系列溶液，在有色络合物的最 大吸收波长处测量这一系列 溶液的吸 光度。当溶液中络合物 MRn浓度最 大时，cR/cM比值为n。 当cM/c为0.5 时，络合比为1:1；当cM/c为0.33， 络合比为1:2；
2.显色剂用量:显色剂过多有时会引起副反应，加 入量要严格控制，可通过实验确定。
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，
选择 ➢ 9.3.4 参比溶液的选择 ➢ 9.3.5 标准曲线的制作
9.3.1显色反应
1.定义：将待测组分转化成有色化合物的的反应。 M ＋L＝ML
2.要求: （1〕选择性好； （2〕灵敏度高，>104； （3〕有色化合物ML要稳定，不分解； （4〕ML的组成要一定〔只ML无 MLn）； （5〕ML与L颜色差别大,吸收峰波长差：
所以：Beer’s Law 应在一 定的浓度范围内使用
ε1 不等于ε2不等于ε3 A不等于εbc A不与 c成线性关系
2.溶液本身的化学和物理因素引起的偏离 (1)溶液介质不均匀引起的 (2)溶液中的副反应发生而引起的
1.饱和法〔又称摩尔比法）
固定一种组分〔通常是金属离子M〕 的浓度，改变络合剂〔R〕的浓度， 得到一系列[R]/[M]比值不同的溶液， 并配制相应的试剂空白作参比液， 分别测定其吸光度。以吸光度A为纵 坐标，[R]/[M]为横坐标作图。
2.连续变化法(又称等摩尔系列法)
cM+cR=c，改变cM和cR的相对量， 配制一系列溶液，在有色络合物的最 大吸收波长处测量这一系列 溶液的吸 光度。当溶液中络合物 MRn浓度最 大时，cR/cM比值为n。 当cM/c为0.5 时，络合比为1:1；当cM/c为0.33， 络合比为1:2；
2.显色剂用量:显色剂过多有时会引起副反应，加 入量要严格控制，可通过实验确定。
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，
选择 ➢ 9.3.4 参比溶液的选择 ➢ 9.3.5 标准曲线的制作
9.3.1显色反应
1.定义：将待测组分转化成有色化合物的的反应。 M ＋L＝ML
2.要求: （1〕选择性好； （2〕灵敏度高，>104； （3〕有色化合物ML要稳定，不分解； （4〕ML的组成要一定〔只ML无 MLn）； （5〕ML与L颜色差别大,吸收峰波长差：
吸光光度法PPT课件
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
光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征
的W颜hy色? ?。? 物质呈现的颜色与光有着密切的关系，物质呈 现何种颜色，与光的组成和物质本身的结构有关。
a
66
物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同，这就构成了物质对光的选择吸 收基础。
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。
a
19 19
二、 光电比色法 A
1.方法：（滤光片获取单色光）
C
通过滤光片得一窄 范围的光(几十nm)
光电比色计结构示意图
2.特点：准确度较高（消除人眼的主观因素）
选择性较好（滤光片、参比液可消除干扰）
a
20
三、分光光度法
1.方法：同上。不同点：光栅或棱镜获取单色光 2.特点： 单色光纯度高（可精选某一波长，准）
✓选择测，可避开干扰的吸收 ✓增加显色剂用量，将干扰灌饱
✓分离
a
28
二、仪器测量误差
偏离A=bC
光度分析法的误差除了来源于朗伯－比耳定律的偏
离以外，仪器测量不准确也是导致误差的原因。
任何光度计都有一定的测量误差。这些误差可能来
源于光源不稳定、实验条件的偶然变动、读数不准确等
。
P286页图10－5：
桑德尔灵敏度：当光度仪器的检测极限为A＝0.001
时，单位截面积光程内所能检出的吸光物质的最低质量
。ug/cm2
SM
a
13 13
例 ： 用 双 硫 腙 比 色 法 测 定 镉 ， 已 知 含 Cd2+浓 度 为 140μ g/L，
比 色 皿 厚 度 为 2cm， 在 λ = 520 nm处 测 得 透 光 率 为 60.3%，
完全吸收
复合光
表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征
的W颜hy色? ?。? 物质呈现的颜色与光有着密切的关系，物质呈 现何种颜色，与光的组成和物质本身的结构有关。
a
66
物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也不同，这就构成了物质对光的选择吸 收基础。
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。
a
19 19
二、 光电比色法 A
1.方法：（滤光片获取单色光）
C
通过滤光片得一窄 范围的光(几十nm)
光电比色计结构示意图
2.特点：准确度较高（消除人眼的主观因素）
选择性较好（滤光片、参比液可消除干扰）
a
20
三、分光光度法
1.方法：同上。不同点：光栅或棱镜获取单色光 2.特点： 单色光纯度高（可精选某一波长，准）
✓选择测，可避开干扰的吸收 ✓增加显色剂用量，将干扰灌饱
✓分离
a
28
二、仪器测量误差
偏离A=bC
光度分析法的误差除了来源于朗伯－比耳定律的偏
离以外，仪器测量不准确也是导致误差的原因。
任何光度计都有一定的测量误差。这些误差可能来
源于光源不稳定、实验条件的偶然变动、读数不准确等
。
P286页图10－5：
桑德尔灵敏度：当光度仪器的检测极限为A＝0.001
时，单位截面积光程内所能检出的吸光物质的最低质量
。ug/cm2
SM
a
13 13
例 ： 用 双 硫 腙 比 色 法 测 定 镉 ， 已 知 含 Cd2+浓 度 为 140μ g/L，
比 色 皿 厚 度 为 2cm， 在 λ = 520 nm处 测 得 透 光 率 为 60.3%，
吸光光度法ppt课件
方法分类和比较
测定下限 相对误差
比色分析法
10-5 ~ 10-6 mol·L-1 5% ~ 10%
分光光度法
10-5 ~ 10-8 mol·L-1 2% ~ 5%
适用于分析半微量和微量的物质 5
一. 概述 方法的评价
快速、简便 显色
比色
灵敏度高：浓度下限达10-5~10-8 mol·L-1
准确度高：相对误差通常为2~5％，
稀溶液 入射光为单色光
20
二 . 吸光光度法的基本原理
4. 吸光度测定方法
步骤
(1) 配制一组浓度系
仪器测量
列的标准溶液（ci）
一组相应的吸 光度值（Ai）
制图（ci 为横坐标，
A
Ai 为纵坐标）
工作曲线
·
Ax
·· ·
仪器测量
(2) 配制样品
Ax
相同条件
·
查图得出cx
cx
c
21
二 . 吸光光度法的基本原理
(2) 选择性好
(3) 有色物组成恒定，化学性质稳定
(4) 显色剂在测定波长处无明显吸收
对比度=λmax有色物 -λmax显色剂＞60nm
42
四、显色反应和显色条件的选择
3.影响显色反应的因素
M +R
MR
(1) 显色剂用量 根据吸光度A与显色剂浓度cR的关系来确定
cR选择——引起A变化最小处的cR（即曲线平坦处43 ）
吸光光度法
刘海燕
一. 概述
1. 方法原理
2. 方法分类和比较 3. 方法评价
二.吸光光度法原理
1. 物质对光的选择性吸收
2. 光的吸收定律
(1) Lambert-Beer定律
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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
18
x104
亚甲蓝阳离子
单体 max= 660 nm 二聚体 max= 610 nm
(nm)
亚甲蓝阳离子水溶液的吸收光谱 a. 6.36×10-6 mol/L b. 1.27×10-4 mol/L c. 5.97×10-4 mol/L
重量法 m(Fe2O3)≈0.14mg, 称不准 容量法 V(K2Cr2O7)≈0.02mL, 测不准 光度法 结果0.048%～0.052%, 满足要求
2
8.1 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。
• 特点 (p293)
– 灵敏度高：测定下限可达10－5～10－6mol/L,
蓝 绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙 红
互补光 黄绿
黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
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Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
Absorbance
1.0 350
0.8
Cr2O72-
0.6
0.4
0.2
300 350 400
525 545 MnO4-
500
600
700 /nm
10
苯 (254nm)
甲苯 (262nm)
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％ （1～2％）
– 操作简便快速
– 应用广泛
3
1.光的基本性质 电磁波的波粒二象性
波动性
光的传播速度: V = c =
n
c－真空中光速 2.99792458×108m/s
~3.0 ×108m/s λ－波长，单位：m,cm,mm,m,nm,Å
检测器：利用光电效应，将光能转换成 电流讯号。
光电池，光电管，光电倍增管
指示器：
低档仪器：刻度显示（p307，图8.12) 中高档仪器：数字显示，自动扫描记录
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单色器
棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同
a的单位: L·g-1·cm-1
当c的单位用mol·L-1表示时，用表示.
－摩尔吸光系数 Molar Absorptivity
A＝ bc
的单位: L·mol-1·cm-1
当c的单位用g·100mL-1表示时，用
E
1 1
% cm
A＝
E
1% 1cm
bc，E
1% 1cm
叫做比消光系数
表示，
15
吸光度与光程的关系 A = bc
（Transmittance）
I0
A = lg (I0/It) = lg(1/T) = -lgT = kbc
T=10-kb c=10-A
13
吸光度A、透射比T与浓度c的关系
A
T
T =10-kbc
A=kbc
c
14
K 吸光系数 Absorptivity
当c的单位用g·L-1表示时，用a表示，
A＝abc
吸光度
0.00
光源
检测器
吸光度
0.22
b
光源
检测器
吸光度
0.44
样品
b
b
光源
检测器
样品 样品
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吸光度与浓度的关系 A = bc
吸光度
0.00
光源
检测器 吸光度
0.22
b
检测器
吸光度 b
0.42
光源 光源
检测器
17
朗伯-比尔定律的适用条件
1. 单色光 (见p312证明)
2.
应选用max处或肩峰处测定
溶剂、试剂对光的吸收等。
21
8.2 光度分析的方法和仪器
8.2.1 光度分析的几种方法
1.目视比色法
观察方向
c1
c2
c3
c4
cc12
c3
c4
方便、灵敏，准确度差。常用于限界分析。
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2. 光电比色法
通过滤光片得一窄范围的光(几十nm)
灵敏度和准 确度较差
光电比色计结构示意图
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3. 吸光光度法和分光光度计
二聚体的生成破坏 了A与c的线性关系
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朗伯-比尔定律的分析应用
溶液浓度的测定
A＝ bc
工作曲线法 (校准曲线)
A
0.8
0.6
*
0.4
0.2
0
0 1 2 3 4 mg/ml
20
6. 吸光度的加和性与吸光度的测量
A = A1 + A2 + … +An
用参比溶液调T=100%（A=0），再测样品溶 液的吸光度，即消除了吸收池对光的吸收、反射，
通过棱镜或光栅得到一束近似的单色光. 波长可调, 故选择性好, 准确度高.
光源
单色器
吸收池
检测系统
稳压电源
分光光度法的基本部件
24
722型分光光度计结构方框图
《基础分析化学实验》p93
光 分光 源 系统
吸收池
检测系统
25
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。
1m=10-6m, 1nm=10-9m, 1Å=10-10m ν－频率，单位：赫芝（周）Hz 次/秒 n－折射率，真空中为1
4
与物质作用
电场向量 Y
Z 磁场向量
X 传播方向
5
光学光谱区
远紫外 近紫外 可见 近红外 中红外
（真空紫外）
远红外
10nm~200nm 200nm 380nm 780 nm 2.5 m
A
230
250
270
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
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4. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律
I I-dI
朗伯定律(1760)
I0
s
A=lg(I0/It)=k1b
It
b dx
比尔定律(1852)
A=lg(I0/It)=k2c
A=lg(I0/It)=kbc
吸光度
介质厚
度(cm) 12
T－透光率（透射比） T = I t
第八章 吸光光度法
1
化学分析与仪器分析方法比较
化学分析：常量组分(>1%), Er 0.1%～0.2% 准确度高 依据化学反应, 使用玻璃仪器 仪器分析：微量组分(<1%), Er 1%～5% 灵敏度高 依据物理或物理化学性质, 需要特殊的仪器
例: 含Fe约0.05%的样品, 称0.2g, 则m(Fe)≈0.1mg
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 光栅:波长范围宽, 色散均匀,分辨性能好, 使用方便
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吸收池：(比色皿)用于盛待测及参比溶液。
可见光区 ~ 780nm ~ 2.5 m ~ 50 m ~300 m
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3. 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 颜色
400-450
紫
450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760