第10章 可见光分光光度法(2完成)
分光光度法的具体步骤
/view/168b8186bceb19e8b8f6ba5b.html/view/923046.htm一、开机开机前将样品室内的干燥剂取出，确认电源是否连接。
打开仪器电源开关，等待仪器自检通过，自检过程中禁止打开样品室。
二、使用仪器自检结束后（7个自检项目均出现OK字样），按[MAIN MENU]键（主菜单），屏幕显示如下5个功能项：1. Phtometry（定量运算）；2.Wavelength Scan（波长扫描模式）；3.Time Scan（时间曲线扫描）；4.System（系统校正）；5.Data display（光度直接测量模式）。
按相应选项前的数字键，即可进入该选项的下一级子菜单。
1.目的规范Cary100紫外可见分光光度计的使用和维护。
2.适用范围本规程适用于Cary100紫外可见分光光度计的使用和维护。
3.职责研发实验室负责人负责本文件的起草，实验室仪器管理员负责Cary100紫外可见分光光度计的日常使用和维护。
4.系统组成本系统由Cary100紫外可见分光光度计主机、Cary Winuv软件、Dell计算机等组成。
5.程序5.1接通电源，打开机算计、主机电源开关，仪器进行自检。
5.2自检结束后，双击“Cary winUV”图标。
主机同时会发出吱吱的声响（表示脉冲电源正常工作）。
5.3单波长扫描5.3.1在Cary winUV 文件夹下双击“Simple Reads”快捷键，进入“Simple Reads－Online”状态。
在该程序下点击“Setup”，对所需的波长、信号平均时间（Ave time（s））、狭缝宽度（SBW(nm)）、Y－轴参数设置等参数进行设置，设好后，按“OK”返回。
5.3.2在参比池、样品池中放空白液，关上盖板，单击“Zero”图标，完成较零。
5.3.3取出样品池，用待测溶液冲洗数次后，倒入待测溶液，单击“READ”读数；继续放入样品按“READ”读数，直到全部样品读完。
紫外-可见分光光度法
E=A / C C为100ml溶液中所含被测物质的重量 （按干燥品或无水物计算），g
（C = 0.003001g ×（1-水分）/ 100ml)
二.鉴别: 按各该品种项下的规定，测定供试品
溶液在有关波长处的最大及最小吸收，有 的并须测定其各最大吸收峰值或最大吸收 与最小吸收的比值，均应符合规定。
在高精度的分析测定中（紫外区尤其 重要），吸收池要挑选配对。因为吸收池 材料本身的吸光特征以及吸收池的光程长 度的精度等对分析结果都有影响。
玻璃吸收池因为能吸收紫外光，故只 能用于320nm以上的可见光区。
石英吸收池因不吸收紫外光而常用 于3０0nm以下的紫外光区，但也可用于 可见光区。
最常用的光路长度为: 1cm的吸收池。
表示方法：
（1）百分吸收系数（E）：
以
E 1% 1cm
表示。
E=A/C(%)×L(cm)
中国药典规定的吸收系数即为
E 1% 1cm
。
在用吸收系数法计算含量时，E11c%m 通常要
大于100
（2）摩尔吸收系数（ε）：
当溶液的浓度（C）为1mol/L,光路长 度（L）为1cm时，相应的吸光度为摩尔吸 收系数，以ε表示。
通常使用的紫外-可见分光光度计的工作波长 范围为190～900nm。
第二节 光吸收基本定律和吸收系数
1.光吸收基本定律： 比尔—郎伯（Beer—Lambert）定律
为光吸收基本定律，是分光光度分析的 理论基础。 Lambert于1730年提出了光 强度与吸收介质厚度的关系。1852年 Beer提出了光强度与吸收介质中吸光物 质浓度之间的关系。
光源为空心阴极灯。每种元素都 有各自的空心阴极灯，因此原子 吸收光谱是锐线光谱。
第十章 紫外可见分光光度法
如果用△ E电子，△ E振动以及△E转动表示各能级 差，则：
E电 E振 E转
能级差 E h h c
由分子中的电子能级、振动能级和转动能级跃迁产 生的光谱称分子吸收光谱。
2．分子吸收光谱的分类： 分子内运动涉及电子能级、振动能级和转动
能级三种跃迁能级，
E电 E振 E转
对应的波谱区范围如下：
吸收曲线与最大吸收波长 max
①同一种物质对不同波长光的吸光度 不同。如KMnO4在400nm吸收少， 在525nm吸收最大，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，
电子的基团。 例： C＝C；C＝O；C＝N；—N＝N— 注：当出现几个生色团共轭，则几个生色团所产生的
吸收带将消失，代之出现新的共轭吸收带，其波 长将比单个生色团的吸收波长长，强度也增强。
下面为某些常见生色团的吸收光谱
生色团 烯 炔 羧基 酰胺基 羰基 偶氮基 硝基 亚硝基 硝酸酯
溶剂 正庚烷 正庚烷 乙醇 水 正己烷 乙醇 异辛酯 乙醚
称最小吸收波长(λmin) 。
3.肩峰:在一个吸收峰旁边 产生的一个曲折。 4.末端吸收:只在图谱短波 呈现强吸收而不成峰形的
部分。
5. 生色团
所谓生色团，是指有机化合物分子结构中含有p -
p*和n-p*中跃迁的基团,即能在紫外-可见光范围内产 生吸收的原子团。 对有机化合物：主要为具有不饱和键和未成对
概述
一、紫外-可见分光光度法：是研究物质在紫外可见光区(200 ~ 800 nm)分子吸收光谱的分析方 法。
可见光区 400~760nm；紫外光区200~400nm。 二.紫外—可见分光光度法的特点 （1）灵敏度较高：灵敏度可达10-5~10-7g/mL （2）选择性较好：多组分共存溶液中，无需化学
无机及分析化学期末总结第10章分光光度法
第10章分光光度法10.1概述一、选择题：1、绿色光的互补色是（）A．紫色光 B. 黄色光C．橙色光 D. 蓝色光2、CuSO4溶液在阳光下呈现天蓝色是由于其吸收了白光中的（）A. 紫色光B.红色光C. 黄色光D. 蓝色光3、吸光光度法的测量相对误差水平应为（）A. 0.1%B. 4%C.0.01%D.1%4、不同浓度的KMnO4溶液在光吸收曲线中的吸收峰（）A位置不同、高度不同B位置相同、高度相同C.位置不同、高度相同D.位置相同、高度不同答案：1、A; 2、C; 3、B; 4、D二、判断题1、光吸收曲线是某有色溶液的吸光度与波长的关系曲线。
（）2、做光吸收曲线的目的是测量有色物质的浓度。
（）3、吸光光度法测量仅实用可见光范围。
( ）4、吸光度与透光度成正比关系。
（）5、透光度T的定义是透射光强度I与入射光强度I0的透射比T=I/I0。
（）答案：1、√；2、×；3、×；4、×；5、√10-2光吸收定律1、摩尔吸光系数ε是重要的测量参数。
影响摩尔吸光系数ε的大小的因素是（）A．比色皿厚度及材质是否为石英 B. 入射光强度C．入射光波长 D. 吸光物质的浓度2、吸光光度法测量中，对灵敏度的要求是摩尔吸光系数ε的数值在（）A. 104-105B. 103-104C. 102-103D. 103-1053、有色溶液进行吸光光度法测量时，有时光度分析工作曲线会发生偏离，引起偏离的因素有（）A.单色光的单色效果B.有色溶液的介质不均匀C.高浓度溶液吸光物质间会有相互作用D.以上都是4、某有色溶液用1cm的比色皿进行分光光度法测量，吸光度A的读数为0.12，换用2cm 比色皿测定的吸光度A （）A.不变仍然是0.12B.双倍为0.24C.减半为0.06D.为原数值的平方5、朗伯比尔定律的可以表示为（）A.A=-lgTB. T=a bcC. A=lg1/TD. A=εbc答案：1、C; 2、A; 3、D; 4、B; 5、D二、判断题：1、吸光光度法仅仅适用于单一组分的测定。
分光光度法精选PPT课件
Absorbance
1.0 350
0.8
Cr2O72-
525 545 MnO4-
0.6
0.4
未端吸收8
500
600
700 /nm
15
苯 (254nm)
甲苯 (262nm)
A
230
250
270
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
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16
A
2021/3/8
2021/3/8
3
微粒性
光量子，具有能量。
Eh
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)
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6
波粒二象性
E = h c = h n
真空中:E h c
结论:一定波长的光具有一定的能量，波长越
长(频率越低)，光量子的能量越低。
A=lg(I0/It)=kbc
吸光度
介质厚
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度(cm) 28
T－透光率（透射比） T = I t
（Transmittance）
I0
A = lg (I0/It) = lg(1/T) = -lgT = kbc
T=10-kbc=10-A
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29
吸光度A、透射比T与浓度c的关系
波动性
光的传播速度: V = c =
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n
2
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
1m=10-6m, 1nm=10-9m, 1Å=10-10m
第十章 分光光度法
注：溶液的透光率T反映了物质对光的吸收程度， T越大表示它对光的吸收越弱；反之，T越小，表 示对光的吸收越强。
T 取值为0.0 % ~ 100.0 %
T
全部吸收
T = 0.0 %
全部透射 T = 100.0 %
2.吸光度： 为透光率的负 A lg I0 lg 1 ＝ lgT
（四）吸光系数 1．定义（物理意义）
一定条件下，吸光物质在单位浓度及单位液层 厚度时的吸光度，叫这个物质的吸光系数。
2．两种表示方法
(1) 摩尔吸光系数( ε )：表示一定波长下，吸光物质的溶液
浓度为1mol/L，液层厚度为1cm时，溶液的吸光度。
(2)百分吸光系数(
E1% 1cm
)：表示一定波长下，吸光物质的溶
黄 橙
红
/nm 颜色 400-450 紫
450-480 蓝 480-490 青蓝 490-500 青 500-560 绿 580-610 黄 610-650 橙 650-760 红
互补光 绿
黄 橙 红 紫 蓝 青蓝 青
物质的颜色与光的关系：
完全吸收
光谱示意 复合光
表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
二.物质对光的选择性吸收
A. A~λ曲线
B. A~c曲线
C. A~V曲线
D. E~V曲线
4、紫外分光光度法中，为了使测定结果有较高 的灵敏度和准确度，入射光的波长应（ ）
A．最大吸收波长
B．最小吸收波长
检测器 作用：将光信号转换为电信号，并放大 光电管，光电倍增管
信号输出 表头、记录仪、屏幕、数字显示
第十章
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 热辐射光源适用350nm-800nm，用于可见 光区，如钨灯和卤钨灯；气体放电光源适 用150nm-400nm，用于紫外光区，如氢灯 和氘灯。
分光光度法(附答案)
分光光度法（附答案）一、填空题1. 分光光度法测定样品的基本原理是利用朗伯-比尔定律，根据不同浓度样品溶液对光信号具有不同的_____，对待测组分进行定量测定。
答案：吸光度(或吸光性，或吸收)2. 分光光度法测定样品时，比色皿表面不清洁是造成测量误差的常见原因之一，每当测定有色溶液后，一定要充分洗涤。
可用_____涮洗，或用_____浸泡。
注意浸泡时间不宜过长，以防比色皿脱胶损坏。
答案：相应的溶剂(1+3)HNO33. 分光光度法测定土壤中总砷时，制备土壤样品过程中，需取过2mm筛的土样，用玛瑙研钵将其研细至全部通过_____mm筛后，备用。
答案：0.1494. 光度法测定森林土壤全磷的样品，在碱熔完成后，应加入_____℃的水溶解熔块，并用硫酸和热水多次洗涤坩埚。
答案：80二、判断题1. 应用分光光度法进行试样测定时，由于不同浓度下的测定误差不同，因此选择最适宜的测定浓度可减少测定误差。
一般来说，透光度在20％~ 65％或吸光值在0.2~ 0.7之间时，测定误差相对较小。
( )答案：正确2. 分光光度法主要应用于测定样品中的常量组分含量。
( )答案：错误正确答案为：分光光度法主要应用于测定样品中的微量组分。
3. 应用分光光度法进行样品测定时，同一组比色皿之间的差值应小于测定误差。
( )答案：错误正确答案为：测定同一溶液时，同组比色皿之间吸光度相差应小于0.005，否则需进行校正。
4. 应用分光光度法进行样品测定时，摩尔吸光系数随比色皿厚度的变化而变化。
( )答案：错误正确答案为：摩尔吸光系数与比色皿厚度无关。
5. 分光光度法测定土壤中总砷时，在样品中加入酸，并在电热板上加热，目的是分解有机物和氧化样品中各种形态存在的砷，使之成为可溶态的砷。
（）答案：正确6. 分光光度法测定土壤中总砷时，应直接称取新鲜的土样进行测定。
（）答案：错误正确答案为：应称取风干或冷冻干燥的样品测定。
7. 分光光度法测定土壤样品中总砷时，有机物会干扰测定，应加酸并加热分解，以消除其于扰。
第十章 紫外-可见分光光度法
第十章 紫外—可见分光光度法一、选择题1．所谓真空紫外区，所指的波长范围是( )。
A 、200～400nmB 、400～800nmC 、1000nmD 、100～200nm2．在紫外可见分光度计中，用于紫外光区的光源是（ ）A 、钨灯B 、卤钨灯C 、氘灯D 、能斯特灯3．指出下列化合物中，哪个化合物的紫外吸收波长最大（ ）A 、CH 3CH 2CH 3B 、CH 3CH 2OHC 、 CH 2＝CHCH 2CH ＝CH 2D 、 CH 3CH ＝CHCH ＝CHCH 34．符合比耳定律的有色物质溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置（ ）A 、向长波方向移动B 、不移动，但峰高值降低C 、向短波方向移动D 、不移动，但峰高值增大5．下列化合物中，同时有n→л﹡、л→л﹡、 σ→σ﹡跃迁的化合物是（ ）A 、一氯甲烷B 、丙酮C 、 l ，3丁二烯D 、甲醇6．双光束分光光计与单光束分光光计相比，其突出的优点是（ ）A 、扩大波长的应用范围B 、可以采用快速响应的监测系统一C 、可以抵消吸收池所带来的误差D 、可以抵消因光源强度的变化而产生的误差7．某化合物入max （正己烷为溶剂）＝ 329nm ，入max （水为溶剂）= 305nm ，该跃迁类型为（ ）A 、n→л﹡B 、л→л﹡C 、σ→σ﹡D 、 n→σ﹡8．丙酮在乙烷中的紫外吸收λmax =279nm ，ε=14．8，此吸收峰由( )能级跃迁引起的。
A 、n →л﹡B 、л→л﹡C 、n →σ*D 、σ→σ*9．下列四种化合物中，在紫外光区出现两个吸收带的是（ ）A 、乙烯B 、l ，4一戊二烯C 、1，3一丁二烯D 、丙烯醛10．助色团对谱带的影响是使谱带（ ）A 、波长变长B 、波长变短C 、波长不变D 、谱带蓝移11．某物质在给定波长下的摩尔吸光系数（ε）很大，则表明（ ）A 、物质对该波长光的吸收能力很强B 、物质的摩尔浓度很大C 、光通过物质溶液的光程长D 、物质的摩尔质量很大12．符合比耳定律的溶液稀释时，其浓度、吸光度和最大吸收波长的关系为（ ）A 、减小，减小，减小B 、减小，减小，不变C 、减小，不变，减小D 、减小，不变，增加13．下列叙述正确的是（ ）A 、透光率与浓度成线性关系B 、一定条件下，吸光系数随波长变化而变化C 、浓度相等的x ，y 两物质，在同一波长下，其吸光度定相等D 、质量相等的x ，y 两物质，在同一波长下，其吸光系数一定相等14．吸光性物质的摩尔吸光系数与下列( )因素有关。
第10章紫外—可见分光光度法2012
2 7 24 -
Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
17
6.生色团*
从广义来说，所谓生色团，是指 分子中可以吸收光子而产生电子跃迁 的原子基团。但是，人们通常将能吸 收紫外、可见光的原子团或结构系统 定义为生色团。
18
7. 助色团* 助色团是指带有非键电子对的基 团，如-OH、 -OR、 -NHR、-SH、Cl、-Br、-I等，它们本身不能吸收大 于200nm的光，当它们与生色团相连 时，会使生色团的吸收峰向长波方向 移动，并且增加其吸光度。
54
（三）分光光度计的校正
通常在实验室工作中，验收新仪器或 实验室使用过一段时间后都要进行波长校 正和吸光度校正。 1. 波长的校正 镨铷玻璃或钬玻璃都有若干特征的吸 收峰，可用来校正分光光度计的波长标尺， 前者用于可见光区，后者则对紫外和可见 光区都适用。
0.2
A
0
0
1
2
3
4
mg/mL
工作曲线
34
例如，重铬酸钾的水溶液有以下平衡：
Cr2O2-7 + H2O 2H+ + 2CrO2-4
若溶液稀释2倍，Cr2O2-7 离子浓 度不是减少2倍，而是减少明显地多 于2倍，结果偏离Beer定律，而产生 误差。
35
（二）光学因素 1. 非单色光（一定波长范围的光） 2. 杂散光(stray light) 不在谱带宽度范围内的与所需波 长相隔较远的光。 3. 散射光和反射光（透射光强度减 弱） 4. 非平行光 （光程差）
25
四、影响吸收带的因素
主要是分子中结构因素和测定条件 等多种因素的影响，它的核心是影响 分子中电子共轭结构。
26
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第10章 分光光度法一、单项选择题1．吸光度和透光度的关系是（）。
A．B ．C ．D ．【答案】B2．下列说法正确的是（ ）。
A ．随溶液浓度增大，最大吸收波长变长B ．在保持入射光波长、液层厚度不变条件下，溶液浓度变小，其吸光度变小C ．改变入射光波长，摩尔吸光系数不会改变D ．液层厚度加倍，溶液的摩尔吸光系数也加倍【答案】B【解析】A 项，溶液的最大吸收波长与溶液浓度无关。
CD 两项，摩尔吸光系数会随入射光波长改变而改变，与液层厚度无关。
B 项，由朗伯－比尔定律可知，当一束平行单色光垂直照射通过均匀无散射的溶液时，溶液的吸光度与吸光物质的浓度、液层厚度成正比。
3．用可见吸光度法测定溶液浓度时，应选择的入射光颜色是（）。
A．橙色B ．绿色C．青色D．红色【答案】B【解析】溶液显示颜色是因为选择性的吸收了可见光区某波长的光，则该溶液即显示被吸收光的互补色。
溶液呈现紫红色，是因为吸收了绿色的波，因此选用绿色的入射光。
4．吸光光度法测定时，首先需做空白实验，调节仪器显示T＝100％，目的是（）。
A．测定入射光强度B．检查仪器的稳定性C．避免杂色光的影响D．选择入射光波长【答案】A5．光吸收曲线可以用于定性分析，是因为吸收曲线（）。
A．只有一个吸收峰B．不与其他物质的吸收曲线相交C ．形状与物质结构相关D ．形状与浓度无关【答案】C【解析】吸收曲线与物质的结构性质有关决定了光吸收曲线可以用于定性分析。
光吸收曲线与浓度有关。
6．符合光吸收定律的有色溶液，稀释后，其最大吸收波长的位置（ ）。
A ．向长波方向移动B ．向短波方向移动C ．不移动，但吸光度降低D ．不移动，但吸光度增大【答案】C【解析】吸收曲线与物质的结构性质有关，最大吸收波长的位置由物质本身决定，与浓度无关。
7．某试液用1cm 比色皿测定时T ＝60％，若改用2cm 比色皿测量，则A 和T 分别是（ ）。
A ．0.44％和36％B ．0.22％和36％C ．0.44％和30％D ．0.44％和l2％【答案】A【解析】根据公式和分别计算。
分光光度法
吸收 外观有颜色的药物在可见光区有特征吸收 都可用紫外-可见分光光度法进行分析。
仪器
可见分光光度计
721型分光光度计
仪器
紫外-可见分光光度计
一、基本组成
光源
单色器
样品室
检测器
显示器
1. 光源
在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光
把分子吸收能量随波长变化的情况记录下来所得 的图谱为吸收光谱。
利用物质的吸收光谱进行定性、定量及结构分析 的方法称为吸收光谱法, 简称光谱法。
三、光的吸收定律
（一）百分透光率（T）和吸收度（A） 入射光 I0 → 吸收Ia → 透射It
I0 = Ia + It 透光率（描述入射光透过溶液的程度）
一、光的性质与波长范围
光的性质
光是一种电磁波，具有波粒二象性，即波动性和 粒子性。
光在传播时表现了光的波动性
一定的光波具有一定的波长 、频率 、光速c等 参数来描述:
c=
续前:
波长: 相邻两波峰或波谷之间的距离，波长的单位 可用纳米（nm），微米（um）表示:
1nm=10-3um=10-6mm=10-7cm=10-9m 频率（ ）: 是每秒内光波的振动次数，单位是
A=－lgT=ECL 朗伯-比尔定律适用于无色溶液、有色溶液及气
体和固体的非散射均匀体系。
（三）吸收系数
吸光物质在单位浓度、单位液层厚度时的吸收度。 A
E= CL
当溶液的浓度C的单位不同时，吸收系数的意义和表 示方法也不同，常用的表示方法有两种：
1、摩尔吸收系数：是指在一定波长下，溶液浓度为 1mol/L，液层厚度为1cm时的吸收度，用ε表示。
第十章紫外-可见吸光光度法习题及答案
1第十章 紫外-可见吸光光度法习题1.是非判断题1-1物质的颜色是由于选择性地吸收了白光中的某些波长所致，VitB 12溶液呈现红色是由于它吸收了白光中是红色光波。
了白光中是红色光波。
1-2因为透射光和吸收光按一定比例混合而成白光，故称这两种光为互补色光。
因为透射光和吸收光按一定比例混合而成白光，故称这两种光为互补色光。
1-3有色物质溶液只能对可见光范围内的某段波长的光有吸收。
有色物质溶液只能对可见光范围内的某段波长的光有吸收。
1-4符合朗伯符合朗伯--比耳定律的某有色溶液的浓度越低，其透光率越小。
比耳定律的某有色溶液的浓度越低，其透光率越小。
1-5符合比耳定律的有色溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置不移动，但吸收峰降低。
1-6朗伯朗伯--比耳定律的物理意义是：比耳定律的物理意义是：当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时，当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时，当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时，溶液是吸光度与吸溶液是吸光度与吸光物质是浓度和液层厚度的乘积成正比。
光物质是浓度和液层厚度的乘积成正比。
1-7在吸光光度法中，摩尔吸光系数的值随入射光的波长增加而减小。
在吸光光度法中，摩尔吸光系数的值随入射光的波长增加而减小。
1-8吸光系数与入射光波长及溶液浓度有关。
吸光系数与入射光波长及溶液浓度有关。
1-9有色溶液的透光度随着溶液浓度的增大而减小有色溶液的透光度随着溶液浓度的增大而减小,,所以透光度与溶液的浓度成反比关系。
所以透光度与溶液的浓度成反比关系。
1-10在吸光光度测定时，在吸光光度测定时，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，被测溶液浓被测溶液浓度越大，吸光度也越大，测定结果也就越准确。
度越大，吸光度也越大，测定结果也就越准确。
1-11进行吸光光度法测定时，必须选择最大吸收波长的光作入射光。
第十章 紫外-可见分光光度法 (1)
（Uv-ViS）
一．教学内容 1.紫外－可见吸收光谱的产生（分子的能级及光谱、 有机物及无机物电子能级跃迁的类型和特点） 2.吸收定律及其发生偏差的原因 3.仪器类型、各部件的结构、性能 4.分析条件的选择 5.应用（定性及结构分析、定量分析的各种方法）
二．重点与难点 1． 比较有机化合物和无机化合物各种电子跃迁类型 所产生吸收带的特点及应用价值 2． 进行化合物的定性分析、结构判断 3． 定量分析的新技术（双波长法、导数光谱法、动 力学分析法） 4． 物理化学常数的测定
偏离Beer定律的主要因素表现为
以下两个方面 （1）光学因素 （2）化学因素
（1）光学因素
1）非单色光的影响：
Beer定律应用的重要前提——入射光为单色光
1.0
正偏离 负偏离
A
0.5
A2
10
0.111
78%
A1l3 0.222 3 A3 0.333 l1 2 T2 10
A3
100.333 47%
例2 浓度为0.51mg/ml的Cu2+溶液，用环己酮草酰
二腙显色后，于波长600nm处用2cm吸收池测量，测得 T=50.5%，求比吸光系数。 解 l 2cm, c 0.51mg / ml, T 50.5%
肩峰→λsh
末端吸收→饱和σ-σ*跃迁产生
图10-3 吸收光谱示意图 1.吸收峰 2 谷 3.肩峰 4 末端吸收
生色团(chromophore)
是指分子中产生吸收带的主要官能团
属于π→π* 、 n →π* 等跃迁类型。 生色团为不饱和基团：C=C、N=O、C=O、 C=S等 助色团(auxochrome) 是指分子中的一些带有非成键电子对的基团本 身在紫外-可见光区不产生吸收，但是当它与生色 团连接后，使生色团的吸收带向长波移动，且吸收 强度增大。 -OH、-OR、-NHR、-SH、-Cl、-Br、-I
(完整版)10紫外-可见分光光度法习题参考答案
紫外－可见分光光度法思考题和习题1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。
吸光度：指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数，用来衡量光被吸收程度的一个物理量。
吸光度用A表示。
透光率：透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。
吸光系数：单位浓度、单位厚度的吸光度摩尔吸光系数：一定波长下C为1mol/L ，l为1cm时的吸光度值百分吸光系数：一定波长下C为1%(w/v) ，l为1cm时的吸光度值发色团：分子中能吸收紫外或可见光的结构单元，含有非键轨道和n分子轨道的电子体系，能引起π→π*跃迁和n→ π*跃迁，助色团：一种能使生色团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团，如-OH、-NH3、-SH及一些卤族元素等。
这些基团中都含有孤对电子，它们能与生色团中n电子相互作用，使π→π*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。
红移和蓝移：由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基）或采用不同溶剂后，吸收峰位置向长波方向的移动，叫红移（长移）；吸收峰位置向短波方向移动，叫蓝移（紫移，短移）2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。
这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。
由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。
3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。
而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。
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（10-2） 可见光分光光度法
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仪器
可见分光光度计
2
仪器
紫外-可见分光光度计
3
1.可见分光光度计的基本部件
分光光度计基本构造 光源(light source) ：可见分光光度计都以
钨灯（360~1000nm）作光源。钨灯是6~12V的钨丝
灯泡，仪器装有聚光透镜使光线变成平行光，为 保证光强度恒定不变，配有稳压电源。紫外—可 见分光光度计除有钨灯外其光源还有氢灯，氢灯 发 射 150~400nm 波 长 的 光 ， 适 用 于 200~400nm 波 长 范围的紫外分光光度法测定。
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•参比溶液的选择 •原则:使试液的吸光度能真正反映待测物的浓度。
利用空白试验来消除因溶剂或器皿对入射光反射 和吸收带来的误差。 ·纯溶剂空白 当试液、试剂、显色剂均为无色时，用 纯溶剂（或蒸馏水）作参比溶液。 ·试剂空白 试液无色，而试剂或显色剂有色时，加入 相同量的显色剂和试剂,作为参比溶液。 ·试液空白 试剂和显色剂均无色，试液中其它离子有
色时，用不加显色剂的溶液作为参比溶液。
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4. 检测器
利用光电效应将透过吸收池的 光信号变成可测的电信号，常用的 有光电池、光电管或光电倍增管。
5. 结果显示记录系统
检流计、数字显示、微机进行 仪器自动控制和结果处理
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二、分光光度计的类型
1.单光束
简单，价廉，适于在给定波长处测量吸光度或透光度， 一般不能作全波段光谱扫描，要求光源和检测器具有很高 的稳定性。
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•显色剂的用量
显色反应一般可表示为
M+R
MR
Байду номын сангаас
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•溶液的酸度 许多显色剂都是有机弱酸或有机弱碱，溶
液的酸度会直接影响显色剂的解离程度。对某 些能形成逐级配合物的显色反应，产物的组成 会随介质酸度的改变而改变，从而影响溶液的 颜色。另外，某些金属离子会随着溶液酸度的 降低而发生水解，甚至产生沉淀，使稳定性较 低的有色配合物的解离。
分光光度计的主要类型
单光束型
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2. 显色反应及其影响因素
（1） 显色反应及显色剂：
显色剂
这种被测元素在某种试剂的作用下，转变成有色 化合物的反应叫显色反应（color reaction），所加 入试剂称为显色剂(color reagent)。
常见的显色反应大多数是生成配合物的反应，少数 是氧化还原反应和增加吸光能力的生化反应。
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光源
单色器
样品室
检测器
显示
1. 光源
在整个紫外光区或可见光谱区可以发射连续光谱，具 有足够的辐射强度、较好的稳定性、较长的使用寿命。
可见光区：钨灯作 为光源，其辐射波长范 围在320～2500 nm。
紫外区：氢、氘灯。 发射185～400 nm的连 续光谱。
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2.单色器
将光源发射的复合光分解成单色光并可从中选出一任 波长单色光的光学系统。
2.双光束
自动记录，快速全波 段扫描。可消除光源不稳 定、检测器灵敏度变化等 因素的影响，特别适合于 结构分析。仪器复杂，价 格较高。
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3.双波长
将不同波长的两束单色光(λ1、λ2) 快束交替通过同
一吸收池而后到达检测器。产生交流信号。无需参比池。
△=1～2nm。两波长同时扫描即可获得导数光谱。
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光波长。在此波长处，摩尔吸光系数ε最 大，测定的灵敏度最高。
若 干 扰 物 在 λmax 处 也 有 吸 收 ， 在 干
扰最小的条件下选择吸光度最大的波长。 有时为了消除其它离子的干扰，也常常加 入掩蔽剂。
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• 吸光度读数范围的选择 透 光 度 读 数 误 差 ΔT
是一个常数，但在不同的 读数范围内所引起的浓度 的相对误差却是不同的。 因此，为了减小浓度的相 对误差，提高测量的准确 度，一般应控制被测液的 吸光度A在0.2~0.7（透光 度 为 65%~20% ） 。 当 溶 液 的吸光度不在此范围时， 可以通过改变称样量、稀 释溶液以及选择不同厚度 的比色皿来控制吸光度。
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显色反应的要求： ·选择性好 所用的显色剂仅与被测组分显色而与其它共存组 分不显色，或其它组分干扰少。 ·灵敏度要足够高 有色化合物有大的摩尔吸光系数，一般应 有104～105数量级。 ·有色配合物的组成要恒定 显色剂与被测物质的反应要定量 进行，生成有色配合物的组成要恒定。 ·生成的有色配合物稳定性好 即要求配合物有较大的稳定常 数，有色配合物不易受外界环境条件的影响，亦不受溶液中 其它化学因素的影响。有较好的重现性，结果才准确。 ·色差大 有色配合物与显色剂之间的颜色差别要大，这样试 剂空白小，显色时颜色变化才明显。
成有色配合物MRn，此时，若M有配位效应，R有 酸效应，影响M配位反应的完全程度。通常，当 金属离子有99%以上被配位时，就可认为反应基 本上是完全的。 •共存离子的影响
吸光度增加，造成正干扰。被测组分或显 色剂的浓度降低，引起负干扰。
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3 分光光度法测量条件的选择
•入射光波长的选择
以最大吸收波长λmax为测量的入射
①入射狭缝：光源的光由此进入单色器； ②准光装置：透镜或返射镜使入射光成为平行光束； ③色散元件：将复合光分解成单色光；棱镜或光栅；
④聚焦装置：透镜或 凹面反射镜，将分光 后所得单色光聚焦至 出射狭缝；
⑤出射狭缝。
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3. 样品室（吸收池）
样品室放置各种类型的吸收池 （比色皿）和相应的池架附件。吸 收池主要有石英池和玻璃池两种。 在紫外区须采用石英池，可见区一 般用玻璃池。
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•显色温度 有些反应需要加热。有些显色剂或有色
配合物在较高温度下易分解褪色。此外温度 对光的吸收及颜色深浅也有影响，要求标准 溶液和被测溶液在测定过程中温度一致。 •显色时间
显色反应有快慢，有的有色配合物容易褪 色，因此不同的显色反应需放置不同的时间 ，并在一定的时间范围内进行比色测定。
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•副反应的影响 例如，被测金属离子M与显色剂R反应，生