第十一章 紫外-可见分光光度法
11紫外-可见分光光度法
续前
3．B带：由π→ π*跃迁产生 芳香族化合物的主要特征吸收带 • λmax =254nm，宽带，具有精细结构； • εmax=200 • 极性溶剂中，或苯环连有取代基，其精细结构消失
4．E带：由苯环环形共轭系统的π→ π*跃迁产生 芳香族化合物的特征吸收带 • E1 180nm εmax>104 （常观察不到） • E2 200nm εmax=7000 强吸收 • 苯环有发色团取代且与苯环共轭时，E2带与K带合并 一起红移（长移）
•
•
三、相关的基本概念
1．吸收光谱（吸收曲线）： 不同波长光对样品作用不同，吸收强度不同 以λ~A作图 next 2．吸收光谱特征：定性依据 吸收峰→λmax 吸收谷→λmin 肩峰→λsh 末端吸收→饱和σ-σ跃迁产生
图示
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续前
3．生色团（发色团）：能吸收紫外-可见光的基团 有机化合物：具有不饱和键和未成对电子的基团 具n 电子和π电子的基团 产生n→ π*跃迁和π→ π*跃迁 跃迁E较低 例： C＝C；C＝O；C＝N；—N＝N—
续前
2．非光谱法：利用物质与电磁辐射的相互作用测定 电磁辐射的反射、折射、干涉、衍射和偏振等基 本性质变化的分析方法 分类：折射法、旋光法、比浊法、χ射线衍射法
3．光谱法与非光谱法的区别：
光谱法：内部能级发生变化 原子吸收/发射光谱法：原子外层电子能级跃迁 分子吸收/发射光谱法：分子外层电子能级跃迁 非光谱法：内部能级不发生变化 仅测定电磁辐射性质改变
E分 E电 E振 E转
能级差 E h h c
若用一连续的电磁辐射照射样品分子，将照射前后的 光强度变化转变为电信号并记录下来，就可得到光强 度变化对波长的关系曲线，即为分子吸收光谱
紫外-可见分光光度法习题答案
第十一章紫外－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。
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。
分子结构中能产生电子能级跃迁的化合物可以产生紫外吸收光谱。
紫外吸收光谱又称紫外吸收曲线，是以波长或波数为横坐标，以吸光度为纵坐标所描绘的图线。
在吸收光谱上，一般都有一些特征值，如最大吸收波长(吸收峰),最小吸收波长(吸收谷)、肩峰、末端吸收等。
4．Lambert-Beer定律的物理意义是什么？为什么说Beer定律只适用于单色光？浓度C 与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素有哪些？朗伯－比耳定律的物理意义：当一束平行单色光垂直通过某溶液时，溶液的吸光度A 与吸光物质的浓度c及液层厚度l成正比。
Beer定律的一个重要前提是单色光。
也就是说物质对单色光吸收强弱与吸收光物质的浓度和厚度有一定的关系。
非单色光其吸收强弱与物质的浓度关系不确定，不能提供准确的定性定量信息。
浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素（1）定律本身的局限性：定律适用于浓度小于 mol/L的稀溶液，减免：将测定液稀释至小于 mol/L测定（2）化学因素：溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导致偏离Beer定律。
紫外可见分光光度法解析课件
吸光度: 为透光度倒数的对数，用A表示，即 A=lg1/T=lgI0/It
二、朗伯-比尔定律 当一束平行单色光通过含有吸光物质的
稀溶液时，溶液的吸光度与吸光物质浓度、 液层厚度乘积成正比，即
A= E cl 式中比例常数E为吸光系数，与吸光物质 的本性，入射光波长及温度等因素有关。c为 吸光物质浓度，l为透光液层厚度。
2. 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）。根据需要测量的实验项目按相
朗伯-比尔定律是紫外-可见分光光度法的理 论基础。
A lg 1 lg I0 ECL TI
式中，A为吸光度，T为透光率，I0、I分别为入射光
和透过光的强度；E为吸光系数，当c用物质的量浓 度表示，L用厘米表示，用ε代替E，称为摩尔吸光 系数，单位为（L·mol-1·cm-1）；当c用百分浓度 （g/100mL），L用厘米表示时，用E1cm1%表示E，称 为比吸光系数。它们的关系如下：
4.4 如果仪器不能初始化，关机重启。
4.5 如果吸收值异常，依次检查：波长设 置是否正确（重新调整波长，并重新调 零）、测量时是否调零（如被误操作，重 新调零）、比色皿是否用错（测定紫外波 段时，要用石英比色皿）、样品准备是否 有误（如有误，重新准备样品）。
2 标准对比法
即将待测溶液与某一标样溶液，在相同 的条件下，测定各自的吸光度，建立朗伯比尔定律，解方程求出未知样浓度与含量。
紫外-可见分光光度法 PPT课件
若化合物在某波长处有强的吸收峰，而所含杂质在该波长处 无吸收或吸收很弱，则化合物的吸光系数将降低，若杂质在
该波长有比此化合物更强的吸收，将会使化合物的吸光系数
增大，且会使化合物的吸收光谱变形。（举一个间接的例子
吧，前一段时间快检车抽到一批吗叮啉，红外快检认定是假
药，送到所里以后，我们用薄层法做了一下，发现样品也显
百分吸收系数 377
吸收度值 277nm 0.461
0.461×0.2609×100.00×200.00
含量=-----------------------------------×100%=96.97%
377×0.0658×5.00×0.2×100
二、多组分定量测定 解线性方程组法 等吸收双波长消去法 系数倍率法 导数光谱法
面神经麻痹的病理变化早期主要为面神经水肿髓鞘和轴突有不同程度的变性以在茎乳突孔和面神经管内的部分尤为显著w五测定时除另有规定外应以配制供试品溶液的同批溶剂为空白对照测定吸光度实际上是透光率而在测定光强弱时不只是由于被测物质的吸收所致还有溶剂和容器的吸收光的色散和界面反射等因素都可使透射光减弱用空白对照可排除这些因素的干扰
由上图可以看出吸收光谱的特征： ⑴曲线上“A”处称最大吸收峰，它所对应的波长称 最大吸收波长，以λmax表示。 ⑵曲线上“B”处有一谷，称最小吸收，所对应的波 长，称最小吸收波长，以λmin 表示。 ⑶曲线上在最大吸收峰旁边有一小峰“C”，形状像 肩的部位，称肩峰，以λsh表示。
⑷在吸收曲线的波长最短的一端，曲线上“D”处， 吸收相当强，但不成峰形，此处称为末端吸收。
利用物质的吸收光谱进行定量、定性及结构 分析的方法称为吸收光谱分析法。紫外－可 见吸收光谱是一种分子吸收光谱，它是由于 分子中原子的外层电子跃迁而产生的。
1紫外可见分光光度法精选全文
可编辑修改精选全文完整版1．紫外可见分光光度法1.1 概述物质的吸收光谱本质上就是物质中的分子和原子吸收了入射光中的某些特定波长的光能量，相应地发生了分子振动能级跃迁和电子能级跃迁的结果。
由于各种物质具有各自不同的分子、原子和不同的分子空间结构，其吸收光能量的情况也就不会相同，因此，每种物质就有其特有的、固定的吸收光谱曲线，可根据吸收光谱上的某些特征波长处的吸光度的高低判别或测定该物质的含量，这就是分光光度定性和定量分析的基础。
分光光度分析就是根据物质的吸收光谱研究物质的成分、结构和物质间相互作用的有效手段。
紫外可见分光光度法的定量分析基础是朗伯-比尔（Lambert-Beer）定律。
即物质在一定波长的吸光度与它的吸收介质的厚度和吸光物质的浓度呈正比。
当分子中含有一个或更多的生色基团（即具有不饱和键的原子基团），辐射就会引起分子中电子能量的改变。
常见的生色团有：如果两个生色团之间只隔一个碳原子，则形成共轭基团，会使吸收带移向较长的波长处（即红移），且吸收带的强度显著增加。
当分子中含有助色基团（有未共用电子对的基团）时，也会产生红移效应。
常见的助色基团有：-OH, -NH2, -SH, -Cl, -Br, -I。
紫外可见分光光度法从问世以来，在应用方面有了很大的发展，尤其是在相关学科发展的基础上，促使分光光度计仪器的不断创新，功能更加齐全，使得光度法的应用更拓宽了范围。
目前，分光光度法已为工农业各个部门和科学研究的各个领域所广泛采用，成为人们从事生产和科研的有力测试手段。
我国在分析化学领域有着坚实的基础，在分光光度分析方法和仪器的制造方面在国际上都已达到一定的水平。
1.2 特点分光光度法对于分析人员来说，可以说是最有用的工具之一。
几乎每一个分析实验室都离不开紫外可见分光光度计。
分光光度法的主要特点为：（1）应用广泛由于各种各样的无机物和有机物在紫外可见区都有吸收，因此均可借此法加以测定。
到目前为止，几乎化学元素周期表上的所有元素（除少数放射性元素和惰性元素之外）均可采用此法。
紫外分光光度法
紫外-可见分光光度法百科名片紫外--可见分光光度法：是根据物质分子对波长为200-760nm这一范围的电磁波的吸收特性所建立起来的一种定性、定量和结构分析方法。
操作简单、准确度高、重现性好。
波长长(频率小)的光线能量小，波长短(频率大)的光线能量大。
分光光度测量是关于物质分子对不同波长和特定波长处的辐射吸收程度的测量。
描述物质分子对辐射吸收的程度随波长而变的函数关系曲线，称为吸收光谱或吸收曲线。
紫外-可见吸收光谱通常由一个或几个宽吸收谱带组成。
最大吸收波长（λmax）表示物质对辐射的特征吸收或选择吸收，它与分子中外层电子或价电子的结构（或成键、非键和反键电子）有关。
朗伯-比尔定律是分光光度法和比色法的基础。
这个定律表示：当一束具有I0强度的单色辐射照射到吸收层厚度为b，浓度为c的吸光物质时，辐射能的吸收依赖于该物质的浓度与吸收层的厚度。
其数学表达式为：式中的A叫做吸光度；I0为入射辐射强度；I为透过吸收层的辐射强度；（I／I0）称紫藤为透射率T；ε是一个常数，叫做摩尔吸光系数，ε值愈大，分光光度法测定的灵敏度愈高。
紫外-可见分光光度计由5个部件组成：①辐射源。
必须具有稳定的、有足够输出功率的、能提供仪器使用波段的连续光谱，如钨灯、卤钨灯（波长范围350～2500纳米），氘灯或氢灯（180～460纳米），或可调谐染料激光光源等。
②单色器[1]。
它由入射、出射狭缝、透镜系统和色散元件（棱镜或光栅）组成，是用以产生高纯度单色光束的装置，其功能包括将光源产生的复合光分解为单色光和分出所需的单色光束。
③试样容器，又称吸收池。
供盛放试液进行吸光度测量之用，分为石英池和玻璃池两种，前者适用于紫外到可见区，后者只适用于可见区。
容器的光程一般为0.5～10厘米。
④检测器，又称光电转换器。
常用的有光电管或光电倍增管，后者较前者更灵敏，特别适用于检测较弱的辐射。
近年来还使用光导摄像管或光电二极管矩阵作检测器，具有快速扫描的特点。
紫外可见分光光度法
由图可见ΔT =1%, T 在20%～ 65%之间时, 浓度相对误差较小, 此为 最佳读数范围。
所以要求选择适宜的吸光度范围 （0.2-0.7）, 以使测量结果的误差最 小。
2024/10/5
措施: （a）控制溶液的浓度；（b） 选择不同厚度的比色
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2
溶液颜色与光吸收的关系
当一束太阳光照射某一溶液时, 太阳光中某一颜色的光 被吸收, 其互补色光透过溶液, 刺激人的眼睛, 使人感觉到它 的颜色。
实例:
1)高锰酸钾吸收绿光显紫 红色；
2)重铬酸钾吸收蓝光显黄 色；
3)邻菲罗啉铁溶液吸收蓝 绿光显红色。
2024/10/5
可见光波长及其互补光
(如国产710型，730型)； 3.双波长双光束分光光度计
(如国产WFZ800-5型）
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紫外可见分光光度的使用
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721分光光度计操作步骤
➢ 1.预热仪器。为使测定稳定, 将电源开关打开, 使仪器预热20min, 为了防止光电管疲劳, 不要连续光照。预热仪器和不测定时应将比 色皿暗箱盖打开, 使光路切断。
ε: 摩尔吸收系数，单位L·mol -1·cm-1。（讲解78页 例题）
摩尔吸收系数越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测
定该物质的灵敏度越高。
ε > 105: 超高灵敏；
ε = (6～10）×104 : 高灵敏；
ε < 2×104
: 不灵敏。
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吸光度的加和性
第十一章 紫外-可见分光光度法
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example
分子中价电子能级及跃迁示意图
*
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*
反键
→* →* n→* n→*
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非键 成键
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轨道和轨道示意图
+ –+ +++
+
– *
+
+
–
C
C
–
+
+
+
C
C
–
–
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+
–
CC
*
–
+
+
CC
–
返回
共轭双键的离域作用
４
*
３
*
最高空轨道
E>E →跃迁几率↑→↑ ； E↓→↑
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11.1.2 紫外-可见吸收光谱中的常用术语
• 吸收光谱的特征 • 生色团和助色团 • 红移与蓝(紫)移 • 增色效应和减色效应 • 强带和弱带 强带(strong band) max>104
弱带(weak band) max<102
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吸收光谱(absorption spectrum)的特征
吸收峰 末端吸收A(end abso↓rption)
谷
肩峰(shoulder peak)
↓
吸收峰
↓ 谷
↓
min max sh
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min max λ
第十一章紫外可见分光光度法第十一章紫外
第十一章紫外-可见分光光度法第十一章紫外-可见分光光度法第一节概述1．电磁辐射和电磁波谱在仪器分析中，根据物质发射的电磁辐射或物质与辐射的相互作用所建立起来分析方法，统称为光学分析法。
根据物质与辐射能间作用的性质不同，光学分析法又分为光谱法和非光谱法。
当物质与辐射能相互作用时，物质内部发生能级跃迁，根据能级跃迁所产生的辐射能强度随波长变化所得的图谱称为光谱(spectrum)。
利用物质的光谱进行定性、定量和结构分析的方法称为光谱分析法(spectroscopic analysis)，简称光谱法。
光谱分析法从不同的角度分为不同的类别。
如按作用物是分子或原子，可分为分子光谱法和原子谱法；物质与辐射能间的转换方向(能级跃迁方向)，可分为吸收光谱法和发射光谱法；按辐射源的波长不同，可分为红外光谱法、可见光谱法、紫外光谱法、X-射线光谱法等。
非光谱分析法是物质受辐射线照射时，改变电磁波的传播方向、速度等物理性质所建立起来的分析方法。
这种方法不涉及能量转移和物质内部的能级跃迁，如折光分析法、旋光分析法、X-射线衍射法等。
2．物质对光的选择性吸收当辐射能通过某些吸光物质时，物质的原子或分子吸收与其能级跃迁相应的能量由低能态跃迁至较高的能态，这种由物质对辐射能的选择性吸收而得到的原子或分子光谱称为吸收光谱。
几种常用的吸收光谱是：原子吸收光谱、分子吸收光谱、核磁共振光谱等。
各种色光的波长范围在可见光中，紫色光的波长最短能量最大，红色光的波长最长能量最小。
除此之外，波长小于400nm 的光称为紫外光，波长大于760nm 的光称为红外光。
如果适当选配两种颜色的光按一定的强度比例混合，也可以获得白光，则这两种色光称为互补色光。
如图11-1所示，处于直线相连的两种色光互为补色光，如绿色光与紫色光互补，蓝色光与黄色光互补等等。
第二节 基本原理1．吸收光谱光照射某物质，物质能够吸收光，使原有的基态转为激发态，只有当分子红橙黄绿青青蓝蓝紫白光的能量(hν)与被照射物质粒子的基态和激发态能量之差(∆E)相等时才能被吸收。
药物分析第11章紫外
4、某有色溶液，当用1cm的吸收池时，其透光率为T，若改用2cm 的吸收池，则透光率应为 。
钯（Pd）与硫代米蚩酮反应生成1：4的有色配 合物，用1cm吸收池在520nm处测得浓度为 0.200×10-6 g/ml的Pd溶液的吸光度值为0.390， 试求钯-硫代米蚩酮配合物的E11c%m和ε 。（钯-硫 代米蚩酮配合物的分子量为106.4）
产生 电子能级跃迁 振动能级跃迁 转动能级跃迁
ΔE
吸收
1-20ev 可见紫外光
1-0.025ev 中红外
0.025-10-4ev 远红外
在发生电子能级跃迁时，常伴有振动、转 动能级的跃迁
三、紫外光谱的产生
（一）吸收光谱特征
m
ax，
m
，肩峰，末端吸收及
in
整个光谱形状，E 11c%m
m
a
，
x
m
axΒιβλιοθήκη 含杂原子的不饱和基团210－250
强吸收
共轭双键↑，λmax↑，ε↑
B
芳香族特征吸收带
～256
弱吸收
蒸汽状态出现精细结构
E
芳香族特征吸收带
～180（E1）
强吸收
助色团取代，λmax↑
～200（E2）
生色团取代，与K带合并
第二节 物质吸光的定量关系
一、Beer-Lambert定律 二、吸光系数 三、吸光度的测量 四、影响比耳定律的因素
1. σ→σ* 饱和烃
单键 △E大 吸收远紫外区光
饱和烃 < 150nm
如：CH4 λmax 125nm
C2H6
135nm
2. π→π* 不饱和化合物
双键 近紫外区光 200nm
＞104 强吸收
【精品】紫外—可见分光光度法完整版
2021/5/5
第三节 紫外-可见分光光度计
二、紫外-可见分光光度计的类型
紫外-可见分光光度计的类型很多，但可归纳为三 种类型，即单光束分光光度计、双光束分光光度计和双波 长分光光度计。
1，单光束分光光度计 经单色器分光后的一束平行光，轮流通过参比溶液和
样品溶液，以进行吸光度的测定。这种简易型分光光度计 结构简单，操作方便，维修容易，适用于常规分析。
14
2021/5/5
第二节 化合物紫外—可见光谱的产生
（二）、常用术语
1. 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。
下面为某些常见生色团的吸收光谱。
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第二节 化合物紫外—可见光谱的产生
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三、溶剂对紫外、可见吸收光谱的影响
溶剂的极性的改变会引起吸收带形状的变化和最大吸 收波长的变化。当溶剂的极性由非极性改变到极性时， 精细结构消失，吸收带变向平滑。
溶剂对异亚丙基丙酮紫外吸收光谱的影响。
正己烷 CHCl3 CH3OH H2O
* max/nm
230
238
237
243
分光光度计中常用的光源有热辐射光源和气体放 电光源两类。
热辐射光源用于可见光区，如钨丝灯和卤钨灯； 气体放电光源用于紫外光区，如氢灯和氘灯。
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第三节 紫外-可见分光光度计
（二）单色器 主要功能：产生光谱纯度高的波长且波长在紫
外可见区域内任意可调。 主要类型：能起分光作用的色散元件主要是棱
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紫外可见分光光度法(共73张PPT)
2022/11/21
分光光度计的类型
2022/11/21
3.紫外-可见吸收光谱及其特征
吸收光谱
用不同波长的紫外-可见光（200~ 760 nm）依次照一定浓度的被测样品溶液时，就 会发现部分波长的光被吸收。如果以波长λ为 横座标（单位nm），吸收度 （absorbance）A为纵座标作图，即得到紫 外-可见吸收光谱（ultraviolet-visible spectra，简称UV）。
对光波来说，产生感光作用与生理作用的是 电场强度 E 。
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光的波长越短（频率越高），其能量越 大。
紫外光区 可见光区
远紫外区 10-200 nm （真空紫外区）
近紫外区 200 - 400 nm （UV光谱的研究区域）
400 - 760 nm
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能量最小，λ 200~400nm（近紫外区）
ε = 10~ 100，弱吸收
跃迁能量大小： σ→σ* > n→σ* > π→π* > n→π*
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∆E
n → σ*
σ→ σ*
π → π* n → π*
200
300
σ*反键轨道 π*反键轨道
n 非键轨道 π 成键轨道 σ 成键轨道
λ（nm）
第二节 紫外-可见分光度计
紫外-可见分 光光度计
2022/11/21
一、分光光度计的主要部件
Major Components of spectrometer
紫外-可见分光光度计的基本组成模块（ general process）
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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。
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。
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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
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相关的基本概念
吸收光谱（吸收曲线）： 不同波长光对样品作用不同，吸收强度不同
以λ~A作图。 吸收光谱特征：定性依据
吸收峰→λmax 吸收谷→λmin 肩峰→λsh 末端吸收→饱和σ-σ跃迁产生
光的互补色示意图
2.溶液的颜色与光的选择性吸收
波长／nm
380－435 435－480 480－490 490－560 500－560 560－580 580－595 595－650 650－780
Байду номын сангаас
颜
吸收的
紫 蓝 绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红
色 观察到（透过） 的 黄绿 黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
11-2 Lamber-Beer定律：吸收光谱法基本定律
➢ 描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和待测物浓度的关系
Lamber定律：A l Beer定律：A C
假设一束平行单色光通过一个吸光物体
入射光强为 I0 透过光强为 I 物体截面为 S 厚度为 l 吸光质点数为 n
朗伯-比耳定律
A lg 1 lg I0 TI
区的分子吸收光谱，对物质进行定性分析、定量 分析及结构分析的方法。按所吸收光的波长区域 不同，分为紫外分光光度法(60-400nm)和可见分 光光度法(400-750nm)，合称为紫外一可见分光 光度法。
• 11－1 紫外-可见分光光度法概论 通常是指研究200-780nm光谱区域内，物质分 子或离子对光辐射吸收的一种方法，也称为 吸光光度法或分光光度法。
吸光度、溶液的浓度及液层厚度之间的关系如下：
A = Kbc
其物理意义是：在一定温度下，一束平行的单色光通过均匀 的非散射的溶液时，溶液对光的吸收程度与溶 液的浓度及液层厚度的乘积成正比。
1．Lamber-Beer定律的适用条件（前提） 入射光为单色光 溶液是稀溶液
2．该定律适用于固体、液体和气体样品 3．在同一波长下，各组分吸光度具有加和性
• 一、吸光光度法的特点(p297) • 1.灵敏度高 10-3~10-6mol·L-1 • 2.准确度好 <5% • 3.快速简便 • 4.应用广泛
• 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。
也不呈胶体)；
• ③被测物质的浓度应在一定范围内?。
• 朗伯－比耳定律不仅适用于可见光，也适 用于红外光和紫外光；不仅适用于均匀非 散射的液体，也适用于固体和气体。因此， 它是各类吸光光度法定量的依据，用途很 广。
吸光度测量的条件选择：
1）测量波长的选择：λmax 2）吸光度读数范围的选择：选A = 0.2~0.8 3）参比溶液(空白溶液)的选择：
空白溶液 配制样品的溶剂 参比池 光学性质和厚度相同 样品池 空白溶液 参比池 调节光路 A参 0 ，T 100% 样品溶液 样品池 A样
✓ 注：采用空白对比消除因溶剂和容器的吸收、光的散射和 界面反射等因素对透光率的干扰
三、偏离BEER定律的因素
A K Cb
依据Beer定律，A与C关系应为 经过原点的直线
偏离Beer定律的主要因素表现为 以下两个方面
（一）光学因素 （二）化学因素
（一）光学因素
非单色光的影响： ✓ Beer定律应用的重要前提——入射光为单色光
照射物质的光经单色器分光后 并非真正单色光
其波长宽度由入射狭缝的宽度 和棱镜或光栅的分辨率决定
为了保证透过光对检测器的响 应，必须保证一定的狭缝宽度
应用：多组分测定
• 当c的单位为g·L-1，b的单位为cm时，比例常数K 用a表示，其单位为L·g-1·cm-1，a称为吸光系数， 这时上式变为：
• A = abc （11-3） • 当c的单位用mol·L-1，b用cm时，比例常数K用ε表
示，其单位为L·mol-1·cm-1，ε称为摩尔吸光系数， 此时上式变为： • A = εbc （11-4）
第十一章 紫外-可见分光光度法
• 教学目的及要求： • 1.了解吸光光度法的特点。 • 2.理解物质对光的选择性吸收。
3.掌握朗伯—比耳定律。 • 4.了解显色反应及其影响因素。
吸光光度法的基本原理
• 紫外一可见分光光度法（ultravioletvisible • spectrophotometry）是利用物质在紫外、可见光
• 摩尔吸光系数ε可看成是待测物质浓度c为 1mol·L-1，液层厚度为1cm时，在特定波长 下所具有的吸光度。ε值越大，表示有色物 质对该波长光的吸收能力越强，有色物质 的颜色越深，测定的灵敏度也就越高。
• 应用朗伯－比耳定律时，必须掌握好以下 条件：
• ①入射光波长应为λmax?，且单色性好； • ②被测溶液具有均匀性、非散射性(不浑浊，
• 描述物质对不同波长光的吸收能力的曲线， 称为光吸收曲线。
KMnO4溶液的光吸收曲线 (525nm)
特点：
①在可见光范围内，KMnO4溶液对波长525nm附近黄绿色光 的吸收最强。光吸收程度最大处的波长称为最大吸收波长， 用λ max表示。
②不同浓度的KMnO4溶液的光吸收曲线形状相似，最大吸收 波长不变。光吸收曲线与物质特性有关，所以它可以作为 物质定性鉴定的基础。
选择吸收
宏观现象 KMnO4 (紫红色) 吸收白光中的 黄绿色 CuSO4 (蓝色) 吸收白光中的 黄色
NaCl无色
结论：
互补色
⑴同一种物质对不同波长的光表现出不同的吸收能力，称之谓
选择吸收现象。
⑵不同的物质对光的选择吸收性质是不同的。
⑶溶液的颜色并不是某一个波长，而是一个波长带。
3. 光吸收曲线
• 例: 含Fe约0.05%的样品, 称0.2 g样品, 则
• m(Fe) ≈ 0.1 mg
• 重量法 • 容量法 • 光度法
m(Fe2O3) ≈ 0.14 mg, 称不准 V(K2Cr2O7) ≈ 0.02 mL, 测不准 结果0.048%～0.052%, 满足要求
二.物质对光的选择性吸收 1.单色光、复合光、互补色光