第十一章 紫外-可见分光光度法
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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
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
• 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，
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
பைடு நூலகம்
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
• 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。
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：
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
③浓度不同的同种物质的溶液，在一定波长处吸光度随溶液 的浓度的增加而增加，这个特性可作为物质定量分析的基 础。
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
• 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。
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。
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
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
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
• 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
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
• 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，
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
பைடு நூலகம்
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
• 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。
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：
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
③浓度不同的同种物质的溶液，在一定波长处吸光度随溶液 的浓度的增加而增加，这个特性可作为物质定量分析的基 础。
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
• 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。
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。
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
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
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