9 分光光度分析法解析
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重庆大学化学化工学院
2018年10月15日
不平坦
ห้องสมุดไป่ตู้
较平坦
（1）非单色光引起的偏离 （2）介质不均匀引起的偏离 （3）由于溶液本身的化学反应引起 的偏离:溶液中的吸光物质常因解 离、缔合、形成新化合物或互变 异构等化学变化而改变其浓度， 因而导致偏离朗伯—比尔定律。
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9.2.3 对朗伯-比尔定律的偏离 在分光光度分析中，经常出现标准曲线不呈直线的情况， 特别是当吸光物质浓度较高时，明显地看到通过原点向 浓度轴弯曲的现象(吸光度轴弯曲)。这种情况称为偏离朗 伯-比尔定律。若在曲线弯曲部分进行定量，将会引起较 大的误差。 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。
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9.2 光吸收基本定律 9.2.1 朗伯-比尔定律 当一束平行单色光通过任何均匀、非散射的固体、液 体或气体介质时，一部分被吸收，一部分透过介质，一 部分被器皿的表面反射。如图所示，设人射光强度为I0收 光强度为Ia，透过光强度为It，反射光强度为Ir。
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朗伯(Lambert J H)和比尔(Beer A)分别于1760和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。 当一束强度为I0的平行单色光垂直照射到长度为b的液层、 浓度为c的溶液时，由于溶液中吸光质点(分子或离子)的吸 收，通过溶液后光的强度减弱为I：
第9章 分光光度法
9.1 概述 9.1.1定义 分光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分 析方法，包括比色法、可见及紫外分光光度法及红外光谱法 等。我们重点讨论可见光区的分光光度法。 9.1.2 分光光度法的特点 a 灵敏度高。常用于测定试样中质量分数为1%~10-5的微 量组分，甚至可测定低至质量分数为10-6~10-8的痕量组分。 b 准确度较高。目视比色法的相对误差为5%~10%，分光 光度法为2%~5%。 c 应用广泛。几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可 以直接或间接地用目视比色法或分光光度法进行测定。 d 仪器简单、操作简便、快速。
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9.3.2 标准曲线法 借助分光光度计来测量一系列标准溶液的吸光度，绘制 标准曲线，根据被测试液的吸光度，从标准曲线上求得被 测物质的浓度或含量。
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9.3 光度分析的方法和仪器 9.3.1 目视比色法 用眼睛观察、比较溶液颜色深度以确定物质含量的方 法。优点是仪器简单，操作简便，适宜于大批试样的分 析。灵敏度高，因为是在复合光-白光下进行测定，故某 些显色反应不符合朗伯-比尔定律时，仍可用该法进行测 定。主要缺点是准确度不高，标准系列不能久存，需要 在测定时临时配制。
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在分光光度分析法中，试液和空白溶液分别置于同样质 料及厚度的吸收池中，然后让强度为I0的单色光分别通过 这两个吸收池，再测量其透过光的强度。此时反射光强 度基本上是不变的，且其影响可以相互抵消。 透光度或透光率 透过光强度It与人射光强度Io之比称为透光度或透光率， 用T表示溶液的透光度愈大，表示它对光的吸收愈小 ; 相 反，透光度愈小，表示它对光的吸收愈大。
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9.2.2 摩尔吸收系数 * 摩尔吸收系数 当浓度c用mol· L-1，液层厚度b用cm为单位表示，则K 用另一符号ε来表示。ε称为摩尔吸收系数，单位为 L· mol-l· cm-1，它表示物质的量浓度为l mol· L-1，液层厚 度为l cm时溶液的吸光度。
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例 浓度为25.5μg/50mL的Cu2+溶液，用双环已酮草酰二 腙光度法测定，在波长600nm处用2cm比色皿测量 A=0.297，计算摩尔吸光系数。 解：
25.5 106 6 1 [Cu ] 8 . 0 10 m ol . L 50103 63.55 A 0.297 4 1 1 1 . 9 10 L . m ol . cm bc 8.0 106 2
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* 吸收光谱曲线或光吸收曲线：以波长为横坐标，吸光度为纵坐 标作图。 * 最大吸收波长：光吸收程度最大充处的波长，用λmax表示。 * 吸光度A(也称消光度E或光密度D)：溶液对光的吸收程度。
在可见光，KMnO4溶液对 波长525 nm附近绿色光的吸 收最强，而对紫色和红色的 吸收很弱。λmax=525 nm。 浓度不同时，光吸收曲线形 状相同，λmax不变，吸光度 不同。
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9.1.3 溶液的颜色与光吸收的关系
1 相关概念 *吸收光谱：原子吸收光谱和分子吸收光谱。是因物质对不同 波长的光具有选择性吸收作用而产生的。 * 单色光：具同一波长的光。 * 复合光：由不同波长组成的光。 * 紫外光：波长200~400 nm。 * 可见光：人眼能感觉到的光，波长在400~750 nm。它是由 红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种色光按一定比例混合 而成的。 * 波段：各种色光的波长范围不同。 * 互补色光：按一定比例混合，得到白光。 * 物质的颜色是因物质对不同波长的光具有选择性吸收作用而 产生的。
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（1）非单色光引起的偏离 （2）介质不均匀引起的偏离 （3）由于溶液本身的化学反应引起 的偏离:溶液中的吸光物质常因解 离、缔合、形成新化合物或互变 异构等化学变化而改变其浓度， 因而导致偏离朗伯—比尔定律。
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9.2.3 对朗伯-比尔定律的偏离 在分光光度分析中，经常出现标准曲线不呈直线的情况， 特别是当吸光物质浓度较高时，明显地看到通过原点向 浓度轴弯曲的现象(吸光度轴弯曲)。这种情况称为偏离朗 伯-比尔定律。若在曲线弯曲部分进行定量，将会引起较 大的误差。 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。
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9.2 光吸收基本定律 9.2.1 朗伯-比尔定律 当一束平行单色光通过任何均匀、非散射的固体、液 体或气体介质时，一部分被吸收，一部分透过介质，一 部分被器皿的表面反射。如图所示，设人射光强度为I0收 光强度为Ia，透过光强度为It，反射光强度为Ir。
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朗伯(Lambert J H)和比尔(Beer A)分别于1760和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。 当一束强度为I0的平行单色光垂直照射到长度为b的液层、 浓度为c的溶液时，由于溶液中吸光质点(分子或离子)的吸 收，通过溶液后光的强度减弱为I：
第9章 分光光度法
9.1 概述 9.1.1定义 分光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分 析方法，包括比色法、可见及紫外分光光度法及红外光谱法 等。我们重点讨论可见光区的分光光度法。 9.1.2 分光光度法的特点 a 灵敏度高。常用于测定试样中质量分数为1%~10-5的微 量组分，甚至可测定低至质量分数为10-6~10-8的痕量组分。 b 准确度较高。目视比色法的相对误差为5%~10%，分光 光度法为2%~5%。 c 应用广泛。几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可 以直接或间接地用目视比色法或分光光度法进行测定。 d 仪器简单、操作简便、快速。
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9.3.2 标准曲线法 借助分光光度计来测量一系列标准溶液的吸光度，绘制 标准曲线，根据被测试液的吸光度，从标准曲线上求得被 测物质的浓度或含量。
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9.3 光度分析的方法和仪器 9.3.1 目视比色法 用眼睛观察、比较溶液颜色深度以确定物质含量的方 法。优点是仪器简单，操作简便，适宜于大批试样的分 析。灵敏度高，因为是在复合光-白光下进行测定，故某 些显色反应不符合朗伯-比尔定律时，仍可用该法进行测 定。主要缺点是准确度不高，标准系列不能久存，需要 在测定时临时配制。
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在分光光度分析法中，试液和空白溶液分别置于同样质 料及厚度的吸收池中，然后让强度为I0的单色光分别通过 这两个吸收池，再测量其透过光的强度。此时反射光强 度基本上是不变的，且其影响可以相互抵消。 透光度或透光率 透过光强度It与人射光强度Io之比称为透光度或透光率， 用T表示溶液的透光度愈大，表示它对光的吸收愈小 ; 相 反，透光度愈小，表示它对光的吸收愈大。
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9.2.2 摩尔吸收系数 * 摩尔吸收系数 当浓度c用mol· L-1，液层厚度b用cm为单位表示，则K 用另一符号ε来表示。ε称为摩尔吸收系数，单位为 L· mol-l· cm-1，它表示物质的量浓度为l mol· L-1，液层厚 度为l cm时溶液的吸光度。
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例 浓度为25.5μg/50mL的Cu2+溶液，用双环已酮草酰二 腙光度法测定，在波长600nm处用2cm比色皿测量 A=0.297，计算摩尔吸光系数。 解：
25.5 106 6 1 [Cu ] 8 . 0 10 m ol . L 50103 63.55 A 0.297 4 1 1 1 . 9 10 L . m ol . cm bc 8.0 106 2
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* 吸收光谱曲线或光吸收曲线：以波长为横坐标，吸光度为纵坐 标作图。 * 最大吸收波长：光吸收程度最大充处的波长，用λmax表示。 * 吸光度A(也称消光度E或光密度D)：溶液对光的吸收程度。
在可见光，KMnO4溶液对 波长525 nm附近绿色光的吸 收最强，而对紫色和红色的 吸收很弱。λmax=525 nm。 浓度不同时，光吸收曲线形 状相同，λmax不变，吸光度 不同。
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9.1.3 溶液的颜色与光吸收的关系
1 相关概念 *吸收光谱：原子吸收光谱和分子吸收光谱。是因物质对不同 波长的光具有选择性吸收作用而产生的。 * 单色光：具同一波长的光。 * 复合光：由不同波长组成的光。 * 紫外光：波长200~400 nm。 * 可见光：人眼能感觉到的光，波长在400~750 nm。它是由 红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种色光按一定比例混合 而成的。 * 波段：各种色光的波长范围不同。 * 互补色光：按一定比例混合，得到白光。 * 物质的颜色是因物质对不同波长的光具有选择性吸收作用而 产生的。