11第十一章 吸光光度法.

8
max 525nm
5. 一般情况下选择最大吸 收波长处测定
2018年12月12日星期三2时41分59秒
第二节
一、朗伯－比尔定律
光吸收的基本定律
9
布格(Bouguer)朗伯(Lambert) （朗伯定律） 比尔(Beer)（比尔定律）
A K1b
A K2c
朗伯比尔定律
A Kbc
2018年12月12日星期三2时41分59秒
（一）朗伯－比尔定律的推导 I I dI
10
I0
db b
It
设：吸光质点的截面积为a, 每层有dn个吸光质点 ( I dI ) I dI k1IdS k1Iadn
ห้องสมุดไป่ตู้设：吸光物质的浓度为c dn 6.02 1023 cSdb
dI 6.02 1023 k1aScdb k2cdb I I t dI b k2 cdb I0 I 0
2018年12月12日星期三2时41分59秒
12 朗伯比尔定律成立的前提：
1. 入射光为平行单色光且垂直入射
2. 吸光物质为均匀非散射体系 3. 吸光物质间无相互作用 4. 辐射与吸光物质间的作用仅限于光的吸收过 程，无荧光和光化学现象发生
吸光物质对光的吸收具有加和性
A A1 A2 An
3
2018年12月12日星期三2时41分59秒
4
第一节
一、光的基本性质
物质对光的选择性吸收
E hv hc
h 6.63 10
34
J s
1. 可见光是电磁波的一种，具有波粒二象性
2. 波长与能量成反比；与频率成正比关系
3. 单色光：是指单一波长的光，通常意义的 单色光是指某一波长范围的光 4. 复合光：由不同单色光组成的光
2018年12月12日星期三2时41分59秒
电 磁 波 谱
波谱名称 g射线 X射线 远紫外 近紫外 可见光 近红外 中红外 远红外 微波 射频 波长范围 0.005～0.17nm 0.1~10nm 10~200nm 200~400nm 400~750nm 0.75~2.5mm 2.5~50mm 50~1000mm 1~1000mm 1~1000m 分析方法 中子活化分析等 X射线光谱分析 真空紫外光谱法 紫外光谱法 比色、可见吸光 光谱法(光度法) 红外光谱法 红外光谱法 红外光谱法 微波光谱法 核磁共振光谱法 跃迁能级类型 核能级 内层电子能级 原子及分子价电 子或成键电子能 级 分子振动能级
2018年12月12日星期三2时41分59秒
（二）吸收系数和桑德尔灵敏度
13
1、吸收系数 （1）吸收系数
A abc b : cm c : g L1 a : L g 1 cm1 a 常用于化合物组成不明，M 尚不清楚的情况
a
（2）摩尔吸收系数 A bc
b : cm
应用更为广泛
c : mol L : L mol aM
1
1
cm
1
2018年12月12日星期三2时41分59秒
14 摩尔吸光系数的物理意义 当吸光物质的浓度为1mol/L,吸收层厚度为1cm
时，吸光物质对某波长光的吸光度
A bc
A bc
摩尔吸光系数的大小与入射光的波长、吸光物 质的性质、溶剂、温度等因素有关，实际上还受溶 液的组成、仪器灵敏度的影响
比色法、紫外-可见吸光光度法和红外光谱法等 可见吸光光度法（分光光度法、光度法）主要 测定对象为金属离子 3、特点 4 5 3 10 % ~ 10 % a) 灵敏度高 1% ~ 10 % ； b) 仪器设备简单、操作简单、快速 c) 准确度较高 2% ~ 5% ；1% ~ 2% d) 应用范围广
S2
7
E分子内能 E电子位能 E振动能 E转动能
（二）物质的颜色与 光吸收的关系 物质对可见光的 选择性吸收是不同的 物质具有不同颜色的 原因
Ee S1 v3 v2 v1 S0
r3 r2 r1
Ev Er
分子能级示意图
2018年12月12日星期三2时41分59秒
（三）吸收曲线（吸收光谱） 1. 吸收光谱能准确地描述物质对光的选择性吸 收的情况 2. 最大吸收波长 3. 定性依据：不同物质因 分子结构不同而具有不 同的特征吸收曲线 4. 定量依据：同波长下吸 光度随浓度增大而增大
2018年12月12日星期三2时41分59秒
It ln k2cb I0
I0 lg 0.434k2cb Kcb It
11
I0 lg A It
It T I0
I0 1 A lg lg It T
1 A lg Kbc T
朗伯比尔定律的物理意义：当一束平行光垂直通过 某一非散射的吸光物质时，其吸光度（A）与吸光 物质的浓度（c）及光程长度（b）成正比关系 朗伯比尔定律是光的吸收的基本定律，适用于 所有的电磁辐射和所有的吸光物质
2018年12月12日星期三2时41分59秒
A bc
A
酒石酸铁
1、测试条件一定时， 摩尔吸光系数的大小 取决于物质的性质， 它是物质对某一波长光吸收 的能力的量度
15
丁二铜肟镍

max max
2、对于同一种物质，其它 条件一定时，摩尔吸光系数 取决于入射光的波长。
545＝2.2 103 L mol 1 cm1
一般情况下max 104 L mol 1 cm1的方法较灵敏
2018年12月12日星期三2时41分59秒
5
分子转动能级
电子、核自旋
2018年12月12日星期三2时41分59秒
6
绿 500～580 黄 580～600 橙 600～650 红 650～750 紫 400～450 青 490～500 青蓝 480～490 蓝 450～480
白光
光的互补色示意图
2018年12月12日星期三2时41分59秒
二、物质对光的选择性吸收 （一）物质对光产生选 择性吸收的原因
1
作 业
1、2、 4、 6、 9 13、14、15、16、28
2018年12月12日星期三2时41分59秒
2
第十一章 吸光光度法
2018年12月12日星期三2时41分59秒
1、定义 吸光光度法(Absorption Photometry)是基于物质 对光的选择性吸收而建立起来的分析方法 2、范畴