吸光光度法设计与分析法
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吸光光度法
单色器 作用:产生单色光 常用的单色器：棱镜和光栅 样品池（比色皿） 厚度(光程): 0.5, 1, 2, 3, 5…cm 材质：玻璃比色皿－－可见光区 石英比色皿－－可见、紫外光区
检测器 作用：接收透射光，并将光信号转化为电信号 常用检测器： 光电管 光电倍增管 光二极管阵列
光电管分为红敏和紫敏，阴极表面涂银和氧 化铯为红敏，适用625－1000nm波长；阴极 表面涂锑和铯为紫敏，适用200－625nm波长
T－透光率（透射比）（Transmittance）
T=
A 吸光度
It I0
A = lg (I0/It) = lg(1/T) = -lgT
I I-dI I0
朗伯定律(1760)
It
s
b dx
A=lg(I0/It)=k1b
比尔定律(1852)
A=lg(I0/It)=k2c
A=lg(I0/It)=kbc
根据吸光度的加和性可以进行多组分的测定以及 某些化学反应平衡常数的测定
光吸收曲线
有色溶液对各种波长的光的吸收情 况，常用光吸收曲线来描述。将不 同波长λ的单色光依次通过一定的 有色溶液，分别测出对各种波长光 的吸收程度（即吸光度，用字母A 表示）。以波长λ为横坐标，吸光 度为纵坐标作图，所得的曲线称为 吸收曲线或吸收光谱曲线。
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
吸光光度分析法是以物质对光的选择 性吸收为基础的分析方法。根据物质 所吸收光的波长范围不同，吸光光度 分析法又有紫外、可见及红外分光光 度法。本章重点讨论可见光光度法 （又称分光光度法，简称光度法）。
分析化学第七章吸光光度分析法
图8-1吸收曲线
分析化学第七章吸光光度分析法
8
吸收曲线的讨论：
（1）同一种物质对不同波长光的吸光度不同。 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，并 作为物质定性分析的依据之一。
红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长 范围2.51000m ,
主要用于有机化合物结构鉴定。 紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长 范围200400 nm（近紫外区） ，可用于结 构鉴定和定量分析。
分析化学第七章吸光光度分析法
2
可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范 围400750 nm ，主要用于有色物质的定量 分析。
nm （真空紫外区）
分析化学第七章吸光光度分析法
4Байду номын сангаас
一、物质的颜色
物质的颜色是由于物质对不同波长的光 具有选择性吸收而产生的。
物质颜色
黄绿 黄 橙 红 紫红 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
吸收光
颜色
波长/nm
紫
400～450
蓝
450～480
绿蓝
480～490
蓝绿
490～500
绿
500～560
黄绿
560～580
黄
10
三、光吸收的基本定律
1.朗伯—比耳定律 • 布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于
1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收
层厚度的关系。A∝b
• 1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和
吸收物浓度之间也具有类似的关系。A∝ c
第七章 吸光光度法 (1)
2 一些基本名词和概念
吸收光谱曲线：物质在不同波长下吸收光的强度大小
A～ 关系
最大吸收波长 max：光吸收最大处的波长
Δ
对比度(Δ ):络合物最大吸 收波长( MRmax)与试剂最大 吸收波( Rmax)之差
max
吸收曲线的讨论：
（1）同一种物质对不同 波长光的吸光度不同。吸 光度最大处对应的波长称 为最大吸收波长λmax
ΔE=E2-E1=hν
不同的物质微粒由于结构不同而具有不同的量子化能级， 其能量差也不相同。仅当照射光光子提供的能量(hν)与被照物 质的基态与激发态能量之差ΔE相等时才能发生吸收。所以物 质对光的吸收具有选择性。
h
S3 S2
E3 E2 E1
A
S1
S0
纯电子能态 间跃迁
S2 h
E0
锐线光谱
A
光的互补
若两种不同颜色的单色光按一定的 强度比例混合得到白光，那么就称 这两种单色光为互补色光，这种现 象称为光的互补。
10-2 nm 10 nm
射 线 x 射 线
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
0.1 cm 10cm
微 波
103 cm
105 cm
无 线 电 波
可
绿 蓝绿 绿蓝 蓝 红
2、化学反应引起的偏离 L-B中浓度(c) 应指吸光物质的平衡浓度， 即吸光型体的平衡浓度。 实际常用吸光物质的分析浓度。只有当平衡 浓度等于或正比于分析浓度时，其吸光度符合 比尔定律。但溶液中吸光物质常因缔合、离解、 互变异构，络合物的逐级形成，以及与溶剂的 相互作用等而形成新的化合物或改变吸光物质 浓度，这些都将导致偏离比尔定律。如
第九章 吸光光度法
发生相互作用。 假定只有在稀溶液(c<10-2mol/L)时才基本符合。 当溶液浓度c >10 －2 mol/L 时，吸光质点间可能发 生缔合等相互作用，直接影响了对光的吸收。 故：朗伯—比耳定律只适用于稀溶液。 溶液中存在着离解、聚合、互变异构、配合物的 形成等化学平衡时。使吸光质点的浓度发生变化 ，影响吸光度。
度的乘积成正比。 朗伯——比耳定律不仅适用于有色溶液，也适 用于其它均匀、非散射的吸光物质(包括液体、气 体和固体)，是各类吸光光度法的定量依据。
A bc
式中，A：吸光度，描述溶液对光的吸收程度； b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位； c：溶液的摩尔浓度，单位mol· －１； L
无线电波 11000m
光谱名称 波长范围 X射线 0.1—10nm 远紫外光 10—200nm
跃迁类型
辐射源
分ห้องสมุดไป่ตู้方法 X射线光谱法
真空紫外光 度法
K和L层电子 X射线管 中层电子 氢灯 氢灯 钨灯
碳化硅热棒
近紫外光 200—400nm 价电子 可见光 400—750nm 价电子
近红外光 0.75—2.5μ m 分子振动 中红外光 2.5— 分子振动 5.0μ m
A总 lg(I01 I02 ) /(I01 10
1bc
I02 10
2bc
)
讨论: A总 lg(I0 I0 ) /(I0 10
1 2 1
1bc
I02 10
2bc
)
(1) 1= 2 = 则： A总 ＝lg（Ｉo/Ｉt）＝ bc
(2) 若 2≠ 1 ；A与C则不成直线关系。 2与 1
I0 A lg I t A Kbc
分析化学吸光光度法二
故T e 1 0.368, 即吸光度A 0.434时， 浓度测量的相对误差最小。
（二）测量条件的选择
选择适当的测量条件，是获得准确测定结 果的重要途径。择适合的测量条件，可从下列 几个方面考虑。 1.测量波长的选择 由于有色物质对光有选择性吸收，为了使 测定结果有较高的灵镀度和准确度，必须选择 溶液最大吸收波长的入射光。如果有干扰时， 则选用灵敏度较低但能避免干扰的入射光，就 能获得满意的酸度对被测物质存在状态的影响 大部分高价金属离子都容易水解，当溶液的酸度 降低时，最终将导致沉淀的生成。显然，金属离子的 水解，对于显色反应的进行是不利的，故溶液的酸度 不能太低。
(2) 酸度对显色剂浓度和颜色的影响 光度分析中所用的大部分显色剂都是有 机弱酸。 M + HR＝MR + H+ 从反应式可以看出，溶液的酸度影响着 显色剂的离解,并影响着显色反应的完全程 度。
3.时间和温度 显色反应的速度有快有慢。实验方法是配制一份显色溶 液，从加入显色剂计算时间、每隔几分钟测定一次吸光度， 绘制A-t曲线，根据曲线来确定适宜的时间。 不同的显色反应需要不同的温度，一般显色反应可在室温 下完成。但是有些显色反应需要加热至一定的温度才能完成； 也有些有色络合物在较高温度下容易分解。因此，应根据不 同的情况选择适当的温度进行显色。温度对光的吸收及颜色 的深浅也有一定的影响，故标样和试样的显色温度应保持一 样。合适显色温度也必须通过实验确定 ,做A-C曲线即可求出。
(3)对络合物组成和颜色的影响 对于某些逐级形成络合物的显色反应、在不 同的酸度时，生成不同络合比的络合物。例如铁 与水杨酸的络合反应，当 pH＜4 [Fe3+(C7H4O3)2-]+ 紫色 4＜pH＜9 [Fe3+(C7H4O3)22-]- 红色 pH＞9 [Fe3+(C7H4O3)32-]3- 黄色 在这种情况下，必须控制合适的酸度，才可 获得好的分析结果。 合适酸度也必须通过实验确定,做A-pH曲线即可 求出
第十二章 吸光光度分析法
第十二章 吸光光度分析法一、本章要点1．掌握吸收曲线的绘制方法、吸收光谱、最大吸收波长的概念。
2. 掌握朗伯-比尔定律、吸光度、摩尔吸光系数、透光率的基本概念及相互之间的关系。
3.熟悉偏离朗伯-比尔定律的原因。
4. 掌握显色反应及其条件的选择、吸光光度分析方法及熟悉常用仪器的基本原理、主要部件及具体操作。
二、示例解析1. 已知含Cd 2+浓度为140µg ·L -1的溶液，用双硫腙显色后，用厚度为2cm 的比色皿测得 A=0.22，计算此溶液的摩尔吸光系数。
解： 查表知Cd 的摩尔质量为112.41g ·mol —1c (Cd 2+)=140×10-6/112.41=1.25×10—6（mol ·L —1） 461088102512220⨯=⨯⨯==ε-...bc A （L ·mol -1·cm —1） 需要指出的是，上例中的ε 值是把被测组分看成是完全转变成有色化合物的。
但在实际测定中，因有色物质组成不确定或有副反应存在，实际计算出的是表观摩尔吸光系数。
2. 已知吸光度A = 0.474，计算T 及T %解： A = -lg T = 2 - lg T %lg T = -A = -0.474 ， T = 0.336； lg T % = 2-A = 2-0.474 =1.53， T % = 33.63. 准确移取含磷30μg 的标准溶液于25mL 容量瓶中，加入5%钼酸铵及其它相关试剂，稀释至刻度。
在690nm 处测定吸光度为0.410。
称10.0g 含磷试样，在与标准溶液相同的条件下测得吸光度为0.320。
计算试样中磷的质量分数。
解： ω（P ）=100⨯mA V c A S X S X =3100.1025410.02530320.0⨯⨯⨯⨯⨯ =0.23 4. 某一分光光度计的透光率读数误差为0.005，当测量的百分透光率为9.5%时，测得的浓度相对误差为多少？解：∆T = 0.005，T = 0.095，代入式（8-6）：095.0lg 095.0005.0434.0⨯⨯=∆c c = -0.022 = -2.2% 5. 测定某样品中Fe 的含量，称样0.2g 测得T =1.0%，若仪器透光率读数误差为0.50%试计算：⑴ 测量结果的相对误差为多少？⑵ 欲使测得的A 值为0.434，以提高测量的准确度，则应减少称样量或稀释样品多少倍？⑶ 若不进行上面的操作，为提高测量准确度应选用几厘米的比色皿？解： ⑴ ∆T =0.50%，T = 1.0%，代入（8-6）式01.0lg 01.0005.0434.0⨯⨯=∆C C = 0.1085 = 10.85% ⑵ 原试液T =1.0%，A = 2.00，要使A = 0.434，降低相对误差，则需稀释样品。
分析化学(第五版) 第10章 吸光光度法
第10章 吸光光度法 章
10.1 概述 10.2 吸光光度法基本原理 10.3 分光光度计 10.4 显色反应及影响因素 10.5 光度分析法的设计 10.6 吸光光度法的误差 10.7 常用的吸光光度法 10.8 吸光光度法的应用
10.1 概述 吸收光谱 发射光谱 散射光谱 分子光谱 原子光谱
吸光光度法：分子光谱分析法的一种， 吸光光度法：分子光谱分析法的一种，又称分光光 度法， 度法，属于分子吸收光谱分析方法 基于外层电子跃迁
e 溶剂 有机溶剂，提高灵敏度、 有机溶剂，提高灵敏度、显色反应速率 f 干扰离子 消除办法： 消除办法： 提高酸度，加入隐蔽剂， 提高酸度，加入隐蔽剂，改变价态 选择合适参比 铬天菁S测 ，氟化铵褪色，消除锆、 钴干扰) 褪色空白(铬天菁 测Al，氟化铵褪色，消除锆、镍、钴干扰 选择适当波长
10.5 光度分析法的设计
2 物理化学因素 非均匀介质 胶体，悬浮、乳浊等对光产生散射， 胶体，悬浮、乳浊等对光产生散射，使实测 吸光度增加， 吸光度增加，导致线性关系上弯 化学反应 离解、缔合、 离解、缔合、异构等 如：Cr2O72-+H2O-=2HCrO4-=2H++2CrO42PAR的偶氮－醌腙式 的偶氮－ 的偶氮
根据吸光度的加和性可以进行多组分的测定以及 某些化学反应平衡常数的测定
10.3 吸光光度计
1 分光光度计的组成
读出系统 光源 单色器 样品池 检测器
常用光源
光源 氢灯 氘灯 钨灯 卤钨灯 氙灯 能斯特灯 空心阴极灯 激光光源 波长范围(nm) 185~375 185~400 320~2500 250~2000 180~1000 1000~3500 特有 特有 适用于 紫外 紫外 可见，近红外 紫外，可见，近红外 紫外、可见（荧光） 红外 原子光谱 各种谱学手段
10.1 概述 10.2 吸光光度法基本原理 10.3 分光光度计 10.4 显色反应及影响因素 10.5 光度分析法的设计 10.6 吸光光度法的误差 10.7 常用的吸光光度法 10.8 吸光光度法的应用
10.1 概述 吸收光谱 发射光谱 散射光谱 分子光谱 原子光谱
吸光光度法：分子光谱分析法的一种， 吸光光度法：分子光谱分析法的一种，又称分光光 度法， 度法，属于分子吸收光谱分析方法 基于外层电子跃迁
e 溶剂 有机溶剂，提高灵敏度、 有机溶剂，提高灵敏度、显色反应速率 f 干扰离子 消除办法： 消除办法： 提高酸度，加入隐蔽剂， 提高酸度，加入隐蔽剂，改变价态 选择合适参比 铬天菁S测 ，氟化铵褪色，消除锆、 钴干扰) 褪色空白(铬天菁 测Al，氟化铵褪色，消除锆、镍、钴干扰 选择适当波长
10.5 光度分析法的设计
2 物理化学因素 非均匀介质 胶体，悬浮、乳浊等对光产生散射， 胶体，悬浮、乳浊等对光产生散射，使实测 吸光度增加， 吸光度增加，导致线性关系上弯 化学反应 离解、缔合、 离解、缔合、异构等 如：Cr2O72-+H2O-=2HCrO4-=2H++2CrO42PAR的偶氮－醌腙式 的偶氮－ 的偶氮
根据吸光度的加和性可以进行多组分的测定以及 某些化学反应平衡常数的测定
10.3 吸光光度计
1 分光光度计的组成
读出系统 光源 单色器 样品池 检测器
常用光源
光源 氢灯 氘灯 钨灯 卤钨灯 氙灯 能斯特灯 空心阴极灯 激光光源 波长范围(nm) 185~375 185~400 320~2500 250~2000 180~1000 1000~3500 特有 特有 适用于 紫外 紫外 可见，近红外 紫外，可见，近红外 紫外、可见（荧光） 红外 原子光谱 各种谱学手段
吸光光度分析法Spectrophotometry
常数。
在生物学研究中的应用
蛋白质测定
吸光光度法是测定蛋白质含量的常用方法之一。通过测定 蛋白质溶液在紫外区的吸光度，可以计算出蛋白质的浓度。 该方法具有操作简便、准确度高的优点。
DNA和RNA定量
吸光光度法可以用于DNA和RNA的定量分析。通过测定 DNA或RNA在特定波长下的吸光度，可以计算出其浓度 和纯度，从而进行定量分析。
智能化与自动化
自动化检测系统
在线监测与远程监控
自动化检测系统可实现样品自动进样、 自动检测和自动处理等功能，提高检 测效率。
在线监测和远程监控技术可实现实时 监测和远程控制，提高监测效率和准 确性。
智能算法与软件
智能算法和软件的应用可实现光谱数 据的自动处理、分析和解释，提高检 测准确度。
06
结论
04
吸光光度分析法的优缺点
优点
高灵敏度
吸光光度分析法具有较高的灵敏 度，能够检测低浓度的物质，尤
其在痕量分析中表现出色。
操作简便
该方法操作简便，实验过程相 对简单，易于实现自动化和标 准化。
应用广泛
吸光光度分析法适用于多种不 同类型样品的分析，如水、土 壤、生物体等。
成本较低
该方法所需的仪器设备和试剂 相对便宜，降低了分析成本。
微型化与便携化
01
02
03
便携式光谱仪
便携式光谱仪可方便地携 带至现场进行快速检测， 具有操作简便、结果准确 等优点。
手持式光谱仪
手持式光谱仪可直接手持 操作，方便快捷，可广泛 应用于环境监测、食品安 全等领域。
微型化检测器
微型化检测器具有体积小、 重量轻、功耗低等优点， 可应用于便携式仪器和微 型化仪器中。
第10章吸光光度法
第10章 吸光光度法
• • • • • • • • • • 本章主要内容： 第一节 概述 一、吸光光度法的特点 二、光吸收的基本定律 三、比色法和吸光光度法及其仪器 第二节 光度分析法的设计 一、显色反应 二、显色条件的选择 三、测量波长和吸光度范围的选择 四、参比溶液的选择
续前
• 第三节 光度分析法的误差
350 Cr2O72-
525 545 MnO4-
0.4
0.2 300 350 400 500 600 700
/nm
苯 (254nm) A
甲苯 (262nm)
230
250
270
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
10.2 光吸收基本定律
1. 光吸收定律－朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律 吸光光度法的理论依据，研究光吸收的最基本定律
800
λ1
白光
600
500
λ2
入射狭缝 准直透镜 棱镜 聚焦透镜 出射狭缝
400
光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度
等间距条痕(600、1200、2400条/mm )。 原理： 利用光通过光栅时
平面透 射光栅 透 镜
光屏
M1
发生衍射和干涉现象而 分光.
M2
光栅衍射示意图
出 射 狭 缝
检测器
-kbc -A T = 10 = 10
吸光度A、透射比T与浓度c的关系
A
T = 10
-kbc
T
A=kbc
c
K 吸光系数 Absorptivity
当c的单位用g· L-1表示时，用a表示，
A＝abc
a的单位: L· g-1· cm-1
当c的单位用mol· L-1表示时，用表示.
• • • • • • • • • • 本章主要内容： 第一节 概述 一、吸光光度法的特点 二、光吸收的基本定律 三、比色法和吸光光度法及其仪器 第二节 光度分析法的设计 一、显色反应 二、显色条件的选择 三、测量波长和吸光度范围的选择 四、参比溶液的选择
续前
• 第三节 光度分析法的误差
350 Cr2O72-
525 545 MnO4-
0.4
0.2 300 350 400 500 600 700
/nm
苯 (254nm) A
甲苯 (262nm)
230
250
270
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
10.2 光吸收基本定律
1. 光吸收定律－朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律 吸光光度法的理论依据，研究光吸收的最基本定律
800
λ1
白光
600
500
λ2
入射狭缝 准直透镜 棱镜 聚焦透镜 出射狭缝
400
光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度
等间距条痕(600、1200、2400条/mm )。 原理： 利用光通过光栅时
平面透 射光栅 透 镜
光屏
M1
发生衍射和干涉现象而 分光.
M2
光栅衍射示意图
出 射 狭 缝
检测器
-kbc -A T = 10 = 10
吸光度A、透射比T与浓度c的关系
A
T = 10
-kbc
T
A=kbc
c
K 吸光系数 Absorptivity
当c的单位用g· L-1表示时，用a表示，
A＝abc
a的单位: L· g-1· cm-1
当c的单位用mol· L-1表示时，用表示.
第十章 吸光光度法
该溶液的吸
收曲线。右 图为 K2Cr2O7和 KMnO4溶液
的吸收曲线。
17:19
12
吸收曲线的讨论：
（1）同一种物质对不同波长光的吸光度不同。
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KMnO4溶液的光吸收曲线形状
相似，其最大吸收波长不变；
不同物质吸收曲线的形状和最大吸收波长均不相
吸收某些波长的光而让未被吸收的光透射过，即溶
液呈现透射光的颜色，亦即呈现的是它吸收光的互
补光的颜色。
例如，KMnO4 溶液选择吸收了白光中的绿色光
，与绿色光互补的紫色光因未被吸收而透过溶液，
所以KMnO4溶液呈现紫色。
17:19 11
当依次将各种波长的单色光通过某一有色溶液，测量每一 波长下有色溶液对该波长光的吸收程度（吸光度A），然后以波 长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，得到一条曲线，称为
1．方法原理 吸光光度法是借助分光光度计测定溶液的吸光度 ，根据朗伯－比耳定律确定物质溶液的浓度的方法。 常用的测定方法有比较法和标准曲线法。
17:19
26
2. 测定方法 a. 比较法 比较法是先配制与被测试液浓度cx相近的标准溶液cs， 在相同条件下显色后，测其相应的吸光度，分别为As和Ax， 根据朗伯—比耳定律：
碳化硅热棒
碳化硅热棒 碳化硅热棒 电磁波发生器
17:19
6
可见光是指眼睛能够感觉到的那一小段光，是电 磁波中一个很小的波段（400 ~ 750nm）。 日常所见的日光、白炽光，都是由红、橙、黄、 绿、青、蓝、紫七种不同波长的光所组成的复合光。
17:19
7
由不同波长的光组成的光称为复合光。 单色光其实只是一种理想的“单色”，实际上常 含有少量其他波长的色光。各种单色光之间并无严格 的界限。 例如黄色与绿色之间就有各种不同色调的黄绿色 。不仅七种单色光可以混合成白光，两种适当颜色的 单色光按一定强度比例混合也可得到白光。这两种单 色光称为互补色。
吸光光度分析
吸光光度分析法基于物质对光选择性吸收而建立起来的分析方法，称为吸光光度分析法。
本章重点讨论可见光区的吸光光度分析。
第一节吸光光度分析概述吸光光度分析法(absorption spectrophotometry)，包括比色分析法、可见分光光度法、紫外分光光度法和红外分光光度法等。
与经典的化学分析方法相比，吸光光度法具有以下几个特点：1．灵敏度高吸光光度法主要用于测定试样中微量或痕量组分的含量。
测定物质浓度下限一般可达10—5～10—6 mol·L—1，若被测组分预先加以富集，灵敏度还可以提高。
2．准确度高比色法测定的相对误差为5%～10%，分光光度法测定的相对误差为2%～5%，完全可以满足微量组分测定的准确度要求。
若采用精密分光光度计测量，相对误差可减小至1%～2%。
3．仪器简便，测定速度快吸光光度法虽然需要用到专门仪器，但与其它仪器分析法相比，比色分析法和分光光度法的仪器设备结构均不复杂，操作简便。
近年来由于新的高灵敏度、高选择性的显色剂和掩蔽剂的不断出现，常常可以不经分离而直接进行比色或分光光度测定，使测定显得更为方便和快捷。
4．应用广泛吸光光度法能测定许多无机离子和有机化合物，既可测定微量组分的含量，也可用于一些物质的反应机理及化学平衡研究，如测定配合物的组成和配合物的平衡常数，弱酸、弱碱的离解常数等。
第二节吸光光度分析的基本原理一、溶液的颜色和对光的选择性吸收1．光的基本性质光是一种电磁波。
电磁波范围很大，波长从10—1 nm～103 m，可依次分为X–射线、紫外光区、可见光区、红外光区、微波及无线电波，见表8—1。
表8-1电磁波谱区域λ/ nmX –射线10-1～10远紫外光区10～200近紫外光区200～400可见光区400～760近红外光区760～5×104远红外光区5×104～1×106微波1×106～1×109无线电波1×109～1×1012注：1 m = 109 nm人的眼睛能感觉到的光称为可见光(visible light)。
分析化学-吸光光度法
顯然
摩爾品質
ε= Ma
(4) a 或ε的測定方法 取適當濃度的被測物溶液, 用分光光度計測得 A 值,
进而由 A abc 或 A bc 算得 a 或 見下例
【例 1】 Fe2+ 濃度為 5 mg·L-1 的溶液 1 mL, 用 1,10 - 二氮菲顯色後，定容為 10 mL，取 此溶液用 2 cm 吸收池在 580 nm 波長處測得 吸光度 A = 0.190，計算其摩爾吸光係數ε 和吸光係數 a。
a M
55.85 g mol 1
1.90102 L g1cm1
【例 2】 K2CrO4 的鹼性溶液在 372 nm 處 有最大吸收。現有 310-5 mol ·L-1 K2CrO4 鹼性溶液，在 372 nm 處用 1 cm 吸收池測得 其透光率為 71.6%。
求： 1. 該溶液的吸光度？ 2. K2CrO4 溶液在 372 nm 處的摩爾吸收系
c吸
光 物 質
b
液層厚度
透過光的強度為
It
吸光物質吸收 一部分光後
實驗證明, 吸收光的程度(吸光度)與吸光物 質濃度和液層厚度的乘積成正比。這一規 律稱為 朗伯-比耳定律。
可以导出朗伯-比耳定律的数学表达式为 :
lg I0
比例常數
Kbc
It
lg I0 = A = Kbc It
称为吸光度 absorbance
透光率 T 在 15％ ~ 65％, 吸光度 A 在 0.2 ~ 0.8 之間 才能使測量的相對誤差較小（＜ ±4%）。
這是通常所要求的準確度
當吸光度 A = 0.434（或透光率 T = 36.8%) 時，測量的相對誤差最小。
8.4 吸光光度法分析條件的選擇 8.4.1 顯色反應 因為許多被測物無色（不吸收可見光，吸 光係數為 0）或顏色太淺（吸光係數值太 小），使測定的靈敏度和準確度都太低。 所以常加入某種試劑（顯色劑），使與被 測物反應（顯色反應）：
9 项目九 吸光光度分析技术
(4)检测器 检测器是能将光信号转换为电信号的器件。光电倍增管是目前应用最 广的检测器。它利用多次电子发射来放大电流,放大倍数可达108,但价格较贵。
(5)测量系统 测量系统指将电信号放大并转换为用透射率或吸光度显示的部件。
二、 分光光度计
2. 测量条件的选择 (1)入射光波长的选择 使用分光光度计时,选择合适的入射光波长,测定结果准确度
一、择性吸收 许多溶液在阳光下呈现不同的颜色,实验证明,溶液的显色,是由于对光的选择性吸
收作用造成的。 不同波长的可见光呈现不同的颜色,人的眼睛能看见的光称为可见光,其波长范围
在400~760nm。 可见光区的白光是由不同颜色的光按一定强度比例混合而成。如果让一束白光通
过一个特制的三棱镜,由于折射作用分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光 ,这种现象称为光的色散。每种颜色的光都具有一定的波长范围,称为单色光。从红色 到紫色的七色光中的每种单色光并非真正意义上的单色光,它们都有一定宽度的频率 ( 或波长)范围。氦氖激光器辐射的光波单色性最好,波长为632.8nm。多种单色光混合而 成的光称为复合光。事实上我们能看见的光大多数是复合光。太阳光、白炽灯光等等 都是复合光。复合光透过三棱镜都会发生色散。
(1)灵敏度高 吸光光度法主要用于测定试样中微量或痕量组分的含量,测定物质浓度 的下限可达到10-5~10-6mol/L。
(2)准确度较高 一般吸光光度法测定的相对误差在2%~5%,虽比化学分析法低,但对微 量组分的测定已完全符合要求。
(3)操作简便快捷 吸光光度法所用设备不复杂,操作简便,测定方便、快捷。 (4)应用范围广 几乎所有的无机物质和大多数有机物质都能直接或间接地用吸光光 度法测定。
三、 显色反应及其影响因素
(5)测量系统 测量系统指将电信号放大并转换为用透射率或吸光度显示的部件。
二、 分光光度计
2. 测量条件的选择 (1)入射光波长的选择 使用分光光度计时,选择合适的入射光波长,测定结果准确度
一、择性吸收 许多溶液在阳光下呈现不同的颜色,实验证明,溶液的显色,是由于对光的选择性吸
收作用造成的。 不同波长的可见光呈现不同的颜色,人的眼睛能看见的光称为可见光,其波长范围
在400~760nm。 可见光区的白光是由不同颜色的光按一定强度比例混合而成。如果让一束白光通
过一个特制的三棱镜,由于折射作用分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光 ,这种现象称为光的色散。每种颜色的光都具有一定的波长范围,称为单色光。从红色 到紫色的七色光中的每种单色光并非真正意义上的单色光,它们都有一定宽度的频率 ( 或波长)范围。氦氖激光器辐射的光波单色性最好,波长为632.8nm。多种单色光混合而 成的光称为复合光。事实上我们能看见的光大多数是复合光。太阳光、白炽灯光等等 都是复合光。复合光透过三棱镜都会发生色散。
(1)灵敏度高 吸光光度法主要用于测定试样中微量或痕量组分的含量,测定物质浓度 的下限可达到10-5~10-6mol/L。
(2)准确度较高 一般吸光光度法测定的相对误差在2%~5%,虽比化学分析法低,但对微 量组分的测定已完全符合要求。
(3)操作简便快捷 吸光光度法所用设备不复杂,操作简便,测定方便、快捷。 (4)应用范围广 几乎所有的无机物质和大多数有机物质都能直接或间接地用吸光光 度法测定。
三、 显色反应及其影响因素
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。
17
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
吸光光度法讲解
吸光光度法讲解吸光光度法是化学分析中常用的一种分析方法，用于测定物质溶液中某种物质的浓度。
其原理是利用物质对特定波长的光吸收的特性，通过测量光的透射或反射来推算出物质的浓度。
吸光光度法的基本原理是比尔定律，即物质溶液对光的吸收与其浓度成正比。
根据比尔定律，当光通过物质溶液时，其强度将减弱，而减弱的程度与物质的浓度成正比。
比尔定律的数学表达式为：A=εlc，其中A表示吸光度，ε表示摩尔吸光系数，l表示光程长度，c表示溶液浓度。
在使用吸光光度法进行分析之前，首先需要选择适当的波长。
每种物质对光的吸收有其特定的波长范围，称为吸收峰。
选择适当的波长可以提高分析的准确性和灵敏度。
吸光光度法的实验步骤通常包括以下几个步骤：1. 准备样品：根据需要测定的物质选择相应的样品，并将其溶解在适当的溶剂中，以得到一个浓度在可测范围内的溶液。
2. 校准仪器：使用一系列已知浓度的标准溶液，通过测量它们的吸光度与浓度之间的关系，建立起一条标准曲线。
这条曲线可以用来根据样品的吸光度推算出其对应的浓度。
3. 测量样品：将校准好的仪器置于样品测量位，并使样品溶液通过光路。
根据仪器的操作方法，控制光源的强度，选择波长，并记录下通过样品溶液的光的吸收强度。
4. 计算浓度：根据标准曲线上对应的吸光度值，利用比尔定律的数学关系，计算出样品的浓度。
需要注意的是，在进行吸光光度法测量时，还需要注意以下几个因素：1. 光程长度：光程长度会直接影响到吸光度的数值。
因此，在进行测量时，要保持光程长度一致，以避免测量结果的误差。
2. 溶剂选择：溶剂选择要适合样品的性质，并且要尽量选择透明度高的溶剂，以减少光的吸收。
同时，还要注意溶剂对标准溶液的影响，以保证测量结果的准确性。
3. 波长选择：选择合适的波长可以提高分析的准确性和灵敏度。
通常情况下，选择物质的吸收峰为测量波长是一个比较好的选择。
4. 仪器校准：在进行样品测量之前，需要对仪器进行校准。
校准的目的是建立起样品吸光度与浓度之间的关系，以便后续计算浓度。
第十二章吸光光度分析法Spectrophotometry
5. 掌握吸光光度法的应用,了 解吸光光度法的仪器，
吸收光谱分析 Analysis of Absorption Spectroscopy
吸光光度法是以物质对光的 选择性吸收为基础的分析方法.
本章主要讨论可见光区(400750 nm) 的吸光光度法
11.1 基本概念
1.物质对光的选择吸收
单色光
具有同一波长的光为单色光.
一束平行单色光通过有色溶液时， 溶液的吸光度A与液层厚度b和溶液 浓度c的乘积成正比。
--------Lambert -Beer定律
A=Kbc
K—比例常数,与溶液性质, T, l有关
K值随c的单位不同而不同, 液层厚度以cm为单位.
•c /g·L-1
A=abc
a 吸光系数 absorption coefficient
cx=0.0600 mg/ml c未=0.0600×50.00/10.00
=0.300 mg/ml
11.4 显色反应和显色条件
1.显色反应 1.灵敏度高.
Cu~NH3 e 6201.2×102 Cu~双硫腙 e 5335.0×104
2.选择性好 3.显色产物组成恒定,性质稳定. 4.显色产物与显色剂色差大,显色
复合光
由不同波长光组成的混合光
称为复合光。
互补光
透射光与吸收光组成白光，
故称为互补色光
物质的颜色 对不同波长的光选择性吸收
溶液的颜色 被吸收光色的互补色
硫酸铜溶液，吸收黄光
呈现蓝色.
黄
高锰酸钾溶液，吸收
绿光, 呈现紫色。
橙
绿 青
白光
青蓝
红
蓝
紫
光的互补色示意图
2.吸收曲线 absorption spectrum
吸收光谱分析 Analysis of Absorption Spectroscopy
吸光光度法是以物质对光的 选择性吸收为基础的分析方法.
本章主要讨论可见光区(400750 nm) 的吸光光度法
11.1 基本概念
1.物质对光的选择吸收
单色光
具有同一波长的光为单色光.
一束平行单色光通过有色溶液时， 溶液的吸光度A与液层厚度b和溶液 浓度c的乘积成正比。
--------Lambert -Beer定律
A=Kbc
K—比例常数,与溶液性质, T, l有关
K值随c的单位不同而不同, 液层厚度以cm为单位.
•c /g·L-1
A=abc
a 吸光系数 absorption coefficient
cx=0.0600 mg/ml c未=0.0600×50.00/10.00
=0.300 mg/ml
11.4 显色反应和显色条件
1.显色反应 1.灵敏度高.
Cu~NH3 e 6201.2×102 Cu~双硫腙 e 5335.0×104
2.选择性好 3.显色产物组成恒定,性质稳定. 4.显色产物与显色剂色差大,显色
复合光
由不同波长光组成的混合光
称为复合光。
互补光
透射光与吸收光组成白光，
故称为互补色光
物质的颜色 对不同波长的光选择性吸收
溶液的颜色 被吸收光色的互补色
硫酸铜溶液，吸收黄光
呈现蓝色.
黄
高锰酸钾溶液，吸收
绿光, 呈现紫色。
橙
绿 青
白光
青蓝
红
蓝
紫
光的互补色示意图
2.吸收曲线 absorption spectrum
吸光光度分析tang.ppt
（3）吸收池 吸收池又称比色杯或比色皿，它是由无色透明的耐腐蚀 玻璃制成，用来盛放被测溶液和参比溶液。每台仪器通常配有厚度为 0.5cm、1.0cm、2.0cm、3.0cm、5.0cm等规格的吸收池供选用。
（4）检测器 分光光度计常用的检测器是光电管或光电倍增管，光电 管是一个二极管，管内装有一个阳极和一个光敏阴极
1．将下列的吸光度值换算成透光率：
(1) 0.050 (2) 0.10 (3) 0.30 (4) 0.70 (5) 1.00 2．将0.1mgFe3+离子在酸性溶液中用KSCN显色后，稀释至500ml，取部分溶液
于1cm的吸收池中，在波长λ=480nm处，测得吸光度A=0.240，计算摩尔吸光系 数ε。 3．有一每升含双硫腙2.0mg的氯仿溶液，取部分于2cm的吸收池中，在波长 λ=610nm处，测得透光率T=14％，求此溶液的摩尔吸光系数ε。（已知双硫腙的 相对分子质量为256） 4．某钢样含镍约0.12％，用丁二酮肟法（＝1.3104）进行测定，试样溶解后， 显色，定容至250mL。取部分试液于1cm的吸收池中，在波长λ=470nm处进行测 量，如希望此时测量的误差较小，应如何确定称取钢样的范围？ 5． 现用分光光度法测定土壤中磷的含量。已知一种标准样品的ω（P2O5） =0.0040，显色后测得它的吸光度A=0.320。一土壤样品，显色后测得它的吸光度 A=0.200，求该土壤样品中的ω（P2O5）。 6．有一KMnO4溶液，盛于1cm 厚的吸收池中，在波长λ=525nm下测得透光率 T=60%。如将其浓度增加一倍，而其它条件不变，求该溶液的吸光度A。
图11－7 标准曲线
二、比较法
在λmax处分别测出标准溶液和试样溶液的吸 光度，根据朗伯－比尔定律：
（4）检测器 分光光度计常用的检测器是光电管或光电倍增管，光电 管是一个二极管，管内装有一个阳极和一个光敏阴极
1．将下列的吸光度值换算成透光率：
(1) 0.050 (2) 0.10 (3) 0.30 (4) 0.70 (5) 1.00 2．将0.1mgFe3+离子在酸性溶液中用KSCN显色后，稀释至500ml，取部分溶液
于1cm的吸收池中，在波长λ=480nm处，测得吸光度A=0.240，计算摩尔吸光系 数ε。 3．有一每升含双硫腙2.0mg的氯仿溶液，取部分于2cm的吸收池中，在波长 λ=610nm处，测得透光率T=14％，求此溶液的摩尔吸光系数ε。（已知双硫腙的 相对分子质量为256） 4．某钢样含镍约0.12％，用丁二酮肟法（＝1.3104）进行测定，试样溶解后， 显色，定容至250mL。取部分试液于1cm的吸收池中，在波长λ=470nm处进行测 量，如希望此时测量的误差较小，应如何确定称取钢样的范围？ 5． 现用分光光度法测定土壤中磷的含量。已知一种标准样品的ω（P2O5） =0.0040，显色后测得它的吸光度A=0.320。一土壤样品，显色后测得它的吸光度 A=0.200，求该土壤样品中的ω（P2O5）。 6．有一KMnO4溶液，盛于1cm 厚的吸收池中，在波长λ=525nm下测得透光率 T=60%。如将其浓度增加一倍，而其它条件不变，求该溶液的吸光度A。
图11－7 标准曲线
二、比较法
在λmax处分别测出标准溶液和试样溶液的吸 光度，根据朗伯－比尔定律：
分析化学 第10章 吸光光度法 a - 基本原理、方法与仪器、光度法设计
吸收池 检测器
也称比色皿：玻璃（可见光区），石英（紫外光区）
信号输出
分光光度计及其基本部件
Ultraviolet Visual Spectroscopy
0.575
光源 参比 I0
单色器
吸收池
检测器
显示
It A lg lg T bC I0
入射光 I0 透射光 It
样品
It
单波长单光束分光光度计
光电效应
hc E h
E：光子的能量（J, 焦耳） ：光子的频率（Hz, 赫兹） ：光子的波长（cm） c：光速（2.99791010 cm.s-1） h：Plank常数（6.625610-34 J.s 焦 耳. 秒）
单色光、复合光、光的互补 单色光 单一波长的光 由不同波长的光组合而成的光 若两种不同颜色的单色光按一定的强度比 例混合得到白光，那么就称这两种单色光 为互补色光，这种现象称为光的互补。
有不同的灵敏度。 灵敏度不同的本质原因是什么
例，分光光度法测铜 铜试剂法测 Cu
？
426 = 1.28 104 L．mol-1．cm-1 双硫腙法测 Cu 495 = 1.58 105 L．mol-1．cm-1
一般情况
< 104 ~ 104 ~105 > 105
低灵敏度 中等灵敏度
绿 蓝绿 绿蓝 蓝 紫 紫红 红 黄绿 黄 橙
复合光
光的互补
1.3 物质对光的吸收
物质的颜色与光的关系 光谱示意 完全吸收
复合光
表观现象示意
完全透过
吸收黄色光
表
物质颜色
2
物质颜色和吸收光颜色关系
吸 颜 色 收 光 波长范围 λ /nm
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为透射比或透光度，用T表示溶液的透 射比愈大，表示它对光的吸收愈小;相反， 透射比愈小，表示它对光的吸收愈大。
T It I0
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。
蓝绿
红
* 吸收光谱曲线或光吸收曲线（ absorption curve）： 以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图。
* 最大吸收波长（maximum absorption wavelengh ）：光
吸收程度最大处的波长，用λmax表示
* 吸光度（absorbance）
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。
1.光的基本性质
光是一种电磁波。根据波长或频率排列，得到如表6-1 所示的电磁波谱表。
表6-1 电磁波谱范围表
光谱名称 波长范围 跃迁类型
辐射源
分析方法
x射 线 远紫外光 近紫外光 可 见光 近红外光 中红外光 远红外光 微波
10-1~l0 nm 10~200 nm 200~400 nm 400~750 nm 0.75~2.5 μm 2.5~5.0 μm 5.0~1000 μm 0.1~100 cm 1~1000 m
为红外吸收光谱。用于分子结构的研究。
Infrared Spectrophotometry
→带状光谱 Band spectrum
* 单色光（monochromatic light）：具同一波长的光。
* 复合光（multiplex light）：由不同波长组成的光。
* 紫外光（ultraviolet light）：波长200~400 nm。
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，通过溶后光的强度减弱为I：AlgIo Kbc I
AlgIo lg1 IT
* 朗伯-比尔定律表明：当一束单色光通过含
有吸光物质的溶液后，溶液的吸光度与吸光 物质的浓度及吸收层厚度成正比。这是进行 定量分析的理论基础。比例常数K与吸光物 质的性质、入射光波长及温度等因素有关。
* 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。
表6-2 物质颜色和吸收颜色的关系
物质颜色
吸收光
颜色
波长范围λ/nm
黄绿
紫
400~450
黄 橙 红 紫红 紫 蓝 绿蓝
蓝 绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙
450~480 480~490 490~500 500~560 560~580 580~600 600~650 650~750
d 仪器简单、操作简便、快速。
6.1.2 光吸收的基本定律
1. 朗伯-比尔定律 （Lambert-Beer law） 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6-3所示， 设人射光强度为I'0，吸收光强度为Ia，透过光强度 为It，反射光强度为Ir。
* 分子吸收光谱 -带状光谱
molecular absorption spectrum →由电子能级跃迁而产生吸收光谱[能量差在
1~20(eV)]，是紫外及可见分光光度法。
UV/Vis Spectrophotometry → 由分子振动能级(能量差约0.05~l eV)和转动能级
(能量差小于0.05 eV)的跃迁而产生的吸收光谱，
3.目视比色法(colorimetry)和吸光光度法的特点
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%，吸光光度法为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吸光光 度法进行测定。
* 可见光（visible light）：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（wave band）：各种色光的波长范围不同。
* 互补色光（complementary color light）：按一 定比例混合，得到白光（white light）。
I0 ' IaIt Ir
在吸光光度分析法中，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I‘0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。
I0 ' Ia It
透射比或透光度 （Transmittance） 透过光强度It与人射光强度Io之比称
K和L 层电子 中层电子 价电子 价电子 分子振动 分子振动 分子转动和振动 分子转动
x 射线管 氢、氘、氙灯 氢、氘、氙灯 钨灯 碳化硅热棒 碳化硅热棒 碳化硅热棒 电磁波发生器
x 射线光谱法 真空紫外光度法 紫外光度法 比色及可见光度法 近红外光度法 中红外光度法 远红外光度法 微波光谱法
无线电波
吸光光度法设计和 分析法
吸光光度法设计和分析法
6.1 概述 6.2 光度分析法的设计 6.3 光度分析法的误差 6.4 其他吸光光度法及光度分析法的应用
7.1 概述
1 吸光光度法的特点 2 光吸收的基本定律 3 比色法和吸光光度法及其仪器
6.1.1 吸光光度法的特点
1 定义：吸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、可见及紫外吸光光度法 及红外光谱法等。我们重点讨论可见 光区的吸光光度法。
核磁共振光谱法
2. 吸收光谱产生的原理
* 吸收光谱分为：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。
* 原子吸收光谱
Atomic absorption spectrum 由原子外层电子选择性地吸收某些波 长的电磁波而引起的，为线状光谱。 线状光谱 - Line spectrum
* 含有多种吸光物质的溶液，由于各吸光物质 对某一波长的单色光均有吸收作用，若各吸 光物质的吸光质点之间相互不发生化学反应， 当某一波长的单色光通过这样一种含有多种 吸光物质的溶液时，溶液的总吸光度应等于 各吸光物质的吸光度之和。这一规律称吸光 度的加和性。
T It I0
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。
蓝绿
红
* 吸收光谱曲线或光吸收曲线（ absorption curve）： 以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图。
* 最大吸收波长（maximum absorption wavelengh ）：光
吸收程度最大处的波长，用λmax表示
* 吸光度（absorbance）
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。
1.光的基本性质
光是一种电磁波。根据波长或频率排列，得到如表6-1 所示的电磁波谱表。
表6-1 电磁波谱范围表
光谱名称 波长范围 跃迁类型
辐射源
分析方法
x射 线 远紫外光 近紫外光 可 见光 近红外光 中红外光 远红外光 微波
10-1~l0 nm 10~200 nm 200~400 nm 400~750 nm 0.75~2.5 μm 2.5~5.0 μm 5.0~1000 μm 0.1~100 cm 1~1000 m
为红外吸收光谱。用于分子结构的研究。
Infrared Spectrophotometry
→带状光谱 Band spectrum
* 单色光（monochromatic light）：具同一波长的光。
* 复合光（multiplex light）：由不同波长组成的光。
* 紫外光（ultraviolet light）：波长200~400 nm。
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，通过溶后光的强度减弱为I：AlgIo Kbc I
AlgIo lg1 IT
* 朗伯-比尔定律表明：当一束单色光通过含
有吸光物质的溶液后，溶液的吸光度与吸光 物质的浓度及吸收层厚度成正比。这是进行 定量分析的理论基础。比例常数K与吸光物 质的性质、入射光波长及温度等因素有关。
* 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。
表6-2 物质颜色和吸收颜色的关系
物质颜色
吸收光
颜色
波长范围λ/nm
黄绿
紫
400~450
黄 橙 红 紫红 紫 蓝 绿蓝
蓝 绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙
450~480 480~490 490~500 500~560 560~580 580~600 600~650 650~750
d 仪器简单、操作简便、快速。
6.1.2 光吸收的基本定律
1. 朗伯-比尔定律 （Lambert-Beer law） 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6-3所示， 设人射光强度为I'0，吸收光强度为Ia，透过光强度 为It，反射光强度为Ir。
* 分子吸收光谱 -带状光谱
molecular absorption spectrum →由电子能级跃迁而产生吸收光谱[能量差在
1~20(eV)]，是紫外及可见分光光度法。
UV/Vis Spectrophotometry → 由分子振动能级(能量差约0.05~l eV)和转动能级
(能量差小于0.05 eV)的跃迁而产生的吸收光谱，
3.目视比色法(colorimetry)和吸光光度法的特点
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%，吸光光度法为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吸光光 度法进行测定。
* 可见光（visible light）：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（wave band）：各种色光的波长范围不同。
* 互补色光（complementary color light）：按一 定比例混合，得到白光（white light）。
I0 ' IaIt Ir
在吸光光度分析法中，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I‘0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。
I0 ' Ia It
透射比或透光度 （Transmittance） 透过光强度It与人射光强度Io之比称
K和L 层电子 中层电子 价电子 价电子 分子振动 分子振动 分子转动和振动 分子转动
x 射线管 氢、氘、氙灯 氢、氘、氙灯 钨灯 碳化硅热棒 碳化硅热棒 碳化硅热棒 电磁波发生器
x 射线光谱法 真空紫外光度法 紫外光度法 比色及可见光度法 近红外光度法 中红外光度法 远红外光度法 微波光谱法
无线电波
吸光光度法设计和 分析法
吸光光度法设计和分析法
6.1 概述 6.2 光度分析法的设计 6.3 光度分析法的误差 6.4 其他吸光光度法及光度分析法的应用
7.1 概述
1 吸光光度法的特点 2 光吸收的基本定律 3 比色法和吸光光度法及其仪器
6.1.1 吸光光度法的特点
1 定义：吸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、可见及紫外吸光光度法 及红外光谱法等。我们重点讨论可见 光区的吸光光度法。
核磁共振光谱法
2. 吸收光谱产生的原理
* 吸收光谱分为：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。
* 原子吸收光谱
Atomic absorption spectrum 由原子外层电子选择性地吸收某些波 长的电磁波而引起的，为线状光谱。 线状光谱 - Line spectrum
* 含有多种吸光物质的溶液，由于各吸光物质 对某一波长的单色光均有吸收作用，若各吸 光物质的吸光质点之间相互不发生化学反应， 当某一波长的单色光通过这样一种含有多种 吸光物质的溶液时，溶液的总吸光度应等于 各吸光物质的吸光度之和。这一规律称吸光 度的加和性。