第09章吸光光度法
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度法 2021/2/27
透射比T
透过度T : 描述入射光透过溶液的程度
T = I / I0 吸光度A与透射比T 的关系:
AlgTlgI0 bc
I
(1) 吸光光度法的理论基础和定量测定的依据。 (2) 摩尔吸收系数κ在数值上等于浓度为1 mol ·L-1、液层 厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度； (3) 吸光度具有加和性。
（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。
吸收曲线的讨论：（动画）
（4）不同浓度的同一种 物质，在某一定波长下吸 光度 A 有差异，在λmax处 吸光度A 的差异最大。此 特性可作为物质定量分析 的依据。
（5）在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测 定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的
§9.1 吸光光度法基本原理
9.1.1 物质对光的选择性吸收
M + h M*
M +热
基态
激发态
M + 荧光或磷光
E1 （△E） E2
E = E2 - E1 = h
量子化 ；选择性吸收;
分子结构的复杂性使其对不
同波长光的吸收第程09章度不同； 吸光光 度法 2021/2/27
光的互补：蓝➢ 黄
表9-1 物质颜色与吸收光颜色的互补关系
吸光光
2021/2/27
度法
9.1.3 偏离比耳定律的原因
1. 现象 标准曲线法测定未知溶液的浓度时，发现：标准
曲线常发生弯曲（尤其当溶液浓度较高时），这种现 象称为对朗伯—比耳定律的偏离。
2. 引起偏离的因素（两大类） （1）物理性因素， 即仪器的非理想引起的； （2）化学性因第素09章。
吸光光 度法 2021/2/27
待测物浓度无关；
（3）同一吸收物质在不同波长下的κ值是不同的。在最
大吸收波长λmax处的摩尔吸收系数κmax表明了该吸收物质 最大限度的吸光能力，也反映了光度法测定该物质可能
达到的最大灵敏第度09章。
吸光光 度法 2021/2/27
摩尔吸收系数ε的讨论
（4）可作为定性鉴定的参数；
（5）物质的吸光能力的度量
（动画）
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
吸收曲线的讨论：（动画）
（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。第吸0光9光章
度法 2021/2/27
电子能级间跃迁的同 时总伴随有振动和转 动能级间的跃迁。即 电子光谱中总包含有 振动能级和转动能级 间跃迁产生的若干谱 线而呈现宽谱带。
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
吸收曲线与最大吸收波长
分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸收程度 不同，用不同波长的单色光照射，测吸光度— 吸收曲
线与最大吸收波长 max；
第九章 吸光光度法
spectrophotometry
§9.1 吸光光度法基本原理 §9.2 光度计及其基本部件 §9.3 显色反应与条件的选择 §9.4 吸光度测量条件的选择
§9.5 吸光光度法的应用
§9.6 紫外吸收光谱法简介
2021/2/27
第09章吸光光度 法
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
I
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·L-１；
κ：摩尔吸收系数，单位 L·mol-１·cm-１；
或: A = lg(I0/It) = a b c
c：溶液的浓度，单位g·L-１
a：吸收系数，单位L·g-１·cm-１
a与κ的关系第吸为0光9：光章 a = κ /M （M为摩尔质量）
A 总 A 1 A 第2 09 章 A n 1 b 1 c 2 b 2 c n b nc 吸光光 度法 2021/2/27
摩尔吸收系数κ的讨论
（1）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数； （2）不随浓度c和光程长度b的改变而改变。在温度和波 长等条件一定时， κ仅与吸收物质本身的性质有关，与
(2) 通常所测试液的浓度下限达10-5~10-6 mol·L-1。
(3) 吸光光度法测定的相对误差约为2%~5%。
(4) 测定迅速，仪器操作简单，价格便宜，应用广泛
(5) 几乎所有的无机物质和许多有机物质的微量成分都
能用此法进行测定。
(6) 还常用于化学平衡等的研究。
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
κmax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。 κ >105：超高灵敏；
κ = (6～10）×104 ：高灵敏；
κ = 104～ 103 ：中等灵敏；
κ < 103 ：不灵敏。
（6） κ在数值上等于浓度为1 mol ·L-1、液层厚度为1cm时
该溶液在某一波长下的吸光度。
Leabharlann Baidu第09章
重要依据。
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
9.1.2 光的吸收基本定律 ──朗伯-比耳（Larnbert-Beer）定律
1.朗伯—比耳定律
吸光度与液层厚度 A∝b
（动画1）
吸光度与物质浓度 A∝ c
（动画2）
A∝ c b
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
朗伯—比耳定律数学表达式
AlgI0 bc
吸光光度法概述
吸光光度法：基于物质对光的选择性吸收的分析方法 比色法 可见分光光度法（visible spectrophotometry） 紫外分光光度法（ultraviolet spectrophotometry）
其他
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
特点：
(1) 具有较高的灵敏度，适用于微量组分的测定。
物质颜色
黄绿 黄 橙 红
紫红 紫 蓝
绿蓝 蓝绿
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
颜色 紫 蓝
绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙 红
吸收光
波 长 /nm 400~450 450~480 480~490 490~500 500~560 560~580 580~600 600~650 650~780
电子能级间跃迁
物理性因素：
难以获得真正的纯单色光。
分光光度计只能获得近乎单色的狭窄光带。复合 光可导致对朗伯—比耳定律的正或负偏离。
非单色光、杂散光、非平行入
射光都会引起对朗伯—比耳定律的偏
离，最主要的是非单色光作为入射光
透射比T
透过度T : 描述入射光透过溶液的程度
T = I / I0 吸光度A与透射比T 的关系:
AlgTlgI0 bc
I
(1) 吸光光度法的理论基础和定量测定的依据。 (2) 摩尔吸收系数κ在数值上等于浓度为1 mol ·L-1、液层 厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度； (3) 吸光度具有加和性。
（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。
吸收曲线的讨论：（动画）
（4）不同浓度的同一种 物质，在某一定波长下吸 光度 A 有差异，在λmax处 吸光度A 的差异最大。此 特性可作为物质定量分析 的依据。
（5）在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测 定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的
§9.1 吸光光度法基本原理
9.1.1 物质对光的选择性吸收
M + h M*
M +热
基态
激发态
M + 荧光或磷光
E1 （△E） E2
E = E2 - E1 = h
量子化 ；选择性吸收;
分子结构的复杂性使其对不
同波长光的吸收第程09章度不同； 吸光光 度法 2021/2/27
光的互补：蓝➢ 黄
表9-1 物质颜色与吸收光颜色的互补关系
吸光光
2021/2/27
度法
9.1.3 偏离比耳定律的原因
1. 现象 标准曲线法测定未知溶液的浓度时，发现：标准
曲线常发生弯曲（尤其当溶液浓度较高时），这种现 象称为对朗伯—比耳定律的偏离。
2. 引起偏离的因素（两大类） （1）物理性因素， 即仪器的非理想引起的； （2）化学性因第素09章。
吸光光 度法 2021/2/27
待测物浓度无关；
（3）同一吸收物质在不同波长下的κ值是不同的。在最
大吸收波长λmax处的摩尔吸收系数κmax表明了该吸收物质 最大限度的吸光能力，也反映了光度法测定该物质可能
达到的最大灵敏第度09章。
吸光光 度法 2021/2/27
摩尔吸收系数ε的讨论
（4）可作为定性鉴定的参数；
（5）物质的吸光能力的度量
（动画）
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
吸收曲线的讨论：（动画）
（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。第吸0光9光章
度法 2021/2/27
电子能级间跃迁的同 时总伴随有振动和转 动能级间的跃迁。即 电子光谱中总包含有 振动能级和转动能级 间跃迁产生的若干谱 线而呈现宽谱带。
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
吸收曲线与最大吸收波长
分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸收程度 不同，用不同波长的单色光照射，测吸光度— 吸收曲
线与最大吸收波长 max；
第九章 吸光光度法
spectrophotometry
§9.1 吸光光度法基本原理 §9.2 光度计及其基本部件 §9.3 显色反应与条件的选择 §9.4 吸光度测量条件的选择
§9.5 吸光光度法的应用
§9.6 紫外吸收光谱法简介
2021/2/27
第09章吸光光度 法
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
I
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·L-１；
κ：摩尔吸收系数，单位 L·mol-１·cm-１；
或: A = lg(I0/It) = a b c
c：溶液的浓度，单位g·L-１
a：吸收系数，单位L·g-１·cm-１
a与κ的关系第吸为0光9：光章 a = κ /M （M为摩尔质量）
A 总 A 1 A 第2 09 章 A n 1 b 1 c 2 b 2 c n b nc 吸光光 度法 2021/2/27
摩尔吸收系数κ的讨论
（1）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数； （2）不随浓度c和光程长度b的改变而改变。在温度和波 长等条件一定时， κ仅与吸收物质本身的性质有关，与
(2) 通常所测试液的浓度下限达10-5~10-6 mol·L-1。
(3) 吸光光度法测定的相对误差约为2%~5%。
(4) 测定迅速，仪器操作简单，价格便宜，应用广泛
(5) 几乎所有的无机物质和许多有机物质的微量成分都
能用此法进行测定。
(6) 还常用于化学平衡等的研究。
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
κmax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。 κ >105：超高灵敏；
κ = (6～10）×104 ：高灵敏；
κ = 104～ 103 ：中等灵敏；
κ < 103 ：不灵敏。
（6） κ在数值上等于浓度为1 mol ·L-1、液层厚度为1cm时
该溶液在某一波长下的吸光度。
Leabharlann Baidu第09章
重要依据。
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
9.1.2 光的吸收基本定律 ──朗伯-比耳（Larnbert-Beer）定律
1.朗伯—比耳定律
吸光度与液层厚度 A∝b
（动画1）
吸光度与物质浓度 A∝ c
（动画2）
A∝ c b
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
朗伯—比耳定律数学表达式
AlgI0 bc
吸光光度法概述
吸光光度法：基于物质对光的选择性吸收的分析方法 比色法 可见分光光度法（visible spectrophotometry） 紫外分光光度法（ultraviolet spectrophotometry）
其他
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
特点：
(1) 具有较高的灵敏度，适用于微量组分的测定。
物质颜色
黄绿 黄 橙 红
紫红 紫 蓝
绿蓝 蓝绿
2021/2/27
第09章 吸光光 度法
颜色 紫 蓝
绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙 红
吸收光
波 长 /nm 400~450 450~480 480~490 490~500 500~560 560~580 580~600 600~650 650~780
电子能级间跃迁
物理性因素：
难以获得真正的纯单色光。
分光光度计只能获得近乎单色的狭窄光带。复合 光可导致对朗伯—比耳定律的正或负偏离。
非单色光、杂散光、非平行入
射光都会引起对朗伯—比耳定律的偏
离，最主要的是非单色光作为入射光