(优选)分析化学课件吸光光度法
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第七章：吸光光度法精选课件PPT
(2)当 c=mol/L时：b=cm； K=ε=L·mol-1·cm-1
2021/3/2
14
Analytical chemistry
ε 表示物质的浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时溶液 的吸光度。单位： (L•mol-1 •cm-1)
影响ε值大小的因素 (1)入射光波长 (2)与被测物质有关 (3)温度，酸度，介质，有色物结构， (4)ε不随 c或b值变化
三、物质对光的选择性吸收 物质为何吸收某种光？ 物质为何有不同的颜色？
物质由低能态向高能态跃迁 需要吸收能量。如果照射到物 质的光子的能量与分子的E匹 配时，就会吸收光子，发生能 级的跃迁。
2021/3/2
6
Analytical chemistry
EE 1E 0h vh c
1、分子吸收光谱： 将不同波长的单色光依次通过某一固定浓度的
(4)不同物质的吸收曲线形状不同，决定了物质的结 构分析的依据
2021/3/2
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Analytical chemistry
Cr2O72- MnO4-
(5)若选择在λmax处测量A，则灵敏度高 2、物质的颜色
2021/3/2
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Analytical chemistry
溶液呈现的颜色与吸收光颜色及波段的关系
bc
2、桑德尔(Sandell)灵敏度： S
当仪器检测吸光度为0.001时，单位截面积光程内所 能检测到的吸光物质的最低含量。 单位：μg/cm2
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Analytical chemistry
SM
三、吸光度A的加和性 若溶液中含有不止一种吸光物质，则总吸光度
等于各个组分吸光度之和：
A=A1+A2+......+An = ε1bc1+ ε 2bc2 + ......+εnbcn
分析化学吸光光度法.ppt
observed value A1’
△λ band
λ
width
(2)介质不均匀 （heteromogeneous of medium)
2. 化学因素( chemical factors) (1)High concentration (2) Chemical reaction
四、光度误差
A lg T abC C lg T
Ax
Cx
C
(mmol / L )
三 偏离朗伯-比尔定律的原因
The reasonw
A
C
1 物理因素（ Physical factors ）
（1）非单色光(Nonmonochromatic light)
A
True value A1
物质的颜色与其吸收光波长的关系
二、物质对光的选择性吸收
1. 分子内部的三种运动及能级 外层电子运动----电子能级
原 子 振 动----振动能级 分子 转动----转动能级
2. Molecular energy level 分子能级
3. Energy level transition 分子能级跃迁
ab
dC 1 0.434 dT ab T
C 1 0.434 T ab T
C 0.434 T C lg T T
当T = 36.8%时（A = 0.434） ，误差最小， 为2.72% （假设△T = 1%） 吸光度读数范围一般控制在0.2 ~ 0.8。
§5 吸光光度法的应用
1 酸碱解离常数的测定
☆显色反应：配位反应、氧化-还原反应、 重氮化—偶联反应等。
1.显色反应的选择
①待测组分与显色剂应定量地转变成有色物。 ②显色产物组成恒定、有足够的稳定性。 ③显色产物有较大的吸光系数，ε＞10，000。 ④显色产物与显色剂有明显的颜色差别。 ⑤显色反应有较高的选择性。
武汉大学无机及分析化学ppt (吸光光度法)
选择性
2 测定浓度控制
控制浓度 吸光度A：0.2～0.8
减少测量误差
3 参比溶液选择
仪器调零 消除吸收池壁和溶液对入射光的反射 扣除干扰
试剂空白 试样空白 褪色空白
4 标准曲线制作
理论基础：朗伯-比尔定律
相同条件下 测定不同浓度标准溶液的吸光度A A～c 作图
A
0 .3 5
0 .3 0
0 .2 5
0 .2 0
0 .1 5
0 .1 0
0 .0 5
0 .0 0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
c o n c e n tra tio n
12.6 吸光光度法的误差
对朗伯-比尔定律的偏移 非单色光引起的偏移 物理化学因素：非均匀介质及化学反应 吸光度测量的误差
显M 色+ n反L应= 体M系Ln中显的色副反反应应影响 *其它离子可能与显色剂反应：M´ + nL = M´Ln,消耗显色剂； *L受酸效应影响，有L-、HL+等形态存在；被测离子有络合效应
e 表示物质的浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时溶液的吸光度。单位：
(L•mol-1 •cm-1)
桑德尔(sandell)灵敏度： S 当仪器检测吸光度为0.001时，单位截面积光程内所能检测到
的吸光物质的最低含量。 单位：mg/cm2
S=M/e
推导：根据定义0.001＝εbc 故 bc ＝0.001/ε （1） c为浓度，单位为mol/1000cm3,b为cm, bc表示单位截面积光程内的摩尔数，即 mol/1000cm2，如果bc乘以被测物质的分子量M,则得单位截面积光程内被测物质的量， 即桑德尔灵敏度S。 S=（bc/1000）×M×106 = bcM × 103（μg·cm-2），将（1）的bc＝0.001/ε代入，S＝
第章：吸光光度法PPT课件
)弯曲愈严重。故朗伯—比耳定律只适用于稀溶液。
(4) 为克服非单色光引起的偏离，首先应选择比较好的单色 器。此外还应将入射波长选定在待测物质的最大吸收波长且吸 收曲线较平坦处。
.
29
(2) 化学性因素
• 朗—比耳定律的假定：所有的吸光质点之间不发生相互 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。 • 例： 铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡：
CrO42- ＋2H＋ = Cr2O72- ＋H2O 溶液中CrO42-、 Cr2O72-的颜色不同，吸光性质也不相 同。故此时溶液pH 对测定有重要影响。
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重要依据。
.
15
定性分析与定量分析的基础
定性分析基础
物质对光的选择 吸收
定量分析基础 在一定的实验条 件下，物质对光 的吸收与物质的 浓度成正比。
白光(太阳光)：由各种单色光组成的复合光
单色光：单波长的光(由具有相同能量的光子组成)
可见光区：400-750 nm
紫外光区：近紫外区200 - 400 nm
远紫外区10 - 200. nm （真空紫外区）
4
与物质作用
电场向量 Y
Z 磁场向量
.
X 传播方向
(4) 为克服非单色光引起的偏离，首先应选择比较好的单色 器。此外还应将入射波长选定在待测物质的最大吸收波长且吸 收曲线较平坦处。
.
29
(2) 化学性因素
• 朗—比耳定律的假定：所有的吸光质点之间不发生相互 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。 • 例： 铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡：
CrO42- ＋2H＋ = Cr2O72- ＋H2O 溶液中CrO42-、 Cr2O72-的颜色不同，吸光性质也不相 同。故此时溶液pH 对测定有重要影响。
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重要依据。
.
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定性分析与定量分析的基础
定性分析基础
物质对光的选择 吸收
定量分析基础 在一定的实验条 件下，物质对光 的吸收与物质的 浓度成正比。
白光(太阳光)：由各种单色光组成的复合光
单色光：单波长的光(由具有相同能量的光子组成)
可见光区：400-750 nm
紫外光区：近紫外区200 - 400 nm
远紫外区10 - 200. nm （真空紫外区）
4
与物质作用
电场向量 Y
Z 磁场向量
.
X 传播方向
吸光光度法 PPT
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)与比尔(Beer A)分别于 1760与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。
光栅(grating)是依照光的衍射与干涉原理将复 合光色散为不同波长的单色光,然后再让所需波 长的光通过狭缝照射到吸收池上。它的分辨率 比棱镜大,可用的波长范围也较宽。
3、吸收系统——比色皿或吸收池
用于盛放试液的容器。它是由无色透明、耐腐 蚀、化学性质相同、厚度相等的玻璃制成的,按 其厚度分为0、5cm,lcm,2cm,3cm与5cm。
• 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。
1、物理因素
(1)非单色光引起的偏离
* 朗伯-比尔定律只适用于单色光,但由于单色器
色散能力的限制与出口狭缝需要保持一定的宽度, 因此目前各种分光光度计得到的入射光实际上都 是具有某一波段的复合光。由于物质对不同波长 光的吸收程度的不同,因而导致对朗伯－比尔定ຫໍສະໝຸດ * 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)],为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)与
转动能级(能量差小于0、05 eV)的跃迁而 产生的吸收光谱,为红外吸收光谱。用于 分子结构的研究。
B 络合:显色剂与金属离子生成的是多级络合物,且各 级络合物对光的吸收性质不同,例如在Fe(Ⅲ) 与 SCN-的络合物中,Fe(SCN)3颜色最深,Fe(SCN)2+颜 色最浅,故SCN-浓度越大,溶液颜色越深,即吸光度 越大。
T It I0
朗伯(Lambert J H)与比尔(Beer A)分别于 1760与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。
光栅(grating)是依照光的衍射与干涉原理将复 合光色散为不同波长的单色光,然后再让所需波 长的光通过狭缝照射到吸收池上。它的分辨率 比棱镜大,可用的波长范围也较宽。
3、吸收系统——比色皿或吸收池
用于盛放试液的容器。它是由无色透明、耐腐 蚀、化学性质相同、厚度相等的玻璃制成的,按 其厚度分为0、5cm,lcm,2cm,3cm与5cm。
• 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。
1、物理因素
(1)非单色光引起的偏离
* 朗伯-比尔定律只适用于单色光,但由于单色器
色散能力的限制与出口狭缝需要保持一定的宽度, 因此目前各种分光光度计得到的入射光实际上都 是具有某一波段的复合光。由于物质对不同波长 光的吸收程度的不同,因而导致对朗伯－比尔定ຫໍສະໝຸດ * 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)],为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)与
转动能级(能量差小于0、05 eV)的跃迁而 产生的吸收光谱,为红外吸收光谱。用于 分子结构的研究。
B 络合:显色剂与金属离子生成的是多级络合物,且各 级络合物对光的吸收性质不同,例如在Fe(Ⅲ) 与 SCN-的络合物中,Fe(SCN)3颜色最深,Fe(SCN)2+颜 色最浅,故SCN-浓度越大,溶液颜色越深,即吸光度 越大。
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
分析化学吸光光度法M
• 参比溶液— 调节光度计T=100%，A=0的溶液。 • 参比溶液的作用— 扣除比色皿对光的反射以及试液中其他 成分吸收入射光对测量造成的影响。 用参比溶液调节A1=0的 实质是设定仪器，使参 参 比液的： I 比 I
0
1
溶 液
A1=lg(I0/I1)
I 0 I1
I0 I1 A2 lg lg I2 I2
一、目视比色法
用眼睛比较溶液颜色的深浅以测定物质含量的 方法。
标准系列法
优点 缺点
二、光度计的基本部件
光电比色法：使用光电比色计测定溶液吸光度进行 定量分析的方法。 分光光度法：——分光光度计——————。
不同仅在于获得单色光的方法：
光电：滤光片 分光：棱镜或光栅 优点：准确度高、选择性高、分析速度快
l l
工作曲线将偏 离比耳定律
2. 由于溶液中的化学反应引起的偏离 例： Cr2O72- + H2O 2H+ + 2CrO42（橙） （黄） 消除方法：使作工作曲线和测量时的条 件一致 3. 被测溶液浓度太大 消除方法：稀释溶液 4. 介质不均匀 消除方法：使溶液澄清、透明
§9-2 目视比色法及光度计的基本部件
p258 式(9-7)
结论： 不同透光度或吸光度下的分析误差是不同的。为了使分析误差 在2.0％以下，应控制读数T =10～70％（A＝1.0～0.15）之间。
当T=36.8% (A=0.434)时,分析误差最小,约为1.4％。→
1.光源
2.单色器
3.吸收池
4.检测系统：
光电管、读数装置
光源
→
单色器
→
吸收池
→
检测系统
§9-3Βιβλιοθήκη 显色反应及显色条件的选择进行光度分析时，首先要把待测组分转变为有色化合物 显色反应：将待测组分转变为有色化合物的反应
0
1
溶 液
A1=lg(I0/I1)
I 0 I1
I0 I1 A2 lg lg I2 I2
一、目视比色法
用眼睛比较溶液颜色的深浅以测定物质含量的 方法。
标准系列法
优点 缺点
二、光度计的基本部件
光电比色法：使用光电比色计测定溶液吸光度进行 定量分析的方法。 分光光度法：——分光光度计——————。
不同仅在于获得单色光的方法：
光电：滤光片 分光：棱镜或光栅 优点：准确度高、选择性高、分析速度快
l l
工作曲线将偏 离比耳定律
2. 由于溶液中的化学反应引起的偏离 例： Cr2O72- + H2O 2H+ + 2CrO42（橙） （黄） 消除方法：使作工作曲线和测量时的条 件一致 3. 被测溶液浓度太大 消除方法：稀释溶液 4. 介质不均匀 消除方法：使溶液澄清、透明
§9-2 目视比色法及光度计的基本部件
p258 式(9-7)
结论： 不同透光度或吸光度下的分析误差是不同的。为了使分析误差 在2.0％以下，应控制读数T =10～70％（A＝1.0～0.15）之间。
当T=36.8% (A=0.434)时,分析误差最小,约为1.4％。→
1.光源
2.单色器
3.吸收池
4.检测系统：
光电管、读数装置
光源
→
单色器
→
吸收池
→
检测系统
§9-3Βιβλιοθήκη 显色反应及显色条件的选择进行光度分析时，首先要把待测组分转变为有色化合物 显色反应：将待测组分转变为有色化合物的反应
分析化学 第10章 吸光光度法
E分子=E电子+E振动+E转动
.12.
分子内部三种不同运动涉及三种跃迁能级 三种能级跃迁所需能量大小的顺序为 △E电子＞△E振动＞ △E转动
所以需要不同能量（波长）的电磁辐射使它们跃迁， 即在不同的光学区出现吸收谱带： △E电子（1～20eV）对应的是紫外及可见光谱； △E振动（0.05～1eV）对应的红外光谱 △E转动（0.005～0.05eV）
吸收黄色光
.9.
当用频率为 v 电磁辐射照射分子，若电磁辐射的 能量 hv 恰好等于该分子的较高能级与较低能级能量 差△E时，在微观上出现分子由较低能级跃迁到较高 能级；在宏观上则体现在透射光的强度变弱。 物质对光的吸收
h S3 S2 E3 E2
S1
S0
E1
E0
h E 2 E 0
物质对光的吸收满足Plank 条件
吸 光 定 律 A 吸 收 光 谱 C A 或
三 维 谱 图
A max C
17
定性分析与定量分析的基础
定性分析基础 物质对光的选择吸收
max ( A) max ( B)
A
B
A
定量分析基础 在一定的实验条 件下，物质对光 的吸收与物质的 浓度成正比。
A
增 大
C
18
10.1.3 光吸收的基本定律
波长范围( ,nm) 400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-600 600-650 650-750
8
10.1.2 吸收光谱产生的原理 1) 物质对光的选择性吸收
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
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）：
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
分析化学第九章吸光光度法
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6
✓ 分子、原子、离子具有不连续的量子化能级，仅 能吸收当照射光子的能量hv与被照射粒子的 E激 － E基 ＝（hv）n因为不同物质微粒的结构不同 ，共有不同的量子化能级，其能量差也不相同,因 此对光的吸收具有选择性。若固定某一溶液的浓 度 C 和液层厚度 b ，测量不同 λ下的 A ，以 吸光度 A 对吸收波长λ 作图，就得到－吸收曲
c.光栅：在玻璃片或金属片上刻划均匀的线，1200 条/mm, 衍射、干涉原理。
（3）吸收池: 玻璃:可见, 石英:紫外、可见
（4）检测器:光电转换器件（光电管、光电倍增光，光电二极管 阵列）。利用光电效应，光照产生光电流，测定光电流的大小 。
（5）显示器: 检流计：72型。数字显示：722型。数字打印：UV-
入量要严格控制，可通过实验确定。
3.温度：通过实验确定温度范围，通常在室温下
进行。
4.溶剂：一般螯合物在有机溶剂中溶解度大，提高 显色反应的灵敏度。如Cu(SCN)42－在水中大
部分离 解，几乎无色；在丙酮中呈蓝色。
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5.显色时间：通过实验找出适宜的显色时间。 6.干扰组分：共存组分与显色剂生成有色络合物，
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14
9.3.2显色条件的选择
1、 溶液的酸度：M＋L＝ML（显色剂L存在酸效 应L（H））
a. 影响显色剂的溶度
b. 影响M的存在状态
c. 影响ML的组成和稳定性，如Fe3＋－磺基 水杨酸pH组成颜色
2-3 1：1 紫红
4-8 1：2 棕褐
8-10 1：3 黄色
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15
2.显色剂用量:显色剂过多有时会引起副反应，加
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《吸光光度法教案》课件
《吸光光度法教案》PPT课件第一章：引言1.1 吸光光度法的定义1.2 吸光光度法在分析化学中的应用1.3 吸光光度法的原理1.4 吸光光度法的仪器与操作步骤第二章：吸光光度法的原理2.1 光的吸收与发射2.2 朗伯-比尔定律2.3 摩尔吸光系数2.4 吸光度的计算与单位第三章：分光光度计的结构与操作3.1 分光光度计的组成部分3.2 分光光度计的操作步骤3.3 光谱仪的使用与维护3.4 波长的选择与调整第四章：标准曲线的制备与分析4.1 标准曲线的制备方法4.2 标准曲线的绘制与分析4.3 样品浓度的计算与误差分析4.4 实际案例分析：药物含量测定第五章：吸光光度法的应用5.1 环境监测中的应用5.2 生物化学中的应用5.3 食品分析中的应用5.4 临床诊断中的应用第六章：吸光光度法的准确度与精确度6.1 准确度的评估6.2 精确度的评估6.3 干扰因素及其影响6.4 提高吸光光度法准确度的方法第七章：溶液的制备与处理7.1 溶液的配制方法7.2 溶液的浓度与体积的计算7.3 样品的前处理与分离7.4 样品分析中的常见问题与解决方法第八章：光散射与吸光光度法8.1 光散射现象的介绍8.2 光散射对吸光光度法的影响8.3 光散射的测定与分析8.4 光散射在吸光光度法中的应用案例第九章：吸光光度法在药物分析中的应用9.1 药物分析中的重要性9.2 药物的紫外吸收特性9.3 药物含量测定的方法与步骤9.4 实际案例分析：药物制剂中主成分的测定第十章：现代吸光光度法技术进展10.1 光纤吸光光度法10.2 微透析吸光光度法10.3 激光吸光光度法10.4 在线监测与自动化分析技术第十一章：吸光光度法在有机合成中的应用11.1 有机化合物的紫外吸收特性11.2 有机合成中光催化反应的监控11.3 有机物含量的测定与分析11.4 实际案例分析：有机合成产物的纯度测定第十二章：吸光光度法在材料科学中的应用12.1 材料科学中的光吸收现象12.2 吸光光度法在材料合成与表征中的应用12.3 材料性能与吸光性质的关系研究12.4 实际案例分析：纳米材料粒径的测定第十三章：吸光光度法在生命科学中的应用13.1 生物大分子的紫外吸收特性13.2 蛋白质浓度与纯度的测定13.3 核酸的定量分析与监测13.4 实际案例分析：细胞培养中的营养物质监测第十四章：吸光光度法在环境监测中的应用14.1 环境污染物的紫外吸收特性14.2 水质分析与监测14.3 大气污染物分析与监测14.4 实际案例分析：水体中有机物的总量测定第十五章：实验与练习15.1 吸光光度法的基本实验操作15.2 标准曲线与样品分析的实验操作15.3 常见干扰因素的实验探究15.4 综合实验练习：饮料中维生素C含量的测定重点和难点解析重点：1. 吸光光度法的定义、原理及其在分析化学中的应用。
分析化学课件之
κ 为吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数；
κ 可作为定性鉴定的参数； κ 可作为物质的吸光能力的度量 κ 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。 κ 在数值上等于浓度为1 mol ·L-1、液层厚度为1cm的溶液在某一波长下的吸光度。
例： Cr2O72- + H2O = CrO42- + 2H+
橙色（λmax=350nm）
黄色（λmax=375nm）
课后作业
添加标题
思考题（P268）
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习题（P268－269）
添加标题
第1、2、4、题
添加标题
第2 、 3 、 4、题
谢谢！
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电子能级间跃迁
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。
物质分子外层电子平时处于能量最低、最稳定的基态，当用光照射到物质后，如果光具有的能量恰好和电子由基态跃迁到激发态所需要的能量相等时，则这一波长的光就被分子所吸收，发生电子跃迁。
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03
掌握朗伯—比耳定律的定义和数学表达式,掌握偏离朗伯—比耳定律的原因。
添加标题
02
05
朗伯—比耳定律
04
摩尔吸收系数κ定义
02
教学重点：
03
教学难点 ：
06
偏离比耳定律的原因
07
朗伯—比耳定律
第九章 吸光光度法
κ 可作为定性鉴定的参数； κ 可作为物质的吸光能力的度量 κ 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。 κ 在数值上等于浓度为1 mol ·L-1、液层厚度为1cm的溶液在某一波长下的吸光度。
例： Cr2O72- + H2O = CrO42- + 2H+
橙色（λmax=350nm）
黄色（λmax=375nm）
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电子能级间跃迁
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。
物质分子外层电子平时处于能量最低、最稳定的基态，当用光照射到物质后，如果光具有的能量恰好和电子由基态跃迁到激发态所需要的能量相等时，则这一波长的光就被分子所吸收，发生电子跃迁。
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摩尔吸收系数κ定义
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教学重点：
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朗伯—比耳定律
第九章 吸光光度法
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真正进入溶液部分的入射光
入射光 I0
透射光 It
[定义]： 透射比
T It I0
T 取值为0.0 % ~ 100.0 % 全部吸收 T = 0.0 % 全部透射 T = 100.0 %
T ↗，溶液对光的吸收 ↘； T ↘，溶液对光的吸收 ↗。
物质对光的吸收程度用吸光度A表示。实验 证明：A= f (C、b、[ Io] ) = lg Io/It = lg1/T=-lgT
（优选）分析化学课件吸光光 度法
1
[特点]（与化学分析比较）： a.灵敏（可测1%-10-3%微量组分，甚至10-4%-10-5%
微量组分) b.准确（Er=2%-5%） c.操作简便，快速（测微量） d.应用广（无机、有机均可测）
各类分析方法比较
分析方法 滴定分析法
重量分析法 吸光光度法
类别 化学分析法 仪器分析法
1.入射光为平行单色光且垂直照射； 2.均匀非散射体系； 3.吸光质点之间无相互作用 （稀溶液，C 0.01mol / L）；
蓝绿 绿蓝
绿 黄绿 黄
橙
蓝 紫 紫红 红
物质的颜色
黄绿 黄 橙 红 紫红 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
互补色
吸收光
颜色
波长范围( ,nm)
紫 蓝 绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红
400-450 450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-600 600-650 650-750
朗伯于1760年，发现：Ab，A K'b 比耳于1852年，发现：AC，A K''C
两者结合起来，得到朗伯—比尔定律：
A lg 1 KbC 朗伯－比耳定律 T
当一束平行单色光垂直照射到样品溶液时，溶 液的吸光度与溶液的浓度及光程（溶液的厚度）成 正比关系－－－朗伯比尔定律
－－－光吸收定律
其中，A:吸光度，T:透射比， K:比例常数，b:溶液厚度，c:溶液浓度
可见光 400-750nm
混合 色散
红 橙 黄 绿 青 青蓝 蓝 紫
650-750 600-650 580-600 500-580 490-500 480-490 450-480 400-450
nm nm nm
nm nm
nm nm
nm
单色光:单一波长的光。通常意义的单色光是指波 长处于很窄的某一范围的光。
（二）朗伯－比耳定律
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
透射比或透光度T
T = It / I0
I0
It
吸光度A
Ir
Ia
A=lg (I0 / It )＝lg(1/T)
朗伯定律（1760年）：光吸收与溶液层厚度成正比 比尔定律（1852年）：光吸收与溶液浓度成正比
吸光度。单位： (L•mol-1 •cm-1)
与吸光物质的性质、入射光波长、温度和溶剂等因素有关。
不同物质具有不同的，它是在一定条件下，某物
质对某一波长的光的吸收能力大小的量度。 对于同一物质，当其它条件一定时， 的大小就取
决于如射光的波长λ。即=f(λ)
对于同一物质，当其它条件一定时， 的大小就取 决于如射光的波长λ。即=f(λ)
K与吸光物质的性质、入射波长及温度有关。
K为常数，它表示物质对光吸收的能力。K
值随C的单位不同有两种表示方式。
A = Kbc
c: mol/L A = bc
A = abc
c: g/L
:摩尔吸收系数，L·mol-1·cm-
1
a: 吸收系数，L·g-1·cm-1
表示物质的浓度为1mol/L，液层厚度为1cm时溶液的
含量 >1% <1%
相对误差 0.1%-0.2%
2%-5%
第一节 吸光光度法基本原理 一、物质对光的选择性吸收
（一）单色光和复合光 光的波粒二象性
光的折射
波动性 λν
光的衍射 光的偏振
光的干涉
粒子性 E
E
h
hc
（普朗克方程）
光电效应
E：光子的能量（J, 焦耳） ν ：光子的频率（Hz, 赫兹） λ：光子的波长（nm）
λmax→max
是衡量光度法灵敏度高低的重要指标。 max越 大，表明该物质的灵敏度越高。
一般认为max>104L·mol-1·cm-1的方法是较灵敏的。
与a的关系为： =aM
桑德尔灵敏度S：当光度仪器的检测极限为A＝
0.001时，单位截面积光程内所能检出的吸光物质的最
低质量。ug/cm2
SM
朗伯—比尔定律的使用条件：
复合光:由不同波长的光组合而成的光。
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。
蓝绿
绿 黄绿 黄
绿蓝
橙
蓝
红
紫 紫红
（二）物质对光的选择性吸收
1、颜色与光的关系
复合光
光谱示意
完全吸收
表观现象示意
完全透过
吸收黄色光 光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征
的现W颜何hy色种。 颜? 色物? ，质?与呈光现的的组颜成色和与物光质有本着身密的切结的构关有系关，。物质呈
物质的电子结构不同，所能吸收光的波长也 不同，这就构成了物质对光的选择吸收基础。
物质选择性地吸收白光中某种颜色的光， 物质就会呈现其互补色光的颜色。
溶液颜色的深浅，取决于溶液中吸光物质浓 度的高低。
图收1曲1-线2 (cKKMMnOn4O:a4<溶b<液c<的d吸)
大，物质对光吸收程度越大。 同一物质，浓度不同，其吸收
曲线的形状和λmax的位置不变。
二、朗伯－比耳定律
（一）吸光度A与透射比（透光度）T
I0´
It
Ir
Ia
I0´ = Ir + Ia + It
I0´
参 I0
比 Ir
I0´ = Ir + I0 I0´ – Ir = Ia + It
c：光速（2.9979×1010cm.s-1）
电E磁波谱h:按照h波c长的长↘短，顺E序↗排列；而成↗。 ，E ↘
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
x 射射 线线
紫红 外外 光光
微
无
波
线
电
波
可见光
可见光：400-750nm 近紫外：200-400nm 近红外：750－2500nm
（三）吸收曲线（吸收光谱） ——吸光度（A）与波长（λ）的关系曲线
吸收曲线中吸光度最
大值处（吸收峰）对应
的波长称为最大吸收波
长，以λmax表示。
定性分析基础
不同的物质具有不同
的分子结构，因而具有不
同的吸收曲线，可以根据
吸收曲线的形状和最大吸
收波长的位置，对物质进
行定性分析。
定量分析基础 在同一波长下，物质的浓度越