通过计算分光光度法

本章内容(P422)——
§ 11-1 概述 § 11-2 光吸收的基本定律 § 11-3 比色法和分光光度法及其仪器 § 11-4 显色反应及显色条件的选择 § 11-5 分光光度法仪器测量误差 及其消除
§ 11-6 分光光度法的某些应用
化学分析与仪器分析方法比较——
化学分析(Chemical analysis)： 准确度高 仪器分析(Instrumental analysis)： 灵敏度高
黄 绿
青
橙
红
白光
青蓝
紫
蓝
不同颜色的可见光波长及其互补光——
/nm 400-450 颜色 紫 互补光 黄绿
450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760
蓝 绿蓝 蓝绿 绿 黄绿 黄 橙 红
黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
§ 11.1 概述
比色法：比较待测溶液的颜色深浅测定物质的浓 度。
§ 11.1 概述
吸光光度法（Absorption Photometry）：是一种 基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一种分 析方法。
——可见吸光光度法、紫外-可见吸光光度法和 红外光谱法等。
一、分光光度法特点
(1)方法灵敏度高： 测定下限可达10－3～10－6mol/L。
A = lg (I0/It) =Kbc
T－透光度(Transmittance)
T=
It I0
A = lg (I0/It) = lg(1/T) = -lgT = Kbc
T = 10-kbc = 10-A
4. 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
第十四章 比色法与 分光光度法
《无机及分析化学》课程 Email:liuys@wxc.edu.cn
学习目的——
1.了解比色法、分光光度法的特点。
2.掌握光的吸收定律及其适用范围。
3.掌握分光光度法的分析方法。
4.了解显色反应及其条件的选择。
5.了解分光光度法仪器测量的误差及测量条 件的选择。 6.了解分光光度法的某些应用。
1. 朗伯定律(Lambert’s law)
A=lg(I0 /It )=Kb
2. 比尔定律(Beer’s law)
A=lg(I0 /It )=Kc
入射光 I0 透射光 It
3. 朗伯-比尔定律 A— 吸光度(absorbance) b— 介质厚度(length/cm) c— 浓度(concentration) K— 吸光系数(absorptivity)
A=kbc
线性关系
c
5. 朗伯-比尔定律的分析应用
A
溶液浓度的测定——
(2)方法的准确度能满足微量组分测定的要求。
(3)操作简便快速,仪器设Baidu Nhomakorabea简单。
(4)应用广泛:几乎所有的无机离子和有机化合物
都可直接或间接地用吸光光度法进行测定。
二、物质对光的选择性吸收 电磁辐射按波长顺序排列，称电磁波谱。
γ射线→ X 射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波
高能辐射区 γ射线 能量最高，来源于核能级跃迁
此可作为物质定性分析的依据。
Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱 (Absorption spectra of Cr2O72-、MnO4- )
350
1.0
525 545 MnO4-
Cr2O72-
Absorbance
0.8 0.6 0.4 0.2
440 nm
300
400
500
600
700
/nm
物质对光的吸收本质——
光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出 特征的颜色，这一过程与物质的性质及光的性质有关。 物质对光的吸收
h S3 S2 E3 E2
S1
S0
E1
E0
h E2 E0
物质对光的吸收满足Plank 条件
E E2 E0 h hc

目录
§ 11.2光的吸收定律（朗伯-比尔定律）
收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图。
最大吸收波长，max
定量分析的基础： 某一波长下测得的
吸光度与物质浓度
有关。
(cKMnO4:a<b<c<d)
吸收曲线(absorption spectrum)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(max)
2）同一物质不同浓度的溶液，光吸收曲线形状相
似，其最大吸收波长不变；但在一定波长处吸光度
随溶液的浓度的增加而增大。这个特性可作为物质
定量分析的依据。在实际测定时，只有在λmax处 测定吸光度，其灵敏度最高，因此，吸收曲线是吸 光光度法中选择测量波长的依据。
3）不同物质吸收曲线的形状和最大吸收波长
均不相同。光吸收曲线与物质特性有关，故据
当c的单位用mol· L-1表示时，用k表示.
k－摩尔吸光系数(Molar absorptivity)
A＝ kbc k的单位: L· mol-1· cm-1
Ｋ在数值上等于1cm溶液厚度中吸光物 质为1 mol· L-1时的吸光度。
吸光度(A)、透光率(T)与浓度(c)的关系
A
T
T = 10
-kbc
χ射线
光学光谱区 紫外光
来自内层电子能级的跃迁
来自原子和分子外层电子能级的跃迁
可见光 红外光 来自分子振动和转动能级的跃迁
波谱区
微波
来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁
无线电波 来自原子核自旋能级的跃迁
光学光谱区(Spectral region)
远紫外 近紫外 可见
(真空紫外)
近红外 中红外 远红外
物质的颜色是由于物 质对不同波长的光具有 选择性的吸收作用而产 生的，物质的颜色由透 过光的波长决定。
例：高锰酸钾溶液因吸白光中的绿色光而呈紫色。
如果两种适当颜色的光按一定的强度比例混合可 以得白光，这两种光就叫互为补色光。物质呈现的颜 色和吸收的光颜色之间是互补关系。
2、吸收光谱或吸收曲线 吸收曲线：测定某种物质对不同波长单色光的吸
10nm~ 200nm
200nm ~400nm
400nm ~ 750nm
760 nm ~ 2.5 m
2.5 m ~ 5.0 m
5.0 m ~1000 m
中层 电子
价电 子
价电 子
分子 振动
分子 振动
分子 转动
1、光的互补性与物质的颜色
单色光：只具有一种波长的光。 混合光：由两种以上波长组成的光，如白光。