《分析化学》第十章 吸光光度法 10.1 物质对光的选择性吸收 10.2 光吸收的基本定律 10.3 吸光光度法的仪器

第30讲 第十章吸光光度法 第1讲 第十章吸光光度法 吸光光度法( Absorption Photometry)是 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。包括可见吸光光度法、紫外-可见吸光 光度法和红外光谱法等。吸光光度法同滴定分析 法、重量分析法相比,有以下一些特点: ●(-)灵敏度高吸光光度法测定物质的浓度下 限(最低浓度)一般可达1-103%的微量组分。对固 体试样一般可测到104%。如果对被测组分事先加 以富集,灵敏度还可以提高12个数量级

⚫第十章 吸光光度法 ⚫ 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。包括可见吸光光度法、紫外-可见吸光 光度法和红外光谱法等。 吸光光度法同滴定分析 法、重量分析法相比，有以下一些特点： ⚫ (一)灵敏度高 吸光光度法测定物质的浓度下 限(最低浓度)一般可达1-10-3%的微量组分。对固 体试样一般可测到10-4%。如果对被测组分事先加 以富集，灵敏度还可以提高1-2个数量级。 第30讲 第十章 吸光光度法 第1讲

第30讲 第十章吸光光度法 第1讲 (二)准确度较高般吸光光度法的相对误 差为2-5%,其准确度虽不如滴定分析法及重量法, 但对微量成分来说,还是比较满意的,因为在这种 情况下,滴定分析法和重量法也不够准确了,甚至 无法进行测定。 (三)操作简便,测定速度快 (四)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)准确度较高 一般吸光光度法的相对误 差为2-5%，其准确度虽不如滴定分析法及重量法， 但对微量成分来说，还是比较满意的，因为在这种 情况下，滴定分析法和重量法也不够准确了，甚至 无法进行测定。 ⚫ (三)操作简便，测定速度快 ⚫ (四)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。 第30讲 第十章 吸光光度法 第1讲

第30讲 第十章吸光光度法 第1讲 第一节物质对光的选择性吸收 光的基本性质 光是电磁波。其波长、频率与速度之间的关 系为: E=hy=hc/n h为普朗克常数,其值为6.63×1034Js 二、物质对光的选择性吸收 如果我们把具有不同颜色的各种物体放置在 黑暗处,则什么颜色也看不到。可见物质呈现的 颜色与光有着密切的关系,一种物质呈现何种颜 色,是与光的组成和物质本身的结构有关的

⚫第一节 物质对光的选择性吸收 一、光的基本性质 ⚫ 光是电磁波。 其波长、频率与速度之间的关 系为： E=hν =hc/ λ h为普朗克常数，其值为6.63×10-34J·s 二、物质对光的选择性吸收 ⚫ 如果我们把具有不同颜色的各种物体放置在 黑暗处，则什么颜色也看不到。可见物质呈现的 颜色与光有着密切的关系，一种物质呈现何种颜 色，是与光的组成和物质本身的结构有关的。 第30讲 第十章 吸光光度法 第1讲

第30讲 第十章吸光光度法 第1讲 (一)物质对光产生选择性吸收和原因 ●(二)物质的颜色与吸收光的关系 从光本身来说、有些波长的光线,作用于眼睛 引起了颜色的感觉,我们把人眼所能看见有颜色的 光叫做可见光,其波长范围大约在400760m之间。 实验证明:白光(日光、白炽电灯光、日光灯光等) 是由各种不同颜色的光按一定的强度比例混合而成 的。如果让一束白光通过三棱镜,就分解为红、橙 黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光,这种现象称为 光的色散。每种颜色的光具有一定的波长范围。我 们把白光叫做复合光;把只具有一种颜色的光,叫 做单色光

⚫（一） 物质对光产生选择性吸收和原因 ⚫（二） 物质的颜色与吸收光的关系 ⚫ 从光本身来说、有些波长的光线，作用于眼睛 引起了颜色的感觉，我们把人眼所能看见有颜色的 光叫做可见光，其波长范围大约在400-760nm之间。 实验证明：白光(日光、白炽电灯光、日光灯光等) 是由各种不同颜色的光按一定的强度比例混合而成 的。如果让一束白光通过三棱镜，就分解为红、橙、 黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光，这种现象称为 光的色散。每种颜色的光具有一定的波长范围。我 们把白光叫做复合光；把只具有一种颜色的光，叫 做单色光。 第30讲 第十章 吸光光度法 第1讲

第30讲 第十章吸光光度法 第1讲 实验还证明,不仅七种单色光可以混合成白光 如果把适当颜色的两种单色光按一定的强度比例混 合,也可以成为白光。这两种单色光就叫做互补色。 如绿光和紫光互补,蓝光和黄光互补,等等。 对固体物质来说,当白光照射到物质上时,物 质对于不同波长的光线吸收、透过、反射、折射的 程度不同而使物质呈现出不同的颜色。如果物质对 各种波长的光完全吸收,则呈现黑色;如果完全反 射,则呈现白色;如果对各种波长的光吸收程度差 不多,则呈现灰色;如果物质选择性地吸收某些波 长的光,那么,这种物质的颜色就由它所反射或透 过光的颜色来决定

⚫ 实验还证明，不仅七种单色光可以混合成白光， 如果把适当颜色的两种单色光按一定的强度比例混 合，也可以成为白光。这两种单色光就叫做互补色。 如绿光和紫光互补，蓝光和黄光互补，等等。 ⚫ 对固体物质来说，当白光照射到物质上时，物 质对于不同波长的光线吸收、透过、反射、折射的 程度不同而使物质呈现出不同的颜色。如果物质对 各种波长的光完全吸收，则呈现黑色；如果完全反 射，则呈现白色；如果对各种波长的光吸收程度差 不多，则呈现灰色；如果物质选择性地吸收某些波 长的光，那么，这种物质的颜色就由它所反射或透 过光的颜色来决定。 第30讲 第十章 吸光光度法 第1讲

第30讲 第十章吸光光度法 第1讲 对溶液来说,溶液呈现不同的颜色,是由于溶液 中的质点(分子或离子)选择性的吸收某种颜色的光所 引起的。如果各种颜色的光透过程度相同,这种物质 就是无色透明的。如果只让一部分波长的光透过,其 他波长的光被吸收,则溶液就呈现出透过光的颜色, 也就是溶液呈现的是与它吸收的光成互补色的颜色。 例如硫酸铜溶液因吸收了白光中的黄色光而呈蓝色 高锰酸钾溶液因吸收了白光中的绿色光而呈现紫色 其实,任何一种溶液.对不同波长的光的吸收程度是 不相等的。如果将某种波长的单色光依次通过一定浓 度的某一溶液,测量该溶液对各种单色光的吸收程度, 以波长为纵坐标,以吸光度为纵坐标可以得到一条曲 线,叫做吸收光谱曲线或光吸收曲线。它清楚地描述 了溶液对不同波长的光的吸收情况

⚫ 对溶液来说，溶液呈现不同的颜色，是由于溶液 中的质点(分子或离子)选择性的吸收某种颜色的光所 引起的。如果各种颜色的光透过程度相同，这种物质 就是无色透明的。如果只让一部分波长的光透过，其 他波长的光被吸收，则溶液就呈现出透过光的颜色， 也就是溶液呈现的是与它吸收的光成互补色的颜色。 例如硫酸铜溶液因吸收了白光中的黄色光而呈蓝色； 高锰酸钾溶液因吸收了白光中的绿色光而呈现紫色。 其实，任何一种溶液．对不同波长的光的吸收程度是 不相等的。如果将某种波长的单色光依次通过一定浓 度的某一溶液，测量该溶液对各种单色光的吸收程度， 以波长为纵坐标，以吸光度为纵坐标可以得到一条曲 线，叫做吸收光谱曲线或光吸收曲线。它清楚地描述 了溶液对不同波长的光的吸收情况。 第30讲 第十章 吸光光度法 第1讲

第30讲 第十章吸光光度法 第1讲 (三)吸收曲线 以波长为横坐标,吸光度为纵坐标作图,即可 得到一条吸光度随波长变化的曲线,称之为吸收曲 线或吸收光谱。图102是四个不同浓度的KMnO4 溶液的光吸收曲线。从图102可以看出,在可见 光范围内,KMnO4溶液对波长525mm附近的绿色 光有最大吸收,而对紫色和红色光则吸收很少。光 吸收程度最大处的波长,称为最大吸收波长,常用 或λ表示,任何可见光区内、溶液的颜色主 要是由这个数值决定的。在正常情况下,选用不同 浓度的某种溶液,最大吸收波长也是固定不变的, 说明光的吸收与溶液中物质的结构有关

⚫（三）吸收曲线 ⚫ 以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图，即可 得到一条吸光度随波长变化的曲线，称之为吸收曲 线或吸收光谱。图10—2是四个不同浓度的KMnO4 溶液的光吸收曲线。从图10—2可以看出，在可见 光范围内，KMnO4溶液对波长525nm附近的绿色 光有最大吸收，而对紫色和红色光则吸收很少。光 吸收程度最大处的波长，称为最大吸收波长，常用 λ最大或λmax表示，任何可见光区内、溶液的颜色主 要是由这个数值决定的。在正常情况下，选用不同 浓度的某种溶液，最大吸收波长也是固定不变的， 说明光的吸收与溶液中物质的结构有关。 第30讲 第十章 吸光光度法 第1讲

第30讲 第十章吸光光度法 第1讲 6 12 图102KMnO 0.8 溶液的吸收曲线 KMno4 0.4 a<b<c<d) 400480560640720 A/nm

第30讲 第十章 吸光光度法 第1讲 图10-2 KMnO4 溶液的吸收曲线 ⚫(cKMnO4: ⚫ a<b<c<d)

第30讲 第十章吸光光度法 第1讲 第二节光吸收的基本定律 朗伯-比耳定律 (一)朗伯-比耳定律的推导 朗伯( Lambert)和比耳(beer)分别于1760年和 1852年研究了光的吸收与有色溶液按层的厚度及溶 液浓度的定量关系,奠定了分光光度分析法的理论 基础。当一束平行单色光照射到任何均匀、非散射 的介质(固体、液体或气体),例如溶液时,光的 部分被介质吸收,一部分透过溶液、一部分被器 皿的表面反射。如果入射光的强度为I,吸收光的强 度为I1,透过光的强度为L,反射光的强度为L则它们 之间的关系为 l0=1+L2+

⚫第二节 光吸收的基本定律 ⚫一、朗伯-比耳定律 ⚫（一）朗伯-比耳定律的推导 ⚫ 朗 伯 (Lambert)和比耳 (beer)分别于 1760 年和 1852年研究了光的吸收与有色溶液按层的厚度及溶 液浓度的定量关系，奠定了分光光度分析法的理论 基础。当一束平行单色光照射到任何均匀、非散射 的介质（固体、液体或气体），例如溶液时，光的 一部分被介质吸收，一部分透过溶液、一部分被器 皿的表面反射。如果入射光的强度为I0，吸收光的强 度为Ia，透过光的强度为It ,反射光的强度为Ir则它们 之间的关系为 ⚫ I0 ＝Ir+Ia+It 第30讲 第十章 吸光光度法 第1讲

第30讲 第十章吸光光度法 第1讲 在分光光度测定中,盛溶液的比色皿都是采用相 同质且的光学玻璃制成的,反射光的强度基本上是不 变的(一般约为入射光强度的4%)其影响可以互相抵消, 于是可以简化为 l0=1+1 纯水对于可见光的吸收极微,故有色液对光的吸 收完全是由溶液中的有色质点造成的 当入射光的强度1定时,如果L越大,L就越小 即透过光的强度越小,表明有色溶液对光的吸收程度 就越大。 实践证明,有色溶液对光的吸收程度,与该溶液 的浓度、液层的厚度以及入射光的强度等因素有关。 如果保持入射光的强度不变,则光吸收程度与溶液的 浓度和液层的厚度有关

⚫ 在分光光度测定中，盛溶液的比色皿都是采用相 同质且的光学玻璃制成的，反射光的强度基本上是不 变的(一般约为入射光强度的4％)其影响可以互相抵消， 于是可以简化为 ⚫ I0 ＝It+Ia ⚫ 纯水对于可见光的吸收极微，故有色液对光的吸 收完全是由溶液中的有色质点造成的。 ⚫ 当入射光的强度I0一定时，如果Ia越大，It就越小， 即透过光的强度越小，表明有色溶液对光的吸收程度 就越大。 ⚫ 实践证明，有色溶液对光的吸收程度，与该溶液 的浓度、液层的厚度以及入射光的强度等因素有关。 如果保持入射光的强度不变，则光吸收程度与溶液的 浓度和液层的厚度有关。 第30讲 第十章 吸光光度法 第1讲