沈阳药科大学：《分析化学》课程教学资源（PPT课件）第十四章 紫外可见分光光度法（2/3）第三节 基本原理、第四节 紫外分光光度计

第三节 基本原理 Lamber-Beer定律 二、 吸光系数和吸收光谱 三、 偏离Beer定律的因素 四、 透光率的测量误差

第三节 基本原理 一、Lamber-Beer定律 二、吸光系数和吸收光谱 三、偏离Beer定律的因素 四、透光率的测量误差

Lamber-Beer定律：吸收光谱法基本定律 描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和待测物浓度的关系 Lamberj定律：Acl Beer定律：AcC 假设一束平行单色光通过一个吸光物体 入射光强为I。 9 10 透过光强为1 物体截面为S 厚度为1 X=0 dx X=1 吸光质点数为n 图113光通过截面积S厚度1的吸光介质

一、Lamber-Beer定律：吸收光谱法基本定律 ➢ 描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和待测物浓度的关系 假设一束平行单色光通过一个吸光物体 Beer A C Lamber A l   定律： 定律： n l S I I 吸光质点数为 厚度为 物体截面为 透过光强为 入射光强为 0

续前 取物体中一极薄层 设入射光强为I 薄层的吸光质点数为dn 不让光子通过的面积为dS=k:dn 光子通过薄层被吸收的几率 ds k.dn S 透过薄层减弱的光强为dⅡ、 dI,k.dn - I k.n n In- →g =E 由S=一和n=V.C→=1.C

续前 ◼ 取物体中一极薄层 x x d I S k d n S d S d S k d n d n I 透过薄层减弱的光强为 光子通过薄层被吸收的几率 不让光子通过的面积为 薄层的吸光质点数为 设入射光强为  = =  S k dn I dI x x   − =    − = I n I x x S k dS I d I 0 0 S n E I I S k n I I  − =   − = 0 0 ln lg l C S n n V C l V 由S = 和 =   = 

续前 →Lamber-Ber定律表达式-lg=B:C-l 透光率T= Io 吸光度A=-gT=E:C1 或T=10~A=10-EC E:吸光系数 讨论： I.Lamber-Beer定律的适用条件（前提） > 入射光为单色光 > 溶液是稀溶液 2.该定律适用于固体、液体和气体样品 3.在同一波长下，各组分吸光度具有加和性 应用：多组分测定 A总=Aa+A6+Ae+

续前 ➢ 讨论： 1．Lamber-Beer定律的适用条件（前提） ➢ 入射光为单色光 ➢ 溶液是稀溶液 2．该定律适用于固体、液体和气体样品 3．在同一波长下，各组分吸光度具有加和性 ✓ 应用：多组分测定 E C l I I  Lamber − Beer − =   0 定律表达式 lg A T E C l I I T = − =   = lg 0 吸光度 透光率 A EC l T − −  或 =10 =10 E：吸光系数 A 总 = Aa + Ab + Ac +

吸光系数和吸收光谱 1. 吸光系数的物理意义： 单位浓度、单位厚度的吸光度 讨论： 1)E=f(组分性质，温度，溶剂，入) 当组分性质、温度和溶剂一定，E=f() 2)不同物质在同一波长下E可能不同（选择性吸收 同一物质在不同波长下E一定不同 3)E↑，物质对光吸收能力↑，定量测定灵敏度 定性、定量依据

二、吸光系数和吸收光谱 1．吸光系数的物理意义： 单位浓度、单位厚度的吸光度 ➢ 讨论： 1）E=f（组分性质，温度，溶剂，λ） 当组分性质、温度和溶剂一定，E=f（λ） 2）不同物质在同一波长下E可能不同（选择性吸收） 同一物质在不同波长下E一定不同 3）E↑，物质对光吸收能力↑, 定量测定灵敏度↑ → 定性、定量依据 C l A E  =

续前 2. 吸光系数两种表示法： 1)摩尔吸光系数e: 在一定，下，C=1mol/L,L=lcm时的吸光度 2)百分含量吸光系数/比吸光系数： 在一定)下，C=1g/100ml,L=1cm时的吸光度 3)两者关系 M 8= 10 E% 3. 吸收光谱 (吸收曲线)：入~A 最大吸收 最小吸收 特征值→定性依据 肩峰 未端吸收

续前 2．吸光系数两种表示法： 1）摩尔吸光系数ε： 在一定λ下，C=1mol/L，L=1cm时的吸光度 2）百分含量吸光系数 / 比吸光系数： 在一定λ下，C=1g/100ml，L=1cm时的吸光度 3）两者关系 3．吸收光谱（吸收曲线）：λ~A 1% 1 10 E cm M  =  最大吸收 最小吸收 特征值→定性依据 肩峰 末端吸收

续前 吸光度测量的条件选择： x令Ax测定灵敏度高 1)测量波长的选择： 2左右较小的A4 A E=- . 须在乙x下测定 2)吸光度读数范围的选择： 选A=0.20.7 3)参比溶液（空白溶液）的选择： 空白溶液→配制样品的溶剂 参比池←光学性质和厚度相酮→样品池 空白溶液+参比池 调节光路 →A会=0，T=100% 样品溶液+样品池 →A样 √注：采用空白对比消除因溶剂和容器的吸收、光的散射和 界面反射等因素对透光率的干扰

续前 4．吸光度测量的条件选择： 1）测量波长的选择： 2）吸光度读数范围的选择： 3）参比溶液(空白溶液)的选择： 须在 下测定 左右 较小的 测定灵敏度高 max max max max    →  =    C l A E A A 选A=0.2~0.7 样 参 调节光路 光学性质和厚度相同 样品溶液 样品池 空白溶液 参比池 ， 参比池 样品池 空白溶液 配制样品的溶剂 A A T + ⎯⎯ ⎯→ + ⎯⎯⎯⎯→ = = ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→  0 100% ✓ 注：采用空白对比消除因溶剂和容器的吸收、光的散射和 界面反射等因素对透光率的干扰

三、偏离Beer定律的因素 A A=E.C.I 正偏离 依据Beer定律，A与C关系应为 负偏离 经过原点的直线 偏离Beer定律的主要因素表现) 以下两个方面 √（一） 光学因素 √（二）化学因素 吸光度(A)与浓度 (C)关系曲线

三、偏离Beer定律的因素 ◼ 依据Beer定律，A与C关系应为 经过原点的直线 ◼ 偏离Beer定律的主要因素表现为 以下两个方面 ✓ （一）光学因素 ✓ （二）化学因素 A = E C l

光学因素 1,非单色光的影响： Beer定律应用的重要前提一入射光为单色光 照射物质的光经单色器分光后 并非真正单色光 ■其波长宽度由入射狭缝的宽度 和棱镜或光栅的分辨率决定 ■为了保证透过光对检测器的响 应，必须保证一定的狭缝宽度 这就使分离出来的光具一定的 谱带宽度 测定波长的选择

（一）光学因素 1．非单色光的影响： ✓ Beer定律应用的重要前提——入射光为单色光 ◼ 照射物质的光经单色器分光后 并非真正单色光 ◼ 其波长宽度由入射狭缝的宽度 和棱镜或光栅的分辨率决定 ◼ 为了保证透过光对检测器的响 应，必须保证一定的狭缝宽度 ◼ 这就使分离出来的光具一定的 谱带宽度

续前 设入射光由波长为2和2的光组成 入射光光强分别为1o1和12 对应的透过光光强分别为I和12 :4=-gT=-e =EC1=1=1。-10c1 又7=+=11l0C+1210c 1o1+1o2 1o1+1o2 =10c1.o1+12105-c 101+12 M=-g7=E,C1-g'1+1m10-C 1o1+1o2

续前 1 2 0 1 0 2 1 2 I I I I 对应的透过光光强分别为 和 入射光光强分别为 和 设入射光由波长为 和 的光组成 EC l E C l I I I I A T −  = −lg = −lg =    = 10 0 0  0 1 0 2 0 1 0 2 0 1 0 2 0 1 0 2 0 1 0 2 1 2 2 1 1 1 2 10 10 10 10 I I I I I I I I I I I I T E E C l E C l E C l E C l + +  =  +  +  = + + = −  −  −  −  （ ） 又 0 1 0 2 0 1 0 2 1 2 1 10 lg lg I I I I A T E C l E E C l + +   = − =  − （ − ） 