《分析化学》第十章 紫外-可见分光光度法
第十章分光光度法(2006)
b 的 单 位 为 cm ， C 的 单 位 为 mol·-1 ， 即 L mol/103cm3 ，故bC的单位为mol/103cm2 ，若 再乘以吸光物质的摩尔质量M（g/mol），则 为103cm2截面积光程中所含物质的质量（g） ，所以单位截面积光程中所含物质的质量（ g）为：
1 0.001 6 3 S 3 bCM 10 bCM 10 M 10 3 10
标准曲线的作用是用于对吸光物质进行定 量分析. 定量方法方法一般分为目视比色法,光电 比色法和分光光度法; 工作曲线法:有两种形式（1）外标法;（ 2）标准加入法（内标法）.工作曲线如图 10-4所示.
目视比色法
用眼睛来观察和比较有色溶液颜色的深 浅以确定物质含量的方法为目视比色法. It(标)=It(试) εbc(标)= εbc(测) 由于εb(标)= εb(测): 则: c(标)= c(测) 误差:5%～20%
第二节、光吸收的基本定律
一、朗白—比尔定律
布格（Bouguer）和朗白（Lambert）先 后在1729年和1760年阐明了 物质对光的吸收 程 度 和 吸 收 层 厚 度 的 关 系 ； 1852 年 比 尔 （ Beer）又提出了物质对光的吸收程度和吸光 物质浓度之间也有类似的关系；二者归一为 光吸收基本定律——布格—朗白—比尔定律 ，简称朗白—比尔定律。
所以，k越大，S越小，即该方法的灵敏 度越高。对于比较灵敏的显色反应，S一般在 0.01～0.001g· -2之间。 cm 例10-1(略)
（三）.标准曲线的绘制与应用
标准曲线即校准曲线,又称工作曲线.是以 吸光度A为纵轴,浓度C为横轴绘制的一条曲线:
首先在一定条件下配制一系列具有不 同浓度吸光物质的标准溶液,称为标准系列, 然后测得它们相应的吸光度值,作A～C曲线, 为工作曲线或标准曲线.在遵循朗白—比尔 定律的浓度范围内应为一条直线.同时可知 直线的斜率就等于kb,又因为b是定值,故可 以求出k值,这样求得的k值是通过测定多个 标准溶液而得到的平均值,所以更可靠.
分析化学第十次、十一次课 吸光光度法
光区
4、检测器：接收透射光，利用光电效应，将光能 转换成电流讯号。 光电池，光电管，光电倍增管
检测器
h Au，Ag Ag、Au
半导体
Se
硒光电池
光电管
h Ni环（片）
碱金属 光敏阴极
红敏管 625-1000 nm 蓝敏管 200-625 nm
光电倍增管
160-700 nm
待扫描
1个光电子可产生106～107个电子
一般通过试验确定
显色剂用量（c(M)、pH一定）
拐点
c(R)
Mo(SCN)32+ 浅红 Mo(SCN)5 橙红 Mo(SCN)6- 浅红
c(R)
c(R)
Fe(SCN)n3-n
当生成不太稳定的有色配合物时， 必须加入相当过量的试剂，以保证 获得足够的有色配合物并有可观的 吸光度。 有时显色剂的用量过大，反而会 引起副反应，对光度测定不利。应 严格控制显色剂的用量，以保证得 到正确的结果。通常，显色剂的用 量是根据实验结果来确定的。
标准曲线法
根据朗伯－比耳定律，保持 液层厚度，入射光波长和其它测 量条件也不变，则在一定浓度范 围内，所测得吸光度与溶液中待 测物质的浓度成正比。因此，配 制一系列已知的具有不同浓度的 标准溶液，分别在选定波长处测 其吸光度A，然后以标准溶液的 浓度c为横坐标，以相应的吸光 度A为纵坐标，绘制出A－c关系 曲线。如果符合光的吸收定律， 则可获得一条直线，称为标准曲 线或称工作曲线。在相同条件下 测量样品溶液的吸光度，就可以 从标准曲线上查出样品的浓度。
显色条件
1.显色剂的用量
被测物质与显色剂的反应可用下列一般式表 示： M 十 R ＝ MR （被测物） （显色剂） （有色配合物） 为了使显色反应尽可能完全，一般应加 入过量的显色剂。如果配合物稳定度高，而 且在一定条件下能保持稳定，显色剂不必大 量过量。在分析实践中，由于待测物质的浓 度未知，稍过量的显色剂是必要的。
分析化学课后习题答案(第六版-李发美)
第十章紫外－可见分光光度法1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。
2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。
这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。
由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。
3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。
而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。
分子结构中能产生电子能级跃迁的化合物可以产生紫外吸收光谱。
紫外吸收光谱又称紫外吸收曲线，是以波长或波数为横坐标，以吸光度为纵坐标所描绘的图线。
在吸收光谱上，一般都有一些特征值，如最大吸收波长(吸收峰),最小吸收波长(吸收谷)、肩峰、末端吸收等。
4．Lambert-Beer定律的物理意义是什么？为什么说Beer定律只适用于单色光？浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素有哪些？朗伯－比耳定律的物理意义：当一束平行单色光垂直通过某溶液时，溶液的吸光度A与吸光物质的浓度c及液层厚度l成正比。
Beer定律的一个重要前提是单色光。
也就是说物质对单色光吸收强弱与吸收光物质的浓度和厚度有一定的关系。
非单色光其吸收强弱与物质的浓度关系不确定，不能提供准确的定性定量信息。
浓度C与吸光度A线性关系发生偏离的主要因素（1）定律本身的局限性：定律适用于浓度小于0.01 mol/L的稀溶液，减免：将测定液稀释至小于0.01 mol/L测定（2）化学因素：溶液中发生电离、酸碱反应、配位及缔合反应而改变吸光物质的浓度等导致偏离Beer定律。
无机及分析化学可见光分光光度法
广泛地应用于紫外光、可见光、红外光区的吸收测量。
（2）摩尔吸光系数ε的特性
吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数，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，ε 仅与吸收物质本身的
性质有关。
可作为定性鉴定的参数。 同一吸收物质在不同波长下的ε 值是不同的。 在最大吸收波长λ max处的摩尔吸光系数，常以ε 示。
光的互补：蓝 黄
对于固体物质:
当日光（复合光）照射到物质上时，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 长的光均匀吸收则呈现灰色。 各种物质的颜色（透过光）与吸收光 颜色的互补关系列于下表中：
物质颜色与吸收光颜色和波长的关系
物质颜色 （互补色）
黄绿 黄
③不同物质，它们的吸收曲线形状和λ max则都不同。
c4
c3
c2 c1
④吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的依据
a.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=508nm处吸光度A 的差异 最大。 图10-3 邻菲罗啉络铁(Ⅱ)离子 此特性可作为物质定量分析的重 要依据。 所以测定最灵敏。
吸 颜 色
紫 蓝
收
光 波 长（nm）
400～450 450～480
橙
红 紫红 紫 蓝 绿蓝
绿蓝
蓝绿 绿 黄绿 黄 橙
480～490
490～500 500～560 560～580 580～600 600～650
蓝绿
红
650～750
（2）吸收曲线 M + h M* 基态 激发态 E1 （△E） E2 E = E2 - E1 = h ：
•
无机及分析化学(习题含答案)-紫外可见分光光度法
第十章紫外-可见吸光光度法习题1.是非判断题1-1物质的颜色是由于选择性地吸收了白光中的某些波长所致，VitB12溶液呈现红色是由于它吸收了白光中是红色光波。
1-2因为透射光和吸收光按一定比例混合而成白光，故称这两种光为互补色光。
1-3有色物质溶液只能对可见光范围内的某段波长的光有吸收。
1-4符合朗伯-比耳定律的某有色溶液的浓度越低，其透光率越小。
1-5符合比耳定律的有色溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置不移动，但吸收峰降低。
1-6朗伯-比耳定律的物理意义是：当一束平行单色光通过均匀的有色溶液时，溶液是吸光度与吸光物质是浓度和液层厚度的乘积成正比。
1-7在吸光光度法中，摩尔吸光系数的值随入射光的波长增加而减小。
1-8吸光系数与入射光波长及溶液浓度有关。
1-9有色溶液的透光度随着溶液浓度的增大而减小,所以透光度与溶液的浓度成反比关系。
1-10在吸光光度测定时，根据在测定条件下吸光度与浓度成正比的比耳定律的结论，被测溶液浓度越大，吸光度也越大，测定结果也就越准确。
1-11进行吸光光度法测定时，必须选择最大吸收波长的光作入射光。
1-12朗伯-比耳定律只适用于单色光，入射光的波长范围越狭窄，吸光光度测定的准确度越高。
1-13吸光光度法中所用的参比溶液总是采用不含被测物质和显色剂的空白溶液.1-14在实际测定中，应根据光吸收定律，通过改变比色皿厚度或待测溶液浓度，使吸光度的读数处于0.2～0.7之间，以减小测定的相对误差。
1-15在吸光光度法测定时，被测物质浓度相对误差的大小只有透光度为15%～65% 的范围内才是最小的。
2.选择题2-1分光光度法与普通比色法的不同点是A.工作范围不同B.光源不同C.检测器不同D.检流计不同E.获得单色光方法不同2-2 Zn2+的双硫腙-CCl4萃取吸光光度法中，已知萃取液为紫红色络合物，其吸收最大光的颜色为A.红B.橙C.黄D.绿2-3有色络合物的摩尔吸光系数，与下列因素中有关系的是A.比色皿的厚度B.有色络合物浓度C.吸收池材料D.入射光波长2-4透光率与吸光度的关系是A.1T =A B.㏒1T=A C.㏒T=A D.T=㏒1A2-5某物质的摩尔吸光系数（ε）较大，说明A.光通过该物质溶液的厚度厚B.该物质溶液的浓度大C.该物质对某波长的光吸收能力很强D.测定该物质的灵敏度高E.测定该物质的灵敏度低2-6朗伯-比耳定律说明，当一束单色光通过均匀有色溶液中，有色溶液的吸光度正比例于A.溶液的温度B.溶液的酸度C.液层的厚度D.有色配合物稳定性E.溶液的浓度和溶液厚度的乘积2-7符合比耳定律的有色溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置A.向长波方向移动B.向短波方向移动C.不移动，但高峰值降低D.不移动，但高峰值增大2-8已知磷钼杂多酸络合物的透光率为10%，而它与硅钼杂多酸络合物的吸光度差为0.699，那么，硅钼杂多酸络合物的透光率为A. 50%B. 20%C. 30%D. 40%2-9进行光度分析时，误将标准系列的某溶液作为参比溶液调透光率100％，在此条件下，测得有色溶液的透光率为85％。
紫外可见分光光度法测定维生素B12含量
紫外可见分光光度法测定维生素B12含量作者:作者：靳月琴郭丽敏宋建荣杨金香刘海林陈文斌作者单位：长治医学院化学综合实验室(046000)【摘要】目的：探讨维生素B12片剂中维生素B12的含量测定方法。
方法：紫外可见分光光度法。
样品以标准曲线法为测定含量依据，在361 nm的波长处测定吸光度。
结果：维生素B12在5 μg/mL～100 μg/mL浓度范围线性关系良好。
回归方程Y=0.0193X+0.048,r=0.9937。
结论：测定的5个不同批号样品其含量均在标示范围之内,该方法简便、准确、灵敏度高。
【关键词】紫外可见分光光度法；维生素B12片剂；含量测定The Content Measurement of V-B12 by UV-VisJin Yueqin,Guo Limin，Shong Jianrong,et al.Department of Chemistry Complex Laboratory of Changzhi Medical CollegeAbstract Objective：The measurement method of V-B12 content in tablet is established.Methods：UV-Vis The absorption is measured at 361 nm according to calibration carve method.Results：The linear range is in 5 μg/mL～100 μg/mL and the regression equation is Y=0.0193X+0.048,r=0.9937.Conclusion：The measurement is done in 5 kind of lot number and the result indicate that the V-B12 content in tablet corresponds with standard range. This method is simple, accurate and high sensitivity.Key words UV-Vis；V-B12 tablet；Content measurement维生素B12是含钴的有机药物，为深红色结晶，又称为红色维生素B12或氰钴胺，是唯一含有主要矿物质的维生素。
分析化学课件-紫外-可见分光光度法
(二) 光学因素
非单色光 为了保证透过光的强度对检测器有 明显的响应，狭缝就必须有一定的宽度，这就使 分离出来的光，同时包含了所需波长的光和附近 波长的光，即是具有一定波长范围的光。这一宽 度称为谱带宽度。
✓ 是采用峰值测定的原因。
杂散光 从分光器得到的单色光中，还有 一些不在谱带宽度范围内的与所需波长相隔 较远的光，称为杂散光(stray light)。
0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1
0 0
5
10
15
20
25
30
35
Original spectrum
Convolution trasformation
40
Convolution spectra
吸收光谱：A = ECl 褶合光谱：Q = QijCl
✓褶合光谱与吸收光谱一样 具有定性定量特征
4、偏最小二乘法
（Partial Least Squares Method，PLS）
Y=USVt=U*S*Vt* +EY=T*Vt*+EY C=PGQt=P*G*Qt*+EC=R*Qt*+EC
偏最小二乘法充分考虑混合物校正矩阵Y和浓度矩阵C 的相互关系，在分解Y的同时将C也进行正交分解，然后将 T*对R*作线性回归，继而可进一步求出待测体系的浓度值 。具有计算误差小、准确度高、运算速度快等优点。
饱和基团，当它们与生色团或饱和烃相连时，能 使该生色团或饱和烃的吸收峰向长波方向移动， 并使吸收强度增加的基团。 (如–OH, –X)
红移(red shift)：亦称长移，由于化合物
的结构改变，如发生共轭作用，引入助色团以 及溶剂改变等，使吸收峰向长波方向移动。
紫外-可见分光光度法测定
紫外-可见分光光度法测定全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：紫外-可见分光光度法是一种广泛应用于化学分析领域的光谱分析技术。
该技术通过测量物质在紫外-可见光谱范围内吸收或发射的光线强度，来确定样品的化学成分和浓度。
它具有灵敏度高、选择性好、操作简便等优点，因而被广泛用于药物分析、环境监测、食品安全等领域。
在紫外-可见光谱中，紫外光谱通常指波长范围为200-400纳米（nm），可见光谱通常指波长范围为400-700nm。
物质在紫外-可见光谱范围内的吸收光谱是由电子跃迁引起的，不同种类的物质对不同波长的光线有不同的吸收特性，因而可以通过测量样品在不同波长下吸收光强度的变化来推断样品中的化学物质所含有的共轭结构和它的质量浓度。
紫外-可见分光光度法的主要仪器是紫外-可见分光光度计，它由光源、样品室、分光器、检测器和数据处理系统等部分组成。
在实验中，首先要选择合适的波长范围进行分析，然后将样品溶解于适当的溶剂中，放入样品室中进行测量。
当光线穿过样品之后，被检测器捕捉到，根据检测到的光强度差异来推断样品中的化合物。
紫外-可见分光光度法在化学分析中有着广泛的应用。
比如在制药行业中，可以用于药物的含量测定、纯度检验等；在环境监测领域中，可以用于监测水体中有机和无机物质的含量；在食品安全领域中，可用于检测食品中的添加剂是否合格等。
紫外-可见分光光度法是一种准确、快速、简便的化学分析方法，具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断发展，它将在更多的领域中得到应用，为人们的生活和工作带来更多的便利。
第二篇示例：紫外-可见分光光度法是一种常用的分析技术，广泛应用于化学、生物、环境、药物等领域。
本文将通过介绍紫外-可见分光光度法的原理、仪器和应用，来深入了解该技术的特点和优势。
紫外-可见分光光度法是一种基于分子吸收特性的分析方法。
在紫外-可见光谱区域，分子会吸收特定波长的光线，被激发到高能级状态，并发生颜色变化。
通过检测吸收光强度的变化，可以确定样品中目标物质的浓度。
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第十章紫外-可见分光光度法- 经典习题
1．钯（Pd）与硫代米蚩酮反应生成1：4的有色配位化合物，用1.00cm吸收池在520nm处测得浓度为0.200×10-6g/ml的Pd溶液的吸光度值为0.390，试求钯-硫代米蚩酮配合物的及ε值。
（钯-硫代米蚩酮
配合物的分子量为106.4）
解：
2．取咖啡酸，在105°C干燥至恒重，精密称取10.00mg，加少量乙醇溶解，转移至200ml量瓶中，加水至刻度，取出5.00ml，置于50ml量瓶中，加6mol/L HCl 4ml，加水至刻度。
取此溶液于1cm石英吸收
池中，在323nm处测得吸光度为0.463，已知咖啡酸=927.9 ，求咖啡酸的百分质量分数。
解：
3．分别用0.5mol/L HCl 、0.5mol/L NaOH和pH4.00的邻苯二甲酸氢钾缓冲液配制某弱酸溶液，浓度均为含该弱酸0.001g/100ml。
在lmax=590nm处分别测出三者吸光度如下表。
求该弱酸的pKa值。
解一：
在pH=4的缓冲溶液中，[HIn]和[In -
]共存，则该弱酸在各溶液的分析浓度为C HIn+C In-，即0.001g/100ml。
因此在缓冲溶液中是两种型体混合物的吸收：A混=0.430=E HIn C HIn+E In-C In- (1)
在碱性溶液中是In -
的吸收：A In-=1.024=E In-(C HIn+C In-) (2)
在酸性溶液中是HIn的吸收：A HIn=0.002=E HIn(C HIn+C In-) (3)
（2）,（3）式代入（1）得：
C HIn/C In-=1.3879
pKa=4+lg1.3879=4.14
解二：
由（2）、（3）式代入（1）式还可写成：
(4)
将代入（4），整理，取对数，得：
式中A混为该弱酸在缓冲液中的吸光度；A HIn为该弱酸在酸性溶液中的吸光度；A In-为该弱酸在碱性溶液中的吸光度；pH为缓冲溶液的pH 值。
把数据代入上式得：
此外，还可用酸、碱溶液中的A值分别求出HIn和In -
的E值，再求在pH=4的缓冲溶液中两型体的浓
度，即可求出pKa。
4．配合物MR2的吸收峰在480nm处。
当配位剂五倍以上过量时，吸光度只与金属离子的总浓度有关
且遵循比尔定律。
金属离子和配位剂在480nm处无吸收。
今有一含M 2+
0.000230mol/L，含R 0.00860mol/L
的溶液，在480nm处用1cm比色皿测得它的吸光度为0.690。
另有一含M 2+
0.000230mol/L，含R
0.000500mol/L的溶液，在同样条件下测得吸光度为0.540。
试计算配合物的稳定常数。
解：在配位剂过量5倍以上时，金属离子几乎全部以MR2存在，因此：
在R为0.000500mol/L的溶液中：。