第九章 吸光光度法

2、溶液的酸度：
绘制A-表面活性剂用量曲线 Amax所对应的用量
第四节 吸光光度法分析条件的选择 二、测量条件的选择 1、波长λ的选择 绘制吸收曲线 Amax所对应的λmax 0.15～0.80
2、吸光度范围的控制
3、参比溶液的选择 ●参比溶液用来调节仪器的工作零点,以消除由于 吸收池和溶液中某些共存物质对光的吸收、反射 或散射所造成的误差。 如何选择参比溶液？
（1）选择性要好 （2）灵敏度要高：即κ值大 （3）对比度要大:有色物质与显色剂的最大吸收波 长的差别一般要求60nm。 （4）有色物质要稳定，组成要恒定 （5）显色反应的条件要易于控制
(二)显色反应条件的选择 1、显色剂的用量： 绘制A—显色剂用量曲线
Amax所对应的用量
绘制A—酸度曲线 Amax所对应的酸度 3、时间：绘制A—时间曲线 Amax所对应的时间 4、温度：绘制A-温度(T)曲线 5、有机溶剂和表面活性剂 绘制A-有机溶剂用量曲线 Amax所对应的用量 Amax所对应的温度
第一节 吸光光度法基本原理 三、分类 紫外—可见吸光光度法、红外光谱法等
●本章主要讨论溶液的可见吸光光度法，又称分光
光度法，其测定对象以金属离子为主。
第一节 吸光光度法基本原理 四、光的基本性质 普朗克方程：
E h h
C

h: 普朗克常量=6.63×10-34J· S
电磁波谱（或光谱） —光按照波长的长短顺序排 列成谱就是电磁波谱。 可见光—人眼可以感觉到的电磁波谱就是可见光。 其波长范围是：360～750nm。
第四节
吸光光度法分析条件的选择
一、显色反应条件的选择 (一)显色反应和显色剂
1、显色反应 — 将被测组分转变成有色化合物的 反应。显色反应分为两类，一类是氧化还原反应； 另一类是络合反应。 2、显色剂 — 能与被测组分反应使之生成有色物质 的试剂称为显色剂。分为无机显色剂和有机显色剂
3、选择显色反应(或显色剂)应注意事项:
(1)c 500 g / L 5.00 104 g / L
A 0.190 a 1.90 102 ( L g 1 cm 1 ) bc 2 5.00 104
5.00 104 (2)c 8.95 106 (mol / L) 55.85
A 0.190 1.06 104 ( L mol 1 cm 1 ) bc 2 8.95 106
2.吸光物质的浓度高低决定了溶液颜色的深浅 浓度越高→对相应光的吸收就越多→互补色光越强 呈现的颜色就越深
第二节 吸收曲线（吸收光谱） 一、概念 吸光度(A) —某一波长处,物质对光的吸收程度。 A↑ 吸收程度越大 吸收曲线—以A为纵坐标，照射吸光物质的波长λ 为横坐标，所绘制出的曲线就称为吸收曲线。
四、光的基本性质
互补色光 — 按一定的强度比例混合就可形成白光 的两种颜色的光就称为互补色光。
第一节 吸光光度法基本原理 五、物质对光的选择性吸收 ●研究表明,某一物质对某一特定波长范围的光具有 吸收,而对其它波长的光不吸收,也就是说,不同的物 质对不同波长的光的吸收具有选择性。 1.物质呈现的颜色是它所吸收光的互补色 Cu2+: KMnO4: 呈现: 蓝色 呈现: 紫红色 吸收: 黄色光 吸收: 绿青色光
选择参比溶液的原则： ①当试样溶液、显色剂及所用的其它试剂在测定 波长处均无吸收时，可选用蒸馏水（即纯溶剂） 作参比液； ②若显色剂或其它试剂对入射光有吸收，应选用 试剂空白为参比液；
③若试样中其它组分有吸收，而显色剂无吸收且 不与其它组分作用，则应选用不加显色剂的试样 溶液作参比液；
④若显色剂和试液都有吸收，或显色剂与试液中共 存组分（即干扰离子）的反应产物有吸收，可在一 份试液中加入适当试剂将被测组分掩蔽起来，然后 按相同的操作方法加入显色剂和其它试剂，以此作 为参比液来消除干扰。 如：以铬天青S为显色剂测定Al3+时，Ni2+和Cr3+ 等离子也会显色。则取一份试液加适量F-将Al3+掩 蔽后，然后按操作方法加入显色剂及其它试剂， 以此溶液作参比来测量试液的吸光度。
第三节
光吸收的基本定律
一、朗伯—比尔定律
条件： 1、入射光为平行单一波长的光且垂直照射 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
第三节
光吸收的基本定律
二、比例系数
A lg T Kbc
1、吸收系数（a）
b: cm c: g· -1 L k用a表示, a称为吸收系数 单位：L· -1· -1 g cm A=abc 2、 摩尔吸收系数（κ ） b: cm c: mol· -1 L k用κ表示, κ称为摩尔吸收系数 单位：L· -1· -1 mol cm A=κbc
第三节
光吸收的基本定律
三、桑德尔灵敏度（S） 1、定义: 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。 2、单位: μg · -2 cm
3、公式: S=M/κ M:吸光物质的摩尔质量 S越小 灵敏度越大 对于比较灵敏的显色反应S: 0.01～0.001μg· -2 cm
标准曲线的另一 个用途 :求得摩 尔吸收系数κ
Ax
A Kbc
tgα=Kb α Cx K=tgα/b
练 习 1、三氯化铁溶液显黄色，是因为吸收了可见光 中的 A.蓝色光波 B.紫色光波 C.红色光波 D.黄色光波 2、某符合光吸收定律的有色溶液，当浓度为C时， 透光度为T，若浓度增加一倍，则此溶液的透光 度为 A. T2 B. T1/2 C. 2T D. T/2
影响κ的因素: 波长、吸光物质性质、溶剂、温 度、溶液的组成、仪器灵敏度等。 ①当波长、温度、溶剂等条件一定时，不同物质κ 不同； ②当温度、溶剂等条件一定时，同一物质κ随波长 λ而改变，λmax时其κ最大，表示为κmax。 κmax的意义： κmax越大，测定方法的灵敏度越大 κmax＞104 L· -1· -1的方法较灵敏 mol cm
例 题
A lg T Kbc
用邻二氮菲分光光度法测铁。已知溶液中Fe2+的浓 度为500μg/L,液层厚度为2cm,在508nm处测得透 射比为0.645。计算吸收系数a,摩尔吸收系数κ和 桑德尔灵敏度S(铁的摩尔质量为55.85g/mol)。
解：A lg T lg 0.645 0.190
Ca Mg
1
0.20
2
A
0.15
0.10
3
540 560 580
0.05
420
440
460
480
500
520
4
λ /nm
Ca-K-B络合物;Mg-K-B络合物的吸收曲线
c1>c2>c3>c4 （3）不同浓度的同一 种物质，在某一定波 长下吸光度 A 有差异， 即吸光度随着浓度的 增大而增大 ——定量分析依据
第五节
吸光光度法的应用 绘制吸收曲线，根据曲线形状、 λmax进行定性分析
一、定性分析
二、定量分析——标准曲线法测定单组份含量
步骤（1）：绘制标准曲线
A Kbc
ห้องสมุดไป่ตู้
一定条件下,标准溶液: C1、C2、C3 ······Cn 相同条件下，吸光度: A1、A2、A3 ······An 然后以标准溶液c为横坐标，对应的A为纵坐标， 绘制标准曲线。 步骤（2）：在相同条件下，测定未知溶液的Ax 步骤（3）：根据Ax，在标准曲线上查到Cx
作 业
Р 360. 16.17
二、吸收曲线的讨论
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（λmax）
λmax
c1>c2>c3>c4
2、不同浓度的同一种 物质，其吸收曲线形 状相似，λmax不变。 而对于不同物质，它 们的吸收曲线形状和 λmax则不相同。 ——定性分析依据
0.35 0.30 0.25
第九章 吸光光度法
第一节 吸光光度法基本原理
第二节 吸光光度法的仪器
第九章
第三节 吸光光度法分析条件的选择
第四节 吸光光度分析方法
第五节 吸光光度法的应用
第九章 吸光光度法
重点 1、理解物质对光的选择性吸收； 2、掌握郎伯-比尔定律； 3、理解吸光光度法分析条件的选择； 4、掌握吸光光度法的定性和定量方法。
四、光的基本性质 单色光—在某一波长范围中任取单一波长的光，其 颜色均是相同的，那么这一波长范围的光，就称为 单色光。如红光（650nm～750nm）、蓝光(450nm～ 480nm )等。
复合光—不同单色光组成的光。如太阳光、白炽 灯光等。
●白光是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜色的
光形成的。进一步的研究表明，只需将两种适当颜 色的单色光按一定的强度比例混合也可形成白光， 这两种单色光称为互补色光。
1
2
3 4
4、在λmax处吸光度随 浓度变化的幅度最大， 测定最灵敏，所以定量 分析时入射光波长为
λmax
——定量分析时选 择入射光波长的依据
λmax
第三节
光吸收的基本定律
一、朗伯—比尔定律
It 透射比（又称透光度）T Io 朗伯—比尔定律： A lg T Kbc
K：比例系数； b:液膜厚度，单位为cm ； c：待测溶液浓度
55.85 3 2 (3) S 5.27 10 ( g cm ) 4 1.06 10
M
第三节
光吸收的基本定律
四、引起偏离朗伯—比尔定律的因素
朗伯—比尔定律条件： （一）物理因数 1、入射光为平行单一波长的光且垂直照射 1、非单一波长光引起的偏差 2、吸光物质为均匀非散射体系 2、非平行入射光引起的偏差 3、吸光质点之间无相互作用 3、介质不均匀引起的偏差 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 （二）化学因数 1、溶液浓度过高引起的偏差 2、化学反应引起的偏差