第七章 分光光度法
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精品课件
图10-2 KMnO4溶液的吸收曲线
(c KMnO4 ：a<b<c<d )
精品课件
结论
• 1.某物质的吸收光谱表明了该物质对不同波长的光的吸收能力 的分布情况。
• 2.C↑、A↑，即光的吸收程度越大
• 3.最大吸收处只有一个，称为最大吸收波长。
•
即：同一物质，只有一个最大吸收峰，即最大吸收波长是
分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 ~ 10-5 %的痕量组
分。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。
精品课件
(二) 准确度较高
•
一般分光光度法的相对误差为2~5%，
若使用精密仪器，相对误差可降至1~2%，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准确度更差，
甚至无法进行测定。
精品课件
(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分光光度法进行测定。
不仅用于定量分析，也可用于某些有机物的
定性分析，还可用于某些物理化学常数及络
• (4)该定律奠定了分光精品光课件度分析法的理论基础
(一) 朗伯-比耳定律的推导
•
当一束平行单色光照射到任何均匀、非散射的
第七章
分光光度法
精品课件
分光光度法(Absorption Photometry)
•
分光光度法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，是生命科学
中最常用的分析技术之一。
•包括：
•(1) 可见分光光度法
•(2) 紫外-可见分光光度法(主要)
•(3) 红外光谱法等
精品课件
特点
பைடு நூலகம்(一) 灵敏度高
例 如：CuSO4溶液
白光→
CuSO4
人眼
透过蓝光
吸收黄光
实验证明： CuSO4溶液浓度越高，对黄色光的吸收越 多，表现为透过的蓝色越强，溶液的蓝色也越深。
精品课件
（三）吸收曲线
•1. 用不同波长(400-720nm)的光，照射某 一吸光物质的溶液； •2. 测吸光度(A) •3. 以—A作图，得一曲线 •直观地表示出物质对光的吸收特征。
微波光谱法
1~1000 m 精品课件 核磁共振光谱法
4. 可见光和互补光
• (1)可见光:指人的眼睛所能感觉到的 光，波长范围为(400~750nm)的电磁波 。
• (2)互补光:将两中适当颜色的光按一 定的强度比例混合，如果能形成白光 ，这两种光称为互补光。
精品课件
图10-1 光的互补色示意图(/nm)
波长的光则不被吸收而透过溶液。 精品课件
溶液的颜色由透过光的波长所决定
• (1)如果物质把各种波长的光完全都吸收，则呈现黑 色；
• (2)如果完全反射，则呈现白色； • (3)如果透过所有的光，则为无色透明溶液； • (4)如果对各种波长的光吸收程度差不多，则呈现灰
色； • (5)如果物质选择性地吸精收品课某件 些波长的光，那么，这
黄 580~600nm
绿 500~580nm
青 490~500nm
橙 600~650nm
白光
青蓝 480~490nm
红 650~750nm
紫 400~450nm
精品课件
蓝 450~480nm
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 。
固定不变的，该峰对应的波长叫λmax。
•
KMnO4溶液的λmax=525 nm。
•
定量测定时，必须用λmax的光照射。
•
不同物质，其内部结构不同，则吸收曲线不同，λmax不同
。
• λmax只与物质的种类有关，而与浓度无关。
•
任何可见光区内、溶液精的品课颜件 色主要是由λmax决定。
第二节 光吸收的基本定律
精品课件
(一)物质对光产生选择性吸收的原因
• 当光通过透明物体时，光子是否被物质吸收。
• 取决于：①光子所具有的能量
•
②物质的内部结构
价电子从E 基 1） 态 跃 迁 （ 激发态 E2） （
EAE2
E1
hc
A
由于不同物质的分子其结构和组成不同，它们所 具有的特征能级也不同，故能级差也不同。
∴物质对光的吸收具有选择性。 精品课件
精品课件
2. 单色光和复合光
(1) 单色光：指波长处于某一范围的光 。
(2) 复合光：由不同单色光组成的光。
例如：阳光和白炽灯发出的光均为复合光
精品课件
3. 电磁波谱
表10-1 电磁波谱(1m=106m=109nm=1010Å )
波谱名称 波长范围
分析方法
射线 X 射线 远紫外 近紫外 可见光 近红外 中红外 远红外 微波 射频
(二) 物质的颜色与光吸收的关系
•
在可见光区，不同波长的光具有不同的颜色
。当一束阳光(白光)通过棱镜后就色散成红、橙、黄
、绿……等颜色的光，这些光具有不同的波长。
•
所以不同颜色光，其波长不同，物质的颜色
正是由于他们对不同波长的光具有选择性吸收而产生
的。
•
当一束白光通过某一物质或溶液时，由于物
质对光的选择性吸收，某些波长的光被吸收，另一些
精品课件
一、朗伯-比耳定律
• (1) 布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后在 1729年和1760年阐明了物质对光的吸收程度 与吸收层厚度之间的关系；
• (2) 比耳(beer)与1852年又提出光的吸收程 度与吸光物质浓度之间也有类似的关系；
• (3) 二者结合起来就得到了朗伯--比耳定律 。
合物组成的测定。
精品课件
第一节
物质对光的选择性吸收
精品课件
一、光的基本性质
• 1. 光的基本性质
• 光是一种电磁波，具有波粒二象性。 • 其波长、频率与速度之间的关系为：
c
普朗克方程
Ehc
h：普朗克常数，其值为6.63×10-34J·s
• 普朗克方程表示光的波动性与粒子性之间的关系。
• 波长越长，能量越低；波长越短，能量越高。
0.005~0.17 nm 中子活化分析,莫斯鲍尔谱法
0.1~10 nm
X射线光谱法
10~200 nm
真空紫外光谱法
200~400 nm
紫外光谱法
400~750 nm 比色法,可见吸光光度法(光度法)
0.75~2.5 m
红外光谱法
2.5~50 m
红外光谱法
50~1000 m
红外光谱法
1~1000 mm
图10-2 KMnO4溶液的吸收曲线
(c KMnO4 ：a<b<c<d )
精品课件
结论
• 1.某物质的吸收光谱表明了该物质对不同波长的光的吸收能力 的分布情况。
• 2.C↑、A↑，即光的吸收程度越大
• 3.最大吸收处只有一个，称为最大吸收波长。
•
即：同一物质，只有一个最大吸收峰，即最大吸收波长是
分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 ~ 10-5 %的痕量组
分。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。
精品课件
(二) 准确度较高
•
一般分光光度法的相对误差为2~5%，
若使用精密仪器，相对误差可降至1~2%，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准确度更差，
甚至无法进行测定。
精品课件
(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分光光度法进行测定。
不仅用于定量分析，也可用于某些有机物的
定性分析，还可用于某些物理化学常数及络
• (4)该定律奠定了分光精品光课件度分析法的理论基础
(一) 朗伯-比耳定律的推导
•
当一束平行单色光照射到任何均匀、非散射的
第七章
分光光度法
精品课件
分光光度法(Absorption Photometry)
•
分光光度法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，是生命科学
中最常用的分析技术之一。
•包括：
•(1) 可见分光光度法
•(2) 紫外-可见分光光度法(主要)
•(3) 红外光谱法等
精品课件
特点
பைடு நூலகம்(一) 灵敏度高
例 如：CuSO4溶液
白光→
CuSO4
人眼
透过蓝光
吸收黄光
实验证明： CuSO4溶液浓度越高，对黄色光的吸收越 多，表现为透过的蓝色越强，溶液的蓝色也越深。
精品课件
（三）吸收曲线
•1. 用不同波长(400-720nm)的光，照射某 一吸光物质的溶液； •2. 测吸光度(A) •3. 以—A作图，得一曲线 •直观地表示出物质对光的吸收特征。
微波光谱法
1~1000 m 精品课件 核磁共振光谱法
4. 可见光和互补光
• (1)可见光:指人的眼睛所能感觉到的 光，波长范围为(400~750nm)的电磁波 。
• (2)互补光:将两中适当颜色的光按一 定的强度比例混合，如果能形成白光 ，这两种光称为互补光。
精品课件
图10-1 光的互补色示意图(/nm)
波长的光则不被吸收而透过溶液。 精品课件
溶液的颜色由透过光的波长所决定
• (1)如果物质把各种波长的光完全都吸收，则呈现黑 色；
• (2)如果完全反射，则呈现白色； • (3)如果透过所有的光，则为无色透明溶液； • (4)如果对各种波长的光吸收程度差不多，则呈现灰
色； • (5)如果物质选择性地吸精收品课某件 些波长的光，那么，这
黄 580~600nm
绿 500~580nm
青 490~500nm
橙 600~650nm
白光
青蓝 480~490nm
红 650~750nm
紫 400~450nm
精品课件
蓝 450~480nm
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 。
固定不变的，该峰对应的波长叫λmax。
•
KMnO4溶液的λmax=525 nm。
•
定量测定时，必须用λmax的光照射。
•
不同物质，其内部结构不同，则吸收曲线不同，λmax不同
。
• λmax只与物质的种类有关，而与浓度无关。
•
任何可见光区内、溶液精的品课颜件 色主要是由λmax决定。
第二节 光吸收的基本定律
精品课件
(一)物质对光产生选择性吸收的原因
• 当光通过透明物体时，光子是否被物质吸收。
• 取决于：①光子所具有的能量
•
②物质的内部结构
价电子从E 基 1） 态 跃 迁 （ 激发态 E2） （
EAE2
E1
hc
A
由于不同物质的分子其结构和组成不同，它们所 具有的特征能级也不同，故能级差也不同。
∴物质对光的吸收具有选择性。 精品课件
精品课件
2. 单色光和复合光
(1) 单色光：指波长处于某一范围的光 。
(2) 复合光：由不同单色光组成的光。
例如：阳光和白炽灯发出的光均为复合光
精品课件
3. 电磁波谱
表10-1 电磁波谱(1m=106m=109nm=1010Å )
波谱名称 波长范围
分析方法
射线 X 射线 远紫外 近紫外 可见光 近红外 中红外 远红外 微波 射频
(二) 物质的颜色与光吸收的关系
•
在可见光区，不同波长的光具有不同的颜色
。当一束阳光(白光)通过棱镜后就色散成红、橙、黄
、绿……等颜色的光，这些光具有不同的波长。
•
所以不同颜色光，其波长不同，物质的颜色
正是由于他们对不同波长的光具有选择性吸收而产生
的。
•
当一束白光通过某一物质或溶液时，由于物
质对光的选择性吸收，某些波长的光被吸收，另一些
精品课件
一、朗伯-比耳定律
• (1) 布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后在 1729年和1760年阐明了物质对光的吸收程度 与吸收层厚度之间的关系；
• (2) 比耳(beer)与1852年又提出光的吸收程 度与吸光物质浓度之间也有类似的关系；
• (3) 二者结合起来就得到了朗伯--比耳定律 。
合物组成的测定。
精品课件
第一节
物质对光的选择性吸收
精品课件
一、光的基本性质
• 1. 光的基本性质
• 光是一种电磁波，具有波粒二象性。 • 其波长、频率与速度之间的关系为：
c
普朗克方程
Ehc
h：普朗克常数，其值为6.63×10-34J·s
• 普朗克方程表示光的波动性与粒子性之间的关系。
• 波长越长，能量越低；波长越短，能量越高。
0.005~0.17 nm 中子活化分析,莫斯鲍尔谱法
0.1~10 nm
X射线光谱法
10~200 nm
真空紫外光谱法
200~400 nm
紫外光谱法
400~750 nm 比色法,可见吸光光度法(光度法)
0.75~2.5 m
红外光谱法
2.5~50 m
红外光谱法
50~1000 m
红外光谱法
1~1000 mm