第八章 吸光光度法
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吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的一类
Ak1b
1852年；比尔： 阐明了物质对光的吸收程度与溶液浓度之间的关 系.
Ak2c
由比尔将二者结合起来,就得到布格-朗伯-比尔定 律,一般叫做朗伯-比尔定律.
AKbc
2、朗伯-比尔定律 的推导〔数学表达 式〕<略〕
3、灵敏度的表示方法
<1>吸收系数a〔吸光系数a 〕 当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c以
§8-4 吸光光度法分析条件的选择
在光度分析中,一般需先选择适当的试剂与试样中的 待测组分反应使之生成有色化合物,然后再进行测定.
因此,分析条件的选择包括反应条件和测量条件的选 择.
一、显色反应及其条件的选择 〔一〕显色反应和显色剂 1、概念：
显色反应：将被测组分转变成有色化合物的反应称 为显色反应. M + R = MR
这种方法简便、快速,对于解离度小的络合物,可 以得到满意的结果.
2、等摩尔连续变化法
此 法 的 做 法 是 保 持 CM 和 CR 的 浓度保持不变,即CM + CR = 常数, 连续改变CM和CR的比值,在选定 的仪器条件和波长下测定溶液的 吸光度A.
以A对CM/CR +CM作图.
等摩尔连续变化法测定络合物组成
g·L-1为单位时,K用a表示,称为吸收系数,其单位为 L·g-1·cm-1.此时朗伯-比尔定律表示为
A=abc
<2>摩尔吸光系数ε 当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c
以mol·L-1为单位时,K用ε表示,称为摩尔吸收系 数,其单位为L·mol-1·cm-1.此时朗伯-比尔定律表 示为
A= εbc
二、吸光光度法的测量误差及测量条件的选择
光度法的误差除各种化学因素外,还有因仪器精度 不够,测量不准所带来的误差.
1852年；比尔： 阐明了物质对光的吸收程度与溶液浓度之间的关 系.
Ak2c
由比尔将二者结合起来,就得到布格-朗伯-比尔定 律,一般叫做朗伯-比尔定律.
AKbc
2、朗伯-比尔定律 的推导〔数学表达 式〕<略〕
3、灵敏度的表示方法
<1>吸收系数a〔吸光系数a 〕 当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c以
§8-4 吸光光度法分析条件的选择
在光度分析中,一般需先选择适当的试剂与试样中的 待测组分反应使之生成有色化合物,然后再进行测定.
因此,分析条件的选择包括反应条件和测量条件的选 择.
一、显色反应及其条件的选择 〔一〕显色反应和显色剂 1、概念：
显色反应：将被测组分转变成有色化合物的反应称 为显色反应. M + R = MR
这种方法简便、快速,对于解离度小的络合物,可 以得到满意的结果.
2、等摩尔连续变化法
此 法 的 做 法 是 保 持 CM 和 CR 的 浓度保持不变,即CM + CR = 常数, 连续改变CM和CR的比值,在选定 的仪器条件和波长下测定溶液的 吸光度A.
以A对CM/CR +CM作图.
等摩尔连续变化法测定络合物组成
g·L-1为单位时,K用a表示,称为吸收系数,其单位为 L·g-1·cm-1.此时朗伯-比尔定律表示为
A=abc
<2>摩尔吸光系数ε 当液层厚度b以cm为单位、吸光物质的浓度c
以mol·L-1为单位时,K用ε表示,称为摩尔吸收系 数,其单位为L·mol-1·cm-1.此时朗伯-比尔定律表 示为
A= εbc
二、吸光光度法的测量误差及测量条件的选择
光度法的误差除各种化学因素外,还有因仪器精度 不够,测量不准所带来的误差.
吸光度和透过率
纤维光度计
将光度计放入样品中, 原位测量. 对环境和 过程监测非常重要.
吸光度和透过率
34
纤维光度计示意图
镀铝反射镜
吸光度和透过率
35
纤维光度计
吸光度和透过率
36
吸光度和透过率
37
M2
出 射 狭 缝
29
检测器
h
Au，Ag
Ag、Au
半导体 Se
硒光电池
吸光度和透过率
30
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
吸光度和透过率
31
光电倍增管 160-700 nm
待扫描
1个光电子可产生106～107个电子
吸光度和透过率
32
溶剂、试剂对光的吸收等。
吸光度和透过率
21
8.2 光度分析的方法和仪器
8.2.1 光度分析的几种方法
1.目视比色法
观察方向
c1
c2
c3
c4
cc12
c3
c4
方便、灵敏，准确度差。常用于限界分析。
吸光度和透过率
22
2. 光电比色法
通过滤光片得一窄范围的光(几十nm)
灵敏度和准 确度较差
光电比色计结构示意图
白光 入射狭缝 准直透镜
λ1
棱镜
λ2
聚焦透镜 出射狭缝
800 600 500
400
吸光度和透过率
28
光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度
等间距条痕(600、1200、2400条/mm )。
原理： 利用光通过光栅时
平面透 射光栅
将光度计放入样品中, 原位测量. 对环境和 过程监测非常重要.
吸光度和透过率
34
纤维光度计示意图
镀铝反射镜
吸光度和透过率
35
纤维光度计
吸光度和透过率
36
吸光度和透过率
37
M2
出 射 狭 缝
29
检测器
h
Au，Ag
Ag、Au
半导体 Se
硒光电池
吸光度和透过率
30
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
吸光度和透过率
31
光电倍增管 160-700 nm
待扫描
1个光电子可产生106～107个电子
吸光度和透过率
32
溶剂、试剂对光的吸收等。
吸光度和透过率
21
8.2 光度分析的方法和仪器
8.2.1 光度分析的几种方法
1.目视比色法
观察方向
c1
c2
c3
c4
cc12
c3
c4
方便、灵敏，准确度差。常用于限界分析。
吸光度和透过率
22
2. 光电比色法
通过滤光片得一窄范围的光(几十nm)
灵敏度和准 确度较差
光电比色计结构示意图
白光 入射狭缝 准直透镜
λ1
棱镜
λ2
聚焦透镜 出射狭缝
800 600 500
400
吸光度和透过率
28
光栅：在镀铝的玻璃表面刻有数量很大的等宽度
等间距条痕(600、1200、2400条/mm )。
原理： 利用光通过光栅时
平面透 射光栅
第八章吸光光度法
仪器分析
分离：色谱技术和毛细 管电泳 定性或定量：利用物质 原子、分子、离子等的 特性， 如光吸收和发射 、电导、电位、质荷比 、荧光 结构、形态、状态分析 及表征
定量分析
化学分析
容量分析
c 标 准 V标 准 c 待 测 V待 测 a b
M待测 重量分析 m称量 w待测 M称量 ms
仪器分析
S k c a （a可为任意数值）
S k lgc a
常量组分，准确度高
微量、痕量组分，准确 度较化学法差，而且不 同方法之间差别较大
仪器分析方法的分类
光学分析法
电化学分析法 色谱分析法（分离分析方法） 热分析法 其它分析方法（质谱法、中子活化分析等）
联用技术
光学分析法
分光光度计
基本部件
光源 单色器 吸收池 检测系统
稳压电源
棱镜 光栅
紫外：氘灯
可见：碘钨灯 紫外可见：氙灯
吸光度具有加合性，即体系总的吸光度等于各组份吸光 度之和（设各吸光物质之间没有互相作用）。
A总=A1+A2+……..An = ε 1bc1+ ε 2bc2+……. ε nbcn
在吸光度的测量中，有时也用透光率或透光度表示物质对光 的吸收程度。透光率以T表示: T=I/I0 , 则吸光度与透光率之 间的关系为A=lgI0/I=lg1/T 。 2、偏离朗伯-比耳定律的原因 根据朗伯-比耳定律，当吸收池厚度保持不变，以吸光度 对浓度作图时，应得到一条通过坐标原点的直线，该直线称 为标准曲线或工作曲线。在相同条件下测得试液的吸光度， 从工作曲线上就可以查得试液的浓度。但在实际工作中，常 常遇到偏离线性关系的现象，特别是在溶液浓度较高时，常 会出现标准曲线向上或向下弯曲产生正偏离或负偏离（p241, 图9-4）。
第8章吸光光度法
MR + H+
显然，增大酸度对显色 反应不利。 ⑴影响显色剂浓度和颜色； ⑵影响Mn+的存在状态;
⑶影响配合物的组成。
实际工作中，作 A ～ pH 曲线，寻找适宜 pH 范围。
A
pH
3、显色温度的选择： 一般在室温，有时需加热，通过实验确定
4、显色反应时间：制作吸光度-时间曲线
(c(M)、 c(R) 、 pH一定)
一、显色反应的选择：
1、显色反应的类型：配位反应和氧化还原反应。 2、对显色反应的要求： ⑴灵敏度足够高:κ＞105 超高灵敏，κ=(6~10)104 高灵敏,κ=(2~6)104中等，κ＜2×104不灵敏 ⑵显色剂在测定波长处无明显吸收，试剂空白小。 对比度：两有色物质最大吸收波长之差 Δλ=|λMAXMR-λMAXR|≥60nm
2、吸收曲线：测量某 种物质对不同波长单色 光的吸收程度，以波长 为横坐标，吸光度为纵 坐标，得到的一条吸收 光谱曲线。
（1）用途： ①进行定性分析； ②进行定量分析； ③选择吸收波长； ④判断干扰情况。
9
定性分析与定量分析的基础
不同物质吸收光谱的形状以及max 不同
B 定性分析基础 物质对光的选择 吸收
练习题
1、人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围 是 A。400~780nm B。200~320nm C。200~780nm D。200~1000nm 答案： A 2 、符合比尔定律的一有色溶液，当其浓度增大 时，最大吸收波长和吸光度分别是 A。不变，增加 B。不变，减少 C。增加，不变 D。减少，不变 答案： A
Ia
透光率 （透射比）Transmittance
8吸光光度法
四、显色反应和显色条件的选择
(2) 显色溶液的pH值
例： pH=1.8~2.5
Fe(ssal)+ 紫红色
pH=4~8
Fe(ssal)-2 橙红色
pH=8~11.5
Fe(ssal) 3 3- 黄色
常用的光源 :
可见光区: 钨灯 (辐射波长为320nm~2500nm) 紫外区: 氢灯、氘灯(辐射波长为185nm~400nm)
31
三. 仪器和方法
＊ 单色器（滤光片、棱镜或光栅）
作用 :
将光源发射的复合光分解成单色光的光学系统
1. 滤光片----光电比色计的单色器
组成：由有色玻璃制成
作用：只允许和它颜色相同的光通过，得 到的是近似的单色光
选择的原则：滤光片最易通过的光是有色溶液
最易吸收的光
互补色
32
三. 仪器和方法 2. 棱镜或光栅
----分光光度计的单色器
由棱镜或光栅等色散元件及狭缝和透镜等组成
组成 :
入射狭缝：光源的光由此进入单色器
准光装置：透镜或反射镜使入射光成为平行光束
色散元件：将复合光分解成单色光
聚焦装置：将分光后的单色光聚焦至出射狭缝
（透镜或凹面镜）
33
三. 仪器和方法 ＊ 样品室（石英池和玻璃池） 用于放置各种类型的吸收池(比色皿)和相 应的池架附件
石英或玻璃池，紫外区一定要用石英池
厚度(光程): 0.5, 1, 2, 3, …cm
36
三. 仪器和方法
＊检测系统 光电管或光电倍增管
将光强度转换成电流来进行测量。光电检测器。 要求：对测定波长范围内的光有快速、灵敏的响应，
17
二 . 吸光光度法的基本原理
吸光光度法 PPT
为透射比或透光度,用T表示溶液的透射 比愈大,表示它对光的吸收愈小;相反,透 射比愈小,表示它对光的吸收愈大。
T It I0
朗伯(Lambert J H)与比尔(Beer A)分别于 1760与1852年研究了光的吸收与溶液层的厚 度及溶液浓度的定量关系,二者结合称为朗伯比尔定律,也称为光的吸收定律。
光栅(grating)是依照光的衍射与干涉原理将复 合光色散为不同波长的单色光,然后再让所需波 长的光通过狭缝照射到吸收池上。它的分辨率 比棱镜大,可用的波长范围也较宽。
3、吸收系统——比色皿或吸收池
用于盛放试液的容器。它是由无色透明、耐腐 蚀、化学性质相同、厚度相等的玻璃制成的,按 其厚度分为0、5cm,lcm,2cm,3cm与5cm。
• 偏离朗伯－比尔定律的原
因主要是仪器或溶液的实际
条件与朗伯—比尔定律所要
求的理想条件不一致。
1、物理因素
(1)非单色光引起的偏离
* 朗伯-比尔定律只适用于单色光,但由于单色器
色散能力的限制与出口狭缝需要保持一定的宽度, 因此目前各种分光光度计得到的入射光实际上都 是具有某一波段的复合光。由于物质对不同波长 光的吸收程度的不同,因而导致对朗伯－比尔定ຫໍສະໝຸດ * 分子吸收光谱 -带状光谱
molecular absorption spectrum →由电子能级跃迁而产生吸收光谱[能量差
在1~20(eV)],为紫外及可见分光光度法。
UV/Vis Spectrophotometry →由分子振动能级(能量差约0、05~l eV)与
转动能级(能量差小于0、05 eV)的跃迁而 产生的吸收光谱,为红外吸收光谱。用于 分子结构的研究。
B 络合:显色剂与金属离子生成的是多级络合物,且各 级络合物对光的吸收性质不同,例如在Fe(Ⅲ) 与 SCN-的络合物中,Fe(SCN)3颜色最深,Fe(SCN)2+颜 色最浅,故SCN-浓度越大,溶液颜色越深,即吸光度 越大。
T It I0
朗伯(Lambert J H)与比尔(Beer A)分别于 1760与1852年研究了光的吸收与溶液层的厚 度及溶液浓度的定量关系,二者结合称为朗伯比尔定律,也称为光的吸收定律。
光栅(grating)是依照光的衍射与干涉原理将复 合光色散为不同波长的单色光,然后再让所需波 长的光通过狭缝照射到吸收池上。它的分辨率 比棱镜大,可用的波长范围也较宽。
3、吸收系统——比色皿或吸收池
用于盛放试液的容器。它是由无色透明、耐腐 蚀、化学性质相同、厚度相等的玻璃制成的,按 其厚度分为0、5cm,lcm,2cm,3cm与5cm。
• 偏离朗伯－比尔定律的原
因主要是仪器或溶液的实际
条件与朗伯—比尔定律所要
求的理想条件不一致。
1、物理因素
(1)非单色光引起的偏离
* 朗伯-比尔定律只适用于单色光,但由于单色器
色散能力的限制与出口狭缝需要保持一定的宽度, 因此目前各种分光光度计得到的入射光实际上都 是具有某一波段的复合光。由于物质对不同波长 光的吸收程度的不同,因而导致对朗伯－比尔定ຫໍສະໝຸດ * 分子吸收光谱 -带状光谱
molecular absorption spectrum →由电子能级跃迁而产生吸收光谱[能量差
在1~20(eV)],为紫外及可见分光光度法。
UV/Vis Spectrophotometry →由分子振动能级(能量差约0、05~l eV)与
转动能级(能量差小于0、05 eV)的跃迁而 产生的吸收光谱,为红外吸收光谱。用于 分子结构的研究。
B 络合:显色剂与金属离子生成的是多级络合物,且各 级络合物对光的吸收性质不同,例如在Fe(Ⅲ) 与 SCN-的络合物中,Fe(SCN)3颜色最深,Fe(SCN)2+颜 色最浅,故SCN-浓度越大,溶液颜色越深,即吸光度 越大。
吸光光度法讲解
吸光光度法讲解吸光光度法是一种广泛应用于化学分析和生物科学研究中的定量分析方法。
它通过测量样品溶液对特定波长的光的吸收程度来定量分析物质的浓度。
吸光光度法基于光的著名的“比尔-朗伯定律”，该定律描述了物质溶液对光的吸收与其浓度之间的关系。
通过测量光的吸收度，我们可以推算出浓度。
吸光光度法的基本原理是根据物质溶液对特定波长的光的吸收程度与溶液中物质的浓度之间的线性关系。
具体来说，当光通过物质溶液时，物质分子或离子会吸收光的能量，使光强度降低。
根据比尔-朗伯定律，光的吸光度（A）与物质的浓度（c）之间存在如下关系：A=εlc，其中ε是吸光度的摩尔吸光系数，l是光程长。
通过测量光的吸光度和已知的吸光度摩尔吸光系数，我们可以计算出溶液中物质的浓度。
在实践中，吸光光度法通常使用分光光度计来进行测量。
分光光度计可以发射一束特定波长的光，并测量光通过样品溶液前后的光强度差异。
这种差异可以转化为吸光度，并用于计算物质的浓度。
吸光光度法有许多应用领域。
在化学分析中，吸光光度法可以用于分析金属离子、化学物质的浓度、酸碱度等。
它可以通过配备合适的试剂和仪器来满足不同的分析需求。
在生物科学研究中，吸光光度法被广泛应用于测量DNA、蛋白质和酶的浓度。
通过测量DNA和蛋白质在特定波长下的吸光度，可以确定它们的浓度，进而研究其相互作用、结构和功能。
吸光光度法还可以用于测量酶的活性，通过测量酶和底物之间的反应，可以确定酶的催化能力。
吸光光度法有许多优点。
首先，它是一种快速、简单和经济的分析方法。
与其他方法相比，吸光光度法仪器简单、成本低，且操作方便。
其次，吸光光度法具有较高的选择性和灵敏度。
通过选择合适的波长和试剂，可以实现对特定物质的高度选择性测量。
此外，吸光光度法对微量物质的测量也非常敏感，可以达到微克或纳克级别的浓度测量。
然而，吸光光度法也存在一些限制。
首先，该方法对于有色的物质比较适用。
对于无色物质，需要经历一系列的试剂反应使其形成有色产物，才能进行吸光度测量。
吸光光度法(职高)
Ⅳ-3
吸光光度法
一、吸光光度法的分析原理 1、溶液的颜色对光的选择性吸收 光是一种电磁波，具有波动性和粒子性。不同波长(或 频率)的光，能量不同，短波的能量大，长波的能量小。 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
10-2 nm 10 nm
电 磁 波 谱
射 线 x 射 线
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
0.1 cm 10cm
微 波
103 cm
无 线 电 波
105 cm
可 见
光
近紫外：200-400nm 人眼所能感觉到的波长范围400-750nm 近红外：750－2500nm 可见光 色散
红 橙 黄 绿 青 青蓝 蓝 紫
650-750 600-650 580-600
500-580 490-500
480-490 450-480
400-450
nm
nm
nm
nm
nm
nm
nm
nm
概念： 单色光: 同一波长的光 复合光: 由不同波长的光组合而成的光，即白光
波长在400～750nm范围内，称为可见光。
光的互补:若两种不同颜色的单色光按一定的强度比 例混合得到白光，那么就称这两种单色光为互补色光， 这种现象称为光的互补。 物质选择性地吸收白光中某种颜色的光，物质就会呈 现其互补色光的颜色。 溶液颜色的深浅，取决于溶液中吸光物质浓度的高低。
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。
吸光光度法
一、吸光光度法的分析原理 1、溶液的颜色对光的选择性吸收 光是一种电磁波，具有波动性和粒子性。不同波长(或 频率)的光，能量不同，短波的能量大，长波的能量小。 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
10-2 nm 10 nm
电 磁 波 谱
射 线 x 射 线
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
0.1 cm 10cm
微 波
103 cm
无 线 电 波
105 cm
可 见
光
近紫外：200-400nm 人眼所能感觉到的波长范围400-750nm 近红外：750－2500nm 可见光 色散
红 橙 黄 绿 青 青蓝 蓝 紫
650-750 600-650 580-600
500-580 490-500
480-490 450-480
400-450
nm
nm
nm
nm
nm
nm
nm
nm
概念： 单色光: 同一波长的光 复合光: 由不同波长的光组合而成的光，即白光
波长在400～750nm范围内，称为可见光。
光的互补:若两种不同颜色的单色光按一定的强度比 例混合得到白光，那么就称这两种单色光为互补色光， 这种现象称为光的互补。 物质选择性地吸收白光中某种颜色的光，物质就会呈 现其互补色光的颜色。 溶液颜色的深浅，取决于溶液中吸光物质浓度的高低。
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。
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2020/12/29
1.光吸收定律的推导
dI ∝ N I
I
-dI
N = NA c S db
I0
It
dI = - I k c db
db
b
ln I It dI k
b
cdb
t
I I0 I
0
2020/12/29
0
kcb
lgTKcT b10 Kb
lgTAKbc
A T%
1.0
TA
0.5
0
2020/12/29
样品
2020/12/29
0.575
单色器 吸收池 检测器 显示
I0
AlgIt lgTbC
I0
请注意与定义比较
It 入射光 I0
透射光 It
二、吸光度的测量步骤 1.机械调零(T=0) 2.参比调零（工作调零T=100%） 3.待测组分吸光度的测定
2020/12/29
吸光质点的 相互作用
化学反应 缔合作用
§8-3 吸光光度法的仪器
一、分光光度计组件
光源 基本要求：光源强，能量分布均匀，稳 定
单色器 作用氢：灯将，复氘合灯光，色18散5成~ 3单50色n光m； 棱镜卤玻石钨璃 英灯， ，，138255500~~~425250000000nnmnmm, .
样品池 光盛栅装平参面比透溶射液光、栅试， 样反射溶光液栅的容器
完全 吸收
完全 透过
吸收 黄色光
2020/12/29
光谱示意 复合光 表观现象示意
3.吸收曲线(吸收光谱) ---定性分析与定量分析的基础
定性分析基础 A
B A
物质对光的 选择吸收
定量分析基础
A
在一定的实验条件 下，物质对光的吸 收程度与物质的浓 度成正比。 2020/12/29
max(A) max(B)
§8-2 光吸收的基本定律
一.朗伯—比尔定律 当一束
平行单色光垂直照射到 某均匀、非散射的溶液时， 溶液的吸光度A与被测物浓度成 正比，与液层厚度成正比。
2020/12/29
透光率 （透射比）和吸光度
入射光 I0
透射光 It
透光率：T I t I0
T 取值为：0.0 % ~ 100.0 %
吸光度 AlgT A取值为 ：～0
2020/12/29
吸收光谱 物质对光的吸收
S3 S2
h S1
S0
E3 E2
E1
E0
h E1E0
物质对光的吸收满足Plank 条件
EEEhhc 2020/12/29
10
吸收光谱
S3
h
S2 S1
S0
E3 E2 A E1
E0
纯 电子能态 间跃迁
2020/12/29
锐线光谱
A S2
h
S1
2020/12/29
K：比例常数 物质的性质 入射光波长 温度
Acb 摩尔吸光系数，
c：mol/L K = L ·mol –1 ·cm -1
Aacb c：g / L K=a 吸光系数， L ·g –1 ·cm -1
A=0.001
桑德尔灵敏度S μg·cm-2
A质=的0.0质01量时，单位1截06M 面积c的b光M 程内S所含待测物
2020/12/29
标吸准收曲定线律（与工吸作收曲光线谱）的、关吸系收曲线
A或
吸A
吸
光
收
定 律
光 谱
C
A
2020/12/29
max
C
二、引起偏离朗伯—比耳定律的因素
主要原因
A
1.物理因素
非单色光 负偏离 非平行光 正偏离
C
介质不均匀 正偏离
2.化学因素 浓度过高 负偏离
2020/12/29
微
无
波
线
电
波
2020/12/29
可见光
光的波粒二象性
波动性
粒子性 E
光的折射 光的衍射 光的偏振 光的干涉
光电效应
E h hc h：6.625610-34 J.s
2020/12/29
单色光、复合光、光的互补
单色光 复合光 光的互补
绿 蓝绿
绿蓝
白
黄绿 黄
橙
蓝
紫
红
紫
2020/12/29
二、物质对光的选择性吸收 1.物质对光产生选择性吸收原因 a.物质的分子都具有一系列不连续特征能级 b.在每一电子能级中都有不同的振动能级， 每一振动能级中又有不同的转动能级 c.每一电子能级变化时，必然伴随着分子 振动能级、转动能级的变化
增 大 C
4.吸光光度法的特点
吸光光度法属仪器分析，其特点是： (1).灵敏度高。（适于微量组分、痕量组分分析）
(2).准确度较高。（测量的相对误差为2—5%， 这对微量组分来说，所引起的绝对误差并不大）
(3).操作简便快速。 (4).应用广泛。许多金属离子都可用此法分析， 某些有机物的定性分析, 某些2020物/12/29理化学常数及 络合物组成的测定.
第八章 吸光光度法
计划学时:4学时
2020/12/29
§8-1 物质对光的选择性吸收
吸光光度法 是基于被测物质的分子 对光 具有选择性吸收的特性而建立的分析方法。
一、 光的基本性质
光的电磁波性质
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm
x 射射 线线
紫红 外外 光光
0.1 cm 10cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 103 cm 105 cm
S0 分子内电子跃迁
带状光谱
例物长：质也A 的不物电同质子，结这构就不构E1 同成 ，了E 所物0能质吸对2收光.5光的e的选V 波择
吸收基础。 1 eV = 1.610-19 J
A
hc E
47.4n7m
B 物质 E1E02.0eV
hc B
E 2020/12/29
62.6n0m
2.物质的颜色与光的关系
T = 0.0 %
100
A= ∞
T = 100.0 %
50 A = 0.0
T = 36.8 %
0
C
A = 0.434
朗伯—比尔定律:
AKbc（K与溶液性 质、介质、T、
K：比例常数
有关）
b ：吸光液层的厚度，光程， cm
c：吸光物质的浓度， g/L,mol/L
A-c定量条件?
2020/12/29
2.摩尔吸收系数（）和桑德尔灵敏度(s)
检测器
作用：将光信号转换为电信 号，并放大
信号输出
玻璃，光学玻璃，石英 光表将电头检管、测，记的光录光电仪信倍、号增屏显管幕示，、或光数记电字录二显极示
2020/12/29
管，光导摄像管（多道分析器）
单波长单光束分光光度计
光 源
2020/12/29
0.5
单色 器
检测 显
器
示
吸收 池
分光光度法
光源 参比
1.光吸收定律的推导
dI ∝ N I
I
-dI
N = NA c S db
I0
It
dI = - I k c db
db
b
ln I It dI k
b
cdb
t
I I0 I
0
2020/12/29
0
kcb
lgTKcT b10 Kb
lgTAKbc
A T%
1.0
TA
0.5
0
2020/12/29
样品
2020/12/29
0.575
单色器 吸收池 检测器 显示
I0
AlgIt lgTbC
I0
请注意与定义比较
It 入射光 I0
透射光 It
二、吸光度的测量步骤 1.机械调零(T=0) 2.参比调零（工作调零T=100%） 3.待测组分吸光度的测定
2020/12/29
吸光质点的 相互作用
化学反应 缔合作用
§8-3 吸光光度法的仪器
一、分光光度计组件
光源 基本要求：光源强，能量分布均匀，稳 定
单色器 作用氢：灯将，复氘合灯光，色18散5成~ 3单50色n光m； 棱镜卤玻石钨璃 英灯， ，，138255500~~~425250000000nnmnmm, .
样品池 光盛栅装平参面比透溶射液光、栅试， 样反射溶光液栅的容器
完全 吸收
完全 透过
吸收 黄色光
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光谱示意 复合光 表观现象示意
3.吸收曲线(吸收光谱) ---定性分析与定量分析的基础
定性分析基础 A
B A
物质对光的 选择吸收
定量分析基础
A
在一定的实验条件 下，物质对光的吸 收程度与物质的浓 度成正比。 2020/12/29
max(A) max(B)
§8-2 光吸收的基本定律
一.朗伯—比尔定律 当一束
平行单色光垂直照射到 某均匀、非散射的溶液时， 溶液的吸光度A与被测物浓度成 正比，与液层厚度成正比。
2020/12/29
透光率 （透射比）和吸光度
入射光 I0
透射光 It
透光率：T I t I0
T 取值为：0.0 % ~ 100.0 %
吸光度 AlgT A取值为 ：～0
2020/12/29
吸收光谱 物质对光的吸收
S3 S2
h S1
S0
E3 E2
E1
E0
h E1E0
物质对光的吸收满足Plank 条件
EEEhhc 2020/12/29
10
吸收光谱
S3
h
S2 S1
S0
E3 E2 A E1
E0
纯 电子能态 间跃迁
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锐线光谱
A S2
h
S1
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K：比例常数 物质的性质 入射光波长 温度
Acb 摩尔吸光系数，
c：mol/L K = L ·mol –1 ·cm -1
Aacb c：g / L K=a 吸光系数， L ·g –1 ·cm -1
A=0.001
桑德尔灵敏度S μg·cm-2
A质=的0.0质01量时，单位1截06M 面积c的b光M 程内S所含待测物
2020/12/29
标吸准收曲定线律（与工吸作收曲光线谱）的、关吸系收曲线
A或
吸A
吸
光
收
定 律
光 谱
C
A
2020/12/29
max
C
二、引起偏离朗伯—比耳定律的因素
主要原因
A
1.物理因素
非单色光 负偏离 非平行光 正偏离
C
介质不均匀 正偏离
2.化学因素 浓度过高 负偏离
2020/12/29
微
无
波
线
电
波
2020/12/29
可见光
光的波粒二象性
波动性
粒子性 E
光的折射 光的衍射 光的偏振 光的干涉
光电效应
E h hc h：6.625610-34 J.s
2020/12/29
单色光、复合光、光的互补
单色光 复合光 光的互补
绿 蓝绿
绿蓝
白
黄绿 黄
橙
蓝
紫
红
紫
2020/12/29
二、物质对光的选择性吸收 1.物质对光产生选择性吸收原因 a.物质的分子都具有一系列不连续特征能级 b.在每一电子能级中都有不同的振动能级， 每一振动能级中又有不同的转动能级 c.每一电子能级变化时，必然伴随着分子 振动能级、转动能级的变化
增 大 C
4.吸光光度法的特点
吸光光度法属仪器分析，其特点是： (1).灵敏度高。（适于微量组分、痕量组分分析）
(2).准确度较高。（测量的相对误差为2—5%， 这对微量组分来说，所引起的绝对误差并不大）
(3).操作简便快速。 (4).应用广泛。许多金属离子都可用此法分析， 某些有机物的定性分析, 某些2020物/12/29理化学常数及 络合物组成的测定.
第八章 吸光光度法
计划学时:4学时
2020/12/29
§8-1 物质对光的选择性吸收
吸光光度法 是基于被测物质的分子 对光 具有选择性吸收的特性而建立的分析方法。
一、 光的基本性质
光的电磁波性质
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm
x 射射 线线
紫红 外外 光光
0.1 cm 10cቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 103 cm 105 cm
S0 分子内电子跃迁
带状光谱
例物长：质也A 的不物电同质子，结这构就不构E1 同成 ，了E 所物0能质吸对2收光.5光的e的选V 波择
吸收基础。 1 eV = 1.610-19 J
A
hc E
47.4n7m
B 物质 E1E02.0eV
hc B
E 2020/12/29
62.6n0m
2.物质的颜色与光的关系
T = 0.0 %
100
A= ∞
T = 100.0 %
50 A = 0.0
T = 36.8 %
0
C
A = 0.434
朗伯—比尔定律:
AKbc（K与溶液性 质、介质、T、
K：比例常数
有关）
b ：吸光液层的厚度，光程， cm
c：吸光物质的浓度， g/L,mol/L
A-c定量条件?
2020/12/29
2.摩尔吸收系数（）和桑德尔灵敏度(s)
检测器
作用：将光信号转换为电信 号，并放大
信号输出
玻璃，光学玻璃，石英 光表将电头检管、测，记的光录光电仪信倍、号增屏显管幕示，、或光数记电字录二显极示
2020/12/29
管，光导摄像管（多道分析器）
单波长单光束分光光度计
光 源
2020/12/29
0.5
单色 器
检测 显
器
示
吸收 池
分光光度法
光源 参比