紫外-可見分光光度法(1)

1、2022-2-10第十章第十章 紫外紫外-可見分光光可見分光光度法度法第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 基本原理基本原理第三節(jié)第三節(jié) 紫外紫外- -可見光光度計可見光光度計 第四節(jié)第四節(jié) 分析分析條件選擇條件選擇第五節(jié)第五節(jié) 定性與定量分析定性與定量分析第六節(jié)第六節(jié) 應(yīng)用應(yīng)用2022-2-10222022-2-10 基于物質(zhì)吸收基于物質(zhì)吸收紫外或可見光紫外或可見光引起分子中價電子躍遷、引起分子中價電子躍遷、產(chǎn)生分子產(chǎn)生分子吸收光譜吸收光譜與物質(zhì)組分之間的關(guān)系建立起來的分析方與物質(zhì)組分之間的關(guān)系建立起來的分析方法，稱為法，稱為紫外可見分光光度法紫外可見分光光度法。 1. 1.了解光學(xué)分析基本概

2、述了解光學(xué)分析基本概述 2. 2.熟悉物質(zhì)對光的選擇性吸收熟悉物質(zhì)對光的選擇性吸收 3. 3.掌握紫外掌握紫外- -可見一可見分光光法特點可見一可見分光光法特點 4. 4.掌握光的吸收定律掌握光的吸收定律 5. 5.掌握分光光度計的構(gòu)造及原理掌握分光光度計的構(gòu)造及原理 6. 6.熟悉顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇熟悉顯色反應(yīng)及顯色條件的選擇 7. 7.掌握紫外掌握紫外- -可見分光光度法的測定原理可見分光光度法的測定原理 8. 8.熟悉測定方法及應(yīng)用熟悉測定方法及應(yīng)用 本章要點本章要點2022-2-10332022-2-10第一節(jié)第一節(jié) 概述概述基于物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)基于物質(zhì)光學(xué)性質(zhì)( (電磁輻射或物質(zhì)與

3、輻射作用電磁輻射或物質(zhì)與輻射作用) )而而建立起來的分析方法稱之。建立起來的分析方法稱之。 吸收光譜分析吸收光譜分析、發(fā)射光譜分析發(fā)射光譜分析光學(xué)分析法：光學(xué)分析法：在光在光( (或能量或能量) )作用下，通過測定物質(zhì)產(chǎn)生作用下，通過測定物質(zhì)產(chǎn)生( (發(fā)射、發(fā)射、吸收或散射吸收或散射) )光的光的波長波長和和強度強度來進行定性、定量分來進行定性、定量分析的方法。析的方法。內(nèi)部能級變化內(nèi)部能級變化. .光譜分光譜分析法或析法或光譜法光譜法非光譜非光譜分析法分析法改變電磁波的傳播方向、速度等改變電磁波的傳播方向、速度等物理性質(zhì)物理性質(zhì)進行分進行分析的方法。析的方法。內(nèi)部能級不變化內(nèi)部能級不變化,

4、,僅電磁輻射性質(zhì)改變僅電磁輻射性質(zhì)改變 分子光譜分析分子光譜分析、原子光譜分析原子光譜分析按作用物分按作用物分:按能級躍遷方向：按能級躍遷方向：按波長不同分：按波長不同分：紅外紅外、可見光、紫外光譜法等、可見光、紫外光譜法等2022-2-10442022-2-10一、基本概念一、基本概念（一）電磁輻射和電磁波譜（一）電磁輻射和電磁波譜1電磁輻射（電磁輻射（電磁波，光是其中一種電磁波，光是其中一種） ：以巨大速度通過空間、：以巨大速度通過空間、不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的一種粒子流（能量）。不需要任何物質(zhì)作為傳播媒介的一種粒子流（能量）。 2電磁輻射的性質(zhì)：具有波、粒二向性電磁輻射的性質(zhì)：具有波

5、、粒二向性1，cchhE波動性：波動性：光的反射、折射、偏振、干涉衍射現(xiàn)象。光的反射、折射、偏振、干涉衍射現(xiàn)象。微粒性：微粒性：光的吸收、放射、光電效應(yīng)等現(xiàn)象。光子能量光的吸收、放射、光電效應(yīng)等現(xiàn)象。光子能量:E 1/， E 是波數(shù)，是波數(shù)，C=2.9979108m/s例例1:P1532022-2-10552022-2-10電磁輻射本質(zhì)是一樣的，區(qū)別在于頻率不一樣。電磁輻射本質(zhì)是一樣的，區(qū)別在于頻率不一樣。 按按波長不同波長不同排列起來就形成電磁波譜。表排列起來就形成電磁波譜。表13-1(10-310nm)(10nm10m)(0.1cm1000m)電磁波譜：電磁波譜：射線射線 X 射線射線紫外

6、光紫外光可見光可見光紅外光紅外光微波微波無線電波無線電波10-2 0.1nm 10 nm 102 nm 103nm 0.1 cm 100cm 1 cm 103 m| | | | | | | 2022-2-10662022-2-10（二（二）原子光譜與分子光譜原子光譜與分子光譜1、原子光譜：、原子光譜： 氣態(tài)原子或離子氣態(tài)原子或離子外層電子外層電子在不同能級間躍遷而產(chǎn)生在不同能級間躍遷而產(chǎn)生的光譜。包括：的光譜。包括：原子吸收、原子放射、原子熒光光譜原子吸收、原子放射、原子熒光光譜等。等。原子吸收輻射能條件：原子吸收輻射能條件：EchchhEEE12原子光譜為一條條彼此分立的原子光譜為一條條彼此

7、分立的線狀光譜線狀光譜。2、分子光譜：、分子光譜：在輻射能作用下，分子在輻射能作用下，分子內(nèi)能級間內(nèi)能級間的躍起遷產(chǎn)生的的躍起遷產(chǎn)生的光譜。包括：光譜。包括：分子吸收、分子熒光光譜分子吸收、分子熒光光譜等。等。分子光譜產(chǎn)生的機制與原子光譜相同，但復(fù)雜得多，包括：分子光譜產(chǎn)生的機制與原子光譜相同，但復(fù)雜得多，包括：電子電子運動、原子間振動、分子轉(zhuǎn)動運動、原子間振動、分子轉(zhuǎn)動三種不同運動。三種不同運動。2022-2-10772022-2-10分子吸收外來輻射能后，其能量改變（分子吸收外來輻射能后，其能量改變（ E）為：為： E= Ee + Ev + Er對多數(shù)分子而言，對多數(shù)分子而言， Ee （電

8、子）電子）約為約為1-20ev，紫外可見紫外可見 Ev （振動）振動）約為約為0.05-1ev，近紅外、中紅外區(qū)近紅外、中紅外區(qū) Er （轉(zhuǎn)動）轉(zhuǎn)動）小于小于0.05ev，遠(yuǎn)紅外、微波區(qū)遠(yuǎn)紅外、微波區(qū) Ee Ev Er因無法獲得純粹的振動光譜和電子光譜，因無法獲得純粹的振動光譜和電子光譜，故分子光譜為故分子光譜為帶狀光譜帶狀光譜。分子光譜分子光譜2022-2-10882022-2-10（三（三）吸收光譜與發(fā)射光譜吸收光譜與發(fā)射光譜1、吸收光譜：、吸收光譜：物質(zhì)由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)時，對輻射能選擇性吸收物質(zhì)由基態(tài)躍遷至激發(fā)態(tài)時，對輻射能選擇性吸收而得到的原子或分子光譜。而得到的原子或分子光譜。激發(fā)

9、態(tài)光基態(tài)吸收輻射能量*MhM吸收光譜(1)紫外分光光度法紫外分光光度法(UV):(200400nm),用于有機物用于有機物定性、定量、定性、定量、 結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析。(2)可見分光光度法可見分光光度法(Vis): (400760nm),用于用于有色物質(zhì)定量分析有色物質(zhì)定量分析。(3)紅外分光光度法紅外分光光度法 (IR): (2.550m),用于用于有機物結(jié)構(gòu)分析有機物結(jié)構(gòu)分析。(4)核磁共振譜核磁共振譜(NMR)：原子核吸收無線電波，發(fā)生核自旋級躍原子核吸收無線電波，發(fā)生核自旋級躍 遷，產(chǎn)生光譜。用于遷，產(chǎn)生光譜。用于分子結(jié)構(gòu)分析分子結(jié)構(gòu)分析。2022-2-10992022-2-10物質(zhì)由激

10、發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)而產(chǎn)生的原子或分子光譜。物質(zhì)由激發(fā)態(tài)躍遷至基態(tài)而產(chǎn)生的原子或分子光譜。包括：原子發(fā)射光譜、原子或分子熒光光譜、分子包括：原子發(fā)射光譜、原子或分子熒光光譜、分子磷光光譜等。磷光光譜等。光基態(tài)激發(fā)態(tài)釋放能量發(fā)光hMM*發(fā)射光譜2、發(fā)射光譜：、發(fā)射光譜：2022-2-1010102022-2-10二、物質(zhì)對光的選擇性吸收二、物質(zhì)對光的選擇性吸收物質(zhì)的顏色由物質(zhì)與光的相互作用方式?jīng)Q定。物質(zhì)的顏色由物質(zhì)與光的相互作用方式?jīng)Q定。人眼能感覺到的光稱可見光，波長范圍是：人眼能感覺到的光稱可見光，波長范圍是：400760nm。表表13-2讓白光通過棱鏡，能色散出紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫等各色光。讓白

11、光通過棱鏡，能色散出紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫等各色光。單色光：單色光：單一波長的光單一波長的光復(fù)合光：復(fù)合光：由不同波長的光組合而成的光，如白光。由不同波長的光組合而成的光，如白光。光的互補：光的互補：若兩種不同顏色的單色光按一定比例混合得到若兩種不同顏色的單色光按一定比例混合得到白光白光， 稱這兩種單色光為稱這兩種單色光為互補色光互補色光，這種現(xiàn)象稱為，這種現(xiàn)象稱為光的互補光的互補。2022-2-1011112022-2-10即物質(zhì)的顏色是它所吸收光的互補色。即物質(zhì)的顏色是它所吸收光的互補色。無色溶液：透過所有顏色的光無色溶液：透過所有顏色的光有色溶液：透過光的顏色有色溶液：透過光的顏色黑色：

12、黑色： 吸收所有顏色的光吸收所有顏色的光白色：白色： 反射所有顏色的光反射所有顏色的光物質(zhì)的本色物質(zhì)的本色2022-2-1012122022-2-10完全吸收完全吸收完全透過完全透過吸收黃光吸收黃光光譜示意光譜示意表觀現(xiàn)象示意表觀現(xiàn)象示意復(fù)合光復(fù)合光藍(lán)光藍(lán)光無色無色黑色黑色物質(zhì)的顏色與光的關(guān)系物質(zhì)的顏色與光的關(guān)系2022-2-1013132022-2-10 基于物質(zhì)吸收基于物質(zhì)吸收紫外或可見光紫外或可見光引起分子中價電子躍遷、產(chǎn)引起分子中價電子躍遷、產(chǎn)生分子生分子吸收光譜吸收光譜與物質(zhì)組分之間的關(guān)系建立起來的分析方與物質(zhì)組分之間的關(guān)系建立起來的分析方法，稱為法，稱為紫外可見分光光度法（紫外可見

13、分光光度法（UV-visUV-vis）。三、紫外三、紫外- -可見分光光度法特點可見分光光度法特點（1）靈敏度高，可測到靈敏度高，可測到10-7g/ml。（2）準(zhǔn)確度好，相對誤差為準(zhǔn)確度好，相對誤差為1%-5%，滿足微量組分測定要求。，滿足微量組分測定要求。（3）選擇性好，多種組分共存，無需分離直接測定某物質(zhì)。）選擇性好，多種組分共存，無需分離直接測定某物質(zhì)。（4）操作簡便、快速、選擇性好、儀器設(shè)備簡單、便宜。操作簡便、快速、選擇性好、儀器設(shè)備簡單、便宜。（5）應(yīng)用廣泛，無機、有機物均可測定。應(yīng)用廣泛，無機、有機物均可測定。2022-2-1014142022-2-10物質(zhì)對不同波長的光具有選擇

14、性吸收而產(chǎn)生。物質(zhì)對不同波長的光具有選擇性吸收而產(chǎn)生。即即物質(zhì)的顏色物質(zhì)的顏色是它所吸收光的是它所吸收光的互補色互補色。為什么溶液呈為什么溶液呈黑色或白色呢黑色或白色呢? ?物質(zhì)的顏色物質(zhì)的顏色光光的的互互補補規(guī)規(guī)律律2022-2-1015152022-2-10第二節(jié)第二節(jié) 紫外紫外-可見分光光度法的基本原理可見分光光度法的基本原理一、透光率（透光度）和吸收度一、透光率（透光度）和吸收度透光率透光率T T定義：定義：T 取值為取值為0.0 % 100.0 %T = 0.0 % ： 光全吸收光全吸收T = 100.0 % ：光全透過：光全透過吸光度（吸收度）吸光度（吸收度）A AT=ItI010

15、0%顯然，顯然，TT，溶液吸收度溶液吸收度；T T ，溶液吸收度，溶液吸收度。 即透光率即透光率T T反映溶液對光吸收程度，通常用反映溶液對光吸收程度，通常用1/1/T T反映吸光度反映吸光度。定義：定義：A = lg1T= -lgT = lgI0ItA=-lgT , T=10-AtI0 = It + Ia + Ir吸收光吸收光反射光反射光透過光透過光 Ia T T與與A A關(guān)系：關(guān)系：Ir例例2 2：P157P157A1/TA1/T，T=0T=0，A= A= ，T=100%T=100%，A=0A=02022-2-1016162022-2-10二、光的吸收定律二、光的吸收定律朗伯朗伯(Lamb

16、ert)和比爾和比爾(Beer)分別于分別于1760年和年和1852年研究年研究吸光度吸光度與溶液厚度和其濃度與溶液厚度和其濃度的的定量關(guān)系定量關(guān)系：朗伯定律：朗伯定律：A=k1 L比爾定律：比爾定律：A=k1 CA=k C L 一束平行一束平行單色光單色光通過一通過一均勻、非散射均勻、非散射的吸光物質(zhì)溶液時，在入的吸光物質(zhì)溶液時，在入射光的射光的波長、強度以及溶液溫度等保持不變時波長、強度以及溶液溫度等保持不變時，該溶液的，該溶液的吸光度吸光度A A與其濃度與其濃度C C及及液層厚度液層厚度L L的乘積的乘積成正比成正比。入射光為單色光，適用于可見、紅外、紫外光。入射光為單色光，適用于可見、

17、紅外、紫外光。均勻、無散射溶液、固體、氣體。均勻、無散射溶液、固體、氣體。吸光度吸光度A A具有加和性。具有加和性。A Aa+b+ca+b+c= A= Aa a + A+ Ab b + A+ Ac c 注意注意! !適用范圍適用范圍朗伯朗伯-比爾定律比爾定律:L2L時，時，A、T ？ 2AA=-lgT , T=10-A=10-kcL吸光吸光系數(shù)系數(shù)濃度濃度液層液層厚度厚度T22022-2-1017172022-2-10三、吸光系數(shù)三、吸光系數(shù)1、摩爾吸光系數(shù)、摩爾吸光系數(shù) 或或Em： 在一定在一定下，下，c=1mol/Lc=1mol/L，L=1cmL=1cm時的吸光度。時的吸光度。單位：單位：

18、L/(mol.cm)%1110cmEM%11cmE（1 1）一定條件下是一個特征常數(shù)。）一定條件下是一個特征常數(shù)。（2 2）在）在溫度和波長溫度和波長等條件一定時，等條件一定時，僅與物質(zhì)僅與物質(zhì)本身的性質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與有關(guān)，與待測物濃度待測物濃度c c和和液層厚度液層厚度L L無關(guān)無關(guān)；（3 3）定性和定量分析依據(jù)定性和定量分析依據(jù)：同一物質(zhì)在不同波長時：同一物質(zhì)在不同波長時值不同。值不同。 不同物質(zhì)在同一波長時不同物質(zhì)在同一波長時值不同。值不同。 maxmax表明了該物質(zhì)在最大吸收波長表明了該物質(zhì)在最大吸收波長maxmax處的最大吸光能力。處的最大吸光能力。 4、吸光系數(shù)的意義、吸光系數(shù)

19、的意義: 2、百分吸光系數(shù)、百分吸光系數(shù) / 比吸光系數(shù)比吸光系數(shù) ：3、兩者關(guān)系、兩者關(guān)系:例：例：P158159A=k c Lk = A /c L 一定一定下下, ,c=1%(W/V)c=1%(W/V)，L=1cmL=1cm時的吸光度。時的吸光度。單位：單位：100100ml/g.cm ml/g.cm 1g/100ml2022-2-1018182022-2-101定義：以定義：以A為縱坐標(biāo)，為縱坐標(biāo)， 為橫坐標(biāo)，為橫坐標(biāo)，繪制的繪制的A曲線。曲線。四、吸收光譜四、吸收光譜（吸收曲線）（吸收曲線）2吸收光譜術(shù)語吸收光譜術(shù)語： 吸收峰吸收峰max ,吸收谷吸收谷min 肩峰肩峰sh , 末端吸

20、收末端吸收 強帶：強帶： max104，弱帶：弱帶： max0.01(0.01mol/L)mol/L)會使會使C C與與A A關(guān)系偏離定律：關(guān)系偏離定律：粒子相互作用加強，吸光能力改變。粒子相互作用加強，吸光能力改變。溶液對光的折射率顯著改變。溶液對光的折射率顯著改變。（二）光學(xué)因素（二）光學(xué)因素1非單色光的影響：入射光為單色光是應(yīng)用該定律的重要前提：非單色光的影響：入射光為單色光是應(yīng)用該定律的重要前提：2雜散光的影響：儀器本身缺陷；光學(xué)元件污染造成。雜散光的影響：儀器本身缺陷；光學(xué)元件污染造成。3反射和散色光的影響：散射和反射使反射和散色光的影響：散射和反射使T，A，吸收光譜變形。吸收光譜變

21、形。 通常可用空白對比校正消除。通常可用空白對比校正消除。4非平行光的影響：使光程非平行光的影響：使光程，A，吸收光譜變形。吸收光譜變形。（一）化學(xué)因素（一）化學(xué)因素朗朗比耳定律假定所有的吸光質(zhì)點之間不發(fā)生相互作用；比耳定律假定所有的吸光質(zhì)點之間不發(fā)生相互作用；2022-2-1022222022-2-100.575第三節(jié)第三節(jié) 紫外紫外-可見分光光度計可見分光光度計依據(jù)朗伯依據(jù)朗伯-比爾定律，測定待測液吸光度比爾定律，測定待測液吸光度A的儀器。（的儀器。（選擇不同波選擇不同波長單色光長單色光、濃度濃度）光源光源單色器單色器吸收池吸收池檢測器檢測器信號處理及顯示信號處理及顯示分光光度計外觀分光光

22、度計外觀分光光度原理圖分光光度原理圖:2022-2-1023232022-2-10一、主要部件一、主要部件1.光源：光源：2.單色器：包括狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件單色器：包括狹縫、準(zhǔn)直鏡、色散元件鎢燈或鹵鎢燈鎢燈或鹵鎢燈氫燈或氘燈氫燈或氘燈可見光源可見光源 3501000nm紫外光源紫外光源 200360nm色散元件色散元件棱鏡棱鏡光柵光柵對不同波長的對不同波長的光折射率不同光折射率不同衍射和干涉衍射和干涉,不同波不同波長的投射方向不同長的投射方向不同玻璃棱鏡玻璃棱鏡:適用于可見區(qū)適用于可見區(qū)石英棱鏡石英棱鏡:適用于紫外區(qū)適用于紫外區(qū)高度拋光的玻璃上刻有高度拋光的玻璃上刻有等寬、等距平行條痕等寬

23、、等距平行條痕狹縫：進出光狹縫。狹縫：進出光狹縫。準(zhǔn)直鏡：復(fù)合光準(zhǔn)直鏡：復(fù)合光平行光平行光色散后色散后聚集狹縫聚集狹縫最佳寬度最佳寬度:減小狹縫寬度而溶液吸光度不變。減小狹縫寬度而溶液吸光度不變。3.吸收池：比色皿、比色杯，裝樣品溶液。有玻璃、石英杯兩種吸收池：比色皿、比色杯，裝樣品溶液。有玻璃、石英杯兩種4.檢測器：光檢測器：光電，光電池電，光電池(硒硒,硅硅)，光電管光電管(紅紅,紫紫)，光電倍增管。，光電倍增管。5.信號處理顯示器：放大較弱的電信號，并在檢流計上顯示出來。信號處理顯示器：放大較弱的電信號，并在檢流計上顯示出來。2022-2-1024242022-2-10二、光學(xué)性能二、光

24、學(xué)性能1.波長范圍：波長范圍：2.波長準(zhǔn)確度：一般誤差為波長準(zhǔn)確度：一般誤差為0.5nm可見光可見光 4001000nm紫外紫外-可見光可見光 190360nm3.波長重現(xiàn)性波長重現(xiàn)性：波長準(zhǔn)確度的波長準(zhǔn)確度的1/2左右。左右。4.狹縫和譜帶寬：單色光純度指標(biāo)。最小譜帶寬度可達狹縫和譜帶寬：單色光純度指標(biāo)。最小譜帶寬度可達0.10.5nm5. 分辨率分辨率：數(shù)值越小越好。中等儀器數(shù)值越小越好。中等儀器0.5nm,高級儀器高級儀器0.1nm6.雜散光雜散光：所含雜散光強度百分比作指標(biāo)。中等儀器所含雜散光強度百分比作指標(biāo)。中等儀器0.5%, 高級儀器高級儀器0.001%7.透光率測量范圍透光率測量

25、范圍：中檔儀器為中檔儀器為0%150%8.吸光度測量范圍吸光度測量范圍：中檔儀器為中檔儀器為-0.1730+2.009.測光準(zhǔn)確度測光準(zhǔn)確度：中檔儀器誤差為中檔儀器誤差為 0.5%10.測光重現(xiàn)性測光重現(xiàn)性：測光準(zhǔn)確度誤差范圍的測光準(zhǔn)確度誤差范圍的1/2左右。左右。2022-2-1025252022-2-10三、分光光度計類型三、分光光度計類型 單波長單波長分光光度計分光光度計雙波長雙波長分光光度計分光光度計單光束單光束分光光度計分光光度計雙光束雙光束分光光度計分光光度計可見光區(qū)可見光區(qū):可紫外可紫外-見光區(qū)見光區(qū):721型型751，754型型760型型儀器簡單，單儀器簡單，單色光誤差大色光誤

26、差大儀器簡單，要求儀器簡單，要求光強度穩(wěn)定高光強度穩(wěn)定高普遍采用的普遍采用的光路光路wfz800-S,日本日本島津島津UV-300型型特定情況（背景、共特定情況（背景、共存組分干擾）下使用存組分干擾）下使用各種分光光度計使各種分光光度計使用化學(xué)教學(xué)網(wǎng)用化學(xué)教學(xué)網(wǎng)視頻操作視頻操作2022-2-1026262022-2-10第四節(jié)第四節(jié) 分析條件的選擇分析條件的選擇一、一、 測量條件的選擇測量條件的選擇 1.吸光度的范圍：吸光度的范圍：T 20%65%，A0.20.7之間之間吸收最大的波長為入射光吸收最大的波長為入射光，干擾最小干擾最小三、顯色反應(yīng)條件的選擇三、顯色反應(yīng)條件的選擇 顯色反應(yīng)：顯色反

27、應(yīng)：將試樣組分轉(zhuǎn)變成有較強吸收的有色化合物的反應(yīng)。將試樣組分轉(zhuǎn)變成有較強吸收的有色化合物的反應(yīng)。顯色劑：顯色劑：與被測組分化合生成有色物質(zhì)的試劑。與被測組分化合生成有色物質(zhì)的試劑。 1. 顯色反應(yīng)的條件：顯色反應(yīng)的條件：(1) 定量反應(yīng)、選擇性要好；定量反應(yīng)、選擇性要好； 干擾少。干擾少。(2) 靈敏度要高，摩爾吸光系數(shù)靈敏度要高，摩爾吸光系數(shù)大大。 (3) 有色化合物的組成要恒定，化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定。有色化合物的組成要恒定，化學(xué)性質(zhì)要穩(wěn)定。(4) 有色化合物與顯色劑的最大吸收波長之差有色化合物與顯色劑的最大吸收波長之差60nm。(5) 顯色反應(yīng)的條件要易于控制。顯色反應(yīng)的條件要易于控制。2.測定

28、波長的選擇：測定波長的選擇： M 十十 R MR（被測物）（顯色劑）（有色配合物）被測物）（顯色劑）（有色配合物）2022-2-1027272022-2-102. 溶液酸度溶液酸度 3. 顯色溫度及顯色溫度及 顯色時間顯色時間 T1()T2()t(min)A用量通過實驗來確定用量通過實驗來確定只能用于定性只能用于定性1. 顯色劑用量：顯色劑用量：2022-2-1028282022-2-10三、參比溶液（空白溶液）的選擇三、參比溶液（空白溶液）的選擇 用于用于調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)100%T，若選擇不適當(dāng)，對測量讀數(shù)的影響較大。若選擇不適當(dāng)，對測量讀數(shù)的影響較大。主要是主要是消除溶液中其他組分對光的吸收等帶來

29、的影響消除溶液中其他組分對光的吸收等帶來的影響。1. 溶劑參比液溶劑參比液 當(dāng)當(dāng)試液、試劑、顯色劑試液、試劑、顯色劑均無色時，用溶劑均無色時，用溶劑(通常通常是是蒸餾水蒸餾水)作參比液；作參比液； 3. 試劑參比液試劑參比液 如果如果顯色劑或其他試劑略有吸收顯色劑或其他試劑略有吸收，可用，可用不含待測不含待測組分組分的試劑溶液作參比溶液。的試劑溶液作參比溶液。2. 試樣參比液試樣參比液 如果試樣中的如果試樣中的其他組分也有吸收其他組分也有吸收， 但不與顯色劑但不與顯色劑反應(yīng)，則當(dāng)顯色劑無吸收時，可用試樣溶液作參比溶液。反應(yīng)，則當(dāng)顯色劑無吸收時，可用試樣溶液作參比溶液。 4. 平等操作參比液平等

30、操作參比液 用用不含待測組分不含待測組分的溶液，在相同條件下與待的溶液，在相同條件下與待測試樣同時進行處理，此為平行操作參比溶液。測試樣同時進行處理，此為平行操作參比溶液。2022-2-1029292022-2-10第五節(jié)第五節(jié) 定性與定量分析定性與定量分析紫外紫外-可見分光光度法主要用于可見分光光度法主要用于有機物分析有機物分析。定性分析：比較定性分析：比較吸收光譜特征吸收光譜特征可以對純物質(zhì)進行可以對純物質(zhì)進行鑒定及雜質(zhì)檢查鑒定及雜質(zhì)檢查；定量分析：利用定量分析：利用光吸收定律光吸收定律進行分析進行分析 （一）定性鑒別：（一）定性鑒別：一、一、 定性分析定性分析 對比法：比較對比法：比較樣

31、品化合物樣品化合物的吸收光譜特征與的吸收光譜特征與標(biāo)準(zhǔn)化合物標(biāo)準(zhǔn)化合物的吸收的吸收光譜特征；或與文獻所載的化合物的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進行核對。光譜特征；或與文獻所載的化合物的標(biāo)準(zhǔn)譜圖進行核對。同一物質(zhì)有相同吸收光譜圖，反之不一定是同一物質(zhì)。同一物質(zhì)有相同吸收光譜圖，反之不一定是同一物質(zhì)。2022-2-1030302022-2-102、對比吸光度（或吸光系數(shù)）、對比吸光度（或吸光系數(shù)）相同條件下，同一物質(zhì)吸光度比值是吸光系數(shù)的比值。例相同條件下，同一物質(zhì)吸光度比值是吸光系數(shù)的比值。例:P168（二）純度檢查（二）純度檢查 1、雜質(zhì)檢查：有雜質(zhì)時，吸收光譜變形。例、雜質(zhì)檢查：有雜質(zhì)時，吸收光譜變形。例:16

32、92、雜質(zhì)限量檢查：以某一波長吸光度值表示；例、雜質(zhì)限量檢查：以某一波長吸光度值表示；例:169 以峰谷吸光度比值表示。例以峰谷吸光度比值表示。例:1693、對比吸收光譜的一致性、對比吸收光譜的一致性將試樣與已知標(biāo)準(zhǔn)樣品用同一溶劑配制成相同濃度的溶液，在同將試樣與已知標(biāo)準(zhǔn)樣品用同一溶劑配制成相同濃度的溶液，在同一條件下分別掃描吸收光譜，核對其一致性。一條件下分別掃描吸收光譜，核對其一致性。1、對比吸收光譜特征數(shù)據(jù)：、對比吸收光譜特征數(shù)據(jù)：max、 min、 sh不同基團化合物可能有相同的不同基團化合物可能有相同的max值，但值，但max有明顯差別；有明顯差別；有相同吸光基團同系物，其有相同吸光

33、基團同系物，其max、 max值值接近接近 ，但分子量不同，但分子量不同，E1%1cm差別大。差別大。A1/A2=E1/E22022-2-1031312022-2-10二、二、 定量分析定量分析 分光光度法被廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域，環(huán)境、醫(yī)藥、石油等測分光光度法被廣泛的應(yīng)用在各個領(lǐng)域，環(huán)境、醫(yī)藥、石油等測定無機、有機微量成份。由于操作簡單，儀器廉價，一般說是定無機、有機微量成份。由于操作簡單，儀器廉價，一般說是常用的首選方法。常用的首選方法。（一）單組分的定量分析（一）單組分的定量分析1、標(biāo)準(zhǔn)曲線（工作曲線）法：、標(biāo)準(zhǔn)曲線（工作曲線）法：配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在同一條件下分別測定吸光度，

34、配制一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在同一條件下分別測定吸光度，然后以吸光度然后以吸光度A為縱坐標(biāo)，濃度為縱坐標(biāo)，濃度C為橫坐標(biāo)繪制為橫坐標(biāo)繪制A-C關(guān)系曲線。關(guān)系曲線。符合朗符合朗-伯定律，則得到一條通過原點的直線。伯定律，則得到一條通過原點的直線。根據(jù)測得樣品吸光度根據(jù)測得樣品吸光度，從標(biāo)準(zhǔn)曲線中求得樣品溶液濃度，最后從標(biāo)準(zhǔn)曲線中求得樣品溶液濃度，最后計算含量。計算含量。原理原理:根據(jù)朗伯根據(jù)朗伯-比爾定律，選擇合適比爾定律，選擇合適測測A，求出濃度。求出濃度。2022-2-1032322022-2-102、標(biāo)準(zhǔn)對照法、標(biāo)準(zhǔn)對照法 以該物質(zhì)吸收光譜圖中以該物質(zhì)吸收光譜圖中 max為入射光，配制一

35、個與被測溶液濃為入射光，配制一個與被測溶液濃度相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液度相近的標(biāo)準(zhǔn)溶液cS，測其測其AS，再將樣品溶液推入光路，測其再將樣品溶液推入光路，測其AX，則試樣溶液的濃度則試樣溶液的濃度cX為：為：ssxxcAAc倍數(shù)稀釋xcc原樣3、吸光系數(shù)法：、吸光系數(shù)法：根據(jù)朗根據(jù)朗-比定律，從已知的吸光系數(shù)比定律，從已知的吸光系數(shù)K和液層厚度和液層厚度L，根據(jù)測得根據(jù)測得的吸光度值，求出溶液濃度和含量。的吸光度值，求出溶液濃度和含量。例例4：P170例例5、6：171此法適于非經(jīng)常性的分析工作，準(zhǔn)確度不如標(biāo)準(zhǔn)曲線法。此法適于非經(jīng)常性的分析工作，準(zhǔn)確度不如標(biāo)準(zhǔn)曲線法。2022-2-1033332022-

36、2-10（二）多組分的定量分析法（二）多組分的定量分析法 在含有多種組分的溶液中，如果要測定多個組分，可以根據(jù)情在含有多種組分的溶液中，如果要測定多個組分，可以根據(jù)情況的不同，采用不同的方法來進行測定。況的不同，采用不同的方法來進行測定。測量依據(jù)測量依據(jù)吸光度的加和性：吸光度的加和性：nAAAA+.+=21(1)(2)(3)2022-2-1034342022-2-10(1)圖計算法圖計算法-兩組分吸收光譜不重疊（互不干擾）兩組分吸收光譜不重疊（互不干擾） a 圖中，圖中，a,b 組份最大吸收波長組份最大吸收波長max不重迭，相互不干擾，可以按不重迭，相互不干擾，可以按兩個單一組份處理。兩個單一

37、組份處理。(2) 圖計算法圖計算法-兩組分吸收光譜部分重疊兩組分吸收光譜部分重疊a、b兩組分的吸收光譜部分重疊，此時兩組分的吸收光譜部分重疊，此時1處按單組分測定處按單組分測定a組分濃度，組分濃度，b組分此處無干擾。組分此處無干擾。在在2處測得混合溶液的總吸光度處測得混合溶液的總吸光度A2a+b,根據(jù)加和性計算根據(jù)加和性計算cb，假假設(shè)液層厚度為設(shè)液層厚度為1cm,則：則：A2a+b=A2a+A2b=E2a ca+ E2b cbbaababEcEAc2222022-2-1035352022-2-10(3) 圖計算法圖計算法-兩組分吸收光譜完全重疊兩組分吸收光譜完全重疊-混合樣品測定混合樣品測定

38、 (3)圖中，圖中，a,b 吸收光譜雙向重迭，互相干擾，在最大波長處互相吸收光譜雙向重迭，互相干擾，在最大波長處互相吸收。處理方法如下：吸收。處理方法如下：1. 解線性方程組法解線性方程組法過程：過程：babababaAEEAEE22221111；和測定；和測定bbaababacEcEAAA11111bbaababacEcEAAA22222bababbabbaaEEEEEAEAc12211221babaabaababEEEEEAEAc122121122022-2-1036362022-2-102. 等吸收雙波長法等吸收雙波長法-babababaAAAAAA222111+=+=+bbbbbbbb

39、aabbabbaabababackAcLELELcELcEAAAAAAAAAAAA)()()()(212121212121注：須滿足兩個基本條件注：須滿足兩個基本條件選定的兩個波長下干擾組分具有選定的兩個波長下干擾組分具有等吸收點等吸收點選定的兩個波長下待測物的吸光選定的兩個波長下待測物的吸光度差值應(yīng)足夠大度差值應(yīng)足夠大2022-2-1037372022-2-10（三）示差分光光度法（示差法）（三）示差分光光度法（示差法） 普通分光光度法一般只適于測定微量組分，當(dāng)待測組分含量普通分光光度法一般只適于測定微量組分，當(dāng)待測組分含量較高時，將產(chǎn)生較大的誤差。需采用示差法。較高時，將產(chǎn)生較大的誤差。需

40、采用示差法。 即提高入射光強度，并采用即提高入射光強度，并采用濃度稍低于濃度稍低于待測溶液濃度待測溶液濃度的標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)溶液作參比溶液。溶液作參比溶液。設(shè)：待測溶液濃度為設(shè)：待測溶液濃度為cxcx，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為cs(cs cx)cs(cs cx)。則：則： Ax= E L cxAx= E L cx As = E L cs As = E L cs x x s =E b(cxs =E b(cxcs cs ）=E L c=E L c測得的吸光度相當(dāng)于普通法中待測溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度差測得的吸光度相當(dāng)于普通法中待測溶液與標(biāo)準(zhǔn)溶液吸光度差。 示差法測得的吸光度與示差法測得的吸光度與c c呈

41、直線關(guān)系。由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)呈直線關(guān)系。由標(biāo)準(zhǔn)曲線上查得相應(yīng)的的c c值，則待測溶液濃度值，則待測溶液濃度c cx x ： c cx x = = c cs s + + c c2022-2-1038382022-2-10第六節(jié)、紫外吸收光譜在有機物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用第六節(jié)、紫外吸收光譜在有機物結(jié)構(gòu)分析中的應(yīng)用( (一一) )有機物的電子躍遷有機物的電子躍遷 有機化合物的紫外有機化合物的紫外可見吸收光譜，是其分子中外層價電子躍遷可見吸收光譜，是其分子中外層價電子躍遷的結(jié)果（三種）：的結(jié)果（三種）：電子、電子、電子、電子、n電子電子(P電子電子)。 分子軌道理論分子軌道理論：一個成鍵一個成鍵軌道必定

42、有一個相應(yīng)的反鍵軌軌道必定有一個相應(yīng)的反鍵軌道。通常外層電子均處于分子道。通常外層電子均處于分子軌道的基態(tài)，即軌道的基態(tài)，即成鍵軌道或非成鍵軌道或非鍵軌道上鍵軌道上。 外層電子外層電子吸收紫外或可見輻射吸收紫外或可見輻射后，就從基態(tài)向后，就從基態(tài)向激發(fā)態(tài)激發(fā)態(tài)( (反鍵反鍵軌道軌道) )躍遷。主要有四種躍遷所需能量躍遷。主要有四種躍遷所需能量大小順序為：大小順序為： n n n n 1 1有機物紫外有機物紫外可見吸收光譜可見吸收光譜2022-2-1039392022-2-10躍遷躍遷 所需能量所需能量最大最大，電子只有吸收遠(yuǎn)紫外光的能量才能發(fā)生躍電子只有吸收遠(yuǎn)紫外光的能量才能發(fā)生躍遷。遷。飽和

43、烷烴飽和烷烴的分子吸收光譜出現(xiàn)在遠(yuǎn)紫外區(qū)（的分子吸收光譜出現(xiàn)在遠(yuǎn)紫外區(qū)（ 吸收波長吸收波長200nm。這類躍遷在躍遷選律上屬于這類躍遷在躍遷選律上屬于禁阻躍遷，摩爾吸光系數(shù)一般為禁阻躍遷，摩爾吸光系數(shù)一般為10100 Lmol-1 cm-1，吸收吸收譜帶譜帶強度較弱強度較弱。含有雜。含有雜原子不飽和基團如原子不飽和基團如=C=O、=C=S、-N=N-等，分等，分子中子中孤對電子和孤對電子和鍵同時存在鍵同時存在時發(fā)生時發(fā)生n 躍遷。丙酮躍遷。丙酮n 躍遷躍遷的的為為275nm max為為22 Lmol-1 cm -1（溶劑環(huán)己烷溶劑環(huán)己烷)。2022-2-1041412022-2-10 生色團與

44、助色團生色團與助色團生色團：生色團： 最有用的紫外最有用的紫外可見光譜是由可見光譜是由和和n躍遷躍遷產(chǎn)生的。這產(chǎn)生的。這兩種躍遷均要求有機物分子中兩種躍遷均要求有機物分子中含有不飽和基團含有不飽和基團。這類含有。這類含有鍵的不鍵的不飽和基團飽和基團稱為稱為生色團生色團。簡單的生色團由雙鍵或叁鍵體系組成，。簡單的生色團由雙鍵或叁鍵體系組成，如如乙烯基、羰基、亞硝基、偶氮基乙烯基、羰基、亞硝基、偶氮基NN、乙炔基、腈基乙炔基、腈基CN等等。助色團：助色團： 有一些含有有一些含有n n電子電子的基團的基團(如如OH、OR、NH、NHR、X等等)，它們本身沒有生色功能它們本身沒有生色功能( (不能吸收

45、不能吸收200nm200nm的光的光) )，但，但當(dāng)它們與生色團相連時，就會發(fā)生當(dāng)它們與生色團相連時，就會發(fā)生n n共軛共軛作用，增強生色團的作用，增強生色團的生色能力生色能力( (吸收波長吸收波長向長波方向移動向長波方向移動，且吸收強度增加，且吸收強度增加) )，這樣的，這樣的基團稱為助色團?；鶊F稱為助色團。2022-2-1042422022-2-10 紅移與藍(lán)移紅移與藍(lán)移 有機化合物的有機化合物的吸收譜帶吸收譜帶常常因引常常因引入入取代基或改變?nèi)軇┦棺畲笪詹ㄩL取代基或改變?nèi)軇┦棺畲笪詹ㄩLmaxmax和吸收強度和吸收強度發(fā)生變化發(fā)生變化: : maxmax向向長波方向移動長波方向移動稱為

46、稱為紅移紅移，或長移。向或長移。向短波方向移動短波方向移動稱為稱為藍(lán)移藍(lán)移 ( (或紫移或紫移) )或短移?；蚨桃啤?吸收強度即摩爾吸光系數(shù)吸收強度即摩爾吸光系數(shù)增大或增大或減小的現(xiàn)象分別稱為減小的現(xiàn)象分別稱為增色效應(yīng)或減色增色效應(yīng)或減色效應(yīng)效應(yīng)，如圖所示。，如圖所示。強帶強帶(strong band):(strong band): maxmax10104 4弱帶弱帶(weak band) : (weak band) : maxmax10vr 2022-2-1050502022-2-10能級躍遷能級躍遷 紫外紫外- -可見光譜屬于電子可見光譜屬于電子躍遷光譜。躍遷光譜。 電子能級電子能級間躍遷

47、的同時間躍遷的同時總伴隨有振動和轉(zhuǎn)動能級間總伴隨有振動和轉(zhuǎn)動能級間的躍遷。即電子光譜中總包的躍遷。即電子光譜中總包含有振動能級和轉(zhuǎn)動能級間含有振動能級和轉(zhuǎn)動能級間躍遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)躍遷產(chǎn)生的若干譜線而呈現(xiàn)寬譜帶。寬譜帶。2022-2-1051512022-2-10討論：討論：（1 1）轉(zhuǎn)動能級間的能量差）轉(zhuǎn)動能級間的能量差E Er r：0.0050.0050.0500.050eVeV，躍遷躍遷產(chǎn)生吸收光譜位于遠(yuǎn)紅外區(qū)。遠(yuǎn)紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動光譜；產(chǎn)生吸收光譜位于遠(yuǎn)紅外區(qū)。遠(yuǎn)紅外光譜或分子轉(zhuǎn)動光譜；（2 2）振動能級的能量差）振動能級的能量差E Ev v約為：約為：0.050.05eVeV，

48、躍遷產(chǎn)躍遷產(chǎn)生的吸收光譜位于紅外區(qū)，紅外光譜或分子振動光譜；生的吸收光譜位于紅外區(qū)，紅外光譜或分子振動光譜；（3 3）電子能級的能量差）電子能級的能量差E Ee e較大較大1 12020eVeV。電子躍遷產(chǎn)生電子躍遷產(chǎn)生的吸收光譜在紫外的吸收光譜在紫外可見光區(qū)，紫外可見光區(qū)，紫外可見光譜或分子的電可見光譜或分子的電子光譜子光譜2022-2-1052522022-2-10討論：討論： （4 4）吸收光譜的波長分布是由產(chǎn)生譜帶的躍遷能級間的）吸收光譜的波長分布是由產(chǎn)生譜帶的躍遷能級間的能量差所決定，反映了分子內(nèi)部能級分布狀況，是物質(zhì)定性能量差所決定，反映了分子內(nèi)部能級分布狀況，是物質(zhì)定性的依據(jù)。的

49、依據(jù)。 （5 5）吸收譜帶強度與分子偶極矩變化、躍遷幾率有關(guān)，吸收譜帶強度與分子偶極矩變化、躍遷幾率有關(guān)，也提供分子結(jié)構(gòu)的信息。通常將在最大吸收波長處測得的摩也提供分子結(jié)構(gòu)的信息。通常將在最大吸收波長處測得的摩爾吸光系數(shù)爾吸光系數(shù)max也作為定性的依據(jù)。也作為定性的依據(jù)。不同物質(zhì)的不同物質(zhì)的max有時可能有時可能相同，但相同，但max不一定相同不一定相同； （6 6）吸收譜帶強度與該物質(zhì)分子吸收的光子數(shù)成正比，）吸收譜帶強度與該物質(zhì)分子吸收的光子數(shù)成正比，定量分析的依據(jù)。定量分析的依據(jù)。2022-2-1053532022-2-102.2.金屬配合物的紫外金屬配合物的紫外可見吸收光譜可見吸收光譜

50、 金屬離子與配位體反應(yīng)生成配合物的顏色一般不同于游金屬離子與配位體反應(yīng)生成配合物的顏色一般不同于游離金屬離子離金屬離子( (水合離子水合離子) )和配位體本身的顏色。金屬配合物的和配位體本身的顏色。金屬配合物的生色機理主要有三種類型：生色機理主要有三種類型：配位體微擾的金屬離子配位體微擾的金屬離子d d一一d d電子躍遷和電子躍遷和一一電子躍遷電子躍遷 摩爾吸收系數(shù)摩爾吸收系數(shù)很小，對定量分析意義不大。很小，對定量分析意義不大。金屬離子微擾的配位體內(nèi)電子躍遷金屬離子微擾的配位體內(nèi)電子躍遷 金屬離子的微擾，將引起配位體吸收波長和強度的變化。金屬離子的微擾，將引起配位體吸收波長和強度的變化。變化與

51、成鍵性質(zhì)有關(guān)，若靜電引力結(jié)合，變化一般很小。若變化與成鍵性質(zhì)有關(guān)，若靜電引力結(jié)合，變化一般很小。若共價鍵和配位鍵結(jié)合，則變化非常明顯。共價鍵和配位鍵結(jié)合，則變化非常明顯。電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜 在分光光度法中具有重要意義。在分光光度法中具有重要意義。2022-2-1054542022-2-10電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜電荷轉(zhuǎn)移吸收光譜 當(dāng)吸收紫外可見輻射后，分子中原定域在金屬當(dāng)吸收紫外可見輻射后，分子中原定域在金屬M軌道上電荷的轉(zhuǎn)軌道上電荷的轉(zhuǎn)移到配位體移到配位體L的軌道，或按相反方向轉(zhuǎn)移，這種躍遷稱為電荷轉(zhuǎn)移躍遷，的軌道，或按相反方向轉(zhuǎn)移，這種躍遷稱為電荷轉(zhuǎn)移躍遷，所產(chǎn)生的吸收光譜稱為荷移光

52、譜。所產(chǎn)生的吸收光譜稱為荷移光譜。 電荷轉(zhuǎn)移躍遷本質(zhì)上屬于分子內(nèi)氧化還原反應(yīng)，因此呈現(xiàn)荷移光電荷轉(zhuǎn)移躍遷本質(zhì)上屬于分子內(nèi)氧化還原反應(yīng)，因此呈現(xiàn)荷移光譜的必要條件是構(gòu)成分子的二組分，一個為電子給予體，另一個應(yīng)為電譜的必要條件是構(gòu)成分子的二組分，一個為電子給予體，另一個應(yīng)為電子接受體。子接受體。 電荷轉(zhuǎn)移躍遷在躍遷選律上屬于允許躍遷，其摩爾吸光系數(shù)一般電荷轉(zhuǎn)移躍遷在躍遷選律上屬于允許躍遷，其摩爾吸光系數(shù)一般都較大都較大(10 4左右左右)，適宜于微量金屬的檢出和測定。，適宜于微量金屬的檢出和測定。 電荷轉(zhuǎn)移躍遷在紫外區(qū)或可見光呈現(xiàn)荷移光譜，荷移光譜的最大電荷轉(zhuǎn)移躍遷在紫外區(qū)或可見光呈現(xiàn)荷移光譜，荷

53、移光譜的最大吸收波長及吸收強度與電荷轉(zhuǎn)移的難易程度有關(guān)。吸收波長及吸收強度與電荷轉(zhuǎn)移的難易程度有關(guān)。 例：例：Fe3與與SCN形成血紅色配合物，在形成血紅色配合物，在490nm處有強吸收峰。其處有強吸收峰。其實質(zhì)是發(fā)生了如下反應(yīng)：實質(zhì)是發(fā)生了如下反應(yīng)： Fe3 SCN h= Fe SCN 2 2022-2-1055552022-2-10四、光的吸收定律四、光的吸收定律 1.1.朗伯朗伯比耳定律比耳定律 布格布格( (Bouguer)Bouguer)和朗伯和朗伯( (Lambert)Lambert)先后于先后于17291729年和年和17601760年闡明了光的吸收程度和吸收層厚度的關(guān)系。年闡明

54、了光的吸收程度和吸收層厚度的關(guān)系。A Ab b （動畫（動畫1）（動畫（動畫2） 18521852年比耳年比耳( (Beer)Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物又提出了光的吸收程度和吸收物濃度之間也具有類似的關(guān)系。濃度之間也具有類似的關(guān)系。A A c c 二者的結(jié)合稱為朗伯二者的結(jié)合稱為朗伯比耳定律，其數(shù)學(xué)表達式為：比耳定律，其數(shù)學(xué)表達式為： 2022-2-1056562022-2-10朗伯朗伯比耳定律數(shù)學(xué)表達式比耳定律數(shù)學(xué)表達式 Alg（I0/It)= b c 式中式中A：吸光度；描述溶液對光的吸收程度；吸光度；描述溶液對光的吸收程度； b：液層厚度液層厚度(光程長度光程長度)，通常以，

55、通常以cm為單位；為單位； c：溶液的摩爾濃度，單位溶液的摩爾濃度，單位molL； ：摩爾吸光系數(shù)，單位摩爾吸光系數(shù)，單位Lmolcm； 或或: Alg（I0/It)= a b c c：溶液的濃度，單位溶液的濃度，單位gL a：吸光系數(shù)，單位吸光系數(shù)，單位Lgcm a與與的關(guān)系為：的關(guān)系為： a =/M （M為摩爾質(zhì)量）為摩爾質(zhì)量） 2022-2-1057572022-2-10透光度透光度( (透光率透光率) )T T透過度透過度T : 描述入射光透過溶液的程度描述入射光透過溶液的程度: T = I t / I0吸光度吸光度A與透光度與透光度T的關(guān)系的關(guān)系: A lg T 朗伯朗伯比耳定律是吸

56、光光度法的理論基礎(chǔ)和定量測定的比耳定律是吸光光度法的理論基礎(chǔ)和定量測定的依據(jù)。應(yīng)用于各種光度法的吸收測量；依據(jù)。應(yīng)用于各種光度法的吸收測量； 摩爾吸光系數(shù)摩爾吸光系數(shù)在數(shù)值上等于濃度為在數(shù)值上等于濃度為1 mol/L、液層厚度液層厚度為為1cm時該溶液在某一波長下的吸光度；時該溶液在某一波長下的吸光度； 吸光系數(shù)吸光系數(shù)a(Lg-1cm-1）相當(dāng)于濃度為相當(dāng)于濃度為1 g/L、液層厚度液層厚度為為1cm時該溶液在某一波長下的吸光度。時該溶液在某一波長下的吸光度。2022-2-1058582022-2-102.2.摩爾吸光系數(shù)摩爾吸光系數(shù)的討論的討論 （1 1）吸收物質(zhì)在一定波長和溶劑條件下的吸

57、收物質(zhì)在一定波長和溶劑條件下的特征常數(shù)特征常數(shù)； （2 2）不隨濃度不隨濃度c c和光程長度和光程長度b b的改變而改變的改變而改變。在溫度和波。在溫度和波長等條件一定時，長等條件一定時，僅與吸收物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與待測僅與吸收物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)，與待測物濃度無關(guān)；物濃度無關(guān)； （3 3）可作為）可作為定性鑒定的參數(shù)定性鑒定的參數(shù)； （4）同一吸收物質(zhì)在不同波長下的同一吸收物質(zhì)在不同波長下的值是不同的。在最大值是不同的。在最大吸收波長吸收波長max處的摩爾吸光系數(shù)，常以處的摩爾吸光系數(shù)，常以max表示。表示。max表明了表明了該該吸收物質(zhì)最大限度的吸光能力吸收物質(zhì)最大限度的吸光能力，也反映了

58、光度法測定該物，也反映了光度法測定該物質(zhì)可能達到的最大靈敏度。質(zhì)可能達到的最大靈敏度。 2022-2-1059592022-2-10（1）物理性因素物理性因素 難以獲得真正的純單色光難以獲得真正的純單色光。 朗朗比耳定律的前提條件之一是入射光為單色光。比耳定律的前提條件之一是入射光為單色光。 分光光度計只能獲得近乎單色的狹窄光帶。復(fù)合光可導(dǎo)分光光度計只能獲得近乎單色的狹窄光帶。復(fù)合光可導(dǎo)致對朗伯致對朗伯比耳定律的正或負(fù)偏離。比耳定律的正或負(fù)偏離。 非單色光、雜散光、非平行入射非單色光、雜散光、非平行入射光都會引起對朗伯光都會引起對朗伯比耳定律的偏離，比耳定律的偏離，最主要的是非單色光作為入射光

59、引起最主要的是非單色光作為入射光引起的偏離的偏離。 2022-2-1060602022-2-10(2) (2) 化學(xué)性因素化學(xué)性因素 朗朗比耳定律的假定：所有的吸光質(zhì)點之間不發(fā)生相互比耳定律的假定：所有的吸光質(zhì)點之間不發(fā)生相互作用；作用；假定只有在稀溶液假定只有在稀溶液(c10 2 mol/L 時，吸光質(zhì)點間可能發(fā)生締合等時，吸光質(zhì)點間可能發(fā)生締合等相互作用，直接影響了對光的吸收。相互作用，直接影響了對光的吸收。 故：朗伯故：朗伯比耳定律只適用于稀溶液比耳定律只適用于稀溶液。 溶液中存在著離解、聚合、互變異構(gòu)、配合物的形成等溶液中存在著離解、聚合、互變異構(gòu)、配合物的形成等化學(xué)平衡時。使吸光質(zhì)點的濃度發(fā)生變化，影響吸光度。化學(xué)平衡時。使吸光質(zhì)點的濃度發(fā)生變化，影響吸光度。 例：例： 鉻酸鹽或重鉻酸鹽溶液中存在下列平衡：鉻酸鹽或重鉻酸鹽溶液中存在下列平衡： CrO42- 2H = Cr2O72- H2O 溶液中溶液中CrO42-、 Cr2O72-的顏色不同，吸光性質(zhì)也不相的顏色不同，吸光性質(zhì)也不相同。故此時溶液同。故此時溶液pH 對測定有重要影響。對測定有重要影響。2022-2-1061612022-2-10結(jié)束結(jié)束再