92吸光光度法的基本原理 吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有选择性吸收 的特性而建立起来的分析方法 、特点 1.灵敏度高:测定下限可达10-5~10-6mo1/L, 10-4%~10-5% 2.准确度:能够满足微量组分的测定要求: 3.相对误差小:2~5%(1~2%) 4.操作:简便快速 5应用广泛:有色物质和能显色的物质
9.2 吸光光度法的基本原理 • 一、特点 1.灵敏度高：测定下限可达10－5～10－6mol/L, 10-4%～10-5% 2.准确度 ：能够满足微量组分的测定要求： 3.相对误差小 ：2～5％ （1～2％） 4.操作 ：简便快速 5.应用广泛：有色物质和能显色的物质。 吸光光度法是基于被测物质的分子对光具有选择性吸收 的特性而建立起来的分析方法
二物质对光的选择性吸收及吸收曲线 M+热 M+hv今M 基态 激发态 M+荧光或磷光 E1 E=E h v 2 202 2 量子化;选择性吸收; 当光子的能量=△E=hv=hC 400420440460480500520540560580600入 当光子的能量=被测物质电子跃迁需要的能量 时,此种波长的光子则被吸收,这就是物质对光 的选择性吸收。 分子结构的复杂性使其对不同波长光的吸收程度不同 光的互补:蓝<>黄
二 物质对光的选择性吸收及吸收曲线 M + 热 M + 荧光或磷光 E = E2 - E1 = h 量子化 ；选择性吸收; 当光子的能量= E = h =h 当光子的能量=被测物质电子跃迁需要的能量 时,此种波长的光子则被吸收，这就是物质对光 的选择性吸收。 分子结构的复杂性使其对不同波长 M + h ➔ M * 光的互补：蓝➢ 黄 基态 激发态 E1 （△E） E2 C 光的吸收程度不同
1不同颜色的可见光波长及其互补光 60 /mm颜色互补光 100 400-450 紫蓝 黄绿 650 450 450-480 480-490绿蓝 610 490-500蓝绿 480 500-560 绿 560-580黄绿 黄橙红紫蓝 580 490 580-610 黄 610-650 橙 绿蓝 550 500 650-760红蓝绿 互补色:两种波长的光按一定的比例形成无色的光,这两种波 长的光称互补光
/nm 颜色 互补光 400-450 紫 黄绿 450-480 蓝 黄 480-490 绿蓝 橙 490-500 蓝绿 红 500-560 绿 红紫 560-580 黄绿 紫 580-610 黄 蓝 610-650 橙 绿蓝 650-760 红 蓝绿 1 不同颜色的可见光波长及其互补光 互补色：两种波长的光按一定的比例形成无色的光，这两种波 长的光称互补光
2物质的颜色 当一束太阳光照射某一溶液时太阳光中某一颜色的光被吸收, 其互补色光透过溶液,刺激人的眼睛,使人感觉到它的颜色。 例:KMnO是紫红色,原因是KMnO吸收了紫红色的互补色 光(绿光),其互补色光紫红色透过溶液,刺激人的眼睛,使人 感觉到它的颜色是紫红色 根据溶液的颜色,可以估计该溶液吸收的光的波长
2 物质的颜色 当一束太阳光照射某一溶液时,太阳光中某一颜色的光被吸收， 其互补色光透过溶液，刺激人的眼睛，使人感觉到它的颜色。 例：KMnO4是紫红色，原因是KMnO4吸收了紫红色的互补色 光（绿光），其互补色光紫红色透过溶液，刺激人的眼睛，使人 感觉到它的颜色是紫红色。 根据溶液的颜色，可以估计该溶液吸收的光的波长
3吸收光谱曲线的实际意义和绘制 (1)吸收光谱曲线的意义: 吸收光谱曲线是吸光光度法选择测量波长的依椐,它表示物质对 不同波长光吸收能力的分布情况。由于每种物质组成的特性,只吸收 定波长的光,所以每种物质的吸收光谱曲线都有一个最大吸收峰, 最大吸收峰对应的波长称为最大吸收波长。在光度分析中,都以最大 吸收波长的光进行测量。 (2)吸收光谱曲线的绘法: 在选定的测定条件下,配配制适当浓度的有色溶液和参比溶液, 分别注入吸收池中,让不同波长的单色光依次照射此吸光物质,并测 量该物质在每一波长处对吸收程度的大小(吸光度),以波长为横坐 标,吸光度为纵坐标作图,即可得
3 吸收光谱曲线的实际意义和绘制 （1）吸收光谱曲线的意义： • 吸收光谱曲线是吸光光度法选择测量波长的依椐，它表示物质对 不同波长光吸收能力的分布情况。由于每种物质组成的特性，只吸收 一定波长的光，所以每种物质的吸收光谱曲线都有一个最大吸收峰， 最大吸收峰对应的波长称为最大吸收波长。在光度分析中，都以最大 吸收波长的光进行测量。 （2）吸收光谱曲线的绘法： • 在选定的测定条件下，配配制适当浓度的有色溶液和参比溶液， 分别注入吸收池中，让不同波长的单色光依次照射此吸光物质，并测 量该物质在每一波长处对吸收程度的大小（吸光度），以波长为横坐 标，吸光度为纵坐标作图，即可得
4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 Amax。 400420440460480500520540560580600入 v(2)不同浓度的同一种物质,其吸收曲线形 状相似max不变。而对于不同物质,它们的吸 收曲线形状和max则不同。 (3)吸收曲线可以提供物质的结构信息,作为物质定性分析的依据之一。 (4)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max处 吸光度A的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。 (5)在max处吸光度随浓度变化的幅度最大,所以测定最灵敏。吸收曲线 是定量分析中选择入射光波长的重要依据
4 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。 （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则不同。 （3）吸收曲线可以提供物质的结构信息，作为物质定性分析的依据之一。 （4）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处 吸光度A 的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。 （5）在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线 是定量分析中选择入射光波长的重要依据
Cr2O2、MnO4的吸收光谱 350 525545 Cr21 2 350
300 350 400 500 600 700 /nm 525 545 Cr2O7 2- MnO4 - 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 Absorbance Cr2O7 2-、MnO4 -的吸收光谱 350
苯 甲苯 (254nm (262nm) 苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱 苯 (254nm) 甲苯 (262nm) A 230 250 270
三.光的吸收定律 b 1.朗伯一比耳定律 °布格( Bouguer)和朗伯( Lambert)先后于1729年和1760年阐明了 光的吸收程度和吸收层厚度的关系。A∞b I-d 1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也 具有类似的关系。A∞C 二者的结合称为朗伯一比耳定律,其数学表达式为:A=Ebc
三.光的吸收定律 1.朗伯—比耳定律 • 布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年阐明了 光的吸收程度和吸收层厚度的关系。A∝b • 1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也 具有类似的关系。A∝ c • 二者的结合称为朗伯—比耳定律，其数学表达式为：A= εb c It I0 b dx I I-dI s
4=8bc 式中A:吸光度;描述溶液对光的吸收程度; b:液层厚度(光程长度),通常以cm为单位; c:溶液的摩尔浓度,单位moL-1; E:摩尔吸光系数,单位Lmol-1cm-1; 或:A=abc c:溶液的浓度,单位gL-1 a:吸光系数,单位Lg-1cm-1 a与e的关系为: a=8/M(M为摩尔质量) b 这回
式中A：吸光度；描述溶液对光的吸收程度； b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位； c：溶液的摩尔浓度，单位mol·L－１； ε：摩尔吸光系数，单位L·mol－１·cm－１； 或: A= a b c c：溶液的浓度，单位g·L－１ a：吸光系数，单位L·g－１·cm－１ a与ε的关系为： a =ε/M （M为摩尔质量） A= εb c