吸收光譜曲線課件

吸收光譜曲線課件1第九章吸光光度法9.1吸光光度法基本原理9.2分光光度計(jì)及吸收光譜9.3顯色反應(yīng)及影響因素9.4光度分析法的設(shè)計(jì)9.5吸光光度法的誤差9.6吸光光度法的應(yīng)用第九章吸光光度法2化學(xué)分析與儀器分析方法比較化學(xué)分析：常量組分(>1%),Er0.1%～0.2%依據(jù)化學(xué)反應(yīng),使用玻璃儀器

準(zhǔn)確度高儀器分析：微量組分(<1%),Er1%～5%依據(jù)物理或物理化學(xué)性質(zhì),需要特殊的儀器靈敏度高化學(xué)分析與儀器分析方法比較化學(xué)分析：常量組分(>1%),E3儀器分析方法分類2.電化學(xué)分析法:依據(jù)物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)及其變化3.色譜法:氣相色譜,液相色譜4.質(zhì)譜法、熱分析法、放射化學(xué)法等非光譜法（折射法，濁度法，旋光法）（不以光的波長為特征訊號）光譜法分子光譜法

UV/Vis、IR、MFS、MPS原子光譜法

AAS、AES、AFS（以光的吸收、發(fā)射等作用而建立的分析方法，通過檢測光譜的波長和強(qiáng)度來進(jìn)行定性和定量的方法）光學(xué)分析法1.光學(xué)分析法:基于電磁輻射與物質(zhì)的相互作用儀器分析方法分類2.電化學(xué)分析法:依據(jù)物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)及4吸光光度法：分子光譜分析法的一種，又稱分光光度法，是基于被測物質(zhì)的分子對光具有選擇性吸收的特性而建立起來的分析方法，屬于分子吸收光譜分析方法。基于外層價(jià)電子躍遷。9.1吸光光度法基本原理吸光光度法：分子光譜分析法的一種，又稱分光光度法，是基于被測5波動性粒子性

E光的折射光的衍射光的偏振光的干涉光電效應(yīng)E:光子的能量（J,焦耳）:光子的頻率（Hz,赫茲）:光子的波長（cm）c:光速（2.99791010cm.s-1）h:Plank常數(shù)（6.625610-34J·s,焦耳·秒）1吸收光譜產(chǎn)生的原因

光:一種電磁波,波粒二象性

波動性粒子性E光的折射光的衍射光的偏振光的干涉光電6光學(xué)光譜區(qū)遠(yuǎn)紫外近紫外可見近紅外中紅外遠(yuǎn)紅外（真空紫外）10nm~200nm200nm

~400nm400nm

~750nm750nm~2.5m2.5m

~5.0m5.0m

~1000m光學(xué)光譜區(qū)遠(yuǎn)紫外近紫外可見近紅外中紅外遠(yuǎn)紅外（真空紫7光譜種類原子光譜：吸收、發(fā)射、熒光線狀光譜黑體輻射：白熾燈、液、固灼熱發(fā)光連續(xù)光譜分子光譜：紫外、可見、紅外等吸收光譜、分子熒光等發(fā)射光譜帶狀光譜I光譜種類原子光譜：吸收、發(fā)射、熒光線狀光譜黑體輻射：白熾燈8物質(zhì)對光的吸收與發(fā)射

1.電子相對于原子核的運(yùn)動--電子能級;單重態(tài)：激發(fā)態(tài)與基態(tài)中的電子自旋方向相反.三重態(tài)：激發(fā)態(tài)與基態(tài)中的電子自旋方向相同.2.原子核在其平衡位置附近的相對振動--振動能級;3.分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動--轉(zhuǎn)動能級.物質(zhì)分子內(nèi)部3種運(yùn)動形式及其對應(yīng)能級：物質(zhì)對光的吸收與發(fā)射1.電子相對于原子核的運(yùn)動--電子能9分子光譜為帶光譜原子光譜為線光譜電子躍遷能級分子振動能級分子轉(zhuǎn)動能級

分子能級示意圖S:電子能級v:振動能級r:轉(zhuǎn)動能級分子光譜為帶光譜電子躍遷能級分子能級示意圖10色光：有顏色的光。每種色光具有一定的波長范圍，如綠色光：500~560nm，黃色光：580~600nm。單色光：波長唯一的光。如波長為470nm的光就是單色光。2物質(zhì)顏色和吸收光的關(guān)系色光：2物質(zhì)顏色和吸收光的關(guān)系11單色光、復(fù)合光、光的互補(bǔ)單色光復(fù)合光光的互補(bǔ)單一波長的光由不同波長的光組合而成的光若兩種不同顏色的單色光按一定的強(qiáng)度比例混合得到白光，那么就稱這兩種單色光為互補(bǔ)色光，這種現(xiàn)象稱為光的互補(bǔ)。藍(lán)黃紫紅綠紫黃綠綠藍(lán)橙紅藍(lán)綠單色光、復(fù)合光、光的互補(bǔ)單色光復(fù)合光光的互補(bǔ)單一波長的光由不12/nm吸收光顏色物質(zhì)的顏色400-450紫黃綠450-480藍(lán)黃480-490綠藍(lán)橙490-500藍(lán)綠紅500-560綠紫紅560-580黃綠紫580-610黃藍(lán)610-650橙綠藍(lán)650-760紅藍(lán)綠互補(bǔ)色/nm吸收光顏色物質(zhì)的顏色400-450紫黃綠450-4813有色化合物溶液的顏色溶液中有色化合物分子中的價(jià)電子由于能級躍遷，可以選擇性吸收不同波長的互補(bǔ)色光中的一種色光而讓另一種色光透過溶液，被人眼所感覺。故有色化合物的顏色為透過光的顏色。有色化合物溶液的顏色溶液中有色化合物分子中的價(jià)電子由于能級躍14ItI0bdxII-dIs3朗伯-比爾定律

T=It/I0,T:透射比或透光度A=lg(I0/It)＝lg(1/T),A:吸光度光吸收定律:Lambert-Beer定律吸光光度法的理論依據(jù)研究光吸收的最基本定律I0=It+Ia布格(Bouguer1729年)朗伯（1760年）定律：光吸收與溶液層厚度成正比比爾（1852年）定律：光吸收與溶液濃度成正比ItI0bdxII-dIs3朗伯-比爾定律T=It15朗伯比爾定律:當(dāng)一束平行單色光垂直照射到樣品溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液的濃度及光程（溶液的厚度）成正比關(guān)系.－－光吸收定律

數(shù)學(xué)表達(dá)：A＝lg(1/T)=Kbc其中，A:吸光度，T:透射比，K:比例常數(shù)，b:溶液厚度，c:溶液濃度注意：平行單色光

均相介質(zhì)無發(fā)射、散射或光化學(xué)反應(yīng)朗伯比爾定律:當(dāng)一束平行單色光垂直照射到樣品溶液時(shí)，溶液的吸16吸光度與透光率AbsorbanceandtransmittanceT：透光率A：吸光度1.00.50ACA100500T%TT=0.0%A=∞T=100.0%A=0.0A=0.434T=36.8%吸光度與透光率Absorbanceandtransm17吸收定律與吸收光譜的關(guān)系A(chǔ)C吸收定律A或吸收光譜AC

max三維譜圖吸收定律與吸收光譜的關(guān)系A(chǔ)C吸收定律A或吸收光譜AC18a.摩爾吸光系數(shù)與吸光系數(shù)靈敏度表示方法e

表示物質(zhì)的濃度為1mol/L,液層厚度為1cm時(shí)溶液的吸光度。單位：

(L?mol-1?cm-1)A=e

bce：摩爾吸光系數(shù)

A=Kbcc:mol/Lc:g/LA=abca:吸光系數(shù)a.摩爾吸光系數(shù)與吸光系數(shù)靈敏度表示方法e表示物質(zhì)的濃19摩爾吸光系數(shù)ε的討論

（1）吸收物質(zhì)在一定波長和溶劑條件下的特征常數(shù)；

（2）不隨濃度c和光程長度b的改變而改變。在溫度和波長等條件一定時(shí)，

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)；（3）可作為定性鑒定的參數(shù)；

（4）同一吸收物質(zhì)在不同波長下的值是不同的。在最大吸收波長max處的摩爾吸光系數(shù)，常以max表示。

max表明了該吸收物質(zhì)最大限度的吸光能力，也反映了光度法測定該物質(zhì)可能達(dá)到的最大靈敏度。摩爾吸光系數(shù)ε的討論（1）吸收物質(zhì)在一定波長和溶劑條件下20（5）εmax越大表明該物質(zhì)的吸光能力越強(qiáng)，用光度法測定該物質(zhì)的靈敏度越高。ε>105：超高靈敏；

ε=(6～10）×104：高靈敏；

ε<2×104：不靈敏。（6）ε在數(shù)值上等于濃度為1mol/L、液層厚度為1cm時(shí)該溶液在某一波長下的吸光度。（5）εmax越大表明該物質(zhì)的吸光能力越強(qiáng)，用光度法測定該物21對同一種待測物質(zhì)，不同的顯色反應(yīng)具有不同的，表明具有不同的靈敏度。例分光光度法測銅銅試劑法測Cu

426=1.28104L.mol-1.cm-1雙硫腙法測Cu

495=1.58105L.mol-1.cm-1

越大,靈敏度越高:

<104為低靈敏度;

=104～5×104為中等靈敏度;

>105為高靈敏度。對同一種待測物質(zhì)，不同的顯色反應(yīng)具有不同的，表明具有不22b.桑德爾(Sandell)靈敏度：S當(dāng)儀器檢測吸光度為0.001時(shí)，單位截面積光程內(nèi)所能檢測到的吸光物質(zhì)的最低含量。

b.桑德爾(Sandell)靈敏度：S23氯磺酚S測定鋼中的鈮50ml容量瓶中有Nb30μg，用2cm比色池，在650nm測定光吸收，A＝0.43，求S.(Nb原子量92.91)。根據(jù)A=εbc，求ε氯磺酚S測定鋼中的鈮根據(jù)A=εbc，求ε24吸光度的加和性A1=e1bc1A2=e2bc2A

=e1bc1+e2bc2

根據(jù)吸光度的加和性可以進(jìn)行多組分的測定以及某些化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)的測定在某一波長，溶液中含有對該波長的光產(chǎn)生吸收的多種物質(zhì)，那么溶液的總吸光度等于溶液中各個(gè)吸光物質(zhì)的吸光度之和A=A1+A2+…+An吸光度的加和性A1=e1bc1根據(jù)吸光度的加和性可以進(jìn)行250.XXX光源單色器吸收池檢測器顯示I0It參比樣品未考慮吸收池和溶劑對光子的作用注意比較

A=lg(I0/It)＝lg(1/T)9.2分光光度計(jì)與吸收光譜

1分光光度計(jì)260.XXX光源單色器吸收池檢測器顯示I0It參比樣品未考慮吸26常用光源光源波長范圍(nm)適用于氫燈185~375紫外氘燈185~400紫外鎢燈320~2500可見，近紅外鹵鎢燈250~2000紫外，可見，近紅外氙燈180~1000紫外、可見（熒光）能斯特?zé)?000~3500紅外空心陰極燈特有原子光譜激光光源特有各種譜學(xué)手段光源：發(fā)出所需波長范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，有足夠的光強(qiáng)度,穩(wěn)定?？梢姽鈪^(qū)：鎢燈，碘鎢燈(320～2500nm) 紫外區(qū)：氫燈，氘燈(180～375nm)常用光源光源波長范圍(nm)適用于氫燈185~375紫外氘燈27氙燈氫燈鎢燈氙燈氫燈鎢燈28單色器：將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的裝置。棱鏡:玻璃350～3200nm,石英185～4000nm光柵:波長范圍寬,色散均勻,分辨性能好,使用方便吸收池（比色皿）厚度(光程):0.5,1,2,3,5…cm材質(zhì)：玻璃比色皿－－可見光區(qū)石英比色皿－－可見、紫外光區(qū)單色器：將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的裝置。29檢測器

作用：接收透射光，并將光信號轉(zhuǎn)化為電信號常用檢測器：光電管光電倍增管光二極管陣列CCD(電荷耦合器件檢測器)光電管分為紅敏和紫敏，陰極表面涂銀和氧化銫為紅敏，適用625－1000nm波長；陰極表面涂銻和銫為紫敏，適用200－625nm波長檢測器30目視比色法——比色管光電比色法——光電比色計(jì)光源、濾光片、比色池、硒光電池、檢流計(jì)分光光度法——分光光度計(jì)目視比色法——比色管光電比色法——光電比色計(jì)分光光度法——31光源單色器樣品室檢測器顯示光源在整個(gè)紫外光區(qū)或可見光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的輻射強(qiáng)度、較好的穩(wěn)定性、較長的使用壽命。

可見光區(qū)：鎢燈作為光源，其輻射波長范圍在320～2500nm。紫外區(qū)：氫、氘燈。發(fā)射185～400nm的連續(xù)光譜。基本組成光源單色器樣品室檢測器顯示光源可見光區(qū)：鎢燈作為光源32將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任波長單色光的光學(xué)系統(tǒng)。①入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器；②準(zhǔn)光裝置：透鏡或返射鏡使入射光成為平行光束；③色散元件：將復(fù)合光分解成單色光；棱鏡或光柵；

④聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得單色光聚焦至出射狹縫；⑤出射狹縫。

2.單色器將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任波長單色光的光33

3.樣品室樣品室放置各種類型的吸收池（比色皿）和相應(yīng)的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池兩種。在紫外區(qū)須采用石英池，可見區(qū)一般用玻璃池。4.檢測器利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號變成可測的電信號，常用的有光電池、光電管或光電倍增管。5.結(jié)果顯示記錄系統(tǒng)檢流計(jì)、數(shù)字顯示、微機(jī)進(jìn)行儀器自動控制和結(jié)果處理3.樣品室34分光光度計(jì)的類型1.單光束簡單，價(jià)廉，適于在給定波長處測量吸光度或透光度，一般不能作全波段光譜掃描，要求光源和檢測器具有很高的穩(wěn)定性。2.雙光束自動記錄，快速全波段掃描?？上庠床环€(wěn)定、檢測器靈敏度變化等因素的影響，特別適合于結(jié)構(gòu)分析。儀器復(fù)雜，價(jià)格較高。3.雙波長將不同波長的兩束單色光(λ1、λ2)快速交替通過同一吸收池而后到達(dá)檢測器。產(chǎn)生交流信號。無需參比池。△=1～2nm。兩波長同時(shí)掃描即可獲得導(dǎo)數(shù)光譜。分光光度計(jì)的類型1.單光束35吸收光譜曲線課件36分光光度計(jì)的類型1.單光束簡單，價(jià)廉，適于在給定波長處測量吸光度或透光度，一般不能作全波段光譜掃描，要求光源和檢測器具有很高的穩(wěn)定性。2.雙光束自動記錄，快速全波段掃描?？上庠床环€(wěn)定、檢測器靈敏度變化等因素的影響，特別適合于結(jié)構(gòu)分析。儀器復(fù)雜，價(jià)格較高。3.雙波長將不同波長的兩束單色光(λ1、λ2)快速交替通過同一吸收池而后到達(dá)檢測器。產(chǎn)生交流信號。無需參比池?！?1～2nm。兩波長同時(shí)掃描即可獲得導(dǎo)數(shù)光譜。分光光度計(jì)的類型1.單光束37吸收光譜曲線課件38吸收光譜曲線課件39吸收光譜曲線課件40紫外-可見分光光度計(jì)紫外-可見分光光度計(jì)41吸收光譜曲線課件42吸收光譜曲線：物質(zhì)在不同波長下吸收光的強(qiáng)度大小A～l關(guān)系最大吸收波長lmax：光吸收最大處的波長2吸收光譜lmax對比度(Δl):絡(luò)合物最大吸收波長(lMRmax)與試劑最大吸收波(lRmax)之差Δl吸收光譜曲線：物質(zhì)在不同波長下吸收光的強(qiáng)度大小A～l關(guān)系243吸收光譜曲線(curveofabsorptionspectrum）：

通過測量某種物質(zhì)對不同波長單色光的吸光度，然后以波長為橫坐標(biāo)，吸光度為縱坐標(biāo)所繪出的曲線。用途：

可清楚描述物質(zhì)對光的吸收情況?？刹檎页鲎畲笪詹ㄩL(lmax)，用于分光光度測定。特點(diǎn)：光吸收曲線的形狀和lmax

不隨有色化合物溶液濃度的改變而改變。吸收光譜曲線(curveofabsorptionspe44300400500600700/nm3505255451.00.80.60.40.2AbsorbanceCr2O72-、MnO4-的吸收光譜350Cr2O72-MnO4-300400500600700/nm35052554545吸收曲線的討論：（1）同一種物質(zhì)對不同波長光的吸光度不同。吸光度最大處對應(yīng)的波長稱為最大吸收波長max。（2）不同濃度的同一種物質(zhì)，其吸收曲線形狀相似λmax不變。而對于不同物質(zhì)，它們的吸收曲線形狀和λmax則不同。吸收曲線的討論：（1）同一種物質(zhì)對不同波長光的吸光度不同。吸46（3）吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)定性分析的依據(jù)之一。（4）不同濃度的同一種物質(zhì)，在某一定波長下吸光度A有差異，在λmax處吸光度A的差異最大。此特性可作為物質(zhì)定量分析的依據(jù)。（5）在λmax處吸光度隨濃度變化的幅度最大，所以測定最靈敏。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長的重要依據(jù)。（3）吸收曲線可以提供物質(zhì)的結(jié)構(gòu)信息，并作為物質(zhì)定性分析的依47本節(jié)要點(diǎn)：單色光、復(fù)合光、互補(bǔ)色光光的加合性與多組分測定朗伯-比爾定律的內(nèi)涵摩爾吸光系數(shù)與吸光系數(shù)分光光度計(jì)的類型分光光度計(jì)的結(jié)構(gòu)組成及其功能吸收光譜曲線的繪制及其表達(dá)的信息本節(jié)要點(diǎn)：48吸收光譜曲線課件49第九章吸光光度法9.1吸光光度法基本原理9.2分光光度計(jì)及吸收光譜9.3顯色反應(yīng)及影響因素9.4光度分析法的設(shè)計(jì)9.5吸光光度法的誤差9.6吸光光度法的應(yīng)用第九章吸光光度法50化學(xué)分析與儀器分析方法比較化學(xué)分析：常量組分(>1%),Er0.1%～0.2%依據(jù)化學(xué)反應(yīng),使用玻璃儀器

準(zhǔn)確度高儀器分析：微量組分(<1%),Er1%～5%依據(jù)物理或物理化學(xué)性質(zhì),需要特殊的儀器靈敏度高化學(xué)分析與儀器分析方法比較化學(xué)分析：常量組分(>1%),E51儀器分析方法分類2.電化學(xué)分析法:依據(jù)物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)及其變化3.色譜法:氣相色譜,液相色譜4.質(zhì)譜法、熱分析法、放射化學(xué)法等非光譜法（折射法，濁度法，旋光法）（不以光的波長為特征訊號）光譜法分子光譜法

UV/Vis、IR、MFS、MPS原子光譜法

AAS、AES、AFS（以光的吸收、發(fā)射等作用而建立的分析方法，通過檢測光譜的波長和強(qiáng)度來進(jìn)行定性和定量的方法）光學(xué)分析法1.光學(xué)分析法:基于電磁輻射與物質(zhì)的相互作用儀器分析方法分類2.電化學(xué)分析法:依據(jù)物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)及52吸光光度法：分子光譜分析法的一種，又稱分光光度法，是基于被測物質(zhì)的分子對光具有選擇性吸收的特性而建立起來的分析方法，屬于分子吸收光譜分析方法?；谕鈱觾r(jià)電子躍遷。9.1吸光光度法基本原理吸光光度法：分子光譜分析法的一種，又稱分光光度法，是基于被測53波動性粒子性

E光的折射光的衍射光的偏振光的干涉光電效應(yīng)E:光子的能量（J,焦耳）:光子的頻率（Hz,赫茲）:光子的波長（cm）c:光速（2.99791010cm.s-1）h:Plank常數(shù)（6.625610-34J·s,焦耳·秒）1吸收光譜產(chǎn)生的原因

光:一種電磁波,波粒二象性

波動性粒子性E光的折射光的衍射光的偏振光的干涉光電54光學(xué)光譜區(qū)遠(yuǎn)紫外近紫外可見近紅外中紅外遠(yuǎn)紅外（真空紫外）10nm~200nm200nm

~400nm400nm

~750nm750nm~2.5m2.5m

~5.0m5.0m

~1000m光學(xué)光譜區(qū)遠(yuǎn)紫外近紫外可見近紅外中紅外遠(yuǎn)紅外（真空紫55光譜種類原子光譜：吸收、發(fā)射、熒光線狀光譜黑體輻射：白熾燈、液、固灼熱發(fā)光連續(xù)光譜分子光譜：紫外、可見、紅外等吸收光譜、分子熒光等發(fā)射光譜帶狀光譜I光譜種類原子光譜：吸收、發(fā)射、熒光線狀光譜黑體輻射：白熾燈56物質(zhì)對光的吸收與發(fā)射

1.電子相對于原子核的運(yùn)動--電子能級;單重態(tài)：激發(fā)態(tài)與基態(tài)中的電子自旋方向相反.三重態(tài)：激發(fā)態(tài)與基態(tài)中的電子自旋方向相同.2.原子核在其平衡位置附近的相對振動--振動能級;3.分子本身繞其重心的轉(zhuǎn)動--轉(zhuǎn)動能級.物質(zhì)分子內(nèi)部3種運(yùn)動形式及其對應(yīng)能級：物質(zhì)對光的吸收與發(fā)射1.電子相對于原子核的運(yùn)動--電子能57分子光譜為帶光譜原子光譜為線光譜電子躍遷能級分子振動能級分子轉(zhuǎn)動能級

分子能級示意圖S:電子能級v:振動能級r:轉(zhuǎn)動能級分子光譜為帶光譜電子躍遷能級分子能級示意圖58色光：有顏色的光。每種色光具有一定的波長范圍，如綠色光：500~560nm，黃色光：580~600nm。單色光：波長唯一的光。如波長為470nm的光就是單色光。2物質(zhì)顏色和吸收光的關(guān)系色光：2物質(zhì)顏色和吸收光的關(guān)系59單色光、復(fù)合光、光的互補(bǔ)單色光復(fù)合光光的互補(bǔ)單一波長的光由不同波長的光組合而成的光若兩種不同顏色的單色光按一定的強(qiáng)度比例混合得到白光，那么就稱這兩種單色光為互補(bǔ)色光，這種現(xiàn)象稱為光的互補(bǔ)。藍(lán)黃紫紅綠紫黃綠綠藍(lán)橙紅藍(lán)綠單色光、復(fù)合光、光的互補(bǔ)單色光復(fù)合光光的互補(bǔ)單一波長的光由不60/nm吸收光顏色物質(zhì)的顏色400-450紫黃綠450-480藍(lán)黃480-490綠藍(lán)橙490-500藍(lán)綠紅500-560綠紫紅560-580黃綠紫580-610黃藍(lán)610-650橙綠藍(lán)650-760紅藍(lán)綠互補(bǔ)色/nm吸收光顏色物質(zhì)的顏色400-450紫黃綠450-4861有色化合物溶液的顏色溶液中有色化合物分子中的價(jià)電子由于能級躍遷，可以選擇性吸收不同波長的互補(bǔ)色光中的一種色光而讓另一種色光透過溶液，被人眼所感覺。故有色化合物的顏色為透過光的顏色。有色化合物溶液的顏色溶液中有色化合物分子中的價(jià)電子由于能級躍62ItI0bdxII-dIs3朗伯-比爾定律

T=It/I0,T:透射比或透光度A=lg(I0/It)＝lg(1/T),A:吸光度光吸收定律:Lambert-Beer定律吸光光度法的理論依據(jù)研究光吸收的最基本定律I0=It+Ia布格(Bouguer1729年)朗伯（1760年）定律：光吸收與溶液層厚度成正比比爾（1852年）定律：光吸收與溶液濃度成正比ItI0bdxII-dIs3朗伯-比爾定律T=It63朗伯比爾定律:當(dāng)一束平行單色光垂直照射到樣品溶液時(shí)，溶液的吸光度與溶液的濃度及光程（溶液的厚度）成正比關(guān)系.－－光吸收定律

數(shù)學(xué)表達(dá)：A＝lg(1/T)=Kbc其中，A:吸光度，T:透射比，K:比例常數(shù)，b:溶液厚度，c:溶液濃度注意：平行單色光

均相介質(zhì)無發(fā)射、散射或光化學(xué)反應(yīng)朗伯比爾定律:當(dāng)一束平行單色光垂直照射到樣品溶液時(shí)，溶液的吸64吸光度與透光率AbsorbanceandtransmittanceT：透光率A：吸光度1.00.50ACA100500T%TT=0.0%A=∞T=100.0%A=0.0A=0.434T=36.8%吸光度與透光率Absorbanceandtransm65吸收定律與吸收光譜的關(guān)系A(chǔ)C吸收定律A或吸收光譜AC

max三維譜圖吸收定律與吸收光譜的關(guān)系A(chǔ)C吸收定律A或吸收光譜AC66a.摩爾吸光系數(shù)與吸光系數(shù)靈敏度表示方法e

表示物質(zhì)的濃度為1mol/L,液層厚度為1cm時(shí)溶液的吸光度。單位：

(L?mol-1?cm-1)A=e

bce：摩爾吸光系數(shù)

A=Kbcc:mol/Lc:g/LA=abca:吸光系數(shù)a.摩爾吸光系數(shù)與吸光系數(shù)靈敏度表示方法e表示物質(zhì)的濃67摩爾吸光系數(shù)ε的討論

（1）吸收物質(zhì)在一定波長和溶劑條件下的特征常數(shù)；

（2）不隨濃度c和光程長度b的改變而改變。在溫度和波長等條件一定時(shí)，

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)；（3）可作為定性鑒定的參數(shù)；

（4）同一吸收物質(zhì)在不同波長下的值是不同的。在最大吸收波長max處的摩爾吸光系數(shù)，常以max表示。

max表明了該吸收物質(zhì)最大限度的吸光能力，也反映了光度法測定該物質(zhì)可能達(dá)到的最大靈敏度。摩爾吸光系數(shù)ε的討論（1）吸收物質(zhì)在一定波長和溶劑條件下68（5）εmax越大表明該物質(zhì)的吸光能力越強(qiáng)，用光度法測定該物質(zhì)的靈敏度越高。ε>105：超高靈敏；

ε=(6～10）×104：高靈敏；

ε<2×104：不靈敏。（6）ε在數(shù)值上等于濃度為1mol/L、液層厚度為1cm時(shí)該溶液在某一波長下的吸光度。（5）εmax越大表明該物質(zhì)的吸光能力越強(qiáng)，用光度法測定該物69對同一種待測物質(zhì)，不同的顯色反應(yīng)具有不同的，表明具有不同的靈敏度。例分光光度法測銅銅試劑法測Cu

426=1.28104L.mol-1.cm-1雙硫腙法測Cu

495=1.58105L.mol-1.cm-1

越大,靈敏度越高:

<104為低靈敏度;

=104～5×104為中等靈敏度;

>105為高靈敏度。對同一種待測物質(zhì)，不同的顯色反應(yīng)具有不同的，表明具有不70b.桑德爾(Sandell)靈敏度：S當(dāng)儀器檢測吸光度為0.001時(shí)，單位截面積光程內(nèi)所能檢測到的吸光物質(zhì)的最低含量。

b.桑德爾(Sandell)靈敏度：S71氯磺酚S測定鋼中的鈮50ml容量瓶中有Nb30μg，用2cm比色池，在650nm測定光吸收，A＝0.43，求S.(Nb原子量92.91)。根據(jù)A=εbc，求ε氯磺酚S測定鋼中的鈮根據(jù)A=εbc，求ε72吸光度的加和性A1=e1bc1A2=e2bc2A

=e1bc1+e2bc2

根據(jù)吸光度的加和性可以進(jìn)行多組分的測定以及某些化學(xué)反應(yīng)平衡常數(shù)的測定在某一波長，溶液中含有對該波長的光產(chǎn)生吸收的多種物質(zhì)，那么溶液的總吸光度等于溶液中各個(gè)吸光物質(zhì)的吸光度之和A=A1+A2+…+An吸光度的加和性A1=e1bc1根據(jù)吸光度的加和性可以進(jìn)行730.XXX光源單色器吸收池檢測器顯示I0It參比樣品未考慮吸收池和溶劑對光子的作用注意比較

A=lg(I0/It)＝lg(1/T)9.2分光光度計(jì)與吸收光譜

1分光光度計(jì)740.XXX光源單色器吸收池檢測器顯示I0It參比樣品未考慮吸74常用光源光源波長范圍(nm)適用于氫燈185~375紫外氘燈185~400紫外鎢燈320~2500可見，近紅外鹵鎢燈250~2000紫外，可見，近紅外氙燈180~1000紫外、可見（熒光）能斯特?zé)?000~3500紅外空心陰極燈特有原子光譜激光光源特有各種譜學(xué)手段光源：發(fā)出所需波長范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，有足夠的光強(qiáng)度,穩(wěn)定?？梢姽鈪^(qū)：鎢燈，碘鎢燈(320～2500nm) 紫外區(qū)：氫燈，氘燈(180～375nm)常用光源光源波長范圍(nm)適用于氫燈185~375紫外氘燈75氙燈氫燈鎢燈氙燈氫燈鎢燈76單色器：將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的裝置。棱鏡:玻璃350～3200nm,石英185～4000nm光柵:波長范圍寬,色散均勻,分辨性能好,使用方便吸收池（比色皿）厚度(光程):0.5,1,2,3,5…cm材質(zhì)：玻璃比色皿－－可見光區(qū)石英比色皿－－可見、紫外光區(qū)單色器：將光源發(fā)出的連續(xù)光譜分解為單色光的裝置。77檢測器

作用：接收透射光，并將光信號轉(zhuǎn)化為電信號常用檢測器：光電管光電倍增管光二極管陣列CCD(電荷耦合器件檢測器)光電管分為紅敏和紫敏，陰極表面涂銀和氧化銫為紅敏，適用625－1000nm波長；陰極表面涂銻和銫為紫敏，適用200－625nm波長檢測器78目視比色法——比色管光電比色法——光電比色計(jì)光源、濾光片、比色池、硒光電池、檢流計(jì)分光光度法——分光光度計(jì)目視比色法——比色管光電比色法——光電比色計(jì)分光光度法——79光源單色器樣品室檢測器顯示光源在整個(gè)紫外光區(qū)或可見光譜區(qū)可以發(fā)射連續(xù)光譜，具有足夠的輻射強(qiáng)度、較好的穩(wěn)定性、較長的使用壽命。

可見光區(qū)：鎢燈作為光源，其輻射波長范圍在320～2500nm。紫外區(qū)：氫、氘燈。發(fā)射185～400nm的連續(xù)光譜?；窘M成光源單色器樣品室檢測器顯示光源可見光區(qū)：鎢燈作為光源80將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任波長單色光的光學(xué)系統(tǒng)。①入射狹縫：光源的光由此進(jìn)入單色器；②準(zhǔn)光裝置：透鏡或返射鏡使入射光成為平行光束；③色散元件：將復(fù)合光分解成單色光；棱鏡或光柵；

④聚焦裝置：透鏡或凹面反射鏡，將分光后所得單色光聚焦至出射狹縫；⑤出射狹縫。

2.單色器將光源發(fā)射的復(fù)合光分解成單色光并可從中選出一任波長單色光的光81

3.樣品室樣品室放置各種類型的吸收池（比色皿）和相應(yīng)的池架附件。吸收池主要有石英池和玻璃池兩種。在紫外區(qū)須采用石英池，可見區(qū)一般用玻璃池。4.檢測器利用光電效應(yīng)將透過吸收池的光信號變成可測的電信號，常用的有光電池、光電管或光電倍增管。5.結(jié)果顯示記錄系統(tǒng)檢流計(jì)、數(shù)字顯示、微機(jī)進(jìn)行儀器自動控制和結(jié)果處理3.樣品室82分光光度計(jì)的類型1.單光束簡單，價(jià)廉，適于在給定波長處測量吸光度或透光度，一般不能作全波段光譜掃描，要求光