通过计算分光光度法课件

第十四章比色法与分光光度法

《无机及分析化学》课程Email:liuys@第十四章比色法与《无机及分析化学》课程1学习目的——1.了解比色法、分光光度法的特点。2.掌握光的吸收定律及其适用范围。3.掌握分光光度法的分析方法。4.了解显色反应及其条件的选择。5.了解分光光度法仪器测量的误差及测量条件的选择。6.了解分光光度法的某些应用。学习目的——1.了解比色法、分光光度法的特点。2本章内容(P422)——

§11-1概述§11-2光吸收的基本定律§11-3比色法和分光光度法及其仪器§11-4显色反应及显色条件的选择§11-5分光光度法仪器测量误差及其消除§11-6分光光度法的某些应用

本章内容(P422)——

§11-1概述3化学分析与仪器分析方法比较——化学分析(Chemicalanalysis)：仪器分析(Instrumentalanalysis)：准确度高灵敏度高化学分析与仪器分析方法比较——化学分析(Chemicala4§11.1概述比色法：比较待测溶液的颜色深浅测定物质的浓度。§11.1概述比色法：比较待测溶液的颜色深浅测定物质5§11.1概述吸光光度法（AbsorptionPhotometry）：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。——可见吸光光度法、紫外-可见吸光光度法和红外光谱法等。§11.1概述6(1)方法灵敏度高：测定下限可达10－3～10－6mol/L。(2)方法的准确度能满足微量组分测定的要求。(3)操作简便快速,仪器设备简单。(4)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吸光光度法进行测定。一、分光光度法特点

(1)方法灵敏度高：一、分光光度法特点7

高能辐射区γ射线能量最高，来源于核能级跃迁χ射线来自内层电子能级的跃迁

光学光谱区紫外光来自原子和分子外层电子能级的跃迁可见光红外光来自分子振动和转动能级的跃迁波谱区微波来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁无线电波来自原子核自旋能级的跃迁电磁辐射按波长顺序排列，称电磁波谱。γ射线→X射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波二、物质对光的选择性吸收高能辐射区γ射线能量最高，来源于核能级跃迁8光学光谱区(Spectralregion)(真空紫外)远红外中红外近红外可见近紫外远紫外10nm~200nm中层电子200nm

~400nm价电子400nm

~750nm价电子760nm~2.5m分子振动2.5m

~5.0m分子振动5.0m

~1000m分子转动光学光谱区(Spectralregion)(真空紫外)远红9单色光：只具有一种波长的光。混合光：由两种以上波长组成的光，如白光。白光青蓝青绿黄橙红紫蓝1、光的互补性与物质的颜色单色光：只具有一种波长的光。白光青蓝青绿黄橙红紫蓝1、光的互10/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红蓝绿不同颜色的可见光波长及其互补光——/nm颜色互补光400-450紫黄绿450-480蓝黄4811

物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的，物质的颜色由透过光的波长决定。例：高锰酸钾溶液因吸白光中的绿色光而呈紫色。如果两种适当颜色的光按一定的强度比例混合可以得白光，这两种光就叫互为补色光。物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收122、吸收光谱或吸收曲线吸收曲线：测定某种物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图。定量分析的基础：某一波长下测得的吸光度与物质浓度有关。(cKMnO4:a<b<c<d)最大吸收波长，max2、吸收光谱或吸收曲线吸收曲线：测定某种物质对不同波长单色光13吸收曲线(absorptionspectrum)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(max)2）同一物质不同浓度的溶液，光吸收曲线形状相似，其最大吸收波长不变；但在一定波长处吸光度随溶液的浓度的增加而增大。这个特性可作为物质定量分析的依据。在实际测定时，只有在λmax处测定吸光度，其灵敏度最高，因此，吸收曲线是吸光光度法中选择测量波长的依据。吸收曲线(absorptionspectrum)的讨论——143）不同物质吸收曲线的形状和最大吸收波长均不相同。光吸收曲线与物质特性有关，故据此可作为物质定性分析的依据。3）不同物质吸收曲线的形状和最大吸收波长均不相同。光吸收曲线15Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱

(AbsorptionspectraofCr2O72-、MnO4-)400500600700/nm300525545Cr2O72-MnO4-1.00.2Absorbance350440nmCr2O72-、MnO4-的吸收光谱

(Absorption16光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征的颜色，这一过程与物质的性质及光的性质有关。物质对光的吸收物质对光的吸收满足Plank条件S2S1S0S3E2E0E1E3h物质对光的吸收本质——目录光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征的颜色171.朗伯定律(Lambert’slaw)2.比尔定律(Beer’slaw)§11.2光的吸收定律（朗伯-比尔定律）1.朗伯定律(Lambert’slaw)2.比尔定律(183.朗伯-比尔定律T－透光度(Transmittance)A

=lg(I0/It)=KbcA—吸光度(absorbance)b—介质厚度(length/cm)c—浓度(concentration)K—吸光系数(absorptivity)A

=lg(I0/It)=lg(1/T)=-lgT=Kbc3.朗伯-比尔定律T－透光度(Transmittance)194.吸光系数(Absorptivity)a的单位:L·g-1·cm-1当c的单位用g·L-1表示时，用a表示，A＝abck的单位:L·mol-1·cm-1当c的单位用mol·L-1表示时，用k表示.

k－摩尔吸光系数(Molarabsorptivity)

A＝kbc

Ｋ在数值上等于1cm溶液厚度中吸光物质为1mol·L-1时的吸光度。4.吸光系数(Absorptivity)a的单位:L·g20吸光度(A)、透光率(T)与浓度(c)的关系ATcA=kbc线性关系吸光度(A)、透光率(T)与浓度(c)的关系ATcA=k215.朗伯-比尔定律的分析应用01234mg/mLA。。。。*0.20溶液浓度的测定——A＝kbcA~c工作曲线法(校准曲线)Calibrationcurve5.朗伯-比尔定律的分析应用01222例1浓度为25.0μg/50mL的Cu2+溶液，用双环已酮草酰二腙分光光度法测定，于波长600nm处，用2.0cm比色皿测得T=50.1%，求吸光系数a和摩尔吸光系数k。已知M(Cu)=64.0。解：已知T=0.501，则A=－lgT=0.300，b=2.0cm,则根据朗伯—比尔定律A=abc，而k=Ma=64.0g·mol-1×3.00×102L·g-1·cm-1=1.92×104(L·mol-1·cm-1)例1浓度为25.0μg/50mL的Cu2+溶液，用双环已23解:由A=-lgT=kbc可得T=10-kbc当b1=1cm时，T1=10-kc=T当b2=2cm时，T2=10-2kc=T2例2某有色溶液，当用1cm比色皿时，其透光度为T，若改用2cm比色皿，则透光度应为多少？解:由A=-lgT=kbc可得例2某有色溶液，当用246.吸光度的测量与吸光度的加和性A=A1+A2+…+An用参比溶液(referencesolution)调T=100%（A=0），再测样品溶液的吸光度，即消除了吸收池对光的吸收、反射，溶剂、试剂对光的吸收等。6.吸光度的测量与吸光度的加和性A=A1+A2257.引起偏离朗伯－比耳定律的因素（1）物理因素AC原因：a.非单色光；b.非平行入射光；c.介质不均匀a.非单色光（仪器本身所致）

仪器使用的是连续光源，用单色器分光，由于单色器色散能力的限制和出口狭缝要保持一定的宽度，所以我们不可能得到纯的单色光。7.引起偏离朗伯－比耳定律的因素（1）物理因素AC原因：26A克服方法：尽量选用较好的单色器入射波长选择在峰值位置（在波峰有一个A值相差较小的区域）A克服方法：27Ac.介质不均匀散射、假吸收。克服方法：避免溶液产生胶体或浑浊b.非平行入射光导致光束的平均光程b′大于吸收池厚度b，实际测得的吸光度大于理论值，产生正偏离。入射光会因散射而损失，导致T减小，实测的A偏高。Ac.介质不均匀散射、假吸收。克服方法：避免溶液产生胶体或28例，聚合引起的对吸光定律的偏离单体：2max=660nm二聚体：max=610nmA660nm610nm

（2）化学因素

a.溶液浓度过高；b.化学反应—有色物离解、缔合等。目录例，聚合引起的对吸光定律的偏离单体：2max=660291.目视比色法:用眼睛观察、比较溶液颜色深度以确定物质含量的方法。观察方向c4c3c2c1c1c2c3c4一、光度分析的几种方法§11.3比色法和分光光度法及其仪器特点：简单、可测微量，复合光，误差大。1.目视比色法:用眼睛观察、比较溶液颜色深度以确定物质含量的302.吸光光度法和分光光度计

(spectrophotometer)分光光度法的基本部件通过棱镜或光栅得到一束近似的单色光.波长可调,故选择性好,准确度高.光源单色器吸收池检测系统稳压电源读数指示器（分光系统）0.575光源单色器吸收池检测器显示2.吸光光度法和分光光度计

(spectrophotom31分光光度计基本部件——A光源常用的光源为6-12伏低压钨丝灯，电源由稳压电源供给，为了保持光源强度的稳定，以获得准确的测定值，电压必须稳定。可见光区：钨灯，碘钨灯(320～2500nm)紫外区：氢灯，氘灯(180～375nm)B单色器（分光系统）将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。棱镜:玻璃350～3200nm,石英185～4000nm；光栅:波长范围宽,色散均匀,分辨性能好,使用方便。分光光度计基本部件——A光源32单色器棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同入射狭缝准直透镜棱镜聚焦透镜出射狭缝白光红紫λ1λ2800600500400单色器棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同入射狭缝准直透33C吸收池（比色皿）:用于盛待测及参比溶液。玻璃—能吸收UV光，仅适用于可见光区石英—不吸收紫外光，适用于紫外和可见光区要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致）C吸收池（比色皿）:用于盛待测及参比溶液。玻璃—能吸收34D检测系统(又叫光电转化器)(detector)：利用光电效应，将光能转成电流讯号。光电池，光电管，光电倍增管D检测系统(又叫光电转化器)(detector)：35检测器硒光电池在光度计中常用的是硒光电池。晒光电池和眼睛相似，对于各种不同波长的光线，灵敏度是不同的。对于波长为500-600nm的光线最灵敏。而对紫外线，红外线则不能应用。检测器硒光电池在光度计中常用的是硒光电池。晒光电池和眼睛36E信号显示系统（读数指示器）(display)

早期使用的是检流计、微安表、电位计、数字电压表、自动记录仪等。

现代的分光光度计广泛采用数字电压表、函数记录仪、示波器及数据处理台等。 E信号显示系统（读数指示器）(display)

早期使37分光光度法（紫外-可见分光光度法）UV-VISUltravioletVisualSpectroscopy0.575光源单色器吸收池检测器显示I0It参比样品分光光度法（紫外-可见分光光度法）UV-VISUltravi38目录目录39在分光光度分析中，将试样中被测组分转变成有色化合物的反应叫显色反应。

显色反应可分两大类，即络合反应和氧化还原反应，而络合反应是最主要的显色反应。与被测组分化合成有色物质的试剂称为显色剂。同一组分常可与若干种显色剂反应，生成若干有色化合物，其原理和灵敏度亦有差别。一种被测组分究竞应该用哪种显色反应，可根据所需标准加以选择。§11.4显色反应与显色条件的选择在分光光度分析中，将试样中被测组分转变成有色化合40（一）显色反应和显色剂[定义]：将被测组分转变为“有色物质”的反应

M无色+R=MR有色(主要是络合、氧化还原反应）对显色反应或显色剂的要求——ⅰ选择性好（最好是特效反应）ⅱ灵敏度高（max﹥104L•mol-1•cm-1）ⅲ对比度要大，(max)最大吸收波长相差60nm以上ⅳMR有色化合物的组成要恒定,化学性质要稳定。ⅴ显色反应的条件要易于控制（一）显色反应和显色剂41

显色反应能否完全满足光度法的要求，除了与显色剂的性质有主要关系外，控制好显色反应的条件也是十分重要的，如果显色条件不合适，将会影响分析结果的准确度。

1.显色剂的用量2.显色反应酸度3.显色温度及显色时间4.介质条件、有机溶剂、表面活性剂等5.共存离子的干扰及消除（二）显色反应条件的选择目录显色反应能否完全满足光度法的要求，除了与显色剂的性质有主421.显色剂的用量（CR）

为使显色反应完全，一般R过量（同离子效应），但R也不能大过头，否则，物极必反。a.R本身有色，空白↗b.改变络合比，例：Mo(Ⅴ)与SCN-:CR由实验确定1.显色剂的用量（CR）为使显色反应完全，一般R过43显色剂R11112345662.溶液的酸度：[H+]一切反应的基础a.影响M的存在状态，[H+]↘，M会水解；b.影响[R]及颜色，[H+]↗，影响[R]（大多有机弱酸）影响颜色（大多酸碱指示剂）c.影响MRn组成显色剂R11112345662.溶液的酸度：[H+]一切反应443.显色时的温度和时间

大多显色反应在室温下进行，但也有需要加热才能完成的。V=f(T)T↗,V↗。但T太↗，有色物分解。合适的T由实验确定。At

t由实验确定。显色后，至少应保持到测定工作做完。时间3.显色时的温度和时间大多显色反应在室温下进行454.溶剂和表面活性剂溶剂影响有色络合物的离解度溶剂影响有色络合物的显色速度溶剂影响有色络合物的颜色表面活性剂胶束增溶形成三元络合物－－实验确定，有点运气4.溶剂和表面活性剂胶束增溶－－实验确定，有点运气465.干扰及消除a.干扰干扰物本身有色或与显色剂显色，+干扰干扰物与M、N反应，使显色不完全，－干扰b.消除控制酸度，使M显色，干扰不显色氧化还原，改变干扰离子价态掩蔽校正系数参比液：可消除显色剂和某些离子的干扰选择测，可避开干扰的吸收增加显色剂用量，将干扰灌饱分离目录5.干扰及消除a.干扰干扰物本身有色或与显色剂显色，+干扰47

光度分析法的误差除了来源于朗伯－比耳定律的偏离以外，仪器测量不准确也是导致误差的原因。任何光度计都有一定的测量误差。这些误差可能来源于光源不稳定、实验条件的偶然变动、读数不准确等。§11.5分光光度法仪器测量误差及其消除光度分析法的误差除了来源于朗伯－比耳定律的偏离以外，48测量条件的选择——1.测量波长的选择(1)“最大吸收”原则—无干扰，选择max为测量波长(2)“吸收较大，干扰最小”原则—有干扰，选择不受干扰的次强吸收波长为测量波长AAA非单色光影响小B灵敏度高测量条件的选择——1.测量波长的选择(1)“最大吸收”原则49将TEr的关系描绘于图——1086420204060800.1AT%Er(36.8)0.434可见：1）当dT一定，T较大和较小时，dC/C均较大；2）T在10%-70%（即A为1.0-0.15）时，由dT引起的Er较小；3）当T=e-1=0.368,即A=0.434时，Er最小。2.吸光度范围的控制将TEr的关系描绘于图——108642020406080050控制A=0.15~1.0T=70%~10%方法选择CA=KbC

选择bA=KbC实际工作中——控制A=0.15~1.0T=70%~513.参比溶液的选择

M+R=MR有色A（样）=A（待测吸光物质）+A（干扰＋池）A（参比）=A（干扰+池）用参比溶液(referencesolution)调T=100%（A=0），再测样品溶液的吸光度，即消除了吸收池对光的吸收、反射，溶剂、试剂对光的吸收等。原则：扣除非待测组分的吸收3.参比溶液的选择M+R=M52①如果仅待测物与显色剂的反应产物有吸收，可用纯溶剂作参比溶液。②如果显色剂或其它试剂略有吸收，应用空白溶液(不加试样溶液)作参比溶液。③如试样中其它组分有吸收，但不与显色剂反应，则当显色剂无吸收时，可用试样溶液作参比溶液；当显色剂略有吸收时，可在试样溶液中加入适当掩蔽剂将待测组分掩蔽后再加显色剂，以此溶液作参比溶液。参比溶液的选择——目录①如果仅待测物与显色剂的反应产物有吸收，可用纯溶剂作参比53紫外-可见分光光度法的定量方法——

1、单组分测定a.吸光系数法由A=kbc,若k、b已知，通过测定A即可求得c。b.对照法在相同条件下配制标准溶液和待测溶液，测定A：A标=kc标bA样=kc样b两式相比，得：A标/A样=c标/c样c样=c标

A样/A标§11.6分光光度法的应用紫外-可见分光光度法的定量方法——§11.6分光54c.标准曲线法在相同条件下配制一系列标准溶液，测定A。以c样对A作图，可获得一条通过圆点的直线，即标准曲线。在相同条件下测定待测溶液A，图查得c样。Ac0Axcx方法：实验条件下，测量一系列不同含量的标准溶液的A，再在相同条件下测待测物的Ax，从而求出Cx。c.标准曲线法Ac0Axcx方法：实验条件下，测量一系列不55如试样中微量磷的测定：先生成磷钼杂多酸：

然后用还原剂维生素C或盐酸羟铵将磷钼酸还原成蓝色的磷钼蓝，在处测光度，用标准曲线法求磷的含量。如试样中微量磷的测定：562、紫外-可见分光光度法不但可用于样品中单组分分析，而且根据吸光度的加和性，通过计算分光光度法(calculationalspectrophotemetry)，还可进行样品中多组分的同时分析。目录目录57作业——P412:3、4、6目录作业——P412:3、4、6目录58本门课程内容全部结束。谢谢同学们这一学期对本门课程的关注与合作！本门课程内容全部结束。59

透过光强度It与人射光强度Io之比称为透射比或透光率（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。透射比或透光率（度）Transmittance透射比或透光率（度）Transmittance60透光率定义：T取值为0.0%~100.0%全部吸收T=0.0%全部透射T=100.0%返回透光率定义：T取值为0.0%~100.0%全部吸收61第十四章比色法与分光光度法

《无机及分析化学》课程Email:liuys@第十四章比色法与《无机及分析化学》课程62学习目的——1.了解比色法、分光光度法的特点。2.掌握光的吸收定律及其适用范围。3.掌握分光光度法的分析方法。4.了解显色反应及其条件的选择。5.了解分光光度法仪器测量的误差及测量条件的选择。6.了解分光光度法的某些应用。学习目的——1.了解比色法、分光光度法的特点。63本章内容(P422)——

§11-1概述§11-2光吸收的基本定律§11-3比色法和分光光度法及其仪器§11-4显色反应及显色条件的选择§11-5分光光度法仪器测量误差及其消除§11-6分光光度法的某些应用

本章内容(P422)——

§11-1概述64化学分析与仪器分析方法比较——化学分析(Chemicalanalysis)：仪器分析(Instrumentalanalysis)：准确度高灵敏度高化学分析与仪器分析方法比较——化学分析(Chemicala65§11.1概述比色法：比较待测溶液的颜色深浅测定物质的浓度。§11.1概述比色法：比较待测溶液的颜色深浅测定物质66§11.1概述吸光光度法（AbsorptionPhotometry）：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。——可见吸光光度法、紫外-可见吸光光度法和红外光谱法等。§11.1概述67(1)方法灵敏度高：测定下限可达10－3～10－6mol/L。(2)方法的准确度能满足微量组分测定的要求。(3)操作简便快速,仪器设备简单。(4)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吸光光度法进行测定。一、分光光度法特点

(1)方法灵敏度高：一、分光光度法特点68

高能辐射区γ射线能量最高，来源于核能级跃迁χ射线来自内层电子能级的跃迁

光学光谱区紫外光来自原子和分子外层电子能级的跃迁可见光红外光来自分子振动和转动能级的跃迁波谱区微波来自分子转动能级及电子自旋能级跃迁无线电波来自原子核自旋能级的跃迁电磁辐射按波长顺序排列，称电磁波谱。γ射线→X射线→紫外光→可见光→红外光→微波→无线电波二、物质对光的选择性吸收高能辐射区γ射线能量最高，来源于核能级跃迁69光学光谱区(Spectralregion)(真空紫外)远红外中红外近红外可见近紫外远紫外10nm~200nm中层电子200nm

~400nm价电子400nm

~750nm价电子760nm~2.5m分子振动2.5m

~5.0m分子振动5.0m

~1000m分子转动光学光谱区(Spectralregion)(真空紫外)远红70单色光：只具有一种波长的光。混合光：由两种以上波长组成的光，如白光。白光青蓝青绿黄橙红紫蓝1、光的互补性与物质的颜色单色光：只具有一种波长的光。白光青蓝青绿黄橙红紫蓝1、光的互71/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红蓝绿不同颜色的可见光波长及其互补光——/nm颜色互补光400-450紫黄绿450-480蓝黄4872

物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收作用而产生的，物质的颜色由透过光的波长决定。例：高锰酸钾溶液因吸白光中的绿色光而呈紫色。如果两种适当颜色的光按一定的强度比例混合可以得白光，这两种光就叫互为补色光。物质呈现的颜色和吸收的光颜色之间是互补关系。物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择性的吸收732、吸收光谱或吸收曲线吸收曲线：测定某种物质对不同波长单色光的吸收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图。定量分析的基础：某一波长下测得的吸光度与物质浓度有关。(cKMnO4:a<b<c<d)最大吸收波长，max2、吸收光谱或吸收曲线吸收曲线：测定某种物质对不同波长单色光74吸收曲线(absorptionspectrum)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(max)2）同一物质不同浓度的溶液，光吸收曲线形状相似，其最大吸收波长不变；但在一定波长处吸光度随溶液的浓度的增加而增大。这个特性可作为物质定量分析的依据。在实际测定时，只有在λmax处测定吸光度，其灵敏度最高，因此，吸收曲线是吸光光度法中选择测量波长的依据。吸收曲线(absorptionspectrum)的讨论——753）不同物质吸收曲线的形状和最大吸收波长均不相同。光吸收曲线与物质特性有关，故据此可作为物质定性分析的依据。3）不同物质吸收曲线的形状和最大吸收波长均不相同。光吸收曲线76Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱

(AbsorptionspectraofCr2O72-、MnO4-)400500600700/nm300525545Cr2O72-MnO4-1.00.2Absorbance350440nmCr2O72-、MnO4-的吸收光谱

(Absorption77光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征的颜色，这一过程与物质的性质及光的性质有关。物质对光的吸收物质对光的吸收满足Plank条件S2S1S0S3E2E0E1E3h物质对光的吸收本质——目录光作用于物质时，物质吸收了可见光，而显示出特征的颜色781.朗伯定律(Lambert’slaw)2.比尔定律(Beer’slaw)§11.2光的吸收定律（朗伯-比尔定律）1.朗伯定律(Lambert’slaw)2.比尔定律(793.朗伯-比尔定律T－透光度(Transmittance)A

=lg(I0/It)=KbcA—吸光度(absorbance)b—介质厚度(length/cm)c—浓度(concentration)K—吸光系数(absorptivity)A

=lg(I0/It)=lg(1/T)=-lgT=Kbc3.朗伯-比尔定律T－透光度(Transmittance)804.吸光系数(Absorptivity)a的单位:L·g-1·cm-1当c的单位用g·L-1表示时，用a表示，A＝abck的单位:L·mol-1·cm-1当c的单位用mol·L-1表示时，用k表示.

k－摩尔吸光系数(Molarabsorptivity)

A＝kbc

Ｋ在数值上等于1cm溶液厚度中吸光物质为1mol·L-1时的吸光度。4.吸光系数(Absorptivity)a的单位:L·g81吸光度(A)、透光率(T)与浓度(c)的关系ATcA=kbc线性关系吸光度(A)、透光率(T)与浓度(c)的关系ATcA=k825.朗伯-比尔定律的分析应用01234mg/mLA。。。。*0.20溶液浓度的测定——A＝kbcA~c工作曲线法(校准曲线)Calibrationcurve5.朗伯-比尔定律的分析应用01283例1浓度为25.0μg/50mL的Cu2+溶液，用双环已酮草酰二腙分光光度法测定，于波长600nm处，用2.0cm比色皿测得T=50.1%，求吸光系数a和摩尔吸光系数k。已知M(Cu)=64.0。解：已知T=0.501，则A=－lgT=0.300，b=2.0cm,则根据朗伯—比尔定律A=abc，而k=Ma=64.0g·mol-1×3.00×102L·g-1·cm-1=1.92×104(L·mol-1·cm-1)例1浓度为25.0μg/50mL的Cu2+溶液，用双环已84解:由A=-lgT=kbc可得T=10-kbc当b1=1cm时，T1=10-kc=T当b2=2cm时，T2=10-2kc=T2例2某有色溶液，当用1cm比色皿时，其透光度为T，若改用2cm比色皿，则透光度应为多少？解:由A=-lgT=kbc可得例2某有色溶液，当用856.吸光度的测量与吸光度的加和性A=A1+A2+…+An用参比溶液(referencesolution)调T=100%（A=0），再测样品溶液的吸光度，即消除了吸收池对光的吸收、反射，溶剂、试剂对光的吸收等。6.吸光度的测量与吸光度的加和性A=A1+A2867.引起偏离朗伯－比耳定律的因素（1）物理因素AC原因：a.非单色光；b.非平行入射光；c.介质不均匀a.非单色光（仪器本身所致）

仪器使用的是连续光源，用单色器分光，由于单色器色散能力的限制和出口狭缝要保持一定的宽度，所以我们不可能得到纯的单色光。7.引起偏离朗伯－比耳定律的因素（1）物理因素AC原因：87A克服方法：尽量选用较好的单色器入射波长选择在峰值位置（在波峰有一个A值相差较小的区域）A克服方法：88Ac.介质不均匀散射、假吸收。克服方法：避免溶液产生胶体或浑浊b.非平行入射光导致光束的平均光程b′大于吸收池厚度b，实际测得的吸光度大于理论值，产生正偏离。入射光会因散射而损失，导致T减小，实测的A偏高。Ac.介质不均匀散射、假吸收。克服方法：避免溶液产生胶体或89例，聚合引起的对吸光定律的偏离单体：2max=660nm二聚体：max=610nmA660nm610nm

（2）化学因素

a.溶液浓度过高；b.化学反应—有色物离解、缔合等。目录例，聚合引起的对吸光定律的偏离单体：2max=660901.目视比色法:用眼睛观察、比较溶液颜色深度以确定物质含量的方法。观察方向c4c3c2c1c1c2c3c4一、光度分析的几种方法§11.3比色法和分光光度法及其仪器特点：简单、可测微量，复合光，误差大。1.目视比色法:用眼睛观察、比较溶液颜色深度以确定物质含量的912.吸光光度法和分光光度计

(spectrophotometer)分光光度法的基本部件通过棱镜或光栅得到一束近似的单色光.波长可调,故选择性好,准确度高.光源单色器吸收池检测系统稳压电源读数指示器（分光系统）0.575光源单色器吸收池检测器显示2.吸光光度法和分光光度计

(spectrophotom92分光光度计基本部件——A光源常用的光源为6-12伏低压钨丝灯，电源由稳压电源供给，为了保持光源强度的稳定，以获得准确的测定值，电压必须稳定。可见光区：钨灯，碘钨灯(320～2500nm)紫外区：氢灯，氘灯(180～375nm)B单色器（分光系统）将光源发出的连续光谱分解为单色光的装置。棱镜:玻璃350～3200nm,石英185～4000nm；光栅:波长范围宽,色散均匀,分辨性能好,使用方便。分光光度计基本部件——A光源93单色器棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同入射狭缝准直透镜棱镜聚焦透镜出射狭缝白光红紫λ1λ2800600500400单色器棱镜：依据不同波长光通过棱镜时折射率不同入射狭缝准直透94C吸收池（比色皿）:用于盛待测及参比溶液。玻璃—能吸收UV光，仅适用于可见光区石英—不吸收紫外光，适用于紫外和可见光区要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致）C吸收池（比色皿）:用于盛待测及参比溶液。玻璃—能吸收95D检测系统(又叫光电转化器)(detector)：利用光电效应，将光能转成电流讯号。光电池，光电管，光电倍增管D检测系统(又叫光电转化器)(detector)：96检测器硒光电池在光度计中常用的是硒光电池。晒光电池和眼睛相似，对于各种不同波长的光线，灵敏度是不同的。对于波长为500-600nm的光线最灵敏。而对紫外线，红外线则不能应用。检测器硒光电池在光度计中常用的是硒光电池。晒光电池和眼睛97E信号显示系统（读数指示器）(display)

早期使用的是检流计、微安表、电位计、数字电压表、自动记录仪等。

现代的分光光度计广泛采用数字电压表、函数记录仪、示波器及数据处理台等。 E信号显示系统（读数指示器）(display)

早期使98分光光度法（紫外-可见分光光度法）UV-VISUltravioletVisualSpectroscopy0.575光源单色器吸收池检测器显示I0It参比样品分光光度法（紫外-可见分光光度法）UV-VISUltravi99目录目录100在分光光度分析中，将试样中被测组分转变成有色化合物的反应叫显色反应。

显色反应可分两大类，即络合反应和氧化还原反应，而络合反应是最主要的显色反应。与被测组分化合成有色物质的试剂称为显色剂。同一组分常可与若干种显色剂反应，生成若干有色化合物，其原理和灵敏度亦有差别。一种被测组分究竞应该用哪种显色反应，可根据所需标准加以选择。§11.4显色反应与显色条件的选择在分光光度分析中，将试样中被测组分转变成有色化合101（一）显色反应和显色剂[定义]：将被测组分转变为“有色物质”的反应

M无色+R=MR有色(主要是络合、氧化还原反应）对显色反应或显色剂的要求——ⅰ选择性好（最好是特效反应）ⅱ灵敏度高（max﹥104L•mol-1•cm-1）ⅲ对比度要大，(max)最大吸收波长相差60nm以上ⅳMR有色化合物的组成要恒定,化学性质要稳定。ⅴ显色反应的条件要易于控制（一）显色反应和显色剂102

显色反应能否完全满足光度法的要求，除了与显色剂的性质有主要关系外，控制好显色反应的条件也是十分重要的，如果显色条件不合适，将会影响分析结果的准确度。

1.显色剂的用量2.显色反应酸度3.显色温度及显色时间4.介质条件、有机溶剂、表面活性剂等5.共存离子的干扰及消除（二）显色反应条件的选择目录显色反应能否完全满足光度法的要求，除了与显色剂的性质有主1031.显色剂的用量（CR）

为使显色反应完全，一般R过量（同离子效应），但R也不能大过头，否则，物极必反。a.R本身有色，空白↗b.改变络合比，例：Mo(Ⅴ)与SCN-:CR由实验确定1.显色剂的用量（CR）为使显色反应完全，一般R过104显色剂R11112345662.溶液的酸度：[H+]一切反应的基础a.影响M的存在状态，[H+]↘，M会水解；b.影响[R]及颜色，[H+]↗，影响[R]（大多有机弱酸）影响颜色（大多酸碱指示剂）c.影响MRn组成显色剂R11112345662.溶液的酸度：[H+]一切反应1053.显色时的温度和时间

大多显色反应在室温下进行，但也有需要加热才能完成的。V=f(T)T↗,V↗。但T太↗，有色物分解。合适的T由实验确定。At

t由实验确定。显色后，至少应保持到测定工作做完。时间3.显色时的温度和时间大多显色反应在室温下进行1064.溶剂和表面活性剂溶剂影响有色络合物的离解度溶剂影响有色络合物的显色速度溶剂影响有色络合物的颜色表面活性剂胶束增溶形成三元络合物－－实验确定，有点运气4.溶剂和表面活性剂胶束增溶－－实验确定，有点运气1075.干扰及消除a.干扰干扰物本身有色或与显色剂显色，+干扰干扰物与M、N反应，使显色不完全，－干扰b.消除控制酸度，使M显色，干扰不显色氧化还原，改变干扰离子价态掩蔽校正系数参比液：可消除显色剂和某些离子的干扰选择测，可避开干扰的吸收增加显色剂用量，将干扰灌饱分离目录5.干扰及消除a.干扰干扰物本身有色或与显色剂显色，+干扰108

光度分析法的误差除了来源于朗伯－比耳定律的偏离以外，仪器测量不准确也是导致误差的原因。任何光度计都有一定的测量误差。这些误差可能来源于光源不稳定、实验条件的偶然变动、读数不准确等。§11.5分光光度法仪器测量误差及其消除光度分析法的误差除了来源于朗伯－比耳定律的偏离以外，109测量条件的选择——1.测量波长的选择(1)“最大吸收”原则—无干扰，选择max为测量波长(2)“吸收较大，干扰最小”原则—有干扰，选择不受干扰的次强吸收波长为测量波长AAA非单色光影响小B灵敏度高测量条件的选择——1.测量波长的选择(1)“最大吸收”原则110将TEr的关系描绘于图—