第九章紫外-可見分光光度法

1、高職高專“十二五”規(guī)劃教材分分 析析 化化 學學化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社第九章第九章 紫外紫外-可見分光光度法可見分光光度法 1能夠說出分光光度法的特點能夠說出分光光度法的特點2知道吸收光譜的繪制方法及意義知道吸收光譜的繪制方法及意義3能夠說出光的吸收定律、吸光系數(shù)的意義并學會有關的計算能夠說出光的吸收定律、吸光系數(shù)的意義并學會有關的計算4知道分光光度法中常用的定量分析方法并學會有關的計算知道分光光度法中常用的定量分析方法并學會有關的計算5能夠說出紫外能夠說出紫外-可見分光光度計的基本結構可見分光光度計的基本結構學習目標學習目標化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 根據待測

2、物質發(fā)射或吸收的電磁輻射以及待測物質與電根據待測物質發(fā)射或吸收的電磁輻射以及待測物質與電磁輻射的相互作用而建立起來的定性、定量和結構分析方法，磁輻射的相互作用而建立起來的定性、定量和結構分析方法，統(tǒng)稱為統(tǒng)稱為光學分析法光學分析法。分光光度法即是其中的一種。分光光度法即是其中的一種。 在紫外光區(qū)在紫外光區(qū)(200(200400nm)400nm)和可見光區(qū)和可見光區(qū)(400(400760nm)760nm)，根，根據待測物質對不同波長電磁輻射的吸收程度不同而建立起來據待測物質對不同波長電磁輻射的吸收程度不同而建立起來的分析方法，稱為的分析方法，稱為紫外紫外- -可見分光光度法可見分光光度法。 化學工

3、業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述紫外紫外-可見分光光度法主要有如下特點：可見分光光度法主要有如下特點：1. .靈敏度高靈敏度高 被測物最低濃度一般為被測物最低濃度一般為10-510-6mol/L，適用于微，適用于微量或者痕量組分分析。量或者痕量組分分析。2. .準確度高準確度高 相對誤差在相對誤差在1%5%，對微量組分的分析已能滿足，對微量組分的分析已能滿足要求。要求。3. .儀器設備簡單、操作簡便、測定快速儀器設備簡單、操作簡便、測定快速 由于采用選擇性高的顯由于采用選擇性高的顯色劑和適當?shù)谋壬珬l件，可以不經分離干擾物質，即可直接色劑和適當?shù)谋壬珬l件，可以不經分離干擾物質，即可

4、直接進行測定，從而縮短分析時間。進行測定，從而縮短分析時間。4. .應用范圍廣應用范圍廣 幾乎所有的無機離子和有機化合物均可直接或間幾乎所有的無機離子和有機化合物均可直接或間接用紫外接用紫外-可見分光光度法進行測定。可見分光光度法進行測定?；瘜W工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述一、光的本質與物質的顏色一、光的本質與物質的顏色 物質的顏色與光的組成和物質本身的結構有關。物質的顏色與光的組成和物質本身的結構有關。 人的視覺所能感覺到的光稱為人的視覺所能感覺到的光稱為可見光可見光，波長范圍在，波長范圍在400760nm。人的眼睛感覺不到的還有紅外光（波長。人的眼睛感覺不到的還有紅外光（

5、波長760nm）、）、紫外光（波長紫外光（波長400nm）、）、X射線等。射線等。 幾種光的波長范圍幾種光的波長范圍 化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 具有單一波長的光稱為具有單一波長的光稱為單色光單色光。 由不同波長的光組成的光稱為由不同波長的光組成的光稱為復合光復合光，它是是由各種不，它是是由各種不同顏色的光按一定強度比例混合而成。同顏色的光按一定強度比例混合而成。 白光通過棱鏡，便可分解為紅、橙、黃、綠、青、藍、白光通過棱鏡，便可分解為紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色的光，這種現(xiàn)象稱為紫七種顏色的光，這種現(xiàn)象稱為光的色散光的色散。 兩種適當顏色的單色光按一定強度比例混合可成為白光，兩種適當

6、顏色的單色光按一定強度比例混合可成為白光，這兩種單色光稱為這兩種單色光稱為互補色光互補色光。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述光的互補色示意圖光的互補色示意圖 化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 物質的顏色是由于物質選擇性地吸收了可見光中物質的顏色是由于物質選擇性地吸收了可見光中某一波長的光而產生的。某一波長的光而產生的。當一束白光通過一溶液時，當一束白光通過一溶液時，如果該溶液對各種顏色的光都不吸收，則溶液無色透如果該溶液對各種顏色的光都不吸收，則溶液無色透明；如果完全吸收，則溶液顯黑色；如果某些波長的明；如果完全吸收，則溶液顯黑色；如果某些波長的光被溶液吸收，另一些波長的光不被吸收而透過溶液，光被溶液吸收

7、，另一些波長的光不被吸收而透過溶液，溶液的顏色就是它所吸收的光的顏色的互補色。溶液的顏色就是它所吸收的光的顏色的互補色。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社二、光的吸收定律二、光的吸收定律 （一）透光率（一）透光率（T）和吸光度（）和吸光度（A） 當一束單色光照射到均勻而無散射的溶液時，假設當一束單色光照射到均勻而無散射的溶液時，假設I0為為入射光的強度，入射光的強度，Ia為溶液吸收光的強度，為溶液吸收光的強度，It為透過光強度，為透過光強度，則：則： I0=Ia+It 透射光的強度透射光的強度It與入射光強度與入射光強度I0之比稱為之比稱為透光率透光率，用符，用符號號T表示：

8、表示： 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述t0100%ITI透光度率的負對數(shù)稱為為透光度率的負對數(shù)稱為為吸光度吸光度，用，用A表示。表示。0tlglgIATI 化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 （二）光的吸收定律（二）光的吸收定律 實驗證明，當入射光的波長一定時，溶液對光的吸收程實驗證明，當入射光的波長一定時，溶液對光的吸收程度與該溶液的濃度和溶液的厚度有關。其定量關系服從朗伯度與該溶液的濃度和溶液的厚度有關。其定量關系服從朗伯-比爾定律，即比爾定律，即當一束平行的單色光通過均勻、無散射的溶液時，當一束平行的單色光通過均勻、無散射的溶液時，在單色光波長、強度、溶液的溫度等條件不變的情況

9、下，溶液在單色光波長、強度、溶液的溫度等條件不變的情況下，溶液的吸光度與溶液的濃度及液層厚度的乘積成正比的吸光度與溶液的濃度及液層厚度的乘積成正比。其數(shù)學表達。其數(shù)學表達式為：式為：AKcL 朗伯比爾定律又稱為朗伯比爾定律又稱為光的吸收定律光的吸收定律，是分光光度法定量，是分光光度法定量分析的依據。但它只適用于稀溶液和單色光。在濃溶液或復分析的依據。但它只適用于稀溶液和單色光。在濃溶液或復合光時，誤差較大。合光時，誤差較大?；瘜W工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社三、吸光系數(shù)三、吸光系數(shù) 朗伯比爾定律中的朗伯比爾定律中的K稱為吸光系數(shù)，是物質的特征常數(shù)稱為吸光系數(shù)，是物質的特征常數(shù)之一。其物理意義之一。其

10、物理意義是吸光物質在單位濃度、單位液層厚度時是吸光物質在單位濃度、單位液層厚度時的吸光度的吸光度。當溶液的濃度選用不同的表示方法時，吸光系數(shù)。當溶液的濃度選用不同的表示方法時，吸光系數(shù)的表示方法也不同。常用的表示方法有兩種：的表示方法也不同。常用的表示方法有兩種： 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 （一）摩爾吸光系數(shù)（一）摩爾吸光系數(shù) 是指在波長一定時，吸光物質的溶液濃度為是指在波長一定時，吸光物質的溶液濃度為1mol/L，液層，液層厚度為厚度為1cm時的吸光度。常用時的吸光度。常用 表示。表示。cLA單位為單位為L/(molcm) 化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 （二）百分吸光系數(shù)（二）百分吸光系數(shù) 在

11、藥物分析工作中，應用較多的是百分吸光系數(shù)。是指在在藥物分析工作中，應用較多的是百分吸光系數(shù)。是指在波長一定時，吸光物質的溶液濃度為波長一定時，吸光物質的溶液濃度為1g/100ml(1%)，液層厚度，液層厚度為為1cm時的吸光度，單位為時的吸光度，單位為100ml/(gcm)。常用。常用 表示。表示。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述1%1cmE1%1cmAEcL摩爾吸光系數(shù)（摩爾吸光系數(shù)（1%1cmE）和百分吸光系數(shù)（）和百分吸光系數(shù)（）之間的換算關系是：）之間的換算關系是：1%1cmE10M= M為吸光物質的摩爾質量為吸光物質的摩爾質量,其單位為其單位為g/mol。 化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 第一

12、節(jié)第一節(jié) 概述概述 例例9-1 某化合物的摩爾質量為某化合物的摩爾質量為125g/mol，摩爾吸光系，摩爾吸光系數(shù)數(shù)2.5 105 L/(molcm)，配制該化合物溶液，配制該化合物溶液1L，將其稀釋，將其稀釋200倍，于倍，于1.00cm吸收池中測得其吸光度吸收池中測得其吸光度0.6000，問需要該，問需要該化合物的質量是多少？化合物的質量是多少？解解 已知已知M = 125g/mol = 2.5 105L/(molcm) L= 1.00cm A = 0.6000 V = 1 L設需要該化合物的質量為設需要該化合物的質量為x根據公式根據公式 A= c L 得得0.6000 = 2.51051

13、.00X X12512511200200X = 0.0600g答答 需要該化合物質量為需要該化合物質量為0.0600g?；瘜W工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 例例9-2 用氯霉素（摩爾質量為用氯霉素（摩爾質量為323.15g/mol）純品配制）純品配制100ml含含2.00mg的溶液，在的溶液，在1.00cm厚的吸收池中，于厚的吸收池中，于278nm波波長處測得其吸光度為長處測得其吸光度為0.614，試計算氯霉素在，試計算氯霉素在278nm波長處的百波長處的百分吸光系數(shù)和摩爾吸光系數(shù)。分吸光系數(shù)和摩爾吸光系數(shù)。根據公式根據公式 LAEB1%1cm 得得= 1%1cmE30.614

14、2.00 101.00= 307 100ml/(gcm)A=0.614 L= 1.00cm根據公式根據公式 1%1cmE 得得10M =323.1510 = 307= 9920 L/(molcm)答答 氯霉素在氯霉素在278nm波長處的百分吸光系數(shù)和摩爾吸光系數(shù)分別波長處的百分吸光系數(shù)和摩爾吸光系數(shù)分別為為307 100ml/(gcm)和和9920 L/(molcm)。解解 已知已知M =323.15g/mol B=2.00mg/100ml=2.0010-3g/100mlA=0.614 L= 1.00cm化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 吸光系數(shù)在一定條件下是一個常數(shù)，它與入射光的波長、吸光系數(shù)在

15、一定條件下是一個常數(shù)，它與入射光的波長、溶質的本性以及溶液的溫度有關，也與儀器的質量有關，溶質的本性以及溶液的溫度有關，也與儀器的質量有關，它的數(shù)值越大，說明有色溶液對光越容易吸收，測定的靈它的數(shù)值越大，說明有色溶液對光越容易吸收，測定的靈敏度越高。敏度越高。一般一般值在值在103以上即可用于分光光度法的測定以上即可用于分光光度法的測定。 不同物質對同一波長單色光可以有不同的吸光系數(shù)。不同物質對同一波長單色光可以有不同的吸光系數(shù)。同一物質對不同波長單色光也會有不同吸光系數(shù)。同一物質對不同波長單色光也會有不同吸光系數(shù)。一般用一般用物質最大吸收波長物質最大吸收波長(max)處的吸光系數(shù)作為一定條件

16、下衡量處的吸光系數(shù)作為一定條件下衡量靈敏度的特征常數(shù)靈敏度的特征常數(shù)，因此，因此，吸光系數(shù)是吸光光度法進行定吸光系數(shù)是吸光光度法進行定性和定量分析的重要依據性和定量分析的重要依據。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社四、吸收光譜四、吸收光譜 吸收光譜又稱吸收光譜曲線或吸收曲線，它是在濃度一定吸收光譜又稱吸收光譜曲線或吸收曲線，它是在濃度一定的條件下，以波長（的條件下，以波長（）為橫坐標，以吸光度（）為橫坐標，以吸光度（A）為縱坐標，）為縱坐標，所繪制的曲線。所繪制的曲線。曲線上吸光度最大的地方稱為曲線上吸光度最大的地方稱為最大吸收峰最大吸收峰，它，它所對應的波長稱為所對應的波長

17、稱為最大吸收波長最大吸收波長，用，用max表示。表示。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述高錳酸鉀溶液高錳酸鉀溶液的吸收光譜曲線的吸收光譜曲線 化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社從不同濃度從不同濃度KMnO4溶液的吸收光譜曲線可以看出：溶液的吸收光譜曲線可以看出： 1KMnO4溶液的溶液的max為為525nm，說明其對波長，說明其對波長525nm附近的綠附近的綠色光有最大吸收，故色光有最大吸收，故KMnO4溶液顯現(xiàn)綠色光的互補色即紫色。溶液顯現(xiàn)綠色光的互補色即紫色。 2不同濃度不同濃度KMnO4溶液在相同的波長范圍內所形成的吸收峰溶液在相同的波長范圍內所形成的吸收峰高度不同。濃度越大，吸收峰越高，即吸光度越大。

18、即吸光度的大高度不同。濃度越大，吸收峰越高，即吸光度越大。即吸光度的大小與濃度有關。這是小與濃度有關。這是分光光度法定量分析的依據分光光度法定量分析的依據。 3在相同條件下不同濃度的在相同條件下不同濃度的KMnO4溶液，其吸收光譜曲線的溶液，其吸收光譜曲線的形狀非常相似，最大吸收波長相同，說明吸收光譜的形狀與溶液中形狀非常相似，最大吸收波長相同，說明吸收光譜的形狀與溶液中溶質的結構有關。這是溶質的結構有關。這是分光光度法定性分析的依據分光光度法定性分析的依據。 4當溶液的濃度、溫度、液層的厚度一定時，溶液對當溶液的濃度、溫度、液層的厚度一定時，溶液對max的光的光吸收程度最大。因此，常用吸收程

19、度最大。因此，常用max的光作為測定溶液吸光度的入射光，的光作為測定溶液吸光度的入射光，以獲得較高的測定靈敏度。以獲得較高的測定靈敏度。 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法 分光光度法是通過分光光度法是通過測定溶液對單色光的吸收程度來進行定測定溶液對單色光的吸收程度來進行定性和定量的分析方法性和定量的分析方法。分光光度法所用的儀器是。分光光度法所用的儀器是分光光度計分光光度計。 一、分光光度計一、分光光度計 分光光度計根據所用的光源不同，可分為紫外分光光度計、分光光度計根據所用的光源不同，可分為紫外分光光度計、可見分光光度計、紅外分光光度計。由

20、于紫外分光光度計和可可見分光光度計、紅外分光光度計。由于紫外分光光度計和可見分光光度計的構造原理相同，常合并在一個儀器上，統(tǒng)稱為見分光光度計的構造原理相同，常合并在一個儀器上，統(tǒng)稱為紫外紫外-可見分光光度計?？梢姺止夤舛扔嫛?在在200nm760nm波長范圍內，能夠任意選擇不同波長的波長范圍內，能夠任意選擇不同波長的單色光來測定溶液吸光度的儀器，稱為紫外單色光來測定溶液吸光度的儀器，稱為紫外-可見分光光度計?？梢姺止夤舛扔?。本節(jié)主要介紹紫外本節(jié)主要介紹紫外-可見分光光度計?？梢姺止夤舛扔??；瘜W工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社（一）基本結構（一）基本結構 紫外紫外-可見分光光度計主要由可見分光光度計主要

21、由光源、單色器、吸收池、檢測光源、單色器、吸收池、檢測器及信號顯示系統(tǒng)器及信號顯示系統(tǒng)五個部件組成。五個部件組成。第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法 1.光源是提供入射光的部件。光源是提供入射光的部件。 2.單色器是將光源發(fā)射的復合光色散分離出單色光的光學裝置。單色器是將光源發(fā)射的復合光色散分離出單色光的光學裝置。 3.吸收池是用于盛放分析液的器皿，也叫比色皿或比色杯。吸收池是用于盛放分析液的器皿，也叫比色皿或比色杯。 4.檢測器是檢測單色光通過溶液被吸收后透過光的強度，并把檢測器是檢測單色光通過溶液被吸收后透過光的強度，并把光信號轉變?yōu)殡娦盘柕难b置。光信號轉變?yōu)殡娦盘柕难b置。 5.信號顯示系

22、統(tǒng)是放大信號并以適當?shù)姆绞斤@示或記錄信息。信號顯示系統(tǒng)是放大信號并以適當?shù)姆绞斤@示或記錄信息。 化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 （二）基本類型（二）基本類型 1.可見分光光度計可見分光光度計 在實際工作中，常用在實際工作中，常用722型可見分光光度計。國產型可見分光光度計。國產722型可型可見分光光度計的外形如下圖。見分光光度計的外形如下圖。第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法23467589101 1. 1.試樣室蓋試樣室蓋 2.2.數(shù)字顯示屏數(shù)字顯示屏 3.3.確認鍵確認鍵 4. 4. 0%T 0%T 鍵鍵 5.100%T5.100%T鍵鍵 6.6.功能鍵功能鍵 7.7.波長讀數(shù)窗波長讀數(shù)窗

23、8.8.波長旋鈕波長旋鈕 9.9.試樣室試樣室 10.10.試樣架推拉桿試樣架推拉桿化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 2.紫外紫外-可見分光光度計可見分光光度計 紫外紫外-可見分光光度計根據光學系統(tǒng)不同分為單波長分可見分光光度計根據光學系統(tǒng)不同分為單波長分光光度計和雙波長分光光度計兩大類。單波長又分為單光束光光度計和雙波長分光光度計兩大類。單波長又分為單光束分光光度計和雙光束分光光度計。國產分光光度計和雙光束分光光度計。國產UV755B型分光光度型分光光度計的外形如下圖。計的外形如下圖。 第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法123451. 1.波長讀數(shù)窗波長讀數(shù)窗 2.2.試樣架推拉桿試樣架推拉桿

24、3.3.試樣室蓋試樣室蓋 4.4.數(shù)字顯示屏數(shù)字顯示屏 確認確認鍵鍵. .功能鍵功能鍵 化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 （三）（三）722型可見分光光度計的使用方法型可見分光光度計的使用方法 1.接通電源，依次打開儀器開關和試樣室蓋，將選擇開關置于接通電源，依次打開儀器開關和試樣室蓋，將選擇開關置于“T”位，波長旋鈕調整至測定所需波長值、靈敏度旋鈕調至低位，預熱位，波長旋鈕調整至測定所需波長值、靈敏度旋鈕調至低位，預熱30min。 2.將空白溶液、標準溶液、待測溶液依次在儀器的樣品架上放好。將空白溶液、標準溶液、待測溶液依次在儀器的樣品架上放好。 3.使空白溶液處于光路位置，調節(jié)使空白溶液處于光

25、路位置，調節(jié)“0”旋鈕，使讀數(shù)顯示為旋鈕，使讀數(shù)顯示為“0.00”，蓋上試樣室蓋，調節(jié)，蓋上試樣室蓋，調節(jié)“100”旋鈕，使讀數(shù)顯示為旋鈕，使讀數(shù)顯示為“100.0”。 4.反復調節(jié)反復調節(jié)“0”和和“100”旋鈕，即打開試樣室蓋用零點調節(jié)鈕旋鈕，即打開試樣室蓋用零點調節(jié)鈕調調“0”，關閉試樣室蓋調，關閉試樣室蓋調“100”，直至穩(wěn)定不變。，直至穩(wěn)定不變。第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 5蓋上箱蓋，依次拉出吸收池架推拉桿，將標準溶液、待測蓋上箱蓋，依次拉出吸收池架推拉桿，將標準溶液、待測溶液置入光路，分別記錄透光率讀數(shù)。溶液置入光路，分別記錄透光率讀數(shù)。 6若測

26、定吸光度若測定吸光度A，將選擇開關置于，將選擇開關置于“A”位，調節(jié)位，調節(jié)“消光零消光零”旋鈕，使顯示數(shù)字為旋鈕，使顯示數(shù)字為“0.000”，然后將標準溶液、待測溶液移人光，然后將標準溶液、待測溶液移人光路，則顯示的數(shù)值為吸光度。路，則顯示的數(shù)值為吸光度。 7若測量濃度若測量濃度c，將選擇開關旋至，將選擇開關旋至“c”，將標準溶液置于光路，將標準溶液置于光路，調節(jié)調節(jié)“濃度濃度”旋鈕，使數(shù)字顯示為標定值，將被測樣品移人光路，旋鈕，使數(shù)字顯示為標定值，將被測樣品移人光路，即可讀出被測樣品的濃度值。即可讀出被測樣品的濃度值。 8測定完畢，關閉儀器開關，切斷電源，將各旋鈕恢復至原測定完畢，關閉儀器

27、開關，切斷電源，將各旋鈕恢復至原位，將比色皿清洗干凈，置于濾紙上晾干后裝入比色皿盒，罩好位，將比色皿清洗干凈，置于濾紙上晾干后裝入比色皿盒，罩好儀器。做好儀器使用記錄。儀器。做好儀器使用記錄。第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社二、定性、定量分析方法二、定性、定量分析方法 (一一)定性分析方法定性分析方法 1.比較吸收光譜的一致性比較吸收光譜的一致性 在相同條件下，分別測定未知物和標準品的吸收光譜，比較二者的在相同條件下，分別測定未知物和標準品的吸收光譜，比較二者的一致性。當沒有標準物時，可以將未知藥物的吸收光譜與一致性。當沒有標準物時，可以將未知藥物的吸收光譜與中華

28、人民共中華人民共和國藥典和國藥典（2010年版，二部）中收錄的該藥物的標準圖譜進行嚴格的年版，二部）中收錄的該藥物的標準圖譜進行嚴格的對照比較。如果這兩個吸收光譜特征，如形狀、肩峰、吸收峰的數(shù)目、對照比較。如果這兩個吸收光譜特征，如形狀、肩峰、吸收峰的數(shù)目、峰位和強度峰位和強度(吸光系數(shù)吸光系數(shù))等完全一致，則可以初步認為是同一化合物。但等完全一致，則可以初步認為是同一化合物。但 只有在用其他光譜方法進一步證實后，才能得出較為肯定的結論。因為只有在用其他光譜方法進一步證實后，才能得出較為肯定的結論。因為官能團相同的物質，可能會產生非常相似、甚至相同的光譜曲線，所以，官能團相同的物質，可能會產生

29、非常相似、甚至相同的光譜曲線，所以，吸收光譜曲線相同不一定是同一種化合物。但如果這兩個吸收光譜曲線吸收光譜曲線相同不一定是同一種化合物。但如果這兩個吸收光譜曲線的光譜特征有差異，則可以肯定不是同一種化合物。的光譜特征有差異，則可以肯定不是同一種化合物。第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法 2.比較吸收光譜的特征數(shù)據比較吸收光譜的特征數(shù)據 最大吸收波長（最大吸收波長（max）和吸光系數(shù)是用于定性鑒別的）和吸光系數(shù)是用于定性鑒別的主要光譜特征數(shù)據。在不同化合物的吸收光譜中，最大吸主要光譜特征數(shù)據。在不同化合物的吸收光譜中，最大吸收波長（收

30、波長（max）可以相同，但因相對分子質量不同，百分）可以相同，但因相對分子質量不同，百分吸光系數(shù)值會有差別。有些化合物的吸收峰較多，而各吸吸光系數(shù)值會有差別。有些化合物的吸收峰較多，而各吸收峰對應的吸光度或百分吸光系數(shù)的比值是一定的，因此，收峰對應的吸光度或百分吸光系數(shù)的比值是一定的，因此，也可以通過比較吸光度或百分吸光系數(shù)的比值的一致性，也可以通過比較吸光度或百分吸光系數(shù)的比值的一致性，進行定性鑒別。進行定性鑒別?；瘜W工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法 （二（二)定量分析方法定量分析方法 朗伯朗伯比爾定律是分光光度法定量分析的依據。比爾定律是分光光度法定量分析的依據。

31、被測溶液的吸光度與其濃度、液層的厚度之間符合被測溶液的吸光度與其濃度、液層的厚度之間符合A=KcL關系式。在符合光的吸收定律的條件下，選關系式。在符合光的吸收定律的條件下，選用用max光作為入射光，對標準溶液和樣品溶液在相同光作為入射光，對標準溶液和樣品溶液在相同條件下測出它們的吸光度，即可計算出被測組分的條件下測出它們的吸光度，即可計算出被測組分的含量。常用的方法主要有三種：含量。常用的方法主要有三種：化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法 1標準曲線法標準曲線法 （1）配制標準系列配制標準系列 取若干個相同規(guī)格的容量瓶，按照取若干個相同規(guī)格的容量瓶，按照由少到多的順

32、序依次加入標準溶液，并分別加入等體積的試由少到多的順序依次加入標準溶液，并分別加入等體積的試劑及顯色劑，再加溶劑稀釋至標線，搖勻備用。劑及顯色劑，再加溶劑稀釋至標線，搖勻備用。 （2）配制樣品溶液配制樣品溶液 另取一個相同規(guī)格的容量瓶，精密另取一個相同規(guī)格的容量瓶，精密吸取一定體積的原樣品溶液，按照與標準系列相同的操作程吸取一定體積的原樣品溶液，按照與標準系列相同的操作程序和實驗條件，配制一定濃度的樣品溶液。序和實驗條件，配制一定濃度的樣品溶液。 （3）測定標準系列和樣品溶液的吸光度測定標準系列和樣品溶液的吸光度 選擇合適的參選擇合適的參比比(空白空白)溶液，在相同的條件下，以該溶液最大吸收波

33、長溶液，在相同的條件下，以該溶液最大吸收波長(max)的光作為入射光，分別測定標準系列各溶液和樣品溶液所對的光作為入射光，分別測定標準系列各溶液和樣品溶液所對應的吸光度。應的吸光度。化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法 （4）繪制標準曲線繪制標準曲線 根據測定結果，以標準溶液濃度根據測定結果，以標準溶液濃度(c)為橫為橫坐標，所對應的吸光度坐標，所對應的吸光度(A)為縱坐標，繪制吸光度為縱坐標，繪制吸光度-濃度曲線，稱濃度曲線，稱為標準曲線，也稱為工作曲線或為標準曲線，也稱為工作曲線或A-c曲線。曲線。 （5）計算原樣品溶液的濃度計算原樣品溶液的濃度 根據測定的樣品溶

34、液的吸光度，根據測定的樣品溶液的吸光度，在標準曲線上的縱坐標上找到樣品的吸光度（在標準曲線上的縱坐標上找到樣品的吸光度（A樣樣），再在標準曲），再在標準曲線的橫坐標上確定所對應的樣品溶液的濃度線的橫坐標上確定所對應的樣品溶液的濃度(c樣樣) 。用下式計算原。用下式計算原樣品溶液的濃度樣品溶液的濃度(c原樣原樣)。c原樣原樣c樣樣稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù) 使用標準曲線法一般要用使用標準曲線法一般要用47個標準溶液，其濃度范圍應在個標準溶液，其濃度范圍應在溶液的吸光度與其濃度呈線性關系的區(qū)間內，且溶液的吸光度最溶液的吸光度與其濃度呈線性關系的區(qū)間內，且溶液的吸光度最好控制在好控制在0.20.8范圍內。范圍

35、內。化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法 如果標準系列的濃度適當，測定條件合適，那么理想的標準曲如果標準系列的濃度適當，測定條件合適，那么理想的標準曲線就是一條通過坐標原點的直線（線就是一條通過坐標原點的直線（見下圖見下圖）。在實際工作中，很多）。在實際工作中，很多因素可能導致因素可能導致A偏離光的吸收定律，常出現(xiàn)標準曲線在高濃度端發(fā)偏離光的吸收定律，常出現(xiàn)標準曲線在高濃度端發(fā)生彎曲現(xiàn)象，給測定結果帶來誤差（生彎曲現(xiàn)象，給測定結果帶來誤差（見下圖見下圖） 。 標準曲線（標準曲線（A-cA-c曲線）曲線） 偏離光的吸收定律示意圖偏離光的吸收定律示意圖 化學工業(yè)出版社化學

36、工業(yè)出版社第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法 2標準品對照法標準品對照法 在相同的條件下，配制濃度為在相同的條件下，配制濃度為c標標的標準溶液和濃度為的標準溶液和濃度為c樣樣的樣的樣品溶液，在最大吸收波長品溶液，在最大吸收波長max處，分別測定二者的吸光度值為處，分別測定二者的吸光度值為A標標、A樣樣，依據朗伯，依據朗伯-比爾定律，比爾定律，A標標=K標標c標標L標標 A樣樣=K樣樣c樣樣L樣。樣。 由于用的是同一種物質、同一臺儀器、相同厚度的吸收池在由于用的是同一種物質、同一臺儀器、相同厚度的吸收池在同一波長處測定，因此同一波長處測定，因此 再根據稀釋倍數(shù)求出原樣品液的濃度：再根據稀釋倍數(shù)求

37、出原樣品液的濃度：c原樣原樣c樣樣稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù) 為了減少誤差，標準品對照法配制的標準溶液濃度常與樣品溶為了減少誤差，標準品對照法配制的標準溶液濃度常與樣品溶液的濃度相接近。液的濃度相接近。AccA樣樣標標化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法 例例9-3 精密吸取精密吸取KMnO4樣品溶液樣品溶液5.00ml，加蒸餾水稀釋至，加蒸餾水稀釋至25.00ml。另配制另配制KMnO4標準溶液的濃度為標準溶液的濃度為25.0g/ml。在。在max=525nm處，用處，用1cm厚的吸收池，測定樣品溶液和標準溶液的吸光度分別為厚的吸收池，測定樣品溶液和標準溶液的吸光度分別為0.

38、220和和0.250，求原樣品溶液中求原樣品溶液中KMnO4的濃度。的濃度。解解 已知已知A標標=0.250 A樣樣=0.220 c標標=25.0 g/ml根據公式根據公式 AccA樣樣標標 得得0.220=25.0=22.00.250AccA樣樣標標（ g/ml）根據公式根據公式 c原樣原樣c樣樣稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù) 得得c原樣原樣c樣樣稀釋倍數(shù)稀釋倍數(shù)=11000.50.250.22 (g/ml)答答 原樣品溶液中原樣品溶液中KMnO4的濃度為的濃度為110 g/ml?；瘜W工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法 3.吸光系數(shù)法吸光系數(shù)法 吸光系數(shù)法又稱絕對法，是直接利用朗伯

39、吸光系數(shù)法又稱絕對法，是直接利用朗伯-比爾定比爾定律的數(shù)學表達式律的數(shù)學表達式AKcL進行計算的定量分析方法。進行計算的定量分析方法。在相關的手冊中查出待測物質在最大吸收波長在相關的手冊中查出待測物質在最大吸收波長max處處的吸光系數(shù)（的吸光系數(shù)（ 、 ），并在相同條件下測量樣品），并在相同條件下測量樣品溶液的吸光度溶液的吸光度A，則其濃度可根據以下公式計算：，則其濃度可根據以下公式計算：1%1cmEAcLLEA%11cmB或或 化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社第二節(jié)第二節(jié) 分光光度法分光光度法 例例9-4 維生素維生素B12的水溶液在的水溶液在=361nm處的百分吸光系數(shù)處的百分吸光系數(shù) =20

40、7100ml/(gcm)。若用。若用1cm的吸收池，測得維生素的吸收池，測得維生素B12樣品溶液在樣品溶液在361nm波長處的吸光度波長處的吸光度A=0.621，試求該溶液，試求該溶液的質量濃度。的質量濃度。1%1cmE解解 已知已知1%1cmE=207100ml/(gcm) L1.00cm A=0.621根據公式根據公式 LEA%11cmB得得 00300. 000. 1207621. 0%11cmBLEA (g/100ml) 答答 該溶液的質量濃度為該溶液的質量濃度為0.00300 g/100ml。 化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社達標測評達標測評 一、名詞解釋一、名詞解釋 1工作曲線 2吸收

41、光譜曲線 3最大吸收波長 4光的吸收定律 5摩爾吸光系數(shù) 6百分吸光系數(shù)化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社達標測評達標測評 二、單項選擇題二、單項選擇題 1.有色物質的濃度、最大吸收波長、吸光度三者的關系有色物質的濃度、最大吸收波長、吸光度三者的關系是（是（ ）。）。 A.增加、增加、增加增加、增加、增加 B.減小、不變、減小減小、不變、減小 C.減小、減小、增加、增加增加、增加 D.增加、不變、減小增加、不變、減小 E.減小、不變、增加減小、不變、增加 2.某濃度的溶液在某濃度的溶液在1cm吸收池中測得透光率為吸收池中測得透光率為T，若濃度，若濃度增大增大1倍，則透光率為（倍，則透光率為（ ）。）

42、。 AT2 BT/2 C2T D E2 TT化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 3.以下說法錯誤的是（以下說法錯誤的是（ ）。）。 A.吸光度隨濃度增加而增加吸光度隨濃度增加而增加 B.吸光度隨液層厚度增加而增加吸光度隨液層厚度增加而增加 C.吸光度隨入射光的波長減小而增加吸光度隨入射光的波長減小而增加 D.吸光度隨透光率的增大而減小吸光度隨透光率的增大而減小 E.在在max處溶液的吸光度最大處溶液的吸光度最大 達標測評達標測評化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社 4.下列關于吸收光譜曲線的描述中，不正確的是（ ）。A.吸收光譜曲線表明了吸光度隨波長的變化情況 B.吸收光譜曲線以波長為縱坐標，以吸光度為橫坐標 C.吸收光譜曲線中，最大吸收峰處的波長為最大吸收波長 D.吸收光譜曲線表明了吸光物質的光吸收特性E.同一物質不同濃度的溶液吸收光譜曲線的形狀相似，最大吸收波長相同 達標測評達標測評化學工業(yè)出版社化學工業(yè)出版社達標測評達標測評 5.用用1cm吸收池測定某有色溶液的吸光度為吸收池測定某有色溶液的吸光度為A，若改用，若改用2cm吸收池，則吸光度為（吸收池，則吸光度為（ ）。）。 A.2A B.A/2 C.A D.4A E.3A 6.吸收光譜曲線是（吸收光譜曲線是