第八章分光光度法

第八章吸收光譜法一、吸收光譜原理1.吸收光譜法：在光譜分析中，依據(jù)物質(zhì)對(duì)光的選擇性吸收而建立起來(lái)的分析方法。又稱吸光光度法。8.1吸收光譜法的基本原理吸收光譜法分子吸收原子吸收紅外吸收光譜法紫外吸收光譜法可見(jiàn)吸收光譜法2023/2/6紅外吸收光譜法：吸收光波長(zhǎng)范圍2.5-1000nm,主要用于有機(jī)化合物結(jié)構(gòu)鑒定。

紫外吸收光譜法：吸收光波長(zhǎng)范圍200-400nm（近紫外區(qū)），可用于結(jié)構(gòu)鑒定和定量分析。

可見(jiàn)吸收光譜法：吸收光波長(zhǎng)范圍400-750nm，主要用于有色物質(zhì)的定量分析。2023/2/62.光的基本性質(zhì)

電磁波的波粒二象性

c－真空中光速2.99792458×108m/s ~3.0×108m/sλ－波長(zhǎng)，單位：m,cm,mm,m,nm,?

1m=10-6m,1nm=10-9m,1?=10-10mν－頻率，單位：赫芝（周）Hz次/秒

n－折射率，真空中為1光的傳播速度:波動(dòng)性2023/2/6磁場(chǎng)向量電場(chǎng)向量傳播方向YZX與物質(zhì)作用2023/2/6微粒性

h－普朗克(Planck)常數(shù)6.626×10-34J·s

－頻率

E－光量子具有的能量單位：J(焦耳)，eV(電子伏特)

光量子，具有能量。2023/2/6波粒二象性結(jié)論:一定波長(zhǎng)的光具有一定的能量，波長(zhǎng)越長(zhǎng)(頻率越低)，光量子的能量越低。單色光：具有相同能量(相同波長(zhǎng))的光?；旌瞎猓壕哂胁煌芰?不同波長(zhǎng))的光復(fù)合在一起。真空中:2023/2/6光學(xué)光譜區(qū)遠(yuǎn)紫外近紫外可見(jiàn)近紅外中紅外遠(yuǎn)紅外（真空紫外）10nm~200nm200nm

~380nm380nm~780nm780nm~2.5m2.5m~50m50m~300m2023/2/6（1）互補(bǔ)色光：若兩種顏色的光按某適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度比例混合后可成為白光,則這兩種色光成為互補(bǔ)色光。例如,黃光和藍(lán)光。3.溶液中溶質(zhì)分子對(duì)光的吸收與吸收光譜2023/2/6（2）物質(zhì)的顏色與光吸收的關(guān)系物質(zhì)之所以呈現(xiàn)不同的顏色是物質(zhì)對(duì)光選擇性吸收造成的。溶液在日光的照射下,如果可見(jiàn)光幾乎均被吸收,則溶液呈黑色;如果全不吸收,則呈無(wú)色透明;若吸收了白光中的某種色光,則呈現(xiàn)透射光的顏色,即被吸收光的互補(bǔ)色。2023/2/6例如,KMnO4溶液吸收波長(zhǎng)500—560nm的綠色光,呈現(xiàn)紫色;K2Cr2O7溶液吸收籃紫色光,而呈現(xiàn)黃色;硫酸銅溶液呈現(xiàn)藍(lán)色是由于它吸收了白光中的黃色光波.2023/2/6(3)溶液中溶質(zhì)分子對(duì)光的吸收與吸收光譜/nm顏色互補(bǔ)光400-450紫黃綠450-480藍(lán)黃480-490綠藍(lán)橙490-500藍(lán)綠紅500-560綠紅紫560-580黃綠紫580-610黃藍(lán)610-650橙綠藍(lán)650-760紅藍(lán)綠不同顏色的可見(jiàn)光波長(zhǎng)及其互補(bǔ)光2023/2/6（4）吸收曲線：在同樣的條件下依次將各種波長(zhǎng)的單色光通過(guò)某物質(zhì)溶液,并分別測(cè)定每個(gè)波長(zhǎng)下溶液對(duì)光的吸收程度(吸光度A),以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo),吸光度為縱坐標(biāo)得到的A～λ曲線,稱為該溶液的吸收曲線，又稱吸收光譜。2023/2/6最大吸收波長(zhǎng)λmaxb:吸光度最大處對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)稱為最大吸收波長(zhǎng)λmax末端吸收:出現(xiàn)在短波區(qū),紫外區(qū)末端吸收增強(qiáng),未成峰形.生色基團(tuán):能產(chǎn)生吸收峰的原子或原子團(tuán)助色基團(tuán):本身不能產(chǎn)生吸收,對(duì)周圍的生色基團(tuán)發(fā)生作用,使生色基團(tuán)吸收紅移:吸收峰向長(zhǎng)波方向移動(dòng)紫移:吸收峰向短波方向移動(dòng)2023/2/6吸收曲線的討論:①同一種物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)光的吸光度不同。吸光度最大處對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)稱為最大吸收波長(zhǎng)λmax

。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(duì)于不同物質(zhì)，它們的吸收曲線形狀和λmax則不同。2023/2/6③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在λmax處吸光度隨濃度變化的幅度最大，所以測(cè)定最靈敏。吸收曲線是定量分析中選擇入射光波長(zhǎng)的重要依據(jù)。2023/2/6300400500600700/nm350525545Cr2O72-MnO4-1.00.80.60.40.2AbsorbanceCr2O72-、MnO4-的吸收光譜3502023/2/6苯和甲苯在環(huán)己烷中的吸收光譜苯(254nm)甲苯(262nm)A2302502702023/2/64.光吸收基本定律:Lambert-Beer定律A=lg(I0/It)=kLcItI0bdxII-dIs朗伯定律(1760)A=lg(I0/It)=k1b比爾定律(1852)A=lg(I0/It)=k2c吸光度介質(zhì)厚度(cm)2023/2/6T－透光率（透射比）（Transmittance）A

=lg(I0/It)=lg(1/T)=-lgT

=kLc2023/2/6吸光度A、透射比T與濃度c的關(guān)系A(chǔ)TcA=kLc2023/2/6K

吸光系數(shù)

Absorptivity

a的單位:L·g-1·cm-1當(dāng)c的單位用g·L-1表示時(shí)，用a表示，

A＝aLc的單位:L·mol-1·cm-1當(dāng)c的單位用mol·L-1表示時(shí)，用表示.

－摩爾吸光系數(shù)MolarAbsorptivity

A＝Lc

當(dāng)c的單位用g·100mL-1表示時(shí)，用表示，

A＝

bc，叫做比消光系數(shù)2023/2/6摩爾吸光系數(shù)ε的討論：①ε是吸收物質(zhì)在一定波長(zhǎng)下的特征常數(shù)。溫度和波長(zhǎng)等條件一定時(shí)，ε僅與吸光物質(zhì)本性有關(guān)，而與其濃度c和光程長(zhǎng)度L無(wú)關(guān)；②可作為定性鑒定的參數(shù)；2023/2/6③同一吸收物質(zhì)在不同波長(zhǎng)下的ε值是不同的。ε越大表明該物質(zhì)對(duì)某波長(zhǎng)的光吸收能力越強(qiáng)，用光度法測(cè)定該物質(zhì)的靈敏度越高。

ε代表測(cè)定方法的靈敏度。2023/2/6吸光度與光程的關(guān)系A(chǔ)=Lc

光源檢測(cè)器0.00吸光度檢測(cè)器L樣品光源0.22吸光度光源檢測(cè)器0.44吸光度L樣品L樣品2023/2/6吸光度與濃度的關(guān)系

A=Lc

L2>L1

吸光度0.00光源檢測(cè)器

吸光度0.22光源檢測(cè)器L1

吸光度0.42光源檢測(cè)器L22023/2/6例:1.有一溶液,在λmax=310nm處的透光率為87%,在該波長(zhǎng)處時(shí)的吸光度為多少？解：T＝87％；

A＝－lgT＝－lg87％＝0.062.已知苯胺的λmax=280nm,ε=1430,有一含苯胺的水樣,在1cm比色皿中測(cè)得吸光度為0.52,求該水樣中苯胺的含量。（以mg/L表示)解:2023/2/63.

某有色化合物的0.0010%水溶液,在510nm處,用3cm比色皿測(cè)得吸光度為A=0.57,已知摩爾吸光系數(shù)為2.5×103L/mol.cm,求該有色配合物的摩爾質(zhì)量。解：2023/2/6

01234mg/mlA。。。。*0.80.60.40.20溶液濃度的測(cè)定A＝aLc工作曲線法(校準(zhǔn)曲線)朗伯-比爾定律的分析應(yīng)用2023/2/6偏離朗伯—比耳定律的原因

朗伯—比耳定律知,吸光度與溶液的濃度成正比,即A～C呈線性關(guān)系,標(biāo)準(zhǔn)曲線法測(cè)定未知溶液的濃度時(shí)發(fā)現(xiàn)：標(biāo)準(zhǔn)曲線常發(fā)生彎曲（尤其當(dāng)溶液濃度較高時(shí)），這種現(xiàn)象稱為對(duì)朗伯—比爾定律的偏離。

2023/2/6引起這種偏離的因素（兩大類）：（1）物理性因素朗伯—比爾定律的前提條件之一是入射光應(yīng)為單色光。分光光度計(jì)只能獲得近乎單色的狹窄光帶。復(fù)合光可導(dǎo)致對(duì)朗伯—比耳定律的正或負(fù)偏離。(2)化學(xué)性因素朗伯—比爾定律的假定：所有的吸光質(zhì)點(diǎn)之間不發(fā)生相互作用。故：朗伯—比爾定律只適用于稀溶液(濃度大,易發(fā)生偏離)。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(shí),使吸光質(zhì)點(diǎn)的濃度發(fā)生變化，影響吸光度。2023/2/68.2比色法和分光光度法方便、靈敏，準(zhǔn)確度差。常用于限界分析。觀察方向1.目視比色法c4c3c2c1c1c2c3c4一、比色法2023/2/62.光電比色法通過(guò)濾光片得一窄范圍的光(幾十nm)光電比色計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖靈敏度和準(zhǔn)確度較差2023/2/6二、分光光度法特點(diǎn)：光源——通過(guò)棱鏡或光柵得到一束近似的單色光.波長(zhǎng)可調(diào),故選擇性好,準(zhǔn)確度高.監(jiān)測(cè)系統(tǒng)——光電倍增管，將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)：分類可見(jiàn)分光光度計(jì)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)2023/2/6光源單色器吸收池檢測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)壓電源分光光度法的基本部件2023/2/6722型分光光度計(jì)結(jié)構(gòu)方框圖光源吸收池檢測(cè)系統(tǒng)分光系統(tǒng)2023/2/6分光光度計(jì)的主要部件光源：發(fā)出所需波長(zhǎng)范圍內(nèi)的連續(xù)光譜，有足夠的光強(qiáng)度,穩(wěn)定。 可見(jiàn)光區(qū)：鎢燈，碘鎢燈(320～2500nm)

紫外區(qū)：氫燈，氘燈(180～375nm)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(zhǎng)范圍寬,色散均勻,分辨性能好,使用方便2023/2/6吸收池：(比色皿)用于盛待測(cè)及參比溶液。 可見(jiàn)光區(qū)：光學(xué)玻璃池 紫外區(qū)：石英池檢測(cè)器：利用光電效應(yīng)，將光能轉(zhuǎn)換成電流訊號(hào)。 光電池，光電管，光電倍增管指示器： 低檔儀器：刻度顯示

中高檔儀器：數(shù)字顯示，自動(dòng)掃描記錄2023/2/6棱鏡：依據(jù)不同波長(zhǎng)光通過(guò)棱鏡時(shí)折射率不同單色器入射狹縫準(zhǔn)直透鏡棱鏡聚焦透鏡出射狹縫白光紅紫λ1λ28006005004002023/2/6光柵：在鍍鋁的玻璃表面刻有數(shù)量很大的等寬度等間距條痕(600、1200、2400條/mm)。M1M2出射狹縫光屏透鏡平面透射光柵光柵衍射示意圖原理：利用光通過(guò)光柵時(shí)發(fā)生衍射和干涉現(xiàn)象而分光.2023/2/6檢測(cè)器SeAu，Ag半導(dǎo)體h硒光電池Ag、Au2023/2/6光電管紅敏管625-1000nm藍(lán)敏管200-625nmNi環(huán)（片）堿金屬光敏陰極h2023/2/6光電倍增管待掃描160-700nm1個(gè)光電子可產(chǎn)生106～107個(gè)電子2023/2/6７２１或７５２分光光度計(jì)的使用(1)打開(kāi)光源，電源指示燈亮，預(yù)熱10min.(2)用波旋鈕調(diào)λmax.(3)打開(kāi)樣品池暗箱蓋，斷開(kāi)光路，調(diào)至１００％，吸光度Ａ＝,透光率Ｔ＝０。(4)選擇合適的參比液（如蒸餾水），合上暗箱蓋，將參比池置于光路中，調(diào)零，Ｔ＝１００％，Ａ＝０。(5)重復(fù)（３）和（４）至少兩遍.2023/2/6

例題1、吸收曲線是（）

A,A—C關(guān)系圖B,A—pH關(guān)系圖C,A--λ關(guān)系圖D,A---ε關(guān)系圖2、今有甲乙兩個(gè)不同濃度的同一有色物質(zhì)的溶液，用同一波長(zhǎng)的光，同一厚度的比色皿測(cè)得吸光度為：甲0.2，乙0.3，如果甲的濃度為4.0×10-4mol/L，則乙的濃度為（）mol/L

A、2．0×10-4;B、4.0×10-4;

C、6.0×10-4;D、8.0×10-4.3.在分光光度法中，吸光度和透光度的關(guān)系是下列四個(gè)中的哪一個(gè)（

）

A、A=1gT;B、A=1g（1/T）;C、T=1gA;D、A=1n（1/T）.CCB2023/2/64.在分光光度法中，理想的顯色劑應(yīng)該滿足（

）。

A、靈敏度高、選擇性和穩(wěn)定性好B、靈敏度高、顯著性和穩(wěn)定性好

C、靈敏度高、選擇性和顯著性好D、靈敏度高、顯著性和準(zhǔn)確度好5.某試液用2.0cm的比色皿,測(cè)得T=60%,若改用1.0cm的比色皿,測(cè)得T為（

）A15%B30%C39%D77%6.在分光光度法中，宜選用的吸光度讀數(shù)范圍為：

A、0~0.2；

B、0.1~0.3；

C、0.3~1.0；

D、0.2~0.87.某物質(zhì)的摩爾吸光系數(shù)ε很大，則表明：()A、該物質(zhì)溶液的濃度很大；B、

光通過(guò)該物質(zhì)溶液的光程長(zhǎng)；C、測(cè)定該物質(zhì)的靈敏度低；D、測(cè)定該物質(zhì)的靈敏度高；ADD2023/2/68.某金屬離子X(jué)與R試劑形成一有色絡(luò)合物，若溶液中X的濃度為1.0×10-4mol·L-1，用1cm比色皿在525nm處測(cè)得吸光度為0.400，則此絡(luò)合物在525nm處的摩爾吸光系數(shù)為：()A、

4×10-3；

B、4×103；

C、4×10-4；

D、4×104。9.某

符合比耳定律的有色溶液，當(dāng)濃度為c時(shí)，其透光度為T0；若濃度增大1倍，則此溶液的透光度的對(duì)數(shù)為：()A、T0/2；

B、2T0；

C、21gT0；

D、

。10.符合比爾定律的某有色溶液稀釋時(shí),其最大吸收峰的波長(zhǎng)位置:()A、向短波方向移動(dòng);B、向長(zhǎng)波方向移動(dòng);C、不移動(dòng),但高峰值降低;D、不移動(dòng),但高峰值增大.11.在吸光光度法中，透過(guò)光強(qiáng)度（It）與入射光強(qiáng)度（I0）之比，即It/I0，稱為()A、吸光度；B、消光度；C、透光度；D、光密度。BCCC2023/2/6A

=lg(I0/It)=lg(1/T)=-lgT

=kLc92023/2/612.有甲、乙兩個(gè)不同濃度的同一有色物質(zhì)水樣，用同一波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)定。當(dāng)甲水樣用1cm比色皿，乙用2cm比色皿，測(cè)定的吸光度相同，則它們的濃度關(guān)系是：A、甲是乙的1/2；B、甲是乙的4倍；

C、乙是甲的1/2；D、乙是甲的4倍。13.Fe和Cd的摩爾質(zhì)量分別是55.85g/L和112.4g/L,分別反應(yīng)后,用吸收光譜法測(cè)定.同樣質(zhì)量的兩元素顯色成相同體積的溶液,前者用2cm比色皿,后者用1cm比色皿,測(cè)定吸光度相同.則兩種顯色反應(yīng)產(chǎn)物的摩爾吸收系數(shù)為:A、Cd的約為Fe的4倍；B、Fe的約為Cd的4倍；

C、Cd的約為Fe的2倍；D、Fe的約為Cd的2倍。CA2023/2/614.分光光度法與普通光度法的不同點(diǎn)是:A、測(cè)量范圍不同；B、檢測(cè)器不同；

C、獲得單色光的方法不同；

D、光源不同。C2023/2/615、某符合朗伯-比耳定律的某有色溶液,當(dāng)有色物質(zhì)的濃度增加時(shí),最大吸收波長(zhǎng)和吸光度分別是()A、不變、增加B、不變、減少

C、增加、不變D、減少、不變16、若顯色劑無(wú)色，而被測(cè)溶液中存在其他有色離子，在比色分析中，應(yīng)采用的參比溶液是()A、蒸餾水B、顯色劑C、加入顯色劑的被測(cè)溶液；D、不加顯色劑的被測(cè)溶液AD2023/2/68.3顯色反應(yīng)及其影響因素：：：：助色團(tuán)－NH2，－OH，－X（孤對(duì)電子）ne一、顯色劑與顯色反應(yīng)O生色團(tuán)：－N＝N－，－N＝O，OC=S,－N（共軛雙鍵）πe無(wú)機(jī)顯色劑:SCN-

[Fe(SCN)]2+H2O2

[TiO·H2O2]2+有機(jī)顯色劑:2023/2/6有機(jī)顯色劑

CH3－C－C－CH3HO－NN－OH＝＝NNOHCOOHSO3HOO型：NNNOH

OHON型：PARNHNHNSNS型：雙硫腙NN型：丁二酮肟鄰二氮菲磺基水楊酸2023/2/6顯色反應(yīng)滿足的條件*靈敏度高，一般ε>104*選擇性好*顯色劑在測(cè)定波長(zhǎng)處無(wú)明顯吸收。

對(duì)照性好,λmax>60nm.*反應(yīng)生成的有色化合物組成恒定，穩(wěn)定。*顯色條件易于控制，重現(xiàn)性好。2023/2/6二、顯色反應(yīng)的影響因素c(R)c(R)c(R)1.顯色劑用量（c(M)、pH一定）Mo(SCN)32+

淺紅Mo(SCN)5

橙紅Mo(SCN)6-淺紅Fe(SCN)n3-n2023/2/62.顯色反應(yīng)酸度（c(M)、c(R)一定）pH1<pH<pH2pH2023/2/6鄰二氮菲－亞鐵反應(yīng)完全度與pH的關(guān)系Fe2++3RH＋H＋A檸檬酸c(R)≈[R′]=10-4mol·L-1β3＝1021.3β3FeR32023/2/6pH3～8為適宜的酸度范圍2023/2/63.顯色溫度及顯色時(shí)間另外，還有介質(zhì)條件、有機(jī)溶劑、表面活性劑等T1(℃)T2(℃)t(min)A2023/2/6(4)溶劑(5)溶液中共存離子影響2023/2/6(1)干擾離子本身有顏色,且與待測(cè)離子顏色相似;(2)共存離子與顯色劑反應(yīng)形成絡(luò)合物絡(luò)合物有顏色干擾絡(luò)合物無(wú)顏色消耗濃度(3)與待測(cè)組分反應(yīng)(4)干擾離子是強(qiáng)的氧化劑、還原劑、破壞顯色劑三、干擾及消除2023/2/6消除Co2＋,Fe3+Co2+FeF63-Co(SCN)2(藍(lán))⑴NaFSCN－Co2+Fe2+,Sn4+(2)Sn2+Co(SCN)2SCN－測(cè)Co2＋(含F(xiàn)e3+):(掩蔽法)1.化學(xué)法2023/2/6Co2+,Zn2+,Ni2+,Fe2+

CoR,ZnR

NiR,FeRCoR,Zn2+

,Ni2+

,Fe2+

鈷試劑RH+測(cè)Co2＋

:(生成絡(luò)合物性質(zhì)不同)如不能通過(guò)控制酸度和掩蔽的辦法消除干擾，則需采取分離法。測(cè)Fe3＋:(控制pH)Fe3+,Cu2+FeSS

（紫紅）Cu2+pH2.5SS2023/2/62.物理法—選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)定波長(zhǎng)515655415500釷-偶氮砷III

鈷-亞硝基紅鹽

AA絡(luò)合物絡(luò)合物試劑試劑2023/2/6§8.4吸光度測(cè)量條件的選擇8.4.1選擇適當(dāng)?shù)娜肷洳ㄩL(zhǎng)

一般應(yīng)該選擇λmax為入射光波長(zhǎng)。如果λmax處有共存組分干擾時(shí)，則應(yīng)考慮選擇靈敏度稍低但能避免干擾的入射光波長(zhǎng)。如圖選500nm波長(zhǎng)測(cè)定，靈敏度雖有所下降，卻消除了干擾，提高了測(cè)定的準(zhǔn)確度和選擇性。2023/2/68.4.2參比溶液的選擇為什么需要使用參比溶液？

消除吸收池和溶劑對(duì)入射光的吸收和反射引起的誤差；扣除有色配合物中非待測(cè)組分的干擾

選擇參比溶液所遵循的一般原則：⑴當(dāng)試液、試劑及顯色劑均無(wú)色時(shí)，可直接用純?nèi)軇ㄋ?作參比溶液；2023/2/6⑵若試液無(wú)色，而試劑或顯色劑有顏色時(shí)，用“試劑空白”(不加試樣溶液)作參比溶液；⑶顯色劑為無(wú)色，而被測(cè)試液中存在其他有色離子，則可用“試樣空白”(不加顯色劑)作參比溶液；⑷顯色劑和試液均有顏色，則可在試液中加入適當(dāng)掩蔽劑將待測(cè)組分掩蔽后再加顯色劑，作為參比溶液。2023/2/6

參比溶液適應(yīng)情況做法可消除影響蒸餾水試液、溶劑、顯色劑均無(wú)色用蒸餾水調(diào)零吸收池+雜散光溶劑空白溶劑有色，其它無(wú)色用溶劑調(diào)零以上+溶劑試劑空白顯色劑有色，其它無(wú)色不加試樣，其它均加吸收池+雜散光+顯色劑試液空白試液含干擾離子有色，其它無(wú)色不加顯色劑，其它均加吸收池+雜散光+干擾離子試樣空白試液含干擾離子有色，顯色劑有色掩蔽試液中的被測(cè)物，其它均加吸收池+雜散光+顯色劑+干擾離子2023/2/6

分光光度法中所用的參比溶液總是采用不含被測(cè)物質(zhì)和顯色劑的空白溶液。錯(cuò)

參比溶液是指（

）。（A）吸光度為零的物質(zhì)

（B）吸光度為1的物質(zhì)（C）

吸光度為固定值的物（D）均不是（D）

試劑和顯色劑均無(wú)色，被測(cè)試液中存在其他有色離子，應(yīng)選

作參比溶液。試液空白空氣可做空白調(diào)零嗎？不能2023/2/68.4.3吸光度讀數(shù)范圍的選擇是否存在最佳讀數(shù)范圍？何值時(shí)誤差最??？濃度相對(duì)誤差最小時(shí)的透射比Tmin為：

Tmin＝36.8%,Amin＝0.434

通過(guò)改變吸收池厚度或待測(cè)液濃度，使吸光度讀數(shù)處在適宜范圍使A介于0.2----0.8

。普通分光光度法不適于高含量或極低含量物質(zhì)的測(cè)定。2023/2/6吸收光譜分析的一般步驟(1)確定最佳顯色體系樣品通常無(wú)色,要進(jìn)行顯色反應(yīng)。例１：Cd2+本身不能產(chǎn)生吸收光譜，需進(jìn)行顯色反應(yīng)

例2：Fe2+的測(cè)定顯色反應(yīng)

2023/2/6（２）繪制特征吸收曲線，找出最大的吸收波長(zhǎng)λmaxΛmax只與溶液性質(zhì)有關(guān)，與物質(zhì)的量濃度c無(wú)關(guān)，定量分析時(shí)，在波長(zhǎng)λmax下進(jìn)行測(cè)定．（３）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制方法：配制系列標(biāo)準(zhǔn)，在λmax下測(cè)定得到一組（Ａi－ci）直線。注意取值范圍，標(biāo)準(zhǔn)溶液的吸光度Ａ應(yīng)在0.04~0.8。實(shí)際在高濃度時(shí),Ａ與c不是直線（偏離）．2023/2/6（４）未知水樣的測(cè)定測(cè)未知水樣的A未,在該標(biāo)準(zhǔn)曲線上找出相應(yīng)的c未．2023/2/6§8.5吸光光度法的應(yīng)用8.5.1普通分光光度法一、單組分的測(cè)定A-c

標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量測(cè)定。1.選擇合適的顯色反應(yīng)和顯色條件2.繪出被測(cè)組分的吸收光譜曲線(用標(biāo)液)3.在λmax下測(cè)一系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的A值，繪制工作曲線A---c4.與工作曲線相同的方法，測(cè)未知物AX，從工作曲線上查cX

2023/2/62.對(duì)照法對(duì)照法又稱比較法。在相同條件下在線性范圍內(nèi)配制樣品溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液，在選定波長(zhǎng)處，分別測(cè)量吸光度。根據(jù)比爾定律

A樣＝K樣·c樣·L樣

A標(biāo)＝K標(biāo)·c標(biāo)·L標(biāo)因是同種物質(zhì)，同臺(tái)儀器，相同厚度吸收池及同一波長(zhǎng)測(cè)定，故K樣＝K標(biāo)，L樣＝L標(biāo)，所以：

c樣＝A樣/A標(biāo)·c標(biāo)為了減少誤差，比較法配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度常與樣品溶液的濃度相接近。2023/2/6當(dāng)測(cè)定不純樣品中某純品的含量時(shí)，可先配制相同濃度的不純樣品溶液（c原樣）和標(biāo)準(zhǔn)品溶液，即c原樣＝c標(biāo)，c樣為c原樣溶液中純被測(cè)物的濃度。在最大吸收峰處分別測(cè)定其吸光度A值，便可直接計(jì)算出樣品的含量。2023/2/6

注意使用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量時(shí)，待測(cè)試液的濃度要在標(biāo)準(zhǔn)系列的濃度范圍之內(nèi)。只有在標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍定量，才可能獲得準(zhǔn)確的分析結(jié)果。儀器不同或測(cè)定方法不同均得到不同的標(biāo)準(zhǔn)曲線。因此在更換儀器或儀器使用過(guò)久，以及采用不同反應(yīng)進(jìn)行吸光度測(cè)定時(shí)，都需重新繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2023/2/6

[例2]稱鋼樣0.500g，溶解→MnO4-→50mL容量瓶，搖勻，從中取5.00mL→50mL容量瓶定溶，用2cm比色皿在λ525nm，ε=2235，測(cè)A=0.124，計(jì)算Mn%=？(Mn=54.94)

[解]A0.124c2=——=————=2.77×10-5mol/L

εb2235×2

Mn

c2

·50·——1000

Mn%=——————×100=0.1525.000.500·——502023/2/6

[例4]某試液用2.0cm比色皿測(cè)T=60%，若改用3.0cm，求T%和A

[解](1)A=-lgT=-lg0.60=0.222=εbcA1b1b2(2)——=——A2=——A1=0.333A2b2b11100(3)A=2-lgT%=lg(——)=lg(——)TT%

lgT=2-A=2-0.333=1.667T%=46.452023/2/6

[例5]稱純Fe0.5000g溶解定溶1000mL作標(biāo)準(zhǔn)Fe，取10.0mL稀釋→100mL，取5.0mL顯色定溶50mL，測(cè)As=0.230，稱試樣中1.500g溶解定容250.0ml，從中取5.00ml與標(biāo)準(zhǔn)曲線相同方法測(cè)Ax=0.200，求試樣Fe%=？

[解]0.500g

———·10.010005.0c標(biāo)=——————

×

——=5.0×10-6g/mL

100mL50A標(biāo)

AS0.230c標(biāo)5.0×10-6

——=——=———；——=————

A樣

AX0.200c樣

c樣

2023/2/6因?yàn)锽eerLaw：

ASAX

——=——

cS

cXAX

所以

cX=——

×

cS=4.35×10-6g/mLAS

4.35×10-6g/mL×50mL

所以Fe%=———————————

×1005.01.50g——

250=0.7252023/2/6

[例6]丁二肟測(cè)Ni，Ni標(biāo)液10μg/mL，取5.00mL，發(fā)色后測(cè)A=0.292，稱鎳礦渣0.6261g，分解定溶100mL，取2.00mL發(fā)色測(cè)AX=0.300，求Ni%=？

[解]mS=10μg·mol-1×5.00mL=50.0μg

mS——AS

cSMmS

———=———=————=———

AX

cX

mX

mX

——M2023/2/650

故：mX=0.300·

———=51.37μg0.29251.37×10-6

Ni%=——————

×100=0.41

2.000.626×——

1002023/2/6

[例7]含F(xiàn)e47.0mg/L，取5.0mL→100mL定溶顯色，b=1cm，A=0.467，λ510nm求a，ε，S

[解]A0.467a=—=——————=2.0×102L·g-1·cm-1

47.05.0bc1·——·——

10001002023/2/6A0.467ε=——=——————————47.05.0bc1·——————·——1000×55.85100=1.11×104L·mol-1·cm-1

M55.85S=——=—————=0.0050μg/cm2

ε1.11×1042023/2/6

[例8]某有色液b=2.0cm時(shí)T%=60，若c增大一倍，T%=？，若改用1cm；5cm時(shí)T%，A各多少？

[解](1)A=-lgT=-lg0.60=0.222A=2-lg60=0.222A0.222ε·c=—=———=0.111b2若c增1倍T2=(0.60)2=0.36，T%=362023/2/6(2)b=1cm

Aε·c=—=0.111×1=0.111b

lgT%=2-0.111=1.889，T%=77.4(3)b=5cmA=0.111×5=0.555

lgT%=2-A=2-0.555=1.445，T%=27.92023/2/6

[例9]稱水泥0.800g，并溶解→1L，現(xiàn)取5.00→50mL容量瓶顯色，λ510nm，b=2.0cm，A=0.431，已知ε=1.1×104，求水泥中Fe2O3%=？

[解]A0.431(1)c=———=———————εb1.1×104×2.0

=1.96×10-5mol/L2023/2/6

mFe2O3

(2)Fe2O3%=———

×100

mS

1Fe2O3

cFe

VFe·—·———21000=———————————×100=1.965.00

mS

·

———

10002023/2/6

[例10]50mLCd2+5.0μg溶液，用10.0mL雙硫腙---CHCl3萃取，萃取率100%，λ518nm，b=1cm，T=44.5%，MCd=112.4，求a，ε，S

解：5.0×10-6

c1=————

×1000=5.0×10-4g/L10.05.0×10-6

c2=————

×1000=4.44×10-4g/LM×10.0A=-lgT=-lg0.445=0.3522023/2/6A0.352

a=———=———————

bc11×5.0×10-4

=

7.04×102L·g-1·cm-1A0.352

ε=———=————————

bc21×4.44×10-6

=7.92×104L·mol-1·cm-1

M112.4S=——=—————=1.42×10-3μg/cm2

ε7.92×1042023/2/61.雙波長(zhǎng)光度法作用原理：

設(shè)λ1和λ2兩束單色光強(qiáng)度相等，則有：Aλ1=ελ1bc

，Aλ2=ε

λ2

bc所以?A=Aλ1-Aλ2=（ε

λ1-ελ2）bc二.多組分的測(cè)定---雙波長(zhǎng)分光光度法

2023/2/62.應(yīng)用：a.混濁試液中組分測(cè)定：試液為參比（不同波長(zhǎng)?λ=40-60nm）消除試液中散射光的影響b.單組分測(cè)定：配合物吸收峰為測(cè)量波長(zhǎng)，顯色劑的吸收（等吸點(diǎn)）為參比波長(zhǎng)c.兩組分共存時(shí)測(cè)定：利用等吸點(diǎn)處A相等的特點(diǎn)2023/2/62.多組分的同時(shí)測(cè)定

⑴各組分的吸收曲線不重疊

⑵各組分的吸收曲線互有重疊根據(jù)吸光度的加合性求解聯(lián)立方程組得出各組分的