§11-1物質對光的選擇性吸收

§11-2

光的吸收定律

§11-3

吸光光度法的儀器

§11-4

吸光光度法的應用第十一章吸光光度法

吸光光度法是基于被測物質的分子對光具有選擇吸收的特性而建立的分析方法。光的電磁波性質射線x射線紫外光紅外光微波無線電波10-2nm10nm102nm104nm0.1cm10cm103cm105cm可見光一、光的基本性質§11-1

物質對光的選擇性吸收光的波粒二象性波動性粒子性λνE光的折射光的衍射光的偏振光的干涉光電效應E：光子的能量（J,焦耳）ν：光子的頻率（Hz,赫茲）λ：光子的波長（nm）c：光速（2.9979X1010cm.s-1）h：plank常數（6.6256×10-34J.s）單色光、復合光、光的互補單色光復合光光的互補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度比例混合得到白光，那么就稱這兩種單色光為互補色光，這種現象稱為光的互補。藍黃紫紅綠紫黃綠綠藍橙紅藍綠二、物質對光的選擇性吸收物質的顏色與光的關系完全吸收完全透過吸收黃色光光譜示意表觀現象示意復合光物質對光的吸收與電子躍遷物質對光的吸收滿足條件S2S1S0S3E2E0E1E3h物質對光的選擇吸收

物質的電子結構不同，所能吸收光的波長也不同，這就構成了物質對光的選擇吸收基礎。例：A物質B物質同理，得：1ev=1.6?10-19J.§11-2

光的吸收定律一、透光度Transmittance透光度定義：T取值為0.0%~100.0%全部吸收T=0.0%全部透射T=100.0%入射光I0透射光It結論：溶液的透光度越大，表示它對光的吸收越小；相反，透光度越小，表示它對光的吸收越大。

二、吸光度A吸光度定義：入射光I0透射光It實踐證明，溶液吸光度，與溶液濃度、液層厚度及入射光波長等因素有關。吸光度與透光度的關系三、吸收曲線

吸收曲線與最大吸收波長

max

用不同波長的單色光照射，測吸光度A值。吸收曲線的討論：①同一種物質對不同波長光的吸光度不同。吸光度最大處對應的波長稱為最大吸收波長λmax②不同濃度的同一種物質，其吸收曲線形狀相似λmax不變。而對于不同物質，它們的吸收曲線形狀和λmax則不同。③吸收曲線可以提供物質的結構信息，并作為物質定性分析的依據之一。④不同濃度的同一種物質，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。濃度越大，吸光度也越大。此特性可作作為物質定量分析的依據。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。

四、朗伯—比耳定律

布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年闡明了光的吸收程度和吸收層厚度的關系。

A∝b

1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物濃度之間也具有類似的關系。

A∝c

二者的結合稱為朗伯—比耳定律。朗伯-比耳定律數學表達式

A＝

εbc

式中A：吸光度；描述溶液對光的吸收程度；

b：液層厚度(光程長度)，通常以cm為單位；

c：溶液的摩爾濃度，單位mol·L－１；

ε：摩爾吸光系數，單位L·mol－１·cm－１；與所用入射光的波長及物質的本性有關。

或:A＝abc

c：溶液的濃度，單位g·L－１

a：吸光系數，單位L·g－１·cm－１

a與ε的關系為：

a=ε/M

（M為待測物質的摩爾質量）

AC增大例：某有色溶液在2.00cm吸收池中，測得T=50%，若改用1cm的吸收池，其T和A各為多少？解：先求有色溶液在2.00cm吸收池中吸光度A，

A=-lgT=-lg50%=0.30由于吸光度與液層厚度成正比，可求得厚度為1cm時吸光度，

b=1cm,A=0.30/2.00×1.00=0.15T=10-0.15=71%定性分析與定量分析的基礎定性分析基礎定量分析基礎物質對光的選擇吸收ABA在一定的實驗條件下，物質對光的吸收與物質的濃度成正比。AC增大§11-3

吸光光度法的儀器紫外-可見分光光度計組件光源單色器樣品池檢測器信號輸出氫燈，氘燈，185~350nm；鹵鎢燈，250~2000nm.基本要求：光源強，能量分布均勻，穩定作用：將復合光色散成單色光棱鏡光柵玻璃，350~2500nm,石英，185~4500nm平面透射光柵，反射光柵玻璃，光學玻璃，石英作用：將光信號轉換為電信號，并放大光電管，光電倍增管，光電二極管，光導攝像管（多道分析器）表頭、記錄儀、屏幕、數字顯示儀器實物分光光度計（紫外-可見分光光度計）UV-vis0.575I0參比樣品入射光I0透射光It請注意與定義比較未考慮吸收池和溶劑對光的作用單波長單光束分光光度計0.575光源單色器吸收池檢測器顯示參比液的選擇原則：扣除非待測組分的吸收以顯色反應為例進行討論M+R=M-R

試液 顯色劑溶劑吸光物質參比液組成無吸收無吸收光學透明溶劑基質吸收無吸收吸收不加顯色劑的試液無吸收吸收吸收顯色劑基質吸收吸收吸收吸收顯色劑+試液+待測組分的掩蔽劑若欲測M-R

的吸收A（樣）=A（待測吸光物質）+A（干擾）+A（池）A（參比）=A（干擾）+A（池）一、單組分的測定

1.A-C

標準曲線法§11-4

吸光光度法的應用A2.標準比較法應用于待測試樣濃度與標準溶液濃度相近的情況。二、多組分的同時測定⑴若各組分的吸收曲線互不重疊，則可在各自最大吸收波長處分別進行測定。這本質