化学分析与仪器分 析方法比较和测定
能级跃迁
紫外-可见光谱属于电子跃 迁光谱。
电子能级间跃迁的同时总伴 随有振动和转动能级间的 跃迁。即电子光谱中总包 含有振动能级和转动能级 间跃迁产生的若干谱线而 呈现宽谱带。
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吸收光谱 Absorption Spectrum
S3
重量法 m(Fe2O3)≈0.14mg, 称不准 V(K2Cr2O7)≈0.02mL, 测不准
光度法 结果0.048%～0.052%, 满足要求
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基于物质光化学性质而建立起来的分析方法称之为光化学 分析法。 分为:光谱分析法和非光谱分析法。
光谱分析法是指在光（或其它能量）的作用下，通过 测量物质产生的发射光、吸收光或散射光的波长和强度来 进行分析的方法。
蓝 绿蓝 蓝绿
绿 黄绿
黄 橙 红
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互补光 黄绿
黄 橙 红 红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿
吸收曲线的讨论：
（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 λmax
（2）不同浓度的同一种物质，其吸收曲线 形状相似λmax不变。而对于不同物质，它们的 吸收曲线形状和λmax则不同。
与物质作用
电场向量 Y
Z 磁场向量
X 传播方向
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光学光谱区
远紫外 近紫外 可见 近红外 中红外
（真空紫外）
远红外
10nm~200nm 200nm 400nm 750 nm 2.5 m
50 m
~400nm ~ 750nm ~ 2.5 m ~ 50 m ~300 m
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可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范 围400750 nm ，主要用于有色物质的定量分析。
本章主要讲授可见吸光光度法。
化学分析与仪器分 析方法比较和测定
10.1概述
10.1.1 吸光光度法的特点
1．光的基本性质
光是一种电磁波，具有波粒二象性。光的波动性可用波
长、频率、光速c、波数（cm-1）等参数来描述： = c ； 波数 = 1/ = /c
物质对光的选择性吸收及吸收曲线
M + h M*
M +热
基态
激发态
M + 荧光或磷光
E1 （△E） E2
E = E2 - E1 = h
量子化 ；选择性吸收;
分子结构的复杂性使其对不同波长 光的吸收程度不同；
用不同波长的单色光照射，测吸光
度— 吸收曲线与最大吸收波长 max； 光的互补：蓝➢ 黄
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2.吸收光谱产生的原理
物质分子内部三种运动形式： （1）电子相对于原子核的运动 （2）原子核在其平衡位置附近的相对振动 （3）分子本身绕其重心的转动
分子具有三种不同能级：电子能级、振动能级和转动能级 三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量
分子的内能：电子能量Ee 、振动能量Ev 、转动能量Er 即 E＝Ee+Ev+Er ΔΕe>ΔΕv>ΔΕr
h
S2
S1
E3 A E2
E1
S0
E0
纯 电子能态 间跃迁
S2
h
A
S1
S0
分子内化电学子分跃析迁与仪器分 析方法比较和测定
锐线光谱
带状光谱
讨论：
（1）转动能级间的能量差ΔEr：0.0 Nhomakorabea5～0.050eV，跃迁
产生吸收光谱位于远红外区。远红外光谱或分子转动光谱；
（2）振动能级的能量差ΔEv约为：0.05～１eV，跃迁产
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化学分析与仪器分 析方法比较和测定
化学分析：常量组分(>1%), Er 0.1%～0.2% 准确度高 依据化学反应, 使用玻璃仪器 仪器分析：微量组分(<1%), Er 1%～5% 灵敏度高 依据物理或物理化学性质, 需要特殊的仪器
例: 含Fe约0.05%的样品, 称0.2g, 则m(Fe)≈0.1mg
若两种不同颜色的单色光按一定的强度比 例混合得到白光，那么就称这两种单色光为互 补色光，这种现象称为光的互补。
蓝绿
绿 黄绿 黄
绿蓝
橙
蓝 紫 紫红
红
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不同颜色的可见光波长及其互补光
/nm 颜色
400-450
紫
450-480 480-490 490-500 500-560 560-580 580-610 610-650 650-760
生的吸收光谱位于红外区，红外光谱或分子振动光谱；
（3）电子能级的能量差ΔEe较大1～20eV。电子跃迁产生
的吸收光谱在紫外—可见光区，紫外—可见光谱或分子的电 子光谱
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（4）吸收光谱的波长分布是由产生谱带的跃迁能级 间的能量差所决定，反映了分子内部能级分布状况， 是物质定性的依据。
吸收光谱分析 发射光谱分析 分子光谱分析 原子光谱分析
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在光谱分析中，依据物质对光的选择性吸收而 建立起来的分析方法称为吸光光度法,主要有:
红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范 围2.51000 m ,主要用于有机化合物结构鉴定。
紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范 围200400 nm（近紫外区） ，可用于结构鉴定和定 量分析。
光是由光子流组成，光子的能量：
E=h=hc/
（Planck常数：h=6.626 × 10 -34 J · S ) 光的波长越短（频率越高），其能量越大。 白光(太阳光)：由各种单色光组成的复合光 单色光：单波长的光(由具有相同能量的光子组成) 可见光区：400-750 nm 紫外光区：近紫外区200 - 400 nm 远紫外化区学10分-析20与0 仪nm器（分真空紫外区） 析方法比较和测定
定性、定量基础
（3）吸收曲线可以提供物质的结构信息，并作为物质定性分析的依据 之一。
（4）不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在
λmax处吸光度A 的差异最大。此特性可作为物质定量分析的依据。
（5）吸收谱带强度与分子偶极矩变化、跃迁几率有 关，也提供分子结构的信息。通常将在最大吸收波长
处测得的摩尔吸光系数εmax也作为定性的依据。不同 物质的λmax有时可能相同，但εmax不一定相同；
（6）吸收谱带强度与该物质分子吸收的光子数成正 比，定量分析的依据。
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