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第八章分光光度法分析


-摩尔吸光系数 Molar Absorptivity
A= Lc
的单位: L· mol-1· cm-1
1% E1cm 表示,
当c的单位用g· 100mL-1表示时,用
1% 1% A= E1cm bc,E1cm 叫做比消光系数
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摩尔吸光系数ε的讨论:
① ε是 吸收物质在一定波长下的特征常数。
真空中:E h
c

结论:一定波长的光具有一定的能量,波长越 长(频率越低),光量子的能量越低。 单色光:具有相同能量(相同波长)的光。 混合光:具有不同能量(不同波长)的光复合在 一起。
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光学光谱区
远紫外
(真空紫外)
近紫外 可见
近红外
中红外
远红外
10nm~200nm 200nm ~380nm
(2)物质的颜色与光吸收的关系 物质之所以呈现不同的颜色是物质对光 选择性吸收造成的。
溶液在日光的照射下 , 如果可见光几乎 均被吸收,则溶液呈黑色;如果全不吸收 ,则 呈无色透明 ; 若吸收了白光中的某种色光 , 则呈现透射光的颜色,即被吸收光的互补色。
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例如 ,KMnO4 溶液吸收波长 500—560nm 的绿 色光,呈现紫色;K2Cr2O7溶液吸收篮紫色光 , 而呈现黄色 ;硫酸铜溶液呈现蓝色是由于它 吸收了白光中的黄色光波 .
380nm 780 nm ~ 780nm ~ 2.5 m
2.5 m ~ 50 m
50 m ~300 m

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3. 溶液中溶质分子对光的吸收与 吸收光谱
(1)互补色光:若两种颜色的光按某适当的 强度比例混合后可成为白光,则这两种色光 成为互补色光。例如,黄光和蓝光。
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T 10
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kLc
10
A
吸光度A、透射比T与浓度c的关系
A
T = 10
-kbc
T
A=kLc
c
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K 吸光系数 Absorptivity
当c的单位用g· L-1表示时,用a表示,
A=aLc
a的单位: L· g-1· cm-1
当c的单位用mol· L-1表示时,用表示.
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(3) 溶液中溶质分子对光的吸收与吸收光谱
不同颜色的可见光波长及其互补光
/nm
400-450 450-480 480-490
颜色
紫 蓝 绿蓝
互补光
黄绿 黄 橙
490-500
500-560 560-580 580-610 610-650
蓝绿
绿 黄绿 黄 橙

红紫 紫 蓝 绿蓝
650-760
生色基团:能产生吸收峰的原子或原子团 助色基团 : 本身不能产生吸收 , 对周围的生 色基团发生作用,使生色基团吸收 红移:吸收峰向长波方向移动
紫移:吸收峰向短波方向移动
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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。
第八章
吸收光谱法
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8.1 吸收光谱法的基本原理
一、吸收光谱原理
1.吸收光谱法: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。又称
吸光光度法。
红外吸收光谱法
分子吸收 紫外吸收光谱法 吸收光谱法 原子吸收
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可见吸收光谱法
红外吸收光谱法:吸收光波长范围2.5-1000 nm ,主要用于有机化合物结构鉴定。 紫外吸收光谱法:吸收光波长范围200-400
dx
朗伯定律(1760)
A=lg(I0/It)=k1b
比尔定律(1852)
A=lg(I0/It)=k2c
A=lg(I0/It)=kLc
吸光度
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介质厚 度(cm)
T-透光率(透射比)
(Transmittance)
T=
It I0
A = lg (I0/It) = lg(1/T) = -lgT = kLc
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与物质作用 电场向量 Y
Z 磁场向量
X 传播方向
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微粒性 光量子,具有能量。
E h
h-普朗克(Planck)常数 6.626×10-34J· s
-频率
E-光量子具有的能量 单位:J(焦耳),eV(电子伏特)
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波粒二象性
c E=h = h n
525 545 MnO4-
0.4
0.2 300 350 400 500 600 700
/nm
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苯 (254nm) A
甲苯 (262nm)
230
250
270

苯和甲苯在环己烷中的吸收光谱
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4. 光吸收基本定律: Lambert-Beer定律
I I-dI I0 s It b
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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在 λmax 处吸光度随浓度变化的幅度最大, 所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中 选择入射光波长的重要依据。
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Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱
1.0 0.8 Absorbance 0.6
350 Cr2O72-
温度和波长等条件一定时, ε 仅与吸光物
质本性有关,而与其浓度 c 和光程长度 L 无
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蓝绿
( 4 )吸收曲线: 在同样的条件下依次将各种
波长的单色光通过某物质溶液,并分别测定每个 波长下溶液对光的吸收程度 (吸光度 A),以波长 为横坐标,吸光度为纵坐标得到的A~λ曲线,称 为该溶液的吸收曲线,又称吸收光谱。
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最大吸收波长 λmaxb: 吸光度最大处对应的 波长称为最大吸收波长λmax 末端吸收 : 出现在短波区 , 紫外区末端吸收 增强,未成峰形.
nm(近紫外区) ,可用于结构鉴定和定量分析。 可见吸收光谱法:吸收光波长范围400-750 nm ,主要用于有色物质的定量分析。
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2.光的基本性质 电磁波的波粒二象性
波动性
光的传播速度:
c V = = n
c-真空中光速 2.99792458×108m/s
~3.0 ×108m/s λ-波长,单位:m,cm,mm,m,nm,Å 1m=10-6m, 1nm=10-9m, 1Å=10-10m ν-频率,单位:赫芝(周)Hz 次/秒 n-折射率,真空中为1
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