显色反应
显色反应
Fe2+ + 3
NN
3 邻二氮菲
2+
NN
Fe
3
桔红色 max
1.显色反应的选择
显色反应： M + R
MR
a.灵敏度高、选择性好；
b.有色化合物的组成恒定；
c.显色对比度大：MRmax Rmax nm
2.显色剂
无机显色剂：利用络合反应和氧化还原反应
有机显色剂：利用配位、螯合、缔合反应
Fe2+ + 3
NN
3 邻二氮菲
< 104 =104 ~105 &红色 508
低灵敏度 中等灵敏度
高灵敏度
A bC
A
0
C
=1.1 104
10.2 分光光度计及吸收光谱 10.2.1 分光分度计
分光光度计基本部件
光源
氢灯，氘灯，185 ～ 350 nm； 卤钨灯，250 ～2000 nm.
化学分析
分析化学
仪器分析
电分析
原子吸收光谱 光分析 原子发射光谱
吸光光度法 ……
色谱分析
10.1 物质对光的选择吸收和光吸收的基本定律 10.2 分光光度计及吸收光谱 10.3 显色剂及其影响因素 10.4 吸光光度分析及误差控制 10.5 其他吸光光度法 10.6 吸光光度分析法的应用
吸光光度法:是基于被测物质的分子对光具有选择吸收
粒子性
E
E
h
hc
单色光、复合光、互补色光
单色光
?
复合光
?
蓝绿
绿 黄绿 黄
绿蓝
橙
光的互补 ?
蓝 紫 紫红
红
问题:光与物质如何发生作用?
物质的颜色与光的关系
完全吸收
光谱示意 复合光 表观现象示意
完全透过 吸收黄色光
1.分子能级图：微观上表现为能级跃迁
E电子 + E振动 +
E转动
1～200ev 0.05～1ev
H3C C N OH H3C C N OH
丁二酮肟
Ni2+ =1.3 ×104
max =470nm
N邻 二 氮
N菲
Fe2+ =1.1 ×104
max =508nm
2CH3 C N OH + Ni2+ CH3 C N OH
H
O
O
CH3 CH3
CN CN
Ni
N C CH3 N C CH3
+ 2 H+
比值
吸收池 检测器
显示
10.2.2 吸收光谱 KMnO4溶液的吸收光谱
吸收光谱与吸收定律的关系
吸A 收 定 律
吸A 收 光 谱
C
三A 维 谱 图
max
C
10.3 显色剂及其影响因素
10.3.1 显色反应与显色剂
有机化合物 无机化合物
官能团强吸收 直接测定 UV-VIS
官能团弱吸收 衍生化反应 UV-VIS
结构特点：
生色团 有
=
..
= 、-N=N- 等共轭双键
助色团 有 -NH、-OH等含孤对电子的基团
形成有色有机化合物的类型：
配合物 螯合物 离子缔合物
二元：M—R 三元：M—R—表面活性剂 多元： （增敏、增溶、增稳）
OH
磺
COOH
基
水
杨
酸
SO3H
Fe3+ =1.6 ×103
max =520nm
A
VR
pH
工作曲线
A
T
t
C
10.4 吸光光度分析及误差控制
10.4.1 测量波长的选择和标准曲线的制作
1.测量波长的选择
无干扰，选择 max
有干扰
A
A
2.标准曲线的制作
c1 c2 c3 c4 c5 cx A1 A2 A3 A4 A5 Ax
A＝ b c
工作曲线法
标准系列
A
0.80
Ax
*
0.60
未知试液
I0
得 lg T Kcb
吸光度与透光率
令：A lg T kcb
A： 吸光度
1.0
T
A
T 10A 10Kbc
T = 0.0 %
100
A=∞
A T%
0.5
50
T = 100.0 %
A = 0.0
0
0
C
吸光系数
A kcb
K 比例常数
b ～cm c～ g ·L –1或mol ·L –1
物质的性质 入射光波长 温度
OH O
2 C6H5 N
H
C6H5 N N C SH + Pb2+ N
二苯硫腙
H
C6H5
NN
N SC
N
Pb
N
CS
N
C6H5 + 2H+
N N
C6H5 H
C6H5
Pb2+ =1.3 ×104
max =520nm
10.3.2 影响显色反应的因素
吸收曲线
A
显色剂用量曲线
A
酸度曲线
A
A 温度曲线
时间曲线
朗伯-比耳吸收定律的推导
I
I-dI
dI ∝ N I
I0
It
N = N0 c dS db
N = k’ c db
积分 或
db
b
It dI k
b
cdb
I0 I
0
lg It kcb Kcb I0 2.303
dI ∝ N I = I k’ c db dI = - I k c db ,
dI / I = - k c db 得 ln It kcb
c：mol ·L –1 K
摩尔吸光系数
A cb L ·mol –1 ·cm -1
c： g ·L –1
K a A acb 吸光系数a
L ·g –1 ·cm -1
摩尔吸光系数的意义
1.摩尔吸收系数～反映吸光物质对光的吸收能力,取决于
分子结构,是物质定性依据。
2.摩尔吸收系数～反映光度分析方法的灵敏度．
单色器
玻璃棱镜， 350 ～ 2500 nm 石英棱镜，185 ～ 4500 nm 光栅
样品池 检测器
玻璃比色皿，石英比色皿 光电管，光电倍增管
信号输出 表头显示、数字显示、屏幕显示、记录
单波长单光束分光光度计
光源
0.575
单色器
吸收池
检测器 显示 （计算机）
单波长双光束分光光度计
光源 单色器
光束分裂器
0.05ev
可见、紫外
红外
红外
2.分子吸收光谱图：宏观上表现为光吸收
（1） KMnO4吸收曲线（2）定性、定量依据
E
v3
E2
吸
光
v2
程
v1
度
吸收光谱
v3
E1
v2
rr12
v1
E0
入
10.1.2 光吸收的基本定律
入射光 I0
透射光 It
透光率定义：
T It I0
T ~ ？~ C
全部吸收 全部透射
T = 0.0 % T = 100.0 %
的特性而建立的分析方法。
10.1 物质对光的选择吸收和光吸收的基本定律 10.1.1 物质对光的选择性吸收
光的电磁波性质 10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
x 射射 线线
紫红 外外 光光
微
无
波
线
电
波
可见光
光的波粒二象性
波动性
0.40
0.20 0.00 0
1.0 2.0
cx
3.0 4.0
c(mg/mL)
3.参比溶液的选择
被 干 显 掩 辅助
测 扰 色 蔽 试剂
物N M
剂 剂 (缓冲 R L 液等)
无无无无 色色色色
无色
无或有或
色有色有
色
色
或或无或
有有色有
色色
色
有有有有 色色色色