第八章 吸光光度法

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1、第八章吸光光度法第八章吸光光度法基于物质对光的选择性吸收而建立的分析方法称为吸光光度法。包括比色法、可见及紫外分光光度法等。本章主要讨论可见光区的吸光光度法。利用可见光进行分光光度法分析时，通常将被测组分通过化学反应转变成有色化合物，然后进行吸光度的测量。例如：测量钢样中Mn的含量，在酸性溶液中将Mn 氧化为MnO4-，然后进行吸光度的测量。与化学分析法比较它具有如下特点：（一）灵敏度高分光光度法常用于测定试样中1－0.001%的微量组分。对固体试样一般可测至10-4%。（二）分析微量组分的准确度高例如：含铁量为0.001%的试样，如果用滴定法测定，称量1g试样，仅含铁0.01m

2、g，无法用滴定分析法测定。如果用显色剂1，10-邻二氮杂菲与铁生成橙红色的1，10-邻二氮杂菲亚铁配合物就可用吸光光度法来测定。Fe2++3(1,10-phen)→[Fe(1,10-phen)3]2+（三）操作简便，测定快速（四）应用广泛几乎所有的无机离子和许多有机化合物都可直接或间接地用分光光度法测定。可用来研究化学反应的机理、溶液中配合物的组成、测定一些酸碱的离解常数等。13第八章吸光光度法§8-1吸光光度法基本原理一、物质对光的选择吸收当光束照射到物质上时，光与物质发生相互作用，产生了反射、散射、吸收或透射（p241,图9-1）。若被照射的是均匀的溶液，则光在溶液中的散射损

3、失可以忽略。当一束由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各种颜色的光复合而成的白光通过某一有色溶液时，一些波长的光被溶液吸收，另一些波长的光则透过。当透射光波长在400-700nm范围时，人眼可觉察到颜色的存在，这部分光被称为可见光。透射光和吸收光呈互补色，即物质呈现的颜色是与其吸收光呈互补色的透射光的颜色。例如：CuSO4溶液由于吸收了580-600nm的黄色光，呈现的是与黄色呈互补色的蓝色。不同波长的光具有不同的颜色，见P294,表9-1。物质吸收了光子的能量由基态跃迁到较高能态（激发态），这个过程叫做物质对光的吸收。M（基态）+hυ→M*(激发态)当照射光光子的能量hυ与物质的基态

4、与激发态能量之差相等时，即ΔE=hυ13第八章吸光光度法，才能发生吸收。不同的物质由于结构不同而具有不同的能级差，所以吸收不同波长的光。物质对不同波长光吸收能力的分布情况，称为吸收曲线，也称为吸收光谱。吸收曲线以波长为横坐标，吸光度为纵坐标。每种物质的吸收曲线，一般都有一个最大吸收峰，最大吸收峰所对应的波长叫做最大吸收波长λmax。由P242,图9-3可以看出：不同浓度的1，10-邻二氮杂菲亚铁溶液对不同波长的光吸收情况不同，其最大吸收波长位于510nm，即吸收的是绿光，呈现的是相应的互补色橙红色。当溶液浓度增大时，吸光度增大，但最大吸收波长λmax不变。在吸光光度法分析中，一般

5、都在最大吸收波长处测量吸光度。一、光吸收的基本定律1、朗伯-比耳定律1729年波格（Bouguer）建立了吸光度与吸收介质厚度之间的关系。1760年朗伯（Lambert）用更准确的数学方法表达了这一关系。1852年比耳（Beer）确定了吸光度与溶液浓度及液层厚度之间的关系，建立了光吸收的基本定律，称为朗伯-比耳定律。当一束平行单色光通过液层厚度为b、吸光物质的浓度为c的单一均匀的，非散射的有色溶液时,溶液的吸光度与溶液浓度和液层厚度成正比。A=－lgT＝lgI0/I=abc13第八章吸光光度法A：吸光度，A=lgI0/I；T：透光度，T＝I/I0；I0:入射光强度；I:透射光强度

6、；a称为吸光系数；b：液层厚度（光程长度），b的单位为cm；c为吸光物质的浓度，若c的单位为g/L，则a的单位为L·g-1·cm-1。当c的单位为mol/L,则此时吸光系数称为摩尔吸光系数，用κ表示，单位为L·mol-1·cm-1，它表示1mol/L吸光物质，溶液的厚度为1cm时溶液对光的吸收能力。则A=κbcκ=Ma在分光光度分析的实际工作中，不能直接取1mol/L这样高的浓度测定摩尔吸光系数κ值，而是在适宜的低浓度下测量吸光度A，然后通过计算求出κ值。例：铁（II）浓度为5.0×10-4g/L,与1，10-邻二氮杂菲反应生成橙红色的配合物，该配合物在波长508nm，比色皿厚度

7、为2cm时，测得A=0.19,计算该配合物的a及κ。解：a=A/bc=0.19/(2×5.0×10-4)=190L·g-1·cm-1κ=A/bc=0.19/(2×5.0×10-4/55.85)=1.1×104L·moL-1cm-1或κ=Ma＝55.85×190=1.1×104L·moL-1cm-1通常认为κ>104的显色反应是灵敏的，κ<103则是不灵敏的。吸光度具有加合性，即体系总的吸光度等于各组份吸光度之和（设各吸光物质之间没有互相作用）。A总=A1+A2+……..An13第