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第九章吸光光度法知识点

吸光光度法是基于分子对光的选择性吸收而建立的一种分析方

法，包括比色法、紫外一可见吸光光度法、红外光谱法等。

1．吸光光度法的基本原理

①物质对光的选择性吸收：当光照射到物质上时，会产生反射、

散射、吸收或透射。若被照射的物质为溶液，光的散射可以忽略。当

一束白光照射某一有色溶液时，一些波长的光被溶液吸收，另一些波

长的光则透过，溶液的颜色由透射光的波长所决定。吸收光与透射光

互为补色光(它们混合在一起可组成白光)。

分子与原子、离子一样，都具有不连续的量子化能级，在一般情

况下分子处于最低能态(基态)。当入射光照射物质时，分子会选择性

地吸收某些频率的光子的能量，由基态跃迁到激发态(较高能级)，其

能级差E一E与选择性吸收的光子能量hv的关系为

激发态基态

Hv=E一E

激发态基态

分子运动包括分子的转动、分子的振动和电子的运动。

分子转动、振动能级间隔一般小于1eV，其光谱处于红外和远红

外区。

电子能级间的能量差一般为1～20eV，由电子能级跃迁而产生的

吸收光谱位于紫外及可见光区，其实验方法为比色法和可见-紫外吸

光光度法。

②吸收曲线：以波长为横坐标，以吸收光的强度为纵坐标绘制的

曲线，称为吸收光谱图，也称吸收曲线。它能清楚地描述物质对不同

波长的光的吸收情况。

③光的吸收定律——朗伯一比尔定律：当一束平行单色光垂直通

过一厚度为b、非散射的均匀吸光物质溶液时，吸光物质吸收光能，

致使透射光强度减弱。

若用I。表示入射光强度，I表示透射光强度，I。与I之比称为透

tt

光率或透光度T，T=I。/I，吸光物质对光的吸收程度，还常用吸光度

t

A表示，A=lgT=logI。/I。

t

实验证明，当一束平行单色光垂直照射某一均匀的非散射吸光物

质溶液时，溶液的吸光度A与溶液浓度c和液层厚度b的乘积成正

比，此即朗伯一比尔定律，其数学表达式为

A=lgT=logI。/I=abc

t

-1

式中，a为吸收系数。溶液浓度以g·L为单位、液层厚度以cm

-1-1-1

为单位时，a的单位为L·g·cm。当溶液浓度以mol·L为单位、

液层厚度以cm为单位时，此时吸收系数称为摩尔吸收系数，用符号

-1-1

k表示，其单位为L·mol·cm。

此时朗伯一比尔定律可写为A—Kbc。

摩尔吸收系数k是吸光物质在给定波长和溶剂下的特征常数，k越

大，表示该物质对某波长光的吸收能力越强，测定方法的灵敏度也就

越高。

根据朗伯一比尔定律，当吸光物质光程一定时，吸光度与吸光物

质的浓度成线性关系，因此可以根据直接比较法和标准曲线法测定试

样溶液中待测物质的浓度。

需要注意的是，在某些情况下，A—c关系并不严格遵守朗伯一比

尔定律，这种现象称为偏离朗伯一比尔定律。

引起偏离朗伯一比尔定律的主要原因是，仪器不能提供真正的单

色光和吸光物质的浓度过大。

一般说来，朗伯一比尔定律只适用于稀溶液。

2．吸光光度计的基本结构

①仪器的基本部件：尽管比色计、分光光度计的种类和型号繁多，

但它们都是由图9—1所示的基本部件组成的。

②各部件的作用及性能：光源的作用是提供所需波长范围内的连

续光，光源要有足够的光强度和稳定性，电源电压的微小波动会引起

灯光强度的很大变化，因此需要用稳压电源。可见分光光度计的光源

多属热光源，如钨灯、碘钨灯等。钨灯发射光的谱波长范围在可见和

近红外区。

单色器的作用是