第十三章 可见和紫外分光光度法 .pdfVIP

第十三章可见和紫外分光光度法

本章教学要求

掌握朗伯－比耳定律及其应用：标准曲线法和标准对照法

熟悉吸收光谱、透光率与吸光度

了解分光光度法及其分类

分光光度法(spectrophotometry)是一种现代仪器分析方法，它是利用物质的

吸收光谱和光的吸收定律对物质进行定性或定量分析的。根据所用光源波长的不

同，分光光度法又可分为：光源波长在380nm~780nm为可见分光光度法；10

nm~380nm为紫外分光光度法(常用波长为200nm~380nm)；780nm~3105

nm为红外分光光度法。

可见-紫外分光光度法通过测定物质对特定波长光的吸收，求出物质的含量

-3

或对物质进行定性。它的优点是选择性好，灵敏度高，一般物质可测到10mol

-1-6-1

•L～10mol•L；相对误差虽比滴定分析大，但对微量分析而言，绝对误差极

小，符合分析准确度好的要求；仪器设备简单，操作便捷，应用广泛，在化工、

环保、医药、卫生、生物等领域中常用来分析物质的组成和结构、测定化合物的

含量及研究生化过程等。

本章主要学习可见-紫外分光光度法基本原理和方法。

第一节分光光度法基本原理

——吸收光谱和朗伯－比耳定律

一、吸收光谱的产生与吸收曲线

（一）原子光谱和分子光谱

当原子中的电子吸收或释放一定能量后将从一个能级(E)轨道跃迁到另

1

一个能级(E)轨道上，吸收或释放的能量可以是具有一定波长的光。产生的

2

光波波长与跃迁前后两个能级的能量差有关

chchchc





hEEE

21



式中h为普朗克常量；c为光速；为频率。

不同能级间电子的跃迁产生的能量差不同，因此吸收或发射的光的波长也就

不同，这便形成了相应的原子的吸收或发射光谱。它们都是不连续的线状光谱。

不同元素的原子其电子结构不同，能级结构不同，因而有其特征的光谱线。利用

此类性质的分析法称为原子光谱法。

分子是由多个原子结合而成，分子及其内部粒子存在着三种与光的吸收或发

射有关的运动形式：价电子在分子轨道上的运动；原子或原子团相对于连接它们

的化学键的振动和分子绕着其重心转动。因此，一个分子的与光的吸收或发射有

关的能量也包括三部分，即分子的价电子能级的能量E、分子振动能级的能量

e

E及分子转动能级的能量E。在每一电子能级上有许多间距较小的振动能级，

vr

每一振动能级上又有许多更小的转动能级。分子中价电子能级间的能量差E约

e

为1eV～20eV，这恰好是可见光和紫外光的能量。研究物质在可见、紫外光

区的分子吸收光谱的分析方法称为可见-紫外分光光度法(visibleandultraviolet

spectrophotometry,VIS-UV)。由于可见-紫外吸收光谱主要产生于价电子在电子

能级间的跃迁，所以也将其称为电子光谱方法。振动能级间的能量差E约为