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分光光度法基本原理及应用

分光光度的概述

吸光光度法定义：

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，包括紫外可见分光光度法及红外光谱法等。

紫外可见分光光度法所用的光谱区域为

200~780nm,其中紫外分光光度法为200~400nm,可见分光

光度法为400^780nm

o

红外光谱法为2.51000um

o

分光光度法概述

分光光度法的发展历程：

最初人们发现很多物质都具有颜色，例如MnO4-为紫红色，

Fe3+为黄色，当含有这些物质的溶液浓度改变时，溶液颜色

的深浅度也就随着改变。溶液越浓颜色越深，溶液越稀颜色

越浅，因此利用比较溶液颜色深浅的方法来确定溶液中有色

物质的含量，这种方法称为“目视比色法”，随后人们又认

识到溶液的颜色是由于对光的选择性吸收而产生的，可以利

用滤光片和光电池客观的测量溶液的浓度，从而出现了“光

电比色法”。随着近代测试仪器的发展，用分光光度计代替

比色计，出现了分光光度法。

分光光度法基本原理

溶液颜色与光吸收的关系日常所见的白光，如日光、白炽

灯光，都是混合光，即它们是由波长400~780nm的电磁波

按适当强度比例混合而成的，这段波长范围的光是人们视

觉可觉察到的，所以称为可见光。当电磁波的波长小于

40OnnI时称为紫外光，大于78Onm的称为红外光，都是人

们视觉觉察不到的光。互补色光：当将某两种颜色的光按

适当强度比例混合时，可以形成白光，这两种色光就称为

互补色光。

当一束白光（混合光）通过某溶液时，如果该溶液对可见

光区各种波长的光都没有吸收，即入射光全部通过溶液，

则溶液呈无色透明状。

当该溶液对可见光区各种波长的光全部吸收时，则该溶液

呈黑色。

如某溶液对可见光区某种波长的光选择性地吸收，则该溶

液即呈现出被吸收波长光的互补色光的颜色。

例如当一束白光通过KMnO4溶液时，该溶液选择性的吸收

了绿色波长的光，而将其它的色光两两互补成白光而通过

去，只剩下紫色光未被互补，所以KMnO4溶液呈现紫色。

光吸收曲线

光吸收曲线：将不同波长的光依次通过某一定浓度和一定

厚度的溶液，分别测出它对各种波长光的吸光度，以波长

为横坐标，以吸光度为纵坐标绘制成的曲线(亦称吸收光

谱)最大吸收波长(AμaE):在吸收曲线上吸收峰最大处所

对应的波长O

标准曲线的绘制

配制一系列不同浓度的标准溶液，在一定条件下显色，使用

同样厚度的吸收池，测定吸光度，上然后以浓度为横坐标，

吸光度为纵坐标作图，得一条直线，在同样条件下测出试样

溶液的吸光度就可以从工作曲线上查出试样溶液的浓度。但

在实际工作中经常发现标准曲线不成直线的情况，特别是当

吸光物质的浓度高时，明显的向上或向下偏离标准曲线，这

种情况称为偏离朗伯-比耳定律现象。

引起偏离朗伯-比尔定律的原因

(1)入射光为非单色光。严格讲朗伯-比耳定律只适用于单色

光。应选用ALIaa处或肩峰处测定。

（2）溶液中的化学反应。离解、络合、缔合会破坏线性关

系，应控制条件（酸度、浓度、介质等）。

（3）比耳定律的局限性引起偏离。严格说，比耳定律是一

个有限定律，它只适用于浓度小于

O.01mol∕L的稀溶液。

定量分析一溶液浓度的测定

1、工作曲线法（标准曲线）

y=a+bx

Xy

式中：为标准溶液的浓度，为相应的吸光度一般来说：

（

透光度在20T65%或吸光度值在0.2~0.7之间时，测定误

差相对较小。

2、对比法（直接比较法）

对比法实际相当于工作曲线法的一个特例。y=bx实际就是

只配制一个标准溶液，其中待测组分的浓度与试液尽量相

近，选用最大吸收波长，在相同条件下依次测定二者的吸

光度，按下式直接计算试液中待测组分的浓度。

c样=（A样/A标）Xc标

需注意：标准样品和待测样品浓度应接近，且标准样品的

吸光度在0.4-0.8以内较好。在只测一、二个样品，且含

量大致已知时很方便。

分光光度计基本部件：

光源：

发出所需波长范围内的连续光谱。鸨灯(320~2500nm)：可

见光区氢灯、笊灯(180~375nm)：紫外区筑灯

(18(TlOOOnm)：紫外、可见光区。

吸收