可见分光光度法.
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第十三章 可见分光光度法和紫外分光光度法
标准曲线的偏离
引起偏离 Lambert-Beer 定律的原因有物理 因素和化学因素两大类。 （一）物理因素引起的偏离
1. 非单色光引起的偏离 假设入射光仅由波长为 λ 1 和
λ2 的两种单色
光组成， 其强度分别为 I01 和 I02 ，当通过浓度 为cB，厚度为d 的吸光物质溶液后，透射光的强 度分别为 I1 和 I2。
二、物质的吸收光谱
吸光度（A）：测量溶液对不同波长的 单色光的吸收程度。 吸收曲线（或吸收光谱）：以波长 λ 为横坐标，吸光度A为纵坐标作图，可 得一曲线，此曲线就是吸收曲线（或吸 收光谱）
以三（邻二氮菲）合铁（II）离 子的吸收光谱图为例，看看它的吸收光 谱： （1）、（2）（3）、 （4）的浓度逐渐增大
I0 = I a + It + I r
在分光光度法中，通常将被测溶 液和参比溶液分别置于两个材料和厚度 的吸收池中，因此上式可简化为：
I 0 = I a + It
透射光的强度It与入射光强度 I0之比称为透光率，用T表示：
It T= I0
透光率越大，溶液对光的吸收越少； 反之，透光率越小，溶液对光的吸收越 多。
讯号处理及显示器
1、光源
可见分光光度法是以钨灯作 光源。钨灯可发出320至3 200nm的 连续光谱，波长最适宜的波长范围 为360至1 000nm。
2、单色光器
单色光器由棱镜或光栅、狭缝和准直镜 等部分组成。 通过转动棱镜便可在出光 狭缝得到所需波长的单色 光。 所以混合光从空气进入棱镜后，便 按波长由长到短的顺序依次分散成为一个连 续光源。单色光器的作用就是将混合光分散 成一系列的单色光。
hν ≥ ∆E
不同物质的基态和激发态的能量差 不同，选择吸收光子的能量也不同，即 吸收的波长不同。光的能量与波长成反 比，波长越短，能量越高。
紫外——可见分光光度法
检测器（detector）： 作用 透射光信号转换成电讯号。 要求 灵敏度高、响应时间短、响应的线 性关系好等，不同波长的光具有相同响应 类型 光电管、光电倍增管 显示器（display）： 作用 显示和记录检测器的电信号 类型 微安表、数码显示管 标尺 透射比（T）、吸光度（A）
2、常用的分光光度计
光学分析法 的类型
光谱法 分子光谱、原子光谱 发射光谱、吸收光谱、荧光光谱、拉曼 光谱等 非光谱法
§1 基本原理
一、分子能级(量)与电磁辐射 二、光的性质 三、物质的颜色与光的关系 四、物质吸收光的定律
一、分子能级(量)与电磁辐射
分子的能量包括： 价电子能量（Ee） 1～20eV 分子内原子在平衡位置的振动能量（Ev） 0.025～1eV 分子绕重心转动的能量（Er） 小于 0.025eV E = Ee + Ev + Er 分子吸收光谱的特点：带状光谱
二 光的性质
单色光 ：只有一种波长的光 复合光 ：由两种及两种以上波长的光组成 的光 白光：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等颜 色的光按一定比例混合而成 互补色光 ：两种颜色的光按这一比例混合 也可得到白光
绿 黄 青
橙
白光
青蓝
红
蓝
紫
物质的颜色 黄绿
吸 收 光 颜色 紫 波长/nm 400～450
光源 单色光器 吸收池 检测器 显示器
光源（light source）： 钨灯（ 6 ～ 12V ），产生 320 ～ 3200nm 的 连续光谱，其适宜的波长是360～1000nm。 氢灯发射 150 ～ 400nm 波长的光，适用于 200～400nm波长范围。 辅助设备 聚光透镜、稳压电源
紫外-可见分光光度法测定
紫外-可见分光光度法测定1. 引言1.1 引言紫外-可见分光光度法是一种常用的分析化学方法，通常用于测定物质的浓度或测定物质的吸光度。
该方法利用紫外-可见光谱仪测量样品对紫外和可见光的吸收情况，从而推断样品中所含物质的浓度或结构。
在化学分析实验中，紫外-可见分光光度法具有灵敏度高、准确性高和简便易行的优点，因此被广泛应用于药物分析、环境监测、食品检测等领域。
本实验旨在通过该方法测定样品中目标物质的浓度，并探讨影响测定结果的因素。
通过对仪器原理、操作步骤、实验结果、数据分析和影响因素的详细讨论，我们将深入了解紫外-可见分光光度法的原理和应用，并为今后在相关领域的研究提供参考和借鉴。
希望本实验能够为我们提供更多关于分光光度法的实际操作经验，提升我们的实验技能和分析能力。
1.2 背景介绍紫外-可见分光光度法是一种广泛应用于化学分析领域的分析方法，通过测定物质在紫外-可见光区域的吸收特性，从而确定物质的浓度或者进行定性分析。
紫外-可见分光光度法具有操作简单、灵敏度高、选择性强的特点，被广泛应用于环境监测、食品安全检测、药品质量控制等领域。
随着科学技术的不断发展，紫外-可见分光光度法在实验室分析中扮演着越来越重要的角色。
通过测定物质在特定波长范围内的光吸收情况，我们可以获得关于物质性质的重要信息，如浓度、溶解度、稳定性等。
掌握紫外-可见分光光度法的原理和操作方法，对于提高实验准确性和效率具有重要意义。
在本文中，我们将介绍紫外-可见分光光度法的仪器原理、操作步骤、实验结果、数据分析和影响因素，希望能够为读者提供一份系统全面的紫外-可见分光光度法测定指南。
通过总结和展望，我们也希望能够进一步探讨该方法在化学分析领域的应用前景。
1.3 研究目的紫外-可见分光光度法是一种常用的分析化学技术，可以用于测定物质的吸光度，从而推断物质的浓度。
本实验的研究目的主要分为以下几点：1. 研究紫外-可见分光光度法在测定物质浓度方面的应用。
第12章可见光分光光度法
厚度的乘积成正比.
即:
A = e bc
Lambert-Beer 定律不仅适用于有色溶液,也适用于其它均匀的、非散射用,则:
A 总 = A1 + A2 + …… = e1bc1 + e2bc2 + …… 吸光度具有加和性.
据: A=lg(1/T)= e bc,若 b 固定, A = K’c
显色剂 M(待测组分) → MR(有色化合物) 显色: 将待测组分转变为有色物质的过程. 显色剂: 使待测组分形成有色化合物的试剂. 1.显色反应分类: 氧化还原反应:
Ag+ 2Mn2+ + 5S2O82- + H2O → 2MnO4- + 10SO42- + 16H+ 配位反应: 多数显色反应以配位反应为主. 2.显色反应的选择: (1)灵敏度与选择性:含量低、干扰少时一般选择高灵敏度(e max > 6×104) 的显色反应; 含量较高、选择性较差,且难以消除时选择中、低灵敏度(e max < 5×104 )的显色反应. 显色反应的选择性: 一定条件下显色反应的专一性. (2)显色剂的吸收以及有色物质的稳定性: 在测定波长处尽量无吸收,或对比度尽可能大 对比度 Δl = ½lmaxMR- lmaxR½≥ 60nm MR 应足够稳定. 3.显色反应条件的选择: 酸度;
e = A/bc = 1.20/(2.0 ´ 5.37 ´ 10-5) = 1.1 ´ 10-4 L·mol-1·cm-1.
3.摩尔吸光系数的意义:
定性与结构分析的参数;
同一吸光组分,不同 l 或不同溶剂中, e 不同;
不同吸光组分,一定 l 和确定的溶剂中,e 也 不相同.
估量定量方法的灵敏度.
第二章紫外-可见分光光度法(Ultraviolet-Visible
=40~80nm时，显色反应对比度为中等； 80nm时，显色反应具有较高的对比度。
一般要求显色剂与有色化合物的对比度 在60nm以上。
2. 对比度在实际分析测定中的意义 对比度实质上表示了显色反应颜色变化 的程度；反映了过量显色剂对测定体系的影 响。 如果显色反应的对比度大，则过量试剂 对测定的影响较小；反之，对比度小，则试 剂对测定的影响就比较大。
2.2 分子吸收光谱概述 1．分子吸收光谱产生的本质 在分子中，除了原子的核能En，质心在 空间的平动能Et外，还有电子运动能Ee，原 子之间的相对振动能Ev，以及分子转动能Er 等。 分子的总能量可写为： E=En + Et + Ee+ Ev+ Er
由于En在一般化学实验条件下不发生变 化，分子的平动能Et又比较小，因此当分子 能级发生跃迁时，能量的改变为： E=Ee + Er +Ev
而n→*、n→*和→*三种跃迁需要能
量相对较小，吸收峰位于近紫外区甚至可见 区，对于紫外-可见分析具有实用意义。
n→*、→*跃迁区别：
n→*（，10~
100L/mol· cm）跃迁产生的 吸收峰强度低于→*（，104L/ mol· cm）；
随着溶剂极性的增加，→*跃迁所产生的
c的单位为g· L-1，b的单位为cm时，κ以a表示，称为吸 光系数，其单位为L· g-1· cm-1， A=abc。
c的单位为mol· L-1，b的单位为cm，κ用ε表示，称为摩尔 吸光系数，其单位为L· mol-1· cm-1， A=εbc。
摩尔吸光系数ε的讨论：
（1）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数。 （2）不随浓度c和液层厚度b的改变而改变。 在温度和波长等条件一定时，ε仅与吸收物质本身的 性质有关，与待测物浓度无关；
一般要求显色剂与有色化合物的对比度 在60nm以上。
2. 对比度在实际分析测定中的意义 对比度实质上表示了显色反应颜色变化 的程度；反映了过量显色剂对测定体系的影 响。 如果显色反应的对比度大，则过量试剂 对测定的影响较小；反之，对比度小，则试 剂对测定的影响就比较大。
2.2 分子吸收光谱概述 1．分子吸收光谱产生的本质 在分子中，除了原子的核能En，质心在 空间的平动能Et外，还有电子运动能Ee，原 子之间的相对振动能Ev，以及分子转动能Er 等。 分子的总能量可写为： E=En + Et + Ee+ Ev+ Er
由于En在一般化学实验条件下不发生变 化，分子的平动能Et又比较小，因此当分子 能级发生跃迁时，能量的改变为： E=Ee + Er +Ev
而n→*、n→*和→*三种跃迁需要能
量相对较小，吸收峰位于近紫外区甚至可见 区，对于紫外-可见分析具有实用意义。
n→*、→*跃迁区别：
n→*（，10~
100L/mol· cm）跃迁产生的 吸收峰强度低于→*（，104L/ mol· cm）；
随着溶剂极性的增加，→*跃迁所产生的
c的单位为g· L-1，b的单位为cm时，κ以a表示，称为吸 光系数，其单位为L· g-1· cm-1， A=abc。
c的单位为mol· L-1，b的单位为cm，κ用ε表示，称为摩尔 吸光系数，其单位为L· mol-1· cm-1， A=εbc。
摩尔吸光系数ε的讨论：
（1）吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数。 （2）不随浓度c和液层厚度b的改变而改变。 在温度和波长等条件一定时，ε仅与吸收物质本身的 性质有关，与待测物浓度无关；
紫外可见分光光度法
ΔT =1%, 溶液浓度相对误差Δc/c 与其透光度T 的关系曲线如右图。
由图可见ΔT =1%, T 在20%～ 65%之间时, 浓度相对误差较小, 此为 最佳读数范围。
所以要求选择适宜的吸光度范围 （0.2-0.7）, 以使测量结果的误差最 小。
2024/10/5
措施: （a）控制溶液的浓度；（b） 选择不同厚度的比色
2024/10/5
2
溶液颜色与光吸收的关系
当一束太阳光照射某一溶液时, 太阳光中某一颜色的光 被吸收, 其互补色光透过溶液, 刺激人的眼睛, 使人感觉到它 的颜色。
实例:
1)高锰酸钾吸收绿光显紫 红色；
2)重铬酸钾吸收蓝光显黄 色；
3)邻菲罗啉铁溶液吸收蓝 绿光显红色。
2024/10/5
可见光波长及其互补光
(如国产710型，730型)； 3.双波长双光束分光光度计
(如国产WFZ800-5型）
2024/10/5
20
紫外可见分光光度的使用
2024/10/5
21
2024/10/5
22
721分光光度计操作步骤
➢ 1.预热仪器。为使测定稳定, 将电源开关打开, 使仪器预热20min, 为了防止光电管疲劳, 不要连续光照。预热仪器和不测定时应将比 色皿暗箱盖打开, 使光路切断。
ε: 摩尔吸收系数，单位L·mol -1·cm-1。（讲解78页 例题）
摩尔吸收系数越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测
定该物质的灵敏度越高。
ε > 105: 超高灵敏；
ε = (6～10）×104 : 高灵敏；
ε < 2×104
: 不灵敏。
2024/10/5
10
吸光度的加和性
由图可见ΔT =1%, T 在20%～ 65%之间时, 浓度相对误差较小, 此为 最佳读数范围。
所以要求选择适宜的吸光度范围 （0.2-0.7）, 以使测量结果的误差最 小。
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措施: （a）控制溶液的浓度；（b） 选择不同厚度的比色
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2
溶液颜色与光吸收的关系
当一束太阳光照射某一溶液时, 太阳光中某一颜色的光 被吸收, 其互补色光透过溶液, 刺激人的眼睛, 使人感觉到它 的颜色。
实例:
1)高锰酸钾吸收绿光显紫 红色；
2)重铬酸钾吸收蓝光显黄 色；
3)邻菲罗啉铁溶液吸收蓝 绿光显红色。
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可见光波长及其互补光
(如国产710型，730型)； 3.双波长双光束分光光度计
(如国产WFZ800-5型）
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紫外可见分光光度的使用
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721分光光度计操作步骤
➢ 1.预热仪器。为使测定稳定, 将电源开关打开, 使仪器预热20min, 为了防止光电管疲劳, 不要连续光照。预热仪器和不测定时应将比 色皿暗箱盖打开, 使光路切断。
ε: 摩尔吸收系数，单位L·mol -1·cm-1。（讲解78页 例题）
摩尔吸收系数越大表明该物质的吸光能力越强，用光度法测
定该物质的灵敏度越高。
ε > 105: 超高灵敏；
ε = (6～10）×104 : 高灵敏；
ε < 2×104
: 不灵敏。
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吸光度的加和性
7可见分光光度法
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光度计的部件
比色皿(cuvette) 也称吸收池。用于盛放试液的容器。可见光区测
量用光学玻璃池。紫外区测量时使用石英吸收池。 规格：0.5 cm，l cm，2 cm，3 cm和5 cm
检测器( detector)
接受从比色皿发出的透射光并转换成电信号进行测量。 光电管(phototube)和光电倍增管(photomultiplier)。
干扰物质本身有颜色或与显色剂反应，在测 量条件下也有吸收，造成正干扰。
干扰物质在测量条件下从溶液中析出，便溶 液变混浊，无法准确测定溶液的吸光度。
25
干扰及其消除方法
常用的消除干扰的方法有以下几种。
✓ 控制反应条件。
✓ 加入掩蔽剂。选取的条件是掩蔽剂不与待测离子作
用，掩蔽剂以及它与干扰物质形成的络合物的颜色
I0
检测器 It
i 计算机
17
光度计的部件
光源(light source)
用6~12 V钨丝灯作可见光区 的光源，发出的连续光谱在 360~800 nm 范围内。要求电源电 压保持稳定，通常在仪器内同时 配有电源稳压器。
氘灯 钨灯
单色器(monochromator)
单色器的作用是将光源发出的连续光谱分解为 单色光的装置。滤光片(filter)、棱镜(prism)和光栅 (grating)。
✓络合反应是显色的最主要方法
21
显色反应的选择
➢选择性好，干扰少，或干扰容易消除；灵敏度高，有 色物质 的ε应大于104。 ➢有色化合物的组成恒定，符合一定的化学式。 ➢有色化合物的化学性质稳定，至少保证在测量过程中溶液的 吸光度基本恒定。这就要求有色化合物不容易受外界环境条件 的影响。 ➢有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大，即显色剂对光的 吸收与络合物的吸收有明显区别，要求两者的吸收峰波长之差 Δλ(称为对比度)大于60 nm。
光度计的部件
比色皿(cuvette) 也称吸收池。用于盛放试液的容器。可见光区测
量用光学玻璃池。紫外区测量时使用石英吸收池。 规格：0.5 cm，l cm，2 cm，3 cm和5 cm
检测器( detector)
接受从比色皿发出的透射光并转换成电信号进行测量。 光电管(phototube)和光电倍增管(photomultiplier)。
干扰物质本身有颜色或与显色剂反应，在测 量条件下也有吸收，造成正干扰。
干扰物质在测量条件下从溶液中析出，便溶 液变混浊，无法准确测定溶液的吸光度。
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干扰及其消除方法
常用的消除干扰的方法有以下几种。
✓ 控制反应条件。
✓ 加入掩蔽剂。选取的条件是掩蔽剂不与待测离子作
用，掩蔽剂以及它与干扰物质形成的络合物的颜色
I0
检测器 It
i 计算机
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光度计的部件
光源(light source)
用6~12 V钨丝灯作可见光区 的光源，发出的连续光谱在 360~800 nm 范围内。要求电源电 压保持稳定，通常在仪器内同时 配有电源稳压器。
氘灯 钨灯
单色器(monochromator)
单色器的作用是将光源发出的连续光谱分解为 单色光的装置。滤光片(filter)、棱镜(prism)和光栅 (grating)。
✓络合反应是显色的最主要方法
21
显色反应的选择
➢选择性好，干扰少，或干扰容易消除；灵敏度高，有 色物质 的ε应大于104。 ➢有色化合物的组成恒定，符合一定的化学式。 ➢有色化合物的化学性质稳定，至少保证在测量过程中溶液的 吸光度基本恒定。这就要求有色化合物不容易受外界环境条件 的影响。 ➢有色化合物与显色剂之间的颜色差别要大，即显色剂对光的 吸收与络合物的吸收有明显区别，要求两者的吸收峰波长之差 Δλ(称为对比度)大于60 nm。
可见分光光度法
当一束强度为I0的平行单色光通过一均匀的、五散射
的稀溶液时，若波长和温度T一定，其吸光度A与溶液的
浓度c和液层厚度b成正比。
A=Kbc
4.吸光系数a
当c用g·L-1表示，b用cm表示时，K用a表示，称为吸 光系数，其单位为L·（g·cm-1）。
A=abc
5.摩尔吸光系数：
A =bc 溶液厚度b，单位cm；浓度c，单位molL-1； 摩尔吸光系数，单位Lmol -1cm-1
光电管是一个由阳极和一个半圆桶状金属阴极构成的二 极管。阴极一般内侧涂有光敏物质，阳极为一金属丝。当光照 射阴极表面，阴极就会向阳极发射电子产生电流，电流大小取 决于光照强度。
光电倍增管是由光电管改进而成的，管中有若干个称为倍增极的附 加电极。因此，可使光激发的电流得以放大，一个光子约产生106～107个电 子。它的灵敏度比光电管高200多倍。适用波长范围为160～700 nm。光电 倍增管在现代的分光光度计中被广泛采用。
在干扰最小情况下选择最大吸收波长为测量波长，当待 测液中有干扰时，应选择干扰物质吸收最小、被测物质吸 收最大的波长。
1.当显色剂无色，溶液中共存离子有色，可选择不加入显 色剂的试液作为参比溶液。
2.当试液及显色剂均无色时，可选择纯溶剂作为参比溶液。
3.当显色剂有色，试液无色，可选用显色剂作为参比溶液。
红
紫
660
橙
400
600
蓝
黄
420
560
青蓝
绿
450 青 530
500
光的互补：若两种不同颜色的单色光按一定的 强度比例混合得到白光，那么就称这两种单色光为 互补色的光。
二、吸收曲线
透光率和吸光度 入 度 射I射 光a，光 强透强 度过度 为光II0r强，度吸I收t，光反强 I0 ═ Ia + It + Ir 被测溶液和参比溶液的 吸收池同样材料和厚度， 反射光强度影响相互抵 消，上式简化为 I0 ═ Ia + It
的稀溶液时，若波长和温度T一定，其吸光度A与溶液的
浓度c和液层厚度b成正比。
A=Kbc
4.吸光系数a
当c用g·L-1表示，b用cm表示时，K用a表示，称为吸 光系数，其单位为L·（g·cm-1）。
A=abc
5.摩尔吸光系数：
A =bc 溶液厚度b，单位cm；浓度c，单位molL-1； 摩尔吸光系数，单位Lmol -1cm-1
光电管是一个由阳极和一个半圆桶状金属阴极构成的二 极管。阴极一般内侧涂有光敏物质，阳极为一金属丝。当光照 射阴极表面，阴极就会向阳极发射电子产生电流，电流大小取 决于光照强度。
光电倍增管是由光电管改进而成的，管中有若干个称为倍增极的附 加电极。因此，可使光激发的电流得以放大，一个光子约产生106～107个电 子。它的灵敏度比光电管高200多倍。适用波长范围为160～700 nm。光电 倍增管在现代的分光光度计中被广泛采用。
在干扰最小情况下选择最大吸收波长为测量波长，当待 测液中有干扰时，应选择干扰物质吸收最小、被测物质吸 收最大的波长。
1.当显色剂无色，溶液中共存离子有色，可选择不加入显 色剂的试液作为参比溶液。
2.当试液及显色剂均无色时，可选择纯溶剂作为参比溶液。
3.当显色剂有色，试液无色，可选用显色剂作为参比溶液。
红
紫
660
橙
400
600
蓝
黄
420
560
青蓝
绿
450 青 530
500
光的互补：若两种不同颜色的单色光按一定的 强度比例混合得到白光，那么就称这两种单色光为 互补色的光。
二、吸收曲线
透光率和吸光度 入 度 射I射 光a，光 强透强 度过度 为光II0r强，度吸I收t，光反强 I0 ═ Ia + It + Ir 被测溶液和参比溶液的 吸收池同样材料和厚度， 反射光强度影响相互抵 消，上式简化为 I0 ═ Ia + It
紫外—可见分光光度法
10
（三）溶剂对吸收光谱的影响
1.对最大吸收波长的影响 溶剂极性增大， *红移， n*蓝移。
产生*跃迁的基团， 激发态的极性比基态强， 溶剂化作用使激发态能 量降低，吸收峰红移。
产生n*跃迁的基团， 基态时n电子会与极性 溶剂形成氢键，n轨道 能量降低，吸收峰蓝移。
11
溶剂对亚异丙酮紫外吸收光谱的影响。
3、*跃迁 吸收峰一般接近或大于200 nm，其特征是摩尔吸光 系数大，一般max104，为强吸收带。如乙烯（蒸气） 的最大吸收波长max为162 nm(孤立）。丁二烯为 217nm（离域）。
5
4、n*跃迁 虽然所需跃迁能量最小，但n轨道和*
轨道重叠少，跃迁机率很小。其特点是谱带强度弱， 摩尔吸光系数小，通常小于100，属于禁阻跃迁。
共轭体系 最大吸收波长红移，但摩尔吸收系数
显著变化。 1,3-丁二烯 217nm, 20 900 Lmol-1cm-1
*
碳氧双键与烯键
220nm, 15 000 Lmol-1cm-1
的共轭
CH3CH=HCHO 322nm, 28 Lmol-1cm-1
170nm
280nm
n*
8
助色团是指带有非键电子对的基团，如184OnHm、 5-O0R0、00 -LNmHRo、l-1-cSmH-、1 -Cl、 -Br、-I等，它们本身不能吸收大 204于nm200n7m40的0光L，m但ol-是1c当m它-1 们与生 色团相连时，会使生色团的吸收 254峰nm向长2波00方L向m移ol动-1，cm并-1且增加其 吸收强度。
1
2
§2 紫外—可见吸收光谱
一、有机化合的紫外-可见吸收光谱 （一）电子跃迁类型
3
4
（三）溶剂对吸收光谱的影响
1.对最大吸收波长的影响 溶剂极性增大， *红移， n*蓝移。
产生*跃迁的基团， 激发态的极性比基态强， 溶剂化作用使激发态能 量降低，吸收峰红移。
产生n*跃迁的基团， 基态时n电子会与极性 溶剂形成氢键，n轨道 能量降低，吸收峰蓝移。
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溶剂对亚异丙酮紫外吸收光谱的影响。
3、*跃迁 吸收峰一般接近或大于200 nm，其特征是摩尔吸光 系数大，一般max104，为强吸收带。如乙烯（蒸气） 的最大吸收波长max为162 nm(孤立）。丁二烯为 217nm（离域）。
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4、n*跃迁 虽然所需跃迁能量最小，但n轨道和*
轨道重叠少，跃迁机率很小。其特点是谱带强度弱， 摩尔吸光系数小，通常小于100，属于禁阻跃迁。
共轭体系 最大吸收波长红移，但摩尔吸收系数
显著变化。 1,3-丁二烯 217nm, 20 900 Lmol-1cm-1
*
碳氧双键与烯键
220nm, 15 000 Lmol-1cm-1
的共轭
CH3CH=HCHO 322nm, 28 Lmol-1cm-1
170nm
280nm
n*
8
助色团是指带有非键电子对的基团，如184OnHm、 5-O0R0、00 -LNmHRo、l-1-cSmH-、1 -Cl、 -Br、-I等，它们本身不能吸收大 204于nm200n7m40的0光L，m但ol-是1c当m它-1 们与生 色团相连时，会使生色团的吸收 254峰nm向长2波00方L向m移ol动-1，cm并-1且增加其 吸收强度。
1
2
§2 紫外—可见吸收光谱
一、有机化合的紫外-可见吸收光谱 （一）电子跃迁类型
3
4
紫外可见分光光度法
E— 吸光系数(absorptivity)
T与A的关系
T 100% 50% 25% 10% 1.0% 0.1% 0.01% 0.001% 0%
A 0 0.301 0.602 1.00 2.0 3.0 4.0
5.0
上述说明： T值为0％至100％内的任何值。 A值可以取任意的正数值。
入射光强度 I0
等 条件一定时， E 仅与吸收物质本身的性质有关， 与待测物浓度无关； （3）同一吸收物质在不同波长下的E 值是不同的。在最大 吸收波长λmax处的摩尔吸收系数E max表明了该 吸收物质最大限度的吸光能力，也反映了光度法 测定该物质可能达到的最大灵敏度。
（4）可作为定性鉴定的参数；
（5）物质的吸光能力的度量
? EK2带
B带 R带
苯乙酮的紫外吸收光谱
四、影响吸收带的因素
• 位阻影响 • 跨环效应
共轭系统共平面性↓→共轭效应↓ → max ↓（短移）， ↓
• 溶剂效应 溶剂极性↑→ K带长移，R带短移
• pH影响
max 210.5nm,270nm
235nm,287nm
位阻影响
顺式
反式
二苯乙烯顺反异构体 的紫外吸收光谱
最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax。 吸收曲线的形状、λmax及吸收强度等与分子 的结构密切相关。
在吸收曲线上，最大吸收峰所对应的是最大吸收波长 （λmax），为不同化合物的特征波长。吸收曲线的形状是物 质定性的主要依据，在定量分析中可提供测定波长，一般以灵 敏度较大的λmax为测定波长。
峰与峰之间的部位叫谷，该处对应波长为最小吸收波长。 在图谱短波端只呈现强吸收但不成峰的部分称为末端吸收 （end absorption）。
T与A的关系
T 100% 50% 25% 10% 1.0% 0.1% 0.01% 0.001% 0%
A 0 0.301 0.602 1.00 2.0 3.0 4.0
5.0
上述说明： T值为0％至100％内的任何值。 A值可以取任意的正数值。
入射光强度 I0
等 条件一定时， E 仅与吸收物质本身的性质有关， 与待测物浓度无关； （3）同一吸收物质在不同波长下的E 值是不同的。在最大 吸收波长λmax处的摩尔吸收系数E max表明了该 吸收物质最大限度的吸光能力，也反映了光度法 测定该物质可能达到的最大灵敏度。
（4）可作为定性鉴定的参数；
（5）物质的吸光能力的度量
? EK2带
B带 R带
苯乙酮的紫外吸收光谱
四、影响吸收带的因素
• 位阻影响 • 跨环效应
共轭系统共平面性↓→共轭效应↓ → max ↓（短移）， ↓
• 溶剂效应 溶剂极性↑→ K带长移，R带短移
• pH影响
max 210.5nm,270nm
235nm,287nm
位阻影响
顺式
反式
二苯乙烯顺反异构体 的紫外吸收光谱
最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax。 吸收曲线的形状、λmax及吸收强度等与分子 的结构密切相关。
在吸收曲线上，最大吸收峰所对应的是最大吸收波长 （λmax），为不同化合物的特征波长。吸收曲线的形状是物 质定性的主要依据，在定量分析中可提供测定波长，一般以灵 敏度较大的λmax为测定波长。
峰与峰之间的部位叫谷，该处对应波长为最小吸收波长。 在图谱短波端只呈现强吸收但不成峰的部分称为末端吸收 （end absorption）。
可见分光光度法.
2
可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范 围400800nm ，主要用于有色物质的定量分析。
二、吸光光度法的特点：
（1）灵敏度高； （2）准确度高； （3）操作简便 快速； （4）应用广泛。
3
§7-2 物质对光的选择性吸收
一、物质的颜色
物质的颜色是由于物质对不同波长的光具 有选择性吸收而产生的。
浓度的相对误差 C 0.434T C T lg T
影响测定结果的相对误差两个因素： T和ΔT ΔT影响因素：仪器噪音
1）暗噪音 2）讯号噪音
23
1）暗噪音——与检测器和放大电路不确切性有 关与光讯号无关
d dT
( 0.434T T lg T
)
0.434T (T
(0.434 lg T )2
33
（4）增色效应和减色效应 增色效应：吸收强度增强的效应 减色效应：吸收强度减小的效应
（5）强带和弱带： εmax>105 → 强带 εmax<103 → 弱带
4、选择显色反应时应考虑的因素：
1）灵敏度高 2）选择性高 3）生成物稳定 4）显色剂在测定波长处无明显吸收，与有色
物最大吸收波长之差（对比度），应满足 >60nm。
lg
T
)
0
lg T 0.434 ，T 36.80%
对应最小的测量误差
大多数分光光度计的T 0.2% ~ 1% 今假设T 0.5%
适宜测量范围 T ：65% ~ 20% 测定结果相对误差较小 A ：0.2 ~ 0.7
24
2）讯号噪音——与光讯号有关
表明测 量误差较 小的范围
31
3.有机显色剂的特性
可见吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范 围400800nm ，主要用于有色物质的定量分析。
二、吸光光度法的特点：
（1）灵敏度高； （2）准确度高； （3）操作简便 快速； （4）应用广泛。
3
§7-2 物质对光的选择性吸收
一、物质的颜色
物质的颜色是由于物质对不同波长的光具 有选择性吸收而产生的。
浓度的相对误差 C 0.434T C T lg T
影响测定结果的相对误差两个因素： T和ΔT ΔT影响因素：仪器噪音
1）暗噪音 2）讯号噪音
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1）暗噪音——与检测器和放大电路不确切性有 关与光讯号无关
d dT
( 0.434T T lg T
)
0.434T (T
(0.434 lg T )2
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（4）增色效应和减色效应 增色效应：吸收强度增强的效应 减色效应：吸收强度减小的效应
（5）强带和弱带： εmax>105 → 强带 εmax<103 → 弱带
4、选择显色反应时应考虑的因素：
1）灵敏度高 2）选择性高 3）生成物稳定 4）显色剂在测定波长处无明显吸收，与有色
物最大吸收波长之差（对比度），应满足 >60nm。
lg
T
)
0
lg T 0.434 ，T 36.80%
对应最小的测量误差
大多数分光光度计的T 0.2% ~ 1% 今假设T 0.5%
适宜测量范围 T ：65% ~ 20% 测定结果相对误差较小 A ：0.2 ~ 0.7
24
2）讯号噪音——与光讯号有关
表明测 量误差较 小的范围
31
3.有机显色剂的特性
4紫外-可见分光光度法
在进行光度测量时，调节仪器的零点，消除由于吸收池壁及溶剂对 入射光的反射和吸收带来的误差，有时还可以扣除干扰的影响
• 2.参比溶液的选择原则：
• (1)溶剂参比：试样组成简单、共存组份少（基体干扰少）、显色剂 不吸收时，直接采用溶剂（多为蒸馏水）为参比；
• (2) 试样参比：如试样基体在测定波长处有吸收，但不与显色剂反 应时，可以试样作参比（不能加显色剂）。
紫外-可见分光光度法
紫外-可见分光光度法
一、紫外-可见分光光度法原理 二、紫外-可见分光光度计 三、紫外-可见分光光度法应用
紫外-可见分光光度法
分子的能量变化E为各种形式能量变化的总和：
ΔΕ ΔΕe ΔΕv ΔΕr
电子能级间隔比振动能级和转 动能级间隔大1~2个数量级， 在发生电子能级跃迁时，伴有 振-转能级的跃迁，形成所谓的 带状光谱。
第一节 基本原理
二 Lambert- Beer 定律
Lambert-Beer 定律适用范围： ①入射光为单色光，适用于可见、红外、紫外光。 ②均匀、无散射溶液、固体、气体。
吸光度具有加和性：
不仅适用于紫外光、可见光，也适用红外光；在同一波长下， 各组分吸光度具有加和性
A=A1+A2++An
（1）入射光必须为单色光 （2）被测样品必须是均匀介质 （3）在吸收过程中吸收物质之间不能发生相
偏离Lambert-Beer 定律的因素 1. 样品性质影响
1）待测物高浓度--吸收质点间隔变小—质点间相互作用—对特定辐射的吸收 能力发生变化--- 变化；
2）溶剂的影响：对待测物生色团吸收峰强度及位置产生影响； 3）被测溶液不均匀导致的偏离
第一节 基本原理
二 Lambert- Beer 定律
• 2.参比溶液的选择原则：
• (1)溶剂参比：试样组成简单、共存组份少（基体干扰少）、显色剂 不吸收时，直接采用溶剂（多为蒸馏水）为参比；
• (2) 试样参比：如试样基体在测定波长处有吸收，但不与显色剂反 应时，可以试样作参比（不能加显色剂）。
紫外-可见分光光度法
紫外-可见分光光度法
一、紫外-可见分光光度法原理 二、紫外-可见分光光度计 三、紫外-可见分光光度法应用
紫外-可见分光光度法
分子的能量变化E为各种形式能量变化的总和：
ΔΕ ΔΕe ΔΕv ΔΕr
电子能级间隔比振动能级和转 动能级间隔大1~2个数量级， 在发生电子能级跃迁时，伴有 振-转能级的跃迁，形成所谓的 带状光谱。
第一节 基本原理
二 Lambert- Beer 定律
Lambert-Beer 定律适用范围： ①入射光为单色光，适用于可见、红外、紫外光。 ②均匀、无散射溶液、固体、气体。
吸光度具有加和性：
不仅适用于紫外光、可见光，也适用红外光；在同一波长下， 各组分吸光度具有加和性
A=A1+A2++An
（1）入射光必须为单色光 （2）被测样品必须是均匀介质 （3）在吸收过程中吸收物质之间不能发生相
偏离Lambert-Beer 定律的因素 1. 样品性质影响
1）待测物高浓度--吸收质点间隔变小—质点间相互作用—对特定辐射的吸收 能力发生变化--- 变化；
2）溶剂的影响：对待测物生色团吸收峰强度及位置产生影响； 3）被测溶液不均匀导致的偏离
第一节 基本原理
二 Lambert- Beer 定律
可见分光光度法名词解释
可见分光光度法名词解释
可见分光光度法是一种基于物质对光的选择吸收而建立起来的光学分析法，也被称为吸光光度法。
它主要在可见光谱区（400\~800nm）内进行定性和定量分析。
物质与光的作用，如颜色、吸收等，在该区域内可以被肉眼直接观察或通过仪器进行测量。
该方法具有灵敏度高、操作简便、快速等优点，是生物化学实验中最常用的实验方法之一。
在分光光度计中，将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时，便可得到与不同波长相对应的吸收强度。
通过绘制吸收光谱曲线，利用该曲线进行物质定性、定量的分析方法，即可称为可见分光光度法。
以上内容仅供参考，更多详情建议咨询物理学领域相关专家或查阅物理学书籍。
紫外可见分光光度法
3.红移与蓝移（紫移）
01
02
03
增色效应指由于基团取代或溶剂的影响，使紫外吸收强度增加; 减色效应指由于基团取代或溶剂的影响，使紫外吸收强度减小。
4.增色效应和减色效应：
指吸收曲线随波长变短而强度增加，直至仪器测量极限时测得的吸收。
5.末端吸收：
指吸收曲线在下降或上升处有停顿，或吸收稍微增加或降低的峰，是由于主峰内隐藏有其它峰。
与样品分子形成氢键。如溶剂与羰基形成氢键，则n→π*的吸收峰蓝移。改变溶剂的极性，会引起吸收带形状的变化。
例如，当溶剂的极性由非极性改变到极性时，精细结构消失，吸收带变向平滑。
因此，在测定紫外、可见吸收光谱时，应注明在何种溶剂中测定。与已知化合物紫外光谱作对照时也应注意所用的溶剂是否相同。选择溶剂紫外光谱法分析时，必须正确选择溶剂。选择溶剂时注意下列几点：
2.助色团
指化合物的结构改变或溶剂效应等引起吸收峰向短波方向移动，称为蓝移，反之则称为红移。
某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团（ -OH、 -OR、 -NH2、-SH 、-Cl、-Br、-SR、- NR2 ）之后，吸收峰的波长将向长波方向移动，这种效应称为红移效应。 在某些生色团如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后，吸收峰的波长会向短波方向移动，这种效应称为蓝移（紫移）效应。如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3。
R1=R2=R3=R4=H
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。
同环双键，张力大，双键扭曲
松香酸 左旋海松酸
在环体系中:
λmax=235nm,ε=16100 λmax=270nm,ε=7100
B: λmax = 214+3x5+1x5=234(234) nm
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增色效应指由于基团取代或溶剂的影响，使紫外吸收强度增加; 减色效应指由于基团取代或溶剂的影响，使紫外吸收强度减小。
4.增色效应和减色效应：
指吸收曲线随波长变短而强度增加，直至仪器测量极限时测得的吸收。
5.末端吸收：
指吸收曲线在下降或上升处有停顿，或吸收稍微增加或降低的峰，是由于主峰内隐藏有其它峰。
与样品分子形成氢键。如溶剂与羰基形成氢键，则n→π*的吸收峰蓝移。改变溶剂的极性，会引起吸收带形状的变化。
例如，当溶剂的极性由非极性改变到极性时，精细结构消失，吸收带变向平滑。
因此，在测定紫外、可见吸收光谱时，应注明在何种溶剂中测定。与已知化合物紫外光谱作对照时也应注意所用的溶剂是否相同。选择溶剂紫外光谱法分析时，必须正确选择溶剂。选择溶剂时注意下列几点：
2.助色团
指化合物的结构改变或溶剂效应等引起吸收峰向短波方向移动，称为蓝移，反之则称为红移。
某些有机化合物经取代反应引入含有未共享电子对的基团（ -OH、 -OR、 -NH2、-SH 、-Cl、-Br、-SR、- NR2 ）之后，吸收峰的波长将向长波方向移动，这种效应称为红移效应。 在某些生色团如羰基的碳原子一端引入一些取代基之后，吸收峰的波长会向短波方向移动，这种效应称为蓝移（紫移）效应。如-CH2、-CH2CH3、-OCOCH3。
R1=R2=R3=R4=H
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效果，请言简意赅地阐述您的观点。
同环双键，张力大，双键扭曲
松香酸 左旋海松酸
在环体系中:
λmax=235nm,ε=16100 λmax=270nm,ε=7100
B: λmax = 214+3x5+1x5=234(234) nm
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180 分钟
分光光度 法测定金 属离子
引导学生探讨如何配 制标准系列溶液，测定 吸光度，找出吸光度和 溶液浓度的关系。
学生在教师的指导下完成 操作练习，并绘制吸收曲 线、工作曲线，进行相关计 算。
180 分钟
多组分体 系的定量 测定方法 混合液中 Co2+和 Cr3+ 双组分的 光度法测 定
引导学生探讨双组分 体系的光度法、差示 法。 引导学生探讨如何配 制 Co2+和 Cr3+ 混合溶 液，测定吸光度，找出 吸光度和溶液浓度的 关系。
步骤
教学内容
教学 教学方法
手段
学生活动
时间分配
可见光谱 的单组分 体系的定 量分析
引导学生探讨工作曲 线法、比较法的研究方 法。
绘制工作曲线，进行相关计
算。
45 分钟
邻二氮菲 分光光度 法测定微 量铁
引导学生探讨如何配 制标准系列溶液，测定 吸光度，找出吸光度和 溶液浓度的关系。
学生在教师的指导下完成 操作练习，并绘制吸收曲 线、工作曲线，进行相关计 算。
配 合物组 引导学生探讨如何配
成 的光度 制连续变化法系列溶
测定 1
液
学生在教师的指导下完成 操作练习，绘制摩尔比法曲 180 分钟 线，进行相关计算。
教师举 例、点评、
任务 归纳概括 引 出 知 识 引导 点。
双组分体系的光度法操作练习，并绘制吸收曲 线、工作曲线，进行相关计 算。
45 分钟 180 分钟
差示法测 定样品中 高含量镍
引导学生探讨如何配 制高含量镍的标准系 列溶液，找出吸光度和 溶液浓度的关系。
教师帮助学生对仪器的各个主要组成部件的功能、特点有深入的了解，并能正确操 作仪器，能够将颜色、光、分析联系在一起的仪器，它从技术上达到了什么要求，能否 满足我们探索之需？让学生在研究中认识仪器的功能、特点。引导学生多观察、多思考、 多提问。
能力 训练 任务 及案 例
教学进程设计（下面各格均可合并）
《仪器分析》课程单元教学设计
情境 任务
序号 4
有色、无色可显色物质的分析 可见分光光度法
教学目标设计
上课地点
理实一体 化教室
授课形式
讲授、学生操作练习
能力（技能目标）
知识目标
教学 目标
1、邻二氮菲分光光度法测定微量铁； 2、邻二氮菲光度法测铁条件试验； 3、混合液中 Co2+和 Cr3+双组分的光度 法测定； 4、差示法测定样品中高含量镍； 5、配合物组成的光度测定； 6、分光光度法测定金属离子。
学生在教师的指导下完成 操作练习，绘制普通法、差 示法工作曲线，进行相关计 算。
180 分钟
分 光光度 引导学生探讨配合物 法的应用 组成的测定方法 。
摩尔比法、连续变化法的图
谱绘制。
45 分钟
配合物组 成 的光度 引导学生探讨如何配
制摩尔比法系列溶液 测定 1
学生在教师的指导下完成 操作练习，绘制摩尔比法曲 180 分钟 线，进行相关计算。
1、学习并掌握可见光谱的单组分体系的定量分 析，学会绘制工作曲线； 2、学习并掌握多组分体系的定量测定方法，学 会相关计算方法。
教 学 1、学习并掌握可见光谱的单组分体系的定量分析，学会绘制工作曲线； 重 点 2、学习并掌握多组分体系的定量测定方法，学会相关计算方法。
教学 难点
1、学习并掌握可见光谱的单组分体系的定量分析，学会绘制工作曲线； 2、学习并掌握多组分体系的定量测定方法，学会相关计算方法。