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第九章 吸光光度法
滴定分析法常用于测量被测组分含量在1%以上的，即常量组分分析，如果被测组分含量很低，甚至低于1mg/L时，该如何测定呢？
吸光光度法 —— 常用的仪器分析法
吸光光度法是基于物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法。
第一节 吸光光度法概述
紫外吸光光度法（光源波长为10 380nm）
可见吸光光度法（光源波长为380 780nm）
红外吸光光度法（光源波长为780 3×105nm）
吸光光度法分为:
(1)灵敏度高：适用于微量或痕量组分的测定。测出浓度可达
10－6~10－5mol/L；0.1 ~1 mg/L。
(2)准确度高：相对误差一般在2%~5%，使用精密仪器可减至1%~2%。
(3)操作简便快速。
(4)应用广泛: 几乎所有的无机离子和有机化合物都可直接或间接地用吸光光度法进行测定。
一、吸光光度法的主要特点
二、光的基本性质
1.波长范围：
紫外光区：10nm ～ 400nm
可见光区：400nm ～ 760nm
红外光区：760nm ～ 3×105nm
一般用波长或频率来描述不同的光，不同波长的光具有不同的能量。光的能量与其频率成正比，与波长成反比。
单色光: 具有同一波长的光。单一颜色，波长范围窄的光。
2.单色光、复合光和互补色光
复合光: 不同波长的光按一定强度比例混合而成的光，
如,白光。
白光通过一个特制的三棱镜，就可色散为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的光。每种颜色的光都具有一定的波长范围。
互补色光:按一定强度比例混合成白光的两种单色光。
三、光的选择性吸收和物质的颜色
物质的颜色是由于物质对不同波长的光具有选择吸收作用而产生的。如果溶液选择性吸收了某些波长的光，则溶液呈现出透过光的颜色即它吸收光的互补色光的颜色。如KMnO4吸收白光中的绿色光，因此KMnO4溶液呈现紫色。CuSO4溶液吸收白光中的黄色光而呈现蓝色。
溶液的浓度越大，液层越厚，吸光质点越多，吸收程度越大，颜色就越深。
将不同波长的单色光依次透过某一固定的溶液，测量不同波长下溶液对光的吸光度，作图得到光吸收曲线（也称为吸收光谱）
400
480
560
640
720 λ/nm
0.4
0.8
1.2
1.6
A
KMnO4 溶液的吸收曲线
D
C
B
A
A、B、C、D代表不同浓度下的吸收曲线。
四、吸收光谱
λmax=525nm
2.吸收光谱的意义
（1）吸收光谱是定量分析中选择入射光波长的重要依据。
（2）吸收光谱是对物质进行定性分析的依据。
（3）吸收光谱是对物质进行定量分析的依据。
Ir（反射光）
Io（入射光）
It（透射光）
Ia
一束平行单色光照射透明溶液时，光的一部分被吸收，一部分透过溶液，一部分被器皿的表面反射。
第二节 吸光光度法的基本原理
一、透光率和吸光度
在吸光光度法中，由于使用的比色皿的质地相同，反射光的强度基本上是不变的，其影响可以相互抵消。空白调零。
吸光光度法中： Io = Ia + It
透光率（ T ）
溶液的透光率愈大，说明溶液对光的吸收愈小，相反，透光率愈小，说明溶液对光的吸收愈大.
透光率的负对数称为吸光度：用符号 A表示
算一算：某试液用1cm比色皿测量时，透光率T=50%，则吸光度A为多少？
朗伯定律：当一定波长的单色光通过一定浓度的溶液时，
其吸光度与光通过的液层厚度成正比，即A=K1b
二、光吸收定律——朗伯-比尔定律
例如：用同一单色光测量某一溶液，当用1cm比色皿和
2cm比色皿测量吸光度时，可得A2=2A1
比尔定律：当一定波长的单色光通过液层厚度一定的溶液
时，其吸光度与溶液的浓度成正比，即A=K2c
二、光吸收定律——朗伯-比尔定律
朗伯—比耳定律:在一定温度下，当一束平行的单色光通过均匀、非散射的溶液时，溶液的吸光度与溶液的浓度和液层厚度的乘积成正比。
A——为吸光度，无量纲单位；b——为液层厚度（比色皿厚度），单位：cm；c——为吸光物质的浓度；K——为吸光系数，其数值与温度、吸光物质的性质、入射光的波长及仪器质量等因素有关，而与液层厚度及溶液浓度无关。
当 c 用 mol·L-1 表示，b 用 cm表示时，K 用 ε表示，称为摩尔吸光系数，其单位L·(mol·cm)-1。则：
A =εbc
ε在数值上等于浓度为1mol/L、液层厚度为1cm时该溶液在某一波长下的吸光度。
朗伯—比尔定律适用条件
(1)入射光为平行单色光且垂直照射；
(2) 吸光物质为均匀非散射体系；
(3)吸光质点形式不变：离解、缔合、互变异构、形成配合物等现象会改变其对光的吸收能力，导致吸光度A与浓度c之间的线性关系发生偏离；
(4)稀溶液：（c ≤0.01mol/L）。浓度增大，分子之间作用增强。
吸光度在0.2 0.8之间测量误差较小；
(5)能够用于单组分溶液或各吸光质点间无互相作用的多组分溶液。
【例】：有一浓度为1.0 g/ml Fe2+的溶液，以邻二氮菲显色后，在比色皿厚度为 2cm、波长510nm处测得吸光度为0.380，计算（1) 透光度T；(2)吸光系数K；（3）摩尔吸光系数ε 。
解:（1）T＝10-A＝10-0.380＝0.417
（2）
K
（3）
ε
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