第十二章 紫外—可见分光光度法

中南大学741药学综合复习资料汇总

第十二章 紫外—可见分光光度法§1 基本原理 §2 光度法的误差

§3 显色反应及显色条件的选择§4 紫外可见分光光度计

§5 定性与定量分析方法§6 紫外可见吸收光谱与分子结构的关系

Friday, April 25, 2014

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§1 基本原理利用被测物质的分子对紫外-可见光具有选择性

吸收的特性而建立的分析方法。

一、紫外-可见吸光光度法的特点(1)具有较高的灵敏度。 (2)有一定的准确度，该方法相对误差为2%-5%,

可满足对微量组分测定的要求。(3)操作简便、快速、选择性好、仪器设备简单。

(4)应用广泛Friday, April 25, 2014

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二、物质对光的选择性吸收1、光的互补性与物质的颜色

单色光：只具有一种波长的光。混合光：由两种以上波长组成的光，如白光。黄 橙红 紫Friday, April 25, 2014

绿

青

白光

青蓝

蓝

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物质的颜色是由于物质对不同波 长的光具有选择性的吸收作用而 产生的，物质的颜色由透过光的 波长决定。

例：硫酸铜溶液吸收白光中的黄色光而呈蓝色； 高锰酸钾溶液因吸白光中的绿色光而呈紫色。 如果两种适当颜色的光按一定的强度比例混合可以

得白光，这两种光就叫互为补色光。物质呈现的颜色和 吸收的光颜色之间是互补关系。Friday, April 25, 2014

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/nm

颜色 紫 蓝 绿蓝

互补光 黄绿 黄 橙

黄 橙 红

绿

青

400-450 450-480 480-490

白光

青蓝

490-500500-560 560-580

蓝绿绿 黄绿 黄 橙 红

红红紫 紫 蓝 绿蓝 蓝绿

紫

蓝

580-610 610-650 650-760

不同颜色的可见光波长及其互补光Friday, April 25, 2014

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2、吸收光谱或吸收曲线

吸收曲线：测定某种物质对不同波长单色光的吸 收程度，以波长为横坐标，吸光度为纵坐标作图。最大吸收波长， max 定量分析的基础：某一波长 下测得的吸光度与物质浓度 关系的有关

KMnO4 的吸收曲线Friday, April 25, 2014

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1.0 0.8 0.6 Absorbance 0.4 0.2

350

525 545

光谱定性分析基础：吸Cr2O72-

MnO4-

收曲线的形状和最大吸 收波长

300 350

400

500

600

Cr2O72-、MnO4-的吸收光谱Friday, April 25, 2014

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光的吸收定律—朗伯-比尔定律I0:入射光强度

I:透过光强度 c :溶液的浓度 b:液层宽度

T-透光率(透射比) A-吸光度Friday, April 25, 2014

T=

It I0-A T =10

I0 A lg bc I

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κ与入射光波长、溶液的性质及温度有关。当这些条件一定 时，κ代表单位浓度的有色溶液放在单位宽度的比色皿中的吸光 度。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。

I0 A lg bc I

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。

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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； (3)同一吸光物质在不同波长下的ε值是不同的。在最大 吸收波长λmax处的摩尔吸光系数，常以εmax表示

εmax表明了该吸收物质最大限度的吸光能力。

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例1 浓度为25.0μg/50mL的Cu2+溶液，用双环已酮草酰二腙分光 光度法测定，于波长 600nm 处，用 2.0cm 比色皿测得 T=50.1%, 求吸光系数a和摩尔吸光系数ε。已知M(Cu)=64.0。解 已知T=0.501,则A=-lgT=0.300,b=2.0cm,

25.0 10 6 g 4 1 c 5 . 00 10 ( g L ) 3 50.0 10 L则根据朗伯—比尔定律 A=abc,

A 0.300 -2 -1 1 a 3.00 10 L.g . cm bc 2.0cm 5.00 10 4 g L 1而ε= Ma = 64.0g· mol-1×3.00×102 L· g-1· cm-1 =1.92×104(L· mol-1· cm-1)Friday, April 25, 2014

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例2 某有色溶液，当用1cm比色皿时，其透光度为

T,若改用2cm比色皿，则透光度应为多少？解: 由A=-lgT=abc可得

T=10-abc当b1=1cm时，T1=10-ac=T

当b2=2cm时，T2=10-2ac=T2

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§2 光度法的误差A0.8 0.6 0.4 0.2 0

定量分析时，通常液层 厚度是相同的，按照比尔

定律，浓度与吸光度之间的关系应该是一条通过直 角坐标原点的直线。但在

*

实际工作中，往往会偏离线性而发生弯曲。

0

1

2

3

4 mg/mL

工作曲线Friday, April 25, 2014

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一、物理因素 (1)比尔定律的局限性比耳定律假设了吸收粒子之间是无相互作用的， 因此仅在稀溶液(c < 10-2 mol/L )的情况下才适用。

(2)非单色光引起的偏离朗伯一比尔定律只对一定波长的单色光才能成立，但 在实际工作中，入射光是具有一定波长范围的。

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二、化学因素溶质的离解、缔合、互变异构及化学变化也会引起偏离。例： 测定时，在大部分波长处，Cr2O72-的k值与CrO42的k值是很不相同的。A与c不成线性关系。 例：显色剂KSCN与Fe3+形成红色配合物Fe(SCN)3,存在下列平 衡： Fe(SCN)3 Fe3+ + 3SCN- 溶液稀释时一倍时，上述平衡向右，离解度增大。所以 Fe(SCN)3 的浓度不止降低一半，故吸光度降低一半以上，导致

偏离朗伯—比尔定律。Friday, April 25, 2014