第二章 紫外－可见吸收光谱法.ppt

第二章 紫外可见吸收光谱法 2.1 光学分析法概述光光分分析析法法：根根据据物物质质发发射射、吸吸收收电电磁磁辐辐射射以以及及物物质质与与电电磁幅射的相互作用来进行分析的一类仪器分析方法；磁幅射的相互作用来进行分析的一类仪器分析方法；电磁辐射范围：电磁辐射范围：射线无线电波所有范围；射线无线电波所有范围；相相互互作作用用方方式式：发发射射、吸吸收收、反反射射、折折射射、散散射射、干干涉涉、衍射等；衍射等；光光分分析析法法在在研研究究物物质质组组成成、结结构构表表征征、表表面面分分析析等等方方面面具有其他方法不可区代的地位；具有其他方法不可区代的地位；光分析的基本过程：（1 1）能源提供能量；）能源提供能量；（2 2）能量与被测物之间的相互作用；）能量与被测物之间的相互作用；（3 3）产生信号。）产生信号。基本特点：基本特点：（1 1）所有光分析法均包含三个基本过程；）所有光分析法均包含三个基本过程；（2 2）选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）；）选择性测量，不涉及混合物分离（不同于色谱分析）；（3 3）涉及大量光学元器件。）涉及大量光学元器件。紫紫外外可可见见吸吸收收光光谱谱是是基基于于分分子子内内电电子跃迁，是分子光谱。子跃迁，是分子光谱。电磁幅射的波长分布 射线：射线：5 5140 pm140 pm X X射线：射线：10103 310 nm10 nm光学区：光学区：10101000 1000 mm远紫外区：远紫外区：1010200 nm200 nm近紫外区：近紫外区：200200380 nm380 nm可可 见见 区：区：380380780 nm780 nm近红外区：近红外区：0.780.782.5m2.5m中红外区：中红外区：2.52.550m50m远红外区：远红外区：50501000m1000m微波：微波：0.1 mm0.1 mm1 m1 m无线电波：无线电波：1 m1 m电磁辐射的基本性质电电磁磁辐辐射射（电电磁磁波波）：以以接接近近光光速速（真真空空中中为为光光速速）传传播的能量；播的能量；c c=/E E=h h=h h c c/c c：光速：光速=2.9981010cms=2.9981010cms；：波长；：波长；：频率；：频率；：波数：波数 ；E E：能量；：能量；h h ：普朗克常数：普朗克常数6.624106.62410-34-34JsJs 电磁辐射具有波动性和微粒性；电磁辐射具有波动性和微粒性；光学分析分类1光光谱谱法法基基于于物物质质与与辐辐射射能能作作用用时时，分分子子或或原原子子发发生生能能级级跃跃迁迁而而产产生生的的发发射射、吸吸收收的的波波长长或或强强度度进进行行分分析析的的方方法法。通通常常需需要要测测定定试试样样的的光光谱谱，由由于于其其光光谱谱的的产产生生是是基基于于物物质质原原子子或或分分子子的的特特定定能能级级的的跃跃迁迁所所产产生生的的，因因此此根根据据其其特特征征光光谱谱的的波波长长可可进进行行定定性性分分析析；同同时时，光光谱谱的的强强度度又又与与物物质质的的含含量量有关，因而可进行有关，因而可进行定量分析定量分析。光学分析分类2 光谱方法光谱方法原子光谱、分子光谱原子光谱、分子光谱 原子光谱（线性光谱）原子光谱（线性光谱）：最常见的三种最常见的三种基于原子外层电子跃迁的原子吸收光谱（基于原子外层电子跃迁的原子吸收光谱（AASAAS）；）；原子发射光谱（原子发射光谱（AESAES）原子荧光光谱（原子荧光光谱（AFSAFS）；）；基于原子内层电子跃迁的基于原子内层电子跃迁的 X X射线荧光光谱（射线荧光光谱（XFSXFS）；）；基于原子核与射线作用的穆斯堡谱；基于原子核与射线作用的穆斯堡谱；光学分析分类3分分子子光光谱谱（带带状状光光谱谱）：基基于于分分子子中中电电子子能能级级、振振-转转能能级级跃迁；跃迁；紫外光谱法（紫外光谱法（UVUV）；）；红外光谱法（红外光谱法（IRIR）；）；分子荧光光谱法（分子荧光光谱法（MFSMFS）；）；分子磷光光谱法（分子磷光光谱法（MPSMPS）；）；核磁共振与顺磁共振波谱（核磁共振与顺磁共振波谱（N N）；）；非光谱方法这这类类光光学学分分析析方方法法主主要要是是利利用用电电磁磁辐辐射射与与物物质质的的相相互互作作用用所所引引起起的的电电磁磁辐辐射射在在方方向向上上的的改改变变或或物物理理性性质质的的变变化化来来进进行分析。它不涉及光谱的测定，即不涉及能级的跃迁。行分析。它不涉及光谱的测定，即不涉及能级的跃迁。主主要要利利用用辐辐射射的的折折射射、反反射射、色色散散、散散射射、干干涉涉及及偏偏振振等等现现象象，如如比比浊浊法法、折折射射法法、偏偏振振法法、旋旋光光色色散散法法及及X X射射线线衍射等。衍射等。光分析法光分析法非光谱分析法非光谱分析法光谱分析法光谱分析法折折射射法法圆圆二二色色性性法法X射射线线衍衍射射法法干干涉涉法法旋旋光光法法原子光谱分析法原子光谱分析法分子光谱分析法分子光谱分析法X射射线线荧荧光光光光谱谱原原子子荧荧光光光光谱谱原原子子发发射射光光谱谱原原子子吸吸收收光光谱谱紫紫外外可可见见光光谱谱法法红红外外光光谱谱法法分分子子荧荧光光光光谱谱法法核核磁磁共共振振波波谱谱法法分分子子磷磷光光光光谱谱法法紫外可见吸收光谱的产生及基本原理 物质对光的选择性吸收单色光：单色光：单一波长的光单一波长的光复复合合光光：两两种种或或多多种种单单色色光光混混合合而而成成的的光光，如如太太阳阳光光或或白炽灯光白炽灯光 各种单色光按一定比例混合各种单色光按一定比例混合白光白光 单色光单色光单色光单色光 （互为补色）（互为补色）溶液的颜色：由透射光波长决定。溶液的颜色：由透射光波长决定。如如CuSOCuSO4 4吸收黄色光，透过蓝色光，故溶液显吸收黄色光，透过蓝色光，故溶液显蓝色。蓝色。物质颜色和吸收光颜色的关系黄黄橙橙红红紫紫蓝蓝青蓝青蓝青青绿绿白光白光颜色的显现物质的颜色与光的关系物质的颜色与光的关系光谱示意光谱示意表观现象示意表观现象示意完全吸收完全透过吸收黄色光复合光吸收的本质：光子能量的转移当当某某种种物物质质受受到到光光的的照照射射时时，物物质质分分子子就就会会与与光光发发生生碰碰撞撞，其其结结果果是是光光子子的的能能量量传传递递到到了了分分子子上上。这这样样，处处于于稳稳定定状状态态的的基态分子就会跃迁到不稳定的高能态，即基态分子就会跃迁到不稳定的高能态，即激发态激发态：这就是物质对光的吸收作用。这就是物质对光的吸收作用。由由于于物物质质分分子子的的能能量量是是不不连连续续的的，即即能能级级是是量量子子化化的的。只只有有当当入入射射光光的的能能量量与与物物质质分分子子的的激激发发态态和和基基态态的的能能量量差差相相等等时时才能发生吸收，即：才能发生吸收，即：而而不不同同的的物物质质分分子子因因其其结结构构的的不不同同而而具具有有不不同同的的量量子子化化能能级，意即级，意即不同的物质分子其不同，故对光的吸收也不同不同的物质分子其不同，故对光的吸收也不同。吸收曲线测测量量某某种种物物质质对对不不同同波波长长单单色色光光的的吸吸收收程程度度，以以波波长长为为横横坐坐标标，吸吸光光度度为为纵纵坐坐标标作作图图，可可得得到到一一条条曲曲线线，称称为为吸吸收收光光谱谱曲曲线线或或光光吸吸收收曲曲线线，它它反反映映了了物物质质对不同波长光的吸收情况。对不同波长光的吸收情况。吸收曲线的特点1同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长max。不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似max不变。而对于不同物质，它们的吸收曲线形状和max则不同。吸收曲线的特点2吸吸收收曲曲线线可可以以提提供供物物质质的的结结构构信信息息，并并作作为为物物质质定定性性分析的依据之一。分析的依据之一。不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度A有差异，在max处吸光度A的差异最大。此特性可作作为物质定量分析的依据。在max处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的重要依据。分光光度法定性定量的依据紫外可见吸收光谱定性的依据：紫外可见吸收光谱定性的依据：同同一一种种吸吸光光物物质质，浓浓度度不不同同时时，吸吸收收曲曲线线的的形形状状相相同同，最大吸收波长不变，只是相应的吸光度大小不同。最大吸收波长不变，只是相应的吸光度大小不同。紫外可见吸收光谱定量的依据：紫外可见吸收光谱定量的依据：吸吸光光度度的的大大小小与与其其浓浓度度相相关关，其其定定量量关关系系符符合合朗朗伯伯比比耳定律。耳定律。朗伯比尔定律当一束平行的单色光通过含有吸光物质的溶液时，由于溶质吸收光能，透过溶液后光线的强度要减弱。透光度和吸光度透透过过光光强强度度I I与与入入射射光光强强度度I I0 0之之比比（以以T T表表示示）称称为为透透光光率率或透光度：或透光度：（2 21 1）T T越越大大，表表示示它它对对光光的的吸吸收收越越小小。透透光光率率倒倒数数的的对对数数称称为为吸光度吸光度A A。A A代表了溶液对光的吸收程度，为代表了溶液对光的吸收程度，为无因次量无因次量 。（2 22 2）朗伯比耳定律a a比例常数，称为吸光系数比例常数，称为吸光系数 b b液层厚度，单位液层厚度，单位cmcmc c浓浓度度。当当浓浓度度c c以以gLgL-1-1为为单单位位，液液层层厚厚度度b b以以cmcm为为单单位位时，吸光系数的单位为：时，吸光系数的单位为：LgLg-1-1cmcm-1-1摩尔吸光系数（）若若溶溶液液浓浓度度为为molLmolL-1-1时时：吸吸光光系系数数称称为为摩摩尔尔吸吸光光系数系数 。单位：。单位：LmolLmol-1-1cmcm-1-1摩尔吸光系数的物理意义表表示示吸吸光光物物质质的的浓浓度度为为1molL1molL-1-1，液液层层厚厚度度为为1cm1cm时时溶溶液液的吸光度。的吸光度。由由于于不不能能直直接接测测量量1molL1molL-1-1高高浓浓度度吸吸光光物物质质的的吸吸光光度度，因因而而只能通过计算求得只能通过计算求得。它它是是各各种种吸吸光光物物质质对对一一定定波波长长单单色色光光吸吸收收的的特特征征常常数数。越大，表示该物质对此波长光的吸收能力越大。越大，表示该物质对此波长光的吸收能力越大。定量分析中估计分析方法灵敏度。如定量分析中估计分析方法灵敏度。如 ：10 104 41010-6-61010-5-5 molL molL-1-1 10103 3 10 10-4-41010-3-3 molL molL-1-1偏离朗伯-比耳定律根根据据朗朗伯伯-比比耳耳定定律律，当当波波长长和和强强度度一一定定的的入入射射光光通通过过光光程程长长度度固固定定的的吸吸光光物物溶溶液液时时，吸吸光光度度与与吸吸光光物物溶溶液液浓浓度度成成正正比比。通通常常在在紫紫外外可可见见分分光光光光度度分分析析中中需需要要绘绘制制标标准准曲曲线线，但但在在实实际际工工作作中中，特特别别是是在在溶溶液液浓浓度度较较高高时时，常常会会出出现现标标准准曲曲线线不不成成直线的现象，即偏离朗伯直线的现象，即偏离朗伯-比耳定律。比耳定律。1 1 无偏离无偏离2 2正偏离正偏离3 3负偏离负偏离（1）非单色光引起的偏离严严格格地地讲讲，朗朗伯伯比比耳耳定定律律只只适适用用于于单单色色光光。而而单单色色光光仅仅是是一一种种理理想想情情况况，由由棱棱镜镜或或光光栅栅等等单单色色器器提提供供的的入入射射光光并并非非纯纯的的单单色色光光，而而是是波波长长范范围围较较窄窄的的光光谱谱带带（此此波波长长范范围围即即谱谱带带宽宽度度），实实际际上上仍仍是是复复合合光光。由由于于吸吸光光物物质质对对不不同同波波长长光光的的吸吸收收程程度度不不同同，因因而而入入射射光光是是复复合合光光时时就就会会发发生生对对朗朗伯伯比耳定律的偏离。比耳定律的偏离。假假设设入入射射光光仅仅由由两两种种波波长长 1 1、2 2的的光光组组成成，两两种种波波长长下下比比耳定律均适用。耳定律均适用。测定时入射光强度为测定时入射光强度为 透射光强度为透射光强度为因此，所得吸光度为：因此，所得吸光度为：当当 1 1 2 2 时，时，A A与与c c成直线关系。成直线关系。如果如果 1 12 2，A A与与c c则不成直线关系。则不成直线关系。两者差别越大，吸光度与浓度间线性关系的偏离也越大。两者差别越大，吸光度与浓度间线性关系的偏离也越大。非单色光对朗伯比耳定律的偏离由于溶液本身的化学和物理因素引起的偏离由于介质不均匀性引起的偏离由于介质不均匀性引起的偏离当当被被测测试试液液是是胶胶体体溶溶液液、乳乳浊浊液液或或悬悬浮浮物物质质时时，入入射射光光通通过过溶溶液液后后，除除了了一一部部分分被被试试液液吸吸收收外外，还还有有一一部部分分因因散散射射现象而损失，导致偏离。现象而损失，导致偏离。由于溶液中的化学反应引起的偏离由于溶液中的化学反应引起的偏离溶溶液液中中由由吸吸光光物物质质等等构构成成的的化化学学体体系系中中，常常因因条条件件的的变变化化形形成成新新的的化化合合物物而而改改变变吸吸光光物物质质的的浓浓度度，如如吸吸光光组组分分的的离离解解、缔缔合合，络络合合物物的的逐逐级级形形成成，以以及及与与溶溶剂剂的的相相互互作作用用等等，都将导致偏离。都将导致偏离。浓度的影响浓度的影响朗朗伯伯比比耳耳定定律律的的基基本本假假设设，除除要要求求入入射射光光是是单单色色光光外外，还还假假设设吸吸收收粒粒子子是是独独立立的的，彼彼此此之之间间无无相相互互作作用用，通通常常稀稀溶溶液液能能很很好好地地服服从从该该定定律律。在在高高浓浓度度时时由由于于吸吸收收组组分分粒粒子子间间的的平平均均距距离离减减小小，以以致致每每个个粒粒子子都都可可影影响响其其邻邻近近粒粒子子的的电电荷荷分分布布，这这种种相相互互作作用用可可使使其其吸吸光光能能力力发发生生变变化化。由由于于相相互互作作用用的的程程度度与与浓浓度度有有关关，随随浓浓度度增增大大，吸吸光光度度与与浓浓度度间间的的关关系系就就偏离线性关系。所以一般认为比耳定律仅适用于稀溶液。偏离线性关系。所以一般认为比耳定律仅适用于稀溶液。2.3 分子结构与紫外可见吸收光谱分子的电子光谱物质分子内部三种运动形式：物质分子内部三种运动形式：（1 1）电子相对于原子核的运动（价电子运动）；）电子相对于原子核的运动（价电子运动）；（2 2）原子核在其平衡位置附近的相对振动；）原子核在其平衡位置附近的相对振动；（3 3）分子本身绕其重心的转动。）分子本身绕其重心的转动。分子具有三种不同能级：分子具有三种不同能级：电子能级电子能级、振动能级振动能级和和转动能级转动能级三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。三种能级都是量子化的，且各自具有相应的能量。分子的内能：电子能量分子的内能：电子能量EeEe 、振动能量、振动能量EvEv 、转动能量、转动能量ErEr 即即:E:E EeEe+EvEv+ErEr ee vv rr 能级跃迁电电子子能能级级间间跃跃迁迁的的同同时时，总总伴伴随随有有振振动动和和转转动动能能级级间间的的跃跃迁迁。即即电电子子光光谱谱中中总总包包含含有有振振动动能能级级和和转转动动能能级级间间跃跃迁迁产产生生的的若若干干谱谱线线而而呈呈现现宽宽谱谱带。带。分子吸收光谱电子能级跃迁紫外、可见吸收光谱紫外、可见吸收光谱 (:200-750 nm)10200 nm:远紫外；远紫外；200400 nm:近紫外；近紫外；400750 nm:可见光可见光红外红外光谱光谱 (:0.75-1000 m)振动能级与转动能级跃迁有机化合物的紫外、可见吸收光谱有机物的吸收光谱与电子跃迁有机物的吸收光谱与电子跃迁电子跃迁类型：电子跃迁类型：n紫外可见吸收光谱的主要类型主要有六种类型：主要有六种类型：1 1*跃迁引起的吸收谱带跃迁引起的吸收谱带2 2 *跃迁引起的吸收谱带跃迁引起的吸收谱带3 3*跃迁引起的吸收谱带跃迁引起的吸收谱带4 4 *跃迁引起的吸收谱带跃迁引起的吸收谱带5 5电荷转移引起的吸收谱带（电荷转移引起的吸收谱带（pdpd跃迁）跃迁）6 6配位体场跃迁引起的吸收谱带（配位体场跃迁引起的吸收谱带（dddd，ffff跃迁）跃迁）1.1.*跃迁跃迁饱和键饱和键 电子电子的能级跃迁的能级跃迁 吸收光谱在远紫外区吸收光谱在远紫外区(或真空紫外区或真空紫外区),),maxmax 170 nm 170 nm。2.2.n n *跃迁跃迁含含有有O O、N N、S S、ClCl、BrBr、I I 等等杂杂原原子子的的饱饱和和烃烃衍衍生生物物分分子子的的电电子能级跃迁子能级跃迁吸收光谱位于远紫外区，吸收光谱位于远紫外区，maxmax 200 nm12 Fe(OH)3 沉 淀实验：固定实验：固定CRCR、CMCM，改变，改变pHpH测测A AApHab3 3、温温度度：有有些些反反应应需需要要加加热热。有有些些显显色色剂剂或或有有色色配配合合物物在在较较高高温温度度下下易易分分解解褪褪色色。此此外外温温度度对对光光的的吸吸收收及及颜颜色色深深浅浅也也有有影响，要求标准溶液和被测溶液在测定过程中温度一致。影响，要求标准溶液和被测溶液在测定过程中温度一致。固固定定其其它它条条件件，改改变变T T，作作 A A T T 曲曲线线，寻寻找找适适宜宜 反反应应温度。温度。TATATATATA4 4、时时间间：显显色色反反应应有有快快慢慢，有有的的有有色色配配合合物物容容易易褪褪色色，因因此此不不同同的的显显色色反反应应需需放放置置不不同同的的时时间间，并并在在一一定定的的时时间间范范围围内内进行比色测定。进行比色测定。试试液液自自加加入入显显色色剂剂等等且且定定容容后后开开始始计计时时，测测A A，制制作作A At t曲线，曲线，(2)(2)、(3)(3)用秒表控时用秒表控时t-minab(1)(3)t-mint-mina(2)5 5、溶剂：、溶剂：有机溶剂可降低有色化合物的离解度。合适的有机溶剂可降低有色化合物的离解度。合适的表面活性剂可增溶、增敏、增稳。表面活性剂可增溶、增敏、增稳。6 6、共存干扰离子的影响及消除：、共存干扰离子的影响及消除：包括：正干扰（共存离包括：正干扰（共存离子本身有色子本身有色oror与显色剂反应，在测量条件下有吸收）和负干与显色剂反应，在测量条件下有吸收）和负干扰（共存离子引起显色反应不完全）扰（共存离子引起显色反应不完全）消除干扰的方法消除干扰的方法(a)(a)控制酸度；控制酸度；(b)(b)加入掩蔽剂；加入掩蔽剂；(c)(c)改变干扰离子价态；改变干扰离子价态；(d)(d)分离干扰离子。分离干扰离子。测量条件的选择1 1、选择合适波长的入射光。、选择合适波长的入射光。(最大最大)2 2、控制吸光度在适宜的范围内、控制吸光度在适宜的范围内 (A=0.2-0.7)(A=0.2-0.7)。3 3、选择适当的参比溶液。、选择适当的参比溶液。4 4、控制试样的量或溶液的稀释程度来控制溶液浓度。、控制试样的量或溶液的稀释程度来控制溶液浓度。5 5、选择不同厚度的比色皿。、选择不同厚度的比色皿。入射光的波长的选择无无干干扰扰时时：以以最最大大吸吸收收波波长长 maxmax为为测测量量的的入入射射光光波波长长。在在此此波波长处，长处，摩尔吸光系数摩尔吸光系数 最大最大，测定的灵敏度最高。，测定的灵敏度最高。有干扰时：有干扰时：遵循遵循“吸收最大，干扰最小吸收最大，干扰最小”的原则的原则A A 1 2maxA maxbbaa吸光度读数范围的选择透透光光度度读读数数误误差差TT是是一一个个常常数数，但但在在不不同同的的读读数数范范围围内内所所引引起起的的浓浓度度的的相相对对误误差差却却是是不不同同的的。因因此此，为为了了减减小小浓浓度度的的相相对对误误差差，提提高高测测量量的的准准确确度度，一一般般应应控控制制被被测测液液的的吸吸光光度度A A在在0.20.70.20.7（透透光光度度为为65%20%65%20%）。当当溶溶液液的的吸吸光光度度不不在在此此范范围围时时，可可以以通通过过改改变变称称样样量量、稀稀释释溶溶液液以以及及选选择择不不同同厚厚度度的的比比色色皿来控制吸光度。皿来控制吸光度。参比溶液的选择(1)(1)纯纯溶溶剂剂作作空空白白：试试液液、试试剂、显色剂均无色剂、显色剂均无色(2)(2)试剂作空白：试剂作空白：试液无色、试液无色、试剂或显色剂有色试剂或显色剂有色(3)(3)试液作空白：试液作空白：试液有色、试液有色、试剂和显色剂均无色试剂和显色剂均无色定量分析方法：标准曲线法Blank Standard Sample Sample目视比色法定义：肉眼比较溶液颜色以确定物质含量定义：肉眼比较溶液颜色以确定物质含量方法原理（右图）方法原理（右图）优点：仪器简单，操作简便，灵敏度高优点：仪器简单，操作简便，灵敏度高缺点：准确度不高，标准系列不能久存缺点：准确度不高，标准系列不能久存未知样品未知样品标准系列标准系列定量分析方法：标准加入法（外推法）适适用用范范围围对对较较复复杂杂的的试试样样，基基体体影影响响较较大大，又又得得不不到到纯纯净净的基体空白时，往往采用标准加入法分析的基体空白时，往往采用标准加入法分析方方法法将将待待测测未未知知样样品品处处理理成成溶溶液液，取取相相同同体体积积的的试试样样溶溶液液两两份份，分分别别移移入入两两个个等等容容积积的的容容量量瓶瓶，于于其其中中一一个个加加入入一一定定量量的的标标准准溶溶液液，将将两两份份溶溶液液稀稀释释至至刻刻度度，分分别别测测定定它它们们的吸光度的吸光度数据处理1设设试试样样溶溶液液中中待待测测元元素素浓浓度度为为C Cx x，吸吸光光度度为为A Ax x。加加有有浓浓度为度为CoCo的标准溶液，吸光度为的标准溶液，吸光度为A Ao o，根据比耳定律，可得，根据比耳定律，可得A Ax x=KCKCx xA Ao o=K(CK(Co o+C+Cx x)比较上两式，可得比较上两式，可得C Cx x=A Ax xCCo o/(A/(Ao oA Ax x)CxCx+Co、Cx+2CoCx+4CoAxA1A2A3以以A A对对加加入入的的标标准准量量作作图图，得得到到A AC C工工作作曲曲线线。此此曲曲线线不不通通过过原原点点，说说明明试试样样中中含含有有被被测测元元素素，截截距距对对应应的的吸吸光光度度正正是是试试样样中中待待测测元元素素引引起起的的效效应应。外外延延曲曲线线与与横横坐坐标标相相交交，交交点点至至原原点点距距离离相相应应的的浓浓度度C Cx x即即为为试试样样中中待待测测元元素素的含量。的含量。吸光度的加和性当当某某一一波波长长的的单单色色光光通通过过一一种种含含有有多多种种吸吸光光物物质质的的溶溶液液时时，溶溶液液的的总总吸吸光光度度应应等等于于各各吸吸光光物物质质的的吸吸光光度度之之和和。这这一一规规律律称称吸吸光光度度的的加加和和性性。利利用用这这一一性性质质，可可进进行行多多组组分分测测定定及某些化学反应平衡常数测定。及某些化学反应平衡常数测定。多组分含量测定溶液的总吸光度等于各组分的吸光度之和：A=A1+A2+A3+An吸收峰互不重叠A、B两组分的吸收峰相互不重叠，则可分别在A、B处用单组分含量测定法测定组分A和B。吸收峰相互重叠A A、B B两两组组分分的的吸吸收收峰峰相相互互重重叠叠，可可分分别别在在和和处处测测出出A A、B B两两组组分分的的总总吸吸光光度度A A1 1和和A A2 2，然然后后根根据据吸吸光光度度的的加加和和性性列列联联立立方方程：程：在处，在处，在处，在处，式式中中 分分别别为为A A和和B B在在波波长长处处的摩尔吸光系数的摩尔吸光系数 分分别别为为A A和和B B在在波波长长 处处的的摩摩尔吸光系数尔吸光系数示差分光光度法（示差法）普通分光光度法一般只适于测定微量组分，当待测组分含量较高时，将产生较大的误差。需采用示差法。即提高入射光强度，并采用浓度稍低于待测溶液浓度的标准溶液作参比溶液。设：待测溶液浓度为cx，标准溶液浓度为cs(cs cx)。则：Ax=b cx；As=b csA=Ax-As=b(cx-cs)=bcAAA Ax x A As=s=bb(c cx x c cs s ）=bb c c 测测得得的的吸吸光光度度相相当当于于普普通通法法中中待待测测溶溶液液与与标标准准溶溶液液的的吸吸光度之差光度之差AA 。示示差差法法测测得得的的吸吸光光度度与与 c c呈呈直直线线关关系系。由由标标准准曲曲线线上上查查得相应的得相应的 c c值，则待测溶液浓度值，则待测溶液浓度c cx x ：c cx x=c cs s+c c Ac0Ac示差法标尺扩展原理：普通法：普通法：cscs的的T=10%T=10%；cxcx的的T=5%T=5%示差法：示差法：cscs 做参比，调做参比，调T=100%T=100%则：则：cxcx的的T=50%T=50%；标尺扩展；标尺扩展1010倍倍 落在测量误差较落在测量误差较 大大 的范围的范围 落在测量误差较落在测量误差较 小小 的范围的范围双波长分光光度法对对于于吸吸收收曲曲线线有有重重叠叠的的单单组组分分(显显色色剂剂与与有有色色络络合合物物的的吸吸收收光光谱谱重重叠叠)或或多多组组分分(两两种种性性质质相相近近的的组组分分所所形形成成的的有有色色络络合合物物吸吸收收光光谱谱重重叠叠)试试样样、混混浊浊试试样样以以及及背背景景吸吸收收较较大大的的试试样样，由由于于存存在在很很强强的的散散射射和和特特征征吸吸收收，难难以以找找到到一一个个合合适适的的参参比比溶溶液液来来抵抵消消这这种种影影响响。利利用用双双波波长长吸吸光光光光度度法法，使使两两束束不不同同波波长长的的单单色色光光以以一一定定的的时时间间间间隔隔交交替替地地照照射射同同一一吸吸收收池池，测测量量并并记记录录两两者者吸吸光光度度的的差差值值。这这样样就就可可以以从从分分析析波波长长的的信信号号中中扣扣除除来来自自参参比比波波长长的的信信号号，消消除除上上述述各各种种干干扰扰，求求得得待待测测组分的含量。组分的含量。关键问题测量波长2和参比波长1的选择与组合以两组分x和y的双波长法测定为例：设：x为待测组分，y为干扰组分，二者的吸光度差分别为:Ax和Ay，则该体系的总吸光度差Ax+y为：Ax+y=A x+A y如何选择波长1、2有一定的要求。选择波长组合1、2的基本要求选定的波长选定的波长 1 1和和 2 2处干扰组分应具有相同吸光度，处干扰组分应具有相同吸光度，即：即：AAy y =A A y2 y2 A A y1y1=0=0故：故：AAx+yx+y =AA x x=(=(x2x2 x1x1)bcbcx x此此时时：测测得得的的吸吸光光度度差差AA只只与与待待测测组组分分x x的的浓浓度度呈呈线线性性关关系系，而而与与干干扰组分扰组分y y无关。若无关。若x x为干扰组分，则也可用同样的方法测定为干扰组分，则也可用同样的方法测定y y组分。组分。作业作业习题：P282、4、7、9