第三章 紫外可见吸收光谱分析法
Ultraviolet Visible Spectrophotometer
简称 UV-Vis
什么叫 Uv-vis吸收光谱分析法？
紫外 -可见分光光度法是利用物质的分子对
紫外 -可见光谱区（一般认为是 200～ 800nm）的
辐射的吸收来进行的一种仪器分析方法。这种分
子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在
电子能级间的跃迁，它广泛用于无机和有机物质
的定性和定量分析。
定性分析, *定量分析,
比
色
法
Uv-vis分析可以用来干什么？
第一节 基本原理
一, 紫外可见吸收光谱与分子结构的关系
1,UV-Vis吸收的化学由来
分子外层电子的分子轨道可以分为五种,
σ 成键,σ * 反键轨道,π 成键,π *反键轨道,ｎ非键轨道。
A,σ 分子轨道
如, -C－ C-
B.π 键轨道
如, C＝ C C＝ O -N＝ N-
C.ｎ键轨道
如,-C－ Br,-C—O:H -C－ N:H
D,σ*反键轨道
E,π*反键轨道
σ,π, n 键轨道为基态轨道
σ*,π*为激发态轨道
●
●
2,分子电子能级和跃迁
σ → σ *，ｎ → σ *,π → σ *,ｎ → π *,σ → π *, π → π *.
σ *
激发态
π *
σ → σ * π → σ * ｎ → σ *
σ → π * π → π * ｎ → π *
ｎ
π 基态
σ
A.σ → σ * 跃迁
△ E 较大,跃迁发生在远紫外区,波长范围低于
200nm。如甲烷 (125nm),乙烷 (135 nm)。
B.ｎ → σ * 跃迁
△ E 较 σ → σ * 跃迁要小,跃迁发生在 150--250nm波
长范围内，如含有杂原子饱和烃衍生物。摩尔吸收系
数一般在 100-300范围内。
●
●
由ｎ → σ * 跃迁而产生的吸收
化合物 最大波长 摩尔吸收系数 化合物 最大波长 摩尔吸收系数
(nm) (nm)
H2O 167 1480 (CH3)2S 229 140
CH3OH 184 150 (CH3)2O 184 2520
CH3Cl 173 200 CH3NH2 215 600
CH3Br 204 200 (CH3)2NH 220 100
CH3I 258 365 (CH3)3N 227 900
C.ｎ → π *跃迁 和 π → π *跃迁
产生有机物最为有用的吸收光谱,ｎ电子和 π 电子比较
容易激发,吸收峰波长 >200nm，该两类跃迁要求分子中含有
不饱和的官能团，含有 π 键的基团就称为生色团或发色团。
这两类跃迁的吸收峰强度不同，前者的摩尔吸收系数
很低，仅在 10－ 100范围内,后者这比前者大 100－ 1000倍。
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●
●
Molecule transition λ max(nm)
Acetone O
‖ ｎ → π * 290
CH3-C-CH3
由ｎ → π *,π → π *跃迁而产生的吸收
Benzene
π → π * 254
ｎ → π * 和 π → π * 跃迁的吸收特征
生色团 例 子 溶 剂 λ max(nm) 摩尔吸收系数 跃迁类型
烯烃 C6H13CH＝ CH2 正庚烷 177 13000 π → π *
178 10000
炔 C5H11≡ CCH3 正庚烷 196 2000 π → π *
225 165
酮 (CH3)2C=O 280 16 n→ π *
醛 CH3CH=O 293 12 n→ π *
其它 CH3C(NH2)=O 214 60 n→ π *
CH3NO2 280 22 n→ π *
CH3N=NCH3 339 5 n→ π *
3.分子结构和光谱的相互关系
A.共轭效应 （ Conjugation effect )
当分子含有多个 π 键,并且被单键隔开时,共轭
效应增加,π → π * 跃迁能量更低,吸收光谱最大吸
收峰向长波方向移动,摩尔吸收系数增大。 称红移
效应 (red shift effect)。
基团中含有 n 电子且与 π相邻时，同
样也发生类似的红移现象。
C C
C lH
H H
C C
C lH
H H
H
λmax 165(nm) λmax 170(nm)
B,含有 n电子芳香体系,最大吸收向紫外方向
移动。 称蓝移效应 (blue shift effect)。
N S N O
H
254nm 250nm 232nm 217nm 210nm
C,助色团,
一些原子和原子团不吸收 200-800nm范围
内的光,但与生色团结合后,具有能使生色团的吸
收峰向长波或短波方向移动的作用,这样的原子
或原子团称为助色团。
-CH3 -OH -NH2 -NO2
C C
CH
H H H
H
C C
C lH
H H
助色团可以产生以下效应：
λ max向长波方向移动，即红移效应；
λ max向短波方向移动，即蓝移效应。
ε max增大，即增色效应；
ε max减小，即减色效应。
OH NH2
λ max 256nm 270nm 280nm
ε max 200 1450 1430
二,定量分析的基础 － Beer - Lambert定律
吸收
入射 (I0) 透过 (I)
反射 (Ir) ← L →
I
─── ＝ T T 透过率
I0
荧光 (If)
散射 (Is)
1,比尔 -朗伯定律
当令 A＝ － logT时
可以得到 A＝ KCL
当 C 为摩尔浓度时,K用 ε 表示,ε 称摩尔吸收系数。 升 /摩尔,厘米
当 C 为 mg/ml时,用 K表示,K单位为 ml/mg.cm。
K的常用单位还有, K1%1cm 或 E1%1cm
即,表示 1%样品浓度在一厘米比色池中比色时的 K值。
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。
2,浓度测量中相对误差与透光率和吸光度的关系
-logT＝ KCL,......① ； -0.4343.dT/T＝ KLdC........②
即, △ C/C＝ 0.4343 △ T/T logT
设 T的测量误差△ T为的 0.005，
3,Beer--Lambert定律在混合物中的表达式
Atotal ＝ A1 +A2 +A3 +···+An
＝ ε 1C1L+ε 2C2L+ε 3C3L+··+ε nCnL
例, 2CrO42- + 2H+ ＝ Cr2O72- + H2O
已知,平衡常数为 4.2× 1014。
不同波长测定时的摩尔吸收系数为,
λ (nm) ε 1(CrO42- ) ε 2(Cr2O72- )
345 1.84× 103 10.7× 102
370 4.81× 103 7.24× 102
400 1.88× 103 1.89× 102
求 4.00× 10-4 M K2Cr2O7 溶液在 PH 5.60缓冲溶液中,用一
厘米比色池在 345,370,400nm波长处测定时的吸光度?
解,∵ K＝ [Cr2O72- ] / [CrO42-]2× [H+]2 = 4.2× 1014……,①
又 ∵ PH 5.60 故可求出 [H+]。
设 [Cr2O72- ] ＝ X,[CrO42-]＝ 4.00× 10-4 M － X
代入 ①式即可求出 [Cr2O72- ], [CrO42-]的浓度。
又 ∵ Atotal ＝ A1 +A2＝ ε 1C1L+ε 2C2L
不同波长下的 ε 1,C1,L,ε 2, C2,均已知，故可
求出各波长下的吸光度 A。
3,偏离 Beer-Lambert定律的因素
A
偏离线性 通常当 C<0.01M时,呈线性
偏离线性
C
原因, A,定律本身偏离线性
K＝ｆ (n) n＝ｆ (C) ∴ K＝ｆ (C),故 K不是常数。
B,定律本身的假设难以满足
严格的单色光 理想溶液
C,由 仪器性能引起
如仪器的 杂散光 (非吸收光 )引起偏离线性。
正常时,T＝ I/I0, 但 当有杂散光 I1时：
T ＝ （ I + I 1）／（ I0 + I1）
? 非单色光对比尔定律产生偏离,
? 化学因素的影响,
例, 2CrO42- + 2H+ ＝ Cr2O72- + H2O
已知,平衡常数为 4.2× 1014。
不同波长测定时的摩尔吸收系数为,
λ (nm) ε 1(CrO42- ) ε 2(Cr2O72- )
345 1.84× 103 10.7× 102
370 4.81× 103 7.24× 102
400 1.88× 103 1.89× 102
求 1.00× 10-4, 2.00× 10-4, 3.00× 10-4, 4.00× 10-4 M
K2Cr2O7 溶液在 PH 5.60缓冲溶液中,用一厘米比色池在 345、
370,400nm波长处测定时的吸光度?并分别于 345 nm,370 nm
及 400 nm作吸光度对浓度的曲线，比较偏离吸收定律的原因。
第二节 紫外可见分光光度计
一, 分光光度计的组成
(一 ) 光源
A.高强度 ( High intensity)
B.宽波长 ( Wide spectral range)
C.稳输出 ( Stable output)
D.长寿命 ( Long life )
E.低价格 ( Low cost)
F,宜尺寸 ( Optimum size)
1,理想光源的特性
2,常用光源
钨灯 钨卤灯 氘灯
使用范围 (nm) 330-2500 200-900 190-370
输出能量 15%在可见区 高 高
与 V4成正比
寿 命 长 长 短
常用的光源有热辐射光源和气体放电光源。利用固体灯丝材料高温放热产生的辐射作为光源的是热辐射光源。如钨灯、
卤钨灯。两者均在可见区使用,卤钨灯的使用寿命及发光效率高于钨灯。气体放电光源是指在低压直流电条件下,氢或
氘气放电所产生的连续辐射。一般为氢灯或氘灯,在紫外区使用。这种光源虽然能提供至 160nm的辐射,但石英窗口材料
使短波辐射的透过受到限制 (石英 200nm,熔融石英 185nm),而大于 360nm时,氢的发射谱线叠加于连续光谱之上,不宜使
用。
钨灯和碘钨灯可使用的波长范围为 340～ 2500nm。这类光源的辐射能量与施加的外加电压
有关，在可见光区，辐射的能量与工作电压的 4次方成正比，光电流也与灯丝电压的 n次方
(n＞ 1)成正比。因此，使用时必须严格控制灯丝电压，必要时须配备稳压装置，以保证光
源的稳定。氢灯和氘灯可使用的波长范围为 160～ 375nm，由于受石英窗吸收的限制，通常
紫外光区波长的有效范围一般为 200～ 375nm。灯内氢气压力为 102Pa时，用稳压电源供电，
放电十分稳定，光强度且恒定。氘灯的灯管内充有氢同位素氘，其光谱分布与氢灯类似，
但光强度比同功率的氢灯大 3～ 5倍，是紫外光区应用最广泛的一种光源。
(二 ) 单色器
A.高效能
B.宽波长范围
C.容易调节波长
D.好的波长精度和重现性
E.高的光谱纯度
F.好的机械稳定性
1,要求特性
2,滤光片单色器
组成, 入口狭缝,滤光片,出口狭缝
性能：
吸收滤片 干涉滤光片
光谱通带宽度 (nm) 20-30 10-15
透 过 率 ( T% ) 5-20% 40-60%
3,棱镜和光栅单色器
光谱通带宽度 少于 1nm
组成, 狭缝、色散元件、准直元件（ 透镜,反射镜 ）
棱镜和光栅单色器比较
● 棱镜有玻璃和石英两种材料。它们的色散原理是依据不同
波长的光通过棱镜时有不同的折射率而将不同波长分开。由
于玻璃会吸收紫外光，所以玻璃棱镜只适用于 350～ 3200nm的
可见和近红外光区波长范围。石英棱镜适用的波长范围较宽，
为 185～ 4000nm，即可用于紫外、可见、红外三个光谱区域。
● 光栅是利用光的衍射和干涉作用制成的。它可用于紫外、
可见和近红外光谱区域，而且在整个波长区域中具有良好的、
几乎均匀一致的色散率，且具有适用波长范围宽、分辨本领
高、成本低、便于保存和易于制作等优点，所以是目前用的
最多的色散元件。其缺点是各级光谱会重叠而产生干扰。
(三 ),样品池 ( Sample cell )
按用途分, 常用比色池 0.5,1.0,1.5,2.0厘米
微 量 池 0.5毫升以下
流 动 池 5-11微升
按材料不同分, 玻璃池 340-1000nm
石英池 200-340nm
紫外级石英池 185-220nm
吸收池的光学面必须严格垂直于光束方向。
(四 ) 检测器 ( Detectors )
作用, 光信号转变为电信号。
A,几种光检测器性能的比较
光电池 光电管 光电倍增管
(photocells) (phototubes) (photomultipliers)
波长 (nm) 400-750 190-650(蓝敏 ) 180-900
(Wavelength) 600-1000(红敏 )
响应速度 慢 约 10-8 秒 10-9 秒
(Speed of response)
灵敏度 低 105 --106 108 -109
(Sensitivity)
B,结构和作用
a,光电管 （ Phototube)
红敏 光电管阴极镀
有光电发射材料金
属银和氧化铯。
篮敏 光电管阴极镀
有光电发射材料金
属锑和铯。
b,光电倍增管 （ Photomultipliers）
作用, 除了将光信号转变为电信号作用外,还具有
放大作用。
构造：
）
1 photo → 4~5 photos
）
＋
打拿极 ） 外加电压
－
） 放大 105 ~107倍
hν
）
一般光度计中的单色器可放在比色池的前面或后面。若
放在池后面、则可用两个光电二极管同时检测两种波长的吸
光信号,根据两个信号的比例可以检查峰纯度。
光电二极管阵列检测器增大了二极管的数目。如 Waters
996新一代光电二极管阵列检测器,采用 512个光电二极管,
检测的波长范围为 190-800nm,分辨率为 1.2nm。
C 光电二极管阵列
波长
可的松
氟美松
皮质酮
快速扫描 —光电二极管阵列（ PDA）检测所获得的三维色谱 -光谱图
光源 单色器 检测器 放大器比
色
皿
显示
稳压电源
钨灯卤素
灯或氘灯
棱镜或光
栅，玻璃
或石英
玻璃或
石英比
色皿
光电池
或光电
管
对数转
换或不
转换
模拟或数
字，微机
处理与否
总结,
二, 分光光度计的类型
* → △ → □ → ◎ → ∽ → ■
source sample detector display
monochromator transmodulator
优点,结构简单,易操作,灵敏度高。
缺点,光源不稳定影响结果的准确性和重现性。
单光束仪器中，分光后的单色光直接透过吸收池，交互测定待
测池和参比池。这种仪器结构简单，适用于测定特定波长的吸
收，进行定量。而双光束仪器中，从光源发出的光经分光后再
经扇形旋转镜分成两束，交替通过参比池和样品池，测得的是
透过样品溶液和参比溶液的光信号强度之比。双光束仪器克服
了单光束仪器由于光源不稳引起的误差，并且可以方便地对全
波段进行扫描。
特点, 消除光源不稳定的影响,灵敏度没有单光束那么高。
当用作双波长仪器时,由两个单色器分出的不同波长
λ 1和 λ 2的两束光，由斩光器并束，使其在同一光路交替
通过吸收池,由光电倍增管检测信号。双波长仪器的主要
特点是可以降低杂散光,光谱精度高。
特点：利用吸光度差值定量，消除干扰和吸收池不
匹配引起的误差
3,分光光度计的校正
1)、波长校正
可采用辐射光源法校正。常用氢灯 (486.13,656.28 nm)、
氘灯 (486.00,656.10 nm)或石英低压汞灯 (253.65,435.88,
546.07 nm)校正。
镨钕玻璃在可见区有特征吸收峰（ 573,586），也可
用来校正。
苯蒸汽在紫外区的特征吸收峰可用于校正。在吸收池
内滴一滴液体苯，盖上吸收池盖，待苯挥发后绘制苯蒸汽
的吸收光谱。
2)、吸光度校正
以重铬酸钾水溶液的吸收曲线为标准值校正。将
0.0303克重铬酸钾溶于 1 升的 0.05mol/l 氢氧化钾中，
以 1cm 吸收池,25° C测定吸收光谱。
波长 (nm) 吸光度 波长 (nm) 吸光度 波长 (nm) 吸光度
220 0.446 300 0.149 380 0.932
230 0.171 310 0.048 390 0.695
240 0.295 320 0.063 400 0.396
250 0.496 330 0.149 420 0.124
260 0.633 340 0.316 440 0.054
270 0.745 350 0.559 460 0.018
280 0.712 360 0.830 480 0.004
290 0.428 370 0.987 500 0.000
注意,样品池使用前必需进行以下测定,
玻璃池, 365nm时,每个池之间△ T<0.5%,即△ A<0.002
石英池, 240nm时,每个池之间△ T<1.5%,即△ A<0.007
3)、吸收池校正
第三节 定性和定量分析
一,仪器条件的选择
1,测量波长的选择
A.优先选择最大吸收波长
B.最大波长受到共存杂质干扰时,选择次强波长。
C.最大波长的吸收峰太尖锐,测量波长难以重复
时,选择次强波长。
?C
C ?100=
0.4343 ?T
T logT ?100
2,透过率或吸光度的范围的选择
选择 T＝ 15%--70%或 A＝ 0.150-0.800之间
3,狭缝宽度的选择
定性分析：选择较小的狭缝,以尽量保留振动能级跃
迁的精细结构。
定量分析：在吸光度稳定的情况下,选用最少狭缝。
4,样品池选择
根据测定波长、溶液浓度 (选择 L)等选择。
5、显色反应条件的选择
显色剂及其用量的选择
反应酸度的选择
温度的选择
时间的选择。
1）, 溶剂参比
2）, 试剂参比
3）, 试样参比
4）, 平行操作溶液参比
6、参比溶液的选择
可用于测定的最短波长
(nm) 常见溶剂
200 蒸馏水，乙腈，环己烷
220 甲醇，乙醇，异丙醇，醚
250 二氧六环，氯仿，醋酸
270 N,N-二甲基甲酰胺 (DMF)，乙酸乙酯，四氯化碳 (275)
290 苯，甲苯，二甲苯
335 丙酮，甲乙酮，吡啶，二硫化碳 (380)
7、溶剂的选择
1）, 控制酸度
2）, 选择适当的掩蔽剂
3）, 利用生成惰性配合物
4）, 选择适当的测量波长
5）, 分离
8、干扰及消除方法
1,未知试样检定
二, 定性分析
吸收光谱的形状、吸收峰的数目和位臵及相
应的摩尔吸光系数，是定性分析的光谱依据，
而最大吸收波长 及相应的 是定性分析的最主
要参数。与标准试样或标准图谱比较。
一是尽量保持光谱的精细结构。为此，应采用与吸收物质
作用力小的非极性溶剂，且采用窄的光谱通带；
二是吸收光谱采用 logA 对 λ 作图。这样如果未知物与标
准物的浓度不同，则曲线只是沿轴平移，而不是象 A- λ 曲
线那样以 bε 的比例移动，更便于比较分析。
三是往往还需要用其它方法进行证实，如红外光谱等。
[1] Sadtler Standard Spectra(Ultraviolet),Heyden,London,1978,萨特勒
标准图谱共收集了 46000种化合物的紫外光谱。
[2] R.A.Friedel and M.Orchin,“Ultraviolet and Visible Absorption
Spectra of Aromatic Compounds”,Wiley,New York,1951,本书收集了
597种芳香化合物的紫外光谱。
[3] Kenzo Hirayama：,Handbook of Ultraviolet and Visible
Absorption Spectra a of Organic Compounds.”,New York,Plenum,1967。
[4],Organic Electronic Spectral Data”。
eog ε
6
5 π ＞ 200nm π*
4
3 σ 少于 200σ*
2 n 150-250nmσ*
1 n π* n π*
>200nm
100 200 300 400 500 600 700 800 nm
缺陷：单独由从 UV谱不能完全确定未知物的分子结构, 还必须与其他分析方法
（ IR,NMR,MS） 的测定结果结合起来综合比较, 才能得到可靠的结论 。
2,有机化合物分子结构的推测
如在 270～ 300nm处有弱的吸收带，且随溶
剂极性增大而发生蓝移，就是羰基 n－ π*跃迁
所产生 R吸收带的有力证据。在 184nm附近有强
吸收带 (E1带 )，在 204nm附近有中强吸收带 (E2
带 )，在 260nm附近有弱吸收带且有精细结构 (B
带 )，是苯环的特征吸收，等等。可以从有关
资料中查找某些基团的特征吸收带。
3,共轭体系的判断
共轭体系会产生很强的 K吸收带，通过绘制吸
收光谱，可以判断化合物是否存在共轭体系或共轭
的程度。如果一化合物在 210nm以上无强吸收带，
可以认为该化合物不存在共轭体系；若在 215～
250nm区域有强吸收带，则该化合物可能有两至三
个双键的共轭体系，如 1－ 3丁二烯,λ 为 217nm，
ε 为 21,000；若 260～ 350nm区域有很强的吸收带，
则可能有三至五个双键的共轭体系，如癸五烯有五
个共轭双键,λ 为 335nm,ε 为 118,000。
己二酮的鉴别
O O
H3C-C-CH2-CH2-C-CH3 λmax 270nm
O O
H3C-CH2-C--C- CH2 -CH3 λmax 400nm
4.纯度的检查
3
2 2
1 1
甲醇被苯污染 容器塞子对乙醇污染 1－合成维生素 A2
1－甲醇 1－乙醇 2－天然维生素 A2
2－被苯污染的甲醇 2－乙醇被软木塞污染
3－乙醇被橡皮塞污染
5,异构体的判断
★ 顺反异构体的判断
生色团和助色团处在同一平面上时，才产生最大的共
轭效应。由于反式异构体的空间位阻效应小，分子的平面
性能较好，共轭效应强。因此，及都大于顺式异构体。例
如，肉桂酸的顺、反式的吸收如下：
＝ 280nm,=13500 ＝ 295nm,=27000
★ 互变异构体的判断
最常见的是某些含氧化合物的酮式与烯醇式异构体之间
的互变。例如乙酰乙酸乙酯就是和烯醇式两种互变异构体：
它们的吸收特性不同：酮式异构体在近紫外光区的
λ 为 ε272nm( 为 16)，是 n－ π* 跃迁所产生 R吸收带。烯
醇式异构体的 λ 为 243nm( ε 为 16000)，是 π － π* 跃迁
出共轭体系的 K吸收带。
两种异构体的互变平衡与溶剂有密切关系。
标准对照法
Cs（应与试液浓度接近）的标准溶液的吸光度 Ax和
As则由 Cs可计算试样溶液中被测物质的浓度 Cx
标准对照法因知使用单个标准，引起误差的偶
然因素较多，故往往较不可靠。
三,定量分析
1,单组份 普通的分光光度法
标准曲线, 直接分取标准溶液进行光度测定或显色测
所测得的 A与 C作图得到的曲线。
标准加入：将待测试样分成若干等份，分别加入不
同已知量 0,C1,C2…,Cn的待测组分配制溶液。
将直线在纵轴上的截距延长与横轴相交，交点离开
原点的距离为样品中待测组分的浓度。
2,示差分光光度法
一般分光光度
测定选用试剂空白
或溶液空白作为参
比，差示法则选用
一已知浓度的溶液
作参比。该法的实
质是相当于透光率
标度放大。
高吸收法在测定高浓度溶液时使用。选用比
待测溶液浓度稍低的已知浓度溶液作标准溶液，
调节透光率为 100%。
低吸收法在测定低浓度溶液时使用。选用比
待测液浓度稍高的已知浓度溶液作标准溶液，调
节透光率为 0。
最精密法是同时用浓度比待测液浓度稍高或
稍低的两份已知溶液作标准溶液，分别调节透光
率为 0或 100%。
当透过率少于 15%时 (A>0.8),仪器所造成的相对
误差 >2%,为了减少误差,可以用示差分光光度法。
A＝ ε (Cx - Cs)L
设 Cy＝ Cx - Cs 则 Cx＝ Cy + Cs
设浓度测量相对误差 △ C/Cy＝ 2%
又设 Cy只占 Cx的 10%,则实际误差只有,
2%× 10%＝ 0.1%
3 分光光度滴定
以一定的标准溶液滴定待测物溶液，测定滴定
中溶液的吸光度变化，通过作图法求得滴定终点，
从而计算待测组分含量的方法称为分光光度滴定。
光度滴定与通过指示剂颜色变化用肉眼确定滴定终点的
普通滴定法相比，准确性、精密度及灵敏度都要高。
用吸光度对波长求一阶或高阶
导数并对波长作图，可以得到导数
光谱。
随着导数阶数的增加，谱带变
得尖锐，分辨率提高，但原吸收光
谱的基本特点逐渐消失。
导数光谱的特点在于灵敏度高，
可减小光谱干扰。因而在分辨多组
分混合物的谱带重叠、增强次要光
谱 (如肩峰 )的清晰度以及消除混浊
样品散射的影响时有利。
4 导数光谱法
基线法：在相邻两峰的极大或极小处画一公切线，
在由峰谷引一条平行于纵坐标的直线相交于 a点，
然后测量距离他 t的大小的。
峰谷法：测量相邻两峰的极大和极小之间的距离
p，这是较常用的方法。
峰零法：测量峰至基线的垂直距离 z。该法只适
用与导数光谱曲线对称于横坐标的高阶导数光谱。
5、双波长分光光度法
可用于悬浊液和悬浮液
的测定，消除背景吸收。
因悬浊液的参比溶
液不易配制，使用双波
长分光光度法时，可固
定 λ 1为不受待测组分含
量影响的等吸收点，测
定 λ 2处的吸光度变化，
可以抵消混浊的干扰，
提高测定精度。
无须分离，可用于吸收峰相互重叠的混合
组分的同时测定 。
可测定导数谱。
固定 l1和 l2两波长差为 1-2nm进行波长扫描，
得到一阶导数光谱 (?A/?l l)。
可用于测定高浓度溶液中吸光度在 0.01-
0.005以下的痕量组分。
本章需要掌握的内容
名词解释,红移效应、蓝移效应、生色团、助色团、标准曲线、工作曲线
填空题,1、分子外层电子的分子轨道可以分为哪几种?
2、它可能产生哪几种类型的跃迁?
3、单色器的组件有那些？
填图题,1,σ→σ *, ｎ → σ*,ｎ → π* 和 π→π *跃迁在产生的波长和摩尔吸收系数的规律？
2,紫外可见分光光度计的光路图及主要部件？
3,几种光检测器之比较？
简答题,1,偏离 比尔 -朗伯定律的原因？
2,紫外可见分光光度计中常用光源的种类及其特点？
3,样品池如何选择？
计算题,1,吸光度与透光率的转换？
2,单组份或多组份样品的比尔 -朗伯定律的计算？
3,高浓度示差分光光度法中有关误差的计算？
问答题,1、紫外可见分析中仪器条件如何选择？
Ultraviolet Visible Spectrophotometer
简称 UV-Vis
什么叫 Uv-vis吸收光谱分析法？
紫外 -可见分光光度法是利用物质的分子对
紫外 -可见光谱区（一般认为是 200～ 800nm）的
辐射的吸收来进行的一种仪器分析方法。这种分
子吸收光谱产生于价电子和分子轨道上的电子在
电子能级间的跃迁，它广泛用于无机和有机物质
的定性和定量分析。
定性分析, *定量分析,
比
色
法
Uv-vis分析可以用来干什么？
第一节 基本原理
一, 紫外可见吸收光谱与分子结构的关系
1,UV-Vis吸收的化学由来
分子外层电子的分子轨道可以分为五种,
σ 成键,σ * 反键轨道,π 成键,π *反键轨道,ｎ非键轨道。
A,σ 分子轨道
如, -C－ C-
B.π 键轨道
如, C＝ C C＝ O -N＝ N-
C.ｎ键轨道
如,-C－ Br,-C—O:H -C－ N:H
D,σ*反键轨道
E,π*反键轨道
σ,π, n 键轨道为基态轨道
σ*,π*为激发态轨道
●
●
2,分子电子能级和跃迁
σ → σ *，ｎ → σ *,π → σ *,ｎ → π *,σ → π *, π → π *.
σ *
激发态
π *
σ → σ * π → σ * ｎ → σ *
σ → π * π → π * ｎ → π *
ｎ
π 基态
σ
A.σ → σ * 跃迁
△ E 较大,跃迁发生在远紫外区,波长范围低于
200nm。如甲烷 (125nm),乙烷 (135 nm)。
B.ｎ → σ * 跃迁
△ E 较 σ → σ * 跃迁要小,跃迁发生在 150--250nm波
长范围内，如含有杂原子饱和烃衍生物。摩尔吸收系
数一般在 100-300范围内。
●
●
由ｎ → σ * 跃迁而产生的吸收
化合物 最大波长 摩尔吸收系数 化合物 最大波长 摩尔吸收系数
(nm) (nm)
H2O 167 1480 (CH3)2S 229 140
CH3OH 184 150 (CH3)2O 184 2520
CH3Cl 173 200 CH3NH2 215 600
CH3Br 204 200 (CH3)2NH 220 100
CH3I 258 365 (CH3)3N 227 900
C.ｎ → π *跃迁 和 π → π *跃迁
产生有机物最为有用的吸收光谱,ｎ电子和 π 电子比较
容易激发,吸收峰波长 >200nm，该两类跃迁要求分子中含有
不饱和的官能团，含有 π 键的基团就称为生色团或发色团。
这两类跃迁的吸收峰强度不同，前者的摩尔吸收系数
很低，仅在 10－ 100范围内,后者这比前者大 100－ 1000倍。
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●
●
Molecule transition λ max(nm)
Acetone O
‖ ｎ → π * 290
CH3-C-CH3
由ｎ → π *,π → π *跃迁而产生的吸收
Benzene
π → π * 254
ｎ → π * 和 π → π * 跃迁的吸收特征
生色团 例 子 溶 剂 λ max(nm) 摩尔吸收系数 跃迁类型
烯烃 C6H13CH＝ CH2 正庚烷 177 13000 π → π *
178 10000
炔 C5H11≡ CCH3 正庚烷 196 2000 π → π *
225 165
酮 (CH3)2C=O 280 16 n→ π *
醛 CH3CH=O 293 12 n→ π *
其它 CH3C(NH2)=O 214 60 n→ π *
CH3NO2 280 22 n→ π *
CH3N=NCH3 339 5 n→ π *
3.分子结构和光谱的相互关系
A.共轭效应 （ Conjugation effect )
当分子含有多个 π 键,并且被单键隔开时,共轭
效应增加,π → π * 跃迁能量更低,吸收光谱最大吸
收峰向长波方向移动,摩尔吸收系数增大。 称红移
效应 (red shift effect)。
基团中含有 n 电子且与 π相邻时，同
样也发生类似的红移现象。
C C
C lH
H H
C C
C lH
H H
H
λmax 165(nm) λmax 170(nm)
B,含有 n电子芳香体系,最大吸收向紫外方向
移动。 称蓝移效应 (blue shift effect)。
N S N O
H
254nm 250nm 232nm 217nm 210nm
C,助色团,
一些原子和原子团不吸收 200-800nm范围
内的光,但与生色团结合后,具有能使生色团的吸
收峰向长波或短波方向移动的作用,这样的原子
或原子团称为助色团。
-CH3 -OH -NH2 -NO2
C C
CH
H H H
H
C C
C lH
H H
助色团可以产生以下效应：
λ max向长波方向移动，即红移效应；
λ max向短波方向移动，即蓝移效应。
ε max增大，即增色效应；
ε max减小，即减色效应。
OH NH2
λ max 256nm 270nm 280nm
ε max 200 1450 1430
二,定量分析的基础 － Beer - Lambert定律
吸收
入射 (I0) 透过 (I)
反射 (Ir) ← L →
I
─── ＝ T T 透过率
I0
荧光 (If)
散射 (Is)
1,比尔 -朗伯定律
当令 A＝ － logT时
可以得到 A＝ KCL
当 C 为摩尔浓度时,K用 ε 表示,ε 称摩尔吸收系数。 升 /摩尔,厘米
当 C 为 mg/ml时,用 K表示,K单位为 ml/mg.cm。
K的常用单位还有, K1%1cm 或 E1%1cm
即,表示 1%样品浓度在一厘米比色池中比色时的 K值。
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。
2,浓度测量中相对误差与透光率和吸光度的关系
-logT＝ KCL,......① ； -0.4343.dT/T＝ KLdC........②
即, △ C/C＝ 0.4343 △ T/T logT
设 T的测量误差△ T为的 0.005，
3,Beer--Lambert定律在混合物中的表达式
Atotal ＝ A1 +A2 +A3 +···+An
＝ ε 1C1L+ε 2C2L+ε 3C3L+··+ε nCnL
例, 2CrO42- + 2H+ ＝ Cr2O72- + H2O
已知,平衡常数为 4.2× 1014。
不同波长测定时的摩尔吸收系数为,
λ (nm) ε 1(CrO42- ) ε 2(Cr2O72- )
345 1.84× 103 10.7× 102
370 4.81× 103 7.24× 102
400 1.88× 103 1.89× 102
求 4.00× 10-4 M K2Cr2O7 溶液在 PH 5.60缓冲溶液中,用一
厘米比色池在 345,370,400nm波长处测定时的吸光度?
解,∵ K＝ [Cr2O72- ] / [CrO42-]2× [H+]2 = 4.2× 1014……,①
又 ∵ PH 5.60 故可求出 [H+]。
设 [Cr2O72- ] ＝ X,[CrO42-]＝ 4.00× 10-4 M － X
代入 ①式即可求出 [Cr2O72- ], [CrO42-]的浓度。
又 ∵ Atotal ＝ A1 +A2＝ ε 1C1L+ε 2C2L
不同波长下的 ε 1,C1,L,ε 2, C2,均已知，故可
求出各波长下的吸光度 A。
3,偏离 Beer-Lambert定律的因素
A
偏离线性 通常当 C<0.01M时,呈线性
偏离线性
C
原因, A,定律本身偏离线性
K＝ｆ (n) n＝ｆ (C) ∴ K＝ｆ (C),故 K不是常数。
B,定律本身的假设难以满足
严格的单色光 理想溶液
C,由 仪器性能引起
如仪器的 杂散光 (非吸收光 )引起偏离线性。
正常时,T＝ I/I0, 但 当有杂散光 I1时：
T ＝ （ I + I 1）／（ I0 + I1）
? 非单色光对比尔定律产生偏离,
? 化学因素的影响,
例, 2CrO42- + 2H+ ＝ Cr2O72- + H2O
已知,平衡常数为 4.2× 1014。
不同波长测定时的摩尔吸收系数为,
λ (nm) ε 1(CrO42- ) ε 2(Cr2O72- )
345 1.84× 103 10.7× 102
370 4.81× 103 7.24× 102
400 1.88× 103 1.89× 102
求 1.00× 10-4, 2.00× 10-4, 3.00× 10-4, 4.00× 10-4 M
K2Cr2O7 溶液在 PH 5.60缓冲溶液中,用一厘米比色池在 345、
370,400nm波长处测定时的吸光度?并分别于 345 nm,370 nm
及 400 nm作吸光度对浓度的曲线，比较偏离吸收定律的原因。
第二节 紫外可见分光光度计
一, 分光光度计的组成
(一 ) 光源
A.高强度 ( High intensity)
B.宽波长 ( Wide spectral range)
C.稳输出 ( Stable output)
D.长寿命 ( Long life )
E.低价格 ( Low cost)
F,宜尺寸 ( Optimum size)
1,理想光源的特性
2,常用光源
钨灯 钨卤灯 氘灯
使用范围 (nm) 330-2500 200-900 190-370
输出能量 15%在可见区 高 高
与 V4成正比
寿 命 长 长 短
常用的光源有热辐射光源和气体放电光源。利用固体灯丝材料高温放热产生的辐射作为光源的是热辐射光源。如钨灯、
卤钨灯。两者均在可见区使用,卤钨灯的使用寿命及发光效率高于钨灯。气体放电光源是指在低压直流电条件下,氢或
氘气放电所产生的连续辐射。一般为氢灯或氘灯,在紫外区使用。这种光源虽然能提供至 160nm的辐射,但石英窗口材料
使短波辐射的透过受到限制 (石英 200nm,熔融石英 185nm),而大于 360nm时,氢的发射谱线叠加于连续光谱之上,不宜使
用。
钨灯和碘钨灯可使用的波长范围为 340～ 2500nm。这类光源的辐射能量与施加的外加电压
有关，在可见光区，辐射的能量与工作电压的 4次方成正比，光电流也与灯丝电压的 n次方
(n＞ 1)成正比。因此，使用时必须严格控制灯丝电压，必要时须配备稳压装置，以保证光
源的稳定。氢灯和氘灯可使用的波长范围为 160～ 375nm，由于受石英窗吸收的限制，通常
紫外光区波长的有效范围一般为 200～ 375nm。灯内氢气压力为 102Pa时，用稳压电源供电，
放电十分稳定，光强度且恒定。氘灯的灯管内充有氢同位素氘，其光谱分布与氢灯类似，
但光强度比同功率的氢灯大 3～ 5倍，是紫外光区应用最广泛的一种光源。
(二 ) 单色器
A.高效能
B.宽波长范围
C.容易调节波长
D.好的波长精度和重现性
E.高的光谱纯度
F.好的机械稳定性
1,要求特性
2,滤光片单色器
组成, 入口狭缝,滤光片,出口狭缝
性能：
吸收滤片 干涉滤光片
光谱通带宽度 (nm) 20-30 10-15
透 过 率 ( T% ) 5-20% 40-60%
3,棱镜和光栅单色器
光谱通带宽度 少于 1nm
组成, 狭缝、色散元件、准直元件（ 透镜,反射镜 ）
棱镜和光栅单色器比较
● 棱镜有玻璃和石英两种材料。它们的色散原理是依据不同
波长的光通过棱镜时有不同的折射率而将不同波长分开。由
于玻璃会吸收紫外光，所以玻璃棱镜只适用于 350～ 3200nm的
可见和近红外光区波长范围。石英棱镜适用的波长范围较宽，
为 185～ 4000nm，即可用于紫外、可见、红外三个光谱区域。
● 光栅是利用光的衍射和干涉作用制成的。它可用于紫外、
可见和近红外光谱区域，而且在整个波长区域中具有良好的、
几乎均匀一致的色散率，且具有适用波长范围宽、分辨本领
高、成本低、便于保存和易于制作等优点，所以是目前用的
最多的色散元件。其缺点是各级光谱会重叠而产生干扰。
(三 ),样品池 ( Sample cell )
按用途分, 常用比色池 0.5,1.0,1.5,2.0厘米
微 量 池 0.5毫升以下
流 动 池 5-11微升
按材料不同分, 玻璃池 340-1000nm
石英池 200-340nm
紫外级石英池 185-220nm
吸收池的光学面必须严格垂直于光束方向。
(四 ) 检测器 ( Detectors )
作用, 光信号转变为电信号。
A,几种光检测器性能的比较
光电池 光电管 光电倍增管
(photocells) (phototubes) (photomultipliers)
波长 (nm) 400-750 190-650(蓝敏 ) 180-900
(Wavelength) 600-1000(红敏 )
响应速度 慢 约 10-8 秒 10-9 秒
(Speed of response)
灵敏度 低 105 --106 108 -109
(Sensitivity)
B,结构和作用
a,光电管 （ Phototube)
红敏 光电管阴极镀
有光电发射材料金
属银和氧化铯。
篮敏 光电管阴极镀
有光电发射材料金
属锑和铯。
b,光电倍增管 （ Photomultipliers）
作用, 除了将光信号转变为电信号作用外,还具有
放大作用。
构造：
）
1 photo → 4~5 photos
）
＋
打拿极 ） 外加电压
－
） 放大 105 ~107倍
hν
）
一般光度计中的单色器可放在比色池的前面或后面。若
放在池后面、则可用两个光电二极管同时检测两种波长的吸
光信号,根据两个信号的比例可以检查峰纯度。
光电二极管阵列检测器增大了二极管的数目。如 Waters
996新一代光电二极管阵列检测器,采用 512个光电二极管,
检测的波长范围为 190-800nm,分辨率为 1.2nm。
C 光电二极管阵列
波长
可的松
氟美松
皮质酮
快速扫描 —光电二极管阵列（ PDA）检测所获得的三维色谱 -光谱图
光源 单色器 检测器 放大器比
色
皿
显示
稳压电源
钨灯卤素
灯或氘灯
棱镜或光
栅，玻璃
或石英
玻璃或
石英比
色皿
光电池
或光电
管
对数转
换或不
转换
模拟或数
字，微机
处理与否
总结,
二, 分光光度计的类型
* → △ → □ → ◎ → ∽ → ■
source sample detector display
monochromator transmodulator
优点,结构简单,易操作,灵敏度高。
缺点,光源不稳定影响结果的准确性和重现性。
单光束仪器中，分光后的单色光直接透过吸收池，交互测定待
测池和参比池。这种仪器结构简单，适用于测定特定波长的吸
收，进行定量。而双光束仪器中，从光源发出的光经分光后再
经扇形旋转镜分成两束，交替通过参比池和样品池，测得的是
透过样品溶液和参比溶液的光信号强度之比。双光束仪器克服
了单光束仪器由于光源不稳引起的误差，并且可以方便地对全
波段进行扫描。
特点, 消除光源不稳定的影响,灵敏度没有单光束那么高。
当用作双波长仪器时,由两个单色器分出的不同波长
λ 1和 λ 2的两束光，由斩光器并束，使其在同一光路交替
通过吸收池,由光电倍增管检测信号。双波长仪器的主要
特点是可以降低杂散光,光谱精度高。
特点：利用吸光度差值定量，消除干扰和吸收池不
匹配引起的误差
3,分光光度计的校正
1)、波长校正
可采用辐射光源法校正。常用氢灯 (486.13,656.28 nm)、
氘灯 (486.00,656.10 nm)或石英低压汞灯 (253.65,435.88,
546.07 nm)校正。
镨钕玻璃在可见区有特征吸收峰（ 573,586），也可
用来校正。
苯蒸汽在紫外区的特征吸收峰可用于校正。在吸收池
内滴一滴液体苯，盖上吸收池盖，待苯挥发后绘制苯蒸汽
的吸收光谱。
2)、吸光度校正
以重铬酸钾水溶液的吸收曲线为标准值校正。将
0.0303克重铬酸钾溶于 1 升的 0.05mol/l 氢氧化钾中，
以 1cm 吸收池,25° C测定吸收光谱。
波长 (nm) 吸光度 波长 (nm) 吸光度 波长 (nm) 吸光度
220 0.446 300 0.149 380 0.932
230 0.171 310 0.048 390 0.695
240 0.295 320 0.063 400 0.396
250 0.496 330 0.149 420 0.124
260 0.633 340 0.316 440 0.054
270 0.745 350 0.559 460 0.018
280 0.712 360 0.830 480 0.004
290 0.428 370 0.987 500 0.000
注意,样品池使用前必需进行以下测定,
玻璃池, 365nm时,每个池之间△ T<0.5%,即△ A<0.002
石英池, 240nm时,每个池之间△ T<1.5%,即△ A<0.007
3)、吸收池校正
第三节 定性和定量分析
一,仪器条件的选择
1,测量波长的选择
A.优先选择最大吸收波长
B.最大波长受到共存杂质干扰时,选择次强波长。
C.最大波长的吸收峰太尖锐,测量波长难以重复
时,选择次强波长。
?C
C ?100=
0.4343 ?T
T logT ?100
2,透过率或吸光度的范围的选择
选择 T＝ 15%--70%或 A＝ 0.150-0.800之间
3,狭缝宽度的选择
定性分析：选择较小的狭缝,以尽量保留振动能级跃
迁的精细结构。
定量分析：在吸光度稳定的情况下,选用最少狭缝。
4,样品池选择
根据测定波长、溶液浓度 (选择 L)等选择。
5、显色反应条件的选择
显色剂及其用量的选择
反应酸度的选择
温度的选择
时间的选择。
1）, 溶剂参比
2）, 试剂参比
3）, 试样参比
4）, 平行操作溶液参比
6、参比溶液的选择
可用于测定的最短波长
(nm) 常见溶剂
200 蒸馏水，乙腈，环己烷
220 甲醇，乙醇，异丙醇，醚
250 二氧六环，氯仿，醋酸
270 N,N-二甲基甲酰胺 (DMF)，乙酸乙酯，四氯化碳 (275)
290 苯，甲苯，二甲苯
335 丙酮，甲乙酮，吡啶，二硫化碳 (380)
7、溶剂的选择
1）, 控制酸度
2）, 选择适当的掩蔽剂
3）, 利用生成惰性配合物
4）, 选择适当的测量波长
5）, 分离
8、干扰及消除方法
1,未知试样检定
二, 定性分析
吸收光谱的形状、吸收峰的数目和位臵及相
应的摩尔吸光系数，是定性分析的光谱依据，
而最大吸收波长 及相应的 是定性分析的最主
要参数。与标准试样或标准图谱比较。
一是尽量保持光谱的精细结构。为此，应采用与吸收物质
作用力小的非极性溶剂，且采用窄的光谱通带；
二是吸收光谱采用 logA 对 λ 作图。这样如果未知物与标
准物的浓度不同，则曲线只是沿轴平移，而不是象 A- λ 曲
线那样以 bε 的比例移动，更便于比较分析。
三是往往还需要用其它方法进行证实，如红外光谱等。
[1] Sadtler Standard Spectra(Ultraviolet),Heyden,London,1978,萨特勒
标准图谱共收集了 46000种化合物的紫外光谱。
[2] R.A.Friedel and M.Orchin,“Ultraviolet and Visible Absorption
Spectra of Aromatic Compounds”,Wiley,New York,1951,本书收集了
597种芳香化合物的紫外光谱。
[3] Kenzo Hirayama：,Handbook of Ultraviolet and Visible
Absorption Spectra a of Organic Compounds.”,New York,Plenum,1967。
[4],Organic Electronic Spectral Data”。
eog ε
6
5 π ＞ 200nm π*
4
3 σ 少于 200σ*
2 n 150-250nmσ*
1 n π* n π*
>200nm
100 200 300 400 500 600 700 800 nm
缺陷：单独由从 UV谱不能完全确定未知物的分子结构, 还必须与其他分析方法
（ IR,NMR,MS） 的测定结果结合起来综合比较, 才能得到可靠的结论 。
2,有机化合物分子结构的推测
如在 270～ 300nm处有弱的吸收带，且随溶
剂极性增大而发生蓝移，就是羰基 n－ π*跃迁
所产生 R吸收带的有力证据。在 184nm附近有强
吸收带 (E1带 )，在 204nm附近有中强吸收带 (E2
带 )，在 260nm附近有弱吸收带且有精细结构 (B
带 )，是苯环的特征吸收，等等。可以从有关
资料中查找某些基团的特征吸收带。
3,共轭体系的判断
共轭体系会产生很强的 K吸收带，通过绘制吸
收光谱，可以判断化合物是否存在共轭体系或共轭
的程度。如果一化合物在 210nm以上无强吸收带，
可以认为该化合物不存在共轭体系；若在 215～
250nm区域有强吸收带，则该化合物可能有两至三
个双键的共轭体系，如 1－ 3丁二烯,λ 为 217nm，
ε 为 21,000；若 260～ 350nm区域有很强的吸收带，
则可能有三至五个双键的共轭体系，如癸五烯有五
个共轭双键,λ 为 335nm,ε 为 118,000。
己二酮的鉴别
O O
H3C-C-CH2-CH2-C-CH3 λmax 270nm
O O
H3C-CH2-C--C- CH2 -CH3 λmax 400nm
4.纯度的检查
3
2 2
1 1
甲醇被苯污染 容器塞子对乙醇污染 1－合成维生素 A2
1－甲醇 1－乙醇 2－天然维生素 A2
2－被苯污染的甲醇 2－乙醇被软木塞污染
3－乙醇被橡皮塞污染
5,异构体的判断
★ 顺反异构体的判断
生色团和助色团处在同一平面上时，才产生最大的共
轭效应。由于反式异构体的空间位阻效应小，分子的平面
性能较好，共轭效应强。因此，及都大于顺式异构体。例
如，肉桂酸的顺、反式的吸收如下：
＝ 280nm,=13500 ＝ 295nm,=27000
★ 互变异构体的判断
最常见的是某些含氧化合物的酮式与烯醇式异构体之间
的互变。例如乙酰乙酸乙酯就是和烯醇式两种互变异构体：
它们的吸收特性不同：酮式异构体在近紫外光区的
λ 为 ε272nm( 为 16)，是 n－ π* 跃迁所产生 R吸收带。烯
醇式异构体的 λ 为 243nm( ε 为 16000)，是 π － π* 跃迁
出共轭体系的 K吸收带。
两种异构体的互变平衡与溶剂有密切关系。
标准对照法
Cs（应与试液浓度接近）的标准溶液的吸光度 Ax和
As则由 Cs可计算试样溶液中被测物质的浓度 Cx
标准对照法因知使用单个标准，引起误差的偶
然因素较多，故往往较不可靠。
三,定量分析
1,单组份 普通的分光光度法
标准曲线, 直接分取标准溶液进行光度测定或显色测
所测得的 A与 C作图得到的曲线。
标准加入：将待测试样分成若干等份，分别加入不
同已知量 0,C1,C2…,Cn的待测组分配制溶液。
将直线在纵轴上的截距延长与横轴相交，交点离开
原点的距离为样品中待测组分的浓度。
2,示差分光光度法
一般分光光度
测定选用试剂空白
或溶液空白作为参
比，差示法则选用
一已知浓度的溶液
作参比。该法的实
质是相当于透光率
标度放大。
高吸收法在测定高浓度溶液时使用。选用比
待测溶液浓度稍低的已知浓度溶液作标准溶液，
调节透光率为 100%。
低吸收法在测定低浓度溶液时使用。选用比
待测液浓度稍高的已知浓度溶液作标准溶液，调
节透光率为 0。
最精密法是同时用浓度比待测液浓度稍高或
稍低的两份已知溶液作标准溶液，分别调节透光
率为 0或 100%。
当透过率少于 15%时 (A>0.8),仪器所造成的相对
误差 >2%,为了减少误差,可以用示差分光光度法。
A＝ ε (Cx - Cs)L
设 Cy＝ Cx - Cs 则 Cx＝ Cy + Cs
设浓度测量相对误差 △ C/Cy＝ 2%
又设 Cy只占 Cx的 10%,则实际误差只有,
2%× 10%＝ 0.1%
3 分光光度滴定
以一定的标准溶液滴定待测物溶液，测定滴定
中溶液的吸光度变化，通过作图法求得滴定终点，
从而计算待测组分含量的方法称为分光光度滴定。
光度滴定与通过指示剂颜色变化用肉眼确定滴定终点的
普通滴定法相比，准确性、精密度及灵敏度都要高。
用吸光度对波长求一阶或高阶
导数并对波长作图，可以得到导数
光谱。
随着导数阶数的增加，谱带变
得尖锐，分辨率提高，但原吸收光
谱的基本特点逐渐消失。
导数光谱的特点在于灵敏度高，
可减小光谱干扰。因而在分辨多组
分混合物的谱带重叠、增强次要光
谱 (如肩峰 )的清晰度以及消除混浊
样品散射的影响时有利。
4 导数光谱法
基线法：在相邻两峰的极大或极小处画一公切线，
在由峰谷引一条平行于纵坐标的直线相交于 a点，
然后测量距离他 t的大小的。
峰谷法：测量相邻两峰的极大和极小之间的距离
p，这是较常用的方法。
峰零法：测量峰至基线的垂直距离 z。该法只适
用与导数光谱曲线对称于横坐标的高阶导数光谱。
5、双波长分光光度法
可用于悬浊液和悬浮液
的测定，消除背景吸收。
因悬浊液的参比溶
液不易配制，使用双波
长分光光度法时，可固
定 λ 1为不受待测组分含
量影响的等吸收点，测
定 λ 2处的吸光度变化，
可以抵消混浊的干扰，
提高测定精度。
无须分离，可用于吸收峰相互重叠的混合
组分的同时测定 。
可测定导数谱。
固定 l1和 l2两波长差为 1-2nm进行波长扫描，
得到一阶导数光谱 (?A/?l l)。
可用于测定高浓度溶液中吸光度在 0.01-
0.005以下的痕量组分。
本章需要掌握的内容
名词解释,红移效应、蓝移效应、生色团、助色团、标准曲线、工作曲线
填空题,1、分子外层电子的分子轨道可以分为哪几种?
2、它可能产生哪几种类型的跃迁?
3、单色器的组件有那些？
填图题,1,σ→σ *, ｎ → σ*,ｎ → π* 和 π→π *跃迁在产生的波长和摩尔吸收系数的规律？
2,紫外可见分光光度计的光路图及主要部件？
3,几种光检测器之比较？
简答题,1,偏离 比尔 -朗伯定律的原因？
2,紫外可见分光光度计中常用光源的种类及其特点？
3,样品池如何选择？
计算题,1,吸光度与透光率的转换？
2,单组份或多组份样品的比尔 -朗伯定律的计算？
3,高浓度示差分光光度法中有关误差的计算？
问答题,1、紫外可见分析中仪器条件如何选择？
