1
8.3 吸光光度法的灵敏度与准确度
8.3.1 灵敏度的表示方法
1,摩尔吸光系数 (?)
A= ? b c ? =A/bc (L·mol-1·cm-1)
? 越大,灵敏度越高,
? <104 为低灵敏度 ;
104～ 105 为中等灵敏度 ;
? >105为高灵敏度,
2
2,Sandell(桑德尔 )灵敏度 (S)
定义,截面积为 1cm2的液层在一定波长或波段处，
测得吸光度为 0.001时所含物质的量。
用 S表示，单位, ?g·cm-2
A= ? bc=0.001 bc ＝ 0.001/ ?
S小 灵敏度高 ; ? 相同的物质,M小则灵敏度高,
3
210= = ( g /c m ) 1 0, 0 0 MMS ?
??
?
变换单位, bcmcmol/L=bcM106 ?g/1000cm2
3
例 1 邻二氮菲光度法测铁 ?(Fe)=1.0mg/L,
b=2cm,A=0.38 计算 ?,S 和
解,c(Fe)=1.0 mg/L=1.0× 10-3/55.85
=1.8× 10-5(mol·L-1)
E1%1cm
4 - 1 - 1
-5
0, 3 8= = 1, 1 1 0 L m o l c m
2 1, 8 1 0
? ? ? ?
??
（）
S=M/? =55.85/1.1× 104=0.0051 (?g/cm2)
3
21 g / c m 2 c m 0, 0 0 1= = 0, 0 0 5 1 g / c m
0, 3 8
S ? ???
或
4
c =1.0mg/L=1.0× 10-3 g /1000mL
= 1.0× 10-4 g/100mL
1%
1 c m=A E bc??
- 1 11% cm - 4 31 = 0,3 8 /2,0 1 0 = 1,9 1 0 1 0 0 m L g c mE ?? ? ? ?（）
1%
1 c m
53= 1 0 = 1, 1 1 0 / 5 5, 8 5 / M = 9 1 0 1.E ? ??或
5
例 2 比较用以下两种方法测 Fe的灵敏度,
B,用 4,7-二苯基邻二氮菲光度法测定铁
ε533＝ 2.2× 104 L·mol-1·cm-1
S = 55.85/(2.2× 104)＝ 0.0025 (?g·cm-2)
B方法比 A方法的灵敏度高,
A,用邻二氮菲光度法测定铁时，
ε508＝ 1.1× 104 L·mol-1·cm-1
S = 55.85/(1.1× 104)＝ 0.0051 (?g·cm-2)
6
8.3.2 准确度 — 仪器测量误差
100
80
60
40
20
0
T/%
?c1 ?c2 ?c3
?T
?T
?T-透光率读数误差
c
?c1
c1
?c2
c2
?c3
c3> < 由于 T 与浓
度 c 不是线
性关系，故
不同浓度时
的仪器读数
误差 ?T 引
起的测量误
差 ? c/c不同。
7
测量误差公式推导,
dA = d(-lgT) = d(-0.434lnT) = - 0.434dT/T
dd=cA
cA
r
d - 0,4 3 4 d==
( - lg )
cTE
c T T
A= - lgT
T lgT 最大时，即 (TlgT) ′= 0 时误差最小,
算得 lgT= - 0.434,T=36.8%,A = 0.434
8
10
8
6
4
2
0 20 40 60 800.7 0.4 0.2 0.1 AT/%
Er
r
0.43 4
lg
( 0.01 )
cTE
c T T
T
????
??
(36.8)
0.434
浓度测
量的相
对误差
与 T(或 A)
的关系
实际工作中，应控制 T在 10～ 70％,
A在 0.15～ 1.0之间 (调 c,b,?)
9
8.4.1 显色剂与显色反应
：
：
：：
助色团 － NH，－ OH，－ X （孤对电子） ne
8.4 显色反应与分析条件的选择
O
生色团, － N＝ N－，－ N＝ O，
OC=S,－ N （共轭双键） πe
10
有机显色剂
CH3－ C－ C－ CH3
HO－ N N－ OH
＝ ＝
NN
OH
COOH
SO3H
OO型：
N
N N OH
OH
ON型, PAR
NH NH
N
S
N
S型, 双硫腙
NN型,丁二
酮肟
邻二
氮菲
磺基水杨酸
11
显色反应的选择
?灵敏度高,一般 ε>10 4;
?选择性好 ;
?显色剂在测定波长处无明显吸收,
对照性好,??max> 60 nm;
?反应生成的有色化合物 组成恒定，稳定 ;
?显色条件易于控制,重现性好,
12
8.4.2 显色条件的确定
c(R) c(R) c(R)
1,显色剂用量 （ c(M),pH一定）
Mo(SCN)32+ 浅红
Mo(SCN)5 橙红
Mo(SCN)6- 浅红
Fe(SCN)n3-n
13
2,显色反应酸度 （ c(M),c(R)一定）
pH1<pH<pH2
pH
14
邻二氮菲－亚铁反应完全度与 pH的关系
R (H )
33
F e(A )
33
3
[F eR ]
[F e ][ R ]
?
?
?? ?
? ??
??
3
3 F e ( A ) R ( H )
[ F e R ]lg lg lg 3 lg 3 lg [ R ]
[ F e ] ? ? ?
?? ? ? ??
H+H+A
c(R)≈[R′]=10-4mol·L-1
β3＝ 1021.3β3 FeR3
OH-
Fe2++3R
15
3[F eR ]lg
[F e ]? pH3～ 8为适宜
的酸度范围
16
25℃
50℃
t /min
A
3,显色温度及显色时间
(c(M),c(R), pH一定 )
另外，还有介
质条件、有机
溶剂、表面活
性剂等,
17
8.4.3 测定中的干扰以及消除方法
Co2+,Fe3+ Co
2+
FeF63- Co(SCN)2 (蓝 )
⑴ NaF SCN－
Co2+
Fe2+,Sn4+
(2)Sn2+ Co(SCN)
2
SCN－
测 Co2＋,(掩蔽法 )
1.化学法
18
Co2+,Zn2+,
Ni2+,Fe2+
CoR,ZnR
NiR,FeR
CoR,Zn2+,
Ni2+,Fe2+
钴试剂 R H+
测 Co2＋,(生成络合物性质不同 )
消除干扰，也可采取分离法。
Fe3+,Cu2+ FeSSal（紫红）Cu2+
pH= 2.5 SSal
测 Fe3＋,(控制 pH)
19
2,物理法 — 选择适当的测定波长
515 655 415 500
钍 -偶氮砷 III 钴 -亚硝基红盐
A A
络合物
络合物
试剂
试剂
?/nm ?/nm
20
1,仅络合物有吸收,溶剂 作参比。
如 phen— Fe2+ 标准曲线
2.待测液也有吸收, 被测液 作参比。
如 测汽水中的 Fe
3,显色剂或其他试剂也有吸收,空白溶液 作参比
例,邻二氮菲光度法测 Li2CO3中的 Fe，
参比溶液为不含 Li2CO3样品的所有试剂 。
4,干扰组分与显色剂有反应,又无法掩蔽消除时：
1） 掩蔽被测组分,再加入显色剂，作参比,
2） 加入等量干扰组分 到空白溶液中,作参比,
--选择适当的参比溶液
21
8.5 吸光光度法的应用
8.5.1 单一组分的测定
1,金属离子, Fe-phen,Ni-丁二酮肟,Co-钴试剂
2,磷的测定, DNA中含 P～ 9.2%,RNA中含 P～ 9.5%,
可得核酸量,
H3PO4+12(NH4)2MoO4+21HNO3
=(NH4)3PO4·12MoO3+12NH4NO3+12H2O
磷钼黄 (?小 )
磷钼 (V)蓝 (?大 )
Sn2+
22
3,蛋白质测定 — 溴甲酚绿、考马司亮蓝等
4,氨基酸测定 — 茚三酮 (紫色化合物 )
5,水质检测, NH4+,NO2-,Mn2+,Fe2+、
SO42-,Hg2+----
6,药物含量测定 — 比吸光系数定量；荷移
光谱法测定,
7,紫外吸收 (UV),NO2-,NO3-,SO42-、
SO32-,CO32-,SCN-、酪氨酸、色氨酸、
苯丙氨酸、蛋白质等。
23
8.5.2 多组分的测定
?x?1,?y?1,?x?2,?y?2由 x,y标液
在 ?1,?2处分别测得,
a) 在 ?1处测组分 x,在 ?2处测组分 y.
b) 在 ?1处测组分 x; 在 ?2处测总吸
收,扣除 x吸收,可求 y.
c) x,y组分不能直接测定
A1=?x?1bcx+ ?y?1bcy(在 ?1处测得 A1)
A2 =?x?2bcx+ ?y?2bcy(在 ?2处测得 A2)
24
8.5.3 光度滴定
NaOH滴定 对硝基酚 pKa=7.15
间硝基酚 pKa=8.39 ? pKa=1.24
V1 V2 V(NaOH)/mL
对硝基酚
间硝基酚 酸形均无色,
碱形均
黄色
25
典型的光度滴定曲线
依据滴定过程中溶液吸光度变化来确定终点的滴定分析方法。
Vsp
滴定剂吸收
Vsp
被滴物吸收
Vsp
滴定剂与待
测物均吸收
Vsp
产物吸收
26
8.5.4 络合物组成的测定
1,摩尔比法, 固定 cM,改变 cR
1:1 3:1
c(R)/c(M)
A
1.0 2.0 3,0
27
2,等摩尔连续变化法,
M R M R nn?
MR (c c c ）?? 常数
M:R=1:1
0.5 0.33
cM/c cM/c
M:R=1:2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
28
8.5.5 一元弱酸离解常数的测定
HL H＋ ＋ L
HL
HL L= [ H L ] + [ L ]
KccA
KK
???? ? ? ??+ L
++
a
aa
(HL)[ H ] ( H L )=+
+ [ H ] + [ H ]
Ka＝ [H+][L]/[HL]
高酸度下，几乎全部以 HL存在，可测得 AHL＝ εHL·c(HL)；
低酸度下，几乎全部以 L存在，可测得 AL ＝ εL·c(HL).
代入整理：
L
HL
AA
K AAa
-
p = p H + l g -或
配制一系列 c相同,pH不同的溶液,测 A.
HL,L 颜色不同
+
a L= [ H ]- K AA
[HL]
[L]
HL -AA
29
MO吸收曲线
Aa(HL)
Ab
(L)
1
2
3
4
5
6A
b65
4
32
1A
a
350 400 450 500 550 600 ?/nm
A曲线 pH
1 1.10,1.38
2 2.65
3 3.06
4 3.48
5 3.98
6 5.53,6.80
由每份溶液的一
对 pH,A，可求
得一个 Ka,取平
均值即可,
30
8.6 紫外可见分光光度法在有
机定性分析中的应用
8.6.1 有机化合物分子的电子跃迁和吸收带
非键轨道
成键轨道
成键轨道
反键轨道
反键轨道
? (nm)
HCHO
==
n
?
? ?
?
???*> ???*> ???*>n ??*> ?? ?*> n ??*
31
跃迁 ? max(nm) ?
???* ~150(<200)
n ??* ~200 100～ 300
n ??* 200～ 800 10～ 100
???* ~200 ~104
190CH2－ CH2
CH2
135 （ C－ C）CH3－ CH2－ CH3
135 （ C－ C）CH3－ CH3
125 （ C－ H）CH4
λmax（ nm）饱和烃类
?→ ?*跃迁
(饱和烃类 )
（作溶剂）
32
?max(nm) ? ? max(nm) ?
H2O 167 1480 CH3OCH3 184 2520
CH3OH 183 150 CH3NH2 215 600
CH3Cl 173 200 (CH3)2NH 220 100
CH3Br 204 200 (CH3)3N 227 900
CH3I 258 365
n→ ?* 跃迁（含具 n电子的杂原子）
33
n→ ?* 跃迁 （带孤对电子的杂原子与其他 ?键共轭）
280～ 300饱和醛酮
1000( n→ ?*)
16( n→ ?*)
186
280
CH3COCH3
异辛烷22280CH3－ NO2
EtOH5339CH3N＝ NCH3
H2O60214CH3CONH2
EtOH41204CH3COOH
??max(nm） 介质
34
π→π* 跃迁（不饱和烃类 )
6000173CH三 CH
14000175CH2＝ CH2
??max(nm）
π→π* 跃迁 的 ?max短,? 大,
n→ ?* 跃迁 的 ?max长,? 小,
35
电荷迁移跃迁（荷移光谱）
特点：谱带宽,吸收强度大,λ max处的 ε 可大于 104 。
Fe3＋ — SCN- Fe2＋ — SCN
（分子内氧化还原）
h?
R
N
1
R 2
R
h?D— A D＋ — A-
e给予体 e接受体
e给予体e接受体
N
1
R2
- +h?
C
R
O C
R
O-+
h?
36
8.6.2 有机分子中的生色团与助色团
严格地说，只有含有不饱和基团或孤对电子的基团，
才是生色团（ n→ π*,π→ π*）
－ C－ C－，－ C－ H, σ→σ * ～ 150nm
n→ σ*,σ→σ *:
:
C＝ O C＝ C－ O－:
,n→ π*,π→ π*
－ C－ O－，－ C－ S－
n→σ*,σ→σ* ～ 200nm
:
:,
:
－ C－ N－，－ C－ Cl：
:
:
:
?
C＝ C,－ C ＝ C－ π→π *,σ→σ * ～ 200nm
（孤立双键 <200nm）
生色团
类 型
40
不饱和基团助色效应大
256 261 264 282 320
276(K带 )
苯环 B带 λmax(nm)
CH3 Cl CH=CH2 C CH3
O
常见助色团及其助色效应 (红移 —— ?max增大 ):
－ F<－ CH3<－ Cl<－ Br<－ OH<－ OCH3<－ NH2<－
NHCH3< － N(CH3)2 <－ NHC6H5<－ O－
例,CH3Cl CH3Br CH3I
?max(nm) 172 204 258
42
共轭烯烃键数与能量的关系
?E ?E ?E ?E
?4*
?5*
?6*
?3
?2
?1
?3
?2
?1
?4
?5*
?6*
?7*
?8*
?3*
?4*
?2
?1?1
?2*
共轭 ?键越多，最大吸收峰波长 ?越长,
43
双键数 物质名称 ?max(nm) ?
5 癸五烯 335（ 浅黄 ） 1.2× 105
6 二甲基十二碳六烯 360（ 黄 ） 1.4 × 105
8 2－羟基－ ?－胡萝卜素 415（ 橙 ） 2.1 × 105
11 番茄红素 470（ 红 ） 1.9 × 105
?
?max
结构式
化合物
5.2× 1043.5× 1042.1× 1041.0× 104
296258217185
C＝ C
辛四烯己三烯丁二烯乙烯
44
苯吸收带（溶剂：异辛烷）
精细结构
B带 (III)
K带 (II,E2)
E带 (I,E1)
I带 II带 III带
E带 K带 B带
E1带 E2带 B带
180 204 256
6.0× 104 8.0× 103 2.0× 102
?max
?
苯吸收带名称
45
苯环共轭的影响
B带,?max(nm)
苯 256
萘 314
蒽 380
丁省 480(黄 )
戊省 580(蓝 )
46
苯的同系物的吸收光谱
?/nm
?
47
?Kmax＝ 220nm，
?Bmax＝ 270nm ε＝ 800
非共轭 (两环不共平面 )
λBmax＝ 262nm，
ε＝ 500
非共轭 (sp3杂化 )
隐式孔雀绿 (sp3杂化 )(无色 ) 碱式孔雀绿 (三苯环共平面 )
(sp2杂化 )(绿色 )λmax＝ 617nm
苯环取代基的影响
CH2
CH3
CH3
C
H
N(CH3)2(CH3)2N (CH3)2N C +N(CH3)2Cl-
2,2 ?-二甲基联苯 二苯甲烷
49
8.6.3 溶剂极性对吸收光谱的影响
对称四嗪 的吸收光谱
1,蒸气状态
2,环己烷中
3,水中
(溶剂化,精细结构消失 )
N
N
C
N
N
C
H
H
500 600 ?(nm)
1
2
3
50
酸碱性导致物质结构发生变化
例,PP
+ H＋
+ OH－
HO
C OH
COO-sp3
（无色）
-O
C
COO-
O
sp2
（红色）
OH
51
溶剂极性增大, n ??* 吸收 蓝移
例,丙酮 溶剂 己烷 氯仿 二氧六环 乙醇 水
?max(nm) 280 278 277 270 265± 2
丙酮的 UV吸收光谱图
溶剂效应（形成氢键）无溶剂效应
?E1
?E2
?E2 ?E1> ?max蓝移
水 乙醇
己烷
A
?
52
溶剂极性增大, ???* 吸收 红移
O
32- C - C H = C ( C H )CH3
溶剂效应无溶剂效应
?E1
?E2
?E2 ?E1< ?max红移
? ?
异亚丙基丙酮
例：
异亚丙
基丙酮
305309315329n ? ?*
243237238230?? ?*
水甲醇氯仿正己烷溶剂 极性增大
?max蓝移
?max红移
53
溶剂极性影响的结论,
1,非极性溶剂可见精细结构 ;
2,pH影响分子构型,
因此影响物质对光的吸收,
3,利用溶剂效应可区别 ???*(红移 )
还是 n ??*(蓝移 );
4,比较光谱时,溶剂要相同,
54
常用溶剂的光学透明区
CHCl3 245 乙醚 210 苯 280
环己烷 210 己烷 210 CCl4 265
正丁醇 210 庚烷 210 DMF 270
二氯甲烷 235 甲醇 215 丙酮 330
二氧六环 235 异辛烷 210 吡啶 303
乙醇 210 水 191 硝基甲烷 380
大于以上波长时使用对溶剂的要求
1,低极性 2,易溶解被测物
3,稳定 4,在样品的吸收光谱区无明显吸收
55
习 题
8.5 8.7 8.8 8.9 8.11
8.3 吸光光度法的灵敏度与准确度
8.3.1 灵敏度的表示方法
1,摩尔吸光系数 (?)
A= ? b c ? =A/bc (L·mol-1·cm-1)
? 越大,灵敏度越高,
? <104 为低灵敏度 ;
104～ 105 为中等灵敏度 ;
? >105为高灵敏度,
2
2,Sandell(桑德尔 )灵敏度 (S)
定义,截面积为 1cm2的液层在一定波长或波段处，
测得吸光度为 0.001时所含物质的量。
用 S表示，单位, ?g·cm-2
A= ? bc=0.001 bc ＝ 0.001/ ?
S小 灵敏度高 ; ? 相同的物质,M小则灵敏度高,
3
210= = ( g /c m ) 1 0, 0 0 MMS ?
??
?
变换单位, bcmcmol/L=bcM106 ?g/1000cm2
3
例 1 邻二氮菲光度法测铁 ?(Fe)=1.0mg/L,
b=2cm,A=0.38 计算 ?,S 和
解,c(Fe)=1.0 mg/L=1.0× 10-3/55.85
=1.8× 10-5(mol·L-1)
E1%1cm
4 - 1 - 1
-5
0, 3 8= = 1, 1 1 0 L m o l c m
2 1, 8 1 0
? ? ? ?
??
（）
S=M/? =55.85/1.1× 104=0.0051 (?g/cm2)
3
21 g / c m 2 c m 0, 0 0 1= = 0, 0 0 5 1 g / c m
0, 3 8
S ? ???
或
4
c =1.0mg/L=1.0× 10-3 g /1000mL
= 1.0× 10-4 g/100mL
1%
1 c m=A E bc??
- 1 11% cm - 4 31 = 0,3 8 /2,0 1 0 = 1,9 1 0 1 0 0 m L g c mE ?? ? ? ?（）
1%
1 c m
53= 1 0 = 1, 1 1 0 / 5 5, 8 5 / M = 9 1 0 1.E ? ??或
5
例 2 比较用以下两种方法测 Fe的灵敏度,
B,用 4,7-二苯基邻二氮菲光度法测定铁
ε533＝ 2.2× 104 L·mol-1·cm-1
S = 55.85/(2.2× 104)＝ 0.0025 (?g·cm-2)
B方法比 A方法的灵敏度高,
A,用邻二氮菲光度法测定铁时，
ε508＝ 1.1× 104 L·mol-1·cm-1
S = 55.85/(1.1× 104)＝ 0.0051 (?g·cm-2)
6
8.3.2 准确度 — 仪器测量误差
100
80
60
40
20
0
T/%
?c1 ?c2 ?c3
?T
?T
?T-透光率读数误差
c
?c1
c1
?c2
c2
?c3
c3> < 由于 T 与浓
度 c 不是线
性关系，故
不同浓度时
的仪器读数
误差 ?T 引
起的测量误
差 ? c/c不同。
7
测量误差公式推导,
dA = d(-lgT) = d(-0.434lnT) = - 0.434dT/T
dd=cA
cA
r
d - 0,4 3 4 d==
( - lg )
cTE
c T T
A= - lgT
T lgT 最大时，即 (TlgT) ′= 0 时误差最小,
算得 lgT= - 0.434,T=36.8%,A = 0.434
8
10
8
6
4
2
0 20 40 60 800.7 0.4 0.2 0.1 AT/%
Er
r
0.43 4
lg
( 0.01 )
cTE
c T T
T
????
??
(36.8)
0.434
浓度测
量的相
对误差
与 T(或 A)
的关系
实际工作中，应控制 T在 10～ 70％,
A在 0.15～ 1.0之间 (调 c,b,?)
9
8.4.1 显色剂与显色反应
：
：
：：
助色团 － NH，－ OH，－ X （孤对电子） ne
8.4 显色反应与分析条件的选择
O
生色团, － N＝ N－，－ N＝ O，
OC=S,－ N （共轭双键） πe
10
有机显色剂
CH3－ C－ C－ CH3
HO－ N N－ OH
＝ ＝
NN
OH
COOH
SO3H
OO型：
N
N N OH
OH
ON型, PAR
NH NH
N
S
N
S型, 双硫腙
NN型,丁二
酮肟
邻二
氮菲
磺基水杨酸
11
显色反应的选择
?灵敏度高,一般 ε>10 4;
?选择性好 ;
?显色剂在测定波长处无明显吸收,
对照性好,??max> 60 nm;
?反应生成的有色化合物 组成恒定，稳定 ;
?显色条件易于控制,重现性好,
12
8.4.2 显色条件的确定
c(R) c(R) c(R)
1,显色剂用量 （ c(M),pH一定）
Mo(SCN)32+ 浅红
Mo(SCN)5 橙红
Mo(SCN)6- 浅红
Fe(SCN)n3-n
13
2,显色反应酸度 （ c(M),c(R)一定）
pH1<pH<pH2
pH
14
邻二氮菲－亚铁反应完全度与 pH的关系
R (H )
33
F e(A )
33
3
[F eR ]
[F e ][ R ]
?
?
?? ?
? ??
??
3
3 F e ( A ) R ( H )
[ F e R ]lg lg lg 3 lg 3 lg [ R ]
[ F e ] ? ? ?
?? ? ? ??
H+H+A
c(R)≈[R′]=10-4mol·L-1
β3＝ 1021.3β3 FeR3
OH-
Fe2++3R
15
3[F eR ]lg
[F e ]? pH3～ 8为适宜
的酸度范围
16
25℃
50℃
t /min
A
3,显色温度及显色时间
(c(M),c(R), pH一定 )
另外，还有介
质条件、有机
溶剂、表面活
性剂等,
17
8.4.3 测定中的干扰以及消除方法
Co2+,Fe3+ Co
2+
FeF63- Co(SCN)2 (蓝 )
⑴ NaF SCN－
Co2+
Fe2+,Sn4+
(2)Sn2+ Co(SCN)
2
SCN－
测 Co2＋,(掩蔽法 )
1.化学法
18
Co2+,Zn2+,
Ni2+,Fe2+
CoR,ZnR
NiR,FeR
CoR,Zn2+,
Ni2+,Fe2+
钴试剂 R H+
测 Co2＋,(生成络合物性质不同 )
消除干扰，也可采取分离法。
Fe3+,Cu2+ FeSSal（紫红）Cu2+
pH= 2.5 SSal
测 Fe3＋,(控制 pH)
19
2,物理法 — 选择适当的测定波长
515 655 415 500
钍 -偶氮砷 III 钴 -亚硝基红盐
A A
络合物
络合物
试剂
试剂
?/nm ?/nm
20
1,仅络合物有吸收,溶剂 作参比。
如 phen— Fe2+ 标准曲线
2.待测液也有吸收, 被测液 作参比。
如 测汽水中的 Fe
3,显色剂或其他试剂也有吸收,空白溶液 作参比
例,邻二氮菲光度法测 Li2CO3中的 Fe，
参比溶液为不含 Li2CO3样品的所有试剂 。
4,干扰组分与显色剂有反应,又无法掩蔽消除时：
1） 掩蔽被测组分,再加入显色剂，作参比,
2） 加入等量干扰组分 到空白溶液中,作参比,
--选择适当的参比溶液
21
8.5 吸光光度法的应用
8.5.1 单一组分的测定
1,金属离子, Fe-phen,Ni-丁二酮肟,Co-钴试剂
2,磷的测定, DNA中含 P～ 9.2%,RNA中含 P～ 9.5%,
可得核酸量,
H3PO4+12(NH4)2MoO4+21HNO3
=(NH4)3PO4·12MoO3+12NH4NO3+12H2O
磷钼黄 (?小 )
磷钼 (V)蓝 (?大 )
Sn2+
22
3,蛋白质测定 — 溴甲酚绿、考马司亮蓝等
4,氨基酸测定 — 茚三酮 (紫色化合物 )
5,水质检测, NH4+,NO2-,Mn2+,Fe2+、
SO42-,Hg2+----
6,药物含量测定 — 比吸光系数定量；荷移
光谱法测定,
7,紫外吸收 (UV),NO2-,NO3-,SO42-、
SO32-,CO32-,SCN-、酪氨酸、色氨酸、
苯丙氨酸、蛋白质等。
23
8.5.2 多组分的测定
?x?1,?y?1,?x?2,?y?2由 x,y标液
在 ?1,?2处分别测得,
a) 在 ?1处测组分 x,在 ?2处测组分 y.
b) 在 ?1处测组分 x; 在 ?2处测总吸
收,扣除 x吸收,可求 y.
c) x,y组分不能直接测定
A1=?x?1bcx+ ?y?1bcy(在 ?1处测得 A1)
A2 =?x?2bcx+ ?y?2bcy(在 ?2处测得 A2)
24
8.5.3 光度滴定
NaOH滴定 对硝基酚 pKa=7.15
间硝基酚 pKa=8.39 ? pKa=1.24
V1 V2 V(NaOH)/mL
对硝基酚
间硝基酚 酸形均无色,
碱形均
黄色
25
典型的光度滴定曲线
依据滴定过程中溶液吸光度变化来确定终点的滴定分析方法。
Vsp
滴定剂吸收
Vsp
被滴物吸收
Vsp
滴定剂与待
测物均吸收
Vsp
产物吸收
26
8.5.4 络合物组成的测定
1,摩尔比法, 固定 cM,改变 cR
1:1 3:1
c(R)/c(M)
A
1.0 2.0 3,0
27
2,等摩尔连续变化法,
M R M R nn?
MR (c c c ）?? 常数
M:R=1:1
0.5 0.33
cM/c cM/c
M:R=1:2
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1
28
8.5.5 一元弱酸离解常数的测定
HL H＋ ＋ L
HL
HL L= [ H L ] + [ L ]
KccA
KK
???? ? ? ??+ L
++
a
aa
(HL)[ H ] ( H L )=+
+ [ H ] + [ H ]
Ka＝ [H+][L]/[HL]
高酸度下，几乎全部以 HL存在，可测得 AHL＝ εHL·c(HL)；
低酸度下，几乎全部以 L存在，可测得 AL ＝ εL·c(HL).
代入整理：
L
HL
AA
K AAa
-
p = p H + l g -或
配制一系列 c相同,pH不同的溶液,测 A.
HL,L 颜色不同
+
a L= [ H ]- K AA
[HL]
[L]
HL -AA
29
MO吸收曲线
Aa(HL)
Ab
(L)
1
2
3
4
5
6A
b65
4
32
1A
a
350 400 450 500 550 600 ?/nm
A曲线 pH
1 1.10,1.38
2 2.65
3 3.06
4 3.48
5 3.98
6 5.53,6.80
由每份溶液的一
对 pH,A，可求
得一个 Ka,取平
均值即可,
30
8.6 紫外可见分光光度法在有
机定性分析中的应用
8.6.1 有机化合物分子的电子跃迁和吸收带
非键轨道
成键轨道
成键轨道
反键轨道
反键轨道
? (nm)
HCHO
==
n
?
? ?
?
???*> ???*> ???*>n ??*> ?? ?*> n ??*
31
跃迁 ? max(nm) ?
???* ~150(<200)
n ??* ~200 100～ 300
n ??* 200～ 800 10～ 100
???* ~200 ~104
190CH2－ CH2
CH2
135 （ C－ C）CH3－ CH2－ CH3
135 （ C－ C）CH3－ CH3
125 （ C－ H）CH4
λmax（ nm）饱和烃类
?→ ?*跃迁
(饱和烃类 )
（作溶剂）
32
?max(nm) ? ? max(nm) ?
H2O 167 1480 CH3OCH3 184 2520
CH3OH 183 150 CH3NH2 215 600
CH3Cl 173 200 (CH3)2NH 220 100
CH3Br 204 200 (CH3)3N 227 900
CH3I 258 365
n→ ?* 跃迁（含具 n电子的杂原子）
33
n→ ?* 跃迁 （带孤对电子的杂原子与其他 ?键共轭）
280～ 300饱和醛酮
1000( n→ ?*)
16( n→ ?*)
186
280
CH3COCH3
异辛烷22280CH3－ NO2
EtOH5339CH3N＝ NCH3
H2O60214CH3CONH2
EtOH41204CH3COOH
??max(nm） 介质
34
π→π* 跃迁（不饱和烃类 )
6000173CH三 CH
14000175CH2＝ CH2
??max(nm）
π→π* 跃迁 的 ?max短,? 大,
n→ ?* 跃迁 的 ?max长,? 小,
35
电荷迁移跃迁（荷移光谱）
特点：谱带宽,吸收强度大,λ max处的 ε 可大于 104 。
Fe3＋ — SCN- Fe2＋ — SCN
（分子内氧化还原）
h?
R
N
1
R 2
R
h?D— A D＋ — A-
e给予体 e接受体
e给予体e接受体
N
1
R2
- +h?
C
R
O C
R
O-+
h?
36
8.6.2 有机分子中的生色团与助色团
严格地说，只有含有不饱和基团或孤对电子的基团，
才是生色团（ n→ π*,π→ π*）
－ C－ C－，－ C－ H, σ→σ * ～ 150nm
n→ σ*,σ→σ *:
:
C＝ O C＝ C－ O－:
,n→ π*,π→ π*
－ C－ O－，－ C－ S－
n→σ*,σ→σ* ～ 200nm
:
:,
:
－ C－ N－，－ C－ Cl：
:
:
:
?
C＝ C,－ C ＝ C－ π→π *,σ→σ * ～ 200nm
（孤立双键 <200nm）
生色团
类 型
40
不饱和基团助色效应大
256 261 264 282 320
276(K带 )
苯环 B带 λmax(nm)
CH3 Cl CH=CH2 C CH3
O
常见助色团及其助色效应 (红移 —— ?max增大 ):
－ F<－ CH3<－ Cl<－ Br<－ OH<－ OCH3<－ NH2<－
NHCH3< － N(CH3)2 <－ NHC6H5<－ O－
例,CH3Cl CH3Br CH3I
?max(nm) 172 204 258
42
共轭烯烃键数与能量的关系
?E ?E ?E ?E
?4*
?5*
?6*
?3
?2
?1
?3
?2
?1
?4
?5*
?6*
?7*
?8*
?3*
?4*
?2
?1?1
?2*
共轭 ?键越多，最大吸收峰波长 ?越长,
43
双键数 物质名称 ?max(nm) ?
5 癸五烯 335（ 浅黄 ） 1.2× 105
6 二甲基十二碳六烯 360（ 黄 ） 1.4 × 105
8 2－羟基－ ?－胡萝卜素 415（ 橙 ） 2.1 × 105
11 番茄红素 470（ 红 ） 1.9 × 105
?
?max
结构式
化合物
5.2× 1043.5× 1042.1× 1041.0× 104
296258217185
C＝ C
辛四烯己三烯丁二烯乙烯
44
苯吸收带（溶剂：异辛烷）
精细结构
B带 (III)
K带 (II,E2)
E带 (I,E1)
I带 II带 III带
E带 K带 B带
E1带 E2带 B带
180 204 256
6.0× 104 8.0× 103 2.0× 102
?max
?
苯吸收带名称
45
苯环共轭的影响
B带,?max(nm)
苯 256
萘 314
蒽 380
丁省 480(黄 )
戊省 580(蓝 )
46
苯的同系物的吸收光谱
?/nm
?
47
?Kmax＝ 220nm，
?Bmax＝ 270nm ε＝ 800
非共轭 (两环不共平面 )
λBmax＝ 262nm，
ε＝ 500
非共轭 (sp3杂化 )
隐式孔雀绿 (sp3杂化 )(无色 ) 碱式孔雀绿 (三苯环共平面 )
(sp2杂化 )(绿色 )λmax＝ 617nm
苯环取代基的影响
CH2
CH3
CH3
C
H
N(CH3)2(CH3)2N (CH3)2N C +N(CH3)2Cl-
2,2 ?-二甲基联苯 二苯甲烷
49
8.6.3 溶剂极性对吸收光谱的影响
对称四嗪 的吸收光谱
1,蒸气状态
2,环己烷中
3,水中
(溶剂化,精细结构消失 )
N
N
C
N
N
C
H
H
500 600 ?(nm)
1
2
3
50
酸碱性导致物质结构发生变化
例,PP
+ H＋
+ OH－
HO
C OH
COO-sp3
（无色）
-O
C
COO-
O
sp2
（红色）
OH
51
溶剂极性增大, n ??* 吸收 蓝移
例,丙酮 溶剂 己烷 氯仿 二氧六环 乙醇 水
?max(nm) 280 278 277 270 265± 2
丙酮的 UV吸收光谱图
溶剂效应（形成氢键）无溶剂效应
?E1
?E2
?E2 ?E1> ?max蓝移
水 乙醇
己烷
A
?
52
溶剂极性增大, ???* 吸收 红移
O
32- C - C H = C ( C H )CH3
溶剂效应无溶剂效应
?E1
?E2
?E2 ?E1< ?max红移
? ?
异亚丙基丙酮
例：
异亚丙
基丙酮
305309315329n ? ?*
243237238230?? ?*
水甲醇氯仿正己烷溶剂 极性增大
?max蓝移
?max红移
53
溶剂极性影响的结论,
1,非极性溶剂可见精细结构 ;
2,pH影响分子构型,
因此影响物质对光的吸收,
3,利用溶剂效应可区别 ???*(红移 )
还是 n ??*(蓝移 );
4,比较光谱时,溶剂要相同,
54
常用溶剂的光学透明区
CHCl3 245 乙醚 210 苯 280
环己烷 210 己烷 210 CCl4 265
正丁醇 210 庚烷 210 DMF 270
二氯甲烷 235 甲醇 215 丙酮 330
二氧六环 235 异辛烷 210 吡啶 303
乙醇 210 水 191 硝基甲烷 380
大于以上波长时使用对溶剂的要求
1,低极性 2,易溶解被测物
3,稳定 4,在样品的吸收光谱区无明显吸收
55
习 题
8.5 8.7 8.8 8.9 8.11
