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膆聿衿莂肆肆莁第9章 紫外-可见分光光度分析法
薇羈膄芆袈薁螃9.1 紫外-可见分光光度分析法原理
紫外-可见分光光度法是利用物质的分子对200～800nm光紫外-可见分光光度分析法的应用非常广泛，因为它具有以
膈螁蒆莅螀莀莆的吸收特性进行分析测定的方法。
薃薆膇袀膂蒆莈下特点。
螅罿肀羄蚅羆莈①灵敏度高，测定下限可达10-8.
②选择性好，可在多种组分共存的溶液中，不经分离而测定③通用性强，用途广泛。大部分无机元素都可用分光光度分
薇芀蒂袅螈螂肁某种欲测定的组分。
荿芃肅芆羁袃羅析法测定，许多有机化合物的官能团，以及某些平衡常数、配位数等，也可用分光光度分析法测定。
袁膅肇膁蒀肅莈④设备和操作简单，分析速度快。
⑤准确度较好，通常相对误差为2﹪～5﹪，适用于微量组
莄衿芁节芄袆蕿分的测定。
蒇蒁肄蒄蚈蝿蚃9.1.1 物质对光的吸收
⑴光的颜色与波长 光是一种电磁辐射，在同一介质中直线
蚀薂蚄膆罿膁薄传播，而且具有恒定的速度。光具有一定的波长和频率，人们眼睛能感觉到的光是可见光，它只是电磁辐射中的一小部分。各种颜色光的近似波长范围列于表9-1.
莃螄羇肈羂蚄艿⑵光的色散与互补 当一束白光通过光学棱镜时，即可得到
不同颜色的谱带也叫光谱，这种现象叫光的色散。白光经色散后成为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七色光，说明白光是由这7种颜色的光按一定比例混合而成的，所以叫复合光。将白光中不同颜色的光彼此分开，即可得到不同波长的单色光。如果只把白光中某一颜色的光分离出去，剩余的各种波长的光将不再是白光，而是呈现一定的颜色，这两种颜色称为“互补色”。例如在白光中分成蓝光，剩余的混合光
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呈黄色，因此黄色是蓝色的互补色，蓝色也是黄色的互补色。换句话说，若两种适当颜色的光，按一定的强度比例混合后能得到白光，这两种颜色的光称为互补色光。这种色光的互补关系见表9-1。
羃蝿芈螄袄螆螀表9-1 可见光中各种吸收光颜色、波长与物质颜色之间的
关系
蚁莃羈荿芁衿莂肆肆莁莇蚂节肃薈羀袁吸收袂肄芃膆膀蚃膃吸波长／nm 收的颜色 近芃腿互袇蝿葿肂螇蚆肁吸收芇虿袄羇蒈膁蒃吸补色 膇袀膂蒆莈膈螁波长／nm 肀羄蚅羆莈薃薆收的颜色 羁羆互补色 肅芆羁袃羅膄芆袈薁螃膆聿蒆莅螀莀莆薇羈200～400 紫外 570～590 蒂袅螈螂肁螅罿黄 薇芀蓝 肄蒄蚈蝿蚃肇膁蒀肅莈荿芃蚄膆罿膁薄蒇蒁芈螄袄螆螀400～450 芁节芄袆蕿袁膅紫 莄衿黄590～620 羇肈羂蚄艿蚀薂橙 莃螄绿绿 葿肂螇蚆肁蚁莃芃膆膀蚃膃莇蚂蓝 肆肆莁羁羆节肃薈羀袁羃蝿450～495 蓝 羈荿芁芃腿袂肄黄 620～750 袄羇蒈膁蒃袇蝿红 芇虿蓝绿 蚅羆莈薃薆膇袀袈薁螃膆聿衿莂495～570 螀莀莆薇羈膄芆绿 膂蒆莈膈螁 螈螂肁螅罿肀羄 羁袃羅薇芀蒂袅蒆莅紫 蒀肅莈荿芃肅芆⑶物质的颜色 物质呈现的颜色与光有密切的关系。物质所
以呈现不同的颜色，是由于物质对不同波长的光具有不同程度的透射或反射。当白光照射到不透明的物质时，某些波长的光被吸收，其余波长的光被反射，人们看到的是物质所反射的光的颜色。由于色光的互补，所以物质呈现出所吸收光的互补色。例如某物质吸收黄色光，则呈现蓝色；若吸收绿色光则呈现紫色；若吸收所有波长的光则呈现黑色，若全部反射所有波长的光则呈现白色。对于那些透明物质，除了某些波长被吸收外，其余波长的光都透过介质，同样由于色光的互
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补，也呈现出与吸收波长互补的颜色。例如，高锰酸钾稀溶液呈紫红色，是由于它吸收500～550nm的绿光，所以呈现出绿光的互补光紫红色。
芄袆蕿袁膅肇膁⑷物质对光的吸收曲线 物质对光的选择吸收特性可以用
吸收曲线来描绘。让不同波光的光通过一定浓度的溶液，分别测出各个波光的吸光度。以波长λ（nm）为横坐标，吸光度A为纵坐标绘图，即可得到一条吸收曲线。曲线上有吸收峰，吸收峰最高处对应的波长称最大吸收波长，用λmax表示。
蚈蝿蚃莄衿芁节对于可见分光光度计而言，测定的是有色溶液。图9-1是
KMnO4溶液的吸收曲线，该曲线最大吸收波长对应的颜色就是物质吸收光的颜色。KMnO4溶液的最大吸收波长在525nm，正是绿光的波长，因此KMnO4溶液吸收绿光，透过紫光，呈现紫红色。比较不同浓度KMnO4溶液的吸收曲线就会发现，它们的形状相似；最大吸收波长的位置不变，只是吸收峰的高度随浓度增大而增大。
罿膁薄蒇蒁肄蒄对于紫外分光光度计而言，测定的是在紫外光区有吸收的物
质，主要是含有共价键的不饱和集团，如C=C、共轭双键、芳环、C≡C、N=N、C=S、NO2、NO3、COOH、CONH2、C=O等。图9-2为苯的紫外吸收曲线。 羂蚄艿蚀薂蚄膆⑸吸收曲线与物质结构 比较不同物质的吸收曲线，就会发
现这些曲线的形状、吸收峰的位置和强度都不相同，这是由物质的分子结构决定的。分子外层的价电子处于不同的能级状态，价电子在不同能级间跃迁时需要能量，这能量正好相当于可见和近紫外光辐射所具有的能量。分子结构不同，价电子跃迁时吸收的能量也不同，因此吸收曲线中最大吸收波长的位置不同。如饱和的醛酮等羰基化合物，在270～300nm有一个特征吸收峰，苯类及其衍生物在230～270nm有一个特征吸收带，其中心在254nm。由此可见，吸收峰的位置和形状对各种物质来讲是特征的，可作为定性鉴定的依据；而吸