第一节　紫外-可见分光光度法概述

许多物质都具有颜色，如高锰酸钾水溶液呈紫色、硫酸铜溶液呈蓝色。当有色物质溶液的浓度发生变化时，溶液颜色的深浅度也会随之发生变化。溶液愈浓，颜色愈深。因此利用比较待测溶液本身的颜色或加入试剂后呈现的颜色的深浅来测定溶液中待测物质的浓度的方法称为比色分析法。以人的眼睛来检测颜色深浅的方法称为目视比色法，以光电转换器件为检测器来区别颜色深浅的方法称为光电比色法。随着近代测试仪器的发展，目前已普遍使用分光光度计进行测试。

紫外-可见分光光度法是利用物质对200～780nm光谱区域内的电磁辐射具有选择性吸收，对物质进行定性和定量分析的一种分析方法。

一、紫外-可见分光光度法特点

一般紫外-可见分光光度法具有以下特点：

（1）仪器设备简单　仪器设备相对比较简单，操作简便。

（2）灵敏度高　适用于微量组分的测定，一般可测定10-6g级的物质，其摩尔吸光系数可达到104～105数量级。

（3）精密度和准确度较高　浓度测量的相对误差一般在1％～3％之内。

（4）应用广泛　不仅用于无机化合物的分析，更重要的是用于有机化合物的鉴定及主要官能团的结构分析，也可对同分异构体进行鉴别。此外，还可用于配合物的组成和稳定常数的测定。

二、紫外-可见分光光度法预备知识——光的认识

1.光的基本性质

光具有波粒二象性。即光具有波动性和粒子性。光是一种波，因而它具有波长（λ）和频率（υ）；光也是一种粒子，因而它具有能量（E）。它们之间的关系如式（2-1）所示。

E=hυ=h×（C/λ）　　（2-1）

式中，E为能量；h为普朗克常数（6.626×10-34J·s）；υ为频率；C为光速，真空中约为3×1010cm/s；λ为波长。

从表达式（2-1）中可知，不同波长的光能量不同。波长愈长，能量愈小，波长愈短，能量愈大。

将各种电磁波（光）按其波长或频率大小顺序排列画成的图表称为电磁波谱，如表2-1所示。

2.光的种类

（1）单色光和复合光　不能分解的光称为单色光，如红光、紫光等。纯单色光是很难获得的，激光的单色性虽然很好，但也只能说接近于单色光。含有多种波长的光称为复合光，例如日光、白炽灯光等。

（2）可见光和互补光　人的眼睛对不同波长的光的感觉是不一样的。凡波长小于400nm的紫外光或波长大于780nm的红外光均不能被人的眼睛感觉出，所以这些波长范围的光是看不到的。凡是能被肉眼感觉到的光称为可见光，其波长范围为400～780nm。

在可见光的范围内，不同波长的光刺激眼睛后会产生不同颜色的感觉，但由于受到人的视觉分辨能力的限制，实际上是一个波段的光给人引起一种颜色的感觉。各种色光的近似波长范围如图2-1所示。

日常见到的日光、白炽灯光等白光就是由这些波长不同的有色光混合而成的。这可以用一束白光通过棱镜后色散为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光来证实。如果把适当颜色的两种光按一定强度比例混合，也可成为白光，这两种颜色的光称为互补光，如图2-2所示。

图2-2中，处于直线关系的两种颜色的光即为互补光，如绿色光与紫红色光互补，蓝色光与黄色光互补等，它们按一定强度比混合都可以得到白光，所以白光实际上是由一对对互补光按适当强度比混合而成。

思考与练习2.1

一、单选题

1.人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围是（　）。

A.400～780nm

B.200～400nm

C.200～1000nm

D.400～600nm

2.硫酸铜溶液呈现蓝色是由于它吸收白光中的（　）所致。

A.蓝色

B.绿色

C.黄色

D.青色

3.下列关于光的认识叙述错误的是（　）。

A.不同波长的可见光具有不同颜色

B.紫外光可分为近紫外光和远紫外光

C.紫外光的波长在400～780nm

D.光具有波粒二象性

二、简答题

1.简述紫外-可见分光光度法的特点。

2.紫外-可见分光光度法的测定依据是什么？

学习心得

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