光是一種電磁波,根據(jù)波長(zhǎng)的不同,可以分為紫外光(10-400nm),可見(jiàn)光(400-760nm)和紅外光(760-3*105nm)。不同坡長(zhǎng)的光,其能量不同。坡長(zhǎng)愈短,光的能量愈大。由不同波長(zhǎng)的光組成的光稱為復(fù)合光。具有單一波長(zhǎng)的光稱為單色光。
人們?nèi)粘K?jiàn)的白光,如日光、白熾燈光稱為可見(jiàn)光。它由紅、橙、黃、綠、青、藍(lán)、紫等有色光按一定的波長(zhǎng)范圍。各種色光的近似波長(zhǎng)范圍如表6.6。如果把適當(dāng)顏色的兩種光,按一定比例混合,可以成為白光,這兩種光成為互補(bǔ)色光。如圖6.10所示互補(bǔ)色光示意圖。處于直線關(guān)系的兩種光為互補(bǔ)色光,如青光和紅光混合成白光。
各種溶液會(huì)出現(xiàn)不同的顏色,其原因是溶液對(duì)不同波長(zhǎng)的光選擇性吸收的結(jié)果。當(dāng)白光照射某一溶液時(shí),某些波長(zhǎng)的光被溶液吸收,其余波長(zhǎng)的光則透過(guò)溶液。溶液的顏色就呈現(xiàn)出透過(guò)的這部分波長(zhǎng)的光的顏色。如果溶液對(duì)各種波長(zhǎng)的光全部吸收,則溶液呈黑色;如果全部不吸收或?qū)Ω鞣N波長(zhǎng)的光的透過(guò)程度相同,則溶液呈無(wú)色;如果只吸收或最大程度地吸收某種波長(zhǎng)的光,則溶液呈現(xiàn)的是這種波長(zhǎng)光的補(bǔ)色光,例如高錳酸鉀溶液因最大程度吸收白光中的黃綠色光而呈紫紅色。表6.7是物質(zhì)顏色和吸收光顏色的關(guān)系。
以上僅粗略地用溶液對(duì)各種光的選擇性吸收來(lái)說(shuō)明溶液呈現(xiàn)的顏色。其實(shí),任何一種溶液對(duì)其他不同波長(zhǎng)的光也是有吸收的,只是吸收的程度不同而已。如果將各種波長(zhǎng)的單色光,依次通過(guò)一定濃度的某一溶液,即可測(cè)得該溶液對(duì)各種單色光的吸收程度(即吸光度)。以波長(zhǎng)為橫坐標(biāo),吸光度A為縱坐標(biāo)作圖,可得到一條曲線,該曲線描述了物質(zhì)對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收能力。稱為光吸收曲線或吸收光譜曲線。
圖6.11是四個(gè)不同濃度溶液的光吸收曲線。從圖中可以看出:KMnO4溶液對(duì)不同波長(zhǎng)的光的吸收程度不同,在可見(jiàn)光范圍內(nèi),對(duì)波長(zhǎng)5.5nm附近的綠色光有最大吸收,稱該波長(zhǎng)為KMnO4吸收峰或λmax。而對(duì)紫光和紅光等則吸收很少;KMnO4溶液濃度不同時(shí),其吸收=峰不變,即λmax=525nm,因而測(cè)定KMnO4溶液的濃度應(yīng)選用525nm波長(zhǎng)的光通過(guò)溶液。各種物質(zhì)都有其特征吸收曲線和最大吸收波長(zhǎng)λmax。
KMnO4溶液的濃度不同,因此,溶液對(duì)光的吸收程度不同。溶液濃度愈大,溶液對(duì)光的吸收程度愈大,即吸收光度愈大。這說(shuō)明溶液的吸光度與溶液的濃度有一點(diǎn)的關(guān)系。