水分析化学第7章分光光度法ppt课件.ppt
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1、第7章分光光度法,目录,7.1 光吸收的基本定律7.2 比色和分光光度法7.3 显色反应及其影响因素7.4 光度测量误差和测量条件的选择7.5 分光光度法的应用,7.1光吸收的基本定律,7.1.1 物质对光的选择性吸收1. 光的基本性质光是一种电磁波,具有波粒二象性。根据波长的不同分为:紫外光谱区(10400 nm),可见光谱区(400760 nm)和红外光谱区(7603105 nm)。复合光:由不同波长的光组成的光。单色光:具有单一波长的光称。只要把特定颜色的两种光,按一定比例混合,可以得到白光,这两种特定颜色的光为互补光。,4,电磁波谱,10nm200nm,200nm 380nm,380n
2、m 780nm,780 nm 2.5 m,2.5 m 50 m,50 m 300 m,2. 物质对光的选择性吸收各种物质会呈现不同的颜色,其原因是物质对不同波长的光选择性吸收的结果。,7.1光吸收的基本定律,完全吸收,完全透过,各种光部分均匀被吸收,复合光,玻璃在可见光区是透明的;石英在紫外光区是透明的,物体选择性吸收某种光,物体呈现其互补光颜色,2. 物质对光的选择性吸收物质分子对可见光的吸收必须符合普朗克条件:只有当入射光能量与物质分子能级间的能量差E相等时,才会被吸收。3. 光吸收曲线光吸收曲线或吸收光谱曲线:以波长为横坐标,吸光度A为纵坐标,描述物质对光吸收情况的曲线。,7.1光吸收的
3、基本定律,例:Cr2O72-、MnO4-的特征吸收光谱,最大吸收波长max:最大吸收峰对应的波长,7.1光吸收的基本定律,7.1.2 溶液的吸光定律,1.朗伯比尔定律光吸收的基本定律 透光度T:透过光强度It与入射光强度I0之比:T 取值为0.0% 100.0%;全部吸收:T = 0.0%;全部透射,T = 100.0 %朗伯-比尔光吸收定律:当一束平行单色光通过均匀的样品时,溶液的吸光度T与吸光物质的浓度、吸收层厚度成正比。公式: 或,7.1.2 溶液的吸光定律,2. 吸光度(A)与透光率(T)的关系,T,T = 0.0 %,A = ,T = 100.0 %,A = 0.0,A = 0.43
4、4,T = 36.8 %,吸光度适宜的取值范围:0.20.8,表示溶液浓度为lmol/L,液层厚度为lcm时溶液的吸光度。:吸光物质在一定条件下的特征常数。值与物质的性质、入射光波长、温度等有关。L:吸光液层的厚度,光程,cm。c:吸光物质的浓度,g/L或 mol/L。,7.1.2 溶液的吸光定律,3.朗伯比尔定律的局限性定律本身的局限性:只适于稀溶液0.01mol/L化学偏离:被分析物质与溶剂发生缔合、离解、溶剂化反应,产生不同的吸收光谱仪器偏离:单色光不纯引起,7.1.2 溶液的吸光定律,4.朗伯比尔定律的适用条件1)单色光:应选用max处或肩峰处测定,此时干扰组分、溶剂等不吸收或有很弱的
5、吸收2)吸光质点形式不变离解、络合、缔合会破坏线性关系,应控制条件(酸度、浓度、介质等)。3)稀溶液:浓度增大,分子之间作用增强,7.1.2 溶液的吸光定律,5.朗伯比尔定律在定量分析中的应用:吸光度的测定除被测组分对波长为的光有吸收外,还有其他干扰吸收:1)吸收池对光的反射、吸收;2)样品中样品基体、显色剂(或其它试剂)和共存组分对光的吸收消除措施:用参比溶液调T=100%(A=0),再测样品溶液的吸光度,即消除了吸收池对光的吸收、反射,溶剂、试剂对光的吸收等。,7.1.2 溶液的吸光定律,参比溶液的选择:,7.1.2 溶液的吸光定律,溶剂空白:纯溶剂(扣除吸收池干扰)适用于样品基体、共存组
6、分和显色剂均无色情况,试剂空白:纯溶剂+显色剂+其他试剂,适用于样品基体、共存组分无色,显色剂等均有色,样品空白:待测试样溶液,适用于显色剂无色,共存组分、样品基体有色,空白溶液:显色剂 + 待测试样 + 待测组分的掩蔽剂,适用于显色剂、样品基体、共存组分均有色,7.2 比色法和分光光度法,比色法和分光光度法特点:1)灵敏度高:测定下限可达10-310-6molL-1,10-4%10-5%2)准确度能够满足微量组分的测定要求:相对误差25%3)操作简便快速4)应用广泛,7.2 比色法和分光光度法,7.2.1目视比色法用眼睛直接比较标准溶液和待测溶液颜色的深浅,来确定被测物质含量的方法叫目视比色
7、法,常用的方法标准色阶法。优点:不需要特殊的设备,操作简单、灵活,灵敏度较高等。缺点:准确度不高,7.2.1目视比色法,1.标准色阶法例:铂钴标准比色法测水的真色用氯铂酸钾与氯化钻配成标准色列,再与水样进行目视比色确定水样的色度。规定每升水中含有1mg铂(以六氯铂酸的形式)和0.5mg钴(2mg CoCl26H2O)所具有的颜色,称为1度。铂钴标准比色法适用于较清洁的、带有黄色色调的天然水和饮用水的测定。 2. 稀释倍数法 适用于受工业废水污染的地面水和工业废水颜色的测定。,7.2.2 分光光度法,1.原理 借助分光光度计来测量一系列标准溶液的吸光度,绘制标准曲线,根据被测试液的吸光度,从标准
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