第10章 吸光光度法ppt课件.ppt
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1、第10章 吸光光度法,10.1 概述10.2 吸光光度法基本原理10.3 分光光度计10.4 显色反应及影响因素10.5 光度分析法的设计10.6 吸光光度法的误差10.7 常用的吸光光度法10.8 吸光光度法的应用,“目视比色法”“光电比色法”,测量颜色深浅的仪器出现了分光光度计,建立“分光光度法”。并且其原理已早不局限于溶液颜色深浅的比较。用光电比色计、分光光度计不仅可以客观准确地测量颜色的强度,而且还把比色分析扩大到紫外和红外吸收光谱,即扩大到无色溶液的测定。,10.1 概述,吸光光度法:分子光谱分析法的一种,又称分光光度法,属于分子吸收光谱分析方法 基于外层电子跃迁,10.1 概述,吸
2、收光谱发射光谱散射光谱,分子光谱原子光谱,与化学分析法相比,它有一些不同于化学分析法的特点:灵敏度高 准确度高 操作简便快速 应用广泛,10.1 概述,物质的颜色与光吸收的关系,有色光的互补色,760 650 600 560 500 480 450 400nm,2 物质颜色和其吸收光关系,10.2 吸光光度法基本原理,1 吸收光谱产生的原因 光:一种电磁波,波粒二象性,当光子的能量与分子的E匹配时,就会吸收光子 E=hu=hc/l,原子光谱为线光谱分子光谱为带光谱,电子跃迁能级分子振动能级分子转动能级,分子内部的运动和能级,1、价电子运动分子的价电子可以在成键轨道和反键轨道间跃迁。电子能级差
3、120eV,相当于601250nm光子的能量。2、分子的振动分子内原子以平衡点为中心以非常小的振幅作周期性振动。振动能级差 0.051eV,相当于12502500nm光子的能量。3、分子的转动分子以其重心为轴转动。转动能级差10-40.05eV,相当于25 250um光子的能量。,分子的能量E分子EeEvEr,吸收光谱曲线:物质在不同波长下吸收光的强度大小 Al关系最大吸收波长 lmax:光吸收最大处的波长,3 一些基本名词和概念,lmax,4 朗伯-比尔定律,光吸收定律朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律吸光光度法的理论依据,研究光吸收的最基本定律,I0=Ir+It+Ia,I0=It+
4、Ia,T=It/I0,T:透射比或透光度 A=lg(I0/It)lg(1/T),A:吸光度,朗伯定律(1760年):光吸收与溶液层厚度成正比比尔定律(1852年):光吸收与溶液浓度成正比,当一束平行单色光垂直照射到样品溶液时,溶液的吸光度与溶液的浓度及光程(溶液的厚度)成正比关系朗伯比尔定律 光吸收定律 数学表达:Alg(1/T)=Kbc其中,A:吸光度,T:透射比,K:比例常数,b:溶液厚度,c:溶液浓度,注意:平行单色光 均相介质 无发射、散射或光化学反应,吸收光谱,max,不同物质的max 不同,据此定性分析,同一物质的浓度越大,A越大,据此定量分析,吸光度的加和性,A1=e1bc1A2
5、=e2bc2A=e1bc1+e2bc2,根据吸光度的加和性可以进行多组分的测定以及某些化学反应平衡常数的测定,在某一波长,溶液中含有对该波长的光产生吸收的多种物质,那么溶液的总吸光度等于溶液中各个吸光物质的吸光度之和,摩尔吸光系数 e,灵敏度表示方法,A=e bc,A=Kbc,c:mol/L,表示物质的浓度为1mol/L,液层厚度为1cm时溶液的吸光度。单位:(Lmol-1 cm-1)反映吸光物质对光的吸收能力,也反映用吸光光度法测定该物质的灵敏度。,c:g/L,A=abc a:吸光系数,桑德尔(Sandell)灵敏度:S 当仪器检测吸光度为0.001时,单位截面积光程内所能检测到的吸光物质的
6、最低含量。单位:mg/cm2 S=M/e,氯磺酚S测定钢中的铌 50ml容量瓶中有Nb30g,用2cm比色池,在650nm测定光吸收,A0.43,求S.(Nb原子量92.91)。根据A=bC,求,3.3104 Lmol-1cm-1,1 分光光度计的组成,10.3 吸光光度计,紫外可见近红外分光光度计,紫外可见近红外分光光度计,紫外可见近红外分光光度计,常用光源,单色器,棱镜单色器,光栅单色器利用光的衍射和干射作用制成的元件优点适用波长范围宽色散均匀分辨率高缺点有重叠和相互干扰,玻璃棱镜用于3503200nm波长 可见分光光度计石英棱镜用于1854000nm波长 紫外可见分光光度计,单色光纯度由
7、棱镜的色散率和出射狭缝宽度决定,吸收池比色皿,玻璃比色皿 用于可见光石英比色皿用于400nm的紫外光比色皿的质量要求无色 透明 耐腐蚀同一厚度的透光率误差5%,检测器 作用:接收透射光,并将光信号转化为电信号 常用检测器:光电管 光电倍增管 光二极管阵列,光电管分为红敏和紫敏,阴极表面涂银和氧化铯为红敏,适用6251000nm波长;阴极表面涂锑和铯为紫敏,适用200625nm波长,10.4 显色反应及影响因素,要求:a.选择性好b.灵敏度高(104)c.产物的化学组成稳定d.化学性质稳定e.反应和产物有明显的颜色差别(l60nm),没有颜色的化合物,需要通过适当的反应定量生成有色化合物再测定
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