可见光分光光度法课件.pptxVIP

第10章 可见光分光光度法可见光分光光度法基本原理可见光分光光度法可见光分光光度法的应用 概 述可见光分光光度法吸光光度法是以物质对光的选择性吸收为基础的分析方法。所用的仪器为分光光度计（又称为分光光度法）。根据物质所吸收光的波长范围不同，吸光光度法又有紫外、可见及红外分光光度分析法。本章重点讨论可见分光光度法。 10.1 可见光分光光度法的基本原理可见光分光光度法物质对光的选择性吸收与物质的颜色光吸收的基本定律偏离朗伯-比尔定律的原因* 10.1.1 物质对光的选择性吸收与物质的颜色光波是一种电磁波。电磁波包括无线电波、微波、红外光、可见光、紫外光、X射线、γ射线等。可见光只是电磁波中一个很小的波段。人眼能感觉的波长在400～750nm，为可见光区。不同波长的可见光使人们感觉为不同的颜色。具有单一波长的光称为单色光。白光（日光）：是由各种单色光组成的复合光，当日光通过三棱镜时被分解为七色光（光的色散）：可见光分光光度法 在可见光中有色光的互补关系若两种颜色的光按适当的强度比例混合后组成白光，则这两种有色光称为互补色。如图所示，成直线关系的两种光可混合组成白光。物质之所以呈现不同的颜色，是与它对互补色光的选择性吸收有关。可见光分光光度法 可见光分光光度法（1）物质对光的选择性吸收当光束照射到某物质或溶液时，某些波长的光被溶液吸收。另一些波长的光不被吸收，产生反射、散射或透过溶液。溶液的颜色由透过光的波长所决定。溶液对光的作用若被照射的是均匀溶液，则光的散射可以忽略。 可见光分光光度法例如：KMnO4溶液强烈地吸收黄绿色的光，对其他颜色的光吸收很少或不吸收，所以溶液呈现紫红色。（黄绿色与紫红色互补）又如：CuSO4溶液强烈地吸收黄色的光，所以溶液呈现蓝色。若溶液对白光中各种颜色的光都不吸收，则溶液为透明无色;反之则呈黑色。光的互补：蓝?? 黄 对于固体物质:当日光（复合光）照射到物质上时，如果物质对各种波长的光完全吸收则呈现黑色；如果完全反射则呈现白色；如果对各种波长的光均匀吸收则呈现灰色。各种物质的颜色（透过光）与吸收光颜色的互补关系列于下表中：可见光分光光度法 物质颜色与吸收光颜色和波长的关系物质颜色（互补色）吸 收 光颜 色波 长（nm）黄绿紫400～450黄蓝450～480橙绿蓝480～490红蓝绿490～500紫红绿500～560紫黄绿560～580蓝黄580～600绿蓝橙600～650蓝绿可红见光分光光度法650～750 M + 热M + 荧光或磷光（2）吸收曲线M + h νM *基态激发态E1 （△E） E2?E = E2 - E1 = h ν ：量子化 、选择性吸收；用不同波长的单色光照射，测其吸光度A;以波长为横坐标, A为纵坐标作出吸收曲线；找到最大吸收波长λ max可。见光分phen-Fe(Ⅱ)吸收曲线光光度法 分光光度法可见光吸收曲线的特点：①同一种物质对不同波长光的吸光度不同。吸光度最大处对应的波长称为最大吸收波长λmax②不同浓度的同一种物质，其吸收曲线形状相似λmax不变（图中：c1＜ c2 ＜ c3 ＜ c4）。③不同物质，它们的吸收曲线形状和λmax则都不同。1c 可见光分光光度法a.不同浓度的同一种物质，在某一定波长下吸光度 A 有差异，在λmax=508nm处吸光度A 的差异最大。④吸收曲线是定量分析中选择入射光波长的依据此特性可作为物质定量分析的重要依据。b.在λmax处吸光度随浓度变化的幅度最大，所以测定最灵敏。图10-3 phen-Fe(Ⅱ)吸收曲线 10.1.2 光的吸收定律（1）朗伯—比耳定律布格(Bouguer)和朗伯(Lambert)先后于1729年和1760年阐明了光的吸收程度和吸收层厚度的关系。A∝b1852年比耳(Beer)又提出了光的吸收程度和吸收物浓度之间也具有类似的关系。A∝cI0:入射光强度； It:透过光强度可见光分光光度法 二者的结合称为：朗伯—比耳定律，其数学表达式为：A＝lg（I0/It)= εb c式中A：吸光度,描述溶液对光的吸收程度； b：液层厚度(光程长度)，通常以cm为单位； c：溶液的摩尔浓度，单位mol·L－１； ε：摩尔吸光系数，单位L·mol－１·cm－１；或: A＝lg（I0/It)= a b cc：溶液的浓度，单位g·L－１a：吸光系数，单位L·g－１·cm－１a与ε的关系为：a =可见ε光/M分光光度法（M为摩尔质量） 可见光分光光度法透光度(透光率)T描述入射光透过溶液的程度T = It／I0吸光度A与透光度T的关系:A＝εb c ＝ －lg T朗伯—比耳定律是吸光光度法的理论基础和定量测定的依据。广泛地应用于紫外光、可见光、红外光区的吸收测量。 （2）摩尔吸光系数ε的特性吸收物质在一定波长和溶剂条件下的特征常数，不随