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分析化学Ⅱ 第十章 紫外-可见 分光光度法 　　　分析化学教研室 第三节 基本原理 一、Lamber-Beer定律 二、吸光系数和吸收光谱 三、偏离Beer定律的因素 四、透光率的测量误差 一、Lamber-Beer定律：吸收光谱法基本定律 描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和待测物浓度的关系 假设一束平行单色光通过一个吸光物体 续前 取物体中一极薄层 续前 讨论： 1．Lamber-Beer定律的适用条件（前提） 入射光为单色光 溶液是稀溶液 2．该定律适用于固体、液体和气体样品 3．在同一波长下，各组分吸光度具有加和性 应用：多组分测定 二、吸光系数和吸收光谱 1．吸光系数的物理意义： 单位浓度、单位厚度的吸光度 讨论： 1）E与组分的性质，温度，溶剂及λ有关是定性依据 当组分性质、温度和溶剂一定，E=f（λ） 2）E↑，物质对光吸收能力↑, 定量测定灵敏度↑ → 定性、定量依据 续前 2．吸光系数两种表示法： 1）摩尔吸光系数ε： 在一定λ下，C=1mol/L，L=1cm时的吸光度 2）百分含量吸光系数 / 比吸光系数： 在一定λ下，C=1g/100ml，L=1cm时的吸光度 3）两者关系 3．吸收光谱（吸收曲线）：λ~A 续前 4．吸光度测量的条件选择： 1）测量波长的选择： 2）吸光度读数范围的选择： 3）参比溶液(空白溶液)的选择： 三、偏离Beer定律的因素 依据Beer定律，A与C关系应为 经过原点的直线 偏离Beer定律的主要因素表现为 以下两个方面 （一）光学因素 （二）化学因素 （一）光学因素 1．非单色光的影响（主要影响因素） Beer定律应用的重要前提——入射光为单色光 照射物质的光经单色器分光后 并非真正单色光 其波长宽度由入射狭缝的宽度 和棱镜或光栅的分辨率决定 为了保证透过光对检测器的响 应，必须保证一定的狭缝宽度 这就使分离出来的光具一定的 谱带宽度 续前 续前 讨论： 入射光的谱带宽度严重影响吸光系数和吸收光谱形状 结论： 选择较纯单色光（Δλ↓，单色性↑） 选λmax作为测定波长（ΔE↓，S↑且成线性） 续前（了解） 2．杂散光的影响： 杂散光是指从单色器分出的光不在入射光谱带宽度 范围内，与所选波长相距较远 杂散光来源：仪器本身缺陷；光学元件污染造成 杂散光可使吸收光谱变形，吸光度改变 3．反射光和散色光的影响： 反射光和散色光均是入射光谱带宽度内的光 直接对T产生影响 散射和反射使T↓，A↑，吸收光谱变形 注：一般可用空白对比校正消除 4．非平行光的影响： 使光程↑，A↑，吸收光谱变形 （二）化学因素 Beer定律适用的另一个前提：稀溶液 浓度过高会使C与A关系偏离定律 四、透光率的测量误差——ΔT 影响测定结果的相对误差两个因素： T和ΔT ΔT影响因素：仪器噪音 1）暗噪音 2）讯号噪音 续前 1）暗噪音——与检测器和放大电路不确切性有关 与光讯号无关 续前 2）讯号噪音——与光讯号有关 表明测量误差较小的范围 一直可延至较高吸光度区， 对测定有利 第四节 紫外分光光度计 1．光源： 2．单色器：包括狭缝、准直镜、色散元件 续前 3．吸收池： 玻璃——能吸收UV光，仅适用于可见光区 石英——不能吸收紫外光，适用于紫外和可见光区 要求：匹配性（对光的吸收和反射应一致） 4．检测器：将光信号转变为电信号的装置 5．记录装置：讯号处理和显示系统 类型： 1．单光束分光光度计： 特点： 使用时来回拉动吸收池 →移动误差 对光源要求高 比色池配对 续前 2．双光束分光光度计： 特点： 不用拉动吸收池，可以减小移动误差 对光源要求不高 可以自动扫描吸收光谱 续前 3．双波长分光光度计 特点： 利用吸光度差值定量 消除干扰和吸收池不匹配引起的误差 * * * 布格（Bouguer)和朗伯（Lambert）先后1729年和1760年 阐明了光的吸收程度与吸收层厚度的关系。 1852年比耳（Beer）又提出了光的吸收程度和吸收物质 浓度之间的关系 二者结合，称为朗伯——比尔定律 返回 推导过程不要求，结论掌握 最大吸收 最小吸收 特征值→定性依据 肩峰 末端吸收 选A=0.2~0.7 注：采用空白对比消除因溶剂和容器的吸收、光的散射和 界面反射等因素对透光率的干扰 返回 返回