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第三节 基本原理 一、Lamber-Beer定律 二、吸光系数 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 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=f（组分性质，温度，溶剂，λ） 当组分性质、温度和溶剂一定，E=f（λ） 2）不同物质在同一波长下E可能不同（选择性吸收） 同一物质在不同波长下E一定不同 3）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 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 非单色光的影响： 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 其波长宽度由出射狭缝的宽度 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 next 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↓，E↑灵敏度高） back （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 溶液中溶质可因浓度改变而有解离、缔合、与溶剂间的作用等原因而发生偏离Beer定律的现象。 例： 铬酸盐或重铬酸盐溶液中存在下列平衡： Cr2O72-＋H2O = 2CrO42-＋2H＋ 溶液中CrO42-、 Cr2O72-的颜色不同，吸光性质也不相同。 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 续前 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： 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 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 棱镜——对不同波长的光折射率不同 色散元件 分出光波长不等距 光栅——衍射和干涉 分出光波长等距 钨灯或卤钨灯——可见光源 350~1000nm 氢灯或氘灯——紫外光源 200~360nm 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 光电池 光电管 光电倍增管 光二极管阵列检测器 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